阀销和喷嘴结构以及控制方法
【专利说明】阀销和喷嘴结构以及控制方法
[0001]相关申请
[0002]本发明要求于2014年I月8日提交的、序列号为61/924，998的美国临时专利申请的优先权。
[0003]下列所有专利文件的全部公开内容以引用的方式并入本文中，如同本文中的完整陈述:国际专利申请公开号W02012/074879、美国专利申请公开号2012/0248644、国际专利申请公开号W02012/087491、美国专利申请公开号2012/0248652、美国专利号5，894，025、美国专利号6，062，840、美国专利号6，294，122、美国专利号6，309，208、美国专利号6，287，107、美国专利号6，343，921、美国专利号6，343，922、美国专利号6，254，377、美国专利号6，261，075、美国专利号6，361，300 (7006)、美国专利号6，419，870、美国专利号 6,464，909(7031)、美国专利号 6，599，116、美国专利号 7，234，929 (7075US1)、美国专利号 7，419，625 (7075US2)、美国专利号 7，569，169 (7075US3) ,2002 年 8 月 8 日(7006)提交的美国专利申请序列号10/214，118、美国专利号7，029，268 (7077US1)、美国专利号7，270，537 (7077US2)、美国专利号 7，597，828 (7077US3) ,2000 年 10 月 30 日(7056)提交的美国专利申请序列号09/699，856、2002年10月11日(7031)提交的美国专利申请序列号10/269，927、2000年2月15日(7053)提交的美国专利申请序列号09/503，832、2000年9月7日(7060)提交的美国专利申请序列号09/656，846、2001年12月3日(7068)提交的美国专利申请序列号10/006，504、2002年3月19日(7070)提交的美国专利申请序列号10/101，278、2012年5月31日(7100US1)提交的美国专利申请序列号13/484，366和2012年5月31日(7100US3)提交的美国专利申请序列号13/484,408。
技术领域
[0004]本发明涉及一种阀销和喷嘴结构以及控制方法。
【背景技术】
[0005]使用具有圆柱形或圆锥形几何形状的阀销的注射成型系统已被应用于注射成型领域，其中需对阀销的取出和闭合加以控制以试图减小生产零件上的残留痕迹。
【发明内容】
[0006]根据本发明并参照图2-图5，本文提供一种注射成型装置，该装置包括:
[0007]歧管，具有接纳注射流体的歧管通道；
[0008]喷嘴，具有带有轴线A的喷嘴通道，接纳来自歧管通道的注射流体，该喷嘴还具有与通到模具型腔的浇口流体连通的远端；
[0009]喷嘴的远端包括高导热性的插入物和绝缘罩，绝缘罩的导热性明显小于插入物，插入物和绝缘罩共轴地安装在喷嘴通道内部并且彼此嵌套接触；
[0010]高导热性的插入物和绝缘罩各自具有含有流体出口孔的下游端部，流体出口孔彼此对齐从而使注射流体能够向下游经过喷嘴通道流入模具型腔；
[0011]绝缘罩的下游端部设置在浇口与高导热性插入物的下游端部之间，并且在浇口周围形成流体密封；
[0012]阀销，与致动器相连，该致动器适用于驱动阀销沿轴线A经过喷嘴流道的可控制的往复运动，阀销具有远端部，该远端部具有与浇口的轴向内表面互补的最下游圆周表面，以及在与最下游圆周表面紧邻的上游的下游表面部，该下游表面部具有围绕阀销的球形部的圆周的、能够形成一间隙的圆周表面；
[0013]致动器适合于可控制地沿着在一个或多个上游位置(Pl、P2、P3)(其中注射流体流动经过浇口 )与下游浇口闭合位置P4(其中阀销的远端部与浇口的轴向内表面紧密配合以阻止注射流体经过浇口的流动)之间延伸的驱动路径来驱动阀销的远端部。
[0014]优选地，当阀销处在浇口闭合位置(P4)时，绝缘罩的流体出口孔的轴向内表面围绕阀销能形成间隙的圆周表面布置，在与浇口紧邻的上游位置在绝缘罩的流体出口孔的内表面与阀销能形成间隙的圆周表面之间形成一空间间隙。
[0015]致动器可以连接到控制器，该控制器可控制地命令致动器以小于预定高速率的中间上游速率驱动阀销的远端部并且随后进一步以预定高速率向上游方向驱动阀销。
[0016]优选地，致动器包括液压驱动或气动驱动的致动器。致动器可以包括电动机。
[0017]所述空间间隙通常适合于接纳当阀销向下游方向朝向浇口闭合位置移动时被强制从浇口朝向上游方向流动的注射流体。
[0018]浇口的轴向内表面通常包括模具的表面。
[0019]喷嘴通道可以具有被设置在流体出口孔上游位置的轴向内表面，流体出口孔与阀销能形成间隙的圆周表面是互补的并且可滑动地与阀销能形成间隙的圆周表面接合，以在向下游方向朝向浇口闭合位置移动时将阀销的轴线与浇口对齐。
[0020]绝缘罩的上游端部的轴向内表面通常与插入物下游端的轴向外表面相接合，绝缘罩的上游端部被压缩在插入物与喷嘴远端的轴向内表面之间以密封注射流体流向喷嘴通道内部的流动。
[0021]阀销的远端部优选地构造成使得注射流体经过浇口的流动被限制在阀销的一个或多个位置上，这些位置位于浇口闭合位置与注射流体的流动不被限制的上游浇口完全打开位置的中间。
[0022]另一方面，本发明提供一种执行注射成型循环的方法，该方法包括:在注射成型循环过程中，将来自注射成型机的流体注入上述装置的歧管通道中并且利用上述装置将注射流体注入模具型腔中。
[0023]参照图2至图5，另一方面，本发明提供一种注射成型装置，该装置包括:
[0024]歧管，具有接收注射流体的歧管通道；
[0025]喷嘴，具有接收来自歧管通道的注射流体的喷嘴通道，该喷嘴还具有与通到模具型腔的浇口流体连通的远端；
[0026]该远端包括高导热性的插入物，该插入物安装在与绝缘罩接触的位置，该绝缘罩安装在插入物与浇口之间，该绝缘罩的导热性明显地小于插入物；
[0027]绝缘罩在浇口的周围形成流体密封，从而形成从喷嘴的上游端延伸至浇口的流体密封流道；
[0028]阀销，具有远端部和远末端，该远端部具有圆周表面；
[0029]致动器，可驱动地与阀销相连，适合于沿着一驱动路径驱动阀销，该驱动路径在浇口闭合位置(P4)、一个或多个中间的上游位置(P3)(其中阀销的远末端限制(FG)注射流体经过浇口的流动)以及在中间上游位置(P3)上游的第三位置(P1、P2)(其中注射流体不受限制地自由地流动经过浇口)之间延伸；
[0030]其中，当阀销处在浇口闭合位置(P4)时，阀销的远末端将浇口密封并且阀销的远端部的下游圆周表面与浇口的互补轴向内表面紧密配合，以及
[0031]其中，绝缘罩被构造成在阀销的远端部的球形突起的上游圆周表面的周围形成周向间隙，当阀销处在浇口闭合位置(P4)时球形突起位于紧邻浇口的互补轴向内表面的上游位置。
[0032]在这样的一种装置中，浇口的互补内表面可以包括模具的表面。
[0033]阀销远端部的上游圆周表面优选地可滑动地与喷嘴流动通道的轴向内表面接合，以便在阀销向下游朝向浇口闭合位置移动时使阀销的轴线与浇口对齐。
[0034]致动器可以包括液压驱动或气动驱动的致动器或者电动机。
[0035]致动器通常连接到控制器，该控制器可控制地命令致动器连续地以小于预定高速率的一个或多个中间上游速率从浇口闭合位置向上游方向驱动阀销的远端部并且随后进一步以预定高速率向上游方向驱动阀销。
[0036]另一方面，本发明还提供一种执行注射成型周期的方法，该方法包括:在注射成型循环的过程中，将来自注射成型机的流体注入上述装置的歧管通道，并且利用这种装置将注射流体注入模具型腔。
[0037]另一方面，本发明还提供一种注射成型系统，该注射成型系统包括:
[0038]歧管，该歧管具有接纳注射流体的熔体流的熔体通道；
[0039]喷嘴，具有接纳来自歧管熔体通道的注射流体的熔体通道，该喷嘴还具有与通到模具型腔的浇口流体连通的远端；
[0040]该远端包括高导热性的插入物，该插入物安装在与绝缘罩接触的位置，该绝缘罩安装在与浇口挤压接触的位置，该绝缘罩的导热性显著地小于插入物；
[0041]该绝缘罩在浇口的周围形成流体密封，从而形成从喷嘴上游端延伸至浇口的流体密封流道；
[0042]阀销，具有圆周表面和轴，安装并且适合于可控制地驱动阀销经过从浇口闭合位置到可选择上游位置的流道的往复运动，该阀销具有远端部，该远端部具有与流动通道和浇口所选择内表面几何形状相一致的周向表面几何形状，并且还具有平直的远末端；
[0043]致动器，可驱动地连接到阀销，适合于沿着驱动路径驱动远末端，该驱动路径在浇口闭合位置、一个或多个中间的上游位置(其中阀销的远末端限制注射流体经过浇口的流动)以及在中间上游位置(其中注射流体不受限制地自由地流动经过浇口)上游的第三位置之间延伸；
[0044]其中，当阀销处在浇口闭合位置时，其远末端将浇口密封，并且位于紧邻远末端的上游位置的阀销的圆周表面的第二部与围绕在紧邻绝缘罩的下游位置的浇口的流动通道的第一内表面接触。
[0045]绝缘罩通常被构造成:当阀销圆周表面的第二部与流道的第一内表面接触时，位于紧邻流道第一内表面的上游位置的阀销的圆周表面的一部分的周围形成圆周间隙。
[0046]围绕浇口的第一内通道表面优选地包括模具的表面。
[0047]阀销优选地具有其圆周表面在第二部上游位置的第三部，该第二部可滑动地与流动通道的第二内表面接合以便在阀销向下游方向朝向浇口闭合位置移动期间使阀销的轴线与浇口对齐。
[0048]流道的第二