用於注射模製射出缸楔特徵的裝置和方法
2023-05-17 00:42:51 1
專利名稱：用於注射模製射出缸楔特徵的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種射出缸注入量控制特徵，其被併入一鄰近一注射模製機中的共注射熱流道組合件的腔板內，且明確地說，涉及一種裝置和方法，其中一橫向動作可調節機械止動構件用於控制所述射出缸中的一者的注入量。優選地，所述注入量控制由一液壓致動楔結構提供，所述液壓致動楔結構也允許所述射出缸在模具打開時被裝填。
背景技術：
共注射模製通常用於模製具有一層積壁結構的多層塑料包裝物。每一層通常通過一單一噴嘴結構中的不同環形或圓形通路，且每一層均部分地、連續地通過同一澆口被注射。一些共注射熱流道系統包含用於計量一種塑料樹脂材料的射出缸，以便在模製循環中多腔模具的每一腔接收精確劑量的所述樹脂。一些設計配置使用止回閥以防止當所述射出缸通過所述噴嘴排放樹脂時樹脂發生回流。
頒予Kelly的美國專利第2,770,011號教示一種熱流道閥式澆口模具(valve gatedmold)，其中閥杆(valve stem)由一液壓致動楔形機構打開與關閉。
頒予Reitan的美國專利第4,095,931號教示一種熱流道閥式澆口模具，其中類似於線軸的軸沿軸向移動以提供一凸輪作用，從而導致閥杆關閉。塑料的壓力導致閥杆在模製循環中的適當時間打開。
頒予Schad的美國專利第4,717,324號教示一種包含液壓啟動的射出缸的共注射熱流道系統。活塞均在同一方向上定向，以便液壓致動可被容納在機器的固定壓板中，或如頒予Schad的美國專利第6,152,721號所教示，在固定壓板之後與注射單元並排。
在本發明的配置中，一些射出缸活塞朝向模具的分型線定向，因此其控制變得更成問題，且不能通過以上技術中教示的配置來實現。因此，需要一種射出缸注入量控制特徵，其允許即使當分型線打開時也可較好地進行注入量控制、允許更精確的注入量計量、適應熔化物減壓，且允許在充滿射出缸之前撤回。
發明內容
本發明的一優點在於克服相關技術的問題，並提供射出缸可調節注入量控制方法和裝置，藉此在整個模製循環中提供注入量計量。
根據本發明的第一方面，針對一種注射模製射出缸組合件注入量控制器而提供結構和/或步驟的獨特組合，所述注射模製射出缸組合件注入量控制器經配置以安裝在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道。所述注入量控制器包含一射出缸活塞，所述射出缸活塞在一射出缸圓筒內的位置界定所述注入量；和一橫向動作可調節止動構件，其具有一鄰近所述射出缸活塞而安置的成一定角度的表面，其中所述成一定角度的表面的移動調節所述射出缸活塞的位置。
根據本發明的第二方面，針對一種注射模製射出缸組合件注入量控制器提供結構和/或步驟的獨特組合，所述注射模製射出缸組合件注入量控制器經配置以安裝在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道。所述結構包括一入口熔化物通道；一出口熔化物通道，其經配置以將熔化物提供到所述共注射噴嘴；一射出缸圓筒，其安置在所述入口熔化物通道與所述出口熔化物通道之間；和一射出缸活塞，其經配置以在所述射出缸圓筒內移動從而將熔化物從所述射出缸圓筒排放到所述出口熔化物通道。一注入量控制器，其安置成鄰近所述射出缸活塞，並具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面經配置以響應於所述注入量控制器相對於所述射出缸活塞的位移來調節注入量。
根據本發明的第三方面，針對一種注射模具提供結構和/或步驟的獨特組合，所述注射模具包含一模腔和一共注射噴嘴，所述共注射噴嘴經配置以將一熔化物注射入所述模腔中，所述噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道。一出口熔化物通道經配置以將熔化物運載到所述噴嘴。還提供一射出缸活塞；一射出缸圓筒，其經配置以在所述射出缸活塞致動時將熔化物排放到所述出口熔化物通道；和一入口熔化物通道，其經配置以將熔化物運載到所述射出缸圓筒。一注入量控制器安置成鄰近所述射出缸活塞，並具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面經配置以響應於所述注入量控制器相對於所述射出缸活塞的位移來調節注入量。
根據本發明的第四方面，針對在具有共注射噴嘴的共注射熱流道中控制射出缸組合件中的注入量而提供結構和/或步驟的獨特組合，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道。提供一楔，其具有一鄰近一射出缸活塞而安置的成一定角度的表面。所述楔大體上垂直於所述射出缸活塞的一端而被致動，藉此在一射出缸圓筒內移位所述射出缸活塞並調節注入量。
現將參看附圖描述本發明的當前優選特徵的示範性實施例。
圖1為一處於模具打開位置的共注射熱流道模製系統的示意圖，其展示本發明的優選實施例。
圖2為圖1的示意圖，其展示在「A」材料的第一注射後模具被夾持的位置。
圖3為圖1的示意圖，其展示在「C」材料的注射後模具被夾持的位置。
圖4為圖1的示意圖，其展示在「A」材料的第二注射後模具被夾持的位置。
具體實施例方式
1.引言現將參照實施例描述本發明，其中經由一液壓致動結構(優選地呈一楔的形狀)提供射出缸注入量控制。所述注入量控制結構優選地位於鄰近一塑料共注射模製機的射出缸的腔板中以控制射出缸中的一者的注入量，並允許所述缸在注射模具打開時被裝填。根據本發明的共注射過程通過澆口部分地注射第一材料，隨後通過同一澆口部分地注射第二材料。
2.第一實施例的結構圖1展示一共注射熱流道模具的略圖，所述共注射熱流道模具安裝在一具備兩個注射單元的模製機的夾具中。所述模具包括一可移動熱流道組合件10，其附接到一含有模腔12的腔板11、一上面安裝有一芯14的芯板13和一用於將模製物件頂出所述芯的脫模板15。可移動熱流道組合件10包含一圓筒8，其具有一安置在其中的閥杆9，所述閥杆9用於調節熔化物到達噴嘴尖端5的流量。可移動熱流道組合件10還包含一用於材料「A」的第一射出缸20，和一附接到機器的固定壓板30的第一射出缸活塞21。還包含一用於材料「C」的第二射出缸22和一第二射出缸活塞23，其中中心線43指示穿過活塞23中心的軸線。第二射出缸活塞23由穿過脫模板15、芯板13和機器的移動壓板31的控制杆24啟動，並被附接到安裝在移動壓板31後方的可移動板25。所述機器包含前述安裝在一框架32上的壓板30和31，且由系杆33導引移動。還包含用於塑化和注射材料「A」的第一注射單元34，以及用於塑化和注射材料「C」的第二注射單元35。
圖1中還展示本發明的注入量控制裝置。第二射出缸22的注入量由楔40相對於穿過射出缸活塞23的中心線43的位置來控制。楔40優選地大體上垂直於射出缸活塞23的中心線(縱軸)43而移動。楔40的所述位置由伺服致動器41調節。當模具處於其打開位置時，楔40可用於設定注入量位置(即，第二射出缸活塞23的背部位置)。這在楔40的位置由致動器41調節而使得楔40朝向第二射出缸活塞23的中心線43移動時實現，且接觸第二射出缸活塞23的所述楔部分的寬度增加，藉此在射出缸22內朝向固定壓板30向內推動活塞23，藉此減小第二射出缸22內可獲得的注入量。僅需非常輕微地移動楔40便可實現本發明的這一方面。
使用根據本發明的楔40有利地允許在模具處於打開位置時用熔化物重新裝填射出缸。另外，當楔40由致動器41調節致使楔40移動離開第二射出缸活塞23的中心線43時，所述楔部分與第二射出缸活塞23接觸的寬度減小，且第二射出缸活塞23能夠縮回，藉此允許已裝填的第二射出缸22減壓。縮回楔40也允許熔化物「C」被從其熔化物通道排出，使得熔化物「A」可進入「C」熔化物通道。這確保在第一注射操作期間沒有「C」熔化物進入具有「A」熔化物的模腔12。這個特徵對於共注射裝置尤其有用。
具有一接觸活塞的成一定角度的表面的楔形狀是根據本發明的射出缸注入量調節裝置的一尤其優選的實施例。本發明的楔可由任何適用於注射模製環境的材料(尤其較佳地為工具鋼)形成。
圖2展示處於閉合位置且恰好在第一射出缸20已將其「A」材料排放到模腔12中之後的所述模具。當夾具朝向固定壓板30移動可移動熱流道組合件10時，第一射出缸活塞21導致此位移，藉此大體上收縮所有距離「b」。球形止回閥50已防止在此排放操作期間材料「A」回流進入第一注射單元34中。
圖3展示處於閉合位置且恰好在第二射出缸22已將其「C」材料排放到模腔12中之後的所述模具。第二射出缸活塞23由控制杆24致動，所述控制杆24由板25移動。球形止回閥51已防止在此排放操作期間材料「C」回流進入第二注射單元35中。
圖4展示處於閉合位置且恰好在第一注射單元34已將其材料「A」的第二次進料注入模腔12中之後的所述模具。一填密(packing)階段發生在模腔已被「A」樹脂的此第二次進料充滿之後。經由受注射單元34加壓的樹脂「A」向所述被充滿的腔中的熔化物施加一填密壓力。在此階段期間，當「C」樹脂被在噴嘴尖端5處流入「C」熔化物通道6中的一些「A」樹脂取代時，板25和杆24的略微縮回允許「C」樹脂回流進入其射出缸中。這確保在下一模製循環開始時，「A」樹脂的第一射出量將不會含有任何原本可能在「A」樹脂被饋入模腔中時已被抽出其通道的「C」樹脂。在所述模製循環的隨後剩餘部分期間，兩個射出缸均可被重新裝填，同時適當地隨著所述模具關閉或打開而冷卻或頂出所述零件。
為了控制所述各種機器元件(例如，第一和第二注射單元33、34、伺服致動器41、第一和第二射出缸活塞21、23等)的移動，可使用任何類型的控制器61或處理器。舉例來說，一個或一個以上通用計算機、專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、門陣列、模擬電路、專用數字和/或模擬處理器、硬連線電路等可接收輸入並向本文描述的各種可控制組件提供輸出。用於控制此類控制器或處理器中的一者或一者以上的指令可存儲在例如軟盤、硬碟驅動器、CD-ROM、RAM、EEPROM、磁性媒介、光學媒介、磁光媒介等任何理想的計算機可讀媒介和/或數據結構中。
3.本發明的方法圖1展示處於打開位置的所述模具，其中所述零件可被頂出所述芯。在操作中，射出缸展示為裝填有其各自材料。各個射出缸中的注入量由射出缸活塞的背部位置控制。用於「A」材料的射出缸20的注入量由距離「b」控制，所述距離「b」是可移動熱流道組合件10已移動離開固定壓板30的距離。用於「C」材料的射出缸22的注入量由楔組件40相對於第二射出缸活塞23的中心線43的位置來控制，其中楔組件40由伺服致動器41垂直移動。此特徵允許在模具打開時設定注入量位置或射出缸活塞23的背部位置，藉此在需要時允許在模製循環的此部分期間重新裝填射出缸。
另外，在操作中，楔40可稍微脫離射出缸活塞23的中心線43，以允許已裝填的射出缸圓筒22對熔化物減壓。在重新填充射出缸之前，可縮回楔40以松釋「C」噴嘴通道6中的熔化物，從而如圖1所示允許少量「A」材料進入「C」噴嘴通道。這確保在下一模製循環開始時，當注射「A」材料時，在第一注入期間不存在「C」材料從「C」噴嘴通道6被抽出而進入具有「A」材料的模腔12的風險。
4.結論本發明的注入量調節裝置和方法允許模具設計的有利配置，其中用於不同材料的射出缸經定向以當排放其內容物時以相反方向操作。此配置允許其被定位於熱流道組合件中，使得其佔據最少量的空間。在此實例中，第一與第二射出缸同軸對準，一個在另一個後方，藉此使含有其的模具組合件的寬度和高度最小化。對於給定尺寸零件直徑，此配置允許模具設計容納最大數目的模腔，並且還使模具座(mold shoe)尺寸最優化。另外，由於對於給定壓板面積而言，預成型模具通常需要比正常提供的更少的鎖模噸位(clamp tonnage)，因此這意味著在某些情況下可將較小尺寸的機器夾具用於特定模具成腔和預成型尺寸。此尺寸設計的最優化既減小了設備的投資成本，又減小了其操作成本。
根據本發明的有利特徵可包含·在一共注射熱流道組合件中，滑動熔化物控制提供精確、動態的注入量計量。
·熔化物控制裝置考慮到在充滿射出缸之前撤回。
·可對熔化物通道減壓。
·即使是在分型線是打開的且「C」推桿被分離時，熔化物控制構件的使用仍考慮到總注入量控制。
因此，已描述了一種用於有效地提供一可調節機械止動構件以控制一射出缸組合件的注入量的方法和裝置，所述方法和裝置另外提供了減小的空間需求，並降低了組裝和維護成本。
附圖中以略圖展示或以方框指定的個別組件在注射模製技術中均是眾所周知的，且其特定構造和操作對於實施本發明的操作或最佳模式並不關鍵。
雖然已參照當前認為是優選實施例的那些實施例描述了本發明，但應了解，本發明不限於所揭示的實施例。相反，本發明希望涵蓋包含在所附權利要求書的精神和範圍內的各種修改和等效配置。所附權利要求書的範圍將符合最廣義的解釋以便涵蓋所有這些修改和等效結構及功能。
權利要求
1.一種注射模製射出缸組合件注入量控制器，其經配置以安裝在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道，所述控制器包括一射出缸活塞，所述射出缸活塞在一射出缸圓筒內的位置界定所述注入量；和一橫向動作可調節止動構件，其具有一鄰近所述射出缸活塞安置的成一定角度的表面，其中所述成一定角度的表面的移動調節所述射出缸活塞的所述位置。
2.根據權利要求1所述的注入量控制器，其中所述橫向動作可調節止動構件經配置以安置在一鄰近所述射出缸組合件的模具結構內。
3.根據權利要求1所述的注入量控制器，其進一步包括一伺服致動器，且其中所述致動器大體上垂直於所述射出缸活塞移動所述橫向動作可調節止動構件。
4.根據權利要求1所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述橫向動作可調節止動構件朝向所述射出缸活塞的一中心線移動時，所述注入量減小。
5.根據權利要求1所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述橫向動作可調節止動構件移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，所述注入量增加。
6.根據權利要求1所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述橫向動作可調節止動構件移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，對包含在所述射出缸中的熔化物減壓。
7.根據權利要求1所述的注射模製射出缸組合件，其中所述橫向動作可調節止動構件包括一楔。
8.一種注射模製射出缸組合件注入量控制器，其經配置以安裝在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道，所述控制器包括一入口熔化物通道；一出口熔化物通道，其經配置以將熔化物提供到所述共注射噴嘴；一射出缸圓筒，其安置在所述入口熔化物通道與所述出口熔化物通道之間；一射出缸活塞，其經配置以在所述射出缸圓筒內移動，以便將熔化物從所述射出缸圓筒排放到所述出口熔化物通道；和一注入量控制器，其安置成鄰近所述射出缸活塞，且具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面經配置以響應所述注入量控制器相對於所述射出缸活塞的位移來調節注入量。
9.根據權利要求8所述的注射模製射出缸組合件，其中所述注入量控制器的所述位移是使用一液壓致動器來實現的。
10.根據權利要求8所述的注射模製射出缸組合件，其中所述注入量控制器是一楔。
11.根據權利要求8所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述注入量控制器朝向所述射出缸活塞的一中心線移動時，所述注入量減小。
12.根據權利要求8所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述注入量控制器移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，所述注入量增加。
13.根據權利要求8所述的注射模製射出缸組合件，其中當所述注入量控制器移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，對包含在所述射出缸中的熔化物減壓。
14.一種注射模具，其包括一模腔；一共注射噴嘴，其經配置以將一熔化物注射到所述模腔中，所述噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道；一出口熔化物通道，其經配置以將熔化物運載到所述噴嘴；一射出缸活塞；一射出缸圓筒，其經配置以在所述射出缸活塞啟動時將熔化物排放到所述出口熔化物通道；一入口熔化物通道，其經配置以將熔化物運載到所述射出缸圓筒；和一注入量控制器，其安置成鄰近所述射出缸活塞，且具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面經配置以響應於所述注入量控制器相對於所述射出缸活塞的位移來調節注入量。
15.根據權利要求14所述的注射模具，其中所述注入量控制器的所述位移是使用一液壓致動器來實現的。
16.根據權利要求14所述的注射模具，其中所述注入量控制器是一楔。
17.根據權利要求14所述的注射模具，其中當所述注入量控制器朝向所述射出缸活塞的一中心線移動時，所述注入量減小。
18.根據權利要求14所述的注射模具，其中當所述注入量控制器移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，所述注入量增加。
19.根據權利要求14所述的注射模具，其中當所述注入量控制器移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，對包含在所述射出缸中的熔化物減壓。
20.一種用於在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中控制一射出缸組合件中的注入量的方法，所述共注射噴嘴具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道，所述方法包括以下步驟提供一楔，所述楔具有一鄰近一射出缸活塞安置的成一定角度的表面和大體上垂直於所述射出缸活塞的一端致動所述楔，藉此在一射出缸圓筒內移位所述射出缸活塞且調節所述注入量。
21.根據權利要求20所述的方法，其中致動所述楔的所述步驟是經由一液壓致動器來實現的。
22.根據權利要求20所述的方法，其中當所述楔朝向所述射出缸活塞的一中心線移動時，所述注入量減小。
23.根據權利要求20所述的方法，其中當所述楔移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，所述注入量增加。
24.根據權利要求20所述的方法，其中當所述楔移動離開所述射出缸活塞的一中心線時，對包含在所述射出缸中的熔化物減壓。
全文摘要
一種注射模製射出缸注入量控制裝置，其經配置以安裝在一具有一共注射噴嘴的共注射熱流道中，具有至少兩個終止於同一澆口的熔化物通道的所述共注射噴嘴包含一閥入口和一閥出口。一可調節熔化物控制機構優選地為一液壓致動楔的形狀，其經配置以(i)安置在一鄰近一熱流道組合件的腔板中，並允許當模具打開時設定注入量位置，和(ii)當所述楔被從所述射出缸活塞拉出時允許已裝填的射出缸圓筒對所述熔化物減壓。
文檔編號B29C45/18GK1980784SQ200580022905
公開日2007年6月13日 申請日期2005年6月10日 優先權日2004年7月9日
發明者尼古拉斯·W·塞爾紐克, 羅伯託·D·西西利亞 申請人:赫斯基注射器成型系統有限公司