相關申請

本申請要求于2015年3月16日提交的美國臨時申請序列號62/133,589的優(yōu)先權。

本申請是于2014年3月18日提交的國際申請序列號為pct/us14/31000的延續(xù)案并要求其優(yōu)先權，也是于2014年8月26日提交的國際申請序列號為pct/us14/52639的延續(xù)案并要求其優(yōu)先權。

所有以下的全部公開通過引用并入本文，如同在此完全闡述一樣：

美國專利號5,894,025、美國專利號6,062,840、美國專利號6,294,122、美國專利號6,309,208、美國專利號6,287,107、美國專利號6,343,921、美國專利號6,343,922、美國專利號6,254,377、美國專利號6,261,075、美國專利號6,361,300(7006)、美國專利號6,419,870、美國專利號6,464,909(7031)、美國專利號6,599,116、美國專利號7,234,929(7075us1)、美國專利號7,419,625(7075us2)、美國專利號7,569,169(7075us3)、2002年8月8日提交的美國專利申請序列號10/214,118(7006)、美國專利號7,029,268(7077us1)、美國專利號7,270,537(7077us2)、美國專利號7,597,828(7077us3)、2000年10月30日提交的美國專利申請序列號09/699,856(7056)、2002年10月11日提交的美國專利申請序列號10/269,927(7031)、2000年2月15日提交的美國申請序列號09/503,832(7053)、2000年9月7日提交的美國專利申請?zhí)?9/656,846(7060)、2001年12月3日提交的美國專利申請序列號10/006,504(7068)、2002年3月19日提交的美國申請序列號10/101,278(7070)、以及國際申請pct/us2011/062099、pct/us2011/062096和pct/us2015/10270。

背景技術：

具有噴嘴插入件和具有與噴嘴的流道形成周向間隙和凹穴的構造的注射成型系統(tǒng)已經在諸如pct/us15/10270中所示的系統(tǒng)中使用。

技術實現(xiàn)要素：

根據本發(fā)明，提供了一種注射成型裝置，包括：

注射成型機(injectionmoldingmachine)20，

從注射成型機20接收注射流體材料23的加熱歧管30，

具有擁有縱向軸線a和上游端50u的流體流道300的噴嘴50，上游端50u從加熱歧管30接收注射流體材料23，并將注射流體輸送到下游端50d，該下游端50d將注射流體23密封地輸送到模具主體88的空腔80的澆口(gate)85，

噴嘴50的下游端50d包括具有外圓周表面55es的內部管狀構件55和具有內部管狀表面56is的外部管狀構件56，外部管狀構件56形成圍繞澆口85的密封57、86、54、58，

內部管狀構件55和外部管狀構件56適配為在內部管狀構件55的外圓周表面55es和外部管狀構件56的內圓周表面56is之間形成密封的圓周間隙g，圓周間隙g圓周地圍繞流體流道300，

內部管狀構件55包括一個或多個孔500，一個或多個孔500徑向地r延伸通過在流體流道300和圓周間隙g之間的內部管狀構件55，使通過流體流道300按上游至下游流動路徑注射的注射流體23能夠徑向地r從流體流道300流動進圓周間隙g。圓周間隙g優(yōu)選地適配為將注射流體的流動向下游路由(route)至模具空腔80。

圓周間隙g和流體流道300優(yōu)選地適配為彼此下游連通以形成公共流23c并且將注射流體材料23路由至澆口85。

一個或多個孔500優(yōu)選地構造為引導或路由注射流體23，從噴嘴的上游端注射的注射流體23向下游地通過流體流道300，并且徑向地r和沿著a縱向地通過圓周間隙g。

該裝置通常進一步包括具有程序的控制器16，程序包含相對于內部管狀構件55的內表面55is控制閥銷90的外表面90tcs、90mds的軸向定位的指令，以在注射循環(huán)過程中的一個或多個預定量的時間內形成通過噴嘴通道300的流量限制ug，流量限制ug足以使流體材料23路由流動通過孔500。

一個或多個孔500通常具有流動軸線aa，流動軸線aa被配置和設置成與噴嘴50的流體流道300的縱向軸線a成銳角x，噴嘴50適配為將注射流體23以向下游的軸向a方向徑向地r朝向澆口85路由通過間隙g。

內部管狀構件55優(yōu)選地安裝在噴嘴50d的遠端的外部管狀構件56內并且被其圓周地圍繞，內部管狀構件具有外部圓周配合表面54，外部圓周配合表面54可密封地嚙合抵靠在外部管狀構件56的內部密封表面58上，以密封抵抗通過間隙g的注射流體材料23的上游流動。

外部管狀構件56優(yōu)選地具有密封地嚙合抵靠在模具主體密封表面86的外部密封表面57，以密封抵抗通過間隙g的注射流體材料的上游流動。

內部管狀構件55優(yōu)選地安裝和嵌套在外部管狀構件56內，這種結構密封注射流體材料以抵抗通過間隙g的上游流動。

因此，裝置可以進一步包括控制器16，控制器16包含指示閥銷90從澆口關閉位置以相對于最大上游行進的速率的一個或多個減小的行進速率向上游撤回到一個或多個澆口部分打開位置的指令。

并且控制器16可以包含指示閥銷90在一個或多個預定時間段內，從澆口關閉位置向上游撤回至一個或多個澆口部分打開的位置，隨后向上游至澆口完全打開位置的指令，其中一個或多個澆口部分打開的位置將流體材料23的流動限制至小于最大速率的速率。

在本發(fā)明的另一方面，提供一種清洗上述裝置的注射噴嘴的方法，包括：

通過裝置的噴嘴注射第一注射流體材料，

通過裝置的噴嘴注射第二注射流體材料。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種注射成型裝置，其包括注射成型機20，注射成型機20將注射流體材料23注射進入加熱歧管30中，

具有擁有縱向軸線a和上游端56u的流體流道300的噴嘴，上游端56u從加熱歧管30接收注射流體材料23，并將注射流體輸送到下游端50d，下游端50d將注射流體23密封地輸送到模具主體88的空腔80的澆口85，

噴嘴50的下游端50d包括具有外圓周表面55es的內部管狀構件55和具有內部管狀表面56is的外部管狀構件56，外部管狀構件56密封地圍繞澆口85的密封57、86、54、58，

內部管狀構件55和外部管狀構件56相對于彼此設置，使得在內部管狀構件55的外圓周表面55es和外部管狀構件56的內圓周表面56is之間形成圓周間隙g，圓周間隙g圓周地圍繞流體流道300，

內部管狀構件55具有一個或多個孔500，一個或多個孔500通過在流體流道300和圓周間隙g之間的內部管狀構件55徑向地r延伸，以使通過流體流道300按上游至下游注射的注射流體23能夠徑向地r從流體流道300流動進入圓周間隙g。圓周間隙g優(yōu)選地適配為將注射流體的流動向下游地路由至模具空腔80。

圓周間隙g和流體流道300優(yōu)選地適配為彼此下游連通以形成公共流(acommonstreamofflow)23c并且將注射流體材料23路由至澆口85。

優(yōu)選地，一個或多個孔500構造為引導或路由從噴嘴的上游端注射的注射流體23向下游通過流體流道300并徑向地r和沿著a縱向地通過圓周間隙g。

一個或多個孔500通常具有流動軸線aa，流動軸線aa被配置和設置成與噴嘴50的流體流道300的縱向軸線a成銳角x，噴嘴50適配為將流體材料23路由沿著向下游的軸向a方向，并徑向地r朝向澆口85通過間隙g。

裝置通常進一步包括具有程序的控制器16，程序包含相對于內部管狀構件55的內表面55is控制閥銷90的外表面90tcs、90mds的軸向定位的指令，以在注射循環(huán)過程中的一個或多個預定量的時間內形成通過噴嘴通道300的流量限制ug，足以使流體材料23被路由流動通過孔500。

內部管狀構件55優(yōu)選地安裝在噴嘴50d的遠端的外部管狀構件56內并且被其圓周地圍繞，內部管狀構件55具有外部圓周配合表面54，外部圓周配合表面54可密封地嚙合抵靠在外部管狀構件56的內部密封表面58上，以密封抵抗通過間隙g的注射流體材料23的上游流動。

外部管狀構件56通常具有密封地嚙合抵靠在模具主體密封表面86的外部密封表面57，以密封抵抗通過間隙g的注射流體材料的上游流動。

內部管狀構件55安裝和嵌套在外部管狀構件56內，這種結構密封注射流體材料以抵抗通過間隙g的上游流動。

裝置可以進一步包括控制器16，控制器16包含指示閥銷90從澆口關閉位置以相對于最大上游行進的速率的一個或多個減小的行進速率向上游撤回到一個或多個澆口部分打開的位置的指令。

并且控制器16可以包含指示閥銷90在一個或多個預定時間段內，從澆口關閉位置向上游撤回至一個或多個澆口部分打開的位置，隨后向上游至澆口完全打開位置的指令，其中一個或多個澆口部分打開的位置將流體材料23的流動限制至小于最大速率的速率。

在本發(fā)明的另一方面，提供一種清洗上面的剛描述裝置10的注射噴嘴50的方法，包括：

通過裝置的噴嘴注射第一注射流體材料，

通過裝置的噴嘴注射第二注射流體材料。

附圖說明

通過結合附圖參考以下描述可更好地理解本發(fā)明的上述以及進一步的優(yōu)點，其中：

圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的注射成型機、熱流道或加熱歧管、噴嘴和模具主體的橫截面圖；

圖2是噴嘴插入件和閥銷的優(yōu)選實施例的遠端的示意性橫截面圖；

圖2a是圖2中的噴嘴插入件和閥銷在完全關閉位置的示意性橫截面圖；

圖2c是類似于圖2的但閥銷在完全打開位置的示意性橫截面圖；

圖3是圖2b的一部分的放大細節(jié)視圖，示出了閥銷與噴嘴插入件之間以及噴嘴部分與模具主體之間的間隙的相對尺寸，閥銷打開3mm；

圖4是另一實施例的示意性橫截面圖，其中外部管狀構件縱向地向模具主體延伸并與之嚙合；

圖5是類似于圖1的但帶有細長插入件的替代實施例的示意性橫截面圖；

圖6是噴嘴的另一實施例的示意性橫截面圖，其中噴嘴縱向地向模具主體延伸并與之嚙合。

具體實施方式

圖1-6示出了根據本發(fā)明的裝置10和噴嘴50的各種實施例。該裝置通常包括頂部夾板13、致動器15，致動器15在諸如圖1、2、2b和2c所示的澆口打開的位置和如圖2a、5所示的澆口關閉的位置之間的上游-下游路徑ud中往復驅動互連的閥銷90。閥銷90優(yōu)選地布置成使得閥銷安裝在引導孔90a內，所述引導孔90a延伸穿過熱流道或加熱歧管30并且進一步延伸通過設置在加熱歧管30內的流體材料23流道30c。噴嘴50將歧管流道30c與中心噴嘴流道300密封地相互連接。裝置10通常包括控制器16，控制器16根據預定的算法或程序在注射周期的過程中控制閥銷90的上游-下游ud的運動。

注射機20將流體材料23在下游方向d的壓力下注入到加熱歧管30的流體分配通道30d中。流體材料23進一步向下游通過下游歧管通道30c，并且進一步下游進入和穿過噴嘴通道300，最終到達并通過澆口85進入模具空腔80。如下所述，通過噴嘴通道300向下游流動的流體材料23的一部分在下游流動過程中通過側噴嘴孔50和間隙g通過澆口85。

裝置10包括具有澆口85的模具主體88，其中噴嘴50的行進或驅動軸線a通常與澆口85同軸地對齊。噴嘴55的遠端50d包括通常由高導熱材料構成的內部管狀構件或插入件55。插入件55通常安裝和嵌套在徑向包圍澆口85的外部管狀構件56內，并且通過在與模具主體88的互補內部配合表面86配合的外部圓周配合表面57之間的壓縮形成流體密封，以防止注射流體圍繞在外部管狀主體56的外表面上游流動。

外部管狀構件56通過配合表面57、86安裝抵靠在模具主體88上，并且內部管狀構件或插入件55通過外部外周表面54的配合安裝和設置抵靠在外部管狀構件的內部配合表面58，使得在內部管狀構件55的外圓周表面55es和外管狀構件的內表面56is之間形成間隙g.在如圖1-6所示的實施例中，內部管狀構件55的遠端表面55ds與模具主體88間隔開，使得構件55不以導致熱傳導接觸的方式嚙合或接觸模具主體88。如圖3、圖5所示，遠端表面55ds與模具主體的上游表面88us間隔開一般為約0.04mm和約0.1mm之間的選定間隙距離gt。設置在外表面55es和內表面56is之間的間隙g與設置在遠端尖端表面(thedistaltipendsurface)55ds和模具表面88us之間的間隙g連通，使得在任何給定的注射循環(huán)期間通過噴嘴通道300的向下游地流動到澆口85的注射流體23可以向上游滲透通過間隙g的最遠部分進入設置在外表面55es和內表面56is之間的間隙g的較大部分中。

通過運行一個或多個附加或隨后的與正常操作注射循環(huán)分離的清洗注射循環(huán)，已經滲透到間隙g中的殘留注射流體23可以被沖洗或從間隙g中排出。在運行這樣的附加循環(huán)或隨后的循環(huán)時，注射流體將沿著橫向或徑向r并且沿著縱向a方向行進通過孔500，這是由于孔500的結構具有橫向r和具有有著軸線aa的縱向輪廓，軸線aa設置為與噴嘴通道300的縱向軸線a成銳角x，噴嘴通道300適配為將注射流體徑向地r并沿著軸線a方向下游地通過間隙g朝向澆口85路由。

如圖2b和3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，閥銷90可以可控地從上游澆口關閉位置撤回至上游行程ut的位置，其中銷90的外表面限制注射流體的ug流通過主噴嘴通道300，但是更好地實現(xiàn)通過吹掃孔(purgeaperture)500的注射流的較高流量和速率。當銷90設置在如圖2b和圖3所示的位置時，其中銷形成限制間隙ug(通常在約0.05和約0.5mm之間)，縱向地通過通道300的內部的流體流rr被限制在大體上小于不受限制的流速、速度或流量的速率，當銷90不限制通過通道300的流動時，所述不受限制的流速、速度或流量通常在全系統(tǒng)壓力下發(fā)生。注射到通道300中的注射流體23仍然在相同的壓力下注入，盡管通過通道300的流rr被縱向地限制，流體gf的流動被徑向地r轉向，以較高的速率通過吹掃孔500和向下游gf通過間隙g。因此，當在先前循環(huán)之后運行注射流體的吹掃循環(huán)時，閥銷90優(yōu)選地以上游行程的速率從完全關閉的澆口位置向上游地撤回，所述上游行進將銷90的選擇性形成的遠端部分90p設置在預選時間段內的行程ut的上游位置，這使得注射流體的流動通過通道300受到限制，并且使注射流體以升高的流速gf徑向地轉向通過吹掃孔500和間隙g。

在如圖2a和5所示的澆口關閉位置，銷90的外表面90tc與澆口區(qū)域的內表面88is嚙合以完全圍繞并密封澆口，使得注射流體的流動r和rr完全停止。如圖2b和3所示，銷90可以可控地開始從澆口關閉位置向上游撤回至任意選定的一個或多個軸向的上游-下游位置ut，其中澆口的內表面88is在該澆口處在表面88is和銷90的外表面90tcs之間形成向下游的流動限制間隙。

類似地，銷90可以從圖2b和3所示的位置開始向上游地可控地撤回至任意選定的一個或多個軸向的上游-下游位置ut，其中內部管狀構件55的內表面55is、55ms和互補的外圓周表面90tcs形成任何期望的時間段的上游限制間隙ug。

在一個實施例中，銷90可以被撤回并保持固定在沿銷90的行進的軸向a上下ud過程的一個或多個軸向位置ut，使得，取決于注射循環(huán)的正常長度，銷90設置在某個選定的時間段的一個或多個上游限制位置ug，例如約0.1至約10秒的選定的時間段。

在一個實施例中，閥銷90可以設置有最大下游直徑部分90s，最大下游直徑部分90s具有與內部構件55的互補的內部配合表面55ms互補并與其配合的外圓周表面90mds，使得當表面沿著軸線utm軸向對齊時，通過通道300的流體材料23的流動停止或基本上減小，從而迫使流體材料23的下游流動d流過孔500和間隙g從而沖洗出間隙g。這樣的沖洗是通常通過運行單獨的沖洗循環(huán)在注射循環(huán)的開始或結束時進行，或者可以在選定的時間段的注射周期的過程中進行?？商鎿Q地，最大直徑表面90mds的直徑可以選擇為小于互補表面55ms的直徑，使得兩個表面不匹配，而是在尺寸上非常相似，使得限制流動間隙ug以一尺寸形成，其中當表面沿著軸utm軸向對齊或者沿軸線utm軸接近對齊時，通過間隙ug的下游流動大體上受到限制。

當閥銷90向下游地或向上游地被驅動到最大直徑表面90mds接近與互補表面55ms的軸向對齊的位置時，流動限制間隙ug開始形成，從而使通過通道300的流體23的流動在其流量和向下流動d的速率被限制，也因此也使加壓的下游流動流體23通過孔500被引導。注射循環(huán)過程中這種受限制的流速或流量可以被預先確定和控制，以便可調整地控制注射流體23流至并通過澆口并進入模具空腔80的流速和流量。

控制器16可以設置有程序，所述程序包含在閥銷90的行進過程中相對于彼此控制表面55is和90mds的軸向定位的指令，使得在注射循環(huán)過程中的任何預定的時間內形成流量限制ug，流量限制ug足以使流體材料23以選定的流動量被引導或路由流過孔500。

控制器16可以設置有包含控制閥銷90的精確軸向定位的指令的程序，以便控制在澆口處的表面88is和90tcs之間的限制間隙的尺寸。通過控制限制間隙的尺寸，可以在注射循環(huán)過程中控制注射流體流至并通過澆口85的流速和流量。

通常地，執(zhí)行閥銷90從注射循環(huán)開始時的完全關閉位置開始朝向澆口完全打開的流量不受限制的位置的撤回速率，使得閥銷初始以相對于最大撤回速率的減小的撤回速率撤回，在其中致動器能夠在選定的時間段內驅動閥銷，以便在注射循環(huán)開始時實現(xiàn)注射流體流動速率小于最大流動速率，最大流動速率在閥銷被撤回到流體流動不受限制并處于最大值的位置時發(fā)生。在注射循環(huán)開始時通常地選擇這種銷撤回的初始減小的速率，以達到一段時間內的足以避免、去除、消除、減少或減小通過澆口區(qū)域的注射流體的瑕疵、偽影、過載或過壓的出現(xiàn)的速率。因此，裝置可以進一步包括控制器16，控制器16包含指示閥銷90以相對于最大上游行進的速率的一個或多個減小的行進速率從澆口關閉位置向上游撤回到一個或多個澆口部分關閉位置的指令。并且控制器16可以包含指示閥銷90在一個或多個預定時間段內，從澆口關閉位置向上游撤回至一個或多個澆口部分打開的位置，隨后向上游至澆口完全打開位置的指令。

可替換地，銷90可以以一系列可變速率或位置可控地向上游撤回，該可變速率或位置遵循預定的銷位置或銷速度相對于撤回時間的曲線。

在如圖1-6所示的實施例中，裝置5可以包括設置在噴嘴50的外表面周圍并與其形成導熱接合的加熱器套筒(heatersleeve)hs，套筒包括通常設置在套筒hs的本體內的加熱器線圈60。