專利名稱：帶同心銷元件的輔助流體閥門(mén)－注口襯套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于流體輔助注射成型系統(tǒng)的銷式閥門(mén)—注口襯套設(shè)備。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)在有很多流體輔助(氣體或液體)注射成型的加工工藝和技術(shù)。對(duì)于塑料零件的設(shè)計(jì)和制造，流體輔助注射成型工藝通過(guò)制造部分空心、質(zhì)量輕、剛度好及具有極少收縮痕跡、不易翹曲的零件，帶來(lái)了很大的靈活性。這些成型工藝能夠減少需要的材料，及設(shè)備花費(fèi)和生產(chǎn)周期，這樣在很多應(yīng)用上比傳統(tǒng)的注射成型工藝具有優(yōu)越性。
一般來(lái)說(shuō)，流體輔助注射成型系統(tǒng)利用另外一種材料，或處于液態(tài)或處于氣態(tài)，在壓力下使塑料材料在模具中膨脹擴(kuò)展，并使它符合模腔的具體細(xì)節(jié)形狀?？梢酝ㄟ^(guò)幾種方法將液態(tài)或氣態(tài)流體引入到模具中。傳統(tǒng)的塑料注射成型工藝中，熔化的塑料材料通過(guò)注口襯套或噴嘴(被加熱或未被加熱)進(jìn)入到空心模具的腔體中。經(jīng)常使用兩個(gè)或多個(gè)注口襯套連接成一個(gè)普通的歧管。在此實(shí)例中，通過(guò)流道來(lái)自注射成型機(jī)的熔化塑料通過(guò)一個(gè)被加熱的分配器區(qū)段(即眾所周知的一個(gè)歧管)被分配到各自的注口襯套中。一個(gè)控制熔化流體的傳統(tǒng)方法是利用一個(gè)或多個(gè)銷或針閥，也就是眾所周知的閥門(mén)一注口襯套。
在這些系統(tǒng)中，將一個(gè)針閥通過(guò)歧管插入注口襯套之中，并通過(guò)液力、電或氣壓控制設(shè)備或機(jī)構(gòu)控制其軸向運(yùn)動(dòng)。針閥具有一個(gè)由控制機(jī)構(gòu)控制在軸向運(yùn)動(dòng)的伸長(zhǎng)的銷，并且與在注口襯套末端的開(kāi)口相適應(yīng)配合，以開(kāi)閉熔化塑料從注口襯套到模具腔體的通道。舉例來(lái)說(shuō)，這些系統(tǒng)之一便是美國(guó)專利No.4,279,582。
另一種塑料注射成型方法和系統(tǒng)采用了聯(lián)合注射成型的設(shè)備。這種設(shè)備噴射兩種不同的塑料材料到一個(gè)單獨(dú)的模具腔體內(nèi)，通常是內(nèi)芯材料和外殼材料。聯(lián)合注射歧管接受來(lái)自兩個(gè)不同的注射機(jī)的材料，并將兩種材料結(jié)合為一個(gè)流進(jìn)一個(gè)模具的流注。
聯(lián)合注射成型工藝可生產(chǎn)低成本的產(chǎn)品。量少價(jià)貴的外部塑料材料用于最終的成品，因?yàn)樗糜诋a(chǎn)品的外表面或外殼中。聯(lián)合噴射的第二種材料通常是價(jià)低的塑料材料以形成產(chǎn)品內(nèi)部看不見(jiàn)的芯。舉例來(lái)說(shuō)，美國(guó)專利No.4,376,625中所示的便是一個(gè)聯(lián)合噴射歧管和工藝。
本發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)用于流體輔助注射成型工藝的改進(jìn)的閥門(mén)一注口襯套。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可交替用于聯(lián)合噴射的設(shè)備和系統(tǒng)的一個(gè)改進(jìn)的閥門(mén)—注口襯套。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供帶有一個(gè)可移動(dòng)閘門(mén)銷的改進(jìn)的閥門(mén)—注口襯套或噴嘴，上述可移動(dòng)閘門(mén)銷能夠關(guān)閉塑料材料進(jìn)入到模具中，同時(shí)允許那里的帶有壓力的流體(氣態(tài)或液態(tài))進(jìn)入。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供帶有雙銷機(jī)構(gòu)的改進(jìn)的閥門(mén)—注口襯套，通過(guò)操作上述雙銷機(jī)構(gòu)能夠允許或關(guān)閉塑料材料進(jìn)入到模具中，并且相似地允許或關(guān)閉輔助流體進(jìn)入到模具中。
本發(fā)明克服了以前在流體輔助系統(tǒng)中應(yīng)用閥門(mén)—流道式襯套或噴嘴的困難，完成了以上所述的目的和用途。本發(fā)明提供了銷式閥門(mén)—注口設(shè)備，可以按需要方便有效地打開(kāi)和關(guān)閉流入模具中的塑料材料流動(dòng)，并且同樣方便有效地打開(kāi)和關(guān)閉輔助流體(氣態(tài)或液態(tài))流入模具之中。
特別是，襯套具有一個(gè)可移動(dòng)的關(guān)閉機(jī)構(gòu)，其可以操作一個(gè)雙銷機(jī)構(gòu)以選擇性地打開(kāi)或關(guān)閉襯套孔及形成在銷元件末端的孔。第一可移動(dòng)伸長(zhǎng)銷元件位于第二可移動(dòng)伸長(zhǎng)銷元件的內(nèi)部。一個(gè)活塞式控制機(jī)構(gòu)，通過(guò)液壓、電、氣動(dòng)或其它類似方法控制，可以選擇性地沿縱向移動(dòng)銷元件，或一起移動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)，以選擇性地打開(kāi)或關(guān)閉兩個(gè)銷元件(孔)。外部銷元件的末端與襯套或噴嘴元件的末端的孔相配合，以形成一個(gè)閥或“閘門(mén)”使塑料材料進(jìn)入到模具之中。內(nèi)部銷元件的末端與外部銷元件的末端內(nèi)側(cè)形成第二閥機(jī)構(gòu)。這個(gè)閥機(jī)構(gòu)用于控制第二流體材料例如液體或氣體的進(jìn)入模具之中的流動(dòng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)銷元件都固定在可分離的疊加的可移動(dòng)活塞元件上，這些活塞元件位于一個(gè)控制機(jī)構(gòu)之中。兩個(gè)活塞可以一起或單獨(dú)移動(dòng)，以導(dǎo)致所需的兩個(gè)銷元件相對(duì)對(duì)方或相對(duì)于注口襯套的運(yùn)動(dòng)。
在第二實(shí)施例中，一個(gè)活塞元件位于另一個(gè)活塞元件之中，并且兩個(gè)活塞元件又適合于在相同方向或相反方向移動(dòng)，這樣控制位于兩個(gè)銷元件末端的閥機(jī)構(gòu)，及位于注口襯套中的閘門(mén)上的閥機(jī)構(gòu)。
通過(guò)以下結(jié)合附圖和權(quán)利要求對(duì)本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的這些或其它的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)就會(huì)更加清楚明顯。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1-3和3A說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例并且描述其操作；和圖4-6描述了本發(fā)明的另一實(shí)施例，及對(duì)其操作的描述。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例圖1-3和3A說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例并且表示它在一個(gè)流體輔助注射成型系統(tǒng)中的應(yīng)用。在這點(diǎn)上，本發(fā)明特別適于應(yīng)用在氣體輔助注射成型工藝或系統(tǒng)中。然而，本發(fā)明也可適用于除氣體以外的流體諸如液體狀態(tài)的氣體(如液氮)或其它在壓力下的液體。此外，本發(fā)明還可能用于一個(gè)注射兩種不同塑料材料進(jìn)入一個(gè)單個(gè)模腔的聯(lián)合注射成型系統(tǒng)，一種材料用于形成內(nèi)芯，另一種用于形成外殼。
因?yàn)楸景l(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用涉及氣體輔助注射成型系統(tǒng)，所以在這里將涉及到這種方式。然而，由于以上的理由，都會(huì)理解這里所使用的術(shù)語(yǔ)“氣體”并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。
本發(fā)明優(yōu)選使用注口襯套或噴嘴。在這點(diǎn)上，在本申請(qǐng)中所示的發(fā)明使用一種注口襯套12。當(dāng)然，其它大小、形狀和型號(hào)的注口襯套，機(jī)械噴嘴，和與之類似的構(gòu)造均可以在本發(fā)明中使用并且在其精神與范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明也可以不使用注口襯套。
圖中的參考數(shù)字10通常是指閥門(mén)—注口系統(tǒng)。該系統(tǒng)10包括一個(gè)襯套或噴嘴12，一個(gè)歧管14和一個(gè)缸元件即缸體元件16。模具襯套12，即通常所指的“噴嘴”，被安裝在模具20的模腔18之中。模具可能是任一常規(guī)類型并具有第一板元件22，其內(nèi)部包含著襯套12，及第二板元件，其內(nèi)部具有模腔26。模腔26按生產(chǎn)的成品零件的尺寸和形狀形成或加工出來(lái)，如本領(lǐng)域所周知的。
注口襯套或噴嘴12可以是任一普通的型號(hào)，例如從位于密執(zhí)安州TROYO的INCOE公司獲得。在這點(diǎn)上，注口襯套12具有一個(gè)金屬體或筒元件30，一個(gè)內(nèi)部伸長(zhǎng)的通道32，一個(gè)帶螺紋的頂端元件34，和一個(gè)環(huán)狀的電阻加熱元件36。頂端元件34具有前末端40，以適合與凹壁18的末端相配合。頂端元件具有一個(gè)開(kāi)口的末端42，塑料材料通過(guò)它選擇性地被允許流進(jìn)模具模腔26之中。
一個(gè)可移動(dòng)的中央銷結(jié)構(gòu)50位于注口襯套12的內(nèi)部。銷機(jī)構(gòu)50具有一個(gè)空心的外部銷元件52和一個(gè)中央銷元件54，中央銷元件最好是實(shí)心的，也可以是空心管的。銷元件54可移動(dòng)地位于外部銷元件內(nèi)的伸長(zhǎng)通道內(nèi)。如以下更加詳細(xì)的解釋，兩個(gè)銷元件52和54可沿縱向(軸向)以單獨(dú)、共同或相對(duì)于對(duì)方進(jìn)行移動(dòng)。圖中銷元件沿箭頭55所示的方向移動(dòng)。
外部銷52被安裝在第一活塞元件60上，同時(shí)內(nèi)部銷元件54被連接在第二活塞元件62上。盡管銷元件也可以被固定安裝到活塞元件上，優(yōu)選的是，銷元件被以螺紋可釋放的方式連接到活塞元件上以在需要時(shí)對(duì)其加以調(diào)整。
活塞元件60和62位于缸體元件16之中，并由蓋板17保持位置。兩個(gè)活塞元件60和62也可以在缸體元件16之中，沿箭頭55所示的方向，單獨(dú)或共同移動(dòng)?；钊?0和62可通過(guò)普通的方式在缸體元件16中驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選的是通過(guò)液力或氣動(dòng)。另外，根據(jù)本發(fā)明，也可以由電力系統(tǒng)以所需的方式按次序移動(dòng)兩個(gè)活塞元件60和62。例如，活塞元件可以被安裝在梯形螺紋上，并且由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)活塞或周圍殼體旋轉(zhuǎn)。
熔化塑料材料通過(guò)歧管14中的通道64引入系統(tǒng)。通過(guò)一個(gè)普通的注射成型機(jī)(由方框IM示意地表示)將塑料材料引入通道之中?？刹扇≈T如筒形或管形加熱器的普通方法來(lái)加熱歧管14。來(lái)自注射成型機(jī)的塑料材料流經(jīng)通道64引入到襯套中通道32之中然后進(jìn)入模腔26。在這點(diǎn)上，箭頭65指示了塑料材料的流動(dòng)方向。支柱或隔板66(也就是眾所周知的一個(gè)立式管道)位于歧管14和缸體元件16之間。缸體元件、歧管和模具通過(guò)任一適宜的工具諸如夾具、機(jī)械螺栓或類似的在本技術(shù)領(lǐng)域周知的方法連接或固定在一起。
襯套或噴嘴12可以按需要由一個(gè)或多個(gè)部件制成。例如，在圖1-3所示的實(shí)施例中，襯套12可以具有一個(gè)一體制造的頭部31，或具有通過(guò)螺紋連接到襯套體或筒元件30的頭部31。加熱元件36位于筒元件30的外表面上。加熱元件通過(guò)導(dǎo)線38與一個(gè)適宜電源的連通，加熱元件優(yōu)選是諸如線圈加熱器或帶加熱器的任一普通的電阻式加熱器。加熱器也可以是任一普通類型的加熱器。在一些情況下，襯套可以不帶加熱器。
如上所指，襯套可以是一個(gè)或多個(gè)部件組成的設(shè)備。加熱器也可以位于相對(duì)于襯套體或筒元件的內(nèi)部或外部。襯套可以是任一常用的或具有普通的形狀或截面，并且可以不帶頭部。進(jìn)一步地說(shuō)，襯套可以是一個(gè)通過(guò)螺紋連接到歧管或模具的類型。所有這些類型的襯套和加熱元件在本領(lǐng)域是眾所周知的。
塑料材料被加熱并首先在注射成型機(jī)IM的桶內(nèi)變成熔化狀態(tài)。塑料材料被壓迫進(jìn)入襯套，或，如果使用在圖1-3中所示的歧管，流經(jīng)并通過(guò)襯套然后進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)襯套之中。在這點(diǎn)上，在歧管之中的加熱器將在歧管通道64之中的塑料材料保持在熔化狀態(tài)，并且在襯套上的加熱元件將在襯套通道32之中的塑料材料保持在熔化狀態(tài)。在注射循環(huán)將一定量的塑料材料注射到模腔之后，以這樣的方式保持在襯套或歧管之中的塑料材料不變硬或凝固，而且一直保持在液態(tài)或熔化狀態(tài)直到開(kāi)始下一個(gè)注射循環(huán)。
通過(guò)在銷機(jī)構(gòu)50之中的通道53，流體(氣體)被引入模腔26之中。來(lái)自一個(gè)普通壓力氣源的氣體通過(guò)連接器72被引入系統(tǒng)10。一個(gè)適宜的管道73被用于將氣體從氣源輸送到連接器72。箭頭75表示氣體進(jìn)入系統(tǒng)10的流動(dòng)方向。氣體被引入連接器72，然后進(jìn)入銷機(jī)構(gòu)50，再進(jìn)入模腔26。
如圖1和圖2對(duì)比所示，內(nèi)部銷元件54可以相對(duì)于外部銷元件52沿縱向既軸向移動(dòng)。內(nèi)部銷元件54的下末端與外部銷元件52中的通道53的下末端內(nèi)側(cè)相配合，末端56和58組成了控制流體從通道53流入模腔26的流動(dòng)的閥或閘門(mén)。
內(nèi)部銷元件54牢固地連接在活塞元件26上。在這點(diǎn)上，銷元件54優(yōu)選通過(guò)一個(gè)帶螺紋的連接件或接頭結(jié)構(gòu)68以螺紋連接到活塞元件62上。類似地，外部銷元件52通過(guò)一個(gè)適宜的連接件70連接到活塞元件60上。
活塞元件60和62可滑動(dòng)地位于缸元件16中的腔室80之中。諸如液體或氣體的流體按需要通過(guò)流道82、84和86引入到腔室80之中，并且使活塞元件60和62產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
在活塞元件60和62及缸元件之間裝有多個(gè)密封件以分開(kāi)并隔絕通過(guò)流道82、84和86引入到腔室80之中流體。這些密封件可以是諸如橡膠或彈性O(shè)形圈的任一普通類型。在這點(diǎn)上，活塞元件62被密封件88和89密封。密封件88位于蓋板17上，而密封件89位于活塞元件62上的環(huán)形腔90中。活塞元件60被密封件92和93密封。密封件92位于缸體元件16上，而密封件89位于活塞元件60上的環(huán)形腔90中。
來(lái)自一個(gè)或多個(gè)普通的液力或氣動(dòng)源“FPS”的液力或氣動(dòng)的流體或氣體流過(guò)管道83、85和87被各自輸送到流道82、84和86之中。流道可以全部被連接到相同的壓力源上，并被一個(gè)適宜的閥控制結(jié)構(gòu)有選擇地利用。管道通過(guò)任一適宜的接頭或緊固件連接到缸體元件16和蓋板17上。在圖1-3所示的缸體和蓋板上的位置，加工或提供流道82、84和86，盡管很清楚在本領(lǐng)域技術(shù)人員的技能下，它們能夠位于其它位置。
外部銷元件52的下末端57與襯套12的開(kāi)孔末端42相適應(yīng)地配合，并組成一個(gè)閥機(jī)構(gòu)。元件57和42配合一起組成一個(gè)能夠控制塑料材料從流道32進(jìn)入模腔26流動(dòng)的閥。
當(dāng)如圖1-3所示的系統(tǒng)10使用時(shí)，由元件57和42組成的閥或閘門(mén)首先被打開(kāi)，如圖1所示。在此狀態(tài)下，存在于歧管14和襯套12之中的塑料材料被允許進(jìn)入模腔26之中。在過(guò)程的這個(gè)階段期間，兩個(gè)銷元件位于圖1所示的位置以防止塑料被引入通道53之中。在過(guò)程的這個(gè)部分，由于將壓力流體或氣體通過(guò)流道86進(jìn)入到腔室80之中，兩個(gè)活塞元件被壓迫進(jìn)入腔室80的上部。這樣將兩個(gè)活塞元件壓在一起并位于圖1所示的位置。
一旦要求數(shù)量的塑料材料100被引入到模腔26之中，腔室80之中來(lái)自流道86的壓力氣體被排出或釋放，在壓力作用下液體或流體通過(guò)流道84進(jìn)入腔室80之中。當(dāng)壓力流體通過(guò)流道84被引入腔室80的時(shí)候，活塞元件60和62被分開(kāi)并且壓向圖2所示的在腔室中的位置。這將使外部銷元件52的末端57坐在末端42的開(kāi)孔之中，并由此關(guān)閉塑料材料從襯套12進(jìn)入模腔26的流動(dòng)。與此同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中將打開(kāi)在末端56和銷元件52的下末端58之間的閘門(mén)或閥，以使壓力下的氣體通過(guò)接頭72引入環(huán)形通道53，然后依次進(jìn)入模腔26。引入到模腔26之中的流體或氣體將塑料材料100壓向模腔的所有區(qū)域，將其完全填充，如圖2所示。
氣體輔助注射成型過(guò)程中所利用的特定的壓力和過(guò)程步驟在本技術(shù)領(lǐng)域是眾所周知的，可以利用任一普通的工藝過(guò)程。本發(fā)明適應(yīng)被用于任一類型的普通氣體輔助注射成型過(guò)程。在這點(diǎn)上，在塑料材料100已經(jīng)沉積在模腔之內(nèi)或在任一其中的結(jié)合體內(nèi)之后，在塑料流入模腔的期間，氣體或流體被引入模腔之中。例如，如圖1和2所示，一個(gè)初始數(shù)量的塑料材料被引入模腔，然后在第一壓力下的流體或氣體被引入模腔，并且，如果需要，可引入在相同或不同壓力下的相同或不同的氣體或流體-也通過(guò)接頭72。與引入塑料材料連同一起或緊接其后，氣體或流體被引入模腔之內(nèi)，將塑料材料壓向模腔的所有區(qū)域，完全填充模腔。
盡管參考如圖1和2所示的特殊系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，其中，所有塑料材料首先被引入模腔，然后再引入氣體或流體，可以理解的是通過(guò)對(duì)活塞60和62的操作的調(diào)整，可以在部分塑料材料被引入模腔的同時(shí)，引入氣體或流體。圖3A表示了本發(fā)明以這種方式的操作中的一個(gè)步驟。為了這個(gè)目的，可設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)活塞元件60和62的位置以取得那些滿意的操作參數(shù)。
一旦所需要數(shù)量的塑料材料和氣體被引入模腔26，兩個(gè)閥元件關(guān)閉進(jìn)入模腔的入口，如圖3所示。對(duì)這個(gè)步驟，壓力流體或氣體通過(guò)流道84被從腔室80之中排出或釋放，并且壓力流體或氣體通過(guò)流道82被引入腔室80。這將移動(dòng)活塞元件62與活塞元件60接觸，同時(shí)將銷元件54的末端移動(dòng)到與銷元件52的末端內(nèi)側(cè)58結(jié)合，關(guān)閉氣體閥或閘門(mén)。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的氣體輔助注射成型技術(shù)，在所需要數(shù)量的塑料材料和氣體被引入模腔26之后，依然保持氣體壓力，以補(bǔ)償由于塑料變冷并凝固所引起的任何體積收縮。如圖3所示，可利用系統(tǒng)10中的元件位置以完成這個(gè)步驟。另外，對(duì)冷卻來(lái)說(shuō)，通過(guò)冷卻液在適宜的流道或通道(未表示出)的循環(huán)對(duì)模具元件22和24進(jìn)行通常的冷卻，以幫助塑料固化。
一旦模腔26中的塑料部分已經(jīng)充分固化，在成型部分內(nèi)部的氣體以任一普通方式向大氣排出，并且成型部分被頂出模具。根據(jù)本發(fā)明，氣體可以通過(guò)顛倒圖2中所示的處理步驟，打開(kāi)元件56和58之間的閥，從成型部分排出氣體。然而，其它的常用方法也可以用來(lái)排出在成型部分中的氣體，例如在模具上的排氣銷機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明使用的氣體優(yōu)選是氮?dú)?，但它也可以是在普通氣體輔助注射成型過(guò)程中使用的任一種其它的氣體。另外，如果需要，在成型循環(huán)之后從成型部分排出氣體，能夠被收集，回收并再利用。在這點(diǎn)上，優(yōu)選在氣體回收或排出通道上安裝濾清器機(jī)構(gòu)，以取除任何異物和塑料顆粒。
事實(shí)上，系統(tǒng)10的所有元件，除密封件以外，都用諸如鋼的金屬材料制成。當(dāng)然，只要符合本發(fā)明的要求，其它任何一種用于注射成型系統(tǒng)或氣體輔助注射成型系統(tǒng)的普通材料都可以被利用。
盡管參考圖1、2和3描述了以上的處理步驟的一個(gè)特定順序，可以理解本發(fā)明所使用的處理和方法的步驟可具有不同的順序。在一個(gè)優(yōu)選過(guò)程之中，系統(tǒng)10按上述討論的方式操作，即按圖1、2和3的順序進(jìn)行。可是在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以按以下的步驟進(jìn)行操作如圖1、圖3、圖2、然后再到圖3所示的操作。此外，當(dāng)使用一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，其中，當(dāng)引入部分塑料材料的同時(shí)，允許氣體被引入，以下可以是一個(gè)適宜的處理步驟順序圖1、圖2、圖3A、然后圖3。另一個(gè)可選的順序是圖1、圖2、圖3、圖3A、圖2、然后又是圖3。
圖4-6中所示的是本發(fā)明系統(tǒng)和設(shè)備的一個(gè)可選實(shí)施例101。圖4-6所示的實(shí)施例101與圖1-3所示的實(shí)施例10的主要不同在于操作銷元件的活塞構(gòu)造。控制塑料和氣體材料進(jìn)入模腔的銷元件的操作，及襯套、歧管模具和液力和/或氣動(dòng)各系統(tǒng)所有其它的特點(diǎn)對(duì)于所有的實(shí)施例都相同，并且被相同的參考數(shù)字表示。另外，在實(shí)施例之間具有較小差異的特點(diǎn)常常通過(guò)在相同的參考數(shù)字后跟隨一個(gè)“撇號(hào)”來(lái)表示。例如圖4-6之中所示缸元件16′和蓋板17′。
在圖4-6所示的實(shí)施例中，外部銷元件52通過(guò)一個(gè)普通的(優(yōu)選螺紋)接頭機(jī)構(gòu)110連接到活塞元件112上。在活塞元件112上具有一個(gè)空腔120?；钊?12被密封地可滑動(dòng)地放置在缸體16′的腔室80′之中。密封元件113和114被用以密封地放置在腔室中的活塞元件及缸體元件的開(kāi)槽之中?；钊?12具有一個(gè)蓋元件，其通過(guò)一個(gè)諸如緊固器116的普通方式與活塞元件連接在一起，這樣構(gòu)成一個(gè)具有兩個(gè)組件的活塞總成。密封件118密封地連接板115和活塞元件112。
內(nèi)部的實(shí)心銷元件54與活塞元件130成為一體或牢固地連接在其上?；钊?30被密封地可滑動(dòng)地放置在活塞元件112的空腔120之中。為了這個(gè)目的，在活塞元件130中安裝有密封件132。
在活塞元件112和蓋板115上具有通道140。按需要，通道140被用來(lái)將空腔120中壓力平衡在腔室80′中壓力。
通道142和144是用來(lái)將來(lái)自單獨(dú)的或共同的壓力流體源(FPS)的壓力流體輸送到缸體16′的腔室80′之中。流體各自通過(guò)管道143和145輸送到流道142和144之中。
當(dāng)壓力通過(guò)通道144引入腔室80′的時(shí)候，活塞元件112被推向腔室80′的最上部分。如圖4所示。此外，在同一時(shí)刻，壓力流體通過(guò)通道140被引入到空腔120之中，這樣將活塞元件130壓向空腔120的最下部分。圖4所示的這種情況導(dǎo)致在末端42的閥的打開(kāi)，而在末端58和內(nèi)表面58之間所形成的閥或閘門(mén)依然關(guān)閉。此后，當(dāng)通道144中的壓力流體被釋放或排出，并且壓力通過(guò)通道142引入到腔室80′之中的時(shí)候，活塞元件112被移動(dòng)到腔室80′的最下部分以關(guān)閉末端42的開(kāi)口，如圖5所示。與此同時(shí)，當(dāng)壓力通過(guò)通道144被釋放或排出時(shí)，空腔120中的壓力也被解除以使活塞130移動(dòng)到它在空腔120中的最高位置。這樣將打開(kāi)位于銷52和54之間的通道53并且使引入的氣體進(jìn)入到模腔26之中。通過(guò)接頭72引入到伸長(zhǎng)通道53中的氣體也會(huì)迫使氣體經(jīng)過(guò)通道125進(jìn)入空腔120之中。這樣將幫助活塞130向空腔120頂部方向的移動(dòng)，如圖5所示。
當(dāng)需要將銷54移動(dòng)到關(guān)閉位置即其末端56與閥座58相配合時(shí)，就通過(guò)接頭72減小或解除壓力，同時(shí)，壓力通過(guò)通道144再通過(guò)通道140被引入到空腔120中。這樣將活塞130移動(dòng)到如圖6中所示的位置。與此同時(shí)，在通道142和腔室80′之中保持一個(gè)充足的壓力以將活塞112保持在其最低的位置。
在圖4-6中所示的帶氣體輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)10的操作與圖1-3和3A中所示的系統(tǒng)10的操作類似?？梢砸韵嗤姆绞礁淖兲幚聿襟E的順序以符合優(yōu)選應(yīng)用的特定氣體輔助注射成型系統(tǒng)的要求和規(guī)范。在這點(diǎn)上，通過(guò)在通道142和144上壓力流體的控制，結(jié)合對(duì)通過(guò)通道53塑料材料的引入和通過(guò)接頭72的輔助氣體流體或材料的流動(dòng)之間的協(xié)調(diào)和控制以滿足所需的要求。
盡管以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下進(jìn)行改變和變更。本發(fā)明想要將所有這樣在本發(fā)明的精神和范圍下的改變和變更進(jìn)行保護(hù)，如以下權(quán)利要求所定義和覆蓋的。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于流體輔助注射成型過(guò)程的閥門(mén)—注口機(jī)構(gòu)，上述機(jī)構(gòu)包括具有一個(gè)第一通道和一個(gè)第一閥座的一個(gè)襯套元件；一個(gè)在上述第一通道內(nèi)可移動(dòng)的空心銷元件，其具有一個(gè)第一閥元件，該第一閥元件和上述的第一閥座相配合形成一個(gè)用以關(guān)閉塑料材料通過(guò)上述第一通道的流道的第一閥裝置；上述空心銷元件具有一個(gè)第二通道和一個(gè)位于上述第二通道內(nèi)的第二閥座；一個(gè)在上述第二通道內(nèi)可移動(dòng)的內(nèi)部銷元件，其具有一個(gè)第二閥元件，該第二閥元件和上述的第二閥座配合形成一個(gè)用以關(guān)閉流體通過(guò)上述第二通道的流道的第二閥裝置；一個(gè)與上述空心銷元件操作聯(lián)系的第一活塞元件；一個(gè)與上述內(nèi)部銷元件操作聯(lián)系的第二活塞元件；其中，上述第一和第二活塞元件適于被相互一起或獨(dú)立移動(dòng)以選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉上述第一和第二銷機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1中所述的閥門(mén)一注口機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括一個(gè)供應(yīng)流體進(jìn)入上述第二通道的接頭機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1中所述的閥門(mén)—注口機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中，上述第一和第二活塞元件可調(diào)節(jié)地分別連接到上述空心銷元件和內(nèi)部銷元件上。
4.如權(quán)利要求1中所述的閥門(mén)—注口機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中，上述襯套元件是一個(gè)加熱的注口襯套。
5.一個(gè)流體輔助注射成型的系統(tǒng)，上述系統(tǒng)包括具有一個(gè)模腔的模具；供應(yīng)到模腔之中的熔化的塑料材料的供應(yīng)源；位于上述模具中的襯套元件，其具有第一通道和第一閥座以將上述塑料材料供應(yīng)入上述模腔之中；缸體元件，其具有一個(gè)流體空腔，和多個(gè)與上述流體空氣連通的通道的；一個(gè)在上述第一通道內(nèi)可移動(dòng)的第一銷元件，其具有一個(gè)第一閥元件，該第一閥元件和上述的第一閥座配合成形一個(gè)第一閥裝置，上述第一銷元件在其中具有一個(gè)第二伸長(zhǎng)的通道，并且其上具有一個(gè)第二閥座；一個(gè)在上述第二通道內(nèi)可移動(dòng)的第二銷元件，其具有一個(gè)第二閥元件，該第二閥元件和上述的第二閥座配合成形一個(gè)第二閥裝置；連接到上述第一銷元件并在上述缸體元件的上述空腔之中可移動(dòng)位置的第一活塞元件；連接到上述第二銷元件并在上述缸體元件的上述空腔之中可移動(dòng)位置的第二活塞元件；將壓力流體供應(yīng)到上述第一銷元件中的上述第二通道中的一個(gè)壓力流體源；其中，上述第一和第二活塞元件適于將壓力流體通過(guò)上述第一壓力流體源移動(dòng)到上述流體空腔，和依次移動(dòng)第一和第二銷元件以控制在上述第二通道中流動(dòng)到上述模腔之中的壓力流體流動(dòng)和從上述第一通道進(jìn)入上述模腔的上述塑料材料的流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的流體輔助注射成型系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)位于上述襯套元件和上述缸體元件之間的歧管元件，上述歧管元件具有一個(gè)第三通道以將塑料材料引入上述襯套元件之中。
7.如權(quán)利要求5所述的流體輔助注射成型系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于密封位于上述流體空腔之中的第一和第二活塞的密封元件。
8.如權(quán)利要求5所述的流體輔助注射成型系統(tǒng)，其特征在于，其中，上述第一活塞元件在其內(nèi)具有一個(gè)活塞空腔，并且上述第二活塞元件位于上述活塞空腔之中。
9.如權(quán)利要求8所述的流體輔助注射成型系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)位于上述第一活塞元件內(nèi)的流體通道以從上述第一壓力流體源中供應(yīng)壓力流體作用于上述第二活塞元件。
10.用于流體輔助注射成型的方法，該方法包括以下步驟將塑料材料引入襯套元件之中的第一通道，上述襯套元件具有一個(gè)第一閥裝置以控制塑料材料從上述第一通道進(jìn)入模具模腔的流動(dòng)；將第一流體材料引入位于第一銷元件之中的第二通道，上述第一銷元件是空心的并位于上述第一通道內(nèi)，上述第一銷元件的內(nèi)部也具有一個(gè)第二銷元件并具有一個(gè)第二閥裝置以控制上述第一流體材料從上述第二通道進(jìn)入模具模腔之中的流動(dòng)；和有選擇地將塑料材料和第一流體材料分別通過(guò)上述第一閥裝置和第二閥裝置進(jìn)入上述模腔之中以生產(chǎn)塑料產(chǎn)品。
11.如權(quán)利要求10所述的流體輔助注射成型系統(tǒng)，其特征在于，其中，上述第一和第二銷元件分別通過(guò)第一和第二活塞元件而被操作，上述第一和第二銷元件被一個(gè)壓力流體源操作。
全文摘要
用于流體輔助注射成型系統(tǒng)或聯(lián)合注射成型系統(tǒng)的設(shè)備和方法。一對(duì)同心的可移動(dòng)銷元件(52,54)位于模具襯套(12)之中并且有選擇地控制以打開(kāi)或斷開(kāi)熔化的塑料材料和流體進(jìn)入模腔的通道。一個(gè)內(nèi)部的銷元件(54)位于一個(gè)空心銷元件(52)之中并且兩個(gè)銷元件被活塞元件(62,64)控制,活塞元件通過(guò)有選擇地從一個(gè)液力或氣動(dòng)源引入壓力以在缸體元件(16)中有選擇地移動(dòng)。活塞元件(62,64)有選擇地運(yùn)動(dòng)控制著銷元件(52,54)的操作并且這樣控制著流體輔助注射成型系統(tǒng)的操作。
文檔編號(hào)B29C45/16GK1246089SQ97181786
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1997年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月31日
發(fā)明者喬治·西爾科威斯基, 斯科特·格雷布 申請(qǐng)人:英科公司