專利名稱：一種向鑄模輸送可澆注介質(zhì)的供料方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種給鑄模填充澆注樹脂或類似的可澆注介質(zhì)的方法及用于實施該方法的裝置。
用壓力膠凝技術(shù)處理澆鑄樹脂成形材料是將澆鑄樹脂成形材料從壓力容器中或經(jīng)過多組分配料裝置和/或混料裝置輸送到一個或各個鑄模中。在采用壓力容器的情況下，容裝在分批拌料器中的澆注料漿通常已預(yù)先在真空下進(jìn)行過處理，它被輸送到壓力容器中并被施加用于加工的壓力空氣。該壓力空氣一方面是為了將澆注料漿從壓力容器中輸向鑄模，另一方面是為了使料漿在膠凝過程中維持一定的形狀。壓力容器中通常容裝足以供一部分注塑件所需的料漿，各個注塑件是一個接一個地注塑，每件的注塑都相隔一定的時間間隔。由此產(chǎn)生的問題是，澆注料漿在處理過程中固化程度不同，因而其粘度也各不相同。然而，在生產(chǎn)注塑件時必須要保證穩(wěn)定的質(zhì)量，這就要求先后加工出來的注塑件的供料速度必須恒定。用于澆注料漿的粘度會隨著時間而變化，所以必須不斷地調(diào)整供給壓力，以保證前后加工出來的注塑件的供料速度不至于差異過大。這種壓力容器的另一缺點是，由于供給壓力空氣，因而可能給已預(yù)先經(jīng)過真空處理的澆注料漿中鼓入了或多或少的空氣。
不過，業(yè)已出現(xiàn)了諸如在EP478876 A1中公開的那種壓力容器。在該容器中，澆注料漿不直接接觸被加壓的壓力空氣。不過，這種裝置的缺點是，注塑件的成形材料的質(zhì)量會隨時間而變化，特別是當(dāng)供料時間相差較大時更是如此。
采用諸如DE2748982 C3中公開的那種多組分裝置，可以向鑄模供給不斷更新的、與空氣無接觸的澆注料漿，這樣，只要輸料管中的漿料粘度保持恒定即可保證供料速度恒定。不過，這在工作循環(huán)較長的情況下是難于保證的。
由于用壓力膠凝工藝制造的注塑件主要用于電子行業(yè)的絕緣件，因而對于許多產(chǎn)品而言，即使很小的氣泡也可能使產(chǎn)品報廢或降低質(zhì)量。
因此本發(fā)明的目的在于，預(yù)先設(shè)定并準(zhǔn)確地重復(fù)供料速度，即澆注樹脂在單位時間內(nèi)定量地實現(xiàn)成形材料的供料過程，因而特別適合于在注塑件的供料較困難時還要保證必要的供料條件，而不受各個機器的運行速度的影響。
完成本發(fā)明任務(wù)的方法是，供料裝置按照預(yù)定的單位時間供給澆注料漿量(即供料速率)向鑄模輸送澆注樹脂。因此，可以根據(jù)成形填料的各個階段最佳的需要量來確定澆注料漿在注塑口處的流量值并將該值貯存起來，從而可以反復(fù)地取出預(yù)定的供料速度值。各個最佳值通常是根據(jù)各個鑄型的實際情況來確定的。此后，單位時間的供料量即流量可以連續(xù)、恒定或遞增或遞減而同樣變化地加以確定，并調(diào)出供料量。由于本發(fā)明的方法可以考慮各個鑄模的關(guān)鍵區(qū)域，因此可最大程度地減少進(jìn)入到已處理過的澆注料漿中的空氣量。由此減少了廢品率，從而可獲得改善的、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。供料裝置中除了有供料泵、配料泵或壓力容器外，還設(shè)有一個緩沖元件，該緩沖元件可采用活塞-氣缸形式，如同緩沖系統(tǒng)采用的那種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的第一種方案中，通過預(yù)先確定泵給裝置的行程來強制控制澆注樹脂的供料過程。
與此相反，除采用由外部附加的部件強制控制外，還可以采用另一種方案，即，檢測澆注樹脂的實際供料速度，當(dāng)該速度偏離預(yù)定的額定值時，調(diào)整供料速度。另外，也可以采用強制控制與調(diào)整方法組合的方法。
根據(jù)本發(fā)明，檢測實際供料速率可以通過檢測容裝澆注樹脂的儲料箱或壓力容器在單位時間內(nèi)的重量變化實現(xiàn)。為此，可以設(shè)置一個電子稱，用于檢測容裝澆注樹脂的儲料箱或壓力容器隨時間的重量減少值。然后，將該值作為信號輸送輸送給控制器或調(diào)節(jié)器。
本發(fā)明的一個方法是利用一個具有泵給裝置結(jié)構(gòu)的供料裝置和一個與該供料裝置連接的緩沖元件向鑄模輸送澆注樹脂或類似的可澆注流體介質(zhì)，泵給裝置供給速率在緩沖元件中分為向鑄模的預(yù)定填充速率和緩沖元件的儲存速率。這樣，在供料過程中存入緩沖元件的那部分澆注樹脂將在泵給裝置吸料時按照預(yù)定的供料速率供給鑄模，直至泵給裝置再次進(jìn)入供料循環(huán)。這樣就可以連續(xù)地控制料漿的流量，從而也顯著地改善了配料裝置并可獲得較好的產(chǎn)品質(zhì)量。泵在準(zhǔn)確確定的時間間隔內(nèi)排出的料漿經(jīng)過一個混料器進(jìn)入緩沖元件。而后，緩沖元件通過一個定位驅(qū)動器以預(yù)定的排料速度完成與泵的供料速度等速的供料過程。這種狀況可用以下等式來描述，即，在緩沖器中的儲料速度＝泵的供料速度-緩沖器的排料速度。在泵給裝置吸料的過程中，緩沖元件以額定的緩沖器排料速度排料。在緩沖元件尚未被排空前，泵或泵給裝置又開始供料了，與此同時，在緩沖元件中也開始儲存料漿。不過，也可以采用另一種方案，緩沖元件具有這樣的容積，即，在緩沖元件排料的過程中填充鑄模，并壓凝。由于每次排出的容量都受到強制控制，其控制參量在控制器件中是可預(yù)先設(shè)定并可取出的，因而在供料過程中，例如在料漿由緩沖元件流向鑄模的流動阻力變化時仍可以獲得穩(wěn)定的流動速度。應(yīng)當(dāng)這樣來協(xié)調(diào)泵給裝置與緩沖元件的共同作用，使得在泵給裝置處排出澆注樹脂的排料速度與緩沖元件的供料速度能夠正好產(chǎn)生在鑄模的注塑口處需要的瞬時流速，而在泵給裝置吸料時緩沖元件的排料速度剛好可以維持在注塑口處需要的瞬時流速。
根據(jù)本發(fā)明提出的方案，向鑄模供料的實際供料速度是通過移動緩沖元件上的一個柱塞件來確定的。這種方案的優(yōu)點是，若緩沖元件的儲料容積至少相應(yīng)于給鑄模供料所需要的澆注樹脂量，則在儲料后只要按照所需要的方式移動緩沖件的柱塞件即可決定向鑄模供料的速度。
本發(fā)明的另一種方案是，泵給裝置的供料運動及緩沖件上的柱塞件的運動都是由預(yù)定的供料曲線決定的。在緩沖元件的儲料容積較小或鑄模較大的情況下，泵給裝置和緩沖元件需要進(jìn)行多次供料動作，這些供料動作必須協(xié)調(diào)一致，以滿足預(yù)定的供料曲線的要求。
本發(fā)明提出的又一方案是，在供料裝置或緩沖元件的下游設(shè)置一個流量調(diào)節(jié)裝置，該裝置根據(jù)供料速率的調(diào)節(jié)量控制。這樣，不管壓力容器或諸如配料裝置等供料裝置上是否連接有緩沖元件，在注塑口處的實際供料狀態(tài)都能夠滿足預(yù)定的供料曲線的要求。
根據(jù)本發(fā)明，在采用壓力容器的情況下，對供料速率的調(diào)節(jié)量也可以影響到壓力容器中的流體壓力，以按照預(yù)定的供料曲線來調(diào)整在注塑口處的單位時間流量。
本發(fā)明提供的裝置是通過如下構(gòu)思實現(xiàn)發(fā)明目的，強制控制泵給裝置和緩沖元件的工作過程相互協(xié)調(diào)，其協(xié)調(diào)關(guān)系是可以預(yù)先確定的，并且在供料過程中可以根據(jù)需要而改變。使泵給裝置與緩沖元件動態(tài)配合的手段可以是機械的，也可以是電力的或電子的手段，以便通過協(xié)調(diào)的工作過程實現(xiàn)在注塑口處所需要的供料曲線要求。當(dāng)然，也可以設(shè)置一個多軸輪廓控制裝置使泵給裝置和緩沖元件協(xié)調(diào)一致地工作，可以用軸向驅(qū)動器或定位驅(qū)動器驅(qū)動泵給裝置和緩沖元件。
本發(fā)明還包括一種調(diào)節(jié)裝置，該裝置根據(jù)額定值與實測值的比較結(jié)果來調(diào)節(jié)供料速率。這種調(diào)節(jié)裝置中考慮到了整體裝置在諸如緩沖元件與鑄模之間的流動阻力改變時可能出現(xiàn)的變化關(guān)系，以至于必須相應(yīng)地提高或降低緩沖元件和泵給裝置的升力。當(dāng)然，在采用壓力容器的情況下，控制裝置也可以控制設(shè)置在注塑口上游的流量調(diào)節(jié)裝置或調(diào)整壓力容器內(nèi)的流體壓力值。
本發(fā)明還包括一個用于檢測可澆注流體介質(zhì)如澆注樹脂的供料速率的裝置，其中，在緩沖元件上設(shè)置了一個柱塞件和一個檢測件。當(dāng)進(jìn)入緩沖元件的流速增加時，該柱塞件前移，而當(dāng)流速減小時則向后移。所述檢測件則用于檢測供料狀態(tài)隨時間的變化。反之，如果緩沖器入口處的進(jìn)流量是有限的，例如在泵給裝置供料過程中那樣，則根據(jù)已知的進(jìn)料速度可由緩沖元件中的儲料容積隨時間的變化及緩沖器內(nèi)的柱塞件的移動方向推導(dǎo)出在緩沖元件出口處的供料速度。
以下將參照附圖描述幾個實施例，以便進(jìn)一步反映本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點、特征及可能的實施形式。其中，所敘述的或在附圖中表示的特征可以分別地或經(jīng)過一定的組合構(gòu)成本發(fā)明的主題，而不僅僅局限于權(quán)利要求中所概述的或由權(quán)利要求所組合的方案。
其中
圖1表示了一個混料箱，在其外部配置了一個泵和一條供料管;
圖2所示的裝置上帶有兩個儲料箱、一個供料裝置及鑄模;
圖3表示了一個用于控制向鑄模供料的緩沖元件;
圖4表示了一個壓力容器，其上帶有一個用于調(diào)節(jié)向鑄模供料過程的裝置;
圖5表示了用壓力容器調(diào)節(jié)向鑄模供料的另外的實施方案。
圖1所示的混料箱12中容裝有由多種配料混合而成的可澆注料漿，該混料箱與圖2下半部分所示部件是相互關(guān)聯(lián)的?；炝舷?2可被抽真空。在混料箱12上連接有供料泵1，用于將可澆注料漿輸送到連接管14中。在連接管14的入口處設(shè)置有一個緩沖元件17。在連接管14上共連接有四個緩沖器3。待澆注料漿由緩沖器3進(jìn)入鑄模2中，該鑄?？梢园ǜ鞣N不同的型腔。
圖2表示了一個帶有兩個儲料箱4、5的裝置。該裝置也可以帶有更多的儲料箱。儲料箱4、5上各配有一個配料泵6或6’。配料泵6或6’將儲料箱4、5中的配料輸送到一個與緩沖元件17相連的混料腔7中。在混料腔中反應(yīng)生成的混合料經(jīng)由緩沖元件17輸送到連接管14中，并由此進(jìn)入一個作為壓力料漿貯存器的緩沖器3中。在DE2748982 C3中已公開了這種配有一個進(jìn)料口8、一個閥9、一個活塞、一個壓力介質(zhì)入口及控制觸點的緩沖器3，因而在此不再贅述。
在圖1所示的實施例中，緩沖元件17與供料泵1共同作用，而在圖2所示的實施例中則與配料泵6、6’共同作用，其共同作用的方式是，在輸送泵或配料泵以預(yù)選或預(yù)計的速度向緩沖元件17輸送物料時，所需要的部分物料從緩沖元件17經(jīng)由連接管14和各緩沖器3流入鑄模2中，同時，剩余的物料則仍然儲存在緩沖元件17中。在供料泵1或配料泵6、6’以所需要的速度、即預(yù)選或預(yù)計的速度進(jìn)行抽吸時，這部分剩余的澆注樹脂成形料漿由緩沖元件17經(jīng)由各個緩沖器3被排到相應(yīng)的鑄模2中，從而獲得連續(xù)的、流量可控制的填料過程。
供料泵1或配料泵6、6’與緩沖元件17之間有一定的傳動配合關(guān)系，以在供料泵1的供料行程中保證緩沖元件17的同步填料運動，即在圖3中緩沖器的柱塞件21向左移動的填料過程。中央控制器24控制緩沖元件17、供料泵1或配料泵6、6’之間的配合。定位驅(qū)動器19、25和26用于供料泵1或配料泵6、6’的送料運動及緩沖元件17的提升運動。在泵1或配料泵6、6’送料時，供料泵驅(qū)動器25與配料泵驅(qū)動器26被強制與驅(qū)動器19配合工作。其中，傳感器20上帶有一個刻度18，用于分析在各個沖程中的行程長度，以便將行程長度及方向上的變化作為信號輸送給控制器24。
圖2中所示的阻斷閥23用于在泵6、6’抽吸時阻斷向緩沖元件17中輸送澆注樹脂成形材料，其工作方式已公開在DE 4127547 A1中。
不難理解，作為圖2所示實施例的另一種變換方式，也可以在每個緩沖器3上分別配置一個緩沖元件17，以取代在緩沖器3的上游處設(shè)置一個緩沖元件17的方案。這樣一種變換方案同樣可以實現(xiàn)緩沖器在壓力膠凝過程中的作用，即在供料過程結(jié)束后維持膠凝壓力，并補償可能產(chǎn)生的壓力損耗。
從圖2中還可以看出，在緩沖元件17的下游還設(shè)置了一個壓力傳感器22，該傳感器可將鑄模的狀況作為信號傳輸給控制器24。
此外也可以在連接管14中位于緩沖元件17的下游設(shè)置一個流量傳感器27。流量傳感器27向中央控制器24傳輸實測信號。這樣，用于驅(qū)動緩沖元件17的伺服驅(qū)動裝置即可根據(jù)實測值與預(yù)定的額定值之間的差值自動調(diào)整供料量。在這種情況下，盡管在泵6、6’與緩沖元件17之間還存在著可控制的配合，但它們之間已不再需要強制配合了。
如圖4、5所示，用一個壓力容器28也可以在壓力注塑鑄模2中實現(xiàn)可重復(fù)的澆注。其中也是通過檢測澆注料漿的實際供料值并根據(jù)實測值與額定值的差值來控制或調(diào)整供料的速度。
如圖4所示，壓力容器28(該容器已公開在EP478876 A1中)通過一個調(diào)節(jié)閥30和一個流量傳感器27與鑄模2連接。調(diào)節(jié)閥30將根據(jù)流量的實測值與額定值的偏差利用調(diào)節(jié)器24的控制來調(diào)整，由此就改變了澆注料漿供料管路中的流通截面。在該實施例中，用一個壓力調(diào)節(jié)閥34可使壓力容器28中的壓力保持恒定。從圖4中還可以看出，澆注料漿29位于一條軟管33中，因此澆注料漿與壓力介質(zhì)是相互隔絕的。
在圖5所示的實施例中，對澆注料漿流量與預(yù)定的額定值之間的偏差的調(diào)整是通過調(diào)整用于壓力介質(zhì)、通常是壓力空氣的調(diào)節(jié)閥31和32來實現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種利用供料裝置例如用一個泵給裝置(1、6、6′)或一個壓力容器(28)向鑄模(2)輸送澆注樹脂或類似的可澆注的流體介質(zhì)的方法，其特征在于，供料裝置是按照預(yù)定的單位時間供料量(即供料速率)向鑄模(2)供給澆注樹脂的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，澆注樹脂是在強制控制狀態(tài)下供給鑄模的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對輸送澆注樹脂的實際供料速率進(jìn)行檢測，并且當(dāng)該實測值偏離預(yù)定的額定值時調(diào)整供料速率。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過檢測裝有澆注樹脂的儲料容器或壓力容器(28)的單位時間的重量變化來檢測澆注樹脂的實際供料率。
5.一種利用具有泵給裝置(1、6、6’)的供料裝置及一個與該供料裝置相接的緩沖元件(17)向鑄模(2)輸送澆注樹脂或類似的可澆注流體介質(zhì)的方法、特別是根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，泵給裝置(1、6、6’)的供料速率在緩沖元件(17)中分為向鑄模(2)的預(yù)定填充速率和緩沖元件(17)中分為向鑄模(2)的預(yù)定填充速率和緩沖元件(17)的儲存速率，這樣，當(dāng)泵給裝置(1、6、6’)吸料時，儲存在緩沖元件(17)中的澆注樹脂將以一定的供料速率輸送到鑄模(2)中，直至泵給裝置(1、6、6’)又開始供料時為止。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，向鑄模(2)供料的實際速率是由緩沖元件(17)中的柱塞件(21)的運動確定的。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，泵給裝置(1、6、6’)的供料運動及緩沖元件(17)的柱塞件(21)的移動都是根據(jù)預(yù)定的供料曲線確定的。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，緩沖元件(17)應(yīng)在結(jié)構(gòu)上保證可維持施加給鑄模(2)的膠凝壓力。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，根據(jù)供料速率的調(diào)整量，操縱設(shè)置在供料裝置或緩沖元件(17)的下游處的流量調(diào)節(jié)裝置(30)。
10.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在采用壓力容器(28)的情況下，對供料速率的調(diào)整量將影響壓力容器(28)中的流體壓力。
11.一種利用具有泵給裝置(1、6、6’)的供料裝置及一個與該供料裝置相接的緩沖元件(17)向鑄模(2)輸送澆注樹脂或類似的可澆注流體介質(zhì)的裝置，特別是用于實施如權(quán)利要求1至10所述方法的裝置，其特征在于，泵給裝置(1、6、6’)與緩沖元件(17)的工作運動是強制配合的，其配合關(guān)系可預(yù)先選定并在供料過程中可根據(jù)需要改變。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，它包括一個調(diào)節(jié)裝置(24、24’)，該裝置根據(jù)額定值與實測值的比較結(jié)果來調(diào)整供料速率。
13.一種用于檢測諸如澆注樹脂等可澆注流體介質(zhì)流量的裝置，其特征在于，緩沖元件(17)上具有一個柱塞件(21)和一個檢測裝置，前者在緩沖元件(17)的入料率增加時向前移動，在入料率減小時向回移動，后者用于檢測供料狀態(tài)在單位時間內(nèi)的變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種利用供料裝置，例如用一個泵給裝置(1、6、6′)或一個壓力容器(28)向鑄模(2)輸送澆注樹脂或類似的可澆注的流體介質(zhì)的方法和裝置。為了能夠預(yù)先確定澆注料漿的供料過程并能夠反復(fù)地、準(zhǔn)確地實現(xiàn)供料速度，供料裝置按照預(yù)定的單位時間供料量(即供料速率)向鑄模(2)供給澆注樹脂。
文檔編號B29C39/24GK1101317SQ9410230
公開日1995年4月12日 申請日期1994年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月14日
發(fā)明者艾哈德·豪澤爾, 漢斯-約阿希姆·施泰因道夫 申請人:威廉·海德里希真空設(shè)備兩合公司