氣動受控速度減小的閥的制作方法
【專利說明】氣動受控速度減小的閥
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2013年6月24日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/838，620的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文，如在本文中完全闡述一樣。
[0003]本申請還要求2013年5月28日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/827，897的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文，如在本文中完全闡述一樣。
[0004]本申請還要求2013年4月19日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/814，045的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文，如在本文中完全闡述一樣。
[0005]本申請還要求2013年3月18日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/802，878的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文，如在本文中完全闡述一樣。
[0006]以下所有專利的公開內(nèi)容通過全文引用的方式并入本文，如同在本文中完全闡述一樣:美國專利N0.5，894，025、美國專利N0.6，062，840、美國專利N0.6，294，122、美國專利N0.6，309，208、美國專利N0.6，287，107、美國專利N0.6，343，921、美國專利N0.6，343，922、美國專利N0.6，254，377、美國專利N0.6，261，075、美國專利 N0.6，361，300 (7006)、美國專利 N0.6，419，870、美國專利 N0.6，464，909 (7031)、美國專利N0.6，599，116、美國專利N0.7，234，929 (7075US1)、美國專利N0.7，419，625 (7075US2)、美國專利 N0.7，569，169 (7075US3)、2002 年 8 月 8 日提交的美國專利申請序列號N0.10/214，118(7006)、美國專利N0.7，029，268 (7077US1)、美國專利N0.7，270，537 (7077US2)、美國專利 N0.7，597，828 (7077US3)、2000 年 10 月 30 日提交的美國專利申請序列號N0.09/699，856 (7056)、2002年10月11日提交的美國專利申請序列號N0.10/269，927 (7031)、2000年2月15日提交的序列號N0.09/503，832的美國申請(7053)、2000年9月7日提交的美國專利序列號N0.09/656，846 (7060)、2001年12月3日提交的美國專利序列號N0.10/006,504 (7068)、2002年3月19日提交的美國專利序列號N0.10/101，278(7070)、2011 年 3 月 24 日提交的 PCT 申請 N0.PCT/US 2011/029721(7094)和 PCT 公開 N0.W02012074879 (Al) (7100W00)及 W02012087491 (Al) (7100W01)。
【背景技術(shù)】
[0007]已經(jīng)開發(fā)出了由液壓驅(qū)動致動器致動的注射成型系統(tǒng)，其具有流動控制機(jī)構(gòu)，流動控制機(jī)構(gòu)在注射循環(huán)過程中控制閥銷的運(yùn)動，使銷在注射循環(huán)過程中銷從澆口關(guān)閉位置至完全打開向上游抽出期間或從完全打開至澆口關(guān)閉位置向下游關(guān)閉期間向上游或下游移動，以便控制通過澆口的流體材料的流速，以與注射循環(huán)預(yù)定的流體流速曲線對應(yīng)，所述曲線在澆口關(guān)閉位置時(shí)的零流速、在銷完全打開位置時(shí)的最大流速以及當(dāng)銷處于完全關(guān)閉和完全打開之間的某些位置時(shí)在零和最大中間的流速之間變化。在這樣的現(xiàn)有系統(tǒng)中，傳感器可感測流體材料或裝置的狀況(例如銷位置)，并將指示感測狀況的信號發(fā)送至控制器內(nèi)包含的程序，控制器將信號用作可變輸入以根據(jù)預(yù)定位置曲線控制至液壓致動器的液壓驅(qū)動流體的供給，從而控制閥銷的運(yùn)動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在注射成型裝置中進(jìn)行注射成型循環(huán)的方法，該裝置包括:
[0009]歧管，其容納注射流體成型材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道，
[0010]氣動致動器，其由具有能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器的最大壓力的壓縮氣體源驅(qū)動，所述氣動致動器包括一對相對的第一氣體驅(qū)動室和第二氣體驅(qū)動室，
[0011]所述致動器可驅(qū)動地與具有頂端的閥銷相互連接，具有頂端的閥銷能夠沿具有選定行程長度的移動路徑向上游和下游驅(qū)動，所述行程長度在所述閥銷的頂端阻擋澆口以防止所述注射流體材料流入所述型腔的第一位置、一個(gè)或多個(gè)位于所述第一位置上游的第二位置以及選定的位于所述一個(gè)或多個(gè)第二位置上游的完全上游位置之間延伸，
[0012]所述方法包括:
[0013]以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向下游的速度可控地連續(xù)向下游方向驅(qū)動所述閥銷，及
[0014]以所述一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向下游的速度在選定行程長度的選定部分或整個(gè)行程長度上從完全上游位置連續(xù)向下游方向驅(qū)動所述閥銷。
[0015]在這一方法中，所述閥銷在部分行程長度中以所述一個(gè)或多個(gè)可選擇的向下游的速度從完全上游位置下游的一位置開始被驅(qū)動至第一位置。
[0016]這一方法可進(jìn)一步包括:
[0017]利用在第一位置的致動器開始注射循環(huán)，
[0018]以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向上游的速度連續(xù)向上游方向驅(qū)動所述閥銷，
[0019]以所述一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向上游的速度在所述選定行程長度的選定部分或整個(gè)行程長度上連續(xù)向上游方向驅(qū)動所述致動器。
[0020]這一方法可進(jìn)一步包括經(jīng)由控制器驅(qū)動所述致動器，所述控制器包括指令，所述指令根據(jù)由所述控制器從位置傳感器接收的一個(gè)或多個(gè)指示所述閥銷預(yù)選位置的信號或根據(jù)預(yù)定的時(shí)間量或經(jīng)過的時(shí)間自動命令所述致動器以一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向下游的速度受驅(qū)動。
[0021]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于控制流體成型材料從注射成型機(jī)至模具型腔的流速的裝置，該裝置包括:
[0022]歧管，其容納注射流體成型材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道，
[0023]氣動驅(qū)動致動器，能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器，
[0024]所述氣動致動器可驅(qū)動地與具有頂端的閥銷相互連接，具有頂端的閥銷能夠沿具有選定行程長度的移動路徑向上游和下游驅(qū)動，所述行程長度在所述閥銷的頂端阻擋澆口以防止所述注射流體材料流入所述型腔的第一位置、一個(gè)或多個(gè)位于所述第一位置上游的第二位置以及選定的位于所述一個(gè)或多個(gè)第二位置上游的完全上游位置之間延伸，
[0025]控制器，其與所述氣動致動器相互連接，
[0026]所述控制器包括指令，命令所述氣動致動器以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向下游的速度連續(xù)向下游方向驅(qū)動所述閥銷，
[0027]所述控制器包括指令，命令所述氣動致動器以一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向下游的速度在選定行程長度的選定部分或整個(gè)行程長度上連續(xù)向下游方向驅(qū)動所述致動器。
[0028]在這一裝置中，所述控制器可包括指令，命令所述致動器以所述一個(gè)或多個(gè)可選擇的向下游的速度在部分行程長度中從所述完全上游位置下游的一位置開始驅(qū)動所述閥銷至所述第一位置。
[0029]在這一裝置中，所述控制器可包括指令，命令所述致動器從第一位置的閥銷開始驅(qū)動所述閥銷，以:
[0030]以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向上游的速度連續(xù)向上游方向驅(qū)動所述閥銷，
[0031]以所述一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的向上游的速度在所述選定行程長度的選定部分或整個(gè)行程長度上連續(xù)向上游方向驅(qū)動所述致動器。
[0032]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于進(jìn)行注射成型循環(huán)的裝置，所述裝置包括:
[0033]歧管，其容納注射流體成型材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道或與所述通道連通，
[0034]氣動致動器，其由具有能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器及與其互連的閥銷的選定最大壓力的壓縮氣體源驅(qū)動，所述氣動致動器包括一對相對的第一氣體驅(qū)動室和第二氣體驅(qū)動室，
[0035]所述致動器沿具有選定行程長度的移動路徑向上游和下游驅(qū)動閥銷，所述行程長度在所述閥銷阻擋所述注射流體材料流入所述型腔的第一位置與一個(gè)或多個(gè)選定的注射流體材料流以最大速率通過澆口進(jìn)入型腔的最大流量位置之間延伸，
[0036]所述閥銷和所述流體輸送通道適于當(dāng)所述閥銷位于一個(gè)或多個(gè)在所述第一位置和所述最大流量位置之間可選擇的中間位置時(shí)將注射流體材料的流速變?yōu)樾∮谧畲笏俾剩?br>[0037]所述氣動致動器能夠可控地驅(qū)動，以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的速度向上游驅(qū)動所述閥銷，
[0038]氣動閥總成，其控制壓縮氣體從所述源至所述氣動致動器的氣體驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的輸送速率以可控地向上游和下游驅(qū)動所述致動器和所述閥銷，其中所述氣動閥總成包括氣缸外殼，其具有用于輸送壓縮氣體至所述致動器的氣體驅(qū)動室和從氣體驅(qū)動室輸出的流體輸送口以及閥芯，其能夠在氣缸外殼內(nèi)可控且平移地驅(qū)動以選擇性地打開和關(guān)閉流體輸送口至選定的程度以控制壓縮氣體至所述驅(qū)動室和從所述驅(qū)動室輸出的流動，
[0039]所述閥總成包括安裝至所述閥芯的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件能夠可控地激勵(lì)以使所述閥芯沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑可控地滑動，所述驅(qū)動件能夠沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑連同所述閥芯一起平移地運(yùn)動并僅通過安裝至所述閥芯而在運(yùn)動期間受到支撐，
[0040]控制器，包含指令，命令氣動閥總成以一個(gè)或多個(gè)選定的相對于一個(gè)或多個(gè)最大速度而減小的速度向上游或向下游驅(qū)動閥銷通過選定的中間位置。
[0041]在這一裝置中，所述閥總成可包括至少兩個(gè)排氣口，排出氣缸內(nèi)孔腔內(nèi)的閥芯進(jìn)行選擇性的滑動運(yùn)動時(shí)自相應(yīng)的氣體驅(qū)動室逸出至外界氣體源的壓縮氣體。
[0042]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于進(jìn)行注射成型循環(huán)的裝置，所述裝置包括:
[0043]歧管，其容納注射流體材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道或與所述通道連通，
[0044]氣動致動器，其由具有能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器及與其互連的閥銷的選定最大壓力的壓縮氣體源驅(qū)動，所述氣動致動器包括一對相對的第一氣體驅(qū)動室和第二氣體驅(qū)動室，
[0045]所述致動器沿具有選定行程長度的移動路徑向上游和下游驅(qū)動閥銷，所述行程長度在所述閥銷阻擋所述注射流體材料流入所述型腔的第一位置與一個(gè)或多個(gè)選定的注射流體流以最大速率通過澆口進(jìn)入型腔的最大流量位置之間延伸，
[0046]所述閥銷和所述流體輸送通道適于當(dāng)所述閥銷位于一個(gè)或多個(gè)在所述第一位置和所述最大流量位置之間可選擇的中間位置時(shí)將注射流體材料的流速變?yōu)樾∮谧畲笏俾剩?br>[0047]所述氣動致動器能夠可控地驅(qū)動，以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的速度向上游驅(qū)動所述閥銷，
[0048]氣動閥總成，其控制壓縮氣體從所述源至所述氣動致動器的氣體驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的輸送速率以可控地向上游和下游驅(qū)動所述致動器和所述閥銷，其中所述氣動閥總成包括氣缸外殼，其具有用于輸送壓縮氣體至致動器的氣體驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的流體輸送口，由內(nèi)壁限定的內(nèi)孔腔以及閥芯，其具有一個(gè)或多個(gè)閥芯頭及設(shè)置在閥芯頭之間的凹槽，
[0049]所述閥總成包括至少兩個(gè)排氣口，排出氣缸內(nèi)孔腔內(nèi)的閥芯進(jìn)行選擇性的滑動運(yùn)動時(shí)自相應(yīng)的氣體驅(qū)動室逸出至外界氣體源的壓縮氣體，
[0050]控制器，包含指令，命令氣動閥總成以一個(gè)或多個(gè)選定的相對于一個(gè)或多個(gè)最大速度而減小的減小速度向上游或向下游驅(qū)動閥銷一個(gè)或多個(gè)預(yù)選時(shí)間段。
[0051]這一裝置可包括安裝至所述閥芯的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件能夠可控地激勵(lì)以使所述閥芯沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑可控地滑動，所述驅(qū)動件能夠沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑連同所述閥芯一起平移地運(yùn)動并僅通過安裝至所述閥芯而在運(yùn)動期間受到支撐。
[0052]本發(fā)明的另一方面提供了一種在注射成型裝置中進(jìn)行注射成型循環(huán)的裝置，該裝置包括:
[0053]歧管，其容納注射流體材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道或與所述通道連通，
[0054]氣動致動器，其由具有能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器及與其互連的閥銷的選定最大壓力的壓縮氣體源驅(qū)動，所述氣動致動器包括一對相對的第一氣體驅(qū)動室和第二氣體驅(qū)動室，
[0055]所述致動器沿具有選定行程長度的移動路徑向上游和下游驅(qū)動閥銷，所述行程長度在所述閥銷阻擋所述注射流體材料流入所述型腔的第一位置與一個(gè)或多個(gè)選定的注射流體材料流以最大速率通過澆口進(jìn)入型腔的最大流量位置之間延伸，
[0056]所述閥銷和所述流體輸送通道適于當(dāng)所述閥銷位于一個(gè)或多個(gè)在所述第一位置和所述最大流量位置之間可選擇的中間位置時(shí)將注射流體材料的流速變?yōu)樾∮谧畲笏俾剩?br>[0057]所述氣動致動器能夠可控地驅(qū)動，以低于所述一個(gè)或多個(gè)最大速度的一個(gè)或多個(gè)可選擇的減小的速度向上游驅(qū)動所述閥銷，
[0058]氣動閥總成，其控制壓縮氣體從所述源至所述氣動致動器的氣體驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的輸送速率以可控地向上游和下游驅(qū)動所述致動器和所述閥銷，其中所述氣動閥總成包括氣缸外殼，其具有用于輸送壓縮氣體至致動器的氣體驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的流體輸送口，由內(nèi)壁限定的內(nèi)孔腔以及閥芯，其具有一個(gè)或多個(gè)閥芯頭及設(shè)置在閥芯頭之間的凹槽，其中閥芯頭具有與其一體成形的外表面，閥芯頭與氣缸外殼的內(nèi)壁滑動接合以形成防止接合表面間的壓縮氣體流動的密封，閥芯能夠在氣缸外殼內(nèi)可控且平移地驅(qū)動以選擇性地打開和關(guān)閉流體輸送口至選定的程度以控制壓縮氣體至驅(qū)動室和從驅(qū)動室輸出的流動，
[0059]控制器，包含指令，命令氣動閥總成以一個(gè)或多個(gè)選定的相對于一個(gè)或多個(gè)最大速度而減小的減小速度向上游或向下游驅(qū)動所述閥銷通過一個(gè)或多個(gè)中間位置。
[0060]閥芯頭的外表面通常由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為至少約90%的金屬材料制成，且與所述閥芯頭的外表面滑動接合的所述孔的內(nèi)壁由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為至少約90%的金屬材料制成，接合表面是金屬與金屬。
[0061]所述裝置通常進(jìn)一步包括傳感器，所述傳感器感測所述閥銷或致動器的位置并向所述控制器發(fā)送指示感測位置的信號，所述控制器包括指令，命令閥總成在接收到來自所述位置傳感器的指示閥銷或致動器位于沿所述行程長度的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置處的信號時(shí)，以一個(gè)或多個(gè)最大速度向上游或下游驅(qū)動所述致動器和閥銷。
[0062]所述控制器包含所述行程長度的全部或部分中致動器或閥銷位置相對于向上游或下游的速度的曲線，所述控制器包含指令，命令閥總成響應(yīng)接收到的指示所述致動器或閥銷的感測位置的信號以根據(jù)曲線的速度向上游或下游驅(qū)動所述致動器或閥銷。
[0063]所述控制器包含命令所述閥總成以驅(qū)動閥銷停止在選定的澆口關(guān)閉位置的指令，所述控制器包含將感測的澆口關(guān)閉位置建立為注射循環(huán)的第一位置的程序，所述控制器包含指令，命令所述閥總成通過驅(qū)動所述閥銷至所建立的第一位置并在所建立的第一位置處感測到閥銷時(shí)停止所述閥銷從而開始注射循環(huán)。
[0064]所述閥芯優(yōu)選地能夠在氣缸內(nèi)可控和平移地驅(qū)動而不產(chǎn)生與另一物體或外部構(gòu)件接合所致的摩擦。
[0065]所述閥總成包括安裝至所述閥芯的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件能夠可控地激勵(lì)以使所述閥芯沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑可控地滑動，所述驅(qū)動件能夠沿側(cè)向移動的往復(fù)路徑連同所述閥芯一起平移地運(yùn)動并僅通過安裝至所述閥芯而在運(yùn)動期間受到支撐。最優(yōu)選地，所述閥芯在氣缸內(nèi)可控和平移地受驅(qū)動而不產(chǎn)生與另一物體或外部構(gòu)件接合所致的摩擦。
[0066]所述閥總成的氣缸可包括至少兩個(gè)排氣口，排出氣缸內(nèi)孔腔內(nèi)的閥芯進(jìn)行選擇性的滑動運(yùn)動時(shí)自相應(yīng)的氣體驅(qū)動室逸出至外界氣體源的壓縮氣體。
[0067]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于進(jìn)行注射成型循環(huán)的裝置，所述裝置包括:
[0068]歧管，其容納注射流體材料，所述歧管具有在注射壓力下將所述注射流體成型材料輸送至型腔澆口的輸送通道或與所述通道連通，
[0069]氣動致動器，其由具有能夠以一個(gè)或多個(gè)最大速度驅(qū)動所述致動器及與其互連的閥銷的選定最大壓力的壓縮氣體源驅(qū)動，所述氣動致動器包括一對相對的第一氣體驅(qū)動室和第二氣體驅(qū)動室，
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