相關申請

本申請要求2014年11月21日提交的序列號為62/082,837的美國臨時申請的優(yōu)先權，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。本申請也為2013年12月13日提交的序列號為pct/us13/75064的國際申請、2014年2月28日提交的序列號為pct/us14/19210的國際申請、2014年3月18日提交的序列號為pct/us14/31000的國際申請和2014年8月26日提交的序列號為pct/us14/52639的國際申請的部分延續(xù)申請并要求其優(yōu)先權，所有前述的公開內(nèi)容通過引用并入本文，如在本文中完全闡述一樣。

所有以下專利的公開內(nèi)容以全文引用的方式并入本文，如在本文中完全闡述一樣：美國專利no.5,894,025、美國專利no.6,062,840、美國專利no.6,294,122、美國專利no.6,309,208、美國專利no.6,287,107、美國專利no.6,343,921、美國專利no.6,343,922、美國專利no.6,254,377、美國專利no.6,261,075、美國專利no.6,361,300(7006)、美國專利no.6,419,870、美國專利no.6,464,909(7031)、美國專利no.6,599,116、美國專利no.7,234,929(7075us1)、美國專利no.7,419,625(7075us2)、美國專利no.7,569,169(7075us3)、2002年8月8日提交的序列號為10/214,118的美國專利申請(7006)、美國專利no.7,029,268(7077us1)、美國專利no.7,270,537(7077us2)、美國專利no.7,597,828(7077us3)、2000年10月30日提交的序列號為09/699,856的美國專利申請(7056)、2002年10月11日提交的序列號為10/269,927的美國專利申請(7031)、2000年2月15日提交的序列號為09/503,832的美國申請(7053)、2000年9月7日提交的序列號為09/656,846的美國申請(7060)、2001年12月3日提交的序列號為10/006,504的美國申請(7068)、2002年3月19日提交的序列號為10/101,278的美國申請(7070)以及國際申請pct/us2011/062099和pct/us2011/062096。

背景技術：

具有包括比例控制閥系統(tǒng)的流體分配閥系統(tǒng)的注射成型系統(tǒng)已被用于在各種環(huán)境和應用中使用的注射成型系統(tǒng)中，其中該閥系統(tǒng)包括流體閥本身和供給閥系統(tǒng)的流體歧管，該閥系統(tǒng)安裝在安裝有加熱流體分配熱流道或歧管的注射成型系統(tǒng)的熱半?？臻g或區(qū)域的外部。諸如在國際申請pct/us11/062099和pct/us11/062096中公開的系統(tǒng)，其有意地將致動器安裝在遠離加熱歧管室的延伸距離處或加熱歧管被安裝或設置于其內(nèi)的空間處，以便通常保護閥與閥系統(tǒng)的完整性。這種現(xiàn)有裝置中的閥系統(tǒng)不能實現(xiàn)對驅(qū)動流體的供應作出反應的致動器的即時、快速或迅速的運動響應，與致動器互連的比例控制閥，特別是在氣體或氣動系統(tǒng)的情況下，至少因為閥系統(tǒng)的連通端口與致動器的流體端口之間的過長的物理距離阻礙了在致動器的活塞運動中對流體提供即時的響應。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種注射成型裝置(1000)，包括：注射成型機(900)、歧管(21)，歧管(21)從注射成型機(900)接收注射流體(902)并且在注射循環(huán)過程中將注射流體從流體流動通道(54b)的上游端向下游端引導，流體流動通道(54b)設置在歧管(21)中或設置在與歧管(21)連通(19)的噴嘴(45)中，流體流動通道(45b)具有流動軸線(ax)和通道長度，該流體流動通道在下游端連通澆口(105)至型腔(120)，該裝置包括：

閥銷(40)，該閥銷(40)由致動器(30)驅(qū)動，閥銷(40)軸向延伸通過流體流動通道(45b)的通道長度的至少一部分，閥銷具有互連至致動器的上游端和下游端(40d)，閥銷可由致動器驅(qū)動以軸向向上游和向下游通過流體流動通道，

流體流動通道(45b)包括喉部(t)，喉部(t)具有內(nèi)圓周表面(ts)，內(nèi)圓周表面(ts)具有選定喉部構造和喉部直徑(td)，

閥銷具有球根狀部分(b)，球根狀部分(b)具有外圓周表面(obs)和燈泡狀部直徑(bd)，適于與喉部(t)的內(nèi)圓周表面(ts)相接合，以使當閥銷的球根狀部分(b)與喉部(t)軸向?qū)?al)時，使得注射流體(902)的流動體積或速度的程度相對流動體積或速度的最大程度而受限，

閥銷(40)可受驅(qū)動到最大下游位置，其中閥銷的遠側末端(40d)關閉澆口(105)并停止注射流體(902)通過澆口(105)的流動。

優(yōu)選地，致動器(40)由閥總成(10)驅(qū)動，閥總成(10)包括殼體(20)和閥芯(50)，該閥芯(50)可滑動安裝并可控制地沿殼體內(nèi)的軸線(a)在兩個或多個驅(qū)動流體流動位置之間往復運動，

閥芯(50)由第一和第二致動器或電磁閥(70a、70b)機械驅(qū)動，每個致動器或電磁閥(70a、70b)在相對的軸向端分別接合閥芯，以實現(xiàn)閥芯(50)在驅(qū)動流體流動位置之間往復運動。

優(yōu)選地，致動器或電磁閥僅在一個線性方向上進行驅(qū)動，并且適于使得第一電磁閥或致動器沿第一線性方向驅(qū)動閥芯，并且第二電磁閥或致動器沿與第一線性方向相反的第二線性方向驅(qū)動閥芯，第一和第二電磁閥或致動器可在不同時間進行驅(qū)動，使得在任一選定的時間點，僅由第一和第二電磁閥或致動器中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

致動器或電磁閥可以可控地激勵以驅(qū)動閥芯一距離或行進長度，或者以與施加到致動器或電磁閥的電壓、電流或功率的程度或量成比例的行進速度驅(qū)動閥芯。

閥銷的球根狀部分的直徑比喉部直徑小約0.01至約0.20mm。

優(yōu)選地，流體流動通道和閥銷被配置為或適配成使得閥銷在上游位置、中間位置和完全下游位置之間軸向上游和下游運動，其中，在上游位置處，注射流體的下游流動受通道的喉部與銷的燈泡狀部分的軸向?qū)仕拗疲谥杏挝恢锰?，注射流體的下游流動不受限制，在完全下游位置處，注射流體的下游流動在澆口和喉部處停止。

在閥銷的上游位置，燈泡狀部分優(yōu)選與喉部軸向?qū)?，閥銷包括縮小直徑的頸部部分，當銷處于中間位置時，該頸部部分與喉部對準，以使注射流體不受限制地流動。

閥銷可包括上游部分，該上游部分被配置為和適配成在閥銷處于完全下游位置時停止注射流體通過流動通道的流動。

閥銷的上游位置通常為在注射循環(huán)開始時的起始位置，其中球根狀突起與喉部軸向?qū)?，球根狀突起和喉部適于使得注射流體從球根狀突起的上游側到球根狀突起的下游側受限流動，從而減小作用在銷(40)上的張力。

閥銷的上游位置通常為在注射循環(huán)開始時閥銷的起始位置，其中球根狀突起與喉部軸向?qū)室韵拗谱⑸淞黧w的流動。

優(yōu)選地，致動器互連至控制器，控制器包括程序，該程序指示致動器在注射循環(huán)開始時定位閥銷，使得球根狀突起與喉部軸向?qū)省?/p>

致動器通常以零和最大行進速率之間的行進速率驅(qū)動，致動器互連至控制器，控制器包括程序，該程序指示所述致動器將所述閥銷從起始位置向下游驅(qū)動至最大下游位置，其中從起始位置至最大下游位置限定一行程長度，所述程序包括指令，所述指令指示所述致動器，從所述起始位置開始沿該行程長度的至少一部分，按小于最大行進速率的行進速率，往下游驅(qū)動所述閥銷。

優(yōu)選地，球根狀部分和喉部被配置為或適配成當球根狀部分和喉部軸向?qū)蕰r，能夠限制注射流體的流動，減小置于喉部上游的流體與置于喉部下游的流體之間的壓力差。

優(yōu)選地，球根狀部分和喉部被配置為或適配成使得能夠限制注射流體流動，當球根部分與喉部軸向?qū)手聊軌驕p小或消除超過選定最大壓力的在澆口處的注射流體的壓力尖峰或峰值的水平時，降低喉部的上游注射流體與喉部的下游注射流體的壓力差。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過如上所述的裝置的操作以形成部件的方法，包括將注射流體從注射成型機注入到歧管中，并通過使用控制器控制注射流體進入型腔的流動，使得致動器被指示，按從起始位置開始的沿行程長度的至少一部分的小于最大行進速率的行進速率，驅(qū)動所述閥銷從起始位置下游往澆口關閉位置。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種注射成型裝置(1000)，包括：注射成型機(900)、歧管(21)，歧管(21)從注射成型機(900)接收注射流體(902)并且在注射循環(huán)過程中將注射流體(902)從流體流動通道(45b)的上游端向下游端引導，流體流動通道(45b)設置在歧管(21)中或設置在與歧管(21)連通(19)的噴嘴(45)中，流體流動通道具有流動軸線(ax)和通道長度，該流體流動通道(45b)在下游端連通澆口(105)至型腔(120)，該裝置(1000)包括：

閥銷(40)，該閥銷(40)由致動器(30)驅(qū)動，閥銷軸向延伸(ax)通過流體流動通道的通道長度的至少一部分，閥銷(40)具有互連至致動器的上游端和下游端(40d)，閥銷可由致動器(30)驅(qū)動以軸向向上游和向下游通過流體流動通道(45b)，

流體流動通道包括喉部(t)，喉部(t)具有內(nèi)圓周表面(ts)，內(nèi)圓周表面(ts)具有選定喉部構造和喉部直徑(td)，

流體流動通道和閥銷被配置為或適配成使得閥銷(40)在上游位置、中間位置和完全下游位置之間軸向上游和下游運動，其中，在上游位置處，注射流體的下游流動受銷的燈泡狀部分(b)與通道的喉部(t)的軸向?qū)?al)所限制，在中游位置處，注射流體(902)的下游流動不受限制(wg)，在完全下游位置處，注射流體的下游流動在澆口(105、40d)和喉部(ts、lies、upd、td)處停止。

致動器通常由閥總成(10)驅(qū)動，閥總成(10)包括殼體(20)和閥芯(50)，該閥芯(50)可滑動安裝并可控制地沿殼體內(nèi)的軸線(a)在兩個或多個驅(qū)動流體流動位置之間往復運動，

閥芯(50)由第一和第二致動器或電磁閥(70a、70b)機械驅(qū)動，每個致動器或電磁閥(70a、70b)在相對的軸向端分別接合閥芯，以實現(xiàn)閥芯在驅(qū)動流體流動位置之間往復運動。

優(yōu)選地，致動器或電磁閥(70a、70b)僅在一個線性方向上進行驅(qū)動，并且適于使得第一電磁閥或致動器沿第一線性方向(70ad)驅(qū)動閥芯，并且第二電磁閥或致動器沿與第一線性方向(70ad)相反的第二線性方向(70bd)驅(qū)動閥芯，第一和第二電磁閥或致動器可在不同時間進行驅(qū)動，使得在任一選定的時間點，僅由第一和第二電磁閥或致動器中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

優(yōu)選地，致動器或電磁閥可控地激勵以驅(qū)動閥芯一距離或行進長度，或者以與施加到致動器或電磁閥的電壓、電流或功率的程度或量成比例的行進速度驅(qū)動閥芯。

閥銷的上游位置通常為在注射循環(huán)開始時的起始位置，其中球根狀突起與喉部軸向?qū)?，球根狀突起和喉部適于使得注射流體從球根狀突起的上游側到球根狀突起的下游側受限流動，從而減小作用在銷(40)上的張力。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種注射成型裝置(1000)，包括：注射成型機(900)、歧管(21)，歧管(21)從注射成型機接收注射流體(902)并且在注射循環(huán)過程中將注射流體從流體流動通道(45b)的上游端向下游端引導，流體流動通道(45b)設置在歧管中或設置在與歧管連通的噴嘴中，流體流動通道(45b)具有流動軸線(ax)和通道長度，該流體流動通道在下游端連通澆口(105)至型腔(120)，該裝置(1000)包括：

閥銷(40)，該閥銷(40)由致動器(30)驅(qū)動，閥銷軸向延伸通過流體流動通道的通道長度的至少一部分，閥銷可在下游澆口關閉位置、上游澆口打開位置之間驅(qū)動，其中在上游澆口打開位置處，注射流體自由流過澆口，

致動器互連至閥總成(10)并由閥總成(10)驅(qū)動，閥總成(10)包括殼體(20)和閥芯(50)，該閥芯(50)可滑動安裝并可控制地沿殼體內(nèi)的軸線(a)在兩個或多個驅(qū)動流體流動位置之間往復運動，

閥芯由第一和第二致動器或電磁閥(70a、70b)機械驅(qū)動，每個致動器或電磁閥(70a、70b)在相對的軸向端分別接合閥芯，以實現(xiàn)閥芯在驅(qū)動流體流動位置之間往復(70ad、70bd)運動，

第一和第二致動器或電磁閥僅在一個線性方向(70ad、70bd)上進行驅(qū)動，并且適于使得第一電磁閥或致動器(70a)沿第一線性方向驅(qū)動閥芯，并且第二電磁閥或致動器(70bd)沿與第一線性方向相反的第二線性方向驅(qū)動閥芯，第一和第二電磁閥或致動器可在不同時間進行驅(qū)動，使得在任一選定的時間點，僅由第一和第二電磁閥或致動器中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

優(yōu)選地，致動器或電磁閥可控地激勵以驅(qū)動閥芯一距離或行進長度，或者以與施加到致動器或電磁閥的電壓、電流或功率的程度或量成比例的行進速度驅(qū)動閥芯。

流體流動通道通常包括喉部，喉部具有內(nèi)圓周表面，內(nèi)圓周表面具有選定喉部構造和喉部直徑，

閥銷具有球根狀部分，球根狀部分具有外圓周表面(obs)和燈泡狀部直徑，適于與喉部的內(nèi)圓周表面相接合，以使當閥銷的球根狀部分與喉部軸向?qū)蕰r，使得注射流體的流動體積或速度的程度相對流動體積或速度的最大程度而受限，

閥銷可被驅(qū)動到最大下游位置，其中閥銷的遠側末端關閉澆口并停止注射流體通過澆口的流動。

流體流動通道和閥銷通常被配置為或適配成使得閥銷在上游位置、中間位置和完全下游位置之間軸向上游和下游運動，其中，在上游位置處，注射流體的下游流動受通道的喉部與銷的燈泡狀部分的軸向?qū)仕拗?，在中游位置處，注射流體的下游流動不受限制，在完全下游位置處，注射流體的下游流動在澆口和喉部處停止。

優(yōu)選地，球根狀部分和喉部被配置為或適配成當球根狀部分和喉部軸向?qū)蕰r，能夠限制注射流體的流動，減小置于喉部上游的流體與置于喉部下游的流體之間的壓力差。

優(yōu)選地，球根狀部分和喉部被配置為或適配成使得能夠限制注射流體流動，當球根部分與喉部軸向?qū)手聊軌驕p小或消除超過選定最大壓力的在澆口處的注射流體的壓力尖峰或峰值的水平時，降低喉部的上游注射流體與喉部的下游注射流體的壓力差。

優(yōu)選地，第一和第二電磁閥或致動器互連至控制器并由控制器可控地驅(qū)動，控制器包含程序，該程序指示第一和第二電磁閥或致動器將閥芯驅(qū)動至兩個或多個驅(qū)動流體位置中的選定位置，使得致動器在閥銷沿行程長度行進的過程中以一個或多個預定的行進速率將閥銷從下游澆口關閉位置驅(qū)動至限定行程長度的上游澆口打開位置。

優(yōu)選地，第一電磁閥和第二電磁閥互連至控制器并由控制器可控制地驅(qū)動，控制器包含程序，該程序指示第一電磁閥和第二電磁閥將閥芯驅(qū)動至兩個或多個驅(qū)動流體位置中的選定位置，使得所述致動器，從所述起始位置開始沿一行程長度的至少一部分，按小于最大行進速率的行進速率，將所述閥銷從下游澆口關閉位置驅(qū)動往上游澆口打開位置，其中從下游澆口關閉位置至上游澆口打開位置限定該行程長度。

優(yōu)選地，致動器或電磁閥可控地激勵以驅(qū)動閥芯一距離或行進長度，或者以與施加到致動器或電磁閥的電壓、電流或功率的程度或量成比例的行進速度驅(qū)動閥芯。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過如上所述的裝置的操作以形成部件的方法，包括將注射流體從注射成型機注入到歧管中，并通過使用控制器控制注射流體進入型腔的流動，以在注射循環(huán)過程中的不同時間致動第一電磁閥和第二電磁閥，使得在任一選定的時間點，僅由第一電磁閥和第二電磁閥中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種注射成型裝置，包括：注射成型機、歧管，該歧管從注射成型機接收注射流體并且在注射循環(huán)過程中將注射流體從流體流動通道的上游端向下游端引導，流體流動通道設置在歧管中或設置在與歧管連通的噴嘴中，流體流動通道具有流動軸線和通道長度，該流體流動通道在下游端連通澆口至型腔，該裝置包括：

閥銷，該閥銷由致動器驅(qū)動，閥銷軸向延伸通過流體流動通道的通道長度的至少一部分，閥銷具有與致動器互連的上游端、可由致動器在澆口關閉位置和上游澆口打開位置之間移動的下游端，其中在上游澆口打開位置處，注射流體自由流過澆口，閥銷包括設置在上游端和下游端之間的球根狀突起，

流體流動通道包括喉部，喉部具有內(nèi)圓周表面，內(nèi)圓周表面具有選定喉部構造和喉部直徑，

球根狀突起具有外圓周表面(obs)，外圓周表面(obs)具有與喉部構造互補的燈泡狀構造和燈泡狀直徑，致動器適于在下游澆口關閉位置、上游澆口打開位置和中間最大流動限制位置之間可控地驅(qū)動閥銷，其中，在下游澆口關閉位置處，銷阻止注射流體流過澆口，在上游澆口打開位置處，注射流體自由流過澆口，在中間最大流動限制位置處，球根狀突起的外表面設置在與喉部軸向?qū)实奈恢茫x定燈泡狀部直徑和喉部直徑，使得在球根狀突起的外圓周表面與喉部的內(nèi)圓周表面之間形成間隙，使得注射流動能夠以減輕在喉部部分上游的注射流體壓力的流速通過澆口。

在球根狀突起的外圓周面和喉部的內(nèi)圓周面之間形成的間隙優(yōu)選為約0.05mm至約0.20mm。

閥銷通常在注射循環(huán)開始時設置在起始位置處，使得球根狀突起設置在與喉部軸向?qū)实奈恢没蚱涓浇?/p>

優(yōu)選地，致動器互連至控制器，控制器包括程序，該程序指示致動器在注射循環(huán)開始時定位閥銷，使得球根狀突起設置在與喉部軸向?qū)实奈恢没蚱涓浇?/p>

致動器以零和最大行進速率之間的行進速率驅(qū)動，致動器互連至控制器，控制器包括程序，其指示所述致動器將所述閥銷從起始位置向下游驅(qū)動至最大下游位置，其中從起始位置至最大下游位置限定一行程長度，所述程序包括指令，所述指令指示所述致動器，從所述起始位置開始沿該行程長度的至少一部分，按小于最大行進速率的行進速率，往下游驅(qū)動所述閥銷。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過剛剛以上所述的裝置的操作以形成部件的方法，該方法包括將注射流體從注射成型機注入到歧管中，并通過使用控制器控制注射流體進入型腔的流動，使得致動器被指示以小于最大行進速率的沿行程長度的至少一部分從起始位置開始的行進速率驅(qū)動閥銷從起始位置下游至澆口關閉位置。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種注射成型裝置，包括：注射成型機、歧管，該歧管從注射成型機接收注射流體并且在注射循環(huán)過程中將注射流體從流體流動通道的上游端向下游端引導，流體流動通道設置在歧管中或設置在與歧管連通的噴嘴中，流體流動通道具有流動軸線和通道長度，該流體流動通道在下游端連通澆口至型腔，該裝置包括：

閥銷，該閥銷由致動器驅(qū)動，閥銷軸向延伸通過所述流體流動通道的通道長度的至少一部分，閥銷可在下游澆口關閉位置、上游澆口打開位置之間驅(qū)動，其中在上游澆口打開位置處，注射流體自由流過澆口，

致動器由閥總成驅(qū)動，閥總成包括殼體和閥芯，該閥芯可滑動安裝并可控制地在殼體內(nèi)兩個或多個驅(qū)動流體流動位置之間往復運動，

閥芯由第一和第二可控制柱塞或活塞機械驅(qū)動，每個柱塞或活塞在相對的軸向端部分別接合閥芯，以實現(xiàn)閥芯在驅(qū)動流體流動位置之間運動，柱塞或活塞被驅(qū)動，使得第一柱塞或活塞沿第一線性方向驅(qū)動閥芯，并且第二柱塞或活塞沿與第一線性方向相反的第二線性方向驅(qū)動閥芯，第一和第二柱塞或活塞始終在不同時間被驅(qū)動，使得在任何選定的時間點，僅由第一電磁閥和第二電磁閥中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

優(yōu)選地，第一和第二柱塞或活塞由電磁閥驅(qū)動，電磁閥可控制地激勵以在預定時間并以在注射循環(huán)過程中預選的行進速率在第一和第二直線方向上驅(qū)動柱塞或活塞。

優(yōu)選地，第一和第二柱塞或活塞互連至控制器并由控制器可控地驅(qū)動，控制器包含程序，該程序指示第一和第二柱塞或活塞將閥芯驅(qū)動至兩個或多個驅(qū)動流體位置中的選定位置，使得致動器在下游澆口關閉位置和限定行程長度的上游澆口打開位置之間驅(qū)動閥銷，在閥銷沿行程長度行進的過程中閥銷以一個或多個預定的行進速率被驅(qū)動。

第一和第二柱塞或活塞可互連至控制器并可由控制器可控地驅(qū)動，控制器包含程序，該程序指示第一和第二柱塞或活塞將閥芯驅(qū)動至兩個或多個驅(qū)動流體位置中的選定位置，使得致動器將閥銷從下游澆口關閉位置驅(qū)動至限定行程長度的上游澆口打開位置，在銷沿行程長度行進的過程中閥銷沿一個或多個銷位置的預定輪廓被驅(qū)動。

第一和第二柱塞或活塞可互連至控制器并可由控制器可控制地驅(qū)動，控制器包含程序，該程序指示第一和第二柱塞或活塞將閥芯驅(qū)動至兩個或多個驅(qū)動流體位置中的選定位置，使得致動器將閥銷從下游澆口關閉位置驅(qū)動至限定游程長度的上游澆口打開位置，閥銷以小于最大行進速率的沿行程長度的至少一部分從起始位置開始的行進速率被驅(qū)動。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過剛剛以上所述的裝置的操作以形成部件的方法，該方法包括將注射流體從注射成型機注入到歧管中，并通過使用控制器控制注射流體進入型腔的流動，以在注射循環(huán)過程中的不同時間致動第一電磁閥和第二電磁閥，使得在任何選定的時間點，僅由第一和第二柱塞或活塞中的一個或另一個驅(qū)動閥芯。

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1a為用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的比例定向控制閥部件的一個實施例的示意圖；

圖1b為用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的比例定向控制閥部件的一個實施例的側面剖視圖；

圖1c為用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的比例定向控制閥部件的另一實施例的側面示意性剖視圖；

圖1d為根據(jù)本發(fā)明的注射成型裝置或系統(tǒng)的側面示意性剖視圖，其包括可用于根據(jù)本發(fā)明的裝置中的比例定向控制閥部件的另一實施例；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的裝置中的閥的一個優(yōu)選實施例的閥銷位置與時間的示例性曲線圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的裝置中的互連的閥、致動器、閥銷構造和電子控制器部件的一個實施例的示意圖，其中控制器使用指示銷位置的實時信號作為控制器程序的基礎，以控制閥銷的驅(qū)動位置或速度；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的裝置中的互連的閥、致動器、閥銷構造和電子控制器部件的另一個實施例的示意圖，其中控制器使用指示銷位置的實時信號作為控制閥銷的驅(qū)動位置或速度的控制器程序的基礎；

圖5a為根據(jù)本發(fā)明的裝置中使用的具有優(yōu)選閥銷構造部件的優(yōu)選閥的側面剖視圖，示出了設置在注射循環(huán)的起始位置或起始點處的閥銷；

圖5b為圖5a部件的側面剖視圖，示出了在注射循環(huán)的起始點或起始時間之后的中間下游澆口打開位置處設置的閥銷；

圖5c為圖5a部件的側面剖視圖，示出了在注射循環(huán)結束時設置在澆口關閉下游位置處的閥銷；

圖6為位于具有如圖5a-5c所示結構的閥的噴嘴內(nèi)的注射流體壓降與閥銷位置的示例性曲線圖，閥銷的零位為圖5a所示的位置；

圖7為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖，其使用指示型腔壓力的實時信號作為控制閥銷的驅(qū)動位置或速度的控制器程序的基礎。

具體實施方式

圖1a、1b示出了根據(jù)本發(fā)明的注射成型系統(tǒng)1000的驅(qū)動流體閥總成10元件的一個實施例。閥總成10包括閥殼體20，其具有的閥芯50類似于美國公開20020086086的圖28所示和描述的閥芯，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。在圖1a、1b的構造中，閥芯或閥芯總成50經(jīng)由控制器100沿軸線a可控地往復驅(qū)動bf，以將驅(qū)動流體(優(yōu)選液壓流體，例如油)引導至以及引導出與閥銷40互連的致動器30的驅(qū)動室。

如圖1a-1d所示，可以通過比例定向驅(qū)動閥50、370更有效地進行對諸如致動器30(圖1a、1b、1c)或致動器322a(圖d)的流體驅(qū)動致動器的活塞或其它移動部件的精確控制。如本文所使用的比例或按比例的定向驅(qū)動閥50、370為具有諸如閥芯的移動構件的閥，閥芯受驅(qū)動并且其行進距離與施加到驅(qū)動機構的電壓、功率、電流或能量的量或程度成正比，所述驅(qū)動機構例如為電磁閥，其互連至閥的移動構件并驅(qū)動閥的移動構件。

閥芯總成50，圖1a-1c(370a，圖1d)，通過與可控驅(qū)動的一對相對的電磁閥驅(qū)動致動器70a、70b接合或互連而沿線性行進路徑a可控地往復bf(374、375)驅(qū)動，使得每個單獨的致動器70a、70b僅在由控制器100控制的不同時間始終沿一個方向70ad、70bd驅(qū)動電磁閥。最優(yōu)選地，致動器或電磁閥70a、70b適于沿著、至或沿其行進的長度或距離或者以與施加到電氣驅(qū)動機構的電壓、電流或功率中的一個或多個成比例的速度大小沿它們相應的一個方向70ad、70bd驅(qū)動閥芯，所述電氣驅(qū)動機構例如為電磁閥，其互連至閥芯50并可驅(qū)動移動閥芯50。在本發(fā)明的一個實施例中，兩個單獨的驅(qū)動機構，例如，兩個電磁閥或致動器70a、70b，僅在一個方向上互連至閥芯并驅(qū)動閥芯，驅(qū)使致動器或電磁閥的驅(qū)動的控制器100適于在某一時間僅驅(qū)動兩個致動器中的一個。

控制器100還設置有程序，其包括指令和預定數(shù)據(jù)，例如，銷位置數(shù)據(jù)的配置文件(profile)，其指示根據(jù)在注射循環(huán)過程中的預定時間的電壓、電流或功率的預定輸入程度來驅(qū)動致動器或電磁閥70a、70b，以便將銷40定位在與注射循環(huán)過程中的預定的優(yōu)選銷位置配置文件相匹配的位置。

閥芯50通常在殼體的軸向中心內(nèi)居中，使得閥芯50的閥芯頭和凹部被適當?shù)囟ㄎ灰源蜷_和關閉設置在閥殼體20中的流體流動端口，該端口為驅(qū)動流體流動密封地連接至致動器30的上游驅(qū)動室和下游驅(qū)動室。

圖1c示出了閥芯總成50的一個構造實施例，其包括閥芯(spool)700，閥芯700具有閥芯頭540、550、560，閥芯頭540、550、560具有各自的外圓周閥芯頭表面hs1、hs2、hs3。諸如o形密封圈或等同物的流體密封件可以設置在氣缸505的閥芯頭表面hs1、hs2、hs3和內(nèi)界面表面cs之間，以便密封設置在閥芯頭之間的凹部r1、r2，以防止凹部之間的流體流動。

替代地，可將氣缸505的各個內(nèi)界面表面cs被機加工成緊公差(closetolerance)，以便于在各閥芯頭的閥芯頭表面hs1、hs2、hs3與氣缸505的內(nèi)壁表面cs的鄰近相對著的表面之間的界面is處形成1-10微米范圍內(nèi)的微間隙，從而避免在這種表面的界面is之間或界面is處使用單獨的流體密封，例如，諸如薄膜或o型密封圈等聚合物材料層。這種避免在界面is處使用單獨的流體密封，減小了界面處的摩擦，使閥芯700能夠更快地響應由驅(qū)動機構70a、70b施加的力，其中驅(qū)動機構70a、70b驅(qū)動閥芯沿軸a橫向(laterally)行進bf。

優(yōu)選地，閥芯700由一對相對的電磁閥驅(qū)動致動器70a、70b可控地沿軸線a往復bf驅(qū)動，該一對相對的電磁閥驅(qū)動致動器70a、70b由控制器100可控地驅(qū)動，控制器100包括程序，該程序具有控制電磁閥驅(qū)動致動器以驅(qū)動閥芯700的指令，使得每個單獨的執(zhí)行器70a、70b僅在一個方向上70ad、70bd始終沿一個方向(70ad或70bd)的在不同時間驅(qū)動電磁閥和閥芯700的互連軸。閥芯700通常在殼體50a的軸向中心內(nèi)居中，使得閥芯700的閥芯頭和凹部被適當?shù)囟ㄎ灰源蜷_和關閉設置在閥殼體50a中的流體流動端口cp1、cp2，該端口為驅(qū)動流體流動密封地連接至致動器30的上游驅(qū)動室和下游驅(qū)動室。

如圖1c所示，閥總成500包括滑閥(spoolvalve)構件700，包括并配置為軸向桿或軸702、閥芯頭540、550、560及設置在閥芯頭之間的凹部r1、r2和密封氣缸505的形式?；y構件700在氣缸505的內(nèi)部可滑動地受驅(qū)動，氣缸505的內(nèi)壁表面cs形成為具有基本上分別與閥芯頭540、550、560的外圓周表面hs1、hs2、hs3的外直徑相同的直徑。閥芯頭540、550、560的外表面hs1、hs2、hs3可彼此成一整體，使得在閥芯頭540、550、560和氣缸505的內(nèi)壁表面cs與表面hs1、hs2、hs3的界面之間沒有設置其它的材料，以形成密封防止加壓氣體沿著或通過界面流動。

滑閥構件700能夠沿其軸線a橫向往復l受驅(qū)動ls，且取決于構件700的精確橫向位置bf。閥芯頭540、550、560相對于氣缸殼體504、505中的流動端口或孔cp1、cp2的精確橫向位置bf決定了至致動器30的驅(qū)動室32、34和從其中輸出的壓縮流體往復200、300的流動方向和程度。此外，根據(jù)滑閥構件700的精確橫向定位bl，壓縮流體將通過兩個通氣口v1、v2中的一個被排放或排出至流體貯存器120，諸如流體的貯存罐或在氣動系統(tǒng)環(huán)境空氣中。

圖1d示出了根據(jù)本發(fā)明的整個注射成型系統(tǒng)1000的部件的更詳細的布置和互連關系。如圖所示，注射成型機900將壓縮注射流體902輸送至加熱歧管或熱流道21的分配通道19中，在加熱歧管或熱流道21上安裝有致動器322a并且閥銷41延伸穿過加熱歧管或熱流道21。如本文更詳細地論述，閥銷40是可控驅(qū)動的，以打開和關閉至型腔120的澆口105。

參照圖1d所示的系統(tǒng)，用于致動器322a的驅(qū)動流體可由公共歧管或流體供給管道358a供應。最優(yōu)選地，這種公共流體供給管道獨立于流體驅(qū)動致動器，即，管道不包括致動器的殼體部件，而是致動器具有獨立于流體供給歧管358a的獨立的殼體，其容納密封封閉的型腔，活塞可滑動安裝在該密封封閉的型腔中。例如，如圖1d所示，獨立致動器322a的流體輸入/輸出端口350a、352a與流體歧管358a的流體輸入輸出端口354a、356a密封地配合，流體歧管358a通常將致動器驅(qū)動流體(例如，油或空氣)輸送至致動器322a的密封驅(qū)動室336a、338a。最優(yōu)選地，歧管358a的端口354a、356a通過歧管358a)的下表面360與致動器322a的上表面341的壓緊配合而與其互補致動器端口350a、352a密封配合?？梢匀菀紫氲?，多個致動器還可利用形成一個或多個致動器的結構部件的歧管板，并用于將驅(qū)動流體共同地輸送至致動器，例如，歧管板形成致動器的殼體的結構壁部分，用于形成容納致動器的活塞或其它移動機構的流體密封型腔。

在圖1d的實施例中，用于每個單獨致動器322a的單獨比例閥370安裝在公共驅(qū)動流體輸送歧管358a上。歧管358a具有單個壓縮流體輸送管道372，其將壓縮驅(qū)動流體首先供給至閥370的分配器腔370a。通過柱塞或閥芯380的左移375或右移374，管道372的壓縮流體選擇性地通過端口370b進入活塞室338a或通過端口370c進入活塞室336a。通過從控制器或cpu100接收控制信號382的驅(qū)動器70a、70b，可將柱塞或閥芯380控制移動到密封殼體381內(nèi)的從左到右375、374(bf)的任何位置。驅(qū)動器70a、70b通常包括電氣驅(qū)動機構，例如，電磁閥驅(qū)動器、直線力電機或永磁差動電機，其繼而通過接口384互連至cpu或控制器100并受cpu或控制器100控制，接口384解釋并將控制信號從cpu100傳送到伺服驅(qū)動器70a、70b。柱塞/閥芯380的限流器或突出部370d和370g可在端口孔370b和c上滑動到任何要求的程度，使得從室370a通過端口的壓縮流體的流動速率可由限流器370d、370g覆蓋或限制孔端口370b、370g的程度而變化至任何要求的程度。閥370包括分別與歧管流體排放通道371、373連通的左右通氣端口，用于排出由柱塞/閥芯380的左375或右374運動產(chǎn)生的壓縮流體。因此，根據(jù)限流器370d和370g在孔370b和370c上的精確定位，可選擇性地改變和控制活塞385和銷40的軸向運動的速率和方向，從而控制熔體材料從歧管通道19通過噴嘴孔或通道45b的速率，噴嘴孔或通道45b形成為軸向通過噴嘴45的主體45c和澆口105，見圖3、圖5a-5c。

圖2示出了如圖5a-5c所示的閥的銷位置與時間的典型曲線圖。

圖3示出了一系統(tǒng)，其中閥30、40、45包括閥銷40，閥銷40沿其軸向長度為圓柱形，其遠側末端40d，通過使用諸如參照圖1a、1b、1c、1d、2所描述的比例定向控制閥控制末端40d相對澆口105的內(nèi)表面110的定位，來控制注射流體流經(jīng)澆口105進入型腔120。

圖4示出了具有先進熔體控制能力的替代系統(tǒng)，其借助于使用閥30、40、45構造，其中噴嘴45和閥銷40的中心流動通道45b具有如圖5a、5b、5c所示的構造，該構造包括銷40的燈泡狀或加寬的直徑部分b和窄頸部n部分，以及構造為與銷40的頸部n互補的噴嘴通道45b的喉部部分t，以使當頸部n與喉部t對準時能夠無限制地流動，并且使當燈泡狀部分b與喉部t對準時能夠以預定的體積或速度限制流體902下游流動的程度，該預定體積或速度小于無限制或自由流動的體積或速度。

如圖4、5a-5c實施例所示，噴嘴45具有中心噴嘴通道45b，該中心噴嘴通道45b終止于與型腔120配合的澆口105的下游。噴嘴通道45b具有設置在澆口105上游的喉部或喉部部分t，該喉部或喉部部分t具有內(nèi)徑狹窄的內(nèi)喉部表面ts，其在并沿噴嘴通道45b的選定中間上游部分延伸軸向長度al。在喉部t的更上游處，噴嘴通道45b具有相對喉部t以及澆口105直徑變寬的上游部分us。喉部表面ts的喉部直徑td比緊接著設置在喉部表面的上游uis和下游dis的噴嘴通道45b的內(nèi)表面的直徑更窄或更小。喉部ts的內(nèi)圓周表面具有選定的喉部構造、輪廓或形狀，并且具有預選的喉部直徑td。

圖5a-5c實施例中所示的閥銷40被構造成具有窄頸部或頸部部分n，該頸部或頸部部分n的直徑明顯小于噴嘴通道45b的喉部部分的直徑td，使得當頸部部分n與噴嘴通道45b的軸向長度al軸向?qū)蕰r，在頸部n的外圓周表面ns和喉部t的內(nèi)表面ts之間形成加寬的間隙wg，使得注射流體材料902能夠開放自由、全速流動通過加寬的間隙wg下游并通過澆口105。頸部部分的直徑通常在約2mm至約4mm之間。

閥銷40具有設置在頸部部分n上游的上游部分ups。在頸部部分n的下游，閥銷具有燈泡狀或球根狀部分b，該燈泡狀或球根狀部分b具有外圓周燈泡狀表面obs，該外圓周燈泡狀表面obs的構造在軸向長度al和形狀上通常與內(nèi)喉部表面ts的構造互補。表面obs的最大直徑通常小于閥銷40的上游部分ups的直徑upd。

表面obs的最大直徑也略小于喉部表面ts的直徑td，使得當燈泡狀表面obs與喉部表面ts的軸向長度al軸向ax對準時，在燈泡狀表面obs和喉部表面ts之間形成限制間隙g，使得小于完全無限制流動的相對少量的注射流體902的流動能夠下游流動通過通道45b并通過間隙。當表面obs和表面ts軸向?qū)蕰r，在燈泡狀表面obs和喉部表面ts之間的間隙g通常在約0.05至約0.20mm之間。

閥銷40的上部的直徑upd通常與喉部t的直徑td相同或大致相同，使得當表面ts與表面ues相配合時，注射流體902通過通道45b的流動停止。

優(yōu)選地，致動器30適于在下游澆口關閉位置之間可控地驅(qū)動閥銷40，見圖5c，其中銷40通過遠端銷表面40ds與澆口105的內(nèi)表面110gs的配合或通過銷40的上游部分ups的上游端部40u的外表面ues與喉部表面ts的配合來關閉澆口105，以阻止注射流體流過澆口，上游端40u的直徑upd與喉部t的直徑td相同或大致相同，使得當表面ts和表面ues相配合時，注射流體的流動停止。

因此，噴嘴通道45b和閥銷40被配置為和適配成使得銷40能夠在以下位置之間軸向上游和下游運動：閥銷40可以設置在或者被驅(qū)動到如圖5a所示的上游位置，其中注射流體902的下游流動受銷的燈泡狀部分b與通道的窄直徑喉部部分t的軸向?qū)仕拗?；以及隨后銷40可以設置在或者被驅(qū)動到如圖5b所示的中間下游位置，其中注射流體902的下游流動不受限制；以及隨后銷40可以設置在或者被驅(qū)動到如圖5c所示的完全下游位置，其中注射流體的下游流動通過銷40的上游部分ups與喉部t軸向?qū)识跐部?05和喉部t的上游位置處停止。當燈泡狀部分b與喉部t軸向?qū)蕰r，在閥銷40的上游位置處，注射流體902的下游流動的體積或速度減小。燈泡狀部分n和喉部部分t適于使得能夠以預定的體積或速度限制流體902下游流動的程度，該預定體積或速度小于當頸部部分n與通道45b的喉部部分t對準時發(fā)生的無限制或自由流動的體積或速度。

圖5b示出了中間軸向下游澆口打開位置處的銷40，其中燈泡狀部分b與喉部部分t軸向?qū)?，并且注射流體902自由流過加寬間隙wg和澆口105，而不受銷40的外圓周表面和噴嘴通道45b的內(nèi)表面45s之間的相互作用的限制。

在圖5a的位置，銷40設置在循環(huán)起始處或上游流動限制位置，其中球根狀突起b的外表面obs與喉部表面ts的軸向長度al布置在軸向?qū)饰恢?，使得在球根狀突起b的外圓周表面obs和喉部t的內(nèi)圓周表面ts之間形成尺寸通常為約0.05至0.2mm的流動限制間隙g。燈泡狀部b和喉部t被選擇性地配置為使得間隙g變得足夠大以使預定的少量注射流體902的流動以預定的相對較小或最小的流速通過澆口，降低了通道45b的上游內(nèi)部體積uifp與通道45b的下游內(nèi)部體積difp之間的流體壓力差。

在使用如圖5a-5c所示的閥構造的注射循環(huán)的開始或起始時，銷40設置在圖5a所示的軸向位置。在圖5a的起始位置，緊挨燈泡狀部b和喉部t的上游的注射流體902的壓力ifp在銷即將下游前的時刻處于最大值。當燈泡狀部b和喉部t軸向?qū)蕰r，間隙g變得足夠大以足夠降低壓力uifp，以使緊挨喉部t上游的流體902的上游壓力uifp與緊挨喉部t下游的注射流體902的下游壓力difp之間的壓力差減小。壓力uifp和壓力difp之間壓力差的這種減小導致當閥銷從圖5a中的位置到圖5c中的位置的行進過程中uifp和difp之間的壓力差存在類似的減小或“下降”。

圖6示出了當使用根據(jù)本發(fā)明的如圖5a-5c所示設置有小的流動間隙g的閥時，可存在的uifp和difp的壓力差或下降的曲線圖，如壓力差曲線avp所示，以及示出了當使用具有橄欖球狀fsb、fv構造的現(xiàn)有技術的閥時，上游體積壓力usfb和下游體積壓力dsfb之間的壓力差曲線圖。圖6示出了壓力差圖fvp，其中上游橄欖球狀構造燈泡狀部fsb的外表面fbs與噴嘴通道45b的窄喉部的內(nèi)表面ftsf于閥銷40的起始或上游位置fsp中配合，并且于起始位置完全關閉或停止注射流體流動，如圖6所示。當橄欖球狀構造fsb銷40隨后從起始位置fsp被驅(qū)動下游fip時，注射流體最初以高于使用參照圖5a、5b、5c所描述的本發(fā)明的閥銷構造av的流速從橄欖球狀部usfb的上游側向下游流向橄欖球狀部dsfb的下游側。這種現(xiàn)有技術的橄欖球形狀或構造的燈泡狀部和噴嘴通道構造在美國公開20020086086中描述(如圖28、29、32等所示)，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文。如圖6所示出的圖6中曲線avp和fvp曲線之間的差異，當銷最初從起始位置asp移動到中間位置aip時，uifp和difp之間的壓力下降(曲線avp與曲線fvp)相比較小，減小了澆口處的壓力峰值，從而減少了澆口位置處的模制部件中的霧度(haze)或偽影(artifacts)的發(fā)生，并且通常在注射流體902從上游體積側uifp至下游體積側difp的流動中提供了更平滑的過渡。當銷40最初從如圖5a所示的起始位置向下游移動時，喉部t的上游側uifp和下游側difp之間的較小的壓力差使注射流體流過澆口105產(chǎn)生較少的沖擊或較低的流速，如曲線avp所示。并且構造av在上游側uifp和下游側difp之間的流體之間產(chǎn)生通常更均勻的壓力差。對曲線fvp和曲線avp進行比較，當現(xiàn)有技術的橄欖球狀fsp構造的銷40(圖6)最初從注射循環(huán)上游位置fsp的起始位置向循環(huán)澆口關閉位置fep的下游端下游移動時，流體902流過澆口105會產(chǎn)生較高的沖擊或流速，如曲線fvp所示。

如使用圖5a-5c所示的av構造閥銷和通道構造45b的曲線圖avp所示，上游和下游注射流體902壓力差較小，還允許注射流體壓力經(jīng)過喉部t限制的區(qū)域并作用在閥銷40的球根狀部分b的相對下游面上，減小了作用在銷40上的張力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更低成本的銷，因為強度要求不需要考慮在球根狀部分b的上游側的全壓力積聚。