CN101535028A - 用于注射模制机的射出罐贮存器中的有效模具减压和熔融物累积的设备和方法 - Google Patents

Abstract

通过注射活塞(34)到柱塞(38)的选择性耦合和解耦来实现有效减压以防止熔融物从模具(12、14)或流道***(20)流淌。在注射模制工艺(图5)的连续注射(图5a)和保持阶段(图5b)之后，通过将所述柱塞(38)和所述注射压力(34)作为一个单元一起拉回较短距离而部分地对所述流道和通道***进行减压(图5c)。接着将所述注射活塞与所述柱塞机械解耦(图5e)，其中所述注射活塞(34)缩回到基本上其最终射出位置，但减去通常的填料距离()。准许挤出到定位在所述柱塞(38)前方的射出罐(28)中的塑料熔融物(100)向后推动所述柱塞，但现以最少工作花费进行。当所述柱塞再次接触(图5f)所述注射活塞(34)时，熔融物压力现促使往回移动两个单元以达到最终射出量体积。最后，所述注射活塞(34)向前驱动所述柱塞(38)以排出所述射出罐(28)内累积的熔融物。

Description

用于注射模制机的射出罐贮存器中的有效模具减压和熔融物累积的设备和方法

技术领域

本发明大体上涉及两阶段注射模制机的操作和配置，且尤其(但不排除其它)适用于操作以产生含有玻璃纤维(或类似)添加剂的塑料熔融物的射出量的串联式复合机(in-line compounding machine)的熔融物累积阶段(涉及注射汽缸中的注射活塞与柱塞之间的合作)。

背景技术

注射模制技术支持各种尺寸的模制零件的产生，例如瓶预成型件、车挡和组件外壳。注射模制技术的益处包含循环速度、始终可再生的零件质量和成本。尤其在塑料注射模制的情境中，与铸钢或机器加工金属替代物相比，零件相对较轻。

关于较大尺寸的重量轻的模制零件或需要高残余强度的零件，注射模制平台朝着以下技术前进，例如：

i)触变模制，其中在非常低的压力但非常高的速度下注射熔融镁，以形成注射模制金属零件。熔融镁的处理对***组件(尤其是挤出器单元)造成稍许磨蚀，且还有必要用脱模剂处理模具以便利零件脱模，这些是两个明显缺点。

ii)水注射技术(WIT)，其操作以产生中空塑料组件。在此技术中，在注射之后不久且在塑料凝固之前，使用高压力水流将塑料零件的熔融芯从零件排出到收集贮存器中。依据零件形状，此技术可不幸地产生成品物件中不均匀的壁厚度，因为无法确定地控制加压水的流动和动作。因此移除模制零件的一些物理体积，但这也可能减小模制零件的固有物理强度。

iii)气体辅助注射技术采用与WIT类似的概念，但排放组件的阶段不同。

iv)串联式复合(明确地说，在两阶段注射单元的意义上)。

过去，单阶段往复式螺杆(RS)增塑单元已用于处理：i)“拉挤粒料”，和ii)固定到热塑性树脂粒料中的预复合纤维。在RS挤出器中，在增塑循环期间沿着筒体向后拉曳或促动往复式螺杆以准许熔融物在螺杆尖端的前方累积。拉挤粒料含有最初约10毫米(mm)到约12mm长度的纤维束，而预复合纤维显著更短(通常约1mm到约2mm)。RS挤出器的不可避免的剪切动作导致这些纤维显著缩短到最终模制零件包含通常小于约3mm到5mm长度(来自拉挤粒料)且一般小于约1mm(对于预复合纤维)的纤维的程度。另外，这些纤维的磨蚀性质导致筒体磨损问题，其必须通过机器的定期维护或提供适当的筒体衬和/或螺杆几何形状来解决。

串联式复合是两阶段技术，其一般以一排缠绕的纤维(通常是玻璃纤维(或类似物))开始，所述纤维通过双螺杆挤出器(TSE)的(通常使用和)操作而被拉曳到两阶段挤出器单元中。在筒体内，TSE的射程和配置最初操作以将每一排纤维切割成约15mm到50mm范围内的较短长度，熔融物通过过程(在挤出器中，以及相关联的向模具的槽路流动)接着进一步通过剪切力的作用而减小这些已缩短纤维的长度。一般来说，在玻璃纤维型复合中，将了解，某一长度的TSE用于将玻璃纤维复合到聚合物基质中，且螺杆通常包含两组切割元件，即一组接近玻璃纤维的馈送喉口(feed-throat)，且一组靠近挤出器的尖端。然而，预剁碎的纤维可用于代替对缠绕馈送线的需要。在串联式复合中，目标是至少约10mm的最终平均纤维长度，但越长越好。

双螺杆挤出器技术对于串联式复合是有利的但并非必需，因为其通常且有利地提供对经剁碎纤维的较不粗糙的处理。有益地，TSE的揉捏动作确保熔融物均质化且微粒(例如，纤维或其它添加剂)均匀地分布。

在RS和TSE两种环境中，从串联式复合机的总体机器配置和操作的观点来看，将了解，在通过挤出器产生均质化塑料熔融物(不管所述过程是连续还是不连续的)之后，将塑料熔融物注射到夹在静止压板与移动压板之间的模具中。事实上通常经由适宜的分配歧管(例如，热流道)而接达所述模具，所述分配歧管通过浇口衬套(其介接在分配歧管之间)与喷嘴适配器的尖端的串联连接而耦合到注射单元，所述喷嘴适配器为熔融物收集腔(例如，射出罐)提供流动通路。

更明确地说，在两阶段环境中，TSE的筒体头经由熔融物转移通道(在挤出器筒体头与(通常)双向阀之间呈大体直的管的形式)耦合到分配阀。更明确地说，利用双向阀配置，塑料熔融物(在压力流动条件下)穿过转移通道(从TSE)流动到射出罐中，射出罐累积一塑料射出量用于随后在模制循环期间注射到模具中。随着均质化熔融物累积，射出罐的活塞可控制地向后移动以增加射出罐的体积，因此允许射出罐随着时间的过去储存更多熔融物。一旦完全塑料射出量已累积在射出罐中，双向阀就经重新配置以通过常规上介接到歧管上的浇口的喷嘴适配器将射出罐耦合到歧管。接着向前促动注射活塞以啮合柱塞以将熔融物从喷嘴排出。一旦注射冲程完成，注射活塞就缩回。因此，注射活塞不连接到柱塞。

因此，TSE通常在不连续模式中操作(其中周期性地限制增塑操作)，因为TSE周期性地与任何形式的收集器皿隔离，且连续增塑将对***产生后勤储存问题，因为TSE中的螺杆不往复运动以在筒体中其下游处形成贮存器。

最后，在两阶段***中，为了有效地在高压力下将熔融物注射到模具中，机器压板和模具在所施加吨位下夹在一起且接着向前促动注射活塞以排空射出罐。

概括来说，在复合***中，为了确保模制零件强度，除了必须确保纤维在整个塑料熔融物中且因此在最终模制零件内均匀分布外，重要的是纤维保持相对较长(因为这固有地提供结合强度)。同样，需要存在与平均纤维长度相比较窄的玻璃纤维长度分布，这提供模制零件的体积性质的均一性。

在任何两阶段***中，必须解决的问题之一涉及在模具的热区与冷区之间的不可接达/不可见界面处熔融物可能流淌。此界面通常称为“浇口”，且位于喷嘴适配器(其自身位于射出罐与柱塞组合件的前方)的尖端处。不幸的是，流淌可导致塑料凝固，且这可导致注射射出量将来被污染和/或从射出罐到模具的熔融物路径内的完全阻塞或流动限制。关于任何形式的流动限制(不论是完全还是部分的)，***因此易受成功循环之间的不同填充构型影响；这是不可接受的。流动填充构型的任何变化还可导致在模制零件内的不可控制位置处发生的不合需要的焊线。这些焊线是非均质区域的反映，且因此促使模制零件在其结构内的不同位置处经历不同、不受控且不合需要的机械性质。

在封装环境中，柱塞和注射单元永久耦合在一起。随着熔融物馈送到射出罐中，柱塞和注射单元的协同缓慢向后移动保持柱塞的头部紧密接近熔融物前部，但熔融物前部通常施加一正向力以还辅助向后推动柱塞。此缓慢向后移动可对热流道具有有限减压效果。在给定点处，停止此机械辅助的移动，借此促使熔融物承担完全推回活塞-柱塞组合件所需的所有工作，且借此填满射出罐以排除所累积熔融物内的空间和气穴。

在某些及当前PET注射模制***中，注射活塞和柱塞彼此机械隔离。明确地说，在射出量收集/累积期间，注射活塞以液压方式缩回到射出量体积减去小填料距离，而注射柱塞通过熔融物的单独作用被特别地驱动回到必需的射出量体积减去小填料距离。以此方式，当挤出的熔融物穿过转移通道(经由双向阀并进入射出罐中)传送时，熔融物转移压力以及因此熔融物负载被最小化。换句话说，熔融物不必承担推回注射活塞经过其大部分距离的“工作”，但其确实承担关于柱塞经过柱塞所行进的整个距离的工作。熔融物因此确实经历剪切，且因此可在熔融物累积的此初始阶段在某种程度上维持纤维长度(对于串联式复合应用)。[如将了解，剪切效应具有减小纤维长度(串联式复合应用)和影响大体熔融物性质/质量两个结果]。最终，熔融物促使柱塞接触注射活塞，且接着向后一起促动两者经过较小距离以确保最后累积的射出量不含有空气/空间。在存在最后收缩(通常经过柱塞的行程的最后几毫米)的此时间期间，抵抗：i)与注射活塞相关联的液压油压力；ii)关于现由柱塞接触的注射活塞的移动的摩擦力；和iii)(尤其)注射活塞的质量，来完成显著工作。

第6,241,932号美国专利描述熔融物制备与注射***的常规分离，其中柱塞不连接到注射活塞。在此专利中，在保持周期之后，注射活塞被拉回到必需射出量且挤出的熔融物向后推动柱塞。使用传感器测量柱塞接触注射活塞的瞬间。一般来说，此配置用于PET(多腔)注射模制环境中，其中阀门控制技术用于关闭和打开腔。

不幸的是，虽然阀门控制可提供有效关闭(抗流淌)能力，但阀门技术不能应用于串联式复合环境，其中长纤维可潜在盘绕或以其它方式缠绕在阀杆周围，随后限制或停止阀杆的操作。

对于串联式复合，由德国慕尼黑(Munich，Germany)的克劳斯-玛菲塑料技术股份有限公司(Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH)提议的一种明显解决方案是在挤出器单元前方(即，在挤出器与喷嘴适配器之间的转移通道中)包含压力变换器。此***使柱塞永久耦合到注射单元。压力变换器作用以测量压力，且基于压力信号有效地控制组合的活塞与柱塞子组合件的向后移动。因此，信号处理和控制相对复杂且昂贵，且熔融物当与柱塞邻接并推动柱塞(虽然柱塞的移动是经辅助的)时始终经历某一压力。此配置因此使得熔融物继续执行移动柱塞和注射活塞的组合质量以及克服与这些***组件及其功能相关联的摩擦力和阻力的工作。在任何情况下，转移通道中变换器的位置不理想，且其压力测量因此涉及挤出压力而不是射出罐贮存器中的压力。筒体中压力变换器的位置是可能的，但不认为是尤其可行的。

出于完整性起见，注意到某些***已包含位于挤出器下游且通常在挤出器与双向阀26之间的转移通道内的压力变换器。所属领域的技术人员将了解，所述双向阀26是双向阀26的图解表示，且所述表示并不说明双向阀的内部结构或力学。所属领域的技术人员还将了解，双向阀操作以准许熔融物从转移通道30转移到射出罐贮存器28，或熔融物从射出罐贮存器28转移到热流道20。然而，此类压力变换器通常充当安全装置，且链接到挤出器控制器，所述挤出器控制器操作以每当测量到过多压力(出于任何原因)时关闭挤出器。变换器因此作用以防止挤出器中的轴承超载且因此限制对挤出器造成潜在昂贵破坏的可能性。

EP-B-0538286(Putsch)描述一种串联式复合***，其以连续方式操作。均质化熔融物在被引入到注射柱塞单元中之前缓冲于温度受控缓冲储存器中。EP-B-0538286进一步论述使用不同类型的添加剂和纤维来制造具有不同性质和用途的多种塑料零件。

发明内容

根据本发明，提供一种注射模制***的有效减压的方法，所述注射模制***具有模制环境，所述模制环境含有模具和流道***的至少一者，所述注射模制***具有经布置以实行将熔融物注射到模制环境中的注射柱塞和注射活塞的组合，所述方法包括：临时将注射柱塞耦合到注射活塞以实行模制环境的有限减压，所述临时耦合准许注射柱塞和注射活塞在熔融物注射之后的某一时间拉回在一起；以及在注射柱塞和注射活塞已拉回在一起之后的某一时间，物理上分离注射活塞与注射柱塞以准许以经辅助方式将注射活塞拉离注射柱塞。

在本发明的另一方面，提供一种在含有可移动柱塞和注射活塞的注射汽缸中的射出罐贮存器中形成体积的方法，所述方法包括：最初将柱塞和注射活塞连接在一起并拉回以在射出罐贮存器内界定第一体积；使柱塞与注射活塞断开连接并将注射活塞拉回到预先界定的检验点；以及在第一体积中累积熔融物并准许通过熔融物的作用推回柱塞，射出罐贮存器的体积借此随着柱塞在预先界定的检验点朝向注射活塞移动而增加。

在本发明的另一方面，提供一种两阶段注射单元，其具有：用于在使用中累积熔融物的射出量的射出罐；可在射出罐内轴向移动的柱塞；经布置以在使用中启始累积于柱塞前方以及射出罐内的熔融物的射出量的排出的注射活塞；耦合到注射活塞的驱动单元，所述驱动单元用于向前驱动注射活塞以在使用中促使从射出罐排出熔融物并用于向后缩回注射活塞；以及永久附接到柱塞和注射活塞中的一者的耦合件，所述机械耦合件可选择性地连接到柱塞和注射活塞中的另一者以准许：i)在熔融物累积过程的一部分期间将柱塞和注射活塞临时连接在一起；以及ii)在从射出罐排出熔融物之后将注射活塞和柱塞通过驱动单元一起缩回持续第一时间周期，且在第一时间周期之后的第二时间周期期间独立于柱塞缩回注射活塞。

在一个实施例中，第一传感器经布置以产生第一控制信号，其在减压冲程结束时临时中止注射活塞的缩回。所述第一控制信号还可促使耦合件实行柱塞与注射活塞的脱离。

在本发明的又一方面，提供一种注射模制机，其包括两阶段注射单元：用于在使用中累积熔融物的射出量的射出罐；可在射出罐内轴向移动的柱塞；经布置以在使用中启始累积于柱塞前方以及射出罐内的熔融物的射出量的排出的注射活塞；耦合到注射活塞的驱动单元，所述驱动单元用于向前驱动注射活塞以在使用中促使从射出罐排出熔融物并用于向后缩回注射活塞；以及永久附接到柱塞和注射活塞中的一者的耦合件，所述机械耦合件可选择性地连接到柱塞和注射活塞中的另一者以准许：i)在熔融物累积过程的一部分期间将柱塞和注射活塞临时连接在一起；以及ii)在从射出罐排出熔融物之后将注射活塞和柱塞通过驱动单元一起缩回持续第一时间周期，且在第一时间周期之后的第二时间周期期间独立于柱塞缩回注射活塞。

在一个实施例中，注射单元模制机是在聚合物基质内使用玻璃纤维或类似物的串联式复合机。

有利地，本发明提供一种简化的减压***，其减小从腔或流道***流淌的可能性，此外还减小射出罐中的累积期间熔融物内经历的剪切应力。所述***对操作者友好，因为其容易设置且仅需要了解待注射的最终射出量/体积以及因此了解注射活塞的行程的终点。简单的位置切换或定时计算的使用可充当耦合和解耦的触发器。有益地，本发明不需要详细的信号处理，也不需要压力或柱塞位置的多重测量。

附图说明

将仅借助实例参看图式描述本发明的实施例，图式中：

图1是可适于包含本发明的典型注射模制机的示意表示；

图2是穿过本发明的优选实施例的注射单元的截面图；

图3是图2的柱塞与注射活塞之间的选择性操作连接的优选实施例；

图4是图2的柱塞与注射活塞之间的选择性操作连接的替代实施例；

图5是由图2的注射单元采用的累积和注射熔融物的各个且连续阶段的示意表示；以及

图6是反映图5的过程的注射循环的时序图。

具体实施方式

图1展示根据本发明的各种实施例可适于支持有效减压功能的典型注射模制机10(但在此情况下，为串联式复合机)。尽管表示为二压板***，但所述机器同样可为(例如)三压板机器。

与常规机器一样，在每一注射循环期间，模制机10产生对应于由位于机器10内的互补模具半部12、14界定的一或多个模腔的若干塑料零件。

注射模制机10包含(没有特定限制)夹持单元16以及用于增塑和注射材料的注射单元18。在操作中，可移动压板借助冲程汽缸或类似物相对于固定压板而移动。在机器中通过使用系杆和系杆夹持机构形成夹持力，如将容易了解。夹持机构(通常)固定地附接到移动压板(通常通过使用螺栓)。一旦系杆确实啮合在其相应夹持活塞中，就可通过使用(通常)液压***施加模具夹持力(即，闭合吨位)，所述液压***通常直接与夹持活塞相关联。

模具半部12、14一起组成通常具有一个或一个以上模腔的模具，其中模具半部12、14每一者位于可移动压板和固定压板中的一者中。模具半部将照常包含突起物(例如模芯或导销对准柱)，所述突起物必须对准且准确地互连以避免磨损且制造商业上可接受的零件。

在注射单元18方面，此通常在模具的热半部的后方介接到某种形式的分配器20。分配器可以是(例如)热流道或冷流道。浇口22提供分配器20与装设双向阀26的喷嘴适配器24之间的界面。双向阀26准许：i)浇口22与射出罐贮存器28成流体连通；或ii)转移通道30(连接到挤出器32)与射出罐贮存器28成流体连通。注射单元18进一步包含注射汽缸33，其包含可通过(通常)液压传动装置36轴向移动的注射活塞34。注射汽缸33进一步包含可在注射汽缸内轴向移动的注射柱塞38，其中柱塞38帮助界定其中熔融物可累积的射出罐贮存器28。

挤出器32在筒体41内含有增塑螺杆40，所述筒体具有至少一个可接纳基质材料(例如，来自给料斗/干燥器44的塑料粒料)的重力定量给料的材料进入点，例如馈送喉口42。在串联式复合机的情况下，筒体41还包含向其中馈送用于复合要求的玻璃纤维或类似物的粗纱进入点46。视情况，筒体41还可包含真空端口50。

增塑螺杆40由通过变速箱(gearbox)54耦合的适宜的马达52驱动。

***的操作控制常规上经由机器控制器60执行，所述机器控制器60包含准许输入和显示数据的人机界面(HMI)64。机器控制器62尤其控制夹持单元16、注射单元18(包含注射活塞34和柱塞38)和挤出器32的操作。这些操作可通过适宜定位在***内的传感器产生的控制信号触发、控制或调节。有时使用闭合回路控制结构。

简要参看图2，展示穿过本发明的优选实施例的注射单元的截面图。除了图1的基本组件配置外，图2还包含连接器(即，耦合件)80，其优选地(但不一定)位于柱塞38的一末端(远离筒体头/双向阀26)与注射活塞34之间。连接器80准许将柱塞38选择性地耦合到注射活塞34。此连接器的确切定位和位置并不重要，但其必须永久耦合到柱塞38或注射活塞34的至少一者。确切的固定点也不重要，但当前这些单元的一者的末端容易接达且因此为最合理且可行的选择。

参看图3和4，展示连接器80的两个替代实施例。

在第一实施例(图3)中，连接器通过永久耦合(例如，通过使用螺栓84)到注射活塞34的末端的电磁体82实现。假如柱塞38由磁性材料(通常为钢)制成，那么对电磁体82的选择性激发准许注射活塞34耦合到柱塞38。对电磁体82的控制由机器控制器60负责。为了简单性和清楚性起见，已省略与电磁体的各种电连接，尤其是因为此电路的布线是所属领域的技术人员众所周知和理解的。任选地，电磁体可凹进到注射活塞34或柱塞38的一者中，其中准确的凹进为电磁体的总体安装提供稳定性。

在替代方案(图4)中，代替于使用电磁体82，连接器80的替代实施例使用啮合致动器84。啮合致动器84(其可以液压或电方式驱动(例如，分别通过位于注射活塞34的表面中的活塞组合件或一伺服马达))包含销或挡板86，所述挡板86通过致动器84延伸或旋转以在柱塞38的表面90中的互补闩锁或通道88内啮合。柱塞的后部截面因此可设定形状以装设此通道(同时维持结构强度)。

图2的注射单元的操作可最佳参看图5来理解，图5展示典型注射循环的一系列阶段(图5a到图5f)以及柱塞38与注射活塞34之间的相关连接状态(已连接或断开连接)。

在图5a(“注射”)中，材料(或“熔融物”)100的射出量已累积于射出罐贮存器28中，即在筒体内以及柱塞38前方。柱塞38和注射活塞34简单地彼此邻接，且出于能量效率的原因，优选地不通过连接器80锁定在一起(例如，通过使用电磁体82)。双向阀26支持射出罐贮存器28与模具中的分配器20之间的流体连通，其中挤出器因此被隔离(从流体流动/通道的观点来看)。液压传动装置36(或类似物)的致动促动注射活塞34且因此促动柱塞38向前以将熔融物注射到模具的热半部14中(通常经由分配器20)。

在图5b(“保持”)中，双向阀26继续防止转移通道30中的挤出的材料从挤出器32投送到射出罐贮存器28。柱塞38和注射活塞34两者被向前推动以保持并压紧熔融材料进入模具中的腔中，如将容易了解。再次，当前不需要柱塞38与注射活塞之间的固定耦合(由连接器80准许)，但此时不建立此连接并无明显的处理方面的原因。

在图5c(“减压”)中，采取小减压冲程；此涉及将柱塞38选择性地耦合到注射活塞34以准许将柱塞38拉回。柱塞38的耦合是通过致动连接器80(例如，电磁体82)来实现。减压冲程优选地仅足以近似平衡分配器中的压差和/或防止熔融物从浇口22或分配器20流淌(且通常将***作为整体)。有效拉回的长度可因此凭经验确定，因为其依赖于***/零件，但拉回的长度优选地应还包含一小安全因数。在图2的***内，拉回停止的位置可由位置传感器(或触发器)101确定，所述位置传感器将控制信号102传送到控制器60。控制器接着能够通过临时断开液压传动装置36而暂停拉回。

在图5d(“保压时间”)中，优选地维持柱塞38与注射活塞34之间的物理连接(由连接器80实现)；此避免通过流动路径内的任何残余真空朝向模具拉动柱塞38。在此保压时间期间，双向阀26继续防止转移通道30中的挤出的材料从挤出器32投送到射出罐贮存器28。

在图5e(“熔融物转移”)中，注射活塞34与柱塞34断开连接且向后拉动(在机器控制器60的控制下)以刚好达不到其射出量位置。通常，此“达不到位置”δ在短于熔融物100的所需射出量的总体可能轴向位移约3mm到10mm之间的某处。注射活塞34的液压传动装置36现可断开且注射活塞34保留在此“达不到位置”。注射活塞34是否已达到“达不到位置”的确定可由任何常规触发器来确定，例如位于(例如)轨道底座上的位置传感器105。响应于注射活塞34的所感测位置，液压传动装置36可再次由机器控制器60关闭。

在认为保压时间足够完全时(即，当熔融物累积可再次开始时)的适当点处，操作双向阀26以将转移通道30连接到射出罐贮存器28，以准许熔融物累积以获得下一射出量。到模具的流动路径因此被双向阀26关闭。随着熔融物开始且接着继续在射出罐贮存器28中累积，熔融物前部仅借助所施加的熔融物压力朝向注射活塞向后促动柱塞38。熔融物仅需要克服与柱塞38相关联的质量和摩擦力(因为注射活塞已被移走)，这些因素影响现由熔融物执行的总工作量。在塑料执行较少工作的情况下，塑料内所引起的剪切量通常减少。

注射活塞的拉回速度因此远大于单独在熔融物压力(其是最低可能的力)下柱塞的缓慢向后前进(由推回引起)。注射活塞的拉回的定时因此至少最初不同于柱塞38的推回。

在图5f(“获得射出量”)中，射出罐贮存器28的体积已扩展到柱塞现开始邻接注射活塞的末端的程度。熔融物现推回柱塞38和邻接的注射活塞34两者使得执行射出罐内的压密功能。此压密继续直到达到射出量为止，所述射出量通常由另一位置传感器107确定，其后过程以图5a再次开始(其中双向阀26再次切换以准许熔融物的注射和挤出器的隔离)。

在熔融物在其整个累积阶段(其现包含不同的减压阶段)期间现执行较少工作的情况下，通过实施本发明实现改进的零件质量。更明确地说，纤维长度没有在任何明显程度上受额外剪切的不利影响。且流淌或甚至其发生的可能性至少大体上(如果不是完全)由经辅助减压冲程消除。

最后，参看图6，展示本发明采用的工艺相对于典型注射循环的阶段而安排，所述阶段由以下阶段组成：注射120、保持122、冷却124和机器时间/零件排出126。如将了解，冷却包含子阶段，即：模具减压128；保压时间130；和改变位于转移通道和筒体41两者的末端处的双向阀26中的定向(和流体通道连接)所需的定时周期132。根据本发明的优选实施例，柱塞和注射活塞在减压和(优选地以及)保持期间彼此物理耦合(在固定的意义上)，但在注射循环的剩余阶段期间这些单元彼此独立。

当然将了解，已仅借助实例给出以上描述(且参考串联式复合环境)，且熟练的技术人员在不脱离所附权利要求书的范围的情况下将容易了解修改和变化。举例来说，本发明通常适用于使用两阶段单元且需要流道***的减压的任何注射模制***。确实，关于柱塞辅助的有效减压的本发明可应用于具有开放式喷嘴和减压冲程的所有模具(例如，闭合***和汽车组件模制***)。

本发明有助于热流道和冷流道***或实际上无流道的***中的处理，本发明不限于挤出器中使用的特定类型的螺杆，例如单一螺杆、TSE、同步旋转或逆方向旋转变型。实际上，本发明提供一种有效控制流道减压的解决方案，其减小当塑料熔融物累积在柱塞前方时引入到塑料熔融物中的工作应力以及模具中的热区与冷区之间的界面处的熔融物流淌的可能性两者。

Claims (20)

1.一种对注射模制***进行有效减压的方法，所述注射模制***具有模制环境，所述模制环境含有模具和流道***中的至少一者，所述注射模制***具有经布置以实行将熔融物注射到所述模制环境中的注射柱塞与注射活塞的组合，所述方法包括：

临时将所述注射柱塞耦合到所述注射活塞以实行对所述模制环境的有限减压，所述临时耦合准许在熔融物的所述注射之后的某一时间将所述注射柱塞和所述注射活塞一起拉回；以及

在所述注射柱塞和注射活塞已被一起拉回之后的某一时间，物理上分离所述注射活塞与所述注射柱塞以准许以经辅助方式将所述注射活塞拉离所述注射柱塞。

2.根据权利要求1所述的有效减压的方法，其中注射模制循环包含减压时间(128)和保压时间(130)，所述方法包括：

临时将所述注射柱塞耦合到所述注射活塞持续大体对应于所述减压时间(128)和所述保压时间(130)之和的持续时间。

3.根据权利要求1所述的有效减压的方法，其中在注射模制循环的减压阶段期间发生所述注射柱塞到所述注射活塞的临时耦合。

4.根据权利要求1、2或3所述的有效减压的方法，其中通过致动位置传感器来暂停所述注射柱塞与所述注射活塞的所述拉回。

5.根据任一前述权利要求所述的有效减压的方法，其中当所述注射活塞到达本身不足以产生熔融物的完全射出量的预先界定的触发点时，所述注射活塞从所述注射柱塞的经辅助拉离停止。

6.根据权利要求5所述的有效减压的方法，所述方法进一步包括：

准许熔融物推回所述注射柱塞以在所述预先界定的触发处接触所述注射活塞；以及

准许所述熔融物进一步将所述注射柱塞和所述注射活塞推回到射出量位置。

7.根据任一前述权利要求所述的有效减压的方法，其中在已累积足够用于注射目的的熔融物的射出量之前的某一时间以经辅助方式将所述注射活塞拉离所述注射柱塞。

8.根据任一前述权利要求所述的有效减压的方法，其中在分配器中的压差近似平衡的一点处实现有限减压。

9.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的有效减压的方法，其中在大体防止熔融物在所述模制环境内流淌的一点处实现有限减压。

10.一种在含有可移动柱塞和注射活塞的注射汽缸中的射出罐贮存器中形成体积的方法，所述方法包括：

最初将所述柱塞和所述注射活塞连接在一起并拉回以在所述射出罐贮存器内界定第一体积；

使所述柱塞与所述注射活塞断开连接并将所述注射活塞拉回到预先界定的检验点；以及

在所述第一体积中累积熔融物并准许通过所述熔融物的作用推回所述柱塞，所述射出罐贮存器的所述体积借此随着所述柱塞在所述预先界定的检验点处朝向所述注射活塞移动而增加。

11.根据权利要求10所述的在射出罐贮存器中形成体积的方法，所述方法进一步包括：

进一步将所述射出罐贮存器(28)的所述体积增加到经界定超过所述预先界定的检验点的射出量体积，所述体积增加是由熔融物推回所述柱塞和所述注射活塞促成的。

12.根据权利要求11所述的在射出罐贮存器中形成体积的方法，其中在进一步将所述体积增加到所述射出量体积的所述步骤期间，仅所述柱塞与所述注射活塞之间存在触碰邻接。

13.一种两阶段注射单元，其具有：

射出罐，其用于在使用中累积熔融物的射出量；

柱塞，其可在所述射出罐内轴向移动；

注射活塞，其经布置以在使用中启始累积于所述柱塞前方以及所述射出罐内的熔融物的所述射出量的排出；

驱动单元，其耦合到所述注射活塞，用于向前驱动所述注射活塞以在使用中迫使从所述射出罐排出熔融物并用于向后缩回所述注射活塞；以及

耦合件，其永久附接到所述柱塞和所述注射活塞的一者，所述机械耦合件可选择性地连接到所述柱塞和所述注射活塞的另一者以准许：

i)在所述熔融物累积过程的一部分期间将所述柱塞和所述注射活塞临时连接在一起；以及

ii)在所述从所述射出罐排出熔融物之后通过所述驱动单元一起缩回所述注射活塞和所述柱塞持续第一时间周期，且在所述第一时间周期之后的第二时间周期期间独立于所述柱塞缩回所述注射活塞。

14.根据权利要求13所述的两阶段注射单元，其进一步包括：第一传感器，其经布置以产生第一控制信号，所述第一控制信号在减压冲程结束时临时中止所述注射活塞的缩回。

15.根据权利要求14所述的两阶段注射单元，其中所述第一控制信号促使所述耦合件实行所述柱塞与所述注射活塞的脱离。

16.根据权利要求15所述的两阶段注射单元，其中所述耦合件的脱离在一延迟之后发生。

17.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的两阶段注射单元，其中所述耦合件是以下中的一者：

i)机械耦合件；以及

ii)电磁耦合件。

18.一种注射模制机(10)，其包括两阶段注射单元：

射出罐，其用于在使用中累积熔融物的射出量的；

柱塞，其可在所述射出罐内轴向移动；

注射活塞，其经布置以在使用中启始累积于所述柱塞前方以及所述射出罐内的熔融物的所述射出量的排出；

驱动单元，其耦合到所述注射活塞，用于向前驱动所述注射活塞以在使用中迫使从所述射出罐排出熔融物并用于向后缩回所述注射活塞；以及

耦合件，其永久附接到所述柱塞和所述注射活塞的一者，所述机械耦合件可选择性地连接到所述柱塞和所述注射活塞的另一者以准许：

i)在所述熔融物累积过程的一部分期间将所述柱塞和所述注射活塞临时连接在一起；以及

ii)在所述从所述射出罐排出熔融物之后通过所述驱动单元一起缩回所述注射活塞和所述柱塞持续第一时间周期，且在所述第一时间周期之后的第二时间周期期间独立于所述柱塞缩回所述注射活塞。

19.一种包括根据权利要求13到17中任一权利要求所述的两阶段注射单元的注射模制机(10)。

20.根据权利要求18或19所述的注射模制机，其中所述注射模制机是串联式复合机。

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