CN101516599B - 用于卧式注塑机的带有可抬起的转盘的旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卧式注塑机的旋转装置，它包括一底板(18)以及一用来转动转盘的驱动装置，在所述底板上安装一可绕一垂直轴旋转的转盘(21)，本发明的特征是在底板和转盘之间设置一轴承(22)，它具有一配设于底板的抗旋转的轴承件(51)和一配设于转盘的可旋转的轴承件(52)，并且转盘可以在一上部位置和一下部位置之间运动，在下部位置中，一转盘紧贴在底板上且轴承去载荷，在上部位置中，一转盘从底板上抬起并支承在可旋转的轴承件上，轴承仅仅在旋转期间承受载荷，而在注射期间去载荷，通过转盘与底板的整面接触使注射期间、特别是压制时出现的横向力导出床身(1)内。

Description

用于卧式注塑机的带有可抬起的转盘的旋转装置

技术领域

本发明涉及一种用于卧式注塑机，特别是用于注塑机半模的、按权利要求1前序部分的旋转装置，以及一种带一在模板之间设置的用于注塑机半模的旋转装置的按从属权利要求10和12前序部分的卧式注塑机。

背景技术

WO 01/010624A1公布一种两板卧式注塑机，其带有一固定模板和一运动模板以及带有一设置在模板之间且可平行于机器纵轴线移动和绕一垂直轴旋转的用于注塑模具的旋转装置。该旋转装置包括一可借助于第一驱动装置沿机器纵向移动的底板，在它上面安装一转盘，它可用第二驱动装置绕垂直轴旋转。这种卧式注塑机有这样的优点，即旋转装置可以完全与分布在模板之间的横梁或支柱分离，使它们既不受重力也不受扭矩。这对于两板卧式注塑机特别重要，因为其中根据结构形式的不同支柱跟随运动，支柱相互之间距离的微小变化对在这些支柱上导引和支承在上面的用于注塑模具的旋转装置起不利影响。此外注塑模具在安装状态从两侧及从上方可以自由接近。在旋转运动时除了由于注塑机合模单元开口尺寸外在可安装的注塑模具的尺寸方面不受限制。

由WO 2005/035218A1已知另一种两板卧式注塑机，其具有一设置在模板之间且可绕一垂直轴旋转的用于注塑模具的旋转装置，其中旋转装置具有一底板和一可绕垂直轴旋转的转盘。与前述两板卧式注塑机不同，该旋转装置不能轴向移动，而是底板与床身固定连接。两块外模板可在床身上移动并可朝向和背向旋转装置运动。

由EP 1512512A2已知另一种卧式注塑机，其带一不可轴向移动地固定在床身上的旋转装置，那里公布的也称为中间件的旋转装置具有一固定在床身上的固定不动的部分和一相对于它可旋转的部分。两块可移动的外模板可移动地支承在床身上并具有可与中间件锁紧的横梁。

在具有可旋转的中间板或所谓的转台的上述卧式注塑机中存在这样的问题，即在压制非对称成形件时可能造成横向力，它们必须由半模通过模板传入床身或由床身承受。这个横向力通过在可旋转部分(可旋转中间件，可旋转的模具或转盘)和抗旋转的部分之间的支承传递，并导致这个轴承无法不引起注意的负荷。为尽管用这种注塑机也能进行压制，必须采用相当牢固，因此比较贵的轴承。

为了避免这个问题由EP 1561562A1和DE 102005003566A1已知一种上述类型的注塑机，其中中间件的可旋转的部分可借助于液压、气动或电磁元件相对于中间件的固定部分抬起，以便在两个部分之间形成一缝隙，并在缝隙内同时产生一静压轴承、一气动轴承或磁悬浮轴承，作为其另一种选择，缝隙也可以通过楔形块的移入和移出形成固定和可旋转的部分之间的中间支承。在这种情况下在缝隙内可以设置滑动轴承或滚动轴承，在楔形块移走后可旋转的部分支承在它上面，并承受在旋转运动期间中间件可旋转的部分的负荷，在这种实施形式时，中间件的可旋转的部分在注射期间仅仅支承在楔形块上，亦即仅仅点状地支承，这在中间件稳定的垂直取向方面是不利的。在采用滑动轴承时也可以不产生缝隙，亦即中间件的可旋转的部分永久贴合在固定部分上。这种实施形式是不合适的，因为在滑动轴承持续承受载荷时旋转运动的产生带来比较大的能量消耗。

发明内容

由此出发本发明的目的是，提供一种用于卧式注塑机的旋转装置，其中即使轴承去载荷和即使设置滚动轴承时也保证旋转装置的可旋转的部分相对于旋转装置的固定部分稳定的位置。本发明的另一个目的是，提供一种配备这种旋转装置的卧式注塑机。

上述的第一个目的通过具有权利要求1特征的旋转装置实现。上述的第二个目的通过具有权利要求10和12特征的卧式注塑机实现。

通过在底板和转盘之间设置一轴承和转盘，该轴承具有一配设于底板的抗旋转轴承件和一配设于转盘的可旋转轴承件，所述转盘可在一下部位置和一上部位置之间运动，在下部位置中，转盘紧贴在底板上且轴承去载荷，在上部位置中，转盘从底板上抬起且支承在可旋转的轴承件上，可以设置一始终存在的轴承，其中轴承仅仅在旋转期间承受载荷而在注射过程中保持无载荷的。因此确保，在注射过程中出现的横向力，特别是在压制时可能出现的横向力不通过轴承传入床身，而基本上仅仅通过转盘和底板之间的整面接触传入。

可旋转的轴承件可以固定在转盘上，轴承作为整体可沿垂直方向运动。为此可在旋转固定的轴承件上固定一升降元件，它可在底板上的一个凹槽、特别是环形槽内在一上部位置和一下部位置之间上下运动，因此升降元件可以促使轴承并且由此促使转盘上下运动。在升降元件底面和凹槽底面、特别是环形槽底面之间可以设有一缝隙，在缝隙内可以输入和输出压力介质，以便操纵升降元件。

作为上述实施形式的另一种选择，可以在转盘上设置一升降元件，它可在一上部位置和一下部位置之间运动，在上部位置中，升降元件与可旋转的轴承件形成一间距，这时转盘紧靠在底板上，在下部位置中，升降元件装在可旋转的轴承件上，这时转盘从底板上抬起。为此升降元件可以安装在转盘底面上的一条槽内，并在升降元件的顶面和槽的底面之间形成一缝隙，在它里面可输入和输出压力介质。在输入压力介质时升降元件从槽中移出并与可旋转的轴承件紧靠。在继续输入压力介质时转盘从底板上抬起，并通过升降元件支承在可旋转的轴承件。

可以采用滚动轴承作为轴承，其中在抗旋转的轴承件和可旋转的轴承件之间设置滚珠或滚柱作为滚动体。但是轴承也可以做成滑动轴承，其中在抗旋转的轴承件和可旋转的轴承件之间设置一滑动面。

附图说明

下面借助于实施例参照图1至16详细说明本发明。

具体实施方式

可以参照图1至7借助于两板卧式注塑机说明本发明的第一种实施形式，该两板卧式注塑机带有一设置在中间的固定不动的旋转装置。两块模板5和6用结实的滑靴3可移动地支承在一具有两根纵梁2以及横梁4的床身1上。两块模板5和6可借助于相互对角线设置的液压伺服驱动装置7(上)和8(下)行驶。它们一方面(例如用工作缸7a，8a)固定在与床身连接的支撑柱9a和9b上，另一方面(例如用其活塞杆7b，8b)固定在模板上。模板6本身由固有的模板6a和一压紧板6b组成。在它们之间设置四个用来施加锁紧压力的压紧垫10，在图1中只能看到后面的压紧垫。在两块模板之间上面和下面分别固定两根相互平行和在一个平面内的支柱11a，11b和12a，12b，其中在图1中只能看到后面的支柱11a和12a。这些支柱穿过在图1中左面的模板5，并在其伸出的末端上具有沟槽13，半壳形的锁紧夹爪14和15可移入这些沟槽内，在图1中所示的状态下锁紧夹爪移入并锁紧合模单元，转盘21借助于合适的轴承(这里是一交叉滚柱轴承22)支承在固定于床身1上或内的底板18上，并可绕一垂直轴旋转地支承。一在当前例子中，设计成所谓转台的半模支座23固定在转盘21上并带有两个注塑模24和25的半模24a和25a。配对的半模24b和25b安装在模板5和6a上。

在转台23上方一梁16通过一在转台23顶面上的第一滑套17相对于它可旋转地支承。支柱11a和11b通过在相配孔内的另外的滑套19和20穿过梁16。根据滑套17、19和20布局的不同，梁16的重量由支柱11a，11b或转台23承担。第一滑套17穿过梁16的中心处一相配的孔，并用于穿过旋转分配器或回转接头，其用来向转台23或半模24a，25a输送介质如水、油、空气、电流等等(关于上述这个旋转分配器26的细节见图4)。内件26a与转台23固定连接并包含通道27，它们在梁16上方终止于环绕的环形槽28，通过它们所希望的介质可输入和输出半模。外件26b固定在梁16上，并借助于上、下轴承29相对于内件26a可旋转地支承。在外件26内设置连接通道30，它们通入内件26a的环形槽28内并可连接在用于相应介质的管道上。

在转台23下方设置另一个旋转分配器26′并详细示出在图5中。它和设置在转台23上方的上旋转分配器26是同一类型的旋转分配器。内件26′a与转盘21或转台23固定连接，外件26′b与底板18固定地连接并用多个轴承相对于内件可旋转地支承。

在图6和7中以放大的局部剖视图示出本发明旋转装置的第一种实施形式。图6示出在注射期间，亦即在转盘21下降和紧靠在底板18上时的状态，而图7表示在即将旋转之前或旋转期间，亦即转盘21从底板18上抬起时的状态。交叉滚柱轴承具有一抗旋转的轴承件51和一可旋转的轴承件52，滚柱52安装在它们之间。可旋转的轴承件51借助于螺钉34固定在转盘21上，而在抗旋转的轴承件51和转盘21之间存在一小的距离，因此转盘可在抗旋转的轴承件旁自由运动。在抗旋转的轴承件51的底面上用螺钉31固定一环形升降元件54，并嵌入在底板18上加工出的环形槽内。其中升降元件54的从环形槽中向上伸出的上部区域32设计成这样，使它在其外侧具有一边缘32a，在其底面和底板的顶面之间始终留一缝隙37。为了安装的目的边缘32a可下降到底板18上。在其内侧升降元件54的上部区域具有一带止挡面32b的台阶。在底板上的环形槽的深度这样选择，使得当转盘21紧靠在底板18上时，在升降元件54下方存在一缝隙33。可通过一未具体画出的管道向该缝隙输入和排出压力介质，例如液压油或压缩空气，为了防止压力介质从环形槽中流出，在升降元件54相应的槽内安装一密封圈36。在向缝隙33输入压力介质时升降元件54可以抬起一段距离，直至它以其止挡面32b碰到一止挡35为止。如果升降元件54位于其下部位置上，那么转盘21便整个面贴合在底板18上，并且交叉滚柱轴承22完全卸载(图6)。为了使转盘21和安装在它上面的注塑模具的半模旋转，首先向缝隙33输入压力介质，并且使升降元件54向上运动，这时转盘21从底板18上抬起并占有按图7的位置。在所示的例子中行程为2mm。接着可以开始旋转运动，转盘21连同所有装在它上面的构件绕一垂直轴旋转，一旦到达希望的位置，例如在旋转180°结束后，可以从缝隙33中排出压力介质，转盘21下降到底板18上，重新占有按图6的位置。因此在旋转运动期间只有轴承22承受载荷，而在固有的注射或压制过程中去载荷，如在图16中所见，为了固定转盘在圆周方向的位置可以设置螺柱38，它们可借助于一活塞一工作缸单元55在转盘21圆周上的相配的孔39内移入和移出，以便在螺栓38和转盘21之间建立形锁合连接，并固定转盘在圆周方向上的位置。在转盘从底板上抬起后通过这样的方法保证垂直轴的稳定性，即通过滑套17和上旋转分配器26将在转盘上固定的半模支座23固定在梁16的位置上。因此它不会造成转盘翻倒，如果升降元件54只有比较小的段插入环形槽内，例如如果环形槽只允许具有有限的深度，以便使底板18不过厚，从而不必要地重。

代替这里所述的交互滚柱轴承也可以设置其他合适的轴承，例如滚珠轴承或滑动轴承。作为旋转驱动装置，可以设置众所周知的因此不详细示出和说明的旋转驱动装置。例如可以在外周上设置齿圈，一可由电机或液压马达驱动的齿轮和它啮合。

图8表示本发明的旋转装置的第二种实施形式在转盘21下降到底板18上的状态。轴承，例如交叉滚柱轴承，具有一抗旋转的轴承件51和一可旋转的轴承件52，在它们之间安装滚柱53。可旋转的轴承件52与转盘21的底面形成一缝隙。沿圆周分布地在一个或几个位置在可旋转的轴承件52和转盘21之间设置齿56。从而一方面在可旋转的轴承件52和转盘21之间沿圆周方向形成形锁合连接，但是另一方面在可旋转的轴承件52和转盘21之间在垂直方向可以相对运动。如第一个实施例中一样，抗旋转的轴承件51固定在可在环形槽内上下运动的升降元件54上。这里在外圆上在抗旋转的轴承件51和底板18之间在一个或几个位置上也设置齿56(这里在抗旋转的轴承件51和止挡35之间)。它们形成沿圆周方向的形锁合连接，并使在垂直方向上在抗旋转的轴承件51和底板18之间的相对运动是可能的，从在图8中所示的轴承的下降位置出发，从缝隙33输入压力介质，由此使轴承抬起并与转盘21的底面接触。在继续输入压力介质时轴承和转盘21一起继续向上移动并使转盘从底板8上抬起。如在第一个实施例中一样，这个垂直运动通过止挡35限制。在这个抬起状态可以进行转盘21的旋转。在其结束后从缝隙33中排出压力介质，从而使轴承和转盘一起向下运动，直止转盘重新贴合在底板上为止。通过升降元件54继续向下移动，亦即通过继续从缝隙33中放出压力介质，使轴承离开转盘，直至与转盘底面重新形成一缝隙并从而卸荷为止。现在在卸荷状态下可以进行注射或压制过程，在图8中所示的例子中缝隙为2mm。

图9表示本发明的旋转装置的第三种实施形式在转盘21下降到底板18上时的状态。轴承例如作为交叉滚柱轴承具有一抗旋转的轴承件51和一可旋转的轴承件52，在它们之间设置滚柱53。抗旋转的轴承件51用螺钉31与底板18固定连接。在转盘21的底面上一具有T形横截面的环形的升降元件54装入一环绕的环形槽21内，并与环形槽底面形成一缝隙33。止挡35限制可使升降元件54从环形槽中向下运动的路径，如果向缝隙33输入压力介质的话。从转盘21在图9中所示的下降位置起向缝隙33输入压力介质，由此使升降元件54向下运动，直至它紧贴在可旋转的轴承件52上为止。在继续输入压力介质时缝隙33扩大，转盘21向上移动并从底板18上抬起。这个垂直运动通过止挡35限制。在这个抬起状态可以进行转盘21的旋转。在其结束后将压力介质从缝隙33中排出，从而使转盘向下运动，直至它重新紧贴在底板上为止。通过升降元件54继续向上移动，它离开可旋转的轴承件52，直至它重新与它形成一缝隙，从而使轴承卸荷。现在在卸荷状态可以进行注射或压制过程。在图9中所示的例子中缝隙为2mm。在按图9的实施例中要求，必须向它输入用来使转盘21抬起的介质(液压、电力、气动)。这个观点在设计回转接头26′时应加考虑。在某些情况下可以采取附加措施，以阻止在升降元件54的底面和可旋转的轴承件52的顶面之间滑动的危险。例如可以在升降元件54内埋入销子57，它们可在可旋转的轴承件52上相配的垂直孔内移动。

应该参照图10至12说明本发明另一个实施形式。与上述实施形式不同的是，其中一个模板(这里是左模板)固定安装在床身1上，旋转装置可以沿机器纵轴线移动。在床身1上固定一固定不动的模板50，可运动的模板60可移动地支承在滑靴3和合适的直线导轨42上。可运动的模板60可借助于相互对角线设置的液压伺服驱动装置70和80移动。它们一方面(例如用工作缸70a、80a)固定在与床身连接的支撑柱90a和90b上，另一方面(例如用其活塞杆70b，80b)固定在可运动的模板60上。模板60本身和上述实施例一样由固有的模板60a和一压紧板60b组成，在它们之间设置四个用来施加锁紧压力的压紧垫10，其中在图中只能看到后面的压紧垫。在可运动的模板60内上、下分别固定两个相互平行和在一个平面内的支柱110a，110b和120a，120b，其中在图10中只能看到后支柱110a和120a。这些支柱穿过固定的模板50，并在其伸出端上具有沟槽13。锁紧夹爪14，15可移入这些沟槽内。旋转装置的底板18可借助于液压伺服驱动装置43和44可在另一些直线导轨40和41上平行于机器纵轴线行驶。旋转装置本身的结构在其余方面和按图1至9的实施形式相同。

在转台23上方，一梁16通过第一滑套17相对于转台23可旋转地支承，支柱110a和110b通过另一些滑套19和20在相配的孔内穿过梁16。通过滑套17，19和20布局的不同，梁16的重量可以由支柱110a，110b或由转台23支承。第一滑套17穿过梁16中心的相配的孔并用来使用于输入介质如水、油、空气、电流等等的旋转分配器26通过，旋转分配器本身相当于按图1至5的旋转分配器。借助于一装在梁16上的电缆拖链45可以使这里未画出的通向旋转分配器上的接头30的介质供应管灵活地跟随旋转装置的移动运动。在梁16和固定模板50之间离旋转分配器26一定距离处设置两个液压伺服驱动装置270和280。与在转台23下方作用在底板18上的伺服驱动装置43和44共同作用可以使整个旋转装置在起动和制动时没有翻倒危险地沿机器纵轴线行驶。因此直线导轨40，41不必做得具有承受翻倒力矩的专用横截面，例如燕尾形横截面。

在图13至15中示出前述两板卧式注塑机的一种变型。在这种实施形式中旋转装置仅仅借助于作用在底板上的伺服驱动装置43和44行驶，而在梁16和固定模板50之间不安装伺服驱动装置。在这种情况下根据机器尺寸的不同如果直线导轨40和41具有一燕尾形横截面等等，是有利的。另一个区别在于，可运动的模板60的移动运动通过两个相互对角线设置的液压伺服驱动装置46和47实现，它们一方面固定在固定模块50上，并且另一方面固定在运动模板60的接板49上。在其他方面这种两板卧式注塑机的结构和工作原理和图10至12中的一样。

附图标记列表

1    床身

2    纵梁

3    滑靴

4    横梁

5    模板

6    模板

6a   模板的前板(固有的模板)

6b   压紧板

7、8    液压伺服驱动装置

7a、8a  液压油缸

7b、8b  活塞杆

9a，9b  支撑柱

10  压紧垫

11a，11b 上面的支柱

12a，12b 下面的支柱

13     沟槽

14，15 锁紧夹爪

16  梁

17  第一滑套

18  底板

19，20  支柱上的滑套

21  转盘

22  交叉滚柱轴承

23  半模支座或转台

24  第一注塑模具

24a，24b  第一注塑模具的半模

25  第二注塑模具

25a，25b  第二注塑模具的半模

26   上旋转分配器

26a  上旋转分配器的跟随旋转的内件

26b  上旋转分配器的固定不动的外件

26′ 下旋转分配器

26′a  下旋转分配器的内件

26′b  下旋转分配器的外件

27   通道

28   环形槽

29   轴承

30   连接通道

31   螺钉

32   升降元件的上边缘

32a  32的外边缘

32b  32的止挡面

33   缝隙

34   螺钉

35   止挡

36   密封圈

37   轴承或升降元件和底板之间的缝隙

38   螺栓

39    凹槽

40、41   用于底板的直线导轨

42    用于可运动模板的直线导轨

43，44    液压伺服驱动装置

45    电缆拖链

46，47   液压伺服驱动装置

49    固定侧板

50    固定模板

51    抗旋转的轴承件

52    可旋转的轴承件

53    滚柱

54    升降元件

55    活塞-工作缸单元

60    可运动的模板

60a   固有的模板

60b   压紧板

70，80    液压伺服驱动装置

70a、80a  液压油缸

70b、80b  活塞杆

90a、90b  支撑柱

110a、110b 上面的支柱

120a、120b 下面的支柱

270  液压伺服驱动装置

280  液压伺服驱动装置

Claims (17)

1.用于卧式注塑机的旋转装置，包括一底板以及一用来转动转盘的驱动装置，在该底板上设置一可绕垂直轴旋转的转盘，其特征为：在底板和转盘之间设置一轴承，该轴承具有一配设于底板的抗旋转的轴承件和一配设于转盘的可旋转的轴承件，该转盘可在一下部位置和一上部位置之间运动，在该下部位置中，转盘紧贴在底板上且轴承是无载荷的，并且在上部位置中，转盘从底板上抬起且支承在可旋转的轴承件上。

2.按权利要求1的旋转装置，其特征为：

可旋转的轴承件固定在转盘上，并且该轴承可沿垂直方向运动。

3.按权利要求2的旋转装置，其特征为：

在抗旋转的轴承件上固定一升降元件，该升降元件可在底板的凹槽内在一上部位置和一下部位置之间上下运动。

4.按权利要求3的旋转装置，其特征为：

在升降元件的底面和凹槽的底部之间存在一缝隙，在该缝隙中可输入和输出压力介质。

5.按权利要求3或4的旋转装置，其特征为：

所述凹槽是环形槽。

6.按权利要求1的旋转装置，其特征为：

在转盘上设置一升降元件，该升降元件可在一上部位置和一下部位置之间运动，在该上部位置中，升降元件与可旋转的轴承件形成一间距，这时转盘紧贴在底板上，并且在下部位置中，升降元件支承在可旋转的轴承件上，这时转盘从底板上抬起。

7.按权利要求6的旋转装置，其特征为：

所述升降元件设置在转盘底面上的槽内，并在升降元件的顶面和槽的底部之间存在一缝隙，在该缝隙中可输入和输出压力介质。

8.按权利要求1至4以及6至7之任一项的旋转装置，其特征为：

轴承设计成滚动轴承，其中在抗旋转的轴承件和可旋转的轴承件之间设置滚珠或滚柱作为滚动体。

9.按权利要求1至4以及6至7之任一项的旋转装置，其特征为：

轴承设计成滑动轴承，其中在抗旋转的轴承件和可旋转的轴承件之间设置一滑动面。

10.按权利要求1至4以及6至7之任一项的旋转装置，其特征为：

在可旋转的轴承件和转盘之间存在形锁合和/或力锁合连接或为了进行旋转运动建立形锁合和/或力锁合连接。

11.具有两个在床身上沿机器纵轴线可运动的模板的卧式注塑机，其特征为：设有一固定地设置在外模板之间的按权利要求1至10之任一项的旋转装置。

12.按权利要求11的卧式注塑机，其特征为：

在转盘上固定一用来容纳注塑模具的半模的半模支座，卧式注塑机具有至少两个位于半模上方的支柱，在所述支柱上面设置一带孔的梁，在半模支座顶面上设有一转动销，该转动销可旋转地支承在梁的孔内。

13.具有一固定模板以及一沿机器纵轴线可运动的模板的卧式注塑机，其特征为：设有一在两块模板之间设置的、可平行于机器纵轴线移动的、按权利要求1至10之任一项的旋转装置。

14.按权利要求13的卧式注塑机，其特征为：

在转盘上固定一用来容纳注塑模具的半模的半模支座，卧式注塑机具有至少两个位于半模上方的支柱，在所述支柱上面设置一带孔的梁，该梁沿机器纵轴线可移动，在半模支座的顶面上设置一转动销，该转动销可旋转地容纳在梁的孔内。

15.按权利要求12或14的卧式注塑机，其特征为：

梁的重量支承在两个位于半模上方的支柱和/或支承在半模支座上，其中在梁和支柱之间和/或在梁和半模支座之间设置滑动轴承或滚动轴承。

16.按权利要求12或14的卧式注塑机，其特征为：

所述卧式注塑机是两板卧式注塑机，在模板的打开移动和关闭移动时所述支柱跟随运动。

17.按权利要求12或14的卧式注塑机，其特征为：

所述卧式注塑机是两板卧式注塑机，在模板的打开移动和关闭移动时所述支柱不跟随运动。

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