CN104908236A - 塑料材料的注射模制设备的模具的固定板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料材料的注射模制设备的模具的固定板。具体而言，塑料材料的注射模制设备包括：模具(1)；模具(1)的固定板(5)；待注射的塑料材料的分配器(2)；和多个注射器(3)，其连接至分配器(2)并且各自包括阀销(8)，阀销(8)由相应的旋转电动马达(9)和传动装置(10)控制。固定板(5)在第一面(5a)上具有面对模具(1)的腔(6)，在该腔(6)内包含分配器(2)，且具有相关传动装置(10)的各电动马达(9)以能够快速插入和移除的方式容纳在相应承座(12)内，承座(12)相对于对应的注射器(3)侧向地布置在固定板(5)的与第一面(5a)相反的第二面(5b)上。

Description

塑料材料的注射模制设备的模具的固定板
技术领域
本发明大体涉及一种用于塑料材料的注射模制的如下类型的设备，其包括：模具；模具的固定板；待注射的塑料材料的分配器；和一系列注射器，其连接至分配器来将塑料材料注射到模具腔中。
在所谓闭塞(obturator)类型的模制设备中，各注射器包括喷嘴，喷嘴连接至分配器，并且阀销能够在该喷嘴内轴向地移动，该阀销由马达操作，该马达控制其在关闭位置与打开位置之间的运动，以允许流体塑料材料的在压力下从分配器到模具腔的流。
具体而言，本发明涉及这种注射模制设备的模具的固定板。
背景技术
在前述类型的注射模制设备中，注射器阀的操作可通过液压或电动马达进行。
与用于该功能的使用流体促动器(液力或气力)的系统相比，电动马达的使用具有如下优点：允许阀销，且从而允许流体塑料材料的从分配器或热室到模具腔中的流的持续控制且因此允许更精确且准确的位置。
相同的申请人的欧洲专利申请EP-2679374描述了在上面限定的类型的模制设备，其中，与各注射器相关的电动马达包括旋转电动马达和马达轴与阀销之间的传动装置，该传动装置包括螺杆-螺母组件。根据关于注射器的轴线的多个可能构造，由旋转电动马达和螺杆-螺母组件形成的集合由支撑件承载，该支撑件直接固定至分配器。
该布置以及其中促动器器件设想直接安装在分配器上的电动马达的其它解决方案可导致以下问题，该问题由以下引起：分配器自身的温度(与关于旋转部件的机械剖面、相对于马达及其电子构件的线圈的电剖面二者有关)，以及关于经历过早老化和由此导致的破裂或甚至相关外壳的熔化的相关配线。在这些情况下，需要更换受损部分，其可达性可能是不便的，可能导致模制设备的不可忽视的的操作中止，以及高直接和间接成本。为了避免该缺点，因而需要提供马达的冷却系统。
在例如文献US-7018198和W0-2010/126330中，已提议了(旋转或线性)电动马达与分配器的热分离，将它们应用于模具的固定板。在文献US-7214048中描述的另一解决方案设想了电动马达在中间冷却块上的安装，该中间冷却块布置在模具的固定板与分配器之间。
文献US-8091202和US-8282388也描述了注射模制系统，其中，(电动或液压)促动器由模具的固定板承载并且可借助于径向运动相对于注射器的阀销联接和分离。
在所有这些已知解决方案中，促动器布置成它们的轴线对准，或在任何情况下平行于相应注射器的轴线。
这些构造均具有相同的缺点：模具的固定板的相对于厚度的相当高的尺寸，这暗示着模制设备的作为整体的对应的相当大的体积。该整体体积进一步通过以下事实而增强：分配器通常定位在支撑板下方，甚至介于支撑板与模具之间。
此外，例如用于维护或更换的对注射器的促动器的接近通常是复杂的且不便的。
根据文献US-6,079,971，已知一种注射模制设备的模具的固定板，其在其朝模具的面上具有承座25，在承座25内容纳有分配器，分配器的体积基本上包含在板的厚度内。然而在该情况下，模制设备的注射器不是闭塞类型的，即，它们不与相应的电动或其它类型的促动器相关，以致于既不产生促动器从分配器分离的问题，也不产生关于由促动器的存在引起的固定板的体积的问题。
发明内容
本发明的目的为解决与降低用于在上面限定的类型的模制设备的固定板的厚度有关的前述问题。
附加目的为生产一种用于在上面限定的类型的模制设备的固定板，其中，接近注射器的电动马达以用于它们的可能的移除是极为容易和方便的。
考虑到实现这些目标，本发明涉及一种如在权利要求1的预定义部分中限定的注射模制设备的模具的固定板，并且大体对应在已经叙述的文献US-8091202和US-8282388中描述的那些，它们的独特特征在于如下事实：在第一面上，其具有面朝模具的腔，在该腔内包含分配器，并且在于如下事实：带有相关的传动装置的各电动马达以可快速插入且可移除的方式嵌入在各自的承座内，该承座相对于对应的注射器横向地布置在固定板的与所述第一面相反的第二面上。
通过该解决方案意见，不仅有效地保护促动器构件(电动马达和机械传动装置)不受分配器的高温的不利影响，还使它们能够直接地接近以用于任何修复或更换操作。所有这些在将固定板的尺寸维持在极端包含限度内(不论其厚度)时，具有降低模制设备的总体积的整体尺寸的优点。
该布置还在多个应用中提供了附加的优点：避免需要为支撑板配备具有有关通道和有关连接件的冷却系统，从而获得具有随后的较低成本的构造性简化的优点。
便利地，各电动马达的轴线布置为垂直于相应注射器的轴线，并且各电动马达能够在平行于注射器的轴线(即，垂直于固定板的第二面)的方向上相对于相应的承座插入和移除。
有利地，各电动马达能够相对于相应的固定板的承座插入和移除，同时相应的注射器的阀销保持不动。
根据本发明的优选实施例，电动马达是旋转马达，并且传动装置包括螺栓-螺母组件。电动旋转马达和螺栓-螺母组件并排地放置并且便利地具有彼此平行且垂直于阀销的轴线的相应轴线。
传动装置还有利地包括摆动杠杆，该摆动杠杆操作地介于螺栓-螺母组件与阀销之间。
摆动杠杆可由分配器承载，并且在该情况下，在该摆动杠杆与螺栓-螺母组件之间提供快速联接器件。备选地，摆动杠杆可由螺栓-螺母组件承载，并且在该情况下，在该摆动杠杆与阀销之间提供快速联接器件。
在两种情况下，摆动杠杆和对阀销和/或对螺栓-螺母组件的有关连接都构造为以便补偿分配器的可能的热膨胀。
在从属权利要求中陈述了固定板和配备有该固定板的设备的附加特性。
附图说明
现在将参照仅作为非限制性实例提供的附图来详细地描述本发明，其中：
图1是根据本发明的包括固定板的塑料注射模制设备的部分的示意图和剖视图；
图2是固定板的前视透视图；
图3是固定板的背面透视图；
图4是图3的分解图；
图5以放大比例显示了图1的部分；
图6是根据图5的VI-VI线的处于放大比例的水平剖视图；
图7以放大比例显示了不同操作条件下的图1和图5的细节；并且
图8是类似于图5的图，其举例说明了本发明的板的构件的组装模式。
具体实施方式
首先参照图1，根据本发明的注射模制设备主要包括：模具，其大体以1指示；分配器或热室2；填充注射器3，其在压力下从分配器2对模具腔1引入流体塑料材料；和促动器装置，其大体以4指示，用于各注射器3的操作。
数字5指示固定板或夹具板，其构造为可能与附加板结合以用于以本质上已知的方式将模具1固定于喷射设备的压力平面。因而，术语固定板不应以限制性意义考虑，而是具体地意图为指示介于模具1与压力平面之间的任何板。
现参照图2、3和4，通过下面描述的构造，与现有技术水平相比，根据本发明的固定板5具有明显减小的厚度和更大的构造性简化。
根据本发明的第一方面，分配器2容纳且包含在腔6(其形成于固定板5的面对模具1的面5a中)内，并且填充注射器3从其突出。以已知方式借助于嵌入面5a中且连接至端子31(其应用于板5的一侧)的配线30电加热的分配器2借助于(例如钛制的)热切割嵌钉(thermal cutting stud)25不直接接触地固定至其。
各注射器3以常规方式包括管状喷嘴7，在该管状喷嘴7内，阀销8能够在前进、关闭的位置与收缩、打开的位置之间轴向地移位，以允许流体塑料材料的从分配器2到模具腔1的流。
控制各注射器3的阀销8的运动的促动器装置4包括：旋转电动马达9(在图6中最明显)；和连接至摆动杠杆11的螺栓-螺母组件10。
根据本发明的另一方面，旋转电动马达9和螺栓-螺母组件10形成集合，该集合容纳在相应的开放承座12内，该开放承座12形成于固定板5的面5b中，远离模具1且与腔6连通。承座12布置在腔6的侧部处，以便电动马达9和螺栓-螺母组件10在相对于注射器3的侧向偏移位置中由固定板5承载。
以此方式，带有其电子构件和配线13的电动马达9，以及与螺栓-螺母组件10的机械构件二者导致不仅更少地暴露且因而导致更少地受到由分配器2高温引起的热效应的影响，而且能够易于从外部接近以用于任何维护或更换操作。
连接至侧端子32的配线13凹入板5的面5b中，这将它们以此方式与分配器2的配线30物理地分离。
在例示的实例的情况下，在对应于互相平行且垂直于注射器3的轴线A的相应轴线B和C的条件下，电动旋转马达9和螺栓-螺母组件10定位在承座12内。应当注意到，定位也可不同，例如，其中轴线B和C与轴线A共面：然而，考虑到板5的厚度减少的影响，例示的布置是更有利的。
在任何情况下，各电动马达9的轴线B布置为垂直于相应注射器3的轴线A，并且如将看到的，能够沿平行于注射器的轴线A或者垂直于固定板5的面5b的方向相对于相应承座12插入和移除，同时保持相应注射器3的阀销8不动。
在附图中显示的构造中，电动旋转马达9的轴经由齿轮传动装置16控制螺栓-螺母组件10的螺栓15的旋转。以16指示的螺栓-螺母组件10的螺母能够沿着C轴线横穿，并且在其自由端处承载突出到腔6中的头部17。
在图1和图5中表现为处于与阀销8和15的前进、关闭位置对应的角度位置中，并且在图7中以放大比例表现为处于与阀销8的收缩、打开位置对应的角度位置中的摆动杠杆11绕枢轴18铰接，枢轴18与轴线A、B、C垂直，由固定在分配器2上方的支撑件19承载。该摆动杠杆11具有大体L形构造，其中，一个臂11a连接至螺栓-螺母组件10的螺母16，且另一个臂11b连接至阀销8。具体而言，臂11a承载用于附接部件21的接头20，其又通过例如卡销型的快速联接和分离系统连接至由螺母16承载的头部17。另一臂11b经由带有接头头部24的滑块23连接至阀销8。该布置使得有利地允许补偿分配器2的热变形以及可导致施加至螺栓-螺母组件10的非期望轴向力的任何制造公差，以及在阀销8的移位期间保持其正确对准。
图8举例说明了相对于固定板5、带有注射器3的分配器2的组装模式，以及电动旋转马达9/螺栓-螺母组件10集合和相应注射器3中的一个的组装的模式。
如在该图中明显的，在一侧上承载注射器3且在相反侧上承载带有摆动杠杆11的支撑件19的分配器2沿箭头F的方向插入固定板5的面5a的腔6中，并然后借助于嵌钉25锁定，以便完全地包含在腔6内。由电动马达9和由螺栓-螺母组件10形成的集合沿以箭头H指示的相反方向以如下方式插入在固定板5的面5b的相应承座12内：头部17通过快速联接与附接件21接合，而阀销8和摆动杠杆11保持不动。为了促进该接合并且进一步改善对准，便利地提供定位销26，该定位销26构造为接合固定板5的对应孔27。
最终，将由马达9和螺栓-螺母组件10形成的各集合借助于一个或更多个螺栓固定至板5。
在操作期间，电动马达9的冷却可通过与板5的简单的热传导而有利地进行。
应当注意到的是，取决于设备的操作温度，固定板5可能得到冷却或可能不得到冷却：一些塑料材料需要大约30-40℃的模具温度，并且因而对板2进行是不必要的。在任何情况下，虽然未示出但是在本领域技术人员的范畴内，可能单独提供完全包含在板自身内的板5的冷却系统。
源于本发明的优点可总结如下：
- 由电动马达9和有关传动装置形成的单元的独特布置，固定板5的明显受限的厚度；
- 板5的组装的简易性，该板5可有利地作为预装配的集合来提供；
- 由分配器2、电动马达9、相关配线13和螺栓-螺母组件10的构件的高温引起的热效应的消除或至少急剧降低，
- 因此不需要电动马达9及其构件的冷却系统，
- 降低在损失来自分配器2的塑料材料的的情况下损坏的风险，
-   电动马达9与其有关配线13和螺栓-螺母组件10的接近和可能的移除(用于可能的更换，以及用于其在其它模制设备中的可能的再使用)的容易性。
当然，构造和实施例的细节可相对于描述和示出的那些较大地改变，而不脱离如在下列权利要求中限定的本发明的范围。
因而，在未例示的本发明的变型中，摆动杠杆11可永久地连接至螺栓-螺母组件10，而不连接至分配器2。在该情况下，可以以常规方式利用具有相对于阀销8的径向联接运动的卡销型接头实现摆动杠杆11的臂11b与阀销8之间的联接。

Claims (17)

1. 一种塑料材料的注射模制设备的模具(1)的固定板(5)，其中，所述模制设备包括待注射的塑料材料的分配器(2)和一系列注射器(3)，所述注射器(3)连接至所述分配器(2)并且包括喷嘴(7)，阀销(8)能够在所述喷嘴(7)内轴向地移动，所述固定板(5)承载相应的电动马达(9)，所述电动马达(9)具有用于各注射器(3)的相关传动装置(10)，以用于控制相关阀销(8)在关闭位置与打开位置之间的移位，以允许流体塑料材料在压力下从所述分配器(2)到所述模具腔(1)的流，所述固定板(5)的特征在于其在面对所述模具(1)的第一面(5a)上具有腔(6)，在所述腔(6)内包含所述分配器(2)，并且其中，具有有关传动装置(10)的各电动马达(9)以能够快速插入和移除的方式容纳在相应承座(12)内，所述承座(12)相对于对应的注射器(3)侧向地布置在所述固定板(5)的与所述第一面(5a)相反的第二面(5b)上。
2. 根据权利要求1所述的板，其特征在于，各电动马达(9)的轴线(B)布置成垂直于相应注射器(3)的轴线(A)。
3. 根据权利要求2所述的板，其特征在于，具有有关传动装置(10)的各电动马达(9)能够沿平行于所述注射器的轴线(A)，即垂直于所述固定板(5)的所述第二面(5b)的方向相对于相应承座(12)插入和移除。
4. 根据权利要求2或3所述的板，其特征在于，具有有关传动装置(10)的各电动马达(9)能够相对于相应承座(12)插入和移除，从而保持所述相应注射器(3)的阀销(8)不动。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的板，其特征在于，所述电动马达是旋转马达(9)，并且所述传动装置包括螺栓-螺母组件(10)。
6. 根据权利要求5所述的板，其特征在于，该电动旋转马达(9)和所述螺栓-螺母组件(10)并排地放置。
7. 根据权利要求6所述的板，其特征在于，所述电动旋转马达(9)和所述螺栓-螺母组件(10)具有彼此平行且垂直于所述阀销(8)的轴线(A)的相应轴线(B、C)。
8. 根据权利要求2至4中的任一项所述的板，其特征在于，所述传动装置还包括摆动杠杆(11)，所述摆动杠杆(11)操作地介于所述螺栓-螺母组件(10)与所述阀销(8)之间。
9. 根据权利要求8所述的板，其特征在于，所述摆动杠杆(11)的摇摆轴线(18)垂直于所述阀销(8)的轴线(A)。
10. 根据权利要求8或权利要求9所述的板，其特征在于，所述摆动杠杆(11)由所述分配器(2)承载，并且在所述螺栓-螺母组件(10)与所述摆动杠杆(11)之间提供快速接合器件(17、22)。
11. 根据权利要求8或权利要求9所述的板，其特征在于，所述摆动杠杆(11)由所述螺栓-螺母组件(10)承载，并且在所述摆动杠杆(11)与所述阀销(8)之间提供快速接合器件。
12. 根据权利要求10或权利要求11所述的板，其特征在于，所述摆动杠杆(11)构造为补偿所述分配器(2)的任何热膨胀。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的板，其特征在于，所述分配器(2)借助于热切割部件(25)直接固定至所述板(5)。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的板，其特征在于，其将所述电动马达(9)的配线(13)与所述分配器(2)的配线(30)物理地分离。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的板，其特征在于，所述电动马达(9)的冷却通过与所述板(5)的热传导来实现。
16. 根据前述权利要求中的任一项所述的板，其特征在于，其包括完全包含在所述板自身内的所述板(5)单独的冷却系统。
17. 一种用于塑料材料的注射模制的设备，其包括根据前述权利要求中的一个或更多个的固定板(5)。
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