CN105934319A - 用于使环形弹性体模制件从模芯脱模的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使环形弹性体模制件从注射模具的模芯脱模的方法和装置，所述注射模具具有内模芯(1)和外模具颚板，并在其中在模芯(1)的环形模腔(5)中制造相互平行的模制件(9)。根据本发明，在去除外模具颚板之后，在其表面上包含所制造的弹性体模制件(9)的模芯(1)围绕其纵向轴线被设成如此高的转速，以致弹性体模制件(9)的内径由于离心力而升高至这样的程度，即模制件(9)从模腔(5)释放并能在轴向(10)上从模芯(1)去除，同时它们仍然旋转。

Description

用于使环形弹性体模制件从模芯脱模的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于使环形弹性体模制件从模芯脱模的方法，以及根据权利要求9的前序部分的用于实行这种方法的装置。
背景技术
目前，弹性体模制件特别是橡胶环的制造主要以注射成型工艺来进行，其中以半壳形式在模芯上平行布置的模腔被成型。反模具，作为从外部装在模芯上的模具颚板，同样包含半壳形式的模腔，从而在装有模具颚板的情况下，形成环形模腔，橡胶或塑料材料可被引入该环形模腔中，所述橡胶或塑料材料在硫化后形成环形模制件。这些特别地被用于废水技术中。
为了将模制件从注射模具脱模，首先将外模具颚板从模芯去除，随后，每个的一半仍保留在模芯的模腔内的模制件必须从模芯脱出。由于它们的弹性体特性，通常在纵向方向上在模芯的表面上拉出模制件，并从其自由端去除。
DE-OS 21 15 680公开了一种脱模装置，其包括在模芯的轴向上延伸的带，该带在相反方向上被驱动，从而使得脱模带在脱模作业期间移动至模芯的自由端，并由此在模芯上推动模制件。
DE 30 23 447公开了一种类似的脱模装置，其在不同情况下均被设计为可在脱模方向上移动的细长刚体，其与将脱出的环的圆周呈角度地摆放、与模芯的轴线平行并且可在与脱模方向相反的方向上自由地向后移动。由该文献还已知所述环的脱模可选地可借助于压缩空气装置来执行。
最后，DE 33 06 513公开了一种类似的装置，其中脱模机具有钩，所述钩在最后的环之后接合以简化脱模。
基本上，在上述所有装置中，对于脱模来说必要的是，环不得不从它们在模芯上被制造的位置被引导越过模芯到达模芯的自由端，其中沿脱出路径定位的模腔要么仍然被填充要么已经是空的。无论如何，所述环都被拉至设有槽和棱的表面上，这使得存在极大的风险，即所述环可损坏，或者特别是在更大直径的或者非圆的模具的情况下互相缠绕，从而所述环的后处理是必要的。另一个缺点在于所描述的脱模装置难以调整，因为如果模制件上的压力过低，那么该装置不能使模制件在整个移置路径上脱除，并且如果所述压力过高，那么该装置可导致所述环损坏。另外，模芯遭受实质性的磨损，这是由脱模机在模芯上的磨损所导致的。
因此，本发明的目的在于提供一种用于使环形弹性体模制件从模芯脱模的方法，其中所述模制件可以简单的方式并且非常小心地从模芯脱出，其中模制件的旋转被避免，并且模芯上的磨损显著降低。
本发明的另一个目的在于提供一种用于使环形弹性体成型件脱模的装置，所述装置以简单的方式构造，避免模制件的后处理并可低成本地制造。
这些目的通过在权利要求1和9中提出的本发明来实现。本发明的有利的实施方式在从属权利要求中提出。
发明内容
本发明涉及一种用于使弹性体模制件从注射模具的模芯脱模的方法，所述注射模具具有内模芯和外模具颚板，并且其中在模芯的环形模腔中，模制件彼此平行制造。
根据本发明，在制造所制造的弹性体模制件并去除外模具颚板之后，模芯围绕其纵向轴线以这样的转速旋转，即使得弹性体模制件的内径由于离心力如此增加以至于它们被从模腔释放。即便是在它们在轴向上旋转和膨胀期间，它们也被从模芯去除。
与其中模芯呈静态构造的现有技术相比，根据本发明，在模制件形成之后，模芯由电动机带到这样的高转速，使得借此产生的作用在模制件上的离心力导致模制件从模腔逐渐释放，随后可从模芯容易地去除，特别是借助于合适的脱出装置。
如果用于脱模的模芯实质上水平取向，那么将所制造的旋转的环从模芯去除的脱出或者推动装置是必需的。然而，如果模芯呈角度地水平取向或者竖直取向，那么在从模腔脱模之后，旋转的环也可在它们自身的重量作用下落出模芯而无需额外的帮助，并且可转移至接收装置。
当模芯高速旋转时，模制件最初在一侧从模腔释放。因此，在它们围绕模芯旋转时，它们形成显著的椭圆形状。为了在旋转期间使它们呈实质上圆形，优选地用与模芯的轴线平行布置的导杆将它们朝向模芯推回，从而使得椭圆形状减小，并且在所述环旋转时使它们成为关于模芯同心定位的实质上圆形的结构。
为了防止高速旋转的模制件被导杆制动，可以将导杆自身设成在与模芯相反的方向上旋转，使得尽管这使所述环形成圆形形状，但并不导致所述环的制动，从而使得在保持高速的状态下它们的直径实质上保持不变。
为了能够使环在脱出方向上移动，导杆优选地设有倾斜延伸的导槽。其还可以具有围绕导杆螺旋布置的刷状结构，从而使得在其旋转时，侧向压力脉冲可被施加至旋转的模制环，并在模芯的脱出末端方向上移动它们。
模芯的旋转速率取决于一系列的参数，特别是模制件的直径、横截面和弹性、模腔的温度和/或横截面形状。因为模腔的横截面形状与模制件的横截面相对应，所以在某些情况下相对于横截面为圆形的环的速度，可能有必要提高速度，以便还能够从模腔释放具有唇封的非圆的一个或多个环。
转速被选择为如此之大以使得在模芯上制造的所有的环均可在没有额外的机械膨胀的情况下从模芯脱出。由此，作为凭借刷或导轨在接触状态下脱出的可选方式，存在这样的可能性，即模芯凭借在模芯的脱出末端方向上的压缩空气的脉冲来移动。
在一种可选实施方式中，还可提供的是，在模制件的制造之后，衬套被推至具有模制件的模芯上，所述衬套的内径与模芯的外径之间有间隔，该间隔大于模制件的横截面直径。所述衬套优选地以与模芯相同的速度被驱动，这导致结果是，如果模制件从模腔释放，那么模制件将它们的外圆周抵靠旋转的衬套的内表面。只要维持衬套的高转速，所述环就还保持与其内表面的附着。在这种情况下，模芯可以移出衬套，从而使得衬套的转速随后可降低，并且所述环随后可脱出衬套或可从其脱离。
适于执行这种方法的装置具有模芯，该模芯可借助电动机驱动而被带到高速。为此，模芯可耦接至旋转驱动或可也固定地连接至驱动电动机。因为模芯确实地可高达1米，所以优选地，在旋转期间，模芯的自由端装到心轴上，在旋转期间该心轴与模芯的偏心距被吸收。与此同时，所述心轴可形成从模芯脱出的环的接收心轴。
为了使模芯上的模制件相对于高转速的模芯处于中心位置，可提供与模芯平行布置的导杆，该导杆要么与模芯距离固定，要么与模芯距离可变，其中在模芯水平布置的情况下，该导杆位于模芯下方，以便朝向模芯的旋转轴线移动模制件的旋转轴线。
根据本发明所述的方法形成从模芯特别小心地脱出模制件的可能的选项。其避免了损坏，并且还防止了模制件的扭曲，例如根据现有技术在脱出装置中发生的。模芯上不发生磨损。模制件自身不能扭曲，并且多个模制件相互之间将不会纠缠。这样，所有模制件还可以在相同的方向上放置，使得无需对模制件进行后续的整理或对齐。
本发明可适于以环的形式闭合的所有弹性体模制件，特别是由橡胶类或硅橡胶类材料构成的，包括圆形、椭圆形、矩形形状，其还可在轴向和径向上具有不同的横截面大小。因此，还可能直接以环形形式制造密封套筒，而无需将它们作为挤压型材接合成环的形式。
附图说明
本发明在下面参照实施方式更详细地说明。附图中：
图1示出竖直取向的模芯，导轨与之平行布置并可关于模芯在径向上移动，
图2示出水平取向的模芯，脱出带与之平行地取向和驱动并可在径向上从下方升到模芯，
图3示出可旋转导杆的平面图，所述导杆具有螺旋表面结构，在其旋转时，所述螺旋表面结构导致在模制件的脱出末端方向上的插入，
图4示出图3的截面图，
图5示出导杆，其连接至压缩空气源并凭借压缩空气在脱出方向上运送模制件，
图6示出模芯的横截面视图，其中模制件被带到高转速，
图7示出当导杆朝向模芯侧向移动时，模芯的变形类型，
图8示出第二实施方式，其中衬套围绕模芯布置，
图9示出图8中沿线A-A的截面图，其中示出了高转速的模制件抵靠衬套内侧。
具体实施方式
在图1中描述的竖直定向的模芯1包括一系列模腔5，其中例如直径100mm的模制件(未示出)特别是圆形横截面的密封环被模制。模芯1通过合适的耦接装置3连接至旋转驱动，或者它可能在注模机中已连接至旋转驱动，其中在这种情况下，通常会考虑水平布置。借助于旋转驱动，模芯1被带到高转速，与直径100mm的模制件一起达到大约2000至3000rpm。当直径更小时，转速可以相应地选得更高。由此，转速的选择取决于模制件的横截面形状和模制件的弹性模量。模制件越光滑越柔韧，所选速度就越低。然而，所述速度必须被选得这样大以致模制件可从模腔5通过离心力释放。
因为在高速下，模制件最初在模芯的一侧从模腔5释放，所以它们具有椭圆形状，其大体上防止模制件从模芯脱出而没有进一步的动作。因此，导杆2在径向6上朝向模芯1移动，这迫使旋转的模制件以它们的最大半径旋转返回至模芯轴线12。这样，模制件再次恢复至实质上同心的环形形状，从而使得它们实际上不再与模芯有更多的接触，并且因此在它们自身重量作用下落出模芯1，或者可从其脱出。
图2示出水平布置的模芯1，其借助于耦接装置3被带到高转速。在这个实施方式中，旋转的模制件在脱出方向10上借助脱出装置从模芯1脱出，所述脱出装置主要由两个偏辊7和8以及脱出带11构成。为此，脱出装置在径向方向6上从下方缓慢地移至模芯1，直至所述脱出带轻轻地接触模制件。接触动量影响模制件9的位置，从而使得它们不仅在膨胀的主方向上而且在其余区域中被压出模芯的模腔。模制件随后通过脱出装置连续地被导向模芯1的脱出末端4，并可随后进给至收集心轴上。该收集心轴可同时被用于定心并稳定高速旋转的模芯。
图3示出具有螺旋延伸的凹部13的导轨14的实施方式，在旋转期间所述凹部在接触导轨的模制件上施加推动。作为具有圆周凹部13的导轨14的替代，也可能使用具有圆周刷装置的导轨，其同样可以是螺旋设计，从而使得模制件可借助于刷从模芯脱出。
图4示出具有凹部13的导轨14的横截面。
为了防止模制件在与导轨碰撞的时候损失它们的转速，可以设成导轨自身围绕其轴线(图1中的15)旋转运动，该旋转与模芯的旋转方向相反，从而使得即使当模制件与导轨碰撞时，模制件的转速也不会降低。
图5示出具有喷嘴保持件16的模芯1的布置，所述喷嘴保持件16可朝向模芯1侧向移动，并包含多个出口喷嘴17，所述出口喷嘴在模芯1的方向上施加压缩空气喷射流，并连接至压缩空气源18。由此，当喷嘴方向与模芯的脱出末端4的方向呈斜角时，模制件从模芯被吹下来。
图6示出高速驱动的模芯1的细节图，且模制件19在其上旋转。可以清楚地看出模制件19具有椭圆形状。
图7示出具有移动的导杆2的相同的实施方式，所述导杆迫使模制件回到模芯1的旋转轴线12的方向上。在模制件19的足够高的转速下，由于离心力，其内径大于模芯1的外径。因此，当维持高速的时候，模制件可从模芯容易地取出，或者在模芯相应的竖直或倾斜布置的情况下，模制件16还可从模芯1自动落下。
图8示出根据本发明的装置的可选实施方式，其中作为导杆2的替代使用衬套20，其内径与模芯1的外径具有间隔，该间隔大于模制件19的横截面直径。如果模制件1以及衬套20均以高速旋转，那么模制件19从模芯1的模腔5出来并抵靠衬套20的内表面。如果维持该衬套的速度，那么模制件19还保持抵靠衬套20的内表面。随后，模芯1可从衬套推出或者拉出。图9示出相应的纵视图。
附图标记列表
1 模芯
2 导杆
3 耦接装置
4 脱出末端
5 模腔
6 径向方向
7 偏辊
8 偏辊
9 模制件
10 轴向
11 脱出带
12 旋转轴线
13 凹部
14 导轨
15 旋转轴线
16 喷嘴保持件
17 喷嘴
18 压缩空气源
19 模制件
20 衬套

Claims (18)

1.一种用于使环形弹性体模制件从注射模具的模芯脱模的方法，所述注射模具具有内模芯(1)和外模具颚板，并且其中模制件(9)相互平行地被制造在所述模芯(1)的模腔(5)中，其特征在于，在去除所述外模具颚板后，在其表面上包含所制造的弹性体模制件(9)的模芯(1)被设成围绕其纵向轴线(12)的这样的高转速，使得所述弹性体模制件(9)的内径由于离心力增加至这样的程度，即所述模制件(9)从所述模腔(5)释放并能在轴向(10)上从所述模芯(1)去除，同时它们仍然旋转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述模制件(9)在所述模芯(1)上的旋转期间且在其从所述模腔(5)脱模之后，所述模制件借助于脱出装置从所述模芯(1)去除。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模芯(1)的旋转轴线(12)在所述模芯(1)的旋转期间与水平面呈角度地取向，并且在所述模制件(9)在所述模芯(1)上的旋转期间且在其从所述模腔(5)脱模之后，所述模制件在它们自身重力的作用下从所述模芯(1)落下。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述模制件(9)的旋转期间且在其从所述模腔(5)脱模之后，通过与所述模芯(1)的轴线平行布置的至少一个导杆(2)，所述模制件相对于所述模芯的旋转轴线被带入实质上的中心位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一个导杆(2)被设成在与所述模芯(1)相反的方向上旋转，并且其圆周速度实质上与所述模芯(1)的圆周速度相对应。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在去除所述模具颚板后，相对于所述模芯(1)轴向安装的可旋转的衬套(20)在所述模芯(1)上被引导，所述衬套的内径与所述模芯(1)的外径具有间隔，该间隔大于所述模制件(19)的横截面直径，并且所述衬套以与所述模芯(1)实质上相同的速度或者以更高的速度被驱动，其中在从所述模腔(5)释放所述模制件(19)之后，在所述衬套(20)的转速降低之前，从所述衬套(20)去除所述模芯(1)。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述模芯(1)的转速根据其直径、所述模制件的横截面、所述模制件的弹性、所述模腔(5)的温度和/或横截面形状来选择。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在去除所述模芯(1)之后，将所述模制件(19)转移至接收心轴。
9.一种用于使环形弹性体模制件从包括内模芯(1)和外模具颚板的注射模具的模芯脱模的装置，该装置用于执行根据权利要求1所述的方法，其中所述模芯(1)具有一系列环形模腔(5)，所述模腔(5)相互平行地形成于所述模芯(1)的外圆周上，并且在所述模腔中，在所述外模具颚板的帮助下形成所述弹性体模制件，其特征在于，所述模芯(1)被设计成围绕其纵向轴线(12)可旋转，并且在去除所述外模具颚板之后能以这样的圆周速度被驱动，即在所述模腔(5)中形成的所述模制件(19)借助于离心力从所述模腔(5)释放，并能在轴向方向上从所述模芯(1)去除。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，提供有导杆(2)，其通过朝向所述模芯(1)侧向移动，将在其上旋转的所述模制件(19)相对于所述模芯(1)的旋转轴线带入实质上的中心位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述导杆(2)被设计成脱出装置，在其帮助下，从所述模腔(5)释放的所述模制件(19)能在所述模芯(1)的纵向上取出。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述脱出装置具有螺旋表面结构并被设计成可旋转的。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述脱出装置具有刷状表面结构。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述脱出装置包含循环脱出带(11)，其在所述模芯(1)的轴向(10)上起作用。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述脱出装置连接至压缩空气源(18)，并且所述脱出装置包含出口喷嘴，所述出口喷嘴以这样的方式倾斜地对准旋转的所述模制件(19)，即在所述模制件(19)旋转的同时，它们借助于压缩空气被导向所述模芯(1)的出口端。
16.根据权利要求9至14中任一项所述的装置，其中所述模芯(1)实质上水平地取向。
17.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述模芯(1)在旋转期间与水平面呈角度地取向。
18.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，提供衬套(20)，在去除所述外模具颚板后，该衬套能在所述模芯(1)上被同轴地引导，并且能与所述模芯(1)一起被驱动，其中所述衬套(20)的内径与所述模芯(1)的外径具有间隔，该间隔大于所述模制件(19)的横截面直径，并且所述模芯(1)能在所述衬套(20)的旋转期间从所述衬套去除。
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