CN107921686A - 用于塑性材料的注射模塑的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于塑性材料的注射模塑的设备包括：模具(4)，其包括要注射的塑性材料的分配器(6)；至少一个注射器(8)，其包括喷嘴(9)，阀销(10)可相对于喷嘴(9)移动；和相应的电动促动器(15)，其用于控制阀销(10)在关闭位置和打开位置之间的移位。电动促动器连接到供应和控制单元(22)，所述供应和控制单元(22)固定到模具(4)上并单一地与模具(4)相关联。
Description
技术领域
本发明涉及用于塑性材料的注射模塑的设备，所述设备包括：模具，其包括要注射的塑性材料的分配器；至少一个注射器，其包括喷嘴，阀销可相对于喷嘴移动；和促动器器件，其用于控制阀销在关闭位置和打开位置之间的移位，以使得经加压的流体的塑性材料从分配器流至模具腔体。
背景技术
常规上，用于控制注射器或各个注射器的阀销的促动器器件存在于流体促动器中，由于需要提供用以供应油或空气的专用系统和管道以及除了开启/关闭促动之外的几乎零控制选项，所述流体促动器带来了易受影响的复杂因素。另外，由于存在管道，所以存在与清洁和总尺寸相关的问题。
为了克服这些缺陷而提出采用尤其是旋转类型的电动马达的促动系统，且所述促动系统设置有用于检测阀销的位置的装置，例如与旋转马达的轴相关联并连接到独立电子单元的编码器或旋转变压器，通过独立电子单元，实现阀销的位置、速度和加速度的即时而精确的控制，并且实时监测和记录数据。电子单元通常相对于模具单独地提供且其被设计成与任何设置有电动促动器的模具无差别地组合，而无论其数量如何。然而，考虑到在操作期间，所述单元必须始终保持连接到系统上，在控制模塑过程中的灵活性和精确度方面的无可争辩的优点对装备的供应和操作成本以及工作区域的总尺寸产生负面影响。例如在已公开的欧洲专利申请EP-2679374A1、EP-2918389A1和EP-3009251A1(它们全部都在本专利的申请人的名义下)中描述并示出了关于这一点的示例。在这些文献中描述的解决方案的具体应用(其成本高并比流体促动器的成本高得多)中，旋转电动马达是无电刷类型的设置有编码器或旋转变压器并与独立电子单元组合的电动马达。
发明内容
本发明的目标是提供一种具有前述电动马达的现有技术系统的更简单、更成本有效且更方便的备选方案，同时保留关于具有流体促动器的系统在设备的构造简单性、清洁和调节单个注射器的主要打开和关闭参数(例如位置、速度、加速度)的可能性方面的无可争辩的优点。
根据本发明，由于以上限定的类型的注射模塑设备而实现该目标，所述设备的与众不同的特征在于以下事实：供应和控制单元固定在模具上并且单一地与模具相关联。
供应和控制单元优选固定在模具的固定板上。通过位于所述单元上的连接器而提供电力供应，而通过适当地配置与各个电动马达相关联并位于所述单元中的电路板的驱动器来对用于打开和关闭注射器的主要参数进行控制。
该解决方案的构思能够至少部分地获得在前述现有技术解决方案中提供的电动马达的优点，但是免除了独立电子控制单元的使用，因而显著地降低了成本并且减小了工作区域的总尺寸。
优选地，电动马达为旋转无电刷类型的并设置有编码器或旋转变压器的马达。
备选地，电动马达为直流和旋转型的马达，或，根据不太有利的变型，其可为异步或通用型的马达。
简化用于打开和关闭单个注射器的主要参数的配置，并且通过人工设置布置在单元内的各个电子控制板的驱动器而进行该配置。由操作者优选例如通过通用式外部控制面板(例如PLC)(即，其可用于配置根据本发明的任何单元的驱动器)实现配置控制。备选地，可通过与电路板相关联(例如通过在供应和控制单元中获得的特殊开口可接近)的电位计，或甚至通过直接布置在供应单元上的专用按钮或控制单元实现控制。根据另外的变型，可例如直接在注射机的控制面板上远程地进行配置控制。
根据本发明的优选实施例，在配置与各个电动马达有关的电路板的驱动器时，各个注射器的打开和关闭控制可由注射机的控制面板直接发送，或备选地通过已由客户拥有的一般的顺序控制单元发送。
可以不同的方式配置使用电动马达的模塑设备，因为电动马达可备选地由模具的固定板或由机器台板或由分配器承载。
附图说明
现将参照附图，仅通过非限制性示例，详细描述本发明，其中：
- 图1是根据本发明的实施例的注射模塑设备的模具固定板的示意性正视图，在模具固定板中设置有三个注射点，
- 图2是图1的固定板的后视图，
- 图3示出图1和2的固定板的成组的三个注射点，
- 图4是整个模塑设备在参照图1至3的一个注射点并特别是在居中的注射点处的横截面图，
- 图5示出图4的一部分的按比例放大图，
- 图6是设备的注射点的马达传动单元中的一个的呈较大比例形式的正视示意图，
- 图7是图6的截面图，
- 图8是图6的侧视图，
- 图9是在图6至8中示出的单元的透视图，
- 图10是根据图1的箭头X的正视示意图，以及
- 图11是根据图10的箭头XI的侧视图。
具体实施方式
为了简单起见，所描述的实施例涉及设置有电动马达的注射模塑设备，其中，例如通过电位计或要在下文陈述的其它等效系统来进行各个电动马达设置有的电路板的驱动器的配置控制。
该设备设置有大体上由图1中的1、2和3指示的三个注射点，除了下文将提及的明显区别之外，其结构基本上对应于前面提及的专利文献EP-2679374A1和EP-2918389A1中描述和示出的那些。
在图4和5中详细示出居中的注射点1，在图4和5中示出有注射设备的基本构件的示意性截面：模具4，其限定模塑腔体5，并包括从注射机7的喷嘴接收处于流体状态的塑性材料的分配器或热腔体6；和由分配器6承载并包括管状喷嘴9的注射器8，在喷嘴9中，阀销10可在推进关闭位置和退回打开位置之间轴向移位以使得流体塑性材料能够从分配器6流到模具4的腔体5。
在示出的示例的情况下，分配器6容纳在固定板或夹板12的腔体11中，所述固定板或夹板12构造成可能与其它板组合来将模具4固定到模塑设备的机器台板13上。
其中容纳有分配器6的固定板12的腔体11面向模塑腔体5。
注射器8的阀销10由图6至9中详细示出的预组装好的促动器单元促动，并且还以根据前述现有技术专利文献大体已知的方式包括旋转电动马达15，旋转电动马达15的旋转轴通过齿轮倍增器19驱动螺母和螺杆单元16，螺母和螺杆单元16又通过可变长度传动杆17促动由分配器6承载的摆动杆18。如图4和图5中可更好地观察到的那样，摆动杆18控制阀销10在用于关闭和打开注射器8的位置之间平移。
根据优选实施例，旋转马达15是设置有编码器或旋转变压器的无电刷的电动马达。备选地，旋转马达可为直流型、异步型或通用型的马达。
现返回图1和图2，在示出的实施例的情况下，上述促动器单元(电动马达15和相关传动装置16和17)容纳于在固定板12的与模塑腔体5相反的面上形成的相应支座20中。
根据本发明的显著特征，各个旋转电动马达15通过在固定板12的同一面上延伸的相应的供应和控制导体21连接到供应和控制单元22，所述供应和控制单元22优选应用到这种固定板12上或应用到形成模具4的板之一上。备选地，单元22可间接地固定到分配器6上，即固定在分配器6的线缆的支承结构上，如之前关于用于控制流体促动器的电磁阀已知的那样(参见例如在Guandong Yudo名义下的中国专利申请CN-104943065A的图1)。
如在图10和11中详细示出的，供应和控制单元22设置有具有用于电力干线输入的电连接23的注射机以及与三个旋转电动马达15相关联的电子控制板26，用于人工配置用于关闭和打开各个注射器8的阀销10的主要参数(包括位置、速度、加速度、最大行程、最大关闭力、关闭转矩)。
电子控制板26的数量不一定与存在于模具4中的电动马达15的数量一致，即，单个电子控制板26的驱动器可与不止一个电动马达15进行组合，例如，在两个或更多个注射器8需要相同的打开和关闭参数的情况下。在其它情况下，单个驱动器可能能够存储针对不止一个注射器8指定的打开和关闭参数的不止一种的配置。
操作者可通过例如可通过在供应和控制单元22中获得的特殊开口25接近的电位计24人工配置单个电路板26的驱动器，使得它不必完全打开，从而避免了损坏或弄脏包含在其中的构件。备选地，单个电路板26的配置可通过布置在单元22上的专用按钮或控制面板来实现，或者可例如直接在注射机的控制面板上远程地实现单个电路板26的配置。
然而，根据优选实施例，由操作者通过甚至固定到不同模具上的通用式外部控制面板(例如PLC)(即，其可用于配置根据本发明的任何供应和控制单元22的驱动器)实现该配置。
在关于各个电动马达15配置电路板26的驱动器时，控制面板可被断开(与具有独立电子单元的现有技术解决方案中出现的内容相反)，并且用于打开和关闭各个注射器8的控制可由注射机的控制面板或备选地由用户已拥有的一般的顺序控制单元直接发送。
以上清楚地显示了注射器8的促动系统的极其简单性，其能够获得除了不存在液压/气动连接之外基本类似于流体促动模塑设备的模塑设备，在注射机和模具保持完好的情况下甚至更加如此。
供应和控制单元22也在外形上类似于指定用于对流体系统中的电磁阀进行供应的箱，且关于以上已示出的内容，用于打开和关闭注射器的阀的输入可直接通过注射模塑机的控制面板实现，就像在常规的气动或液压系统中那样。然而，就后者而言，在构造简单性、清洁和对用于打开和关闭注射器的主要参数进行干预的可能性方面获得有相当多的优点，并且相对于现有技术电力系统的系统，其成本和总尺寸显著降低。基本上，客户得到完全具有用于对电动马达进行供应和控制并单一地与之相关联的单元的模具，而不必购买、定位和连接常常超出实际需要的尺寸的独立电子控制单元。
根据备选实施例，旋转马达15是不具有编码器或旋转变压器的直流电动马达。当对用于打开和关闭注射器8的速度和/或加速度进行控制(而不对位置进行控制)就足够时，该解决方案能够进一步降低成本。
例如，参照打开和关闭注射器的速度的配置，在设置配置时，驱动器直接作用于实际工作电压，或备选地通过PWM(脉宽调制)系统作用于电压拆分。
因为直流马达的控制面板本身能够识别马达或由马达驱动的阀销10何时处于应力下，以便能够自动停止，所以通过免除必需存在于现有技术解决方案中的限制开关调节装置而进一步强化成本节约。基于电动马达电流的吸收而实现这种评估。
最后，在没有编码器或旋转变压器的情况下，马达输出仅以旨在用于供应功率的导体为特征，从而在减小总尺寸和便于安装方面进一步增加了优点。
电动马达也可同样有利地用于以下情况：代替固定板12而通过机器台板13或通过相对于固定板侧向布置的其支承件(根据前述专利n。EP-3009251A1的描述和说明的主题)承载具有相关传动装置的前述后者。在这种情况下，可变长度传动杆17将延伸通过固定板12。
在如前述专利申请n。EP-2679374A1中所述的电动马达和相关的传动装置直接由分配器6承载的情况下也是如此。
最后，本发明甚至在电动马达15使得相应的阀销10相对于对应的注射器8在关闭位置和打开位置之间沿横向或者然而并非同轴移动情况下仍然有效，例如如由在本专利申请人名义下的意大利专利申请n。IT-102016000044688(截至本申请提交日尚未公开)所描述的。
根据本发明的另一特性，供应和控制单元22可移除地固定到模具4上，特别是使用户在任何时候能够转到根据现有技术的设置有独立电子单元的先前的系统，或者反之亦然。
例如，设置有电动马达的每个模具都可制造成设置有供应和控制连接器，所述供应和控制连接器指定用于电动马达15和根据现有技术的独立电子单元。然而，用户可自由地将根据本发明的供应和控制单元22可移除地固定在连接器上方并相对于连接器固定在侧面。
供应和控制单元22也可从一个模具中移除并固定到设置有电动马达15的另一模具上，并然后根据电动马达15的数量和所需的参数随后配置、添加或移除控制板26。
显然，结构细节和实施例可相对于已描述和示出的内容而广泛地变化，特别是关于使用的马达的类型或者用户用来配置电路板的驱动器或者用以发送用于打开和关闭各个注射器的控制所使用的仪器，而不偏离在所附权利要求中所限定的本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种用于塑性材料的注射模塑的设备，所述设备包括：模具(4)，其包括要注射的塑性材料的分配器(6)；至少一个注射器(8)，其包括喷嘴(9)，阀销(10)可相对于所述喷嘴(9)移动；电动促动器(15)或相应的电动促动器(15)，其用于控制所述阀销(10)在关闭和打开位置之间的移位，以使处于压力下的流体塑性材料能够从所述分配器(6)流至所述模具(4)的腔体(5)；以及用于对所述电动促动器(15)或所述相应的电动促动器(15)进行供应和控制的单元(22)，所述设备的特征在于，所述供应和控制单元(22)被固定到所述模具(4)上并单一地与所述模具(4)相关联。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述供应和控制单元(22)设置有用于电力干线输入的连接器(23)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述供应和控制单元(22)设置有至少一个电子控制板(26)，所述电子控制板(26)用于配置用于打开和关闭与各个电动促动器(15)相关联的各个注射器(8)的主要参数。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，存在与各个电动马达(15)相关联的具有相关驱动器的电子控制板(26)，且通过可操作地连接到各个电动马达(15)的所述电子控制板(26)的驱动器上的电位计(24)发送配置控制。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，存在与各个电动马达(15)相关联的具有相关驱动器的电子控制板(26)，且通过布置在所述供应和控制单元(22)上的按钮或控制面板设置配置控制，或例如直接通过注射机控制面板远程地进行配置控制。
6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，存在与各个电动马达(15)相关联的具有相关驱动器的电子控制板(26)，且通过通用式外部控制面板设置配置控制。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，通过所述注射机的控制面板或通过一般的顺序控制单元发送用于根据在所述电子控制板(26)上配置的参数打开和关闭各个注射器(8)的控制。
8.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括机器台板(13)和用于将所述模具(4)固定到所述机器台板(13)上的固定板(12)，其特征在于，所述供应和控制单元(22)应用于所述固定板(12)。
9.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括用于支承固定到所述模具4的所述分配器6的线缆的结构，其特征在于，所述供应和控制单元(22)应用于用于支承线缆的这种结构。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述相应的电动促动器(15)为无电刷的电动马达。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述相应的电动促动器(15)为直流电动马达。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述相应的电动促动器(15)为异步型电动马达或通用式电动马达。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述电动促动器(15)为旋转马达，存在与所述旋转马达相关联的螺母和螺杆传动单元(16)，所述螺母和螺杆传动单元(16)控制用于促动所述阀销(10)的摆动杆(18)。
14.根据权利要求13所述的设备，所述设备包括机器台板(13)和用于将所述模具(4)固定到所述机器台板(13)上的固定板(12)，其特征在于，通过所述固定板(12)承载所述旋转马达(15)和相关的所述螺母和螺杆传动单元(16)。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述分配器(6)设置在所述固定板(12)的面向模塑腔体(5)的凹部(11)中，且所述旋转马达(15)与相关的所述螺杆和螺母组件(16)被容纳在所述固定板(12)的面向所述机器台板(13)的支座(20)内。
16.根据权利要求13所述的设备，所述设备包括机器台板(13)和用于将所述模具(4)固定到所述机器台板(13)上的固定板(12)，其特征在于，所述旋转马达(15)与相关的所述螺母和螺杆传动单元(16)由所述固定板(13)承载。
17.根据权利要求13-16中的任一项所述的设备，其特征在于，所述螺母和螺杆传动单元(16)促动延伸通过所述固定板(12)的可变长度传动杆(17)，以控制摆动杆(18)，所述摆动杆(18)促动所述注射器(8)的所述阀销(10)。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述旋转马达(15)、所述螺母和螺杆传动单元(16)和所述可变长度传动杆(17)形成预先组装好的单元。
19.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述摆动杆(18)由所述分配器(6)承载。
20.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述模具(4)包括供应和控制连接器，所述供应和控制连接器被指定用于所述电动促动器(15)和独立电子单元，且其特征在于所述供应和控制单元(22)可移除地固定到这种连接器上。
21.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述供应和控制单元(22)可从一个模具(4)上移除，固定到设置有一个或多个电动促动器(15)的另一模具上，并构造成用于针对这种模具而提供的模塑过程。
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