CN1349454A - 摩擦拉杆的夹紧机构 - Google Patents

Abstract

一种将夹紧力施加到柱形件(20)、例如拉杆上的机构(10)。夹紧机构包括一个环绕柱形件(20)的用于夹紧柱形件并将夹紧力传递其上的可压缩件(22),可压缩件沿柱形件是可移动的。该机构进一步包括用于施加夹紧力的夹紧活塞(40),夹紧活塞(40)具有一个用于容纳和摩擦地接合可压缩件(22)的带有一个接合表面(46)的孔(44)。在可压缩件(22)和接合表面(46)之间的摩擦结合可防止在可压缩件和夹紧活塞之间产生的任何相对滑动。该机构进一步包括用于施加夹紧力和使可压缩件(22)沿柱形件从初始位置移动到预加载位置的滑动活塞(50),可压缩件(22)在上述位置之间移动时与接合面(46)接触而被压缩。可压缩件的压缩使其夹紧柱形件并施加一个初始夹紧力。主夹紧力施加到可压缩件上,从而通过将夹紧活塞(40)移动到夹紧位置而施加到拉杆上。本发明还涉及利用夹紧机构将夹紧力施加到模子上的方法。

Description

摩擦拉杆的夹紧机构

技术领域

本发明涉及一种将夹紧力施加到柱形件上的机构，尤其是应用于模制物品的机器中。

发明背景

用于模制机上的夹紧装置典型的是利用锁紧拉杆的装置以便将夹紧活塞与拉杆连接或分开。例如，法国专利2411694示出用于夹紧三个台板机器的圆柱以便将夹紧活塞与圆柱连接的摩擦装置。该设计利用被推入锥形套筒内的锥形锁紧环，该套筒使锁紧环向内偏移夹紧穿过其中心孔的圆柱。该专利的图4示出具有纵向切口的锁紧环如何贯穿套筒以便方便这种偏移。该方法的问题是锁紧环必须滑进其配合的锥形件内以便随之偏移。在这种滑动过程中产生的大的作用力使配合表面磨损，大大地缩短该类装置的使用寿命。而且，锥形基座的摩擦限制了夹紧作用的有效性。

美国专利2691799示出不同的方法。在该专利中弹性夹头型锁紧环被用来夹紧拉杆。

Siegel的美国专利3183555中示出一种利用液压使套筒的壁偏移以便夹紧拉杆的方法。

Brinkmann的美国专利4565517中示出一种利用油压作用在具有锥形基座的活塞上使环件夹紧拉杆的方法。

德国专利3144359示出利用液压活塞推向楔形件以夹紧活塞杆的方法。

尽管有了这些系统，仍然需要一种具有更强夹紧作用的夹紧机构，它可快速降低磨损的问题，且可大大节省制造成本。

发明概述

因而，本发明的一个目的是提供一种将夹紧力施加到象拉杆一样的柱形件上的改良机构。

本发明的又一个目的是提供一种将夹紧力施加到压床、模制机和注模机的改良机构。

本发明的再一个目的是提供一种施加夹紧力的改良机构，该机构与其它机械锁紧技术设备相比可节省相当多的制造成本。

本发明的又一个目的是提供一种将夹紧力施加到象拉杆一样的柱形件上的改进方法。

上述目的是通过本发明的机构和方法实现的。

按照本发明，一种将夹紧力施加到柱形件、例如拉杆上的机构包括一个环绕所述柱形件的用于夹紧所述柱形件并将夹紧力传递其上的可压缩件，可压缩件沿柱形件是可移动的。该机构进一步包括用于施加夹紧力的第一装置，所述第一装置具有一个用于容纳和摩擦地接合所述可压缩件的带有一个接合表面的孔。在可压缩件和接合表面之间的摩擦结合可防止在可压缩件和第一装置之间产生任何的相对滑动。该机构进一步包括用于施加夹紧力、和使可压缩件沿柱形件从初始位置移动到预加载位置的第二装置，可压缩件在上述位置之间移动时与接合面接触而被压缩。可压缩件的压缩使其夹紧柱形件并施加一个初始夹紧力。主夹紧力被施加到可压缩件上，从而通过将第一装置移动到夹紧位置而施加到拉杆上。在夹紧过程中施加到夹紧活塞上的力进一步提高在套筒上的铰接效果，因而提高套筒的径向偏移和夹紧作用。

本发明的夹紧机构具有广泛的用途。它可以应用在许多不同类型的压床和模制机上。它尤其可应用于形成塑料制品的注模机。

根据本发明的一方面，本发明的夹紧机构可以用来将夹紧力施加到模子上，模子由固定在第一台板的第一半模和固定在第二台板的第二半模形成，具有一个或多个在第一和第二台板之间延伸的拉杆。将夹紧力施加到模子上的方法包括以下步骤：合上模子，提供一个可压缩件，具有一个直径大约等于每一拉杆的中心孔，一个用于使相应的压缩件在初始位置和预加载位置之间移动的滑动活塞，以及一个用于在模子上通过可压缩件施加一个主夹紧力和打开力的夹紧活塞；驱动滑动活塞使相应的可压缩件沿拉杆在初始位置和预加载位置滑动，而不使可压缩件相对夹紧活塞滑动，因而可压缩件沿拉杆滑动时可压缩件压缩并夹紧拉杆；以及通过移动而驱动夹紧活塞到达夹紧位置，使可压缩件通过拉杆将主夹紧力传递到模子上。

本发明的夹紧机构和夹紧方法的其它细节、以及其它目的和优点，在下面结合附图的详细说明中陈述，其中，相同的附图标记表示相同的元件。

附图说明

图1是根据本发明的夹紧机构的一个实施例的剖视图；

图2是图1夹紧机构中使用的可压缩件的局部放大剖视图；

图3是图1夹紧机构中使用的可压缩件的另一个实施例的立体图。

优选实施例的详细描述

现在参见附图，图1示出根据本发明的夹紧机构10。夹紧机构10具有广泛的用途，可以与多种类型的压床和模制机一起使用。例如，如图1所示，它可以与具有第一台板12和第二台板14的模制机一起使用。每一个台板可具有一个相应的半模16、18，半模以任何所需方式利用任何本领域已知的通用装置固定在台板上，台板12和14中的一个可以是静止的，而另一个是可移动的。可选择的是，两个台板12和14都是可移动的。

模制机还具有一个或多个在两个台板12和14之间延伸的拉杆20。拉杆的支撑不构成本发明的部分，因而不进行详细的描述。本领域已知的任何合适的拉杆支撑均可使用。可移动的台板12和/或14在模子打开位置和关闭位置之间沿拉杆20移动。当半模在关闭位置时，夹紧力施加到模子上以保持半模在那个位置。相似地，当模子将被打开时，打开力施加到模子上使半模打开。根据本发明，模子夹紧力和模子打开力通过拉杆由夹紧机构10施加。虽然为了简单起见在图1中只示出一个夹紧机构10，但在拉杆20的每一端设置一个这样的夹紧机构也是合适的。

夹紧机构10包括一个可压缩的锁紧环22，该环从其底部24到其前端26逐渐变细。锁紧环22具有一个直径D的中心孔28，相应的拉杆20穿过该孔。锁紧环22适于在最初位置和预加载位置之间沿拉杆20滑动。如图1和2所示，锁紧环22具有许多圆周切槽30和圆环体部32。圆周切槽30将锁紧环22的外部34分割成许多小部分36。如图1所示，圆周切槽30和部分36不必沿锁紧环22的整个长度延伸。但是，在一个优选结构中，切槽30和部分36在锁紧环22的大部分长度上延伸。

夹紧机构10进一步包括一个在台板14内部的夹紧活塞40。夹紧活塞40通过可压缩锁紧环22和拉杆20将主要夹紧力施加到模子上。夹紧活塞40还最好通过可压缩锁紧环22和拉杆20将打开力施加到模子上。夹紧活塞40在操作中，在图1中示出的最初位置和夹紧位置之间移动。夹紧活塞40的冲程受到螺栓固定到台板14上的罩板42的限制。

如图1所示，夹紧活塞40具有一个锥形内孔44，具有一个靠摩擦力与可压缩件内表面48接合的锥面46。当锁紧环22沿着拉杆20在其最初位置和预加载位置之间移动时，在锥面46和内表面48之间的摩擦接合可防止锁紧环22和夹紧活塞40之间的任何滑动。

提供一个滑动活塞50以使锁紧环22在图1中示出的初始位置和预加载位置之间移动。滑动活塞50位于由一个在夹紧活塞40的端部56的环形槽54和一个用螺钉固定到端部56的端板58限定的液压缸52内。

运转中，通过入口60给液压缸52提供压力油。这使滑动活塞50朝向夹紧活塞40移动。结果是，可压缩锁紧环22从其初始位置沿拉杆20滑到其预加载位置。锁紧环22在锥形内孔44中不滑动，这是因为在表面46和48之间存在高的摩擦系数。如图2所示，锁紧环22到预加载位置的不是滑动的运动，使每一部分36夹紧表面46。这会导致围绕每个接触点A的铰接动作使可压缩锁紧环22的圆环体部32压向拉杆20，而中心孔28的直径D减少了d，(图2示出锁紧环22的压缩或偏移)。这样依次导致可压缩锁紧环22夹紧拉杆20，并有效地将夹紧活塞连接到拉杆20上。它还使小的初始夹紧力施加到拉杆20上。前述铰接动作可以是与一叠被压缩的弹簧垫圈一样。如果弹簧垫圈的外径限定在套筒内，若夹紧活塞40施加足够的轴向力，穿过它们的中心孔的直径将缩小。

通过入口64在液压缸62内提供高压油施加主夹紧力而使夹紧活塞40移向滑动活塞50。夹紧活塞40的运动将主夹紧力施加到可压缩锁紧环22上，将主夹紧力传递给拉杆20以及模子上。人们已经发现以这种方式可以将相对高的夹紧力传递给模子。

当到了打开模子的时候，通过锁紧环22和拉杆20在模子上传递一个模子打开力。模子打开力通过入口64由液压缸62的回流油和通过入口66由液压缸68中提供的高压油产生。远离罩板42的夹紧活塞40的运动产生一个使模子打开的力。该打开力典型地是夹紧活塞40施加的夹紧力的10％。结果是可以采用相应小的凸出区域。小的模子打开力还可以由模子行程液压缸施加(图中未示出)。

在施加模子打开力后，如果需要的话，可压缩锁紧环22可以从其预加载位置移动到其初始位置。这可以通过借助于入口60的液压缸52内的回流液体实现，而使可压缩锁紧环22的弹性推动滑动活塞50到其初始位置。如果需要的话，压缩弹簧100可以设在滑动活塞50的凹处，以帮助向后推动滑动活塞50快速移动。

锁紧环22的材料最好是具有弹性的材料。例如，锁紧环22可以由高强度的弹性材料制成。可以用金属材料制成锁紧环22；但是，如图3所示，最好提供纵向的切口70，以协助使半径的缩减更容易。

本发明夹紧机构的优点之一是，靠近锁紧环22的拉杆20的精确导向和高精度使锁紧环22和拉杆20之间的间隙很小，且在夹紧时材料的变形最小。

本发明夹紧机构的其它优点是，操作比齿啮合方法快。操作快的一个原因是在将要桥接的齿之间没有间隙的事实。对于防止在夹紧后改为将模子打开的时间损失来说这是很重要的。其另一个优点是活塞40和50不需转动，不象卡口式接合密封结构，在转动活塞内的密封件产生摩擦，该摩擦需要很高的扭矩才能使活塞转动。为此所需的时间和能量得以节省下来。再有，本发明的夹紧机构可以比其它机械锁紧方法节省大量成本。

很明显，本发明已经提供了一种摩擦拉杆的夹紧机构，它满足前面提出的装置、目的和优点。虽然本发明已经描述了特殊的实施例，对于本领域的技术人员来说，其它的变型、改进将是显而易见的，且落入权利要求的保护范围以内。

Claims (25)

1.一种将夹紧力施加到柱形件上的机构，所述机构包括：

一个环绕所述柱形件的用于夹紧所述柱形件、并将所述夹紧力传递其上的可压缩件，所述可压缩件沿所述柱形件是可移动的；

用于施加夹紧力的第一装置，所述第一装置具有一个用于容纳和摩擦地接合所述可压缩件的带有接合表面的孔，在所述可压缩件和所述接合表面之间的摩擦结合可防止在所述可压缩件和所述第一装置之间产生任何相对的滑动；

用于施加夹紧力并使所述可压缩件沿所述柱形件从初始位置移动到预加载位置的第二装置，当所述可压缩件在所述位置之间移动时，所述可压缩件通过与所述接合表面接触而被压缩；

所述第一装置可移动到夹紧位置，主夹紧力通过所述可压缩件施加到所述柱形件上。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述可压缩件具有圆环体部分，一个具有直径在所述圆环体部分内部的中心孔，以及多个限定多个部分的圆周切槽。

3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：在所述可压缩件沿所述柱形件移动时，每一个所述部分摩擦地接合所述第一装置的接合表面，所述摩擦结合导致铰接动作，它使圆环体部压向所述柱形件，且使所述中心孔的所述直径减小。

4.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：所述可压缩件从基底到前端部分是渐渐缩小的，且所述接合表面包括一个匹配的渐渐缩小的表面。

5.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述第一装置包括一个夹紧活塞，它在放松位置和夹紧力施加位置之间是可移动的。

6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于：所述夹紧活塞放置在台板内，且由连接到所述台板的罩板限制移动距离。

7.根据权利要求5所述的机构，其特征在于：所述第二装置包括一个滑动活塞，它在所述夹紧活塞的端部内移动。

8.根据权利要求7所述的机构，它进一步包括：

与所述夹紧活塞的所述端部连接的端板；

所述端板和所述夹紧活塞的所述端部限定一个活塞缸，所述滑动活塞在其内移动。

9.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述可压缩件由高强度的塑料材料制成。

10.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述可压缩件由金属材料制成。

11.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述可压缩件具有多个纵向延伸的切口，以方便所述压缩件的径向压缩。

12.一种用于形成物品的机器，它包括：

第一台板和可相对于所述第一台板移动的第二台板；

一个由安装到所述第一台板的第一半模和安装到所述可移动的第二台板的第二半模构成的模子；

一个连接到所述第一台板且至少穿过所述台板中的一个台板的拉杆；

通过所述拉杆将夹紧力施加到所述模子的装置；

所述夹紧力施加装置包括：一个安装到所述台板中的一个台板内的夹紧活塞，一个相对于所述夹紧活塞可移动的滑动活塞，以及一个围绕所述拉杆的具有一个直径的中心孔的可压缩件；

所述滑动活塞使所述可压缩件沿所述拉杆在初始位置和预加载位置之间滑动，所述可压缩件在预加载位置夹紧所述拉杆；

所述可压缩件摩擦地接合在所述夹紧活塞的表面，所述摩擦结合防止所述可压缩件相对于所述夹紧活塞的所述表面滑动；

当所述夹紧活塞移动进入夹紧力施加位置时，它通过所述可压缩件和所述拉杆将主夹紧力施加到所述模子上。

13.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：所述夹紧活塞表面是锥形的，所述可压缩件从基底到前端部分渐渐变小。

14.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：所述可压缩件具有圆环体部和多个限定多个部分的圆周切槽，它摩擦地接合所述夹紧活塞的表面，其中沿所述拉杆到所述预加载位置的所述可压缩件的移动导致每一个所述部分绕相应的接触点的铰接动作、所述圆环体部的压缩和所述中心孔直径的减小。

15.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：所述可压缩件由高强度的塑料材料制成。

16.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：所述可压缩件由金属材料制成。

17.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：所述可压缩件具有多个纵向延伸的切口，以方便所述压缩件的径向压缩。

18.根据权利要求12所述的机器，它进一步包括：

在所述夹紧活塞的端部内的环形凹槽；

一个与所述夹紧活塞的所述端部相连的端板；所述环形凹槽和所述端板限定一个所述滑动活塞的液压缸。

19.根据权利要求12所述的机器，它进一步包括：与所述一个台板相连的罩板，所述罩板限制所述夹紧活塞的移动行程。

20.根据权利要求12所述的机器，其特征在于：模子打开力通过所述夹紧活塞、所述可压缩件和所述拉杆传递到所述模子。

21.根据权利要求12所述的机器，它进一步包括：

在所述第一和第二台板之间延伸的多个拉杆；

所述夹紧力施加装置包括与每一个所述拉杆相连的夹紧力施加装置；

每一个所述夹紧力施加装置包括：一个安装到所述一个台板的围绕相应拉杆的夹紧活塞，一个相对于所述夹紧活塞可移动的围绕所述相应拉杆的滑动活塞，以及一个围绕所述相应拉杆的具有一个直径的中心孔的可压缩件；

所述滑动活塞使所述可压缩件沿所述相应的拉杆在初始位置和预加载位置之间滑动，所述可压缩件在预加载位置被压缩并夹紧所述拉杆；

所述可压缩件摩擦地接合在所述夹紧活塞的表面，以便防止所述可压缩件和所述夹紧活塞之间的相对滑动；

当所述夹紧活塞移动进入夹紧力施加位置时，它通过所述可压缩件和所述相应的拉杆将主夹紧力施加到所述模子。

22.一种将夹紧力施加到模子上的方法，模子由固定在第一台板的第一半模和固定到第二台板的第二半模构成，且具有一个在所述第一和第二台板之间延伸的拉杆，至少所述台板的一个在拉杆上移动，所述方法包括以下步骤：

提供一个可压缩件，它具有一个直径大约等于所述拉杆的中心孔，一个用于使所述可压缩件在初始位置和预加载位置之间移动的滑动活塞，以及一个用于在所述模子上施加至少一个夹紧力和打开力的夹紧活塞；

驱动所述滑动活塞使所述可压缩件沿所述拉杆在所述初始位置和所述预加载位置滑动，而不使所述可压缩件相对所述夹紧活塞滑动，所述驱动步骤使所述可压缩件压缩并夹紧所述拉杆；以及

驱动所述夹紧活塞使主夹紧力通过所述可压缩件和所述拉杆传递到所述模子上。

23.根据权利要求22所述的方法，它进一步包括以下步骤：

提供具有一个圆环体部的和多个限定多个部分的圆周切槽的可压缩件；

所述滑动活塞驱动步骤使所述部分围绕接触点运动，以便将所述圆环体部压向所述拉杆，并使所述中心孔的所述直径减小。

24.根据权利要求22所述的方法，它进一步包括，通过所述夹紧活塞、所述可压缩件和所述拉杆将所述打开力施加到所述模子上。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述打开力施加步骤包括施加一个大约是所述夹紧力的10％的打开力。

Images