CN201296010Y

CN201296010Y - 发泡机

Info

Publication number: CN201296010Y
Application number: CNU2008201253360U
Authority: CN
Inventors: 蔡祥山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2018-07-03

Abstract

本实用新型提供一种发泡机，发泡机包括合模装置，合模装置包括：下模板，固定于发泡机的底座上，下模板上固定有导向轴；中模板，其上设置有下模具，中模板设置于下模板的上方，且沿导向轴可上下运动；上模板，其上设置有与所述下模具相对的上模具，设置于导向轴的顶部并且位于中模板的上方；以及油缸，设置于中模板与下模板之间，其特征在于，油缸为二级油缸。根据本实用新型的发泡机能够减小机械高度、增加压模平行度、提高能源利用效率、且提高机械自动化程度。

Description

发泡机

技术领域

本实用新型涉及一种发泡机。

背景技术

聚苯乙烯是一种热塑性材料，经加热(加热方式主要是蒸汽高温加热)发泡以后，每立方分米体积内含有300～600万个独立密闭气泡，内含空气体积为98％以上。由于热塑性材料经发泡之后单位体积的重量很轻，因而成为广泛应用的材料之一。

目前，用于聚苯乙烯等发泡材料的发泡机通常为手动式发泡机，其采用上油缸驱动中模板工作。这种发泡机的机器高度过高，不便于工人操作。另外，还存在一些手动立式发泡机，其虽然采用下油缸驱动，但因机器高度过高，工作时必须增加一个较高的脚踏板，因此工人操作时有摔落的危险，且工作时不方便。

此外，目前用于聚苯乙烯等发泡材料的发泡机还有一种自动式发泡机，其结构与上述手动式发泡机基本一样。但是，这种自动式发泡机通常是一台PLC控制一个站位，无法实现高自动化。而且，由于聚苯乙烯等材料发泡的过程中，仅需要在上模板与中模板合模的过程中启动电机驱动油缸工作，但是考虑到启动电机所要耗费的能量，因而其它过程(如高温加热过程)中虽然不需要电机的驱动，但是电机仍处于运转状态，因此造成能源的浪费。

另外，目前还存在另一种情况，即上述发泡机的电机仅在合模时工作。但是由于油泵的油压需要一定的时间上升到一定的值，因而造成电机刚启动时的油压不稳定，不利于操作，且易于造成产品的质量问题。另外，采用这种方式进行工作的发泡机，电机需要频繁启动，从而具有以下缺陷：1)电机启动时瞬间启动电流大，耗电；2)干扰电网质量，容易干扰自动化控制机台；3)瞬间电流增大，电压随之增大，使得变电器负荷较大，尤其是多台同时运作时。

实用新型内容

本实用新型正是致力于克服现有技术的上述缺陷而做出的。本实用新型的目的在于提出一种能够减小机械高度、提高能源利用效率、且提高机械自动化程度的发泡机。

本实用新型提供一种发泡机，发泡机包括合模装置，合模装置包括：下模板，固定于发泡机的底座上，下模板上固定有导向轴；中模板，其上设置有下模具，设置于下模板的上方，中模板沿导向轴可上下运动；上模板，其上设置有与下模具相对的上模具，设置于导向轴的顶部并且位于中模板的上方；以及油缸，设置于中模板与下模板之间，其特征在于，油缸为二级油缸。

优选地，二级油缸包括：主油缸，主油缸的缸体设置于下模板上；油缸架，连接于主油缸的活塞上，随主油缸的活塞上下运动；以及副油缸，副油缸的缸体固定于油缸架上，副油缸的活塞连接于中模板，中模板随副油缸的活塞上下运动。

优选地，二级油缸包括两个或多个副油缸。

优选地，两个或多个副油缸相对于主油缸呈对称布置。

优选地，发泡机包括多个合模装置以及液压控制装置，所述液压控制装置包括：油箱；油泵，连接于油箱；一个电机，连接于并驱动油泵以提供油压；多个电磁阀，一端连接于油泵，另一端分别连接于多个合模装置各自的油缸。

优选地，发泡机进一步包括一个PLC控制器，该PLC控制器响应于多个合模装置中的中模板的运行状态而控制多个合模装置的油缸的电磁阀的断开与连通。

优选地，多个合模装置分别包括各自的壳体，壳体上设置有安全窗。

根据本实用新型的发泡机具有以下的效果：

根据本实用新型的发泡机的合模装置中采用二级油缸来驱动中模板，从而可减小机械高度并增强中模板的平行度，使得工人的操作更加方便且使得合模的质量大大提高。通常说来，在中模板行程相同的情况下，与现有技术中的发泡机相比较，采用本实用新型的二级油缸可使得发泡机的高度大大下降。

另外，根据本实用新型的发泡机包括多个合模装置，使得发泡机的结构更为合理，提高了控制器和各电器(例如电机)的利用效率，更加节能。同时，使得机械自动化程度大大提高。

此外，根据本实用新型的发泡机的合模装置的外壳设置有安全面板，有力地保护了操作工人不受伤害。

而且，根据本实用新型的发泡机，不但可以使得电能的利用率提高，而且，由于电机在整个发泡机工作的过程中始终处于工作状态，所以使得油泵的油压稳定，从而利于保证产品的质量。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。

附图说明

附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本实用新型。这些附图图解了本实用新型的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本实用新型的原理。附图中：

图1是示出了根据本实用新型的发泡机的合模装置的示意图，其中示出了两个合模装置。

图2示出了根据本实用新型的发泡机的示意性主视图。

图3是发泡机的一个合模装置的示意图，其中，为了清楚地示出根据本实用新型的二级油缸，去除了合模装置的壳体。

图4-1～4-4是根据本实用新型的二级油缸与现有技术中的一级油缸的比较示意图。其中图4-1和图4-2分别为本实用新型的二级油缸的活塞杆伸出时以及收缩时的示意图，图4-3示出了与本实用新型的二级油缸收缩时的高度相同的一级油缸，图4-4示出了与本实用新型二级油缸活塞杆伸出后的总高度相同的一级油缸。

附图标号说明：

10、20—合模装置 11、21—上模板

12、22—中模板 13、23—下模板

14、15、24、25—副油缸 16、26—主油缸

18、28—油缸架 19、29—安全窗

110、210—导向轴 111、211—壳体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。

下面，参照图1和图2对根据本实用新型的发泡机进行描述。根据本实用新型的发泡机包括多个合模装置，在图1中仅示出了两个合模装置10、20，但本实用新型并不局限于此，其可以具有两个以上的合模装置。各个合模装置的主要结构基本相同，下面，以合模装置10为例说明合模装置的结构。

合模装置10分别包括各自的下模板13、中模板12、上模板11、油缸。其中，下模板13固定于发泡机的底座(或者承重架)上，且下模板13上固定有导向轴110。中模板12设置于下模板13的上方，且中模板12沿导向轴110可上下运动，以便于与上模板11合在一起以完成合模操作。上模板11设置于导向轴110的顶部并且位于中模板12的上方。

中模板12的上表面设置有模具固定孔，用来固定下模具102，上模板11的底面亦设置有模具固定孔，也是用来固定上模具101，上模具101与下模具102相对。上模板11是固定不动的，随着中模板12的上升，中模板12与上模板11配合就可以将上模具101和下模具102紧紧地压实。另外，上模板11固定有多个送料枪(未示出)，上模板11还固定有多个输送管(未示出)，输送管的多余部分隐藏于后置框架中。

合模装置10、20各自的油缸分别设置于各自的中模板12与下模板13之间。特别地，在本实用新型中，油缸为二级油缸。下面，以合模装置10为例说明合模装置的二级油缸的结构。

参照图3，合模装置10的二级油缸包括主油缸16以及副油缸14、15。其中，主油缸16的缸体固定设置于下模板13上，油缸架15连接于主油缸16的活塞上。副油缸14、15固定地设置于油缸架18上，并且能够与油缸架18一起上下移动。这样以来，当主油缸16被驱动时，其活塞能够使油缸架18上下移动，从而再通过下面将要描述的副油缸14、15而驱动中模板12上下移动。

参照图3，副油缸14、15的缸体设置于油缸架18上，而副油缸14、15的活塞连接于中模板12。这样以来，如上所述，当主油缸16驱动油缸架18上下移动时，可经由副油缸14、15而驱动中模板12上下移动。另外，副油缸14、15的活塞自身也可以上下运动，从而辅助于主油缸16上下移动中模板12。

在图1和图3中仅示出了二级油缸仅两个副油缸的情形，但是本实用新型并不局限于此，二级油缸也可以包括两个以上的副油缸。优选地，所述多个副油缸相对于主油缸16呈对称布置，从而使其作用于中模板12上的力均衡。进而，相比较于采用单个油缸驱动中模板做合模动作的现有技术来说，根据本实用新型的采用图1所示的二级油缸的结构平行度较高，从而合模的质量较高。

参照图4，与现有技术中的发泡机中的一级油缸相比较，采用本实用新型的二级油缸可使得发泡机的高度降低，因而大大方便了工人们的操作。如果在油缸收缩时的高度相同的情况下，则采用本实用新型的二级油缸比现有技术的发泡机中的一级油缸的活塞杆伸出的总长度更长，另外，如果在油缸的活塞杆伸出后的总高度相同的情况下，采用本实用新型的二级油缸比现有技术的发泡机中的一级油缸收缩时的高度更短。具体地参照图4分析如下：

图4-1和图4-2分别为示出本实用新型的二级油缸的活塞杆伸出时以及收缩时的示意图。为了与现有技术的发泡机中的一级油缸相比较，图4-3示出了与本实用新型的二级油缸收缩时的高度h相同(例如，均为116.7cm)的一级油缸100，图4-4则示出了与本实用新型二级油缸活塞杆伸出后的总高度H相同(例如，均为290.0cm)的一级油缸200。

从图4-2和图4-3可以看出，在油缸收缩时的高度相同的情况下，一级油缸100的活塞杆101的伸出长度仅为L1(例如为116.7cm)，而本实用新型二级油缸的活塞杆的伸出总长度为主油缸16的活塞杆伸出长度L2与副油缸14、15的活塞杆伸出长度L1之和(参见图4-1，例如为116.7cm+76.7cm＝193.4cm)，此时，本实用新型的二级油缸在活塞杆伸出后的总高度为H(例如，为290.0cm)，而现有技术的一级油缸在活塞杆伸出后的总高度为H’(例如，为243.4cm)。显然，采用本实用新型的二级油缸比现有技术发泡机中的一级油缸在活塞杆伸出后的总高度更高(例如，采用本实用新型的二级油缸比现有技术的发泡机中的一级油缸在活塞杆伸出后的总高度高约290.0cm-243.4cm＝46.6cm)。

从图4-1和图4-4可以看出，在油缸的总高度H(例如，为290.0cm)相同的情况下，一级油缸200收缩时的高度为h’(例如，为166.7cm)，而本实用新型二级油缸收缩时的高度则仅为h(参见图4-2，为116.7cm)，显然，采用本实用新型的二级油缸比现有技术的发泡机中的一级油缸收缩时的高度更短(例如，采用本实用新型的二级油缸比现有技术的发泡机中的一级油缸收缩时的高度短约166.7cm-116.7cm＝50cm)。

总而言之，由于本实用新型的二级油缸中的主油缸与副油缸的活塞杆伸出长度的叠加作用，所以采用本实用新型的二级油缸可使得发泡机的高度降低，从而大大方便工人们的操作。

另外，发泡机还包括一个液压控制装置(未示出)。该液压控制装置包括：油箱；油泵，连接于油箱；一个电机，连接于并驱动油泵以提供油压；多个电磁阀，一端连接于油泵，另一端分别连接于合模装置10、20各自的油缸。优选地，发泡机进一步包括一个PLC控制器，该PLC控制器电连接于所述电磁阀，并且响应于多个合模装置中的中模板12的运行状态而控制多个合模装置的油缸的电磁阀的断开与连通。并且优选地，电机不受PLC控制器控制，而是通过一个独立电源直接进行开关操作。另外，发泡机还可以进一步包括触摸屏及继电器等。其中，利用触摸屏可以实现工人对PLC控制器的内置参数进行方便地修改。

下面，描述PLC控制器的控制方法。

首先，为了方便起见，描述每个合模装置各自的发泡操作过程，该过程包括以下步骤：

步骤a.驱动油缸以使中模板12向上运动以与上模板11接合，从而使得上模具101与下模具102对合；

步骤b.向对合后的上模具101和下模具102内填入待发泡的材料；

步骤c.将待发泡的材料进行加热以使其发泡；

步骤d.驱动油缸以使中模板12向下运动以与上模板11脱离；

步骤e.对发泡后的材料进行冷却；以及

步骤f.取出发泡后的材料。

如上所述，为了节省能源并为了提高自动化程度，发泡机包括一个液压控制装置，多个合模装置各自的油缸分别通过各自的电磁阀连接于由液压控制装置的一个电机驱动的油泵。下面，描述通过PLC控制器控制协调多个合模装置之间的发泡操作的方法：

首先，将第一个需要进行发泡操作的合模装置的油缸与所述电机驱动的油泵连通，即，通过PLC控制器控制该油缸所对应的电磁阀关闭。此时油泵可驱动该油缸运转，使得对应合模装置中的中模板上升，从而中模板上的下模具与上模板中的上模具进行合模，进行发泡操作。

这里需要指出的是，在发泡机的整个工作过程中，多个合模装置中仅有一个合模装置的油缸与该电机驱动的油泵连通。这样所带来的有益效果是：相对于现有技术，不需要额外增加电动机的功率，并且通过PLC控制器对电磁阀的控制，能够在相同电动机功率的情况下实现对多个合模装置的驱动。

然后，当上述合模装置完成步骤a后，由于后续的步骤b、c、d、e、f等步骤均不需要升降中模板，因而断开与该合模装置的油缸相连的电磁阀。同时，通过PLC控制器控制下一个需要进行发泡操作的合模装置，即，使下一个合模装置的油缸所对应的电磁阀关闭。此时该电机可驱动油泵以带动该下一个合模装置所对应的油缸运转，以进行发泡操作。

类似地，当该合模装置完成步骤a后，接着与该合模装置的油缸相连的电磁阀并连通又一个合模装置的油缸。以此类推.......

可以通过PLC控制器的定时器设定从PLC控制器控制一个合模装置的电磁阀接通以使中模板上升直至PLC控制器控制该电磁阀断开以完成合模动作的时间。

发泡机中合模装置的数量可以设计成小于或等于每个合模装置完成整个发泡操作的时间与完成步骤a所需时间的比值。从而可以充分利用一个电机驱动多个合模装置进行发泡操作，一方面可以使发泡机的自动化程度提高，另一方面可以提高能源的利用率。

优选地，当PLC控制器控制完成最后一个合模装置的合模动作后，第一个合模装置中的发泡工艺亦恰好完成。此时，与上面的合模操作类似地，PLC控制器将进行以下控制：

首先，将第一个需要进行开模操作的合模装置的油缸与所述电机驱动的油泵连通，即，通过PLC控制器控制该油缸所对应的电磁阀关闭。此时该电机可驱动该油缸运转，使得对应合模装置中的中模板下降，从而中模板上的上模具与上模板中的下模具分离，以进行开模操作，直至中模板下降至初始位置处。

然后，通过PLC控制器控制下一个需要进行开模操作的合模装置，即，使下一个合模装置的油缸所对应的电磁阀关闭。此时该电机可驱动油泵以带动该下一个合模装置所对应的油缸运转，以进行开模操作。

由于本机在工作时需要高温蒸汽通过输送管对模具中的原料进行发泡，所以发泡结束后往往需要冷却水通过输送管对模具进行冷却降温，但这种冷却的过程中往往会有高温水飞溅出来，为了不使工作人员被烫伤，根据本实用新型的合模装置分别包括各自的壳体111，壳体111上设置有安全窗19。安全窗19可以根据需要开启和关闭。

相应地，由于本实用新型发泡机的合模装置的外壳设置有安全窗19，因而上述方法可以进一步包括：在步骤a之前，关闭设置于合模装置的外壳111上的安全窗19；并且在步骤f之前，打开设置于合模装置的外壳111上的安全窗19。

尽管本实用新型已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的前提下，可以对本实用新型作出各种更改和变化。本实用新型的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims

1.一种发泡机，所述发泡机包括合模装置(10)，所述合模装置包括：

下模板(13)，固定于所述发泡机的底座上，所述下模板(13)上固定有导向轴(110)；

中模板(12)，其上设置有下模具(102)，所述中模板(12)设置于所述下模板(13)的上方，且沿所述导向轴(110)可上下运动；

上模板(11)，其上设置有与所述下模具(102)相对的上模具(101)，所述上模板(11)设置于所述导向轴(110)的顶部并且位于所述中模板(12)的上方；以及

油缸，设置于所述中模板(12)与所述下模板(13)之间，

其特征在于，所述油缸为二级油缸。

2.根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于，所述二级油缸包括：

主油缸(16)，所述主油缸的缸体设置于所述下模板(13)上；

油缸架(18)，连接于所述主油缸(16)的活塞上，随所述主油缸(16)的活塞上下运动；以及

副油缸(14、15)，所述副油缸的缸体固定于所述油缸架(18)上，所述副油缸的活塞连接于所述中模板(12)，所述中模板(12)随所述副油缸(14、15)的活塞上下运动。

3.根据权利要求2所述的发泡机，其特征在于，所述二级油缸包括两个或多个副油缸。

4.根据权利要求3所述的发泡机，其特征在于，所述两个或多个副油缸相对于所述主油缸(16)呈对称布置。

5.根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于，所述发泡机包括多个合模装置以及一个液压控制装置，所述液压控制装置包括：

油箱；油泵，连接于所述油箱；

一个电机，连接于并驱动所述油泵以提供油压；

多个电磁阀，一端连接于所述油泵，另一端分别连接于所述多个合模装置各自的油缸。

6.根据权利要求5所述的发泡机，其特征在于，所述发泡机进一步包括一个PLC控制器，所述一个PLC控制器响应于所述多个合模装置中的中模板(12)的运行状态而控制所述多个合模装置的油缸的电磁阀的断开与连通。

7.根据权利要求5所述的发泡机，其特征在于，所述多个合模装置分别包括各自的壳体(111)，所述壳体(111)上设置有安全窗(19)。