用于注射模制塑性材料的設備的制作方法
【專利摘要】一種用于注射模制塑性材料的設備包括一種熱流道(1)；包括一種噴嘴的至少一個注射器(2)，在所述噴嘴中可移動的是由一種旋轉(zhuǎn)電機(4)所驅(qū)動的閥銷(3)；和包括一種螺桿螺母組件(10)的用于將電機(4)的軸桿(5)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成閥銷(3)的平移的一種關聯(lián)的傳動裝置。在所述閥銷(3)、所述旋轉(zhuǎn)電機(4)、和所述螺桿螺母組件(10)之中的至少兩個在旁側彼此平行設置。
【專利說明】用于注射模制塑性材料的設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于注射模制塑性材料的設備，其包括一種熱流道/熱澆道、包括一種噴嘴的至少一個注射器，一種閥銷在所述噴嘴中是軸向可移動的，和用于調(diào)節(jié)閥銷在一種封閉位置與一種打開位置之間的軸向移位以使流動的塑性材料在壓力之下能從熱流道進入模具型腔內(nèi)的致動工具。
[0002]更特別地，本發(fā)明涉及上述種類的模制成型設備，其中調(diào)節(jié)所述閥銷軸向移動的致動工具包括一種電機。
【背景技術】
[0003]使用電機用于調(diào)節(jié)注射器的閥銷，與用于此功能的(液壓或氣壓)流體致動器的常規(guī)系統(tǒng)相比，呈現(xiàn)出能實現(xiàn)連續(xù)地和因此更準確地和精確地控制打開/封閉元件的位置以及，因而控制從熱流道進入模具的空腔內(nèi)的流體塑性材料的流動的優(yōu)勢。
[0004]從美國專利N0.US-7, 214，048知曉了上述定義類型的注射模制設備，其中直接地關聯(lián)到每個注射器的是在熱流道上方，與閥銷同軸地設置的一種線性電機。
[0005]日本專利申請N0.JP-A-6114887和美國專利N0.US-7，121，820描述了解決方案，其中電機，在這種情況下也設置在熱流道上方同軸于所述注射器，是一種轉(zhuǎn)動發(fā)動機、并且通過螺桿螺母組件傳動裝置來致動所述閥銷。
[0006]所有這些解決方法都引起了在豎直方向上呈現(xiàn)出相當?shù)淖璧K的缺點，其導致了模制成型設備作為整體在高度上的增加。
[0007]同樣從美國專利N0.US6, 294，122知道前述類型的注射模制設備，其中對每個注射器的閥銷進行致動的旋轉(zhuǎn)電機，在這種情況下也通過一種螺桿螺母傳動，也是在熱流道上方與注射器同軸地設置。在一個解決方案中，在圖6-8中所述，電機以其軸線垂直于注射器的軸線而定向來設置以及，經(jīng)由一對傘齒輪/錐齒輪，調(diào)節(jié)對所述閥銷進行致動的螺桿螺母傳動。由于螺桿螺母傳動也是同軸地設置在閥銷的上方，在這種情況下電機和相應傳動裝置的布置也導致了在熱流道上方的向上的相當?shù)淖璧K。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述提到的所述缺點，并且更特別的在于提供一種用于注射模制上述限定類型的塑性材料的設備，其豎直阻礙可能基本上包含在所述熱流道的高度之內(nèi)，或在任何情況下將被可觀地降低。
[0009]帶著獲得上述目標的想法，本發(fā)明的主題是一種如權利要求1前序部分限定的用于注射模制塑性材料的設備，其主要特征在于事實:其中來自所述閥銷，所述旋轉(zhuǎn)電機和所述螺桿螺母組件之中的至少兩個彼此平行在旁側設置。
[0010]由于這種布置，因為注射器典型地在熱流道下面凸出，電機和所述螺桿螺母組件也能基本上保持在它的豎直阻礙之內(nèi)。但也在電機和傳動裝置可能的部件替代地設置在頂部處的情況下，無論如何整體尺寸是受限的。[0011]所述閥銷限定了第一軸線，電機的軸桿限定了第二軸線，以及螺桿螺母組件限定了第三軸線。本發(fā)明設想了多個不同的實施方式，其中第二和第三軸線彼此平行，并平行于第一軸線，以及在這種情況中，第一和第三軸線的設置可以甚至一致，或其他實施方式中第二和第三軸線彼此平行并與第一軸線垂直，或又另外實施方式中第一和第三軸線彼此平行和垂直于第二軸線。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另外的特征，所述傳動裝置將旋轉(zhuǎn)電機的軸桿的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)殚y銷的平移便利地包括了設置在電機的軸桿與螺桿螺母組件的螺桿之間的力增大工具，和也可以包括設置在螺桿螺母組件和閥銷之間的另外的力增大工具/加力工具。
[0013]電機和螺桿螺母組件可被便利地容置在一種共同支撐機箱內(nèi)，所述機箱可以根據(jù)需要在閥銷的軸線附近以可選擇的不同角位置而固定至所述熱流道。
[0014]電機的控制可借助于與閥銷、或其他與螺桿螺母組件、或與所述傳動裝置的任何其它部件可操作地相關聯(lián)的線性位置或角位置轉(zhuǎn)換器(position transducer)而以常規(guī)的方式而獲得，可操作地連接到用于電機的閉環(huán)控制的電路。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種回路用于對電機和螺桿螺絲組件聯(lián)合地或各自地進行強制冷卻，其可關聯(lián)著一種被設計用以在緊急情況下使得熱流道的電供應自動地中斷的流率傳感器和/或溫度傳感器。這阻止了機械和電機械構件(傳動裝置，電機)的過熱的危險，它們不得不在沒有遠高于環(huán)境溫度、以及無論如何要比熱流道的溫度低很多的溫度下運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明現(xiàn)在將參照附圖進行詳細描述，他們僅以非限制實例的方式提供，并且其中:
[0017]——圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一【具體實施方式】的用于塑性材料的注射模制的設備的一部分的示意透視圖；
[0018]——圖2是圖1的分解圖；
[0019]——圖3是圖1的豎直剖視圖的部分視圖；
[0020]——圖4是圖1的頂部平面圖；
[0021]——圖5、6和7是與圖4相似的、根據(jù)本發(fā)明設備的各自變形的視圖；
[0022]——圖8是與圖1相似的、本發(fā)明另一變形的示意透視圖；
[0023]——圖9是圖8的頂部平面圖；
[0024]——圖10是根據(jù)圖9線X-X的截面圖；
[0025]——圖11是圖3和10的細節(jié)的示意透視圖；
[0026]——圖12是本發(fā)明另一個變形的示意側面立視圖；
[0027]——圖13是圖12的豎直截面；
[0028]——圖14是圖12的背視圖；
[0029]——圖15是本發(fā)明另一個變形的豎直截面視圖；
[0030]——圖16是圖15的部分水平截面圖；
[0031]——圖17是本發(fā)明另一個變形的豎直截面視圖。【具體實施方式】
[0032]首先參照圖1至4，I指定為用于塑性材料的注射模制的設備的熱流道的部分，通過其則流體塑性材料被饋送/供給到從熱流道I向下延伸的、與模具的澆口(未示出)以其本身已知的方式而協(xié)同工作的注射器2。
[0033]再次以其本身已知的方式，和可如圖2和3中所示，注射器2裝備有可以在前進的或更低的閉合位置與上升的或退卻的打開位置之間軸向地移動的閥銷3以能使流體塑性材料從熱流道I流動到模型的型腔。閥銷3的軸線，垂直地取向，在圖3中指定為A。
[0034]閥銷3沿著軸線A的位移是通過旋轉(zhuǎn)電機4進行調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)電機4的軸桿指定為5，根據(jù)軸線B而設定，其也是豎直的，即平行于閥銷3的軸線A。
[0035]朝向電機4底部的裝配在軸桿5上的是驅(qū)動帶輪6，在其上運行著環(huán)形帶7，所述環(huán)形帶7致動了裝配在滾珠循環(huán)型的螺桿螺母傳動組件10中的蝸桿螺桿9底端上的從動帶輪8，其內(nèi)部螺桿指定為11且能夠在導向體22內(nèi)豎直地滑動。
[0036]由具有帶7的滑輪6、8和螺桿螺母組件10而形成的傳動裝置具有增加由電機4的軸桿5所施加的力的效果。
[0037]所述螺桿螺母組件10緊靠所述電機4的側旁而設置，在圖3中其自己的軸線指定為C，豎直地取向并因此平行于軸線A和B。
[0038]作為經(jīng)由滑輪6和8和帶7，由發(fā)動機4加以調(diào)節(jié)的螺桿9的旋轉(zhuǎn)的結果，內(nèi)部螺桿11進行平移移動，繼而致動一如已所述具有增大效應一一種繞中心水平軸線13而振蕩的搖桿12用于調(diào)節(jié)所述閥銷3的平移。更詳細地，和在圖2和3中更清楚地呈現(xiàn)的，內(nèi)部螺桿11支承在支撐14的頂部處，搖桿12的一端在15處鉸接到所述支撐部14的頂部，搖桿12的承載著銷16的相反端鉸接到閥銷3頂端。從搖桿12凸伸出的銷16的相反端在直接地固定到熱流道I的支撐18的相應的相應豎直槽17內(nèi)被導向。
[0039]在所表現(xiàn)的實例的情況中，搖桿12的臂基本上是相等的。然而，這些臂能夠具有不同的長度，例如以便獲得增大由電機4的軸桿5傳送到插頭2的力的另一系統(tǒng)。
[0040]另外固定在底部處，在熱流道I的旁側固定至支撐18的是在注射器2旁側延伸的和在向下低于熱流道I的底部處突伸出的機箱19，在其中容納有電機4和螺桿螺母組件10、以及帶傳動裝置6、7、8。
[0041]利用上述的布置，如已經(jīng)所述的，其中電機4和螺桿螺母組件10 二者都設置成在注射器2旁邊側面地設置、且各自的軸線B、C平行于軸線A，熱流道I的和作為整體的成型設備的豎直阻礙被可觀地包含在內(nèi)。
[0042]通過以上描述的傳動裝置(滑輪6和8，環(huán)形帶7，螺桿螺母組件10，和搖桿12)由電機4而執(zhí)行的閥銷3的位移的控制可以用不同方式而獲得，典型地通過一種電路歸入例如編碼器類型(其是常規(guī)的就沒有示出)的轉(zhuǎn)換器，可操作地關聯(lián)至閥銷3、或另外關聯(lián)至所述傳動裝置的部件中的任何一個部件。作為一種選擇，或另外，閥銷3的行程終端位置，各自地在打開步驟的末端、和在關閉步驟的末端，也可以通過機械類型的制動方式而確定，例如可操作地關聯(lián)至搖桿12的臂，S卩，到銷15所鉸接到的支撐14、和/或到銷16沿著其移動的引導件17上。
[0043]電機4的控制便利地根據(jù)預先確定的設置而獲得，也就是說通常以與在這種情況下不需要探測的待注射的熔融塑性材料流的條件不相關的方式而獲得。[0044]為了冷卻所述電機4以及所述螺桿螺母組件10，提供了一種回路用于通過由機箱19所承載的一種入口連接器20和一種出口連接器21以及相應的通路而循環(huán)冷卻劑，在圖11中整體指定為22。上述回路可以獨立于所述模具，并且另外可能設想兩個獨立的冷卻回路，其中一個用于電機4和一個用于螺桿螺母組件10。
[0045]冷卻回路可便利地裝備有一種歸入用于探測流率和/或冷卻劑溫度的傳感器的保護系統(tǒng)，并被預設為在所探測到的流率和/或溫度各自低于或高于預設閥值的情況下用以中斷所述設備的運行，和特別是熱流道I的供給。以這種方法，阻止了機械或電機械構件(傳動裝置，電機)過熱的危險，這些構件必須在不遠高于環(huán)境溫度的和無論如何比熱流道的溫度低很多的溫度下工作。
[0046]在一側上的熱流道I與支撐18之間，以及在另一側上的機殼19與支撐18之間的連接有利地以這樣的方式獲得，即，使得能夠選擇性改變它們各自關于閥銷3的軸線A和關于螺桿螺母組件10的軸線C以不同角構造的定位。
[0047]圖5、6和7例證了一些上述可選擇構造:其中圖1-4的情況下軸線B和C基本上是與軸線A是共面的，從而使得機箱19垂直于熱流道I而凸伸出，在附圖5的情況下，包含著軸線B和C的豎直平面正交于穿過軸線C和A的平面從而使得機箱19在旁側平行于熱流道I而進行設置。在圖6的情況下，除了機箱19相對于圖5中所示構造旋轉(zhuǎn)了 180°的事實之外，所述布置是相似的，而在圖7中的情況下，支撐18，不是垂直于熱流道1，而是設置在其延長上，且在這種情況下所述軸線A、B和C也是共平面的。
[0048]當然，假如電機4和滾珠循環(huán)類型的螺桿螺母組件10無論如何相對于注射器2而在側面設置，并且基本上在熱流道I的豎直阻礙中，也可以設計帶有不同角度的不同的構造。因而，電機4的軸線B和螺桿螺母組件10的軸線C也可以相對于閥銷3的軸線A以一個角度(例如45°或90° )取向。
[0049]圖8-10中所示的變形，其中與之前已經(jīng)描述的相同或相似的部分使用同樣的附圖標記進行指定，示出了一種解決方案，其中電機4和滾珠循環(huán)類型的螺桿螺母組件10在旁邊并彼此平行設置，且其各自軸線B和C水平地取向，即垂直于插頭3的軸線A。在此情況下，搖桿12被基本上為L形的振蕩杠桿23替代，其在插頭2上執(zhí)行了對于由電機4的軸桿5施加的力的進一步增大的功能。
[0050]與之前描述的解決方案相比，在這種情況下，包含電機4，帶傳動裝置6，7，8和螺桿螺母組件10的機箱19更側面地凸伸出、并在底部處少于熱流道1，而高度上的阻礙保持基本上相同。
[0051]在圖12到14中的所示的變形中，其中此處與那些之前已經(jīng)描述過的部分相同或相似的部分是由相同的附圖標記號碼所指定，電機4和滾珠循環(huán)類型的螺桿螺母組件10也在這種情況下在旁邊設置，并彼比平行，且各自的軸線B和軸線C如插頭3的軸線A而垂直地取向。然而，在這種情況下軸線A和C 一致，在這個意義上講螺桿9和插頭3是共軸的。所述螺桿9通過在這種情況下由旋轉(zhuǎn)電機4的軸桿5所驅(qū)動的圓柱齒輪25齒輪系/組而形成的力增大器而旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動。內(nèi)螺桿11聯(lián)接到插頭3的頂端。
[0052]在圖15和16中示出的變形的情況下也在當前被認為是優(yōu)選實施方式，電機4和滾珠循環(huán)類型的螺桿螺母組件10在旁邊設置，并彼此平行以及與插頭3平行，且其各自軸線A、B和C豎直地取向。[0053]與圖1-4實施方式不同的是，在發(fā)動機4的軸桿5與螺桿螺母組件10的螺桿9之間的力增大系統(tǒng)是由圓柱齒輪25的齒輪系所形成的，插頭3的致動由內(nèi)部螺桿11而執(zhí)行，所述內(nèi)部螺桿11沿著由齒輪系25而轉(zhuǎn)動地調(diào)節(jié)的滾珠絲杠9而平移，穿過由振蕩杠桿27形成的另外的力增大系統(tǒng)。
[0054]振蕩杠桿27具有連接至內(nèi)部螺桿11的一端28，且在相反端29處鉸接到固定支點30。插頭3的頂部鉸接到在振蕩杠桿27的中間區(qū)域中形成的槽31。這樣的布置能使得更進一步地增加了力增大的效果。
[0055]同樣在這種情況下，經(jīng)由一種共有回路而提供了旋轉(zhuǎn)電機4的和螺桿螺母組件10的冷卻。
[0056]最后，在圖17中所示的實施方式中，滾珠循環(huán)類型的螺桿螺母組件10在旁邊設置并平行于插頭3，且其各自相應軸線C和A豎直地取向，而發(fā)動機4設置在頂部處，且其自身軸線B水平地取向，即垂直于軸線A和C。
[0057]在這種情況下，在發(fā)動機4的軸桿5和螺桿螺母組件10的螺桿9之間的力增大器由一對傘齒輪26形成，且在內(nèi)螺桿11與插頭3之間的力增大器，如圖15和16中實施例的情況，由繞固定支點30振蕩的杠桿27而構成。
[0058]該解決方案具有能使帶有冕型齒輪和小齒輪26的發(fā)動機4方便分解的優(yōu)點，冕型齒輪和小齒輪26獨立于與傳動裝置的其他部件一起穿過板33安裝在熱流道I上的螺桿螺母組件10的螺桿9而安裝在模具的封閉板的凹處34內(nèi)。發(fā)動機4的電連接因而能被保持在模具的封閉板內(nèi)，這減少了由于熱流道的熱量而導致?lián)p害的危險，同時確保了組裝更容易和保養(yǎng)更方便。
[0059]當然，在不由此脫離如下述權利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，構造和【具體實施方式】的詳細內(nèi)容可以相對于本文中已經(jīng)描述和闡述的內(nèi)容有很大的不同。
【權利要求】
1.一種用于注射模制塑性材料的設備，包括一種熱流道(I);包括一種噴嘴的至少一個注射器(2), —種閥銷(3)在所述噴嘴內(nèi)可軸向移動；和用于在一種封閉位置與一種打開位置之間調(diào)節(jié)閥銷(3)的軸向位移以能使流體塑性材料在壓力之下從所述熱流道(I)流動進入到一種模具型腔內(nèi)的致動工具，其中所述致動工具包括一種旋轉(zhuǎn)電機(4)和一種傳動裝置，所述傳動裝置包括一種螺桿螺母組件(10)用以將旋轉(zhuǎn)電機⑷的軸桿(5)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成閥銷(3)的平移，所述設備其特征在于，在所述閥銷(3)、所述旋轉(zhuǎn)電機(4)和所述螺桿螺母組件(10)之中的至少兩個彼此平行地在旁側設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中閥銷(3)限定第一軸線(A)，電機(4)的軸桿限定第二軸線(B)，且螺桿螺母組件(10)限定第三軸線(C)，其特征在于第二和第三軸線(B，C)彼此平行并平行于第一軸線(A)。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中閥銷(3)限定第一軸線(A)，電機(5)的軸桿限定第二軸線(B)，且螺桿螺母組件(10)限定第三軸線(C)，其特征在于第二和第三軸線(B，C)彼此平行并垂直于第一軸線(A)
4.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中閥銷(3)限定第一軸線(A)，電機(5)的軸桿限定第二軸線(B)，且螺桿螺母組件(10)限定第三軸線(C)，其特征在于第一和第三軸線(A，C)彼此平行并垂直于第二軸線(B)
5.根據(jù)權利要求2所述的設備，其特征在于第一和第三軸線(A，C)是重合一致的。
6.根據(jù)前述權利要求的任一所述的設備，其特征在于，所述傳動裝置包括設置在電機(4)的軸桿(5)與螺桿螺母組件(10)的螺桿(9)之間的力增大工具(6，7，8 ；25 ;26)。
7.根據(jù)權利要求6所述 的設備，特征在于所述力增大工具包括運行在一對滑輪上的環(huán)形帶(7)，一種驅(qū)動帶輪(6)和一種從動輪(8)，它們各自旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到電機(4)的軸桿(5)和螺桿螺母組件(10)的螺桿(9)上。
8.根據(jù)權利要求6所述的設備，特征在于所述力增大工具包括旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到電機(4)的軸桿(5)和螺桿螺母組件(10)的螺桿(9)上的圓柱齒輪(25)的齒輪系。
9.根據(jù)權利要求6所述的設備，特征在于所述力增大工具包括旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到電機(4)的軸桿(5)和螺桿螺母組件(10)的螺桿(9)上的一對傘齒輪(26)。
10.根據(jù)權利要求6所述的設備，特征在于其包括設置在螺桿螺母組件(10)與閥銷(3)之間的另外的力增大工具(12 ；23 ；27)。
11.根據(jù)權利要求10所述的設備，特征在于，所述另外的力增大工具包括由螺桿螺母組件(10)的螺桿(11)驅(qū)動的，用于調(diào)節(jié)所述閥銷(3)的一種搖桿(12 ;23)。
12.根據(jù)權利要求11所述的設備，特征在于所述搖桿(12；23)在一端(15)處鉸接到所述螺桿(11)和在相反端(16)處通過線性導向工具(14，17)而鉸接到閥銷(3)上。
13.根據(jù)權利要求12所述的設備，特征在于所述線性導向工具(14，17)為閥銷(3)限定了行程末端的制動。
14.權利要求10所述的設備，特征在于，所述另外的力增大工具包括一端(28)連接至所述螺桿(11)和在相反端(29)處鉸接至一種固定軸線(30)上的一種振蕩杠桿(27)，所述振蕩杠桿(27)的中間區(qū)域(31)鉸接至所述閥銷(3)。
15.根據(jù)前述一個或多個權利要求所述的設備，特征在于，其另外包括用于檢測所述閥銷⑶行程和控制所述旋轉(zhuǎn)電機⑷的轉(zhuǎn)換器工具。
16.根據(jù)一個或多個前述權利要求所述的設備，特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(4)和所述傳動裝置(10 ;6，7，8 ;25，12 ；23 ；27)由直接地固定到所述熱流道(I)上的一種支撐(18)所承載。
17.根據(jù)權利要求16所述的設備，特征在于所述支撐(18)構造成用以在所述閥銷(3)的軸線(A)的周圍以不同可選的角位置固定到熱流道(I)。
18.根據(jù)權利要求16所述的設備，特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(4)和所述螺桿螺母組件(10)容納在一種共用機箱(19)內(nèi)，所述機箱可以在螺桿螺母組件(10)的軸線(C)周圍以不同可選的角位置而固定到所述支撐(18)上。
19.根據(jù)權利要求18所述的設備，特征在于所述機箱(19)包括通道(20，21，22)用于旋轉(zhuǎn)電機(4)和用于螺桿螺母組件(10)的冷卻劑的循環(huán)。
20.根據(jù)權利要求19所述的設備，特征在于所述通道是對于旋轉(zhuǎn)電機(4)和對于螺桿螺母組件(10)共有的。
21.根據(jù)權利要求19所述的設備，特征在于所述通道各自分離用于所述旋轉(zhuǎn)電機(4)和所述螺桿螺母組件(10)。
22.根據(jù)權利要求19所述的設備，特征在于其另外包括用于檢測所述冷卻劑流率和/或溫度的工具，其可操作地連接至用于保護所述設備的一種系統(tǒng)。
23.根據(jù)權利要求1-15的一個或多個權利要求所述的設備，特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(4)和所述螺桿螺母組件(10)彼此獨立地受支撐。
【文檔編號】B29C45/28GK103538209SQ201310394451
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】M·巴滋佐, V·貝卡特 申請人:英格拉斯股份公司