用于注射模制塑性材料的设备的制作方法
【专利摘要】一种用于注射模制塑性材料的设备包括一种热流道(1)；包括一种喷嘴的至少一个注射器(2)，在所述喷嘴中可移动的是由一种旋转电机(4)所驱动的阀销(3)；和包括一种螺杆螺母组件(10)的用于将电机(4)的轴杆(5)的旋转转化成阀销(3)的平移的一种关联的传动装置。在所述阀销(3)、所述旋转电机(4)、和所述螺杆螺母组件(10)之中的至少两个在旁侧彼此平行设置。
【专利说明】用于注射模制塑性材料的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于注射模制塑性材料的设备，其包括一种热流道/热浇道、包括一种喷嘴的至少一个注射器，一种阀销在所述喷嘴中是轴向可移动的，和用于调节阀销在一种封闭位置与一种打开位置之间的轴向移位以使流动的塑性材料在压力之下能从热流道进入模具型腔内的致动工具。
[0002]更特别地，本发明涉及上述种类的模制成型设备，其中调节所述阀销轴向移动的致动工具包括一种电机。
【背景技术】
[0003]使用电机用于调节注射器的阀销，与用于此功能的(液压或气压)流体致动器的常规系统相比，呈现出能实现连续地和因此更准确地和精确地控制打开/封闭元件的位置以及，因而控制从热流道进入模具的空腔内的流体塑性材料的流动的优势。
[0004]从美国专利N0.US-7, 214，048知晓了上述定义类型的注射模制设备，其中直接地关联到每个注射器的是在热流道上方，与阀销同轴地设置的一种线性电机。
[0005]日本专利申请N0.JP-A-6114887和美国专利N0.US-7，121，820描述了解决方案，其中电机，在这种情况下也设置在热流道上方同轴于所述注射器，是一种转动发动机、并且通过螺杆螺母组件传动装置来致动所述阀销。
[0006]所有这些解决方法都引起了在竖直方向上呈现出相当的阻碍的缺点，其导致了模制成型设备作为整体在高度上的增加。
[0007]同样从美国专利N0.US6, 294，122知道前述类型的注射模制设备，其中对每个注射器的阀销进行致动的旋转电机，在这种情况下也通过一种螺杆螺母传动，也是在热流道上方与注射器同轴地设置。在一个解决方案中，在图6-8中所述，电机以其轴线垂直于注射器的轴线而定向来设置以及，经由一对伞齿轮/锥齿轮，调节对所述阀销进行致动的螺杆螺母传动。由于螺杆螺母传动也是同轴地设置在阀销的上方，在这种情况下电机和相应传动装置的布置也导致了在热流道上方的向上的相当的阻碍。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服上述提到的所述缺点，并且更特别的在于提供一种用于注射模制上述限定类型的塑性材料的设备，其竖直阻碍可能基本上包含在所述热流道的高度之内，或在任何情况下将被可观地降低。
[0009]带着获得上述目标的想法，本发明的主题是一种如权利要求1前序部分限定的用于注射模制塑性材料的设备，其主要特征在于事实:其中来自所述阀销，所述旋转电机和所述螺杆螺母组件之中的至少两个彼此平行在旁侧设置。
[0010]由于这种布置，因为注射器典型地在热流道下面凸出，电机和所述螺杆螺母组件也能基本上保持在它的竖直阻碍之内。但也在电机和传动装置可能的部件替代地设置在顶部处的情况下，无论如何整体尺寸是受限的。[0011]所述阀销限定了第一轴线，电机的轴杆限定了第二轴线，以及螺杆螺母组件限定了第三轴线。本发明设想了多个不同的实施方式，其中第二和第三轴线彼此平行，并平行于第一轴线，以及在这种情况中，第一和第三轴线的设置可以甚至一致，或其他实施方式中第二和第三轴线彼此平行并与第一轴线垂直，或又另外实施方式中第一和第三轴线彼此平行和垂直于第二轴线。
[0012]根据本发明的另外的特征，所述传动装置将旋转电机的轴杆的转动转变为阀销的平移便利地包括了设置在电机的轴杆与螺杆螺母组件的螺杆之间的力增大工具，和也可以包括设置在螺杆螺母组件和阀销之间的另外的力增大工具/加力工具。
[0013]电机和螺杆螺母组件可被便利地容置在一种共同支撑机箱内，所述机箱可以根据需要在阀销的轴线附近以可选择的不同角位置而固定至所述热流道。
[0014]电机的控制可借助于与阀销、或其他与螺杆螺母组件、或与所述传动装置的任何其它部件可操作地相关联的线性位置或角位置转换器(position transducer)而以常规的方式而获得，可操作地连接到用于电机的闭环控制的电路。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供一种回路用于对电机和螺杆螺丝组件联合地或各自地进行强制冷却，其可关联着一种被设计用以在紧急情况下使得热流道的电供应自动地中断的流率传感器和/或温度传感器。这阻止了机械和电机械构件(传动装置，电机)的过热的危险，它们不得不在没有远高于环境温度、以及无论如何要比热流道的温度低很多的温度下运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明现在将参照附图进行详细描述，他们仅以非限制实例的方式提供，并且其中:
[0017]——图1是根据本发明的第一【具体实施方式】的用于塑性材料的注射模制的设备的一部分的示意透视图；
[0018]——图2是图1的分解图；
[0019]——图3是图1的竖直剖视图的部分视图；
[0020]——图4是图1的顶部平面图；
[0021]——图5、6和7是与图4相似的、根据本发明设备的各自变形的视图；
[0022]——图8是与图1相似的、本发明另一变形的示意透视图；
[0023]——图9是图8的顶部平面图；
[0024]——图10是根据图9线X-X的截面图；
[0025]——图11是图3和10的细节的示意透视图；
[0026]——图12是本发明另一个变形的示意侧面立视图；
[0027]——图13是图12的竖直截面；
[0028]——图14是图12的背视图；
[0029]——图15是本发明另一个变形的竖直截面视图；
[0030]——图16是图15的部分水平截面图；
[0031]——图17是本发明另一个变形的竖直截面视图。【具体实施方式】
[0032]首先参照图1至4，I指定为用于塑性材料的注射模制的设备的热流道的部分，通过其则流体塑性材料被馈送/供给到从热流道I向下延伸的、与模具的浇口(未示出)以其本身已知的方式而协同工作的注射器2。
[0033]再次以其本身已知的方式，和可如图2和3中所示，注射器2装备有可以在前进的或更低的闭合位置与上升的或退却的打开位置之间轴向地移动的阀销3以能使流体塑性材料从热流道I流动到模型的型腔。阀销3的轴线，垂直地取向，在图3中指定为A。
[0034]阀销3沿着轴线A的位移是通过旋转电机4进行调节，旋转电机4的轴杆指定为5，根据轴线B而设定，其也是竖直的，即平行于阀销3的轴线A。
[0035]朝向电机4底部的装配在轴杆5上的是驱动带轮6，在其上运行着环形带7，所述环形带7致动了装配在滚珠循环型的螺杆螺母传动组件10中的蜗杆螺杆9底端上的从动带轮8，其内部螺杆指定为11且能够在导向体22内竖直地滑动。
[0036]由具有带7的滑轮6、8和螺杆螺母组件10而形成的传动装置具有增加由电机4的轴杆5所施加的力的效果。
[0037]所述螺杆螺母组件10紧靠所述电机4的侧旁而设置，在图3中其自己的轴线指定为C，竖直地取向并因此平行于轴线A和B。
[0038]作为经由滑轮6和8和带7，由发动机4加以调节的螺杆9的旋转的结果，内部螺杆11进行平移移动，继而致动一如已所述具有增大效应一一种绕中心水平轴线13而振荡的摇杆12用于调节所述阀销3的平移。更详细地，和在图2和3中更清楚地呈现的，内部螺杆11支承在支撑14的顶部处，摇杆12的一端在15处铰接到所述支撑部14的顶部，摇杆12的承载着销16的相反端铰接到阀销3顶端。从摇杆12凸伸出的销16的相反端在直接地固定到热流道I的支撑18的相应的相应竖直槽17内被导向。
[0039]在所表现的实例的情况中，摇杆12的臂基本上是相等的。然而，这些臂能够具有不同的长度，例如以便获得增大由电机4的轴杆5传送到插头2的力的另一系统。
[0040]另外固定在底部处，在热流道I的旁侧固定至支撑18的是在注射器2旁侧延伸的和在向下低于热流道I的底部处突伸出的机箱19，在其中容纳有电机4和螺杆螺母组件10、以及带传动装置6、7、8。
[0041]利用上述的布置，如已经所述的，其中电机4和螺杆螺母组件10 二者都设置成在注射器2旁边侧面地设置、且各自的轴线B、C平行于轴线A，热流道I的和作为整体的成型设备的竖直阻碍被可观地包含在内。
[0042]通过以上描述的传动装置(滑轮6和8，环形带7，螺杆螺母组件10，和摇杆12)由电机4而执行的阀销3的位移的控制可以用不同方式而获得，典型地通过一种电路归入例如编码器类型(其是常规的就没有示出)的转换器，可操作地关联至阀销3、或另外关联至所述传动装置的部件中的任何一个部件。作为一种选择，或另外，阀销3的行程终端位置，各自地在打开步骤的末端、和在关闭步骤的末端，也可以通过机械类型的制动方式而确定，例如可操作地关联至摇杆12的臂，S卩，到销15所铰接到的支撑14、和/或到销16沿着其移动的引导件17上。
[0043]电机4的控制便利地根据预先确定的设置而获得，也就是说通常以与在这种情况下不需要探测的待注射的熔融塑性材料流的条件不相关的方式而获得。[0044]为了冷却所述电机4以及所述螺杆螺母组件10，提供了一种回路用于通过由机箱19所承载的一种入口连接器20和一种出口连接器21以及相应的通路而循环冷却剂，在图11中整体指定为22。上述回路可以独立于所述模具，并且另外可能设想两个独立的冷却回路，其中一个用于电机4和一个用于螺杆螺母组件10。
[0045]冷却回路可便利地装备有一种归入用于探测流率和/或冷却剂温度的传感器的保护系统，并被预设为在所探测到的流率和/或温度各自低于或高于预设阀值的情况下用以中断所述设备的运行，和特别是热流道I的供给。以这种方法，阻止了机械或电机械构件(传动装置，电机)过热的危险，这些构件必须在不远高于环境温度的和无论如何比热流道的温度低很多的温度下工作。
[0046]在一侧上的热流道I与支撑18之间，以及在另一侧上的机壳19与支撑18之间的连接有利地以这样的方式获得，即，使得能够选择性改变它们各自关于阀销3的轴线A和关于螺杆螺母组件10的轴线C以不同角构造的定位。
[0047]图5、6和7例证了一些上述可选择构造:其中图1-4的情况下轴线B和C基本上是与轴线A是共面的，从而使得机箱19垂直于热流道I而凸伸出，在附图5的情况下，包含着轴线B和C的竖直平面正交于穿过轴线C和A的平面从而使得机箱19在旁侧平行于热流道I而进行设置。在图6的情况下，除了机箱19相对于图5中所示构造旋转了 180°的事实之外，所述布置是相似的，而在图7中的情况下，支撑18，不是垂直于热流道1，而是设置在其延长上，且在这种情况下所述轴线A、B和C也是共平面的。
[0048]当然，假如电机4和滚珠循环类型的螺杆螺母组件10无论如何相对于注射器2而在侧面设置，并且基本上在热流道I的竖直阻碍中，也可以设计带有不同角度的不同的构造。因而，电机4的轴线B和螺杆螺母组件10的轴线C也可以相对于阀销3的轴线A以一个角度(例如45°或90° )取向。
[0049]图8-10中所示的变形，其中与之前已经描述的相同或相似的部分使用同样的附图标记进行指定，示出了一种解决方案，其中电机4和滚珠循环类型的螺杆螺母组件10在旁边并彼此平行设置，且其各自轴线B和C水平地取向，即垂直于插头3的轴线A。在此情况下，摇杆12被基本上为L形的振荡杠杆23替代，其在插头2上执行了对于由电机4的轴杆5施加的力的进一步增大的功能。
[0050]与之前描述的解决方案相比，在这种情况下，包含电机4，带传动装置6，7，8和螺杆螺母组件10的机箱19更侧面地凸伸出、并在底部处少于热流道1，而高度上的阻碍保持基本上相同。
[0051]在图12到14中的所示的变形中，其中此处与那些之前已经描述过的部分相同或相似的部分是由相同的附图标记号码所指定，电机4和滚珠循环类型的螺杆螺母组件10也在这种情况下在旁边设置，并彼比平行，且各自的轴线B和轴线C如插头3的轴线A而垂直地取向。然而，在这种情况下轴线A和C 一致，在这个意义上讲螺杆9和插头3是共轴的。所述螺杆9通过在这种情况下由旋转电机4的轴杆5所驱动的圆柱齿轮25齿轮系/组而形成的力增大器而旋转地被驱动。内螺杆11联接到插头3的顶端。
[0052]在图15和16中示出的变形的情况下也在当前被认为是优选实施方式，电机4和滚珠循环类型的螺杆螺母组件10在旁边设置，并彼此平行以及与插头3平行，且其各自轴线A、B和C竖直地取向。[0053]与图1-4实施方式不同的是，在发动机4的轴杆5与螺杆螺母组件10的螺杆9之间的力增大系统是由圆柱齿轮25的齿轮系所形成的，插头3的致动由内部螺杆11而执行，所述内部螺杆11沿着由齿轮系25而转动地调节的滚珠丝杠9而平移，穿过由振荡杠杆27形成的另外的力增大系统。
[0054]振荡杠杆27具有连接至内部螺杆11的一端28，且在相反端29处铰接到固定支点30。插头3的顶部铰接到在振荡杠杆27的中间区域中形成的槽31。这样的布置能使得更进一步地增加了力增大的效果。
[0055]同样在这种情况下，经由一种共有回路而提供了旋转电机4的和螺杆螺母组件10的冷却。
[0056]最后，在图17中所示的实施方式中，滚珠循环类型的螺杆螺母组件10在旁边设置并平行于插头3，且其各自相应轴线C和A竖直地取向，而发动机4设置在顶部处，且其自身轴线B水平地取向，即垂直于轴线A和C。
[0057]在这种情况下，在发动机4的轴杆5和螺杆螺母组件10的螺杆9之间的力增大器由一对伞齿轮26形成，且在内螺杆11与插头3之间的力增大器，如图15和16中实施例的情况，由绕固定支点30振荡的杠杆27而构成。
[0058]该解决方案具有能使带有冕型齿轮和小齿轮26的发动机4方便分解的优点，冕型齿轮和小齿轮26独立于与传动装置的其他部件一起穿过板33安装在热流道I上的螺杆螺母组件10的螺杆9而安装在模具的封闭板的凹处34内。发动机4的电连接因而能被保持在模具的封闭板内，这减少了由于热流道的热量而导致损害的危险，同时确保了组装更容易和保养更方便。
[0059]当然，在不由此脱离如下述权利要求所限定的本发明的范围的情况下，构造和【具体实施方式】的详细内容可以相对于本文中已经描述和阐述的内容有很大的不同。
【权利要求】
1.一种用于注射模制塑性材料的设备，包括一种热流道(I);包括一种喷嘴的至少一个注射器(2), —种阀销(3)在所述喷嘴内可轴向移动；和用于在一种封闭位置与一种打开位置之间调节阀销(3)的轴向位移以能使流体塑性材料在压力之下从所述热流道(I)流动进入到一种模具型腔内的致动工具，其中所述致动工具包括一种旋转电机(4)和一种传动装置，所述传动装置包括一种螺杆螺母组件(10)用以将旋转电机⑷的轴杆(5)的转动转化成阀销(3)的平移，所述设备其特征在于，在所述阀销(3)、所述旋转电机(4)和所述螺杆螺母组件(10)之中的至少两个彼此平行地在旁侧设置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中阀销(3)限定第一轴线(A)，电机(4)的轴杆限定第二轴线(B)，且螺杆螺母组件(10)限定第三轴线(C)，其特征在于第二和第三轴线(B，C)彼此平行并平行于第一轴线(A)。
3.根据权利要求1所述的设备，其中阀销(3)限定第一轴线(A)，电机(5)的轴杆限定第二轴线(B)，且螺杆螺母组件(10)限定第三轴线(C)，其特征在于第二和第三轴线(B，C)彼此平行并垂直于第一轴线(A)
4.根据权利要求1所述的设备，其中阀销(3)限定第一轴线(A)，电机(5)的轴杆限定第二轴线(B)，且螺杆螺母组件(10)限定第三轴线(C)，其特征在于第一和第三轴线(A，C)彼此平行并垂直于第二轴线(B)
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于第一和第三轴线(A，C)是重合一致的。
6.根据前述权利要求的任一所述的设备，其特征在于，所述传动装置包括设置在电机(4)的轴杆(5)与螺杆螺母组件(10)的螺杆(9)之间的力增大工具(6，7，8 ；25 ;26)。
7.根据权利要求6所述 的设备，特征在于所述力增大工具包括运行在一对滑轮上的环形带(7)，一种驱动带轮(6)和一种从动轮(8)，它们各自旋转联接到电机(4)的轴杆(5)和螺杆螺母组件(10)的螺杆(9)上。
8.根据权利要求6所述的设备，特征在于所述力增大工具包括旋转联接到电机(4)的轴杆(5)和螺杆螺母组件(10)的螺杆(9)上的圆柱齿轮(25)的齿轮系。
9.根据权利要求6所述的设备，特征在于所述力增大工具包括旋转联接到电机(4)的轴杆(5)和螺杆螺母组件(10)的螺杆(9)上的一对伞齿轮(26)。
10.根据权利要求6所述的设备，特征在于其包括设置在螺杆螺母组件(10)与阀销(3)之间的另外的力增大工具(12 ；23 ；27)。
11.根据权利要求10所述的设备，特征在于，所述另外的力增大工具包括由螺杆螺母组件(10)的螺杆(11)驱动的，用于调节所述阀销(3)的一种摇杆(12 ;23)。
12.根据权利要求11所述的设备，特征在于所述摇杆(12；23)在一端(15)处铰接到所述螺杆(11)和在相反端(16)处通过线性导向工具(14，17)而铰接到阀销(3)上。
13.根据权利要求12所述的设备，特征在于所述线性导向工具(14，17)为阀销(3)限定了行程末端的制动。
14.权利要求10所述的设备，特征在于，所述另外的力增大工具包括一端(28)连接至所述螺杆(11)和在相反端(29)处铰接至一种固定轴线(30)上的一种振荡杠杆(27)，所述振荡杠杆(27)的中间区域(31)铰接至所述阀销(3)。
15.根据前述一个或多个权利要求所述的设备，特征在于，其另外包括用于检测所述阀销⑶行程和控制所述旋转电机⑷的转换器工具。
16.根据一个或多个前述权利要求所述的设备，特征在于，所述旋转电机(4)和所述传动装置(10 ;6，7，8 ;25，12 ；23 ；27)由直接地固定到所述热流道(I)上的一种支撑(18)所承载。
17.根据权利要求16所述的设备，特征在于所述支撑(18)构造成用以在所述阀销(3)的轴线(A)的周围以不同可选的角位置固定到热流道(I)。
18.根据权利要求16所述的设备，特征在于所述旋转电机(4)和所述螺杆螺母组件(10)容纳在一种共用机箱(19)内，所述机箱可以在螺杆螺母组件(10)的轴线(C)周围以不同可选的角位置而固定到所述支撑(18)上。
19.根据权利要求18所述的设备，特征在于所述机箱(19)包括通道(20，21，22)用于旋转电机(4)和用于螺杆螺母组件(10)的冷却剂的循环。
20.根据权利要求19所述的设备，特征在于所述通道是对于旋转电机(4)和对于螺杆螺母组件(10)共有的。
21.根据权利要求19所述的设备，特征在于所述通道各自分离用于所述旋转电机(4)和所述螺杆螺母组件(10)。
22.根据权利要求19所述的设备，特征在于其另外包括用于检测所述冷却剂流率和/或温度的工具，其可操作地连接至用于保护所述设备的一种系统。
23.根据权利要求1-15的一个或多个权利要求所述的设备，特征在于所述旋转电机(4)和所述螺杆螺母组件(10)彼此独立地受支撑。
【文档编号】B29C45/28GK103538209SQ201310394451
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】M·巴滋佐, V·贝卡特 申请人:英格拉斯股份公司