Формозамыкающее устройство формовочной машины для обработки искусственного материала

 

Изобретение относится к оборудованию для обработки искусственного материала. В формозамыкающем устройстве машины для литья под давлением предусмотрено четыре элемента, работающих на растяжение, которые жестко соединяют друг с другом неподвижную формозажимающую плиту и опорную плиту замыкающего привода, которые выполнены в виде перемычки L-образной формы. Каждый элемент, работающий на растяжение, соединен в верхней точке с одной из плит, а в нижней точке с другой из плит - неподвижной формозажимающей и опорной. Верхний край элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере в зоне между плитами лежит глубже, чем ось усилия замыкания. Это обеспечивает доступ в пространство между неподвижной формозажимающей и опорной плитами. Элементы, работающие на растяжение, имеют абсолютно одинаковую форму и размеры, благодаря чему они удлиняются под действием усилия замыкания на одинаковую величину, при этом сохраняется параллельность неподвижной формозажимающей плиты и опорной плиты. Устройство обеспечивает свободный доступ в пространство между плитами без помех от прямолинейных направляющих колонн и надежное удержание плит с помощью элементов, работающих на растяжение, параллельно друг другу. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к формозамыкающему устройству формовочной машины для обработки искусственного материала типа, указанного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Изобретение применяется предпочтительно в машине для литья под давлением, причем в этом случае предусматривается лишь одна подвижная формозажимающая плита и одна из двух неподвижных плит выполнена в виде неподвижной формозажимающей плиты. Другая неподвижная плита является опорной плитой привода замыкания. Но изобретение может также применяться в формозамыкающих устройствах, имеющих две подвижные формозажимающие плиты, перемещаемые с помощью приводных узлов друг относительно друга. Обе неподвижные плиты являются тогда опорными плитами для обоих замыкающих приводов. Этот тип конструкции встречается, в частности, в литейных дутьевых машинах.

Усилие, оказываемое замыкающим приводом, при замыкании формы действует на обе неподвижные плиты в виде силы реакции, отжимающей их друг от друга. Пластмасса, вводимая в замкнутую форму, дополнительно создает подъемную силу, отжимающую полуформы друг от друга, которая точно так же должна восприниматься неподвижными плитами. Поэтому обе неподвижные плиты должны быть соединены элементами, работающими на растяжение, имеющими достаточные размеры, которые предотвращают перемещение неподвижных плит друг от друга и, тем самым, предотвращают, в особенности, открывание формы под давлением вспрыска.

В машинах для литья под давлением традиционной конструкции элементы, работающие на растяжение, состоят из четырех прямолинейных поперечин или колонн, соединяющих обе неподвижные плиты друг с другом, то есть, как правило, неподвижную формозажимающую плиту и опорную плиту, несущую замыкающий цилиндр, и закреплены в угловых зонах этих плит. Благодаря этому обеспечивается надежная взаимная опора неподвижных плит с равномерным распределением усилия по поверхности этих плит, которая может предотвратить открывание формы под давлением вспрыска, а именно тогда, когда давление вспрыска вследствие выполнения формы для литья под давлением действует несимметрично относительно средней оси формы. Однако применение прямолинейных поперечин или колонн в качестве элементов, работающих на растяжение, имеет недостаток, заключающийся в том, что, в частности, обе поперечины, удаленные от рамы, мешают свободному доступу к пространству между неподвижными плитами. Тем самым затрудняется, в частности, применение манипулятора, который должен вводиться между открытыми формами для извлечения готовой формованной продукции.

Употребленное выше обозначение "неподвижные плиты" означает, что в процессе работы плиты являются преимущественно стационарными и не участвуют в движении при перемещениях открывания и замыкания формующих инструментов. Но, как правило, по меньшей мере, одна из этих неподвижных плит, а возможно и обе плиты таким образом расположены на раме машины с возможностью ограниченного перемещения, что под действием замыкающего усилия они могут осуществлять небольшие перемещения в продольном направлении машины для компенсации изменений длины элементов, работающих на растяжение.

Для предотвращения помех к доступу в пространство между формами предлагаются так называемые не имеющие поперечин машины для литья под давлением. Вместо прямолинейных поперечин или колонн на каждой стороне машины они имеют C-образный элемент, работающий на растяжение, соединяющий друг с другом обе неподвижные плиты и проходящий в зоне между неподвижными плитами преимущественно под верхним краем рамы машины и обеспечивающий, тем самым, доступ к пространству между неподвижными плитами. Такая, не имеющая поперечин машина для литья под давлением известна, например, из EP 0554068. Применение такого же принципа с C-образными элементами, работающими на растяжение, в машине для литья под давлением с двумя формозажимающими плитами, перемещающимися друг относительно друга, в частности, в литейной дутьевой машине, известно из US-A-3787165. Кроме того, из DE 4411649 A1 известно выполнение таких C-образных элементов, работающих на растяжение, из нескольких частей, например из двух L-образных деталей, соединенных друг с другом. Но это ничего не меняет, так как L-образные детали вместе образуют C-образный элемент, который соединен с неподвижными элементами лишь в двух точках.

Кроме того, известно, что можно совершенно отказаться от применения специальных элементов, работающих на растяжение, и обеспечить опору обеих неподвижных плит непосредственно на соответствующую раму машины, выполненную C-образно, например, в DE-U-92 124801.

Следствием подвода замыкающих сил реакции к C-образному элементу, работающему на растяжение, или к C-образной раме машины является неизбежная деформация C-образного элемента с разжимом его полок, то есть с изменением угла полок, образующих C-образный профиль. Для того чтобы это не привело к соответствующему изменению угла между неподвижными элементами, то есть к потере параллельности между неподвижными плитами, во всех ранее известных конструкциях предусмотрено, что обе неподвижные плиты соединены посередине с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси с C-образными элементами, работающими на растяжение, или с рамой машины. Обе неподвижные плиты, хотя и имеют степень свободы, но сохраняют за счет этого параллельность друг другу, независимо от деформации C-образных элементов, работающих на растяжение, или рамы машины. Благодаря возможности поворота вокруг горизонтальной оси обе неподвижные плиты и, значит, формующие инструменты, соединенные с ними, могут с помощью подъемных сил, действующих эксцентрично средней оси формующего инструмента, поворачиваться вокруг этой горизонтальной оси таким образом, что с одной стороны открывается зазор между формующими инструментами, что может привести к выходу расплавленного искусственного материала в зазор и образование грата на полученной заготовке. Поэтому в известных конструкциях преимущество беспрепятственного доступа в пространство между неподвижными плитами сопровождается недостатком, заключающимся в том, что устройство подвержено одностороннему сжатию формующих инструментов.

Кроме того, известно формозамыкающее устройство формовочной машины для обработки искусственного материала, содержащее раму машины, две опирающиеся на нее неподвижные плиты, расположенные параллельно, на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну подвижную формозажимающую плиту, установленную с возможностью перемещения по раме, по меньшей мере, один замыкающий привод, который установлен на одной из неподвижных плит, причем на подвижную формозажимающую плиту действует усилие замыкания, направленное вдоль оси к другой неподвижной плите, и четыре элемента, работающих на растяжение, с одинаковой формой и одинаковыми размерами, которые жестко соединяют обе неподвижные плиты друг с другом и воспринимают силу реакции, создаваемую замыкающим приводом на обеих неподвижных плитах (патент ФРГ N 4411649 A1, кл. B 29 C 45/64, 06.04.1995).

В основу изобретения положена задача выполнить устройство согласно изобретению таким образом, чтобы имелся свободный доступ в пространство между неподвижными плитами, без помех от прямолинейных направляющих колонн, но чтобы неподвижные плиты надежно удерживались с помощью элементов, работающих на растяжение, параллельно друг другу.

Эта задача решается в формозамыкающем устройстве формовочной машины для обработки искусственного материала, содержащем раму машины, две опирающиеся на нее неподвижные плиты, расположенные параллельно, на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну подвижную формозажимающую плиту, установленную с возможностью перемещения по раме, по меньшей мере, один замыкающий привод, который установлен на одной из неподвижных плит, причем на подвижную формозажимающую плиту действует усилие замыкания, направленное вдоль оси к другой неподвижной плите, и четыре элемента, работающих на растяжение, с одинаковой формой и одинаковыми размерами, которые жестко соединяют обе неподвижные плиты друг с другом и воспринимают силу реакции, создаваемую замыкающим приводом на обеих неподвижных плитах, за счет того, что каждый элемент, работающий на растяжение, содинен с одной из неподвижных плит в верхней точке воздействия выше и с другой неподвижной плитой в нижней точке воздействия ниже горизонтальной плоскости, проходящей через ось замыкающего усилия, при этом верхний край элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере, в зоне между неподвижной формозажимающей плитой и подвижной формозажимающей плитой лежит глубже, чем горизонтальная плоскость, проходящая через ось усилия замыкания.

Согласно предпочтительной форме выполнения элементы, работающие на растяжение, выполнены с L-образной формой, с преимущественно вертикальным плечом, которое соединено с верхней точкой воздействия и с преимущественно горизонтальным плечом, соединенным с нижней точкой воздействия.

При этом на каждой стороне машины имеется внутренний элемент, работающий на растяжение, который расположен ближе к неподвижным плитам, и наружный элемент, работающий на растяжение, предусмотрен на стороне внутреннего элемента, противоположной неподвижным плитам, во внутреннем элементе, работающем на растяжение, предусмотрено отверстие для прохода цапфы, соединяющей наружный элемент, работающий на растяжение, с неподвижной плитой.

При этом является предпочтительным, если в наружном элементе, работающем на растяжение, выполнено отверстие такого же размера и с таким же расположением, как и на внутреннем элементе, работающем на растяжение.

Согласно предпочтительному выполнению оба элемента, работающих на растяжение, шарнирно соединены друг с другом на каждой стороне машины по продольной средней линии своих горизонтальных полок.

При этом на каждой стороне машины элемент, работающий на растяжение, расположенный ближе к раме машины, зафиксирован без возможности смещения в направлении оси усилия замыкания.

Согласно предпочтительному выполнению цапфа, выступающая от элемента, работающего на растяжение, в направлении к раме машины проходит подвижно в вертикальном направлении между горизонтальными направляющими рамы машины.

В противоположность ранее известным, не имеющим поперечин машинам, имеющим на обеих сторонах машин только по одному элементу, работающего на растяжение, с C-образной формой выполнения, согласно изобретению на каждой стороне машины расположено два элемента, работающих на растяжение, идентичной формы, в частности L-образной формы, как это также имеет место в обычных машинах с прямолинейными поперечинами, работающими на растяжение. В противоположность машинам с прямолинейными поперечинами, работающими на растяжение, в устройстве согласно изобретению каждый элемент, работающий на растяжение, соединен с одной из неподвижных плит выше и с другой из неподвижных плит ниже горизонтальной плоскости, проходящей через ось замыкающего усилия. Так все элементы, работающие на растяжение, имеют идентичную форму, они имеют одинаковую протяженность и при замыкающем усилии, оказываемом на неподвижные плиты. При этом изменяются также расстояния между точками соединения неподвижных плит с элементами, работающими на растяжение, на одинаковую величину, так как неподвижные плиты остаются абсолютно параллельными друг другу. Так как, с другой стороны, каждая неподвижная плита соединена с элементами, работающими на растяжение, в верхних и нижних точках соединения, она не может свободно повернуться вокруг горизонтальной оси, а удерживается в вертикальном положении элементами, работающими на растяжение.

Форма выполнения изобретения поясняется более подробно с помощью чертежа, где схематически показан вид сбоку на формозамыкающее устройство машины для литья под давлением согласно одной форме выполнения изобретения.

Устройство имеет раму 1 машины. На нее опираются две неподвижные плиты 3, 5, которые расположены параллельно на расстоянии друг от друга. Одна из неподвижных плит 3 выполнена в виде неподвижной формозажимающей плиты и неподвижно закреплена на раме 1 машины. Другая неподвижная плита 5 является опорной плитой для гидравлического замыкающего цилиндра 7, который проходит через неподвижную плиту 5 и поршень 9 которого может прикладывать усилие замыкания к подвижной формозамыкающей плите 13, направляемой вдоль рамы 1 машины. На формозажимающих плитах 3, 13 закреплены инструменты 15 для литья под давлением, к которым передается с помощью замыкающего цилиндра 7 усилие замыкания, действующее вдоль оси 11 силы замыкания, проходящей предпочтительно по геометрическому центру неподвижных плит 3, 5 и перемещаемой формозажимающей плиты 13.

Сила замыкания замыкающего цилиндра 7 действует на обе неподвижные плиты 3, 5 как сила реакции, отводящая их друг от друга. Для предотвращения отвода друг от друга неподвижных плит 3, 5 они соединены четырьмя L-образными элементами, работающими на растяжение, из которых на чертеже на передней стороне машины видны лишь два элемента 17, 19, работающих на растяжение. Соответственно на задней стороне машины расположены два других L-образных элемента, работающих на растяжение, которые не видны на чертеже. Все элементы, работающие на растяжение, имеют абсолютно одинаковую форму и размеры.

Каждый элемент, работающий на растяжение, имеет L-образную форму с более короткой вертикальной полкой и более длинной горизонтальной полкой. Элемент 17, работающий на растяжение, лежит ближе к неподвижным плитам 3, 5 и поэтому может называться как внутренний элемент, работающий на растяжение, в то время как элемент 19, работающий на растяжение, лежит на внешней стороне элемента 17 и поэтому может называться наружным элементом. Внутренний элемент 17 соединен на конце своей вертикальной полки с помощью соединительной цапфы 21 выше оси 11 усилия замыкания с неподвижной плитой 5 и на конце своей горизонтальной полки соединен с помощью цапфы 23 ниже оси 11 усилия замыкания с неподвижной плитой 5. Точки соединения 21, 23, 25, 27 имеют предпочтительно одинаковые расстояния от оси 11 усилия замыкания и лежат предпочтительно как можно ближе к верхним и нижним углам неподвижных плит 3, 5.

На внутреннем элементе 17 выполнено отверстие 29 для прохода цапфы 27 от наружного элемента 19 к неподвижной плите 5. Это отверстие 29 ослабляет внутренний элемент 17 и влияет поэтому на его прочность на изгиб и растяжение. Для того чтобы сохранить у внутреннего элемента 17 точно такую стойкость к деформации, элемент 19 также выполнен с отверстием той же формы и с тем же расположением, как и у отверстия 29, хотя это отверстие 31 не предназначено для прохода цапфы.

На задней стороне машины, не видной на чертеже, предусмотрено два других элемента, работающих на растяжение, с тем же самым расположением, то есть имеется всего четыре элемента, работающих на растяжение, с симметричным расположением в вертикальной плоскости, проходящей через ось 11 замыкающего усилия. С помощью L-образной формы элементов, работающих на растяжение, обеспечивается, что верхний край 33 элемента, работающего на растяжение, по меньшей мере, между подвижной формозажимающей плитой и неподвижной формозажимающей плитой 3, но предпочтительно на всем протяжении между неподвижными плитами 3, 5, лежит глубже, чем ось 11 усилия замыкания, поэтому элементы 17, 19 не препятствуют свободному доступу к пространству между неподвижными плитами 3, 5 и, в частности, работе манипулятора между открытыми формующими инструментами 15. Предпочтительно верхний край 33 лежит глубже, чем нижний край фасонных полостей, выполненных в формующих инструментах 15.

Элементы 17, 19, работающие на растяжение, являются достаточно большими и жесткими по своим размерам, чтобы они испытывали как можно меньшую деформацию и изменение длины под действием усилия замыкания, прикладываемого к замыкающему устройству 7. Благодаря абсолютно одинаковой форме и одинаковым размерам всех четырех элементов, работающих на растяжение, обеспечивается абсолютно одинаковое изменение расстояния между соединительными цапфами 21, 23 и соединительными цапфами 25, 27 при деформации и изменении длины элементов, работающих на растяжение, благодаря чему неподвижные плиты 3, 5 точно сохраняют свою параллельность друг другу.

В описанной форме выполнения одна из неподвижных плит, а именно неподвижная формозажимающая плита 3 закреплена на раме 1 машины. Другая неподвижная плита 5 может перемещаться, например, с помощью опоры скольжения (на чертеже не показана) по раме машины, для того чтобы обеспечить незначительные передвижения вследствие изменения длины элементов 17, 19, работающих на растяжение. Подвижная, формозажимающая плита 13 установлена с возможностью перемещения по раме 1 машины, например, с помощью роликовой опоры (на чертеже не показано).

Внутренний элемент 17 и наружный элемент 19 на каждой стороне машины в форме выполнения, представленной на чертеже, не соединены друг с другом. В измененной форме выполнения (на чертеже не показана) по продольной средней линии их горизонтальных полок они могут быть соединены друг с другом с помощью соединительных цапф.

В еще одной измененной форме выполнения, показанной на чертеже штриховой линией, внутренний элемент 17 имеет цапфу 35, направленную к раме 1 машины, которая проходит между двумя вертикальными направляющими 37 рамы 1 машины таким образом, что она не может смещаться в горизонтальном направлении. В этой форме выполнения вертикально расположенная цапфа 35 образует, собственно, точку закрепления на раме 1 машины. В этом случае необходимость жесткого закрепления неподвижной формозажимающей плиты 3 на раме 1 машины отпадает, то есть в этом случае неподвижная формозажимающая плита 3, так же как и опорная плита 5, должна быть установлена на раме 1 машины с возможностью перемещения посредством опоры скольжения таким образом, чтобы были возможны незначительные горизонтальные смещения.

Формула изобретения

1. Формозамыкающее устройство формовочной машины для обработки искусственного материала, содержащее раму машины, две опирающиеся на нее неподвижные плиты, расположенные параллельно, на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну подвижную формозажимающую плиту, установленную с возможностью перемещения по раме, по меньшей мере, один замыкающий привод, который установлен на одной из неподвижных плит, причем на подвижную формозажимающую плиту действует усилие замыкания, направленное вдоль оси к другой неподвижной плите, и четыре элемента, работающих на растяжение, с одинаковой формой и одинаковыми размерами, которые жестко соединяют обе неподвижные плиты друг с другом и воспринимают силу реакции, создаваемую замыкающим приводом на обеих неподвижных плитах, отличающееся тем, что каждый элемент, работающий на растяжение, соединен с одной из неподвижных плит в верхней точке воздействия выше и с другой неподвижной плитой в нижней точке воздействия ниже горизонтальной плоскости, проходящей через ось замыкающего усилия, при этом верхний край элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере, в зоне между неподвижной формозажимающей плитой и подвижной формозажимающей плитой лежит глубже, чем горизонтальная плоскость, проходящая через ось усилия замыкания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы, работающие на растяжение, выполнены L-образной формы с преимущественно вертикальным плечом, которое соединено с верхней точкой воздействия и с преимущественно горизонтальным плечом, соединенным с нижней точкой воздействия.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что на каждой стороне машины имеется внутренний элемент, работающий на растяжение, который расположен ближе к неподвижным плитам, и наружный элемент, работающий на растяжение, предусмотрен на стороне внутреннего элемента, противоположной неподвижным плитам, во внутреннем элементе, работающем на растяжение, предусмотрено отверстие для прохода цапфы, соединяющей наружный элемент, работающий на растяжение, с неподвижной плитой.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в наружном элементе, работающем на растяжение, выполнено отверстие такого же размера и с таким же расположением, как и на внутреннем элементе, работающем на растяжение.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оба элемента, работающие на растяжение, шарнирно соединены друг с другом на каждой стороне машины по продольной средней линии своих горизонтальных полок.

6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что на каждой стороне машины элемент, работающий на растяжение, расположенный ближе к раме машины, зафиксирован без возможности смещения в направлении оси усилия замыкания.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что цапфа, выступающая от элемента, работающего на растяжение, в направлении к раме машины проходит подвижно в вертикальном направлении между горизонтальными направляющими рамы машины.

РИСУНКИ

Рисунок 1