ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 1996 года по МПК B22D17/26 B29C45/67 

Изобретение относится к запорным устройствам форм, применяемых в литье под давлением.

Известно устройство запирания формы в машинах для литья под давлением, в котором запирающее усилие создается четырьмя внецентренно опирающимися на стационарный носитель части формы запорными цилиндрами. Запирающее усилие по колоннам передается на второй направленный с возможностью смещения носитель части формы. Для открытия и закрытия формы подвижный носитель части формы перемещается с помощью двух расположенных по диагонали противоположно друг другу смещающих цилиндров, которые с одной стороны, шарнирно опираются на стационарный носитель части формы, а с другой стороны, также шарнирно закреплены на подвижном держателе части формы /1/.

В противоположность этому рассматриваемое изобретение исходит из запорного устройства лишь с одним, установленным центрально цилиндром, который как соединяет носители частей формы, так и создает запирающее усилие. В такой конструкции вследствие значительных запирающих усилий существует опасность того, что могут возникнуть повреждения, если обе части формы при закрытии формы соединятся друг с другом не точно по центру.

В основу данного изобретения положена задача усовершенствования известного запорного устройства таким образом, чтобы обеспечить улучшенное функционирование при повышенном сроке службы.

Согласно изобретению это обеспечивается за счет того, что цилиндрическое запорное приспособление по меньшей мере шарнирно соединено с перемещаемой второй несущей частью формы.

Изобретение основано на том, что вышеуказанные проблемы возникают тогда, когда вследствие неточности изготовления и существующих допусков возникают непараллельности или несоосности между осью перемещения запорного цилиндра с одной стороны, и подвижной несущей частью формы, с другой стороны. Благодаря специальной конструкции цилиндрического запорного приспособления, в которой запирающий поршень соединен с двумя выходящими из цилиндра в противоположные стороны штоками, которые проходят в специальных направляющих кольцах, запирающий поршень направляется более "туго", чем несущая часть формы, выполненная в виде несущей плиты, жестко соединенной с одним из поршневых штоков, вследствие чего направление поршня "доминирует" над направлением несущей части формы. Это приводит к тому, что при непараллельности осей перемещения несущая часть формы принудительно устанавливается запорным цилиндром по осям перемещения, что приводит к вышеописанным проблемам. Кроме того, это вызывает сильный износ в направляющих несущей части формы.

С помощью шарнирного соединения, обеспечивающего возможность поворота между запорным цилиндром и подвижной несущей частью формы, обеспечивается отсоединение, с одной стороны, направляющих запорного цилиндра и несущей части формы, с другой стороны, это приводит к устранению несоосности или непараллельности между осями перемещения. Это означает, что благодаря изобретению исключается воздействие направляющих запорного цилиндра или запорного поршня, с одной стороны, и несущей части формы, с другой стороны. При этом согласно изобретению является целесообразным направлять подвижную несущую часть формы без возможности опрокидывания. Для этого предпочтительно выполнить перемещающуюся несущую часть формы в виде двух параллельных, расположенных поперечно, в частности, перпендикулярно к оси перемещения и жестко соединенных друг с другом несущих плит, имеющих расположенные по одной оси направляющие отверстия, в которых проходят параллельные штанги. За счет такого выполнения направляющие или направляющие отверстия располагаются в направлении перемещения сравнительно далеко друг от друга, благодаря чему по сравнению с вышеописанным уровнем техники обеспечивается более хорошее направление подвижной несущей части без опасности опрокидывания.

Далее изобретение поясняется более подробно с помощью предпочтительного примера осуществления, представленного на чертежах, где на фиг. 1 показано запорное устройство согласно изобретению в частичном разрезе; фиг. 2 узел II устройства по фиг. 1 в увеличенном масштабе.

Запорное устройство согласно изобретению, представленное на фиг. 1, состоит из неподвижно расположенной первой несущей части 1 формы, перемещающейся относительно нее второй несущей части 2 формы, а также по меньшей мере одного соединенного с несущими частями 1, 2 формы приводимого в действие напорной средой, в частности, гидравлической, запорного приспособления 3. К несущим частям 1 и 2 формы крепятся не показанные на чертеже элементы формы или полуформ для литья под давлением с определенным расположением друг относительно друга. Запорное приспособление 3 состоит из цилиндра 4 и перемещающегося в нем запирающего поршня 5, приводимого в действие напорной средой и соединенного с выходящим из цилиндра с уплотнениями штоком 6. Запирающий поршень 5 и шток 6 показаны на фиг. 1 пунктиром. При этом запирающий поршень 5 дополнительно соединен со вторым штоком 7, расположенным с противоположной стороны поршня. Оба штока 6, 7 проходят по не показанным на чертеже направляющим в цилиндре 4, следствием чего является очень "тугое" направление, благодаря чему запирающий поршень 5 в сочетании с поршневыми штоками 6, 7 может воспринимать очень большие поперечные усилия за счет направляющих, расположенных на очень большом расстоянии друг от друга в осевом направлении.

В представленной предпочтительной форме выполнения изобретения цилиндр 4 установлен неподвижно и косвенно соединен с первой неподвижной несущей частью 1, в то время как вторая подвижная несущая часть 2 соединена через шток 6 с запирающим поршнем 5. Кинематическое реверсирование этой предпочтительной формы выполнения лежит также в рамках описываемого изобретения.

Запорное цилиндрическое приспособление 3 согласно изобретению шарнирно соединено с подвижной несущей частью 2 формы. Для этого в предпочтительной форме выполнения шток 6 соединен через шарнир 8 с подвижной несущей частью 2 формы. За счет применения этого шарнира 8 достигается преимущество, заключающееся в том, что ось 9 запирающего цилиндрического приспособления 3 с одной стороны и ось 10 перемещения подвижной несущей части 2 формы с другой стороны проходят непараллельно, т. е. под острым углом друг к другу, не оказывая влияния на направляющие запорного цилиндрического приспособления 3 и несущей части 2 формы.

Как далее видно, на фиг. 1 подвижная несущая часть 2 формы направляется без опасности опрокидывания на предпочтительно четырех параллельных друг другу, а также к оси 10 перемещения направляющих штангах 11. Эти направляющие штанги 11 связывают между собой неподвижную несущую часть 1 формы и крышку 12 цилиндра запорного приспособления 3. В предпочтительном примере выполнения подвижная несущая часть 2 формы состоит из двух параллельных друг другу, в частности, приходящих перпендикулярно к оси 10 перемещения и жестко, предпочтительно неразъемно соединенных друг с другом с помощью привариваемого соединительного элемента 13 несущих плит 14 и 15. Эти несущие плиты 14 и 15 имеют соответствующие, проходящие по одной оси направляющие отверстия 16 для направляющих штанг 11. В направляющих отверстиях 16 расположены соответствующие втулкообразные направляющие насадки 17, которые могут выступать за несущие плиты 14, 15. Это выполнение согласно изобретению обеспечивает очень хорошее, защищенное от опрокидывания и при этом не создающее большого трения направление несущей части 2 формы.

Как лучше всего видно на фиг. 2, шарнир 8, расположенный между штоком 6 поршня и несущей частью 2 формы согласно изобретению состоит из шарнирной головки 18, расположенной или выполненной (отформованной) на штоке 6 поршня и гнезда 19, в которое входит эта головка и которое соединено с несущей частью 2 формы. При этом шарнирная головка 18 имеет по меньшей мере на стороне, обращенной в направлении запирания (стрелка 20), т. е. обращенной к неподвижной несущей части 1 формы сферическое опорное гнездо 21. Гнездо 19 шарнира имеет соответствующую сферическую поверхность 22 для шарнирного соединения, благодаря чему при перемещении в направлении 20 запирания шарнирная головка вводится своей опорной поверхностью 21 на опорную поверхность 22 гнезда 19 шарнира. За счет этого через шарнир 8 могут передаваться очень большие усилия запирания. Шарнирная головка 18 имеет в представленном примере на своей обращенной в осевом направлении опорной поверхности 21 стороне ступенчатую поверхность 23, проходящую перпендикулярно к оси 9 перемещения запорного цилиндрического приспособления 3, а гнездо 19 шарнирно имеет ступенчатую поверхность 24, расположенную по оси напротив сферической опорной поверхности 22, перпендикулярно к оси 10 перемещения подвижной несущей части 2 формы. При этом ступенчатые поверхности 23 и 24 располагаются с таким зазором, т. е. на таком расстоянии друг от друга, что если говорить гипотетически, запорное цилиндрическое приспособление 3 и подвижная несущая часть 2 могут поворачиваться на угол, по меньшей мере равный ±5^o. В действительности такой поворот из-за направляющих не происходит, более того, эти признаки изобретения приводят к тому, что параллельность между осями 9 и 10 перемещения может выравниваться или составлять по меньшей мере ±5^o, не влияя существенно на процесс перемещения запорного устройства согласно изобретению. Оси 9, 10 перемещения могут пересекаться, таким образом, под углом, равным минимум 5^o или максимум 175^o (дополнительные углы), причем тогда только лишь шарнир 8 получает соответствующий поворот. При этом шарнирная головка 18 располагается в гнезде 19 шарнира с радиальным зазором. Этот радиальный зазор, а также осевой зазор между ступенчатыми поверхностями 23, 24 показаны на фиг. 2 для наглядности в увеличенном масштабе. На самом деле этот зазор равен нескольким миллиметрам.

В непоказанной на чертеже альтернативной форме выполнения изобретения вместо ступенчатых поверхностей 23, 24 на стороне шарнира 8, противолежащей в осевом направлении опорным поверхностям 21, 22 может быть предусмотрена опора на соответствующей опорной поверхности, т. е. шарнирная головка 18 вместо ступенчатой поверхности 23 может иметь сферическую опорную поверхность, располагаемую в соответствующей сферической опорной поверхности шарнирного гнезда 19 вместо ступенчатой поверхности 24. За счет этого в направлении отвода может передаваться большое усилие.

Как далее видно в предпочтительном примере выполнения изобретения, показанном, в частности, на фиг. 2, гнездо 19 шарнира образовано предпочтительно двумя разъемно соединенными друг с другом, а также с несущей частью 2 формы, расположенными параллельно друг другу пластинчатыми опорными элементами 25 и 26. При этом один из опорных элементов 25 имеет сквозное отверстие для штока 6 поршня, который продолжается за ступенчатую поверхность 24, входя в гнездо 19 шарнира. Другой опорный элемент 26 имеет в качестве углубления сферическую опорную поверхность 22. Целесообразно, если оба опорных элемента 25 и 26 имеют расположенные по одной оси отверстия, через которые проходят крепежные винты 27, соединяющие несущую плиту 14 несущей части 2 формы. При этом может быть предусмотрено также приспособление, с помощью которого может изменяться расстояние опорных элементов 25, 26 для регулировки зазора, что, в частности, является предпочтительным для выполнения согласно альтернативному варианту с "двойными" сферическими опорными поверхностями (в направлении прижима и отвода).

В предпочтительном примере выполнения, представленном, в частности, на фиг. 2, поршневой шток 6 имеет удлиненную хвостовую часть, проходящую в осевом направлении через шарнирную головку 18 в отверстиях гнезда 19 шарнира, т. е. второй опорный элемент 26, а также несущую плиту 14 несущей части 2 формы, которая выполнена полой в качестве выталкивающего цилиндра 28. Этот выталкивающий цилиндр 28 содержит поршень, который соединен посредством штока 29 с выталкивателем 30. За счет этого образуется выталкивающее устройство 31, взаимодействующее с соответствующим выталкивателем, не показанным на чертеже формы для литья под давлением. Выталкиватель 30 направляется через направляющий элемент 32 на одной, по меньшей мере, направляющей штанге 33.

Полноты ради следует еще упомянуть, что, как видно на фиг. 1, запорное устройство согласно изобретению имеет датчик перемещения 34, регистрирующий положение подвижной несущей части 2 формы. При этом подвижная несущая часть 2 формы соединена с датчиком перемещения 35, который выдает сигнал для гидравлического управления запорного устройства.

Изобретение не ограничивается представленным на чертеже и в описании вариантом выполнения изобретения, а охватывает все равноценные выполнения изобретения.

Сущность изобретения: запорное устройство для формы, предназначенной для литья под давлением, содержит неподвижно установленную первую несущую часть формы, перемещающуюся относительно нее вторую несущую часть формы, а также запорное приспособление, соединенное с несущими частями формы, приводимое в действие давлением напорной среды. Запорное приспособление соединено с подвижной второй несущей частью формы и выполнено в виде неподвижно закрепленного цилиндра с поршнем, который с помощью штока соединяется с подвижной несущей частью формы, причем соединение осуществляется с помощью шарнира. 5 з. п., 2 ил.

1. Запорное устройство для формы литья под давлением, содержащее неподвижно установленную первую несущую часть формы, подвижную относительно нее вторую несущую часть формы, соединенное с несущими частями формы и приводимое в действие рабочей средой запорное устройство, состоящее из стационарно закрепленного цилиндра и запорного поршня, соединенного с помощью штока с подвижной несущей частью формы, отличающееся тем, что шток поршня соединен с подвижной несущей частью формы посредством шарнира, состоящего из установленной на штоке головки и приемной части, причем головка шарнира имеет сферическую опорную поверхность, прилегающую к соответствующей, выполненной в виде сферической чаши, опорной поверхности приемной части шарнира. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что головка шарнира имеет на стороне, противоположной опорной поверхности, проходящую перпендикулярно оси перемещения запорного устройства ступенчатую поверхность, расположенную напротив ступенчатой поверхности приемной части, проходящей перпендикулярно оси перемещения подвижной несущей части формы с зазором по оси, обеспечивающим выравнивание непараллельности между осями перемещения до угла, равного по меньшей мере ±5^o. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемная часть шарнира выполнена в виде двух разъемно соединенных друг с другом и с несущей частью формы и расположенных параллельно пластинчатых опорных элементов. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная несущая часть формы установлена на предпочтительно четырех параллельных друг другу и оси перемещения направляющих штангах для предотвращения опрокидывания. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что подвижная несущая часть формы состоит из двух параллельных, расположенных перпендикулярно оси перемещения и жестко, в частности, неразъемно соединенных друг с другом несущих плит, имеющих соосные направляющие отверстия для штанг. 6. Устройство по 1, отличающееся тем, что шток запорного устройства в своей хвостовой части, со стороны, противоположной запорному поршню, выполнен в виде выталкивающего приспособления, проходящего в осевом направлении через отверстия шарнира и подвижной несущей части формы и приводимого в действие рабочей средой.