Машина для переработки термопластичных материалов Советский патент 1986 года по МПК B29F1/00 

«

Изобретение относится к области переработки пластмасс в изделия методом литья под давлением и может быть использовано в химической про мьшшенности, в машиностроении.

Известна машина для переработки термопластичных материалов, содержащая поворотный стол с пресс-формами, устройство смыкания и запирания пресс-формы и термопластголовку с основанием, механизмом пластикации, механизмом впрыска, соплом и устройством подвода и отвода сопла.

Известная машина имеет следунлцие недостатки.

Основная часть термопластголов- ки, включающая механизм пласти- .кадии, механизм впрыска, сопло и :другие злементы, в целом создающие узел со значительной массой, в процессе работы совершает возвратнопоступательное гшоскопараллельное движение.

Механизм смыкания, механизм запирания пресс-форм и устройство подвода и отвода сопла имеют единый поршневой привод, несмотря на то, что по величине усилия, времени и. последовательности действия каждый механизм имеет свою характеристику. Так, для прижима сопла к пресс-форме требуется минимальное усилие, для смыкания пресс-формы - в несколько раз большее, а для запирания пресс-формы при впрыске - в 10-20 раз большее усилия смыкания. По времени наиболее коротким явля- ется период впрыска и одновременного запирания, а смыкание связано с охлаждением деталей в пресс-т юрме и продолжается во много раз дольше. Также и в последовательности действия усилий: вначале смыкание, далее запирание и прижим сопла.

В конечном итоге использование известной машины приводит к необходимости перемещать значительные массы термопластголовки и иметь привод механизма смыкания пресс-формы, механизма запирания и устройства подвода и отвода сопла, рассчитанный на наибольшее усилие и наибольш продолжительность действия, что приводит к сложной конструкции.

Ближайшей по технической сущнос- ;ти и достигаемому результату к изо:бретению является машина для пере2455

работки термопластичных материалов, содержащая основание, стол с подвижной и неподвижной частями прессформ, устройство замыкания пресс- форм, устройство запирания, механизм впрыска, выполненный в виде материального цилиндра с соплом, расположенным перпендикулярно продольной оси материального цилиндра, и опорой, привод подвода-отвода механизма впрыска в виде гильзы силового цилиндра, шток которого шарнир-. но прикреплен к материальному цилиндру между опорой и соплом.

В указанной машине подвод-отвод механизма впрыска осуществляется поворотом материального цилиндра на некоторый угол посредством силового цилиндра, что исключает возвратно-поступательное плоскопараллель- нов перемещение больших масс и упрощает конструкцию привода.

Недостаток известной машины состоит в том, что она имеет отдельные приводы подвода-отвода механизма впрыска и устройства запирания, что снижает производительность и повьш1ает энергоемкость машины. Кроме того, выполнение опоры материального цилиндра в виде упругого элемента, размещенного в точке наименьшей деформации за пределами центра тяжести, ограничивает поворот механизма впрыска, увеличивает усилие на его перемещение.

Цель изобретения - повьш1ение производительности машины и снижение энергозатрат за счет обеспечения запирания пресс-форм приводом подвода-отвода механизма впрыска.

Достигается указанная цель тем, что в машине для переработки термо- пластичных материалов, содержащей основание, стол с подвижной и неподвижной частями пресс-форм, устройство замыкания пресс-форм, устройство запирания, механизм впрыска, выполненный в виде материального цилиндра с соплом, расположенным перпендикулярно продольной оси материального цилиндра, и опорой и привод подвода-отвода механизма Впрыска в виде гильзы силового цилиндра, шток которого шарнирно прикреплен к материальному цилиндру между опорой и соплом, согласноизобретению гильза силового цилиндра шарнирно закреплена на оскованйи, .опора выполнена в виде шарнира, раз3мещенного в центре тяжести механизма впрыска, а устройство запирания выполнено в виде подпружиненных опор, смонтированных на материаль ном цилиндре- параллельно оси сопла с возможностью взаимодействия с по- движной частью пресс- ормь: для ее запирания.

Данное решение позволяет выпол нить механизм впрыска в виде коро мысла с шарниром в центре тяжести, что образует двуплечий сбалансирован ный рычаг, благодаря чему сводятся к минимуму энергозатраты на пере- мещение механизма впрыска с соплом, сокращаются время подвода- отвода сопла и цикл работы машины в целом, .снижается металлоемкость конструк- |ции и затраты на ее изготовление. Использование единого привода для подвода-отвода механизма впрыска, сопла и запирания пресс- форм во время впрыска материала при условии дифференцирования усилия cиJ oвoгo цилиндра на сопло и пресс-форму, что достигается пружинными опорами, также создает возможность снизить металлоемкость и энергоемкость.

На фиг. 1 представлена машина с разрезом по механизму впрыска и устройству смыкания пресс-форм; на фиг. 2 - машина, вид в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Машина для переработки термопластичных материалов содержит основание 1, поворотный стол 2 с нижней неподвижной 3 и верхней подвижной 4 частями пресс-форм. На столе 2 размещено устройство 5 замыкания пресс-форм с рабочими цилиндрами 6. На основании 1 размещен механизм впрыска, вьтолненный в виде материального цилиндра 7 со шнеком 8 бункером 9 и соплом 10, расположенным перпендикулярно продольной оси материального цилиндра 7. Материальный цилиндр 7 механизма впрыска размещен на раме 11 и прикреплен к ней болтами 12. Рама I1 совместно с материальным цилиндром 7 имеет опору в виде шарнира 13, размещенного на основании 1 в центре тяжести механизма впрыска. Привод подвода-отвода механизма впрыска выполнен в виде силового цилиндра, шток 14 которого шарнирно, т.е. посредством шарнира 15 прикреплен к раме 11 материального цилиндра 7, а гильза 16 посредством шарнира 17 установле-

2455

на на основании 1. Шарнир 15 размещен между соплом 10 и шарниром 13. Сопло 10 имеет мундштук 18. На раме 1 1 материального цилиндра 7

5 смонтировано устройство запирания пресс- форм, вьтолненное в виде винтового регулировочного элемента 19, контргаек 20, тарельчатых пружин 21 для подпружинивания опор 22,

0 крышек 23 и стопорных колец 24. Опоры 22 смонтированы параллельно оси сопла 10 с возможностью взаимодействия с подвижной частью 4 прессформы дпя ее запирания, причем пресс-

5 форма имеет горизонтальную плоскость разъема.

Машина для переработки термопластичных материалов работает следующим образом.

0 Гранулы термопластичного материала загружаются в бункер 9 механизма впрыска, включаются нагреватели и закрывается сопло 10. После достижения заданной температуры включается

5 привод вращения шнека 8 механизма впрыска (привод не показан), и начй- |наются процесс пластикации материала и набор дозы для впрыска в пресс- форму.

Одновременно с началом набора дозы включается привод поворотного стола 2, и находящиеся на нем части 3, 4 пресс-форм с устройствами 5 заммкания начинают перемещение на один шаг. Одна из пресс-Лорм перемещается на позицию, где расположено сопло 10 механизма впрыска. По пути следования под действием устройства 5 замыкания и его рабочего цилиндра 6 ( распределитель энергоносителя не показан) верхняя часть 4 садится на нижнюю неподвижную часть 3, и пресс- форма смыкается. Поперечное сечение рабочего цилиндра 6 и давление энергоносителя в нем для каждого устройства 5 замыкания подобраны так, чтобы обеспечить минимальное усилие смыкания и размыкания пресс-п}юрмы.

Пресс- форма, расположенная на

0 поворотном столе 2 за смыкающейся пресс-формой (по направлению перемещения) , в это время, наоборот, размыкается, так как на позиции, предшествующей позиции впрыска, осу5 ществляется съем готовых изделий. Оставшиеся пресс- формы на всех 1 позициях поворотного стола 2 при ;перемещении остаются сомкнутыми. Период времени перемещения пресс формы с позиции на позицию выбран с тем, чтобы обеспечить за это вре- мя подготовку ддзы спластицированно го материала механизмом впрыска. Когда пресс-форма приходит на позицию впрыска, включается силовой цилиндр гильза 16 подвода и отвода механизма впрыска. Рама 1 1 повора- чивается, и сопло 10 начинает приближаться к литниковому отверстию подвижной части 4 пресс- ормы. Одна ко прежде чем мундштук 18 войдет в контакт с литниковым отверстием, в действие вступает устройство запира ния пресс-формы. При этом опоры 22 через тарельчатые пружины 21, отрегулированные элементами 19 на определенное усилие запирания, нагру- жают верхнюю часть 4 пресс-формы или плиту устройства замыкания 5. Пружины 21 по своей характеристике (деформация в зависимости от усилия) выбраны с условием, чтобы по достижению заданного усилия запирания мундштук 18 входил в контакт с литниковым отверстием прессформы . По достижении заданного усилия .запирания пресс-формы, что контроли руется в схеме управления силовым цилиндром с гильзой 16, подается импульс на срабатывание механизма впрыска, открывается сопло 10, и спластицированный материал заполняет рабочую полость пресс-формы. Далее после кратковременной ВЬРдержки срабатьшает привод отвода ме ханизма впрыска и сопла 10. Ра- ма 11 коромысла приходит в исходное положение. Цикл повторяется. Таким образом, на поворотном сто ле 2 осуществляется смыкание пресс- форм, охлаждение, раскрытие их и из влечение готовых изделий, а механиз впрыска при этом подготавливает доз спластицированного материала, пово- poTHbiM движением рамы 1 1 запирает пресс-формы и одновременно подводи1 сопло 10, производит впрыск и в кон це цикла отводит сопло IО и снимаетусилие запирания. В качестве базового объекта была принята кногопозиционная роторная машина для литья термопластов, где использован многопозиционный поворотный стол с пресс-формами, механизм пластикации, механизм впрыска и сопло в которой расположены на одной оси, горизонтально, перпендикулярно по отношению к оси поворотного стола. Впрыск спластицированного материала производится в разъем пресс-формы, движение сопла - возвратно-поступательное, вдоль оси механизма пластикации. Предлагаемое изобретение в срав- нрнии с базовым объектом при равном количестве пресс-форм и идентичности их объемов обладает следзтощими преимуществами: занимает .меньшую площадь, так как сопло механизма впрыска располагается над поворотным столом, а не сбоку его. При зтом снижается металлоемкость и упрощается конструкция; обладает меньшей энергоемкостью, так как затраты энергии для поворотных движений уравновешенного коромысла рамы механизма впрыска значительно ниже затрат на возвратно-поступательное перемещение механизма впрыска; обладает более высокой производительностью в связи с тем, что сокращаются период времени перемещения поворотного стола и период времени подвода и отвода сопла, в свою очередь обусловленные отсутствием на поворотном столе механизмов запирания пресс-формы и перенесением их функций на механизм впрыска и, кроме того, возможностью перемещения уравновешенных масс рабочего узла механизма впрыска, объединенных в двуплечий рычаг - коромысло. Общий экономический эффект вьфа- жается в снижении затрат на изготовление машины на 10%, повьш1ении производительности на 15%.

МАШИНА ДПЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая основание, стол с подвижной и неподвижной частями пресс-форм, устройство за в 1кания пресс-форм, устройство запирания, механизм впрыска, выполненный в виде материального цилиндра с соплом, расположенным перпендикулярно продольной оси материального цилиндра, и опорой, и привод подвода-отвода механизма впрыска в виде гильзы силового цилиндра, шток которого шарнирно прикреплен к материальному цилиндру между опорой и соплом, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения производительности машины и снижения энергозатрат за счет обеспечения запирания прессформ приводом подвода-отвода механизма впрыска, гильза силового цилиндра шарнирно закреплена на основании, опора выполнена в виде шарнира, размещенного в центре тяжес(Л ти механизма впрыска, а устройство запирания выполнено в виде подпру- жиненных опор, смонтированных на материальном цилиндре параллельно оси сопла с возможностью взаимодействия с подвижной частью прессформы ее запирания. со ю 42 сд сд