用于成型機(jī)的噴射機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于成型機(jī)、尤其注射成型機(jī)的噴射機(jī)組，其具有噴射活塞、用于使噴射活塞運(yùn)動的驅(qū)動裝置和蓄能器。此外，本發(fā)明涉及一種具有至少一個這種噴射機(jī)組的成型機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于成型機(jī)的噴射機(jī)組近年來已經(jīng)得到許多發(fā)展。在這種情況下尤其重要的是:以越來越好的質(zhì)量和可再現(xiàn)性并且越來越精確地制造所生產(chǎn)的成型件。在此必須注意的重要區(qū)域是所有的噴射區(qū)域或者噴射通道以及在此特別是對成型件質(zhì)量產(chǎn)生重要作用的噴射壓力。近年來，在成型和注射成型法中除了純塑料之外，還越來越多地使用添加劑如金屬、玻璃纖維等等。尤其是在金屬壓鑄時和通常在添加劑份額高時，所噴射的材料(成型質(zhì)量體)的可壓縮性小或者小于純塑料噴鑄時的可壓縮性。在由工藝決定的高噴射速度的情況下和在需處理的材料同樣壓縮性小的情況下，相關(guān)驅(qū)動元件的慣性會導(dǎo)致制動路程較長，并且由此造成不允許高度的模具內(nèi)壓。由此損害了成型件質(zhì)量，并且使噴射機(jī)組的所有部件承受尚負(fù)荷。
[0003]不可壓縮的成型質(zhì)量體(例如取決于添加物的塑料)與通?？蓮?qiáng)烈壓縮的成型質(zhì)量體(大多數(shù)塑料)相比在調(diào)整時產(chǎn)生困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種改進(jìn)型的噴射機(jī)組。尤其應(yīng)消除現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點。首先應(yīng)防止過高的模具內(nèi)壓。在成型質(zhì)量體不可壓縮時，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)可調(diào)節(jié)性。
[0005]這通過具有權(quán)利要求1的特征的噴射機(jī)組得以實現(xiàn)。因此規(guī)定:蓄能器使驅(qū)動裝置與噴射活塞相連。
[0006]因此，蓄能器一方面形成一種過載保護(hù)。換句話說，通過在噴射活塞與驅(qū)動裝置之間的蓄能器，從一定的力水平開始可以大大減小直線運(yùn)動部件的軸向剛性，并且由此保護(hù)機(jī)械裝置不過載。這意味著，噴射活塞可以軸向進(jìn)行彈性運(yùn)動，這是因為該噴射活塞經(jīng)由蓄能器直接與優(yōu)選至少可平移運(yùn)動的驅(qū)動裝置相連。
[0007]恰恰在成型質(zhì)量體不可壓縮的情況下，蓄能器另一方面可以用來形成的通常在可壓縮的成型質(zhì)量體中所具有的撓性，以便達(dá)到其調(diào)節(jié)能力。
[0008]位于噴射活塞的區(qū)域內(nèi)的蓄能器或者彈簧到目前為止由現(xiàn)有技術(shù)僅已知回流阻塞裝置，但是通過這些回流阻塞裝置實現(xiàn)完全不同的目的，即，防止噴射材料回流到噴射活塞與噴射缸之間的區(qū)域中。為此的例子由US5441400、DE1201039、DE2522616、EP0323556A2、EP0541048A1和US5044926已知。所有這些回流阻塞裝置具有彈簧裝置形式的蓄能器，以便從確定的噴射壓力開始阻塞噴射材料回流。但是通過這種裝置不能防止成型模具的腔中的壓力過大。更確切地說，這些回流堵塞裝置恰恰在高壓力的情況下形成噴射活塞的穩(wěn)定或者固定部分。與其相反，在本發(fā)明中，蓄能器不是如在回流阻塞裝置的情況中那樣在噴射活塞與噴射缸之間起作用，而是直接在噴射活塞與驅(qū)動裝置之間起作用。
[0009]原則上，蓄能器僅能設(shè)置在噴射活塞中，例如使噴射活塞的前部部分與噴射活塞的后部部分相連。權(quán)利要求文本也包括這種變型，這是因為總是這樣的情況:蓄能器將噴射活塞的前部部分通過連接后部部分來與驅(qū)動裝置相連。重要的是:蓄能器是傳動系的起緩沖作用的組成部分(從驅(qū)動裝置直到噴射活塞的尖端)。蓄能器必須至少如此設(shè)置，從而通過該蓄能器使活塞尖端相對驅(qū)動裝置可運(yùn)動并且由此是撓性的。
[0010]如已知的那樣，噴射機(jī)組具有噴射缸，噴射活塞至少可平移運(yùn)動地支承在該噴射缸中。還可以規(guī)定:噴射活塞構(gòu)造成噴射蝸桿，噴射蝸桿由驅(qū)動裝置來平移地和可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
[0011]此外，噴射機(jī)組可以具有開環(huán)或閉環(huán)控制單元。這尤其能夠?qū)崿F(xiàn)的是:通過噴射活塞能夠以經(jīng)由開環(huán)或閉環(huán)控制單元可確定的標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力將噴射材料噴射到成型機(jī)的成型模具的腔中。開環(huán)或閉環(huán)控制單元能夠由操縱者經(jīng)由操縱裝置連同顯示屏來操縱。
[0012]原則上，蓄能器可以構(gòu)造成橡膠狀的緩沖元件。此外，它可以構(gòu)造成緩沖活塞或者液壓缸。但是優(yōu)選地規(guī)定:蓄能器構(gòu)造成彈簧裝置。在此，彈簧裝置可以具有至少一個橡膠彈簧或至少一個氣動彈簧。優(yōu)選地，彈簧裝置具有壓力彈簧或者壓力彈簧組。
[0013]在本發(fā)明中尤其重要的是:彈簧裝置不損害“正?！钡膰娚溥^程。為此優(yōu)選采用相對較軟的彈簧裝置，并且通過彈簧裝置的預(yù)緊(例如通過插入間隔襯套)來補(bǔ)償在正常噴射過程中的期望壓力。作為數(shù)值例子可以規(guī)定:將彈簧裝置預(yù)緊到可能全部偏移的30%為止。為了達(dá)到足夠的持久荷重能力，如此選擇彈簧常數(shù)和預(yù)緊大小，使得彈簧裝置在荷重情況下的荷重不超過持久荷重極限。尤其應(yīng)避免彈簧裝置碰撞到塊體上。在這種情況下可以為彈簧裝置設(shè)置保護(hù)裝置(例如機(jī)械的擋板)，該保護(hù)裝置防止彈簧裝置的這樣有力的碰撞。這就是說，彈簧裝置在此如此硬，以致該彈簧裝置形成傳動系的從驅(qū)動裝置直到噴射活塞尖端的堅固的、沒有彈性的部件。剛性描述的是主體通過力或扭矩對彈性變形的抵抗。在噴射材料進(jìn)行噴射時抵抗開始，噴射材料在封閉的腔內(nèi)沒有被進(jìn)一步擠壓。換句話說，彈簧裝置的預(yù)緊力與標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力一致。標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力例如可以為大約2000bar，但是根據(jù)使用目的可以變化很大。
[0014]為了防止腔壓力或者模具內(nèi)壓過高，特別優(yōu)選規(guī)定:在噴射壓力被提高到高于標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力時，噴射活塞克服彈簧裝置的剛性并且在彈簧裝置彈性變形的情況下相對驅(qū)動裝置可運(yùn)動。換句話說，傳動系運(yùn)動通過彈簧裝置的彈性緩沖，因此使得模具內(nèi)壓不過高。
[0015]尤其優(yōu)選地規(guī)定:彈簧裝置具有多個優(yōu)選有規(guī)律地圍繞噴射機(jī)組縱軸線設(shè)置的彈簧、優(yōu)選螺旋彈簧。
[0016]為了能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的緩沖運(yùn)動以及為了防止彈簧傾斜，優(yōu)選規(guī)定:在驅(qū)動裝置與噴射活塞之間的相對運(yùn)動經(jīng)由至少一個引導(dǎo)元件來引導(dǎo)。在此特別優(yōu)選地規(guī)定:每個引導(dǎo)元件由彈簧裝置的一個彈簧圍繞。換句話說，引導(dǎo)元件被引導(dǎo)穿過每個彈簧。
[0017]關(guān)于另一構(gòu)思，為了基于使用不可壓縮的成型質(zhì)量體更撓性地構(gòu)造剛性系統(tǒng)，優(yōu)選規(guī)定:在沒有使用預(yù)緊的情況下，撓性地構(gòu)造彈簧裝置，從而獲得整個系統(tǒng)的期望撓性?？梢酝ㄟ^試驗或模擬來找出來如何撓性構(gòu)造彈簧裝置時。因此，也可以在填充階段就已經(jīng)實現(xiàn)噴射活塞的運(yùn)動適配。
[0018]也要求保護(hù)一種具有至少一個根據(jù)本發(fā)明的噴射機(jī)組的成型機(jī)、特別是注射成型機(jī)。
【附圖說明】
[0019]借助【附圖說明】和下文所述的實施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點。附圖:
[0020]圖1示意性示出具有噴射機(jī)組和成型模具的成型機(jī)；
[0021]圖2至5示出噴射活塞和彈簧裝置處在不同位置中的噴射機(jī)組；
[0022]圖6示出在驅(qū)動裝置與噴射活塞之間的連接細(xì)節(jié)；
[0023]圖7示出在具有彈簧裝置和沒有彈簧裝置情況下的壓力-路程曲線圖的比較。
【具體實施方式】
[0024]圖1示意性示出成型機(jī)2，該成型機(jī)具有噴射機(jī)組I和成型模具10作為重要部件。此外，這種成型機(jī)2在正常情況下還包括未示出的模具夾緊板和曲桿機(jī)構(gòu)。為了形成成型件或者注射成型件，首先經(jīng)由注入漏斗21將原料(例如塑料顆粒、金屬或陶瓷粉未、附加的填料如玻璃纖維、附加的液體亦或必要情況下的混合物)置入到位于噴射缸6與噴射活塞3之間的中間室中。如果噴射活塞3構(gòu)造為噴射蝸桿11，那么通過旋轉(zhuǎn)噴射蝸桿11使原料熔化。借助驅(qū)動裝置4將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)入到噴射蝸桿11中。在熔化完成之后進(jìn)行噴射，為此由驅(qū)動裝置4使得噴射蝸桿11呈活塞狀地或者平移地運(yùn)動，因此在噴射蝸桿進(jìn)行噴射之前，積聚的熔化的噴射材料8經(jīng)由噴射通道22被噴射到腔9中。腔9形成在成型模具10的成型半部19與20之間。噴射過程由操作者手動控制。優(yōu)選地，整個噴射過程當(dāng)然可以經(jīng)由操縱單元和開環(huán)或閉環(huán)控制單元7來調(diào)節(jié)。首先，可以經(jīng)由開環(huán)或閉環(huán)控制單元7來調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力Pstand。經(jīng)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力Pstand在正常情況下應(yīng)與腔9中實際產(chǎn)生的模具內(nèi)壓一致。
[0025]但是現(xiàn)在可能發(fā)生下面情況，S卩，由于工藝決定的高噴射速度并且由此長的制動路程或者由于需處理的材料的過小的可壓縮性造成過高的模具內(nèi)壓。為了防止這種情況，在噴射活塞3與驅(qū)動裝置4之間設(shè)置有彈簧裝置5形式的蓄能器。該彈簧裝置將噴射活塞3與驅(qū)動裝置4相連。彈簧裝置5形成阻尼器或者緩沖器，以便補(bǔ)償過高的模具內(nèi)壓。因此噴射活塞