具有流体静力地支承在框架元件上的夹板的闭合单元

摘要

本发明涉及一种闭合单元，尤其是用于注射成型机，包括至少一个活动的成型夹板(10)，该成型夹板活动地支承在一个框架元件(40)上，其中在成型夹板(10)与框架元件(40)之间设有一个用于较容易地来回移动的润滑。为了避免与速度相关的摩擦系数，如它在流体动力支承时通常出现的，在成型夹板(10)与框架元件(40)之间至少在一个位置上构成一个流体静力支承。此外本发明涉及一种用于运行闭合单元的方法，其中在移动活动的成型夹板(10)之前在流体静力支承内建立压力，该压力移动活动的成型夹板，并且在移动后又卸去用于流体静力支承的压力。

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的闭合单元。

背景技术

对于尤其是用于注射成型机的闭合单元，一般设有两个用于容纳成型模具的成型夹板，其中至少一个成型夹板活动地支承在一个机座上。所述活动的成型夹板为了闭合和打开闭合单元可以来回移动。

通常对于活动的成型夹板使用一个带有流体动力润滑的滑动支承作为在机座的框架元件上的支承。这意味着，在各支承元件之间设置或者涂覆润滑剂，并且在滑动运动时在需要支承的各元件之间形成润滑膜。例如润滑剂可以通过一个本身已知的润滑槽置入。DE 196 02 738作为一种这样的通常的支承的代表。

对于一种这样的、通常的流体动力的润滑或支承的缺点在于与速度有关的摩擦系数。即摩擦在相对较高速度时较小。速度越低，通常由于润滑膜的减少，摩擦可能增加得越厉害(粘滑效应，粘附摩擦效应)。此外当人们在接近闭合运动终了时想要考虑安全相关的事实情况时，所述效应是特别不利的。这种安全相关的事实情况可能是指在把一个未完全完成的产品夹在两个成型夹板之间或者杂质嵌入到闭合单元内。这样的问题情况必须尽可能快和敏感地探测。然而正好在闭合过程的缓慢的终了运动时由于增大的摩擦到目前为止需要一个较大的力消耗，因此不能以足够的程度保证探测误动作的敏感性。

发明内容

本发明的目的是，这样构成一种闭合单元，使得即使在活动的成型夹板的缓慢的移动速度时也能确保一个恒定的较小的摩擦。

结合权利要求1的前序部分通过如下方式解决所述目的，即在活动的成型夹板与框架元件之间构成或者可构成流体静力支承，成型夹板支承在该框架元件上。

由于至少在活动成型夹板的移动运动期间产生的流体静力支承，能使在活动的成型夹板与框架元件之间的摩擦几乎恒定的较低的，尤其是与成型夹板的运动速度无关，活动的成型夹板在该框架元件上运动。因此在慢速时也能使用于移动活动的成型夹板的力消耗较小，由此结果是误动作尤其是安全相关的类型的误动作能良好地被探测。在此一个液压支承看作为流体静力的支承，该液压支承也在成型夹板静止状态时产生或可产生。活动的成型夹板在运动期间主要处在一个液压流体的“垫子”上，它构成在活动的成型夹板与框架元件之间。当然“垫子”也可以通过气动系统获得。一定程度上本发明中的液压概念能进一步解释并且也包含气动流体例如空气。

框架元件例如可以包括一个滑板，该滑板又设置在一个机座上。在滑板上活动地设置一个滑动板条。滑动板条间接或直接与活动的成型夹板固定连接。此外在滑动板条与滑板之间建立流体静力支承。在此滑动板条可以拓宽解释并且一般涉及直接在滑板上滑动的元件。

在建立流体静力支承时在终了效应(Endeffekt)时用压力加载液压介质(或也可以是气动介质)，由此在活动的成型夹板与框架元件或者滑动板条与滑板之间形成一个压力垫。现在可以在所述的压力垫上用低摩擦的方式并且以与速度无关的摩擦系数进行移动，此时成型夹板犹如“悬浮”在一个垫子上。

所述的“垫子”可以通过不同的介质产生。一种带有液压流体的可能性在于把一个压力活塞设置在滑动板条内或者作用到滑动板条上，该压力活塞在操作时给液压流体加载并且把它输送到滑动板条与滑板之间。当然必须设有相应的密封装置，以便防止液压流体泄漏到环境中去。

当使用空气时可以选择类似于在气垫船中的支承。

一种优选的用于流体静力支承的方案在于设置一个液压输入装置以及一个液压输出装置，尤其是在活动的成型夹板的侧面上。在空间上在液压输入装置与液压输出装置之间应该进行液压交换，该液压交换另一方面在滑板与需要支承的成型夹板特别是滑动板条之间延伸。液压输入装置为了液压供给优选与一个液压泵联接。

本发明的一种特别优选的实施方式在于，液压泵构成为具有可调节的体积流量的体积流量泵。在这种情况中自动调节成型夹板从框架元件上被升高的程度。相应预先确定和保证在液压输入装置与液压输出装置之间的恒定的体积流量。如果现在在滑动板条与滑板之间的流动横截面过大(由于过高地抬起)，那么在成型夹板与框架元件之间的压力和距离减小。如果距离太小(由于过紧密地贴近)，那么在活动的成型夹板与框架元件之间的压力和距离又增大。用这种方式用一个预先确定的恒定的体积流量预先确定在成型夹板与框架元件之间或者在滑动板条与滑板之间的一个确定的距离。所述液压泵例如能用一个马达驱动，其中可以设有一个用于一个液压泵或一组液压泵的马达。

一种特别优选的实施方式通过如下方式给出，即一个在滑动板条侧设置在滑动板条内的液压介质出口在圆周侧围绕一个同样朝着滑板方向在滑动板条内延伸的液压介质入口设置。液压介质出口在此可以例如构成有盘形的形状，其中一根液压供给管通入到所述的空间内。液压介质入口可以例如构成为圆环形的，并且与一根液压回流管连接。

当然液压介质入口和液压介质出口也可以用其他方式构成，例如圆环形的液压介质出口和中心的液压介质入口。也可以选择其他的几何形状。不过在该相互关系中重要的仅是，在液压介质出口与液压介质入口之间发生流体交换，其中在成型夹板与框架元件之间或者滑动板条与滑板之间的流体流导致一个液压垫，该液压垫相对于外部环境是密封的。在上述带有构成为圆环形的液压介质入口的实施方式中作为密封元件可以把一个环形密封件置入到凹槽内。

由于结构设计在液压介质入口与液压介质出口之间以及在滑动板条与滑板之间构成一个节流位置，该节流位置的大小由预先确定的体积流量和泵特性(建立压力的能力)确定。

根据不同的体积流量活动的成型夹板抬起不同的高度。

为了在流体动力的解决方案中在回流管路中建立一个液压偏压，在液压回流管路回路内设置一个受弹簧载荷的止回阀。在此弹簧特性确定在所述回流区域内的液压偏压。

为了确保液压体积流量流过每个单独的液压支承，在每一个液压支承的上游设置单独的液压流量调节器。

通常一个活动的成型夹板支承在两侧，并且从而在本发明中在两侧上具有流体静力的支承。沿着移动方向看，根据活动的成型夹板的大小可以设有两个或多个流体静力的支承。当在活动的成型夹板上设置一个用于附加支持的滑块时，流体静力支承不仅可以直接设置在成型夹板下方，而且也可以设置在滑块下方。

在一种用于运行按本发明的闭合单元的方法中，不一定必须持续保持流体静力支承。更确切地说，相应只在板运动的时间段内产生流体静力支承也就足够了。在喷射过程甚至以及紧接着保压和硬化过程期间(所述过程对于大的零件可能需要一些时间)，不必保持流体静力支承。在所该情况中可以切断流体静力支承，由此在消除相应的压力垫后成型夹板直接下降到框架元件或者滑动板条直接靠放在滑板上。

因此在一种按本发明的方法中，首先在移动活动的成型夹板之前不久在流体静力支承内建立液压压力(也可以是气动压力)，更确切地说使得活动的成型夹板从框架元件上微小地升高。紧接着移动活动的成型夹板(打开或闭合)。然后又卸去用于流体静力支承的压力，以便在移动活动的成型夹板之前不久重新建立该压力。

附图说明

下面借助于一个实施例并且参考附图详细解释本发明。附图示出：

图1a  用于一种按本发明的闭合单元的液压管路的示意图，

图1b  用于一种按本发明的闭合单元的活动成型夹板的流体静力支承的详细剖面图，

图1c  用于一种按本发明的闭合单元的一个滑动板条的从下面的示意图，

图2  用于一种按本发明的闭合单元的一个流体静力支承的垂直于移动方向的另一详细横截面，和

图3  按现有技术用于一种闭合单元的一个活动成型夹板的部分示意图。

具体实施方式

首先应该参考图3解释在一种闭合单元中的一个活动成型夹板的传统的流体动力支承。一个活动的成型夹板100在图3中仅用下部的剖面示出。在模具侧在活动的成型夹板100上在每个支承端上连接一个滑块110(在此只示出一个滑块)，该滑块用于附加支持成型夹板，尤其是对于较重的成型模具。不仅活动的成型夹板100而且滑块110承接和导向在机座的一个滑板上(未详细示出)，以便活动的成型夹板100可以与滑块110一起来回移动。

不仅在活动的成型夹板100上而且在滑块110上在下面示出用于与上述滑板直接接触的滑动板条120。滑动板条120具有润滑槽130，通过这些润滑槽润滑剂可以进入到滑动板条120与滑板之间。

穿过滑块110和活动的成型夹板100一根牵拉横梁102在一个孔内延伸，该牵拉横梁在一侧(未示出)固定地与一个固定的成型夹板连接，并且在另一侧有一个自由的端部134。牵拉横梁102的一部分构成有啮合槽。在一个完整的闭合单元中在闭合单元相应的角上设有两根、三根或四根牵拉横梁。每根牵拉横梁102配设一个锁紧和闭合装置132。锁紧和闭合装置132包括一个闭合件，该闭合件作为核心元件具有两个锁紧块142，所述的锁紧块可以径向朝着横梁打开和闭合。此外锁紧和闭合装置132的闭合件包括一个固定在活动的成型夹板上的液压缸136和一个与锁紧单元集成在一起的液压活塞138。在液压缸136与液压活塞138之间构成一个工作空间140，在该工作空间内通过一个液压孔可以流入压力流体。

在图3中活动的成型夹板在打开状态。这时当活动的成型夹板100应闭合时，它通过一个未示出的液压驱动装置使该成型夹板向右(在该图中)运动，由此相对来看牵拉横梁102运动穿过成型夹板100。在进给运动结束后两个在图3中处于打开状态的锁紧块142定位在横梁102的槽区域内。紧接着两个锁紧块142一起开动，并且从而嵌入到横梁102的槽内。在所述的锁紧后在工作空间140内建立一个液压压力，该液压压力用于建立闭合力并且把活动的模板压向固定的模板。

在活动的成型夹板100运动时，由于进入到滑动板条120与滑板之间的润滑剂产生一个流体动力支承，然而该支承的摩擦特性与速度相关。

为了避免一种这样的与速度相关的摩擦，按本发明在成型夹板与框架元件之间构成一个流体静力支承。所述的流体静力支承借助于图1a-1c和2用一个具体的实施例中解释。

图2类似于图1b示出一个流体静力支承的区域的示意的剖面图。在此图1b示出侧面的视图，并且图2示出横向于锁紧方向的剖面图。

在本发明中一个支承板40设置特别是焊接在一个支架54上。支架54在此是一个未进一步示出的机座的一部分。支架54和支承板40是框架元件的一部分。支承板40有一个硬化的表面42以及在侧向有一个平行于打开和闭合运动方向延伸的鼻子状地向上突出的导向板条(未详细示出)。

在本发明中一个活动的成型夹板10在图2中只用一个下角表示。镜像对称的结构又在活动的成型夹板10的对置的下角处找到。

在活动的成型夹板10的底面上在每一例上设置两个滑动板条16。每个滑动板条16在此直接平放在附属的支承板40的硬化的表面42上。在每个滑动板条16内(参见图1c)在底侧设有两个沿着打开和闭合方向隔开距离的圆盘形的凹槽18。液压输入管20的末端通入到所述的圆盘形的凹槽18内。

盘形的凹槽18同轴地被环形的凹槽22包围，所述的凹槽22同样在支承板侧是开口的。环形空间通入到一根液压输出管24内，所述的液压输出管相应通过一个受弹簧载荷的止回阀36导入到一个收集容器内。

固定的导向板条50沿着闭合单元在两个外侧上延伸，通过所述的导向板条在中间连接一个青铜板条的情况下在侧面向外固定滑动板条16并且从而活动的成型夹板40。通过所述的侧面固定，在闭合单元的左侧和右侧保证一个完全直线的导向。

如已经提到过的，与图2镜像地在活动的成型夹板的另一个底面上设有一个类似的装置，以便成型夹板10可移动地支承在两个这样的纵向导向装置上。

在环形空间22内装入一个环形密封件26，该环形密封件确保在滑动板条16与支承板40之间的密封。

在主要示出液压管路的图1a中，一个滑块12构成为与活动的成型夹板10集成在一起。如果一个较重的模具装配到成型夹板10上时，滑块12特别是用于附加的支持。横梁14延伸穿过成型夹板10(示意地示出)，其中在图1a中只可见四根之一。

从图1a中还可见，设有一个马达28，该马达在本发明中驱动两个泵30。两个泵30与液压输入管20连接，其中在每个液压输入管与相应一个滑动板条之间中间连接流量调节器34。流量调节器34确保，相同的液压流体量分别进入到一个滑动板条16内。

在本发明中设有四块滑动板条16，即一个滑动板条16在操作员侧(图1a)直接在活动的成型夹板下面，一个滑动板条在操作员侧(图1a)在滑块12下面，并且相同数量的滑动板条相应在所谓的操作对面侧，也就是对置的那一侧(未示出)。需要指出的是，在本实施方式中滑动板条16的底面除了盘形的凹槽18和环形空间22之外完全构成为平面的。

下面现在应该解释按本发明的带有流体静力支承的闭合单元的工作方式。在活动的成型夹板10的打开状态下首先不是建立流体静力支承，并且也不是开动马达28。当现在活动的成型夹板10要被移动时，就在开始移动运动前不久开动马达泵组合28、30，由此通过泵30输送一个恒定的体积流量。通过流量调节器34确保，恒定的体积流量也到达相应滑动板条16内。

被输送的液压流体现在从输入管20流入到圆柱形的凹槽18内，其中液压压力持续增加直到达到一个确定的值。当液压压力超过一个由活动的成型夹板的重量确定的大小时，所述的活动成型夹板微小地升高，由此通过相应环形的节流缝隙21建立在每个盘形的凹槽18与包围该凹槽的环形空间22之间的流动连接。液压流体这时通过所述的节流缝隙21流入到环形空间内，并且从那儿通过液压输出管24回流到收集容器内。通过受弹簧预载荷的止回阀36确保，在回流管内一直保持一个确定的压力(偏压)。

由于泵30输送恒定的体积流量，在滑动导向板条16与支承板40之间调节一个确定的距离，该距离等于节流缝隙21的高度。为了避免液压流体溢出到外部环境中去，环形密封件26起作用。一种这样的密封例如由Simrit公司作为带有U形弹簧的槽环提供。

如果现在在滑动板条16与支承板40之间的距离过大，那么节流位置的流动横截面增大，由此更多的液压流体可以从圆盘形的凹槽18流到环形空间22。由此的结果是压力降低，并且滑动板条16与活动的成型夹板10一起又稍微向下降低。当节流横截面过小时，在圆形凹槽内的压力增大，并且滑动板条16连同设置于其上的活动成型夹板10又升高一点。用这种方式借助于一个带有恒定体积流量的泵30可以确定液压流体垫的高度。此外径向在节流区域21的外面只建立由止回阀36内的弹簧确定的流体压力。因此防止过大的压力作用到密封件26上。用一种这样构成的流体静力支承使成型夹板悬浮在这样构成的液压垫上，这导致在移动活动的模具夹板时与其速度无关的统一的摩擦系数。在此需要的泵可以是小尺寸的。即使在大型机器中在40巴范围内的压力也可以是足够的。输送量取决于节流横截面，并且从而取决于成型夹板从框架元件被升高的高度。因为在此几个毫米就足够了，所以体积流量也能保持在界限内。

当然本发明也能用其他方式实现。起决定性作用的仅仅是，在活动的成型夹板与框架元件之间构成一个或多个流体静力支承，活动的成型夹板支承在该框架元件上，所述的支承避免需要支承的各部件之间的直接接触并且确保一个与速度无关的支承。在所述的相互关系中也可以类似于一个气垫船用一个气动的支承实现。此外使用空气的优点是，所述的空气可以直接泄漏到外部环境中去，并且不需要回流装置。然而在此可能导致更高的噪音负荷。

总而言之可以说，活动的带有滑板的成型夹板支承在机座的导轨上。滑板用于构成压力弹簧，所述的压力弹簧又可以被环形的回流槽包围，所述的回流槽又借助于密封件密封。压力弹簧由单独的泵和流量分配器供给压力介质(例如压力油)。压力弹簧通过一个环绕的节流隔板与回流槽隔开。

在活动的成型夹板开始运动前首先激活压力弹簧的压力供给。借助于流量分配器系统分给每个压力场(Druckfeld)相同的油量。在各压力场内的压力相应于板重量和模具重量的载荷而上升。当压力场内的压力超过重力时，活动的模具夹板在毫米范围被升高，此时多余的压力流体通过环形的节流横截面回流。不同的载荷集体通过各压力场自动平衡。在活动的成型夹板运动期间，板“浮”在压力场上，由此确保摩擦与板的速度无关。在运动结束后切断压力供给，并且活动的成型夹板又支承在滑板上。

附图标记列表

10活动的模具夹板    42硬化的表面

12集成的滑块        50导向板

14横梁              52滑动板条

16滑动导向板条      54支承板的支架

18盘形的凹槽    30  100活动的夹板

20输入管            102横梁

21环形节流空间      110滑块

22形空间            120滑动板条

24输出管            130润滑槽

26环形密封件    35  132锁紧和闭合装置

28马达              134横梁端部

30泵                136液压缸

32阀                138液压活塞

34流量调节器        140工作空间

36止回阀        40  142锁紧块

40支承板