用于注射模塑塑料材料的系统,尤其适于与用于模塑好的塑料材料的喷吹单元相关联的系统

摘要

本发明公开了一种塑料材料的注射模塑系统(10；110；210)，该注射模塑系统包括：具有第一压板(11a)和第二压板(11b)的压力机(11；111；211)，该第一压板和第二压板适于通过在该模具上施加闭合力(F)而使模具(13；113；213)在它们之间闭合；和分配和注射组件(12；112；212)，该分配和注射组件适于将流体塑料材料(MP)分配和注射到模具(13；113；213)中，并且该分配和注射组件又包括中间热分配板(23；123)，该中间热分配板插在底板(21)和喷嘴支承板(22)之间，并且设置用于沿着相应的滑动和接触表面(23a)与固定在喷嘴支承板(22)上的一个或多个注射喷嘴(17；117)的端部(17a)相接触且成滑动关系地操作，以便分配要注射到模具(13)中的流体塑料材料(MP)，其中分配和喷射组件(12；112；212)布置成邻近并且沿着模具(13；113；213)的与第一压板(11a)和第二压板(11b)不相关联的侧面(13c；113c；213c)，从而不受由压力机(11)施加在模具上的闭合力(F)的影响，而且其中分配和注射组件(12；112；212)的尺寸使得确保对从中间热板(23)流经滑动和接触表面(23a)而流到注射喷嘴(17)以用于注射到模具中的流体塑料材料(MP)的朝向外面的任何流出和泄漏的优良密封，尽管该分配和注射组件(12；112；212)在工件(P)的模塑期间并不受到由压力机(11；111；211)的压板(11a，11b)施加在模具(13；113；213)上的闭合力(F)作用的影响。

说明书

技术领域

本发明总体涉及塑料材料的模塑领域。

更贴切地说，本发明涉及一种用于注射模塑塑料材料的系统，这种系统包括：压力机，所述压力机适于闭合模具；和分配组件，所述分配组件适于将流体塑料材料分配和注射到模具中，其中该系统特别地但并非排它地适于在更为总体的模塑设备中与用于模塑好的塑料材料的喷吹单元相关联并联合操作。

本发明还涉及一种更复杂的模塑设备，其中，一种类型的注射模塑系统包括：压力机，所述压力机适于闭合模具；和分配和注射组件，所述分配和注射组件用于将流体塑料材料分配和注射到的模具中，所述注射模塑系统与用于模塑好的塑料材料的喷吹单元相关联。

背景技术

图8示出了一种用于模塑塑料材料的传统类型的模塑单元，其整体以附图标记300表示，该模塑单元包括压力机或模塑机301。

模塑机301依次设置有固定部分或固定板302和活动部分或活动板303，其中活动板303适于在水平方向上相对于固定板302运动(如由点划线所表示并且由双箭头f10所指出的)，以用于在工件P的模塑步骤期间以确定的闭合力F1使模具304闭合，该模具304插在固定板302和活动板303之间。

模具304通常包括以304a标识的两个或更多个部分，所述部分304a适于在活动板303运动远离固定板302时彼此分离，以允许一旦模塑好工件P就从模具304中取出工件P。

分配组件306也是已知类型的，该分配组件306与模塑机301的固定板302相关联，并且具有下述功能：通过形成于固定板302中的开口302a从供给单元(未示出)接收呈流体状态的塑料材料MP(如相应的箭头MP所表示的)，以便将该塑料材料传输和分配到限定在模具304内部的各个腔，以用于形成模塑的工件P。

所以，在模塑单元300中，分配组件306与压力机301的固定板302相关联，该分配组件306受到在工件P的模塑步骤期间、在模具304插入的情况下、由活动板303朝向固定板302闭合所确定的闭合力F1的影响。

详细地，该分配组件306包括：底板307；喷嘴支承板308，所述喷嘴支承板支承多个注射喷嘴311(在英文中也称为“喷嘴”)，所述多个注射喷嘴311布置在模具304的塑料材料MP不得不注射到其中的那些区域的相应位置中；和中间板309(在英文中也称作“热板”或“歧管”)，该中间板插在底板307与喷嘴支承板308之间并且在内部限定出流动通道网312。

在使用中，中间板309从底板307的中心区域接收塑料材料MP，用于通过通道网312朝向注射喷嘴311分配该塑料材料MP，以使得塑料材料MP被注射到模具304的各个腔中。

分配板309布置在外部的底板307与喷嘴支承板308之间，底板和喷嘴支承板通常被冷却，因而保持在比分配板309的温度低的温度下，由此相对于底板和喷嘴支承板自由地沿纵向膨胀，以便不激发在使用分配组件306期间因加热而导致的任何有害的应力和应变。

详细地，中间分配板309的平面表面独特地通过接触方式(即通过无间隙的可滑动接触)与注射喷嘴311的端部311a的平面表面结合，该中间分配板309将流体塑料材料MP分配到注射喷嘴311。

因此，在中间分配板309由于通过致动布置在其内部的加热元件(比如电阻)所产生热而进行纵向膨胀或者变“热”时，中间分配板309可相对于该端部311a自由地滑动。

在目前已知并且应用的技术方案中，基本的是，为了正确工作，分配组件306被集成到模具304中，以这种方式在工件P的模塑期间经受由压力机301施加的闭合力F1。

事实上，仅仅由于该闭合力F1所施加的闭合作用的存在和贡献，如已通过实验确定的，可能实现分配组件306的正确功能，并且尤其可能获得对通过通道网312朝向注射喷嘴311流动的流体塑料材料MP流朝向外面的任何流出的优良密封，尤其是在与注射喷嘴311的端部可滑动地接触和结合的区域中获得该优良密封，尽管在中间板309(从一侧)与具有相应的注射喷嘴311的喷嘴支承板308之间(从另一侧)存在由不同的热膨胀所导致的相互滑动。

图9和9a的技术方案则涉及一种更为总体的传统类型的设备400，在该设备中，用于模塑塑料材料的模塑单元或模塑机401与已知类型的喷吹单元(在图中未示出)相关联。

模塑单元401具有模塑通常具有中空形状的塑料材料的预成形工件的功能，该预制工件通常随后被传送至喷吹单元，在压缩空气的强烈吹风被吹到模塑单元内部的情况下，该模塑单元仍然温暖且可变形，由此预成形工件膨胀并获得与最终形状相对应的形状。

在传统类型的设备中，模塑单元401包括压力机402，该压力机402设置有活动部分或活动板402a，从而适于在竖直方向上(如双箭头f11所示)相对于固定部分或固定板402b运动，以用于从两个相对侧并且通过施加确定的闭合力F2来闭合模具404(由点划线示意性表示)，该模具404被插在活动板402a和固定板402b之间并且包括两个或更多个可分离的部分。

分配和注射组件或模块406与模塑机401的固定结构相关联，并且具有下述功能：接收由供给群组424供给的流体塑料材料MP，以用于将该流体塑料材料分配和注射到模具404中，从而形成模塑的预成形工件。

分配组件406沿着模具404的侧面404c布置，该分配组件406并不与压力机402的固定板402b和活动板402a相关联，由此分配组件406并受闭合力F2影响，该闭合力F2在注射和模塑步骤期间由活动板施加在模具404上以使模具闭合。

详细地，分配和注射组件406包括底板407和承载多个喷嘴411的喷嘴支承板408，所述多个喷嘴布置在模具404的塑料材料MP不得不注射其中的那些区域的对应位置中。

底板407和喷嘴支承板408彼此抵靠地布置，并且沿着共同的接触表面409限定了热通道网412，以适用于朝着注射喷嘴411传输流体塑料材料MP。

底板407与喷嘴支承板408都与容纳在它们内部的电阻相关联，所述电阻具有使它们进入高温并保持高温的功能，同时塑料材料MP沿着通道412流动，由此，这些板407和408在使用期间受到相当大的热以及相关温度变化的影响。

而喷嘴411均在相应的端部处牢固地固定至喷嘴支承板408，由此，喷嘴在喷嘴支承板使用中加热时跟随喷嘴支承板408的热膨胀而热膨胀

跟随如图9和9a所示的已知方案而来的是，该已知方案存在不可忽略的缺陷，由于喷嘴支承板408的热膨胀，喷嘴411常常从它们的标称位置移动开。

因此，喷嘴411可压靠在模塑系统的其它部分上，以便弯曲而且从而呈现出对于将塑料材料注射到模具中来说的不正确和不准确的布置，或者甚至于激发危险的应力。

发明内容

因此，本发明所要实现的一个目的是通过提出了一种模塑系统来消除上面所述的缺陷，这种模塑系统包括：压力机，所述压力机用于闭合模具；和分配和注射组件，所述分配和注射组件用于将流体塑料材料分配和注射到模具中，从而确保实现构成该模塑系统的部件的全部功能，更详细地，确保对流体塑料材料的任何泄漏的优良密封，还有，当流体塑料材料在分配和注射组件的内部流动时，分配和注射组件不会受到在工件的模塑步骤期间由压力机施加在模具上的闭合力影响。

与之前的目的相关联的另一个目的是提出一种用于塑料材料的模塑单元的模塑系统，当模塑单元被关联并且设置用于在更为总体的模塑设备内与用于由模塑单元模塑好的塑料材料的喷吹单元联合操作时，该模塑系统特别有益和有效。

可以认为通过具有第一个独立权利要求所记载的特征的模塑系统而充分实现了上述目的。

本发明的模塑系统的具体实施例由从属权利要求限定。

附图说明

参照附图，根据所给出的仅仅作为非限制性实例的优选实施例的下列描述，本发明的这些和其它的目的、特征和优点将变得很清楚，附图中：

图1是根据本发明的用于注射模塑塑料材料的模塑系统的第一实施例的示意性剖视图；

图2是图1的模塑系统的分配和注射组件的侧视图；

图3是沿着图2的分配和注射组件的线III-III剖切的剖视图；

图4是沿着图3的线IV-IV剖切的剖视图；

图5是用于模塑塑料材料的设备的总体方案，该设备包括根据本发明的图1的注射模塑系统，该注射模塑系统与喷吹模塑好的塑料材料的喷吹单元相关联；

图6是本发明的模塑系统的第二实施例的示意性剖视图；

图7是本发明的模塑系统的第三实施例的示意性剖视图；

图8是用于注射模塑塑料材料的传统类型系统的方案；以及

图9和9a是关于已知类型的注射模塑系统的两个方案，该已知类型的注射模塑系统设置用于与喷吹单元联合操作。

具体实施方式

参考图1，注射模塑系统总体以10标识，该注射模塑系统具有本发明的特征并且意欲在模塑塑料材料领域中应用。

本发明的模塑系统10设置用于模塑塑料材料工件P，该塑料材料进而用MP表示，该模塑系统10包括压力机11，该压力机基本上具有已知的特征，因而在此不再赘详细描述，而是仅仅在附图中图示，该压力机具有分别与模具13的第一侧13a和第二侧13b相关联的第一压板11a和第二压板11b，该第二侧13b与第一侧13a相对。

例如，这两块压板中的用11a标识的一块压板适于相对于另一块压板在竖直方向上(如双箭头f1所示)运动，从而通过在工件P的注射和模塑步骤期间在模具13上施加相应的闭合力F而将模具13闭合。

模具13是可分离类型的，详细地，模具13包括上部活动部分或半部13d，该上部活动部分或半部13d与活动压板11a成一体，因而适于跟随活动压板11a的运动以与模具13的下固定部分或半部13e分离，以便允许一旦模塑好工件P就取出工件P。

如图2所示，模塑系统10还包括用12标识的分配和注射组件，该分配和注射组件设置用于在注射和模塑步骤期间将呈流体或熔融状态的塑料材料MP注射到模具13中，该分配和注射组件又包括：第一底板21；第二喷嘴支承板22，该第二喷嘴支承板支承用于将流体塑料材料MP注射到模具13内部的一个或多个注射喷嘴17；和第三中间分配板23，该第三中间分配板插在底板21和喷嘴支承板22之间。

第一底板21和第二喷嘴支承板22又称为“冷板”，因为它们通常被相应的冷却回路穿叉，该冷却回路在图2和3中用箭头f2示意性表示，该冷却回路在注射和模塑工件P的步骤期间具有将第一底板21和第二喷嘴支承板22保持在低于给定值的温度下的功能，以便防止第一底板21和第二喷嘴支承板22受相关热膨胀的影响。

第三中间分配板23，也称为热分配板，由于在使用期间受相关热的影响，该第三中间分配板23适于从动力供给群组24通过底板21接收流体塑料材料MP，并且在其内部限定出热流动通道网16，从而适于在注射和模塑步骤期间将要注射到模具13中的塑料材料流体MP分配至各个注射喷嘴17。

一系列电阻18(在附图中仅部分地表示)呈电线形式并且布置在邻近通道16的相应座中，该一系列电阻18具有承载分配板23和在高温时保持分配板23的功能，从而允许流体塑料材料MP沿着相应的流动通道16有规则且快速地流动。

在分配组件12中，中间热板23被布置并配置在另外的两块板之间，也就是说，在底板21和喷嘴支承板22之间，由此使得当中间热板23在使用期间加热时相对于这两块板21和22自由地沿纵向热膨胀。

为此，详细地，中间热分配板23限定了相应的滑动和接触的平面表面23a(图1、3和4)，在热板23由于在将要分配的流体塑料材料注射到模具13的使用期间的加热而膨胀时，该热板23沿着该相应的滑动和接触的平面表面23a与限定在每一个注射喷嘴17的端部17a处的相应平面表面接合并且用于与其协作而形成接触和滑动关系。

而且，中间热板23通过注射喷嘴17的端部17a与喷嘴支承板22保持间隔开，该中间热板23借助于中心对中的柱头螺栓27和一个或多个定位销28而被约束至喷嘴支承板22，这些销与中间热板23相结合，由此允许中间热板23自由地沿纵向膨胀。

还有，隔离元件26被插在中间板23与底板21之间以保持这两块板23和21间隔开且彼此相邻地布置，同时允许在存在不同热膨胀时它们之间的相对滑动。

所以，利用这种结构，当热分配板23在使用期间加热时，热分配板23可能通过沿着滑动和接触表面23a相对于注射喷嘴17的端部17a滑动而相对于其它两块板21和22在纵向方向上自由膨胀。

根据本发明的特征，分配和注射组件12邻近模具13的第三侧面13c布置并与该第三侧面13c协作，该第三侧面不同于相应的第一侧面13a和第二侧面13b，它是用于通过注射喷嘴17将流体塑料材料MP注射到模具13中。

因此，在这种结构中，分配和注射组件12在其工作时并不与第一压板11a和第二压板11b相关联，由此其不受闭合力F的影响，该闭合力F由压力机11的两块压板11a、11b施加在模具13的彼此相对的第一侧面13a和第二侧面13b上。

还有，分配和注射组件12被整体设计，而且分别为底板21、喷嘴支承板22和中间板23的三块板在相同的分配和注射的组件12中相互约束并且彼此协作，由此在滑动和接触表面23a的区域中确保对在第三热中间板23和注射喷嘴17之间流动的流体塑料材料的任何流出和泄漏进行密封，尽管分配和注射组件12并不受由压力机11的压板施加在模具13上的闭合力F影响

为此，详细地，底板21的尺寸适于呈现截面为L型的结构(如图1和4所示)，底板21进而与一个或多个加强肋21a相关联，所述加强肋从底板21的与邻近中间板23的一侧相对的那一侧延伸。

这些加强肋21a适于为底板21赋予非常大的刚性，从而也为分配和注射组件12的总体结构赋予非常大的刚性，以便防止形成与接触表面23a相对应的间隙以及防止形成最小实体(entity)，在通道网16中流动的熔融的塑料材料MP可通过该接触表面23a抽吸到外面。

所以，由于该特定的尺寸和结构，同样是在没有任何闭合力F的情况下，分配和注射组件12确保了对熔融的塑料材料MP的流出的优良密封，特别是确保了在沿着位于中间热板23和注射喷嘴17的端部17a之间的表面23a的可滑动接触和结合区域中的优良密封，该闭合力与已知技术方案一样垂直地指向该表面23a，以用于将热中间板23按压抵靠注射喷嘴17的端部17a。

有利地，每个注射喷嘴17的尖端部分从喷嘴支承板22朝向模具13伸出，该尖端部分与覆盖元件27相关联，该覆盖元件27进而旋拧在喷嘴支承板22上，以便能够很容易地从分配和注射组件12的前侧将覆盖元件27移除，也就是说，从具有注射喷嘴17的一侧将其移除。

所以，通过移除该覆盖元件27，操作者可以容易地进入注射喷嘴17的尖端区域，以便在其上进行必要的维护操作，例如清除注射喷嘴上的随着不同类型和/或颜色的另一塑料材料而变化的残余塑料材料，而不必如已知方案中经常所必须的那样拆下具有喷嘴支承板22的模块。

在图5的方案中，根据本发明实施的优选但非排它性的实施例，模塑系统10在由20表示的更总体的模塑设备中构成模塑单元20a(用点划线表示)，该模塑设备20，除了模塑单元20a之外，还包括喷吹单元20a和取出单元20c。

详细地，在该模塑设备20中，模塑单元20a(即模塑单元10)具有在模具13中模塑工件P的功能，该工件P呈通常具有空心形状的预成形工件形式。

而喷吹单元20b设置用于在模塑好预成形工件P之后从模塑单元20a中接收该预成形工件P，并且将其形成为最终工件P’。

最后，取出单元20c设置用于从喷吹单元20b接收最终工件P’，并且明确地从模塑设备20中取出该最终工件P’。

回转台31具有传送的功能：通过绕着相应的轴线31b转动(由箭头f5示出)，将预成形工件P从模塑单元20a传送至喷吹单元20b，然后将最终工件P’从喷吹单元20b传送至取出单元20c，在取出单元20c处从模塑设备20中明确地取出最终工件P’。

预成形工件P在模具13中与支承件31a相关联，该支承件31a与回转台31成一体，预成形工件P在模塑单元20a中模塑好之后，从模具13中释放，以便借助于回转台31从模塑单元20a传动至喷吹单元20b。

例如，在模塑单元20a中，预成形工件P一旦被模塑好，其通过下述方式从模具13中释放：使活动压板11a向上运动，由此模具13的活动的上半部13d与模具13的固定的下半部13e分离，随后使支承预成形工件P的支承件31a竖直运动(如图1中的箭头f3所示)。

在具有已知特征(因此在此不再详细描述)的喷吹单元20b中，一旦通过与回转台31一体形成的支承件31a的转动(如箭头f5’所示)而被接收后，预成形工件P受到从其内部吹出的压缩空气的强大抛出作用(用箭头21表示)，由此，预成形工件P膨胀并呈现对应于最终工件P’的确定形状(如图5中的箭头所示)。

然后，最终工件P’从喷吹单元20b传送至取出单元20c(如箭头f5”所示)，以用于在取出步骤(用箭头f4表示)中从设备20中明确地取出最终工件P’。

根据另一个实施例，在图6中示出并且总体以110表示，其中，与之前所述的实施例中10的部件相应的部件用加上100的附图标记来表示，本发明的注射模塑系统包括压力机111，该压力机111布置成适于在水平方向上而不是如注射模塑系统10中所述的在竖直方向上操作，该注射模塑系统还包括基本上类似于分配组件12的分配组件112，该分配组件112适于分配熔融的塑料材料MP并将该熔融的塑料材料MP通过一个或多个喷嘴117沿着竖直方向注射到模具113中。

分配组件112沿着模具113的不与压力机111的那些部件相关联的侧面113c布置，压力机111的那些部件设置用于相对于彼此运动，从而通过施加在模具113上的闭合力F使模具113在它们之间闭合。

还有，根据另一个实施例，在图7中示出并总体以210表示，其中与首次描述的实施例10中的部件相似和相应的部件用加上200的附图标记来表示，本发明的注射模塑系统设置用于进行双色模塑，也就是说，用两种塑料材料进行模塑，该注射模塑系统包括：压力机211，该压力机211布置在水平方向上并在水平方向上工作；和两个分离的分配和注射组件，该分配和注射组件适于分别沿着竖直和水平方向将两种不同类型和/或颜色的塑料材料注射到模具213中。

详细地，这两个分配和注射组件中的第一个分配和注射组件用标记212表示，并且基本上相似于分配组件12，该第一分配和注射组件设置用于分配第一熔融的塑料材料MP’并且将其通过一个或多个喷嘴217a沿着竖直方向注射到模具213中。

第一分配和注射组件212在其布置方向上可选择地与压力机211分离，以用于将塑料材料MP’沿着相同的模具213的不与压力机211的那些部件相关联的水平侧面213c注射到模具213中，压力机211的那些部件设置用于相对于彼此运动，以通过施加在模具113上的闭合力F而使模具113在它们之间闭合。

而第二分配和注射组件(用标记215表示)设置用于分配第二熔融的塑料材料MP”并将其通过一个或多个喷嘴217b沿着水平方向注射到模具213中。

然而，不同于第一分配和注射组件212的是，第二分配和注射组件215与压力机211相关联，因此该第二分配和注射组件215设置成受由压力机211施加在模具213上以使模具213闭合的闭合力F影响。

所以，根据所提供的描述很显然的是，本发明完全实现了意欲实现的目的，特别是提出了一种创新的模塑系统，其特征在于，该模塑系统包括分配和注射组件，该分配和注射组件自身在绝对没有朝外面泄漏的情况下，具有用于将流体塑料材料传输、分配和注射到模具中的自主操作能力，而不需要如传统的模塑系统中所需要的在模塑步骤期间由压力机施加在模具上的任何外部作用力的贡献和协作。

而且，由于注射喷嘴并未约束到中间热分配板，而是在其相应端部处固定至面向模具的喷嘴支承板，该喷嘴支承板被冷却因而不膨胀，所以注射喷嘴不会以任何方式受到纵向热膨胀的影响，代替的是，这种中间热分配板由于容纳在其内部的电阻所产生的热量必然要受到该纵向热膨胀的影响。

所以，注射喷嘴在使用期间不受来自它们标称位置的任何相关移动的影响，与之前参照图9和9a所讨论的那些已知方案不同。