ES2272612T3 - Metodo y dispositivo para sujetar un molde para maquinas de moldeo. - Google Patents
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Abstract
Método para sujetar moldes (11, 13) en una máquina de moldeo por inyección de the tipo que comprende: - un primer rodillo (10) para soportar un primer semi-molde (11); - un segundo rodillo (12) para soportar un segundo semi-molde (13), donde al menos uno (12) de dichos rodillos (10, 12) puede moverse de manera deslizable con respecto al otro (10), paralelo a un a eje longitudinal de la máquina; - una pluralidad de varillas de conexión periféricas desplazables (16) que se extienden en paralelo respecto a dicho eje longitudinal entre los dos rodillos de soporte del molde (10, 12) de la máquina; - un primer medio de control (25, 26) provisto para mover un rodillo (12) hacia y desde el otro (10), tras el cierre y apertura del molde (11, 13); - un segundo medio de control (17) para las varillas de conexión (16), y casquillos rotatorios (18) dispuesto en paralelo respecto al eje longitudinal de la máquina, teniendo dichos casquillos (18) una porción roscada (23) para engranarse con una porción roscada (24) de dichas varillas de conexión (16), para proporcionar una alta fuerza de sujeción para cerrar firmemente el molde (11, 13), caracterizado por las etapas de: - soportar las varillas de conexión (16) que se deslizan axialmente con respecto a ambos rodillos (10, 12) de la máquina; - proporcionar un casquillo de fijación (18), para cada varilla de conexión, soportado de manera rotatoria y móvil en la dirección axial, por uno (12) de los rodillos (10, 12); - incluyendo cada casquillo de fijación (18) y la varilla de conexión (18) correspondiente porciones de interengranado opuestas del tornillo roscado (23, 24) que tienen un despeje axial entre ellas; - mover uno (12) de los rodillos (10, 12) respecto al otro (10) para cerrar y respectivamente para abrir el molde (11, 13) accionando dicho primer medio de control (25, 26) manteniendo las porciones de tornillo roscado (23, 24) de los casquillos de fijación (18) y las varillas de conexión (16) sin fricción desengranados haciendo rotas de manera síncrona los casquillos de fijación (18); - interengranar la porción de tornillo roscado (23) de las varillas de conexión (16) con la porción de tornillo roscado (24) de los casquillos de fijación (18) provocando un movimiento axial deslizante de los casquillos (18) por dicho segundo medio de control (25, 26), para instar a un miembro saliente (26) de los casquillos (18) contra una superficie sobresaliente (12A) correspondiente del rodillo (12) de la máquina y - proporcionar posteriormente una fuerza de sujeción para cerrar firmemente el molde (11, 13), generando una alta fuerza axial sobre las varillas de conexión (16) y los casquillos de fijación (18).
Description
Método y dispositivo para sujetar un molde para
máquinas de moldeo por inyección.
Método y prensa de sujeción de molde para
máquinas de moldeo por inyección.
La presente invención se refiere a máquinas de
moldeo por inyección para materiales plásticos, y en particular se
refiere a un método y a una máquina de moldeo por inyección de
acuerdo con la cual se usa un dispositivo de sujeción para sujetar
un molde, mediante el cual es posible trabajar con precisión y a
alta velocidad.
En el moldeo por inyección de material plástico,
se usan sustancialmente dos tipos de máquinas de inyección para
cerrar un molde, es decir, máquinas de inyección que tienen dos
rodillos, y máquinas que tienen tres rodillos provistas con dos o
más varillas de conexión periféricas que se extienden
longitudinalmente hacia la máquina.
En el caso de máquinas de inyección que tienen
tres rodillos, estas comprenden un primer rodillo estacionario para
soportar un semi-molde, un segundo rodillo móvil
para soportar el otro semi-molde, que se desliza a
lo largo de varillas de guía, y un tercer rodillo estacionario que
forma parte de una estructura de reacción, a la que se conecta un
sistema basculante para controlar el deslizamiento del rodillo móvil
entre un estado abierto y un estado cerrado del molde, y la sujeción
del propio molde.
Las máquinas de esta clase requieren una
estructura cara y voluminosa, y son necesarios sistemas de control
muy complejos para generar las altas fuerzas de sujeción para cerrar
firmemente el molde, con tiempos de apertura y cierre del molde
compatibles con la duración de todo el ciclo operativo de la
máquina.
Una configuración alternativa para reducir
costes y las dimensiones globales, contempla el uso de sólo dos
rodillos, incluyendo un rodillo estacionario para soportar un primer
semi-molde, y un rodillo móvil para soportar un
segundo semi-molde, hecho para deslizarse a lo largo
de guías horizontales mediante accionadores hidráulicos u otros
tipos de sistemas de control.
Una máquina de dos rodillos comprende también
varillas de conexión que se extienden de un rodillo al otro, y se
engranan con los dispositivos mecánicos de sujeción que funcionan al
final de la carrera motriz durante la cual el rodillo móvil se
aproxima al rodillo estacionario, antes de ejercer la alta fuerza de
sujeción para cerrar el molde, o en el momento de reapertura del
molde al final de cada ciclo de inyección.
Se encuentran ejemplos de máquinas de moldeo por
inyección con dos rodillos, y sistemas mecánicos de cierre y
sujeción, en los documentos
DE-A-1.159.137,
US-A-2.916.768,
US-A-5.188.850;
US-A-5.192.557 y
WO-A-98/
51468.
51468.
Normalmente, en máquinas de este tipo las
varillas de conexión se unen de manera rígida y sobresalen de uno
de los rodillos, de manera que sus extremos se engranan con las con
mordazas de sujeción u otros dispositivos de sujeción dispuestos en
el otro rodillo de la máquina; las mordazas de sujeción deben
funcionar con antelación para engranar las varillas de conexión que
posteriormente son retiradas mediante accionadores hidráulicos
capaces de ejercer la fuerza de sujeción necesaria o tonelaje para
cerrar el molde.
Las máquinas de moldeo por inyección del tipo
mencionado anteriormente, presentan el inconveniente de que
requieren largos tiempos de descanso entre las diferentes
operaciones de apertura y cierre del molde, lo que aumenta el ciclo
de trabajo de la máquina.
En particular, se necesitan pausas para hacer
funcionar los dispositivos de sujeción; dichas pausas tienen
repercusiones significativas sobre el rendimiento de este tipo de
máquina.
De hecho, considerando que en máquinas de esta
clase es posible trabajar con ciclos de moldeo en el intervalo de
10-15 segundos, o tiempos incluso menores, está
claro que puede demostrarse que los tiempos de descanso en el
intervalo de 0,5 \pm 3 segundos son inaceptables o de tal duración
que condicionan en gran medida el rendimiento de la máquina. Esto
depende fundamentalmente de las características mecánicas y
estructurales de los dispositivos de sujeción, así como del uso de
sistemas de seguridad complejos que deben funcionar cada vez que la
máquina se abre y se cierra.
Los documentos
US-A-5.066.217;
US-A-5.417.913 y
US-A-6.186.770 muestran otros tipos
de máquinas de inyección de dos rodillos.
En particular, los documentos
US-A-5.066.217 y
US-A-5.417.913 muestran una máquina
de dos rodillo cuyas varillas de conexión pueden moverse axialmente
con respecto a los rodillos que soportan los
semi-moldes, y en las que se usan también sistemas
mecánicos para fijar los rodillos a las varillas de conexión, que
comprenden sustancialmente semi-tuercas que pueden
moverse radialmente, o miembros de acoplamiento que pueden girar
angularmente que se engranan con tornillos roscados
correspondientes o salientes anulares sobre las varillas de conexión
de la máquina. Las máquinas de esta clase presentan de nuevo los
mismos inconvenientes inherentes en los dispositivos de sujeción y
cierre de las patentes a las que se ha hecho referencia
anteriormente; en particular, presentan una mayor complejidad del
sistema para fijar los rodillos a las varillas de conexión y tiempos
inter-ciclo que aún se consideran altos para esta
clase de máquina.
El documento
US-A-6.186,770, que representa la
técnica antecedente más próxima respecto a la presente invención,
muestra también una máquina de dos rodillos en la que las varillas
de conexión se aseguran axialmente a uno de los rodillos, y en la
que el otro rodillo de la máquina está provisto con una conexión
mecánica con cada varilla de conexión, que comprende
sustancialmente un casquillo de rosca interna que se engrana
atornillándolo en una porción de tornillo roscado de la varilla de
conexión correspondiente, para provocar el deslizamiento del
rodillo móvil, y para generar el tonelaje necesario para la sujeción
firme del molde. Se proporciona un sistema de correas para
sincronizar la rotación de todos los casquillos.
El documento
GB-A-1.128.454 describe una máquina
de dos rodillos de moldeo por inyección que comprende un
dispositivo de fijación de varilla de conexión de acuerdo con el
preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 5, mientras
que el documento US-A-3.604.058
simplemente describe un aparato de moldeo por inyección en el que
un rodillo móvil se fija y se presiona mediante un engranaje ahusado
con una tuerca girada a una velocidad que evita interferir con el
movimiento axial del huso durante el movimiento del rodillo hacia la
posición cerrada.
El documento
WO-A-02/062557 se considera
comprendido en el estado de la técnica por su novedad, conforme al
Artículo 54 (3) y (4) EPC; sugiere el uso de dos casquillos
acoplados rotatoriamente, que se mueven conjuntamente en una
varilla de conexión roscada de una máquina de moldeo, para abrir y
cerrar un molde, respectivamente para la transmisión de una fuerza
de sujeción del molde.
De acuerdo con una posible realización, la
máquina comprende un primer medio de control para provocar la
rotación de los casquillos cuando el rodillo móvil deba moverse
hacia delante o hacia atrás, y un segundo medio de control
independiente para hacer girar los propios casquillos, o como
alternativa las propias varillas de conexión, donde debe ejercerse
el tonelaje para sujetar el molde. En ambas soluciones, además de
generar el tonelaje para sujetar el molde, los casquillos roscados
sirven también para provocar un desplazamiento de deslizamiento del
rodillo móvil, dando como resultando, por tanto, fuerzas de fricción
y tensión entre los tornillos roscados.
Por lo tanto, es necesario buscar soluciones
nuevas y alternativas en las que sea posible obviar los
inconvenientes mencionados anteriormente, para cerrar y asegurar
las varillas de conexión a los rodillos que soportan los moldes, en
prensas de dos rodillos para máquinas de moldeo por inyección.
En consecuencia, el objeto principal de la
presente invención es proporcionar un método y una prensa de dos
rodillos para moldeo por inyección, que usa un dispositivo de
fijación para cerrar y fijar los rodillos a las barras de conexión
de una prensa, que es capaz de evitar los inconvenientes mencionados
anteriormente.
En particular, un objeto de la presente
invención es proporcionar un método para sujetar una prensa de dos
rodillos, como se ha indicado anteriormente, permitiendo tiempos de
sujeción extremadamente cortos, adecuados para máquinas de ciclo
rápido, y que no requiere ningún sistema de seguridad particular o
complejo, asegurando de esta manera la máxima velocidad y precisión
durante las etapas de cierre y sujeción firme de un molde.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una prensa de moldeo por inyección de tipo de dos
rodillos, provista con un sistema de sujeción para sujetar el molde
y asegurar los rodillos a las varillas de conexión que, además de
poseer tiempos de descanso extremadamente cortos, también está
extremadamente simplificada funcionalmente para fijar los rodillos
a las varillas de conexión y la sujeción firme del molde, tiene
lugar simultáneamente y en sincronía con todas las varillas de la
máquina, sin provocar fuerzas de fricción.
Otro objeto adicional de la presente invención
es proporcionar un aparato de moldeo por inyección que comprende un
dispositivo de sujeción del tipo mencionado anteriormente, mediante
el cual es posible usar sistemas de control diferentes para el
desplazamiento del rodillo móvil y para fijar al mismo tiempo los
rodillos a las varillas de conexión, asegurando en todos los casos
una acción de sujeción rápida e inmediata sea cual sea la posición
final del rodillo móvil con respecto al estacionario.
Lo anterior puede conseguirse mediante un método
para sujetar moldes en una máquina de moldeo por inyección, de
acuerdo con la reivindicación independiente 1, y mediante una
máquina de moldeo por inyección de acuerdo con la reivindicación
independiente 5.
Las características generales de la presente
invención, y numerosas realizaciones particulares, se describirán a
continuación en este documento con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
La Fig. 1 muestra una vista lateral de una
máquina de acuerdo con la invención, con los rodillos en el estado
abierto;
La Fig. 2 muestra una vista desde el lado
derecho de la prensa de la Fig. 1;
La Fig. 3 muestra un primer detalle ampliado del
sistema de sujeción, en un extremo de una varilla de conexión;
La Fig. 4 muestra un segundo detalle ampliado
del sistema de sujeción, que corresponde al otro extremo de la
varilla de conexión;
Las Figs. 5, 6, 7 y 8 muestran, en diferentes
condiciones de operación, el dispositivo de sujeción de acuerdo con
la invención;
La Fig. 9 muestra esquemáticamente una segunda
realización;
La Fig. 10 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 9;
La Fig. 11 muestra una tercera realización;
La Fig. 12 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 11;
La Fig. 13 muestra una cuarta realización;
La Fig. 14 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 13;
La Fig. 15 muestra una quinta realización;
La Fig. 16 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 15;
La Fig. 17 muestra una sexta realización;
La Fig. 18 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 17;
La Fig. 19 muestra una séptima realización;
La Fig. 20 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 19;
La Fig. 21 muestra una octava realización;
La Fig. 22 muestra una vista desde el lado
derecho de la Fig. 21.
Con referencia a las Figs. 1 a 7, se da una
descripción a continuación en este documento de una realización
preferida de una prensa de moldeo por inyección con dos rodillos,
provista con un dispositivo de sujeción de acuerdo con la presente
invención, y su método de operación.
Como se muestran en la Fig. 1, una prensa de dos
rodillos para moldeo por inyección de materiales plásticos,
comprende sustancialmente un primer rodillo estacionario 10 para
soportar un primer semi-molde 11, y un segundo
rodillo móvil 12 para soportar un segundo semi-molde
13, alineados de acuerdo con el eje longitudinal de la prensa.
El rodillo móvil 12 se monta sobre un soporte 14
que se desliza a lo largo de raíles de guía 15 dispuestos en
paralelo respecto al eje longitudinal de la prensa.
Entre el rodillo estacionario 10 y el rodillo
móvil 12 se extienden cuatro varillas de conexión 16, dispuestas
periféricamente en las esquinas de los dos rodillos 10 y 11.
Más precisamente, como se muestra en el ejemplo
de la Fig. 4, cada varilla de conexión 16 es soportada de manera
deslizable por el rodillo estacionario 10, y está conectada a
cualquier clase de accionador capaz de provocar que la propia
varilla de conexión se desplace ligeramente en una dirección axial
durante una corta carrera.
En particular, el accionador puede ser una
unidad de cilindro de pistón 17, que puede generar una alta fuerza
o tonelaje necesario para sujetar firmemente los dos
semi-moldes 11 y 13.
El extremo delantero de cada varilla de
conexión, como se muestra en la Fig. 3, presenta una porción roscada
16D que se extiende axialmente a través de un casquillo de fijación
18; estando soportado el casquillo 18 por el rodillo móvil 12 para
girar libremente con la posibilidad de desplazarse ligeramente en
una dirección axial por las razones explicadas más adelante, con
referencia a las Figs. 5 a 8 de los dibujos adjuntos.
En particular, el casquillo 18 está soportado
por el rodillo móvil 12 mediante rodamientos 19 diseñados para
permitir que el propio casquillo gire libremente y sin fricción y se
desplace durante un corto despeje axial como se especifica más
adelante.
Para ejercer el empuje para sujetar firmemente
los dos semi-moldes, mediante el desplazamiento
axial de las varillas de conexión 16 y los casquillos de fijación
18 respectivos, cada casquillo 18, en su extremo externo, en el
lado del rodillo móvil opuesto al que está orientado hacia el
rodillo estacionario, están provistos con un saliente anular 20
para apoyarse en una superficie sobresaliente correspondiente del
rodillo móvil 12, o una parte asociada del mismo, para ejercer a
través de las varillas de conexión 16 la fuerza de sujeción
necesaria para cerrar el molde.
Se proporcionan también medios de guía para
mantener el casquillo 18 en una posición central con el tornillo
roscado 23 desengranado constantemente del tornillo roscado 24 de la
varilla 16 correspondiente, y para permitir un movimiento axial
relativo, para los propósitos especificados anteriormente; dichos
medios de guía pueden conseguirse por cualquier medio; por ejemplo,
como se muestra en las Figs. 5 a 8, el casquillo 18 puede
proporcionarse sobre la superficie externa con una ranura anular 21
en la que penetra un rodillo de guía 22A soportado de manera
inactiva en el extremo de una clavija de guía elásticamente flexible
22; la clavija 22 con el rodillo de guía 22A sobresale radialmente
del rodillo móvil 12 para guiar y mantener el casquillo 18, durante
la rotación, apropiadamente centrado con respecto a la porción
roscada 16D de la varilla 16. Por lo tanto, el casquillo 18 puede
girar libremente sin fuerzas de fricción ni contacto con el tornillo
roscado interno 23 del casquillo y el tornillo roscado externo 24
correspondiente de la varilla 16, como se muestra en la Fig. 5 de
los dibujos adjuntos.
En relación con esto, como puede observarse en
las diversas Figs. 5 a 8, entre el tornillo roscado 23 dentro del
casquillo 18 y el tornillo roscado 24 fuera de la porción 16D de
cada varilla de conexión 16, hay un ligero despeje axial suficiente
para permitir un movimiento axial relativo entre la varilla 16 y el
casquillo 18, para los propósitos especificados más adelante.
Además, como se muestra en las vistas
transversales, los dos tornillos roscados presentan roscas
trapezoidales con lados similarmente inclinados, para transferir al
casquillo 18 y desde este último al rodillo móvil 12, todas las
fuerzas ejercidas sobre las varillas de conexión 16, sin someter a
los propios tornillos roscados a una tensión excesiva.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la
prensa está provista con un medio de control para controlar el
rodillo móvil, que funciona independientemente del medio de control
para las varillas de conexión; estando compuesto dicho medio de
control por cilindros hidráulicos 17 que actúan para desplazar el
rodillo móvil 12 hacia y desde el rodillo estacionario 10,
respectivamente tras el cierre y apertura del molde, y un medio
adecuado para controlar la rotación sincronizada de todos los
casquillos de fijación 18, de una manera correlacionada con el
desplazamiento de deslizamiento del rodillo móvil 12.
En particular, en la solución mostrada en las
Figs. 1 y 2, los medios para controlar el movimiento del rodillo
móvil 12 comprenden, en cada lado de la prensa, un tornillo de
rodamiento de bolas 25, 25' conectado al rodillo estacionario 10,
que se engrana con una tuerca de tornillo 26, 26' soportada de
manera rotatoria en un lado del rodillo móvil
12.
12.
Una de las dos tuercas de tornillo, por ejemplo
la tuerca de tornillo 26 está provista a su vez con una polea 27
conectada, mediante una correa 28, a la polea 29 de un motor de
control eléctrico 30.
La tuerca de tornillo 26 está conectada a su
vez, mediante una segunda polea 32 y una correa 33, a una polea 34
dispuesta coaxialmente al casquillo de fijación 18 de una de las
varillas de conexión 16 en la esquina inferior izquierda de la Fig.
2.
Los casquillos 18 para fijar el rodillo móvil 12
a las varillas de conexión 16, están controlados a su vez para
girar en sincronía, por ejemplo mediante una correa de accionamiento
positivo 35 que se enrolla alrededor de las poleas 36
correspondientes dispuesta co-axialmente con los
casquillos 18, como se muestra en la Fig. 2 y en el detalle ampliado
de la Fig. 3.
Para el desplazamiento del rodillo móvil 12 es
posible usar un único sistema de tornillo/tuerca 25', 26; sin
embargo, en ciertos casos, es preferible usar un sistema doble de
tornillo/tuerca como se muestra en las Figs. 1 y 2.
El funcionamiento del dispositivo para asegurar
los rodillos a las varillas 16 y sujetar el molde de acuerdo con la
presente invención, se describirá a continuación en este documento
con referencia a ambas Figs. 1 a 4 de los dibujos adjuntos, y a los
diagramas de las Figs. 5 a 8, que muestran las etapas principales de
engranaje y/o desengranaje entre la porción roscada 16D de cada
varilla de conexión 16, y los casquillos de fijación 18
respectivos.
\newpage
Suponiendo que la prensa está inicialmente en el
estado abierto mostrado en la Fig. 1, y que los casquillos 18
individuales están a su vez en la posición replegada con respecto a
la porción roscada 16D de las varillas de conexión 16, como se
representa esquemáticamente en 18' mediante las líneas discontinuas
en la Fig. 5.
En este estado, los tornillos roscados 23 de los
casquillos 18 no están en contacto con los tornillos roscados 24 de
las varillas de conexión; en consecuencia, los casquillos 18 pueden
hacerse girar libremente sin ningún contacto ni fuerzas de fricción
entre los tornillos roscados 23, 24 debido a la presencia de la
clavija de guía 22 para centrar y guiar los casquillos.
Debido al uso de un sistema de sincronización
entre el movimiento axial del rodillo 12 y la rotación de los
casquillos 18, estos últimos pueden girar libremente sin ningún
contacto entre los tornillos roscados, en toda la carrera hacia
delante del rodillo móvil 12, como si los casquillos 18 se
atornillaran a lo largo de una rosca ideal.
Durante el deslizamiento hacia delante del
rodillo móvil 12, los dos semi-moldes 11 y 13 se
aproximan entre sí hasta que sus superficies frontales respectivas
entran en contacto; durante este movimiento, el sistema de
sincronización 34, 35, 36 mantiene el estado diseñado de los
tornillos roscados 23 de los casquillos 18 desde los tornillos
roscados 24 de las varillas 16 individuales, como se muestra
mediante la línea continua en la Fig. 5; este estado se asegura
mediante las clavijas de guía 22 de los casquillos 18
individuales.
En este punto, es posible realizar el engranaje
de los tornillos roscados 24 de las varillas 16 con los tornillos
roscados 23 de los casquillos 18, mediante un primer movimiento
axial corto de las propias varillas 16, en la dirección de
desplazamiento del rodillo móvil 12, mediante un control conferido a
los cilindros hidráulicos 17.
Este estado se muestra en la Fig. 6 en la que se
observa que los lados izquierdos de los tornillos roscados 24 han
entrado en contacto con los lados derechos de los tornillos roscados
23.
Después de este primer movimiento axial de las
varillas 16, diseñado para poner los tornillos roscados 23 y 24 en
contacto entre sí, continuando la acción de los cilindros de control
17 da lugar a un segundo movimiento axial corto de las varillas 16
para poner los salientes anulares 20 de cada casquillo 18 en
contacto con una superficie sobresaliente 12A correspondiente del
rodillo móvil 12; este estado se muestra en la Fig. 7 de los
dibujos.
Continuando el suministro del fluido a presión a
los cilindros 17, es posible ejercer una acción de estirado sobre
las varillas 16, para generar un fuerte empuje para sujetar
firmemente clamp los dos semi-moldes 11 y 13
juntos.
En este estado, la clavija de guía 22 se dobla
ligeramente de manera elástica por el empuje ejercido por un lado de
la ranura 21 sobre el rodillo 22A.
Una vez completada la etapa de inyección y
consolidación del material plástico en el molde, es posible abrir
este último invirtiendo el procedimiento descrito anteriormente.
Es decir, la presión en los cilindros 17 se
libera, anulando de esta manera el estirado sobre las varillas 16;
en consecuencia, debido al empuje opuesto ejercido ahora sobre las
varillas 16 por los cilindros 17, se conseguirá que los casquillos
18 se muevan de nuevo hacia los salientes 20 diseñados desde las
superficies 12A del rodillo móvil 12, manteniendo el estado de
contacto entre los tornillos roscados 23 y 24 mediante la acción de
desplazamiento ejercida por la clavija 22 sobre el casquillo 18, que
vuelve a su posición inicial; este estado se muestra en la Fig. 8 de
los dibujos adjuntos.
Por último, mediante los cilindros hidráulicos
17, se hace que las varillas 16 se muevan de nuevo ligeramente para
permitir que el tornillo roscado 24 de cada varilla 16 se desengrane
del tornillo roscado 23 del casquillo de fijación 18
correspondiente, restaurando de esta manera el estado mostrado en la
Fig. 5.
En este estado, puede hacerse que el rodillo
móvil 12 se mueva de nuevo hacia atrás, invirtiendo el motor 30 del
sistema tuerca de tornillo/tornillo de bola 25 y 26, haciendo que
los casquillos 18 giren de nuevo en sincronía para mantener sus
tornillos roscados desengranados de los de las varillas 16 en toda
la carrera de la prensa.
En el caso mostrado en las figuras 1 a 8, la
clavija 22 realiza la función dual de guía y centrado del casquillo
roscado 18, y de un medio de desplazamiento para hacer volver y
mantener el casquillo en un estado desengranado de los tornillos
roscados; estas funciones de guía y centrado del casquillo roscado
18 pueden obtenerse por diferentes medios de tipo pasivo, o de tipo
activo sustituyendo a las clavijas flexibles 22.
Por ejemplo, las clavijas 22 pueden sustituirse
por dos paquetes de arandelas Belleville que actúan sobre los dos
extremos de cada casquillo roscado 18, o controlando positivamente
el movimiento del casquillo en una o ambas direcciones, mediante un
accionador apropiado hidráulico, neumático, electromagnético u otro
tipo de accionador o sistema de control.
De lo anterior, está claro que la característica
más innovadora de la prensa y su método de operación consiste
fundamentalmente en el uso de varillas de conexión que pueden
moverse con respecto a ambos rodillos del molde, y en el uso de
casquillos de fijación rotatorios y que pueden moverse axialmente
soportados por uno de los rodillos de la prensa, y en los que los
casquillos presente en un tornillos roscado interno que ese mantiene
desengranado constantemente y sin entrar en contacto con un
tornillo roscado correspondiente en un extremo de las varillas de
conexión, mientras que se hace girar a los propios casquillos en
sincronía durante el desplazamiento de deslizamiento del rodillo
móvil de la prensa, y de una manera correlacionada con el movimiento
hacia delante y hacia detrás del propio rodillo.
De esta manera, los tornillos roscados de los
casquillos y de las varillas can pueden engranarse y desengranarse
rápidamente entre sí para asegurar y liberar respectivamente el
rodillo móvil con respecto a las varillas de conexión de la prensa,
permitiendo de esta manera la fijación y apertura casi inmediata de
los moldes.
En el caso de la Fig. 1, los casquillos de
fijación 18 y el sistema de sincronización se han dispuesto sobre
el rodillo móvil 12 de la prensa, mientras que los cilindros
hidráulicos 17 para estirar las varillas de conexión 16 se han
dispuesto sobre el rodillo estacionario 10; sin embargo, su
disposición puede invertirse también comparada con la mostrada, sin
perjudicar a las características generales de la presente
invención.
En el ejemplo mostrado en las Figs. 1 y 2 se ha
usado también un primer medio de control para controlar el rodillo
móvil, compuesto por un sistema de tornillo/tuerca 25, 26 accionado
por un motor eléctrico 30, y un segundo medio de control compuesto
por los cilindros hidráulicos 17 para mover axialmente las varillas
16 y asegurarlos a los rodillos 10 y 12 para ejercer la fuerza
necesaria para que asegura la fijación y cierre firme de los dos
semi-moldes 11 y
13.
13.
Además, en el ejemplo mostrado en las Figs. 1 y
2, el sistema para sincronizar la rotación de los casquillos de
fijación 18 y el movimiento deslizante del rodillo móvil 12, usa el
sistema de tuerca de tornillo 25, 26 directamente como medio para
translucir el movimiento deslizante del rodillo móvil y de
correlacionarlo con la rotación de los casquillos 18.
Se entiende, sin embargo, que dentro del alcance
de la presente invención son posibles otras soluciones, en
particular con respecto al uso y tipo del medio de control y del
sistema para sincronizar la rotación de los casquillos de fijación,
y para coordinarlo con el deslizamiento del rodillo móvil.
Varias de las numerosas soluciones posibles se
muestran en los ejemplos de las figuras restantes, en las que se han
usado los mismos números de referencia de las figuras anteriores
para indicar piezas similares o equivalentes.
Una segunda solución se muestra en las Figs. 9 y
10 en las que el sistema de tornillo/tuerca 25, 26 del ejemplo
anterior se ha sustituido por al menos un cilindro hidráulico 40,
dos en el caso mostrado, unidos al rodillo estacionario 10,
mientras que su varilla 41 está conectada al rodillo móvil 12.
En este caso, la sincronización entre la
rotación de los diversos casquillos 18 para fijar el rodillo 12 a
las varillas 16, y el movimiento deslizante del rodillo móvil se
obtiene siempre mediante un transductor del movimiento mecánico que
comprende un tornillo fijo de tipo bola 42 y un tornillo de tuerca
43 soportado de manera rotatoria sobre un lado del rodillo móvil
12, dispuesto centralmente por debajo de la prensa; una polea 44
gira con el tornillo de tuerca 42 para controlar la correa de
accionamiento 35 que se enrolla alrededor de la polea 36 para
sincronizar la rotación de los diversos casquillos 18 que fijan el
rodillo 12 a las varillas 16 de la prensa.
Para el resto, la prensa de las Figs. 9 y 10
funciona de una manera totalmente idéntica a la prensa del ejemplo
anterior.
Las Figs. 11 y 12 muestran una tercera
realización, sustancialmente similar a la de las Figs. 9 y 10,
siendo la única diferencia que ahora el cilindro hidráulico 40 que
controla el deslizamiento del rodillo móvil 12, se ha sustituido
por un dispositivo de control de tipo rejilla que comprende una
rejilla 45 en un lado de la prensa, unida al rodillo estacionario
10, y una rueda de fricción 46 conectada a un motor eléctrico 47
soportado por el rodillo móvil 12. En consecuencia, en las Figs. 11
y 12 se han usado los mismos números de referencia que en las Figs.
9 y 10 para indicar piezas similares o equivalentes.
Las Figs. 13 y 14 muestran una cuarta posible
solución que se diferencia de las anteriores en que el medio para
controlar el deslizamiento del rodillo móvil 12, está compuesto en
este caso por un motor eléctrico lineal, dispuesto centralmente por
debajo de los rodillos de la prensa, que comprende un miembro
estacionario 50 y un miembro móvil 51 conectados al rodillo móvil
12, como se muestra esquemáticamente.
El control de la rotación sincronizada de los
diversos casquillos de fijación 18 sobre las varillas 16, se
consigue también mediante una correa accionadora 35, 36, y se deriva
de un movimiento lineal del rodillo móvil 12 mediante un sistema de
tornillo/tuerca 52, 53, en el que la rotación de la tuerca de
tornillo 53 se transmite al casquillo de fijación de al menos una
de las varillas estiradas, mediante una correa accionadora 54, como
se muestra, o de cualquier otra manera adecuada.
En consecuencia, también en las Figs. 13 y 14 se
ha usado una parte de los mismos números de referencia como en las
figuras anteriores para indicar piezas similares o equivalentes.
Las Figs. 15 y 16 muestran una quinta solución
que se difiere de las soluciones anteriores en que se usa un
sistema de interfijación electrónico para sincronizar la rotación de
los casquillos de fijación 18, entre sí y de una manera
correlacionada con el movimiento deslizante del rodillo móvil
12.
El control del rodillo móvil 12 se consigue de
nuevo mediante un sistema de tornillo/tuerca 25, 26 y 25', 26'
accionado por un motor 30 de una manera similar a la solución de la
Fig. 1; en este caso, el control del segundo tornillo de tuerca 26'
se transmite mediante una primera correa accionadora mecánica 58,
59, mientras que la sincronización entre el movimiento del rodillo
12 y la rotación de los casquillos 18, se consigue mediante un
transductor eléctrico o electrónico que comprende, por ejemplo, un
movimiento lineal o un transductor de posición 60 conectados de
manera funcional al rodillo móvil 12 de la prensa; la señal de
salida del transductor 60 se transmite a un puerto de una unidad de
control electrónica 61 que gobierna el funcionamiento de un motor
eléctrico 62 que, mediante una segunda correa accionadora 63, o de
cualquier otra manera, acciona la rotación sincronizada de los
diversos casquillos de fijación 18 sobre las varillas 16 de la
prensa.
En estas figuras, se han usado de nuevo los
números de referencia de las figuras anteriores para indicar piezas
similares o equivalentes.
Las Figs. 17 y 18 muestran una sexta solución
que, al igual que la solución anterior, usa un sistema electrónico
para la sincronización y coordinación entre el movimiento del
rodillo móvil 12 y la rotación de los casquillos de fijación sobre
las varillas 16.
Esta solución difiere de la de las Figs. 15 y 16
en que el control del deslizamiento del rodillo se consigue de
nuevo mediante dos cilindros hidráulicos 40; en consecuencia se han
usado los mismos números de referencia que en las figuras
anteriores para indicar piezas similares o equivalentes.
Las Figs. 19 y 20 muestran una séptima solución
que usa también un sistema electrónico de sincronización y que, al
contrario, usa un control de tipo rejilla 70, 71 y un motor
eléctrico 72 para el desplazamiento del rodillo móvil 12.
Por último, las Figs. 21 y 22 muestran una
octava solución que usa también un sistema eléctrico o electrónico
de sincronización, similar al de las soluciones anteriores, en el
que el rodillo móvil 12 está accionado ahora por un motor de control
lineal 50, 51 similar al de la solución de la Fig. 14.
Claims (15)
1. Método para sujetar moldes (11, 13) en una
máquina de moldeo por inyección de el tipo que comprende:
- un primer rodillo (10) para soportar un
primer semi-molde (11);
- un segundo rodillo (12) para soportar un
segundo semi-molde (13), donde al menos uno (12) de
dichos rodillos (10, 12) puede moverse de manera deslizable con
respecto al otro (10), paralelo a un a eje longitudinal de la
máquina;
- una pluralidad de varillas de conexión
periféricas desplazables (16) que se extienden en paralelo respecto
a dicho eje longitudinal entre los dos rodillos de soporte del molde
(10, 12) de la máquina;
- un primer medio de control (25, 26) provisto
para mover un rodillo (12) hacia y desde el otro (10), tras el
cierre y apertura del molde (11, 13);
- un segundo medio de control (17) para las
varillas de conexión (16), y casquillos rotatorios (18) dispuesto
en paralelo respecto al eje longitudinal de la máquina, teniendo
dichos casquillos (18) una porción roscada (23) para engranarse con
una porción roscada (24) de dichas varillas de conexión (16), para
proporcionar una alta fuerza de sujeción para cerrar firmemente el
molde (11, 13), caracterizado por las etapas de:
- soportar las varillas de conexión (16) que se
deslizan axialmente con respecto a ambos rodillos (10, 12) de la
máquina;
- proporcionar un casquillo de fijación (18),
para cada varilla de conexión, soportado de manera rotatoria y
móvil en la dirección axial, por uno (12) de los rodillos (10,
12);
- incluyendo cada casquillo de fijación (18) y
la varilla de conexión (18) correspondiente porciones de
interengranado opuestas del tornillo roscado (23, 24) que tienen un
despeje axial entre ellas;
- mover uno (12) de los rodillos (10, 12)
respecto al otro (10) para cerrar y respectivamente para abrir el
molde (11, 13) accionando dicho primer medio de control (25, 26)
manteniendo las porciones de tornillo roscado (23, 24) de los
casquillos de fijación (18) y las varillas de conexión (16) sin
fricción desengranados haciendo rotas de manera síncrona los
casquillos de fijación (18);
- interengranar la porción de tornillo roscado
(23) de las varillas de conexión (16) con la porción de tornillo
roscado (24) de los casquillos de fijación (18) provocando un
movimiento axial deslizante de los casquillos (18) por dicho
segundo medio de control (25, 26), para instar a un miembro saliente
(26) de los casquillos (18) contra una superficie sobresaliente
(12A) correspondiente del rodillo (12) de la máquina y
- proporcionar posteriormente una fuerza de
sujeción para cerrar firmemente el molde (11, 13), generando una
alta fuerza axial sobre las varillas de conexión (16) y los
casquillos de fijación (18).
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por la etapa de sincronizar la rotación de los
casquillos de fijación (18), derivando su movimiento rotacional
desde dicho primer medio de control (25-26).
3. Método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por la etapa de sincronizar el movimiento
rotacional de los casquillos de fijación (18), mediante un
accionador mecánico (33, 35) conectado directamente a dicho primer
medio de control (25-26).
4. Método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por la etapa de proporcionar un tercer medio
de control (62) independiente para provocar la rotación de los
casquillos de fijación (18), y un sistema de interfijación
electrónico (60, 61) entre el rodillo móvil (12) y dicho tercer
medio de control (62) para sincronizar el movimiento rotacional de
los casquillos (18) y el deslizamiento del rodillo móvil (12) de la
máquina.
5. Una máquina de moldeo por inyección para
materiales plásticos que comprende:
- un primer rodillo (10) para soportar un
primer semi-molde (11);
- un segundo rodillo (12) para soportar un
segundo semi-molde (13) donde al menos uno (12) de
dichos rodillos (10,12) puede moverse de manera deslizable con
respecto al otro (10), paralelo respecto al eje longitudinal de la
máquina;
- una pluralidad de de varillas de conexión
periféricas desplazables (16) que se extienden en paralelo entre los
rodillos (10, 12) de la máquina;
- un primer medio de control (25, 26) para
mover un rodillo (12) hacia y desde el otro (10), tras el cierre y
apertura del molde (11, 13);
- un segundo medio de control (17) para las
varillas de conexión (16), y un casquillo rotatorio para cada
varilla de conexión (18) que tiene una porción roscada (23) para
engranarse a una porción roscada (24) de dichas varillas de
conexión (16), para proporcionar una alta fuerza de sujeción para
cerrar firmemente el molde (11, 13); y un dispositivo de fijación
para fijar cada varilla de conexión (16) a un rodillo (12) de la
máquina;
caracterizado
porque:
- las porciones roscadas (23, 24) de las
varillas de conexión (16) y los casquillos de fijación (18) se
construyen y disponen para proporcionar un despeje axial entre
dichas porciones roscadas (23, 24) permitiendo un desplazamiento
axial relativo entre ellas;
- un saliente anular (20) que está provisto
sobre los casquillos de fijación (18) para instarlo contra una
superficie sobresaliente (12A) del rodillo móvil (12); se
proporcionan medios (35, 59, 63) para mantener la porción de
tornillo roscado (23, 24) de los casquillos (18) y de las varillas
de conexión (16) sin fricción desengranadas haciendo rotar de
manera síncrona los casquillos de fijación (18) cuando se mueve el
rodillo móvil (12), y
- medios de guía (22) engranados de manera
rotatoria a los casquillos de fijación (18) para mantener la
porción roscada (23) de los propios casquillos (18) desengranada de
la porción roscada (24) de las varillas de conexión (16), tras la
rotación de los casquillos (18) y durante el desplazamiento del
rodillo móvil (12); y
- proporcionando dicho segundo medio de control
(17) un desplazamiento axial entre la porción roscada (23, 24) de
las varillas de conexión (16) y los casquillos (18), para engranar
la propia porción roscada (23, 24) y para instar dicho saliente
anular (20) contra dicha superficie sobresaliente (12A) del rodillo
móvil (12) en la fijación del molde (11, 13).
6. Una máquina de moldeo por inyección de
acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque se
proporcionan medios (27, 35; 44; 52; 62) para una rotación
sincronizada de los casquillos de fijación (18) correlacionada con
el desplazamiento de deslizamiento del rodillo móvil (12) de la
máquina, y para mantener la porción roscada (23) de los casquillos
(18) desengranada de la porción roscada (24) de las varillas de
conexión (16) correspondientes;
- proporcionando dicho segundo medio de control
(17) para provocar selectivamente un primer movimiento deslizante
de las varillas de conexión (16) con respecto a los casquillos de
fijación (18), a lo largo de dicho despeje axial para poner las
porciones de tornillo roscado (23, 24) en contacto entre sí,
respectivamente un segundo movimiento deslizante de las varillas de
conexión (16) y los casquillos de fijación (18) para poner los
salientes anulares (20) de los casquillos (18) engranado con las
superficies sobresalientes (12A) de un rodillo (10, 12), y para
fijar firmemente los dos semi-moldes (11, 13).
7. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizada porque las varillas de conexión (16) y el
segundo medio de control (17) están soportados por el rodillo
estacionario (10), mientras que los casquillos de fijación (18) y
los medios para sincronizar la rotación de dichos casquillos de
fijación (18) están soportados por el rodillo móvil (12) de la
máquina.
8. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizada porque dichos medios de guía (21, 22)
comprenden una clavija (22) unida elásticamente al rodillo móvil
(12) de la prensa, teniendo dicha clavija (22) un rodillo de guía
(22A) que discurre por una ranura anular (21) sobre la superficie
externa del casquillo de fijación (18).
9. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizada porque el primer medio de control para
controlar el rodillo móvil (12) comprende al menos un accionador
(30, 40), y en el que dicho medio para sincronizar la rotación de
los casquillos de fijación (18) está conectado de manera funcional a
dicho accionador (30, 40), o a dicho rodillo móvil (12), mediante
un dispositivo transductor del movimiento (25, 26; 42, 43).
10. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizada porque el primer medio de control para
controlar el rodillo móvil (12) comprende al menos un accionador
lineal (40), y porque el dispositivo transductor del movimiento
comprende a su vez una conexión mecánica operativa entre el
accionador lineal (40) y los medios (35-42) para
sincronizar la rotación de los casquillos de fijación (18).
11. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizada porque el primer medio de control para
controlar el rodillo móvil comprende un accionador lineal (25; 40;
50; 70) y porque el dispositivo transductor del movimiento
comprende un medio detector de la posición (60) para detectar la
posición del rodillo móvil (12), y un transductor electrónico (61)
conectado de manera funcional a un motor eléctrico (62) para
accionar los medios (63) para sincronizar la rotación de los
casquillos de fijación (18).
12. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
10 o 11, caracterizada porque el accionador lineal comprende
sistema accionador de tornillo y tuerca (25, 26), que se extiende
entre los dos rodillos (10, 12) de la máquina.
13. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
10 o 11, caracterizada porque el accionador de control
lineal comprende al menos un cilindro hidráulico (40) que se
extiende entre el rodillo estacionario (10) y el rodillo móvil (12)
de la máquina.
14. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
10 o 11, caracterizada porque el accionador lineal comprende
al menos un sistema de rejilla (70, 71) que se extiende entre el
rodillo estacionario (10) y el rodillo móvil (12) de la máquina.
15. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
10 o 11, caracterizada porque el accionador lineal comprende
al menos un motor de inducción lineal (50, 51) que está conectado de
manera funcional al rodillo móvil (12) de la máquina.
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