RU2010715C1

RU2010715C1 - Automatic thermoplast casting machine for manufacturing plastic articles

Info

Publication number: RU2010715C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Титоренко; Виктор Владимирович Титоренко
Original assignee: Владимир Алексеевич Титоренко; Виктор Владимирович Титоренко
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: production of articles from plastics. SUBSTANCE: machine has frame, plasticizer, casting nozzle and molding module. Machine is further provided with gas discharge device, cylindrical muffle furnace with inlet and outlet channels, piston with drive, adjustable and return valves of muffle furnace. Outlet channel of muffle furnace is connected through adjustable valve with casting nozzle. Return valve of muffle furnace is mounted in its inlet channel, which is connected with plasticizer outlet through gas discharge device. EFFECT: increased efficiency and wider operational capabilities. 9 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для переработки пластмасс в изделия, в частности к литьевым термопластавтоматам для изготовления изделий из пластмасс. The invention relates to devices for processing plastics into products, in particular to injection molding machines for the manufacture of plastic products.

Известны литьевые термопластавтоматы, содержащие станину, пластификатор и механизм замыкания пресс-формы, при этом механизм замыкания пресс-формы и пластификатор снабжены гидравлическими приводами. К недостаткам известных литьевых термопластавтоматов с гидравлическими приводами следует отнести сложность технических решений и, следовательно, невысокую надежность их работы. Наличие гидравлических узлов приводит также к повышенным требованиям по защите людей, что обусловливает большие габариты и массу литьевых термопластавтоматов. Known injection molding machines containing a bed, a plasticizer and a mold closure mechanism, while the mold closure mechanism and a plasticizer are equipped with hydraulic drives. The disadvantages of known injection molding machines with hydraulic drives include the complexity of technical solutions and, consequently, the low reliability of their work. The presence of hydraulic units also leads to increased requirements for the protection of people, which leads to the large size and weight of injection molding machines.

Прототипом предлагаемого устройства является литьевой теpмопластавтомат изделий из пластмасс, содержащий станину, механизм перемещения и замыкания пресс-формы, неподвижно закрепленную на станине опорную плиту с пуансоном, плиту с пластикатором, соплом и бункером литьевого материала, подвижные плиты для крепления пресс-формы и дополнительные механизмы замыкания пресс-формы, выполненные каждый в виде двух шарнирно соединенных между собой и с подвижными плитами звеньев и смонтированного в месте шарнирного соединения звеньев ролика, взаимодействующего с управляющим копиром, который шарнирно установлен на опорной плите и подпружинен относительно нее. The prototype of the proposed device is an injection molding machine for plastic products containing a bed, a mechanism for moving and locking the mold, a support plate with a punch, a plate with a plasticizer, a nozzle and a hopper of injection material fixed on the bed, movable plates for attaching the mold and additional mechanisms mold closures, each made in the form of two links pivotally connected to each other and with movable plates and a roller link mounted in place of the pivot joint, interacting with a control copier, which is pivotally mounted on the base plate and spring-loaded relative to it.

Прототип не позволяет получать пластмассовые изделия с объемом впрыска более 1,5 дм³ при реально допустимых его размерах и энергопотреблении. Это обусловлено образованием в пластикаторе газов, на сжатие которых при впрыске пластика в пресс-форму требуются значительные усилия, что резко осложняет реализацию простого и надежного механизма замыкания пресс-формы и приводит к большому энергопотреблению термопластавтомата.The prototype does not allow to obtain plastic products with an injection volume of more than 1.5 dm ³ with its actually acceptable sizes and energy consumption. This is due to the formation of gases in the plasticizer, the compression of which requires considerable effort when injecting plastic into the mold, which greatly complicates the implementation of a simple and reliable mechanism for closing the mold and leads to high energy consumption of the injection molding machine.

Перед авторами стояла задача создания электpомеханического литьевого термопластавтомата с большим объемом (более 1,5 дм³) впрыска при малых его размерах и энергопотреблении.The authors were faced with the task of creating an electromechanical injection molding machine with a large injection volume (more than 1.5 dm ³ ) with its small size and energy consumption.

Для решения поставленной задачи предлагается литьевой термопластавтомат, содержащий, как и прототип, станину, модуль пресс-формы, пластикатор и литьевое сопло. Отличным от прототипа является то, что в литьевой термопластавтомат введены устройство газоотвода, цилиндрическая муфельная печь с выходным и входным каналами, поршень муфельной печи с его приводом, управляемый клапан, посредством которого выходной канал муфельной печи соединен с литьевым соплом, и обратный клапан муфельной печи, установленный в ее входном канале, соединенном с выходом пластикатора через указанное устройство газоотвода. To solve this problem, an injection molding machine is proposed, containing, like the prototype, a bed, a mold module, a plasticizer and an injection nozzle. Different from the prototype is that a gas exhaust device, a cylindrical muffle furnace with outlet and inlet channels, a muffle furnace piston with its actuator, a controlled valve by which the outlet channel of the muffle furnace is connected to the injection nozzle, and a check valve of the muffle furnace are introduced into the injection molding machine installed in its inlet channel connected to the outlet of the plasticizer through the specified gas outlet device.

Возможен ваpиант предлагаемого устройства, когда в него введены один или несколько дополнительных модулей "пластикации - газоотвода - впрыска", каждый из которых включает указанные пластикаторы, литьевое сопло, устройство газоотвода, цилиндрическую муфельную печь с ее поршнем и управляемый и обратный клапаны с указанными связями между ними, а привод поршня выполнен с возможностью кинематического параллельного взаимодействия со всеми поршнями муфельных печей или дополнительно введены приводы поршня по числу дополнительных модулей с указанными связями их с соответствующими поршнями, установленные с возможностью синхронизации их работы. A variant of the proposed device is possible when one or more additional plasticization-gas extraction-injection modules are introduced into it, each of which includes the specified plasticizers, injection nozzle, gas extraction device, a cylindrical muffle furnace with its piston and controlled and non-return valves with the indicated connections between them, and the piston drive is made with the possibility of kinematic parallel interaction with all the pistons of the muffle furnaces or additionally introduced piston drives according to the number of additional modules with -bound connections with their corresponding pistons, arranged to synchronize their operation.

Устройство газоотвода может быть выполнено в виде корпуса с осевым отверстием, состоящего из двух частей, из которых входная часть является развитием выходного канала пластикатора, а выходная часть - развитием входного канала муфельной печи, при этом указанные части обращены одна к другой шайбообразными выступами, которые охвачены стягивающим хомутом с возможностью колебательно-вращательных подвижек относительно одна другой, при этом одна из частей корпуса снабжена торцевым цилиндром, размещенным со скользящей посадкой внутри другой части корпуса и имеющим газоотводные отверстия, при этом пластикатор соединен со станиной шарнирно, а муфельная печь - с возможностью перемещения вдоль своей оси. The gas exhaust device can be made in the form of a housing with an axial hole, consisting of two parts, of which the input part is the development of the outlet channel of the plasticizer, and the output part is the development of the input channel of the muffle furnace, while these parts face one another with washer-shaped protrusions that are covered a tightening clamp with the possibility of oscillatory-rotational movements relative to one another, while one of the parts of the body is equipped with an end cylinder placed with a sliding fit inside the other parts of the casing and having gas vents, while the plasticizer is pivotally connected to the bed, and the muffle furnace is movable along its axis.

Управляемый клапан муфельной печи может быть выполнен в виде поворотного валика, разделяющего соосные выходной канал муфельной печи и канал литьевого сопла, зубчатой шестеренки, жестко скрепленной с одним из торцов поворотного валика, зубчатой рейки, взаимодействующей с зубчатой шестеренкой и установленной в жестко скрепленных с внешним корпусом муфельной печи направляющих элементах с возможностью перемещения вдоль оси, параллельной оси литьевого сопла, и пружины, установленной с возможностью выдвижения внешнего конца зубчатой рейки, при этом указанный поворотный валик имеет радиальное отверстие, ось которого в положении "Открыто" совпадает с осью канала литьевого сопла. The controlled valve of the muffle furnace can be made in the form of a rotary roller separating the coaxial output channel of the muffle furnace and the channel of the injection nozzle, gear gear rigidly attached to one of the ends of the rotary roller, gear rack interacting with the gear gear and installed in rigidly bonded to the outer casing muffle furnace guide elements can be moved along an axis parallel to the axis of the injection nozzle, and a spring mounted to extend the outer end of the rack , Said rotary roll has a radial hole, the axis of which in the "open" channel coincides with the axis of the injection nozzle.

Привод поршня муфельной печи может быть выполнен из закрепленных на станине электродвигателя, понижающего редуктора, направляющих привода поршня и шарнирно соединенных со станиной силовой гайки привода поршня, кинематически взаимодействующей с электродвигателем привода поршня через понижающий редуктор привода поршня, при этом шток поршня муфельной печи установлен в направляющих привода поршня с возможностью возвратно-поступательных движений вдоль своей оси и снабжен участком в виде силового винта, пропущенным сквозь силовую гайку привода поршня и составляющим с последней силовую винтовую пару. The piston drive of the muffle furnace can be made of the piston drive guides mounted on the bed of the electric motor, the reduction gear, and pivotally connected to the bed of the power nut of the piston drive, kinematically interacting with the piston drive motor through the reduction gear of the piston drive, while the piston rod of the muffle furnace is installed in the guides piston drive with the possibility of reciprocating movements along its axis and is equipped with a section in the form of a power screw, passed through a power nut drive the piston and component with the last power screw pair.

Пластикатор может быть выполнен в виде электродвигателя с понижающим редуктором, взаимодействующим со шнеком, расположенным внутри шнекового цилиндра, снабженного нагревателем и загрузочным устройством пластикатора, при этом выход пластикатора выполнен в виде бокового выходного канала шнекового цилиндра. The plasticizer can be made in the form of an electric motor with a reduction gearbox interacting with a screw located inside a screw cylinder, equipped with a heater and a loading device for the plasticizer, while the output of the plasticizer is made in the form of a side output channel of the screw cylinder.

Возможны три альтернативных варианта выполнения модуля пресс-формы. Первый вариант выполнен в виде опорной плиты, неподвижно закрепленной на станине, подвижной плиты, одного или нескольких силовых винтов, установленных с возможностью вращения вокруг своих осей, перпендикулярных опорной плите, электродвигателя с понижающим редуктором, взаимодействующим с силовыми винтами, и силовых гаек, жестко закрепленных на подвижной плите и составляющих винтовые пары с указанными силовыми винтами, при этом опорная и подвижная плиты установлены с возможностью крепления к ним частей пресс-формы или выполнены в виде указанных ее частей. Второй вариант выполнен в виде жестко закрепленных на станине направляющих перемещения пресс-формы и устройства фиксации последней. Третий вариант выполнен в виде устройства крепления станины к одной из частей пресс-формы. Three alternative embodiments of the mold module are possible. The first option is made in the form of a base plate fixedly mounted on the bed, a movable plate, one or more power screws mounted to rotate around its axes perpendicular to the base plate, an electric motor with a reduction gearbox interacting with the power screws, and power nuts rigidly fixed on a movable plate and constituent screw pairs with the indicated power screws, while the support and movable plates are mounted with the possibility of fixing parts of the mold to them or are made in the form of those indicated its parts. The second option is made in the form of guides rigidly mounted on the bed for moving the mold and the device for fixing the latter. The third option is made in the form of a device for attaching the bed to one of the parts of the mold.

На фиг. 1 показана принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого литьевого термопластавтомата; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства газоотвода литьевого термопластавтомата; на фиг. 3 - принципиальная схема муфельной печи литьевого термопластавтомата; на фиг. 4 показана принципиальная схема пластикатора литьевого термопластавтомата. In FIG. 1 shows a schematic diagram of one of the options for the proposed injection molding machine; in FIG. 2 is a schematic diagram of a gas outlet device of an injection molding machine; in FIG. 3 is a schematic diagram of a muffle furnace of an injection molding machine; in FIG. 4 shows a schematic diagram of a plasticizer injection molding machine.

Литьевой термопластавтомат содержит станину 1, на которой жестко закреплена опорная плита 2. Подвижная плита 3 установлена с возможностью свободного перемещения по направляющим штангам 4, продетым сквозь отверстия 5 подвижной плиты 3. Верхний конец направляющих штанг 4 закреплен на опорной плите 2, а нижний - на основании 6 станины 1. Силовые винты 7 установлены с возможностью вращения вокруг своих осей, перпендикулярных к опорной плите 2, для чего силовые винты 7 соединены с опорной плитой 2 посредством упорных подшипников 8 и с основанием 6 станины 1 - посредством упорных подшипников 9. На станине 1 жестко закреплен электродвигатель 10. Части пресс-формы 11 и 12 закреплены соответственно на опорной плите 2 и подвижной плите 3. Электродвигатель 10 кинематически взаимодействует с силовыми винтами 7 посредством жестко закрепленного на электродвигателе 10 понижающего редуктора 13, зубчатый выход 14 которого соединен с зубчатыми участками 15 силовых винтов 7 посредством цепной передачи 16, охватывающей оба силовых винта 7. Силовые винты 7 составляют винтовые пары с силовыми гайками 17, жестко закрепленными на подвижной плите 3. Совокупность узлов 1+10, 13+17 составляет модуль пресс-формы 11 и 12. Кроме него, литьевой термопластавтомат снабжен двумя идентичными наборами взаимосвязанных узлов, каждый из которых включает последовательно соединенные пластикатор 18, устройство газоотвода 19 и муфельную печь 20. Пластикатор 18 (см. фиг. 4) включает электродвигатель 21, жестко закрепленный на станине 1, понижающий редуктор 22, жестко закрепленный на электродвигателе 21, шнековый цилиндр 23, который снабжен нагревателями 24, выходом в виде бокового выходного канала 25 и входным загрузочным устройством 26, и шнек 27, установленный внутри шнекового цилиндра 23 и соединенный с последним посредством упорного подшипника 28. Выход 29 понижающего редуктора 22 снабжен шкивом 30, кинематически взаимодействующим со шкивом 31 хвостовика 32 шнека 27 посредством ременной передачи 33. Шнековый цилиндр 23 соединен со станиной 1 посредством осевого шарнира 34. Устройство газоотвода 19 выполнено (см. фиг. 2) в виде корпуса, состоящего из двух частей 35 и 36, из которых входная часть 35 является развитием бокового выходного канала 25 пластикатора 18. Эти части 35 и 36 обращены одна к другой шайбообразными выступами 37 и 38 соответственно, которые охвачены стягивающим хомутом 39 с во- зможностью колебательно-вращательных подвижек относительно одна другой. При этом входная часть корпуса 35 снабжена торцевым цилиндром 40, размещенным со скользящей посадкой внутри выходной части корпуса 36 и имеющим газоотводные отверстия 41. Муфельная печь 20 (см. фиг. 3) выполнена в виде цилиндрического корпуса 42 с нагревателями 43, входным боковым каналом 44 и выходным осевым каналом 45. а также литьевого сопла 46, управляемого клапана 47, посредством которого выходной осевой канал 45 соединен с литьевым соплом 46, обратного клапана 48 муфельной печи 20, установленного в ее входном канале 44, развитием которого является выходная часть корпуса 36 устройства газоотвода 19 и поршня 49 муфельной печи 20. Последний приводится в действие посредством электродвигателя 50, жестко закрепленного на станине 1, понижающего редуктора 51, жестко закрепленного на электродвигателе 50 и штока 52 поршня 49, установленного в жестко скрепленных со станиной 1 направляющих привода 53 с возможностью возвратно-поступательных движений и снабженного центральным участком в виде силового винта 54, составляющего винтовую пару с силовой гайкой 55, шарнирно соединенной с поперечными перемычками 56 станины 1. Зубчатый выход 57 понижающего редуктора 51 кинематически взаимодействует с обеими силовыми гайками 55 посредством цепной передачи 58, охватывающей оба штока 52. Направляющие привода 53 жестко закреплены к поперечным перемычкам 56 и 59 станины 1 и снабжены радиальными пазами 60, являющимися направляющими колеями бегунков 61, жестко закрепленных на штоках 52 с возможностью исключения вращений штоков 52. Муфельная печь 20 установлена с возможностью осевого перемещения в жестко закрепленных на станине 1 направляющих элементах 62. Шток 52 поршня 49 пропущен через осевое отверстие 63 верхней торцевой перегородки 64 цилиндрического корпуса 42 муфельной печи 20, при этом торцевая перегородка 64 ограничивает движение поршня 49 относительно муфельной печи 20. Управляемый клапан 47 (см. фиг. 1 и 3) выполнен в виде поворотного валика 65, разделяющего соосные выходной канал 45 муфельной печи 20 и канал 66 литьевого сопла 46, зубчатой шестеренки 67, жестко скрепленной с торцом поворотного валика 65, зубчатой рейки 68, взаимодействующей с зубчатой шестеренкой 67 и установленной в жестко скрепленных с муфельной печью 20 направляющих элементах 69 с возможностью перемещения вдоль оси, параллельной оси литьевого сопла 46, и осевой пружины 70, установленной с возможностью выдвижения внешнего конца зубчатой рейки 68, при этом указанный поворотный валик 65 имеет радиальное отверстие 71, ось которого в положении "Открыто" совпадает с осью литьевого сопла 46 и, следовательно, осью выходного канала 45 муфельной печи 20. Верхняя часть пресс-формы 11 снабжена литьевой втулкой 72 (см. фиг. 1). The injection molding machine comprises a bed 1 on which the base plate 2 is rigidly fixed. The movable plate 3 is mounted so that it can freely move along the guide rods 4 threaded through the holes 5 of the movable plate 3. The upper end of the guide rods 4 is fixed to the base plate 2, and the lower end to the base 6 of the bed 1. The power screws 7 are mounted to rotate around their axes perpendicular to the base plate 2, for which the power screws 7 are connected to the base plate 2 by thrust bearings 8 and with the base 6 of the mill 1 - by means of thrust bearings 9. An electric motor 10 is rigidly fixed to the frame 1. Parts of the mold 11 and 12 are fixed respectively to the base plate 2 and the movable plate 3. The electric motor 10 kinematically interacts with the power screws 7 by means of a reduction gearbox that is rigidly fixed to the electric motor 10 13, the gear output 14 of which is connected to the tooth sections 15 of the power screws 7 by means of a chain gear 16, covering both power screws 7. Power screws 7 are screw pairs with power nuts 17, tightly closed captured on a movable plate 3. The set of nodes 1 + 10, 13 + 17 is a module of the mold 11 and 12. In addition, the injection molding machine is equipped with two identical sets of interconnected nodes, each of which includes a series of plasticizer 18, a gas vent device 19 and a muffle Oven 20. Plasticizer 18 (see FIG. 4) includes an electric motor 21, rigidly fixed on the frame 1, a reduction gear 22, rigidly fixed on the electric motor 21, a screw cylinder 23, which is equipped with heaters 24, an output in the form of a side output channel 25 and an input loading device 26, and a screw 27 installed inside a screw cylinder 23 and connected to the latter by a thrust bearing 28. The output 29 of the reduction gearbox 22 is provided with a pulley 30 kinematically interacting with the pulley 31 of the shank 32 of the screw 27 by means of a belt drive 33. The screw cylinder 23 connected to the bed 1 by means of an axial hinge 34. The gas vent device 19 is made (see Fig. 2) in the form of a housing consisting of two parts 35 and 36, of which the inlet part 35 is a development of the lateral output channel 25 of the plasticizer 18. These parts 35 and 36 face one another with washer-shaped protrusions 37 and 38, respectively, which are covered by a tightening collar 39 with the possibility of vibrational-rotational movements relative to one another. In this case, the input part of the housing 35 is equipped with an end cylinder 40 placed with a sliding fit inside the output part of the housing 36 and having gas vents 41. The muffle furnace 20 (see Fig. 3) is made in the form of a cylindrical housing 42 with heaters 43, the input side channel 44 and an output axial channel 45. as well as an injection nozzle 46 controlled by a valve 47, by means of which an output axial channel 45 is connected to a molding nozzle 46, a check valve 48 of the muffle furnace 20 installed in its input channel 44, the development of which is the outlet the bottom of the housing 36 of the gas exhaust device 19 and the piston 49 of the muffle furnace 20. The latter is driven by an electric motor 50, rigidly mounted on the frame 1, a reduction gear 51, rigidly mounted on the electric motor 50 and the stem 52 of the piston 49, mounted in a rigidly attached to the frame 1 guides of the actuator 53 with the possibility of reciprocating movements and provided with a central section in the form of a power screw 54 constituting a screw pair with a power nut 55, pivotally connected to the transverse jumpers 56 st anines 1. The gear output 57 of the reduction gearbox 51 kinematically interacts with both power nuts 55 by means of a chain drive 58 covering both rods 52. The drive rails 53 are rigidly fixed to the transverse jumpers 56 and 59 of the frame 1 and are provided with radial grooves 60, which are the guide wheels of the runners 61 rigidly fixed on the rods 52 with the possibility of eliminating the rotation of the rods 52. The muffle furnace 20 is mounted with the possibility of axial movement in the guide elements 62 rigidly fixed on the frame 1. The piston rod 52 is 49 p it is guided through the axial hole 63 of the upper end wall 64 of the cylindrical body 42 of the muffle furnace 20, while the end wall 64 restricts the movement of the piston 49 relative to the muffle furnace 20. A controlled valve 47 (see FIG. 1 and 3) is made in the form of a rotary roller 65 separating the coaxial output channel 45 of the muffle furnace 20 and the channel 66 of the injection nozzle 46, the gear gear 67, rigidly fastened to the end face of the rotary roller 65, the gear rack 68, interacting with the gear gear 67 and installed in guide elements 69 rigidly fastened to the muffle furnace 20 and movable along an axis parallel to the axis of the injection nozzle 46 and an axial spring 70 mounted to extend the outer end of the gear rack 68, wherein said rotary shaft to 65 has a radial hole 71, the axis of which in the "Open" position coincides with the axis of the injection nozzle 46 and, therefore, the axis of the output channel 45 of the muffle furnace 20. The upper part of the mold 11 is equipped with a molding sleeve 72 (see Fig. 1).

Работа литьевого термопластавтомата заключается в циклическом повторении следующих операций. The operation of the injection molding machine is to cyclically repeat the following operations.

За исходное положение принято, когда поршень 49 поднят в крайнее верхнее положение. Управляемый клапан 47 при этом закрыт, так как муфельная печь 20 также приподнята над литьевой втулкой 72, и следовательно, зубчатая рейка 68 выведена из контакта с верхней поверхностью неподвижной части пресс-формы 11, что обуславливает (из-за упругого взаимодействия осевой пружины 70 с зубчатой рейкой 68) выдвинутое положение зубчатой рейки 68, при котором радиальное отверстие 71 поворотного валика 65 не совпадает с каналом 66 литьевого сопла 46. Подвижная плита 3 находится в крайнем верхнем положении, что обеспечивает смыкание обеих частей 11,12 пресс-формы. Все электродвигатели 10, 21 и 50 отключены. Нагреватели 24 и 43 включены в режим авторегулирования наперед заданной температуры внутри, соответственно, шнекового цилиндра 23 (в области бокового выходного канала 25) и муфельной печи 20. В обоих случаях поддерживается температура t₁ = t_пл. ± 10^оС, где t_пл. - температура плавления пластика. При этом расплавленный пластик заполняет внутренний объем муфельной печи 20, куда он предварительно поступает из шнекового цилиндра 23, куда он поступает из загрузочного устройства 26.The initial position is taken when the piston 49 is raised to its highest position. The controlled valve 47 is thus closed, since the muffle furnace 20 is also raised above the casting sleeve 72, and therefore, the gear rack 68 is brought out of contact with the upper surface of the fixed part of the mold 11, which causes (due to the elastic interaction of the axial spring 70 s gear rack 68) the extended position of the gear rack 68, in which the radial hole 71 of the rotary roller 65 does not coincide with the channel 66 of the injection nozzle 46. The movable plate 3 is in its highest position, which ensures the closing of both parts 11,12 press -forms. All motors 10, 21, and 50 are turned off. The heaters 24 and 43 are included in the automatic control mode at a predetermined temperature inside, respectively, of the screw cylinder 23 (in the region of the lateral output channel 25) and the muffle furnace 20. In both cases, the temperature t ₁ = t _pl. ± 10 ^о С, where t _pl. - melting temperature of plastic. In this case, molten plastic fills the internal volume of the muffle furnace 20, where it previously enters from the screw cylinder 23, where it enters from the loading device 26.

Первый этап начинается с включения электродвигателя 50, вращение выхода которого через понижающий редуктор 51 передается на зубчатый выход 57 последнего, вращение которого посредством цепной передачи 58 передается на силовую гайку 55, чем обеспечивается опускание поршня 49 в связи с тем, что вращательное движение силовой гайки 55 приводит к поступательному движению винта 54 и, следовательно, штока 52 поршня 49, вращательное движение которого исключается взаимодействием бегунка 61 с радиальным пазом 60. При этом с поршнем 49 опускается и муфельная печь 20, в процессе чего зубчатая рейка 68 вводится в контакт с поверхностью неподвижной части пресс-формы 11 и начинает двигаться вверх относительно муфельной печи 20, обеспечивая через взаимодействие зубчатой рейки 68 с зубчатой шестеренкой 67 поворот поворотного валика 65 в направлении к положению "Открыто" управляемого клапана 47, что достигается при совпадении осей каналов 45, 66 и радиального отверстия 71, которое наступает в момент касания литьевого сопла 46 с литьевой втулкой 72. После этого поршень 49 продолжает опускаться, выдавливая расплав пластика из муфельной печи 20 в пресс-форму 11 и 12 через литьевую втулку 72. Поршень 49 опускается до заданной высоты, при которой обеспечивается полное заполнение полостей пресс-формы 11 и 12 расплавом пластика, после чего электродвигатель 50 отключают. The first stage begins with turning on the electric motor 50, the rotation of the output of which through the reduction gear 51 is transmitted to the gear output 57 of the latter, the rotation of which is transmitted through the chain drive 58 to the power nut 55, thereby lowering the piston 49 due to the rotational movement of the power nut 55 leads to the translational movement of the screw 54 and, therefore, the rod 52 of the piston 49, the rotational movement of which is excluded by the interaction of the slider 61 with the radial groove 60. At the same time, the muffle 20, during which the gear rack 68 is brought into contact with the surface of the fixed part of the mold 11 and begins to move upward relative to the muffle furnace 20, providing through the interaction of the gear rack 68 with the gear gear 67, the rotation of the rotary roller 65 towards the "Open" position controlled valve 47, which is achieved when the axes of the channels 45, 66 coincide with the radial hole 71, which occurs when the injection nozzle 46 touches the injection sleeve 72. After that, the piston 49 continues to lower, extruding the melt stick from the muffle furnace 20 into the mold 11 and 12 through the injection sleeve 72. The piston 49 is lowered to a predetermined height at which the cavities of the mold 11 and 12 are completely filled with molten plastic, after which the electric motor 50 is turned off.

На втором этапе происходит формирование пластмассового изделия из расплава пластика, находящегося в пресс-форме 11 и 12, при постоянном подпитывании литьевой зоны (зона в непосредственной близости от литьевой втулки 72 внутри пресс-формы) расплавом пластика, поступающим из муфельной печи 20 под действием остаточного давления, созданного внутри муфельной печи 20 поршнем 49 до остановки электродвигателя 50. Последнее позволяет компенсировать неизбежные утяжки из литьевой зоны пластика, обусловленные уменьшением объема, охлаждающегося в пресс-форме 11 и 12 пластика. At the second stage, a plastic product is formed from the molten plastic in the mold 11 and 12, while the injection zone is continuously fed (the zone in the immediate vicinity of the injection sleeve 72 inside the mold) with the molten plastic coming from the muffle furnace 20 under the influence of the residual the pressure created inside the muffle furnace 20 by the piston 49 until the motor 50 stops. The latter makes it possible to compensate for the inevitable drawdowns from the injection zone of the plastic due to a decrease in the volume cooled in the press Orme 11 and 12 of plastic.

Третий этап начинается через заданное время с момента начала второго этапа, достаточное для формирования в пресс-формах 11 и 12 пластмассового изделия. В начале третьего этапа электродвигатель 50 включают в реверсивном режиме одновременно с включением электродвигателя 21. Это приводит к подъему поршня 49 (при практически мгновенном закрытии управляемого клапана 47) и заполнению внутреннего объема муфельной печи 20 расплавом пластика, подаваемым из шнекового цилиндра 23. Туда он через загрузочное устройство 26 поступает в гранулированном виде. Вращением шнека 27 и работой нагревателей 24 обеспечивается сжатие пластика с его разогревом, гомогенизацией и платикацией. Образовавшийся расплав пластика продвигается к боковому выходному каналу 25 шнекового цилиндра 23. При этом скорость вращения шнека 27 задают такой, что пластик, достигнув бокового выходного канала 25, нагревается до указанной температуры t₁ и поступает оттуда в муфельную печь 20 через устройство газоотвода 19. Из расплава пластика, проходящего через устройство газоотвода 19, образовавшийся на стадии нагрева газ отводится через газоотводные отверстия 41 и щель между шайбообразными выступами 37 и 38 устройства газоотвода 19. Газоотводные отверстия 41 выполняются настолько малыми, чтобы в них не мог проникнуть густой пластик, а застывший в указанной щели пластик, образовавшийся из конденсатов газообразного пластика и отдельных включений пластика пониженной вязкости, циклически разрушается из-за относительных возвратно-вращательных колебаний шайбообразных выступов 37 и 38. Это обеспечивает бесперебойный отвод газов. Сами же возвратно-вращательные колебания шайбообразных выступов 37 и 38 относительно друг друга обусловлены возвратно-поступательными движениями муфельной печи 20 при наличии шарнирной связи шнекового цилиндра 23 со станиной 1 и указанном выше выполнении стягивающего хомута 39. Для надежной работы устройства газоотвода 19 зазор между шайбообразными выступами 37 и 38 следует задавать порядка 0,1 мм, а диаметр газоотводных отверстий 41 - порядка 0,5 мм. Скорость вращения шнека 27 и шаг последнего задают таким, чтобы внутреннее давление расплава пластика в районе бокового канала 25 составляло не более 0,4 + 0,5 МПа, при котором повышение температуры пластика из-за вязкого трения во входном боковом канале 44 муфельной печи 20 не приводит к появлению газовых новообразований внутри последней. При подъеме поршня 49 на заданную высоту электродвигатели 21, 50 отключают. Одновременно с началом третьего этапа включают на опускание подвижной плиты 3 электродвигатель 10. При опускании подвижной плиты 3 на заданную высоту электродвигатель 10 отключают и из разъятой пресс-формы вынимают готовое пластмассовое изделие. Разделение на третьем этапе операций пластикации и впрыска операцией газоотвода является ключевым для решения поставленной задачи. Это позволяет исключить попадание в пресс-форму образующихся в пластикаторе 18 газов, на сжатие которых иначе потребовались бы значительные дополнительные усилия. Становится возможным реализация простого и надежного модуля пресс-формы (совокупность узлов 1-10, 13-17) с электромеханическим запиранием пресс-формы 11,12 даже для термопластавтоматов с объемом впрыска более 1,5 дм³. При этом указанное разделение операций приводит к необходимости муфельной печи 20, несущей функции аккумуляции подлежащей впрыску порции расплавленного и освобожденного от газа пластика и впрыска последнего в пресс-форму, так как непосредственный впрыск из пластикатора 18 через устройство газоотвода 19 невозможен при больших объемах впрыска из-за малой эффективности устройства газоотвода 19 в этом случае и больших энергозатрат. Наличие же муфельной печи 20 позволяет осуществить достаточно плавный впрыск посредством электромеханического привода (совокупность узлов 50-61), что исключает образование газов в пластике непосредственно при впрыске последнего в пресс-форму. Указанное разделение операций позволяет каждую из операций растянуть практически на весь цикл, что обуславливает минимизацию энергозатрат и габаритов термопластавтомата. К тому же ведет использование нескольких (в рассмотренном варианте - двух) модулей "пластикации - газоотвода - впрыска" (совокупность узлов 18-20), так как снижается скорость впрыска через каждую из литьевых втулок 72 и уменьшается эффективная длина литниковых каналов (не показано) в пресс-форме.The third stage begins after a predetermined time from the moment the second stage begins, sufficient to form a plastic product in the molds 11 and 12. At the beginning of the third stage, the electric motor 50 is turned on in reverse mode at the same time as the electric motor 21 is turned on. This leads to the rise of the piston 49 (when the controlled valve 47 is almost instantly closed) and the internal volume of the muffle furnace 20 is filled with a plastic melt supplied from the screw cylinder 23. There boot device 26 is supplied in granular form. The rotation of the screw 27 and the operation of the heaters 24 provides compression of the plastic with its heating, homogenization and platification. The resulting molten plastic advances towards the lateral output channel 25 of the screw cylinder 23. In this case, the rotation speed of the screw 27 is set such that the plastic, having reached the lateral output channel 25, heats up to the indicated temperature t ₁ and enters from there into the muffle furnace 20 through the gas exhaust device 19. From molten plastic passing through the vent device 19, the gas formed during the heating step is vented through the vent holes 41 and the gap between the washer-shaped protrusions 37 and 38 of the vent device 19. The vent vents 41 are made so small that thick plastic cannot penetrate into them, and plastic frozen in the specified gap formed from condensates of gaseous plastic and individual inclusions of plastic of low viscosity is cyclically destroyed due to relative back and forth vibrations of the washer-shaped protrusions 37 and 38. This provides uninterrupted gas removal. The reciprocating rotational vibrations of the washer-shaped protrusions 37 and 38 relative to each other are caused by the reciprocating movements of the muffle furnace 20 in the presence of the articulated connection of the screw cylinder 23 with the frame 1 and the above-mentioned constriction collar 39. For reliable operation of the gas exhaust device 19, the gap between the washer-shaped protrusions 37 and 38 should be set on the order of 0.1 mm, and the diameter of the gas vents 41 - about 0.5 mm. The rotational speed of the screw 27 and the pitch of the latter are set so that the internal pressure of the plastic melt in the region of the side channel 25 is not more than 0.4 + 0.5 MPa, at which the temperature of the plastic increases due to viscous friction in the input side channel 44 of the muffle furnace 20 does not lead to the appearance of gas neoplasms inside the latter. When the piston 49 is raised to a predetermined height, the electric motors 21, 50 are turned off. Simultaneously with the beginning of the third stage, the electric motor 10 is turned on to lower the movable plate 3. When the movable plate 3 is lowered to a predetermined height, the electric motor 10 is turned off and the finished plastic product is removed from the crushed mold. Separation at the third stage of plasticization and injection operations by gas extraction is the key to solving the problem. This eliminates the ingress of gases generated in the plasticizer 18 into the mold, the compression of which would otherwise require significant additional efforts. It becomes possible to implement a simple and reliable mold module (a set of nodes 1-10, 13-17) with electromechanical locking of the mold 11,12 even for injection molding machines with an injection volume of more than 1.5 dm ³ . In this case, the separation of operations leads to the need for a muffle furnace 20, which has the function of accumulating the portion of molten and gas-free plastic to be injected and injecting the latter into the mold, since direct injection from the plasticizer 18 through the vent device 19 is impossible with large volumes of injection for the low efficiency of the vent device 19 in this case, and large energy costs. The presence of the muffle furnace 20 allows a fairly smooth injection by means of an electromechanical drive (set of nodes 50-61), which eliminates the formation of gases in the plastic directly when the latter is injected into the mold. The specified separation of operations allows each of the operations to stretch almost the entire cycle, which leads to the minimization of energy costs and dimensions of the injection molding machine. In addition, the use of several (in the considered embodiment, two) modules of "plasticization - gas removal - injection" (a set of nodes 18-20), since the injection speed decreases through each of the injection sleeves 72 and the effective length of the sprue channels (not shown) in the mold.

На четвертом этапе электродвигатель 10 включают в реверсивном режиме и возвращают подвижную плиту 3 вместе с подвижной частью 12 пресс-формы в исходное положение, после чего электродвигатель 10 отключают, в результате чего литьевой термопластавтомат возвращается в исходное положение и готов к следующему циклу работы. На четвертом этапе внутри шнекового цилиндра 23 и муфельной печи 20 посредством нагревателей, соответственно 24 и 43 поддерживается та же температура t₁, что и в случае исходного положения.In the fourth stage, the electric motor 10 is turned on in reverse mode and the movable plate 3 is returned together with the movable part 12 of the mold to its original position, after which the electric motor 10 is turned off, as a result of which the injection molding machine returns to its original position and is ready for the next operation cycle. In the fourth step, inside the screw cylinder 23 and the muffle furnace 20, the same temperature t _{1 is} maintained by the heaters 24 and 43, respectively, as in the case of the initial position.

Возможны варианты литьевого термопластавтомата, работа которых практически идентичная рассмотренной:
1. Вариант, в котором опорная плита 2 совмещена с неподвижной частью 11 пресс-формы, а подвижная плита 3 - с подвижной частью 12 пресс-формы.There are options for injection molding machines, the operation of which is almost identical to the considered:
1. An option in which the base plate 2 is aligned with the stationary part 11 of the mold, and the movable plate 3 is with the movable part 12 of the mold.

2. Вариант, в котором каждый поршень 49 имеет отдельный привод из совокупности узлов 50-61. 2. An option in which each piston 49 has a separate drive from a set of nodes 50-61.

3. Ваииант, в котором вместо совокупности узлов 1-10, 13-17 модуль пресс-формы выполнен в виде жестко закрепленных на станине 1 направляющих перемещения пресс-формы и устройства фиксации последней (не показано). 3. Wayant, in which, instead of a set of nodes 1-10, 13-17, the mold module is made in the form of guides rigidly mounted on the frame 1 for moving the mold and the device for fixing the latter (not shown).

4. Вариант, в котором вместо совокупности узлов 1-10, 13-17 модуль пресс-формы выполнен в виде устройства крепления станины 1 к одной из частей пресс-формы (не показано). 4. An option in which, instead of a combination of nodes 1-10, 13-17, the mold module is made in the form of a device for attaching the bed 1 to one of the parts of the mold (not shown).

Варианты 3, 4 реализуемы при снабжении пресс-формы автономным устройством ее замыкания. (56) Авторское свидетельство СССР N 1016189, кл. В 29 С 45/68, 1983. Options 3, 4 are feasible when supplying the mold with an autonomous device for its closure. (56) Copyright certificate of the USSR N 1016189, cl. B 29 C 45/68, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 939263, кл. В 29С 45/66, 1980. USSR author's certificate N 939263, cl. In 29C 45/66, 1980.

Claims

1. Injection molding machine for the manufacture of plastic products, containing a bed, plasticizer, injection nozzle and mold module, characterized in that it is equipped with a gas exhaust device, a cylindrical muffle furnace with outlet and inlet channels, a muffle furnace piston with its drive controlled and the check valves of the muffle furnace, the outlet channel of the muffle furnace is connected via a controlled valve to the injection nozzle, and the check valve of the muffle furnace is installed in its inlet channel connected to the plastic outlet torus through the vent device.

2. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that one or more additional plasticization modules - gas outlet - injection, each of which includes a plasticizer, injection nozzle, gas outlet device, a cylindrical muffle furnace with its piston, controlled and non-return valves with the indicated connections between them, and the piston drive is configured to kinematically parallel interact with all the pistons of the muffle furnaces, or piston drives are additionally introduced according to the number of additional plasticization modules - gas drainage - injection with their indicated connections with the corresponding pistons of muffle furnaces, installed with the possibility of synchronization of their work.

3. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the gas exhaust device is made in the form of a housing with an axial hole, consisting of two parts, of which the input part is the development of the outlet channel of the plasticizer, and the output part is the development of the input channel of the muffle furnace, while facing one another with washer-shaped protrusions that are surrounded by a tightening collar with the possibility of vibrational-rotational movements relative to each other, while one of the parts of the body is equipped with an end cylinder placed with a sliding it fit inside the other housing part and having a vent hole, wherein the kneader is pivotally connected to the frame, and a muffle oven - to move along its axis.

4. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the controlled valve of the muffle furnace is made in the form of a rotary roller separating the coaxial output channel of the muffle furnace and the channel of the injection nozzle, gear gear, rigidly fastened to one of the ends of the rotary roller, gear rack interacting with gear gear and guide elements mounted in rigidly fastened muffle furnace with the ability to move along an axis parallel to the axis of the injection nozzle, and a spring mounted to extend the external the end of the rack, while the rotary roller has a radial hole, the axis of which in the "Open" position coincides with the axis of the injection nozzle.

5. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the piston drive of the muffle furnace is made of an electric motor mounted on a bed, a reduction gear, piston drive guides and pivotally connected to the frame of a piston drive nut, kinematically interacting with the piston drive motor through a piston drive reduction gear while the piston rod of the muffle furnace is installed in the piston drive guides with the possibility of reciprocating movements along its axis and is equipped with a section in the form of a power shaft nt passed through the power nut of the piston drive and constituting a power screw pair with the latter.

6. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the plasticizer is made in the form of an electric motor with a reduction gear, an auger interacting with it located inside the screw cylinder, equipped with a heater and a plasticizer loading device, while the output of the plasticizer is made in the form of a lateral output channel of the screw cylinder .

7. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the mold module is made in the form of a base plate fixedly mounted on the bed, a movable plate, one or more power screws mounted to rotate around its axes perpendicular to the base plate, an electric motor with a reduction gearbox interacting with power screws and power nuts rigidly fixed to the movable plate and constituting screw pairs with the indicated power screws, while the base and movable plates are mounted with the possibility of fixing pouring to them parts of the mold or made in the form of these parts.

8. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the mold module is made in the form of guides for moving the mold and the device for fixing the latter rigidly fixed to the bed.

9. An injection molding machine according to claim 1, characterized in that the mold module is made in the form of a device for attaching said bed to one of the parts of the mold.