专利名称：模塑制品连续成型机的制作方法
技术领域：
本发明属包装新材料技术领域，特别涉及一种经由模塑(模腔内融流并固化)成型生产制品的模塑制品连续成型机。
目前，由于环境保护的需要，许多企业和研究机构都在探索开发泡沫塑料制品的可生物降解替代物以消除或缓解“白色污染”。如中国专利CN91108365、CN 93111805、CN 95237585、CN 97100531、CN 96102268、CN97109188、日本专利JP93164603、纸浆模塑技术等。但目前适用于上述发明或类似的技术的机械开发相对落后，人们现在使用的都还是单机成型作业模式，尽管有的采用了一机多模，同时开合，但这只是简单地将机器增大了而已，本质上并没有摆脱单机作业模式，无法实现连续流水作业，自动化程度太低，以致于产品的生产成本过高，失去了工业价值，制约了其技术成果的推广应用，从而让人们忽视或低估了上述发明或类似技术的实用价值。
欧洲专利EP0469849A2，提出了一种以谷物为原料制造方便餐具的自动生产机械。由于该机械要求其制品多次进出模具并反复模制，才能完成其制造过程，因此，要求其制品自始至终都须保有一定的强度，方可保证其多次方便地脱模。另外，每副模具模腔的高度一致性和制品有良好的定位复位特性也是必要的。否则，无法保证其制品不在下一次的模制过程中被挤坏。而事实上，在很多情况下无法满足上述要求。因此，该专利只是具备某种理论意义，而缺乏实用性。中国专利ZL99116388.5提出了一种以喂料机构和制品收集机构绕呈环形线性排列的若干成型单元作环周运动来实现连续流水作业的设计。该专利从设计思想上完全摆脱了单机间歇作业模式，引进了全新的“流动”理念以实现连续流水作业，只是在流动主体的选择上还存在一定的局限性。
本发明就是针对这样一种状况在ZL99116388.5的设计思想的基础上提出的一种以成型模具为流动主体的模塑制品连续成型机。它适合于具相似特性的各种流体状物料或可流化物料经类似工艺过程成型的各种形状的模塑制品的生产，可应用于包括上述诸项专利技术在内的多种材料及其制品的生产。该连续成型机由一个能为台面连续提供动力(电、压缩空气、真空等)的回转工作台、均布在工作台周边的动作方式相同的若干个以模具为主体包含模具驱动机构的成型工位、与回转工作台同步运行的定量给料机、制品脱模机构、制品顶出机构、制品拾取机构所构成；定量给料机置于回转工作台外能将物料恰好送入顺序通过它面前的每一个模具中的位置，脱模机构安装在每一个工位的模具上，制品拾取机构设置在定量给料机构的上游与定量给料机构相邻的位置。
一种连续为回转工作台面提供动力的机构为三层的套管结构中心管是流体输送管，为定管，垂直固定在台座上旋转中心的位置，下端与从台座外引入的输送管相连，上端则通过滑动密封装置与跟工作台面做同步回转的分配缸相连；中间管为定支承管，是一个固定在台座上与中心管同心的管状结构，亦为定管，管外承荷若干(一般为2到4)只套在其上且沿轴向排列的由绝缘材料隔离的同心金属导电环，与导电环数目相应的输电电缆通过管内与中心管之间的间隙，再穿过管壁分别与金属导电环相连；外管为动支承管，是一个与中心管同心的管状支架，下端与回转台面相连，上端则与分配缸相连，在与中间管上金属导电环相对应的位置装有若干组碳刷。
为扩大回转台的回转半径，回转台面可做成一轮状结构，即中心回转盘周边连接若干根辐状悬臂，悬臂的外端部承挑着若干块独立的单元工作台板，这些单元工作台板相连结构成一个辋环；在接近悬臂外端的地方引出一根辐状拉索，拉索的另一端则与外管顶部的毂状圆盘相连，以形成拉索、动支承管、中心回转盘加悬臂的三角形结构。
该连续成型机的脱模机构由剥离环、连杆、导套、复位弹簧、联动板、顶锥等组成。
该连续成型机的制品顶出机构由模芯、梃杆、复位弹簧、滚轮和设置在模具中心运行轨迹线上处于拾取机构位置的公用驼架所组成。
该模塑制品连续成型机的制品拾取机构由设置在公用驼架前方(回转台外)径向位置的输送带和布置在模具后面(回转台上近回转中心一侧)的压缩空气吹气嘴或者可沿径向作往复运动的楔形叉组成；吹气嘴或楔形叉应略高于下模的分型面，输送带应略低于下模的分型面。
该模塑制品连续成型机的定量给料机由螺旋输料机、随回转台面同步转动的“平底锅”状的分料盘、厚厚的“锅壁”里环周径向均布的若干个口朝外的筒状腔及腔内活塞和作匀速运动的给料传输带所组成；其中螺旋输料机的输料管出口上有一个与分料盘(锅壁)外曲率半径一致的紧贴分料盘周面滑动的封板，分料盘(锅壁)环内有一固定的偏心轮，活塞连杆通过端点的滚轮沿偏心轮的周面运行带动活塞在腔内做往复运动。偏心轮上正对输料管口的位置有一个可调整活塞内止点的弧形挡块，在该调节挡块的对面(180°方向)的位置装有一个保证活塞到达外止点(活塞的外端面与“锅外壁”平齐)的弧形张紧挡块。在活塞外止点的位置紧贴分料盘的外壁拉一段与轴向平行的细丝或安装一块刮板，以保证料块能够无误地落到传输带上。
为了减少动力消耗，该模塑制品连续成型机的一种模具开合机构由两条安装在固定位置竖直方向呈(对称或不对称)弓状、水平方向的曲率与成型单元上的轨行轮的走行轨迹相一致的弧形轨道槽、轨道槽尾端上方位置的压销轨(或压销轮)和各成型工位上的立柱、联模板、张紧弹簧、滑板、驱动轴、轨行轮、上部适当位置开有销孔的锁柱、锁销、复位弹簧、导轮、销套以及顶板所构成。
下面通过图解进一步说明
图1为模塑制品连续成型机的结构布局示意图(俯视)，图中(1)为回转工作台，(2)为定量给料机，(3)为制品传输带，(4)为回转工作台上之单元工作台板。
图2为回转工作台结构示意图，图中(5)为机座，(6)为驱动机构，(7)为辐状悬臂，(8)为单元工位，(9)为拉索，(10)为中心回转盘，(11)为外管，(12)为碳刷及其支座，(13)为中管，(14)为毂状圆盘，(15)为分配缸，(16)为内管，(17)为吹气嘴，(18)为下模，(19)为传输带，(20)为顶出机构，(21)为公用驼架。
图3为脱模机构和顶出机构结构示意图，图中(22)为顶出滚轮，(23)为挺杆，(24)、(29)为复位弹簧，(25)为模芯，(26)为剥离环，(27)为连杆，(28)为导套，(30)为联动板，(31)为顶锥。
图4为定量给料机结构示意图，图中(32)为螺旋输料机，(33)为封板，(34)为筒状腔，(35)为活塞，(36)为分料盘，(37)为调节挡块，(38)为偏心轮，(39)为滚轮，(40)为张紧挡块，(41)为传输带。
图5为轨道槽和压销轨的形状和位置关系示意图，其中(a)为正面视图，(b)为俯视图；图中(42)为升降上模的轨道槽，(43)为压销轨。
图6为轨道槽、压销轨和模具升降、锁紧机构的结构和相互关系示意图，图中(44)为立柱，(45)为联模板，(46)为张紧弹簧，(47)为滑板，(48)为驱动轴，(49)为轨行轮，(50)为锁柱，(51)为销套，(52)为锁销，(53)为复位弹簧，(54)为导轮，(55)为顶板。(42)、(43)分别为轨道槽和压销轨的端面视图。
实施例1采用轨道槽开合模。如图1所示的回转工作台沿逆时针方向旋转，工作台周边均匀布置24个工位，每个工位上安装着一个独立的成型单元，用以制作淀粉餐具，采用吹气嘴拾取制品。
成型单元将从左边接近如图5所示的轨道槽(42)，轨行轮(49)进入轨道槽后，受轨道槽上壁的压制进而压缩张紧弹簧(46)，带动锁柱(50)下行使锁销(52)松开，在复位弹簧(53)的作用下，锁销撤回。成型单元继续前行，轨行轮沿轨道槽下壁上行，模具逐渐打开，至轨道槽的平台段上模上升到最高点，这时，制品顶出机构(20)经公用驼架(21)将制品托起，吹气嘴(17)将制品吹到传输带(19)上。制品经传输带输送进入下一道工序，成型单元继续前行至定量给料机(2)前。
定量给料机与回转工作台同步运行，螺旋输料机(32)将物料源源不断地输送到分料盘上，随时填满经过输料管口的由腔内活塞限制其容量的筒状腔体，填满物料的筒状腔运行到对面时，张紧挡块(40)推动活塞将腔内料块顶出落在传输带(41)上，由传输带将料块送入经过其前的模具中。
成型单元经定量给料机给料后继续前行，上模在重力和轨道槽上壁的作用下顺轨而下，迅速与下模合拢，经轨道槽末端的水平段压缩张紧弹簧(46)，使锁柱的销孔落到能插进锁销的位置，此时，锁销被压销轨压进销孔。成型单元继续前行，轨行轮走出轨道槽，张紧弹簧使锁柱和顶板咬住锁销，模具被锁定，然后压销轨释放锁销。成型单元前行，进入下一个循环周期。
模具的随模加热系统和有关控制系统所需的电能通过安装在外管上的炭刷获取。
实施例2采用压缩空气开合模。如图1所示的回转工作台沿逆时针方向旋转，工作台周边均匀布置24个工位，每个工位上安装着一个独立的成型单元，用以制作淀粉餐具，每个成型单元的顶部装有一个开合模具的气缸，后面(回转台上近回转中心一侧)则装有一个驱动楔形叉的气缸及楔形叉。
气源通过内管(16)和分配缸(15)传给各工位；电源则通过金属导电环和碳刷提供给各工位。模具的开合及楔形叉的进出均由控制各自气缸的行程开关通过电磁阀控制。
模具的开合位置和其他机构的运行关系同实施例1。
当制品从模具中被托起至高点时，楔形叉向外叉出，将制品叉出模具，送至传输带(41)上(与实施例1中的吹气嘴作用相同)。
实施例3将实施例2的气动开合模改为电动开合模，即每个成型单元的上部装有一个由电机驱动的曲柄连杆机构或丝杆螺母机构，用以开合模具。
模具的开合位置和其他机构的运行关系同实施例1。
权利要求
1.一种普遍适用于物料经流化模塑成型的模塑制品连续成型机，其特征在于该连续成型机由一个能为台面连续提供动力(电、压缩空气、真空等)的回转工作台、均布在工作台周边的动作方式相同的若干个以模具为主体包含模具驱动机构的成型工位、与回转工作台同步运行的定量给料机、制品脱模机构、制品顶出机构、制品拾取机构所构成；定量给料机置于回转工作台外能将物料恰好送入顺序通过它面前的每一个模具中的位置，脱模机构安装在每一个工位的模具上，制品拾取机构设置在定量给料机构的上游与定量给料机构相邻的位置。
2.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其一种连续为回转工作台面提供动力的机构为三层的套管结构中心管是流体输送管，为定管，垂直固定在台座上旋转中心的位置，下端与从台座外引入的输送管相连，上端则通过滑动密封装置与跟工作台面做同步回转的分配缸相连；中间管为定支承管，是一个固定在台座上与中心管同心的管状结构，亦为定管，管外承荷若干(一般为2到4)只套在其上且沿轴向排列的由绝缘材料隔离的同心金属导电环，与导电环数目相应的输电电缆通过管内与中心管之间的间隙，再穿过管壁分别与金属导电环相连；外管为动支承管，是一个与中心管同心的管状支架，下端与回转台面相连，上端则与分配缸相连，在与中间管上金属导电环相对应的位置装有若干组碳刷。
3.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于为扩大回转台的回转半径，回转台面可做成一轮状结构，即中心回转盘周边连接若干根辐状悬臂，悬臂的外端部承挑着若干块独立的单元工作台板，这些单元工作台板相连结构成一个辋环；在接近悬臂外端的地方引出一根辐状拉索，拉索的另一端则与外管顶部的毂状圆盘相连，以形成拉索、动支承管、中心回转盘加悬臂的三角形结构。
4.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其脱模机构由剥离环、连杆、导套、复位弹簧、联动板、顶锥等组成。
5.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其制品顶出机构由模芯、梃杆、张紧弹簧、滚轮和设置在模具中心运行轨迹线上处于拾取机构位置的公用驼架所组成。
6.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其制品拾取机构由设置在公用驼架前方(回转台外)径向位置的输送带和布置在模具后面(回转台上近回转中心一侧)的压缩空气吹气嘴或者可沿径向作往复运动的楔形叉组成；吹气嘴或楔形叉应略高于下模的分型面，输送带应略低于下模的分型面。
7.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其定量给料机由螺旋输料机、随回转台面同步转动的“平底锅”状的分料盘、厚厚的“锅壁”里环周径向均布的若干个口朝外的筒状腔及腔内活塞和作匀速运动的给料传输带所组成；其中螺旋输料机的输料管出口上有一个与分料盘(锅壁外)曲率半径一致的紧贴分料盘周面滑动的封板，分料盘环(锅壁)内有一固定的偏心轮，活塞连杆通过端点的滚轮沿偏心轮的周面运行带动活塞在腔内做往复运动。偏心轮上正对输料管口的位置有一个可调整活塞内止点的弧形挡块，在该调节挡块的对面(180°方向)的位置装有一个保证活塞到达外止点(活塞的外端面与“锅外壁”平齐)的弧形张紧挡块。
8.如权利要求1所述的模塑制品连续成型机，其特征在于其一种模具开合机构由两条安装在固定位置竖直方向呈(对称或不对称)弓状、水平方向的曲率与成型单元上的轨行轮的走行轨迹相一致的弧形轨道槽、轨道槽尾端上方位置的压销轨(或压销轮)和各成型工位上的立柱、联模板、张紧弹簧、滑板、驱动轴、轨行轮、上部适当位置开有销孔的锁柱、锁销、复位弹簧、导轮、销套以及顶板所构成。
全文摘要
一种普遍适用于物料经流化模塑成型的模塑制品连续成型机，由一个能为台面连续提供动力(电、压缩空气、真空等)的回转工作台、均布在工作台周边的动作方式相同的若干个成型工位、与回转工作台同步运行的定量给料机、脱模机构、顶出机构、制品拾取机构所构成。它通过一个三层的套管结构的装置为回转工作台面连续提供动力，可通过一个轮状结构扩大回转台的半径；它可做到自动给料、自动成型、自动出模，顺序流水作业。
文档编号B29C43/04GK1552562SQ03128059
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者吕启晟 申请人:吕启晟