专利名称：用于将模型装料放置在压缩成型机内的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于压缩成型塑料制品(例如封闭壳或封闭壳内的密封衬套)的机 器，并且更具体地涉及用于将模型装料放入压缩成型机模型中的装置。
背景技术：
用于压缩成型封闭壳或压缩成型封闭壳内的密封衬套的机器通常包括绕竖直轴 线旋转的回转台或转盘。围绕转盘的外周设置有以阳模和阴模部件形式的多个模型，这些 阳模和阴模部件沿平行于旋转轴线的竖直轴线对齐。凸轮在打开位置和关闭位置之间驱 动每对模型部件中的一个或两个，在打开位置模制的部件被从模型取出并且熔融塑料材料 的装料被放入模型中，在关闭位置使模型部分被合在一起以压缩成型壳或衬套。在衬套机 器中，当模型部件被打开时，将预制壳放入凹窝，并在模型关闭前将衬套材料的装料或颗粒 放入模型中。描述了这种用于压缩成型塑料封闭壳类型的机器的美国专利包括5670110、 5989007、6074583和6478568。描述了这种用于压缩成型封闭壳内的密封衬垫类型的机器 的美国专利包括5451360。美国专利文件2006/0233904A1公开了用于压缩成型封闭壳或封闭壳内的密封衬 套的绕水平轴线旋转的竖轮压缩成型机。用于向压缩模腔输送模型装料的装置包括安装成 绕竖直轴线旋转的支承板和由该板支承的沿直径方向间隔开的模型装料放置机构。每个放 置机构包括可旋转的轴，该轴在一端上具有与设置在邻近该板的(可调节)固定位置上的 齿轮相连结的齿轮。每个轴的相对端装有用于接收模型装料并将模型装料输送到轮上的模 腔的拾取杯。
发明内容
本发明总的目的是提供用于将模型装料放入压缩成型机内的改进装置，并提供包 含该装置的改进的压缩成型机。本发明涉及多个方面，这些方面可以相对于彼此单独实施也可以相互结合实施。根据本发明的一个方面，一种用于将模型装料放入压缩成型机的模型中的装置包 括托架，其安装成围绕第一轴线旋转，至少一个臂，其安装在所述托架上以围绕第二轴线 旋转，第二轴线与所述第一轴线成一定角度，和位于所述臂上的模型装料拾取杯，用于接收 来自喷嘴的模型装料、输送模型装料并将模型装料放入压缩成型机的模型中。凸轮，其围绕 所述第一轴线安装在邻近所述托架的固定位置，和凸轮随动件，其可操作地连结到所述臂 并与所述凸轮接合以在围绕所述第一轴线旋转所述托架时使所述臂和所述模型装料拾取 杯绕所述第二轴线旋转。在本发明的一个示例性实施例中，凸轮随动件直接连结于臂，或通 过齿条_小齿轮配置连结于臂，或通过滚珠丝杠和螺母系统连结于臂。臂旋转的第二轴线 优选垂直于托架旋转的第一轴线，并且凸轮和随动件优选使得所述模型装料拾取杯水平取 向以接收模型装料和垂直取向以将所述模型装料放入压缩成型机的模型内。优选安装有控 制阀，用于通过臂中的通道将空气和真空选择应用到所述模型装料拾取杯以有助于模型装
4料的输送以及将模型装料放入模型中。
通过以下描述、所附权利要求和附图将最好地理解本发明以及其它的目的、特征、 优点和方面，其中图1是根据本发明一个示例性实施方式的压缩成型机的正视图；图2是图1中的模型装料放置装置的放大尺度的剖视图；图3是图2中的模型装料放置装置的俯视平面图；图4A和4B是在不同运行阶段的图3中的模型装料放置装置的局部的放大尺度局 部剖视图；图5和6是描述了图3、4A和4B的凸轮和随动件配置的运行的示意图；图7是图4B中所示的装置的一部分的放大尺度的局部剖视图；图8是根据本发明第二示例性实施例的模型装料放置装置的俯视平面图；图9是基本沿图8中的线9-9剖取的局部剖视图；图10是基本沿图9中的线10-10剖取的局部剖视图；图11是图示了正接收模型装料的图8-10的实施例的局部平面图；图12是与图9类似的但示出了本发明的另一示例性实施例的局部剖视图。
具体实施例方式图1图示了用于压缩成型塑料封闭壳的示例性机器20。机器20包括在间隔设置 的支撑件26之间安装在轴24上的轮22。轴24通过皮带轮30和带32连结于电机，以使轴 24和轮22围绕水平轴线旋转。轮22包括毂37 (其可以是轴24的一部分)和从毂37径向 延伸的支撑件39。支撑件39可包括盘或类似物，或可以是多个成角度地间隔设置的轮辐的 形式。多个成角度地间隔设置的模型52围绕轮22的外周设置，优选设置在轮的两侧。所 有的模型52优选都是相同的。装置128被设置用于将成型后的部件从压缩成型机上取下， 以及装置130被设置用于将模型装料放置在该成型机中。图2图示了第一示例性的模型装料放置装置130。挤压机喷嘴325与套筒322和 轴344的公共轴线平行并横向偏离。片状切割刀392通过臂393连结到刀片轴394上以沿 着板396在喷嘴325的上方旋转。轴394的轴线与套筒322和轴344的轴线平行但横向偏 离。套筒322和轴394都通过带345连结到电机346上。在该实施例中优选轴344是固定 的。轴344优选通过相位调节器356连结到框架354上，该调节器用于调节轴344和凸轮 528相对于套筒322和板502的“正时”。电机346连接在合适的控制器352上以与轮22同 步地旋转套筒322，并通过皮带轮395旋转驱动轴394和刀片392 (图1)。电机346可包括 独立可控的伺服电机。作为替代，套筒322和轴394可通过合适的齿轮、皮带轮或类似物连 结到轮22上(图1)。来自挤压机的热熔融物可通过分流阀382被喂送到喷嘴325。托架500(图2-3、4A和4B)连结到套筒322上以与套筒一起转动。托架500优选 包括由毂503支承的圆板502。至少一个支承单元504被支承在板502的外周附近。在图 示的实施例中，如图3、4A和4B清晰地可见，有一对在直径方向上对置的支承单元504。每 个支承单元504支承臂506，臂506由套筒轴承508可旋转地支撑在支承单元504内。因此
5每个臂506被支承为围绕与托架500旋转的第一轴线成一定角度的第二轴线旋转，第二轴 线优选垂直于托架的旋转轴线。优选地每个支承单元504支承有真空发生器510。每个臂 506优选包括由支承单元504可旋转地支承的插入件512和从插入件512的一端延伸的中 空管514。配件516(图3和图4A)从管514的远离支承单元504的一端延伸，模型装料拾 取杯518固定在配件516的端部。配件516和模型装料拾取杯518的轴线优选与管514和 臂506的轴线垂直。模型装料拾取杯518优选具有环形波纹管形状的结构，但也可采用其 它的拾取杯几何形状。模型装料拾取杯518优选由柔弹性橡胶制成，如硅胶。横向横档520 (图3和4A)例如通过滚销522固定在每个臂插入件512的径向内 端。一对间隔开的滚轮524、526安装在横向横档520上。滚轮524、526彼此间隔地设置在 臂506旋转轴线的横向相对侧上。凸轮528安装在轴344上围绕套筒322和托架500的旋 转轴线可成角度地调节的固定位置。凸轮528具有外周凸轮轨道530，滚轮524、526设置在 该轨道上。因此，当围绕套筒322的第一轴线旋转托架500和臂506时，凸轮328和随动滚 轮524、526使臂506和模型装料拾取杯518围绕臂的第二轴线旋转，优选地，臂的第二轴线 同轴。假设托架500在图3方位顺时针旋转，也就是说，图4B中的模型装料拾取杯518旋 向纸面外而图4A中的模型装料拾取杯518旋向纸面内。(如上所示，图1中的一个放置装 置130顺时针旋转而另一个装置逆时针旋转。)优选地，模型装料拾取杯518在经过图3和 4B中的挤压机喷嘴325上方时是水平取向的以拾取切断的熔融塑料材料模型装料532(图 4A)。这发生在大致图5中的位置534，图5是凸轮运行的示意图。在图5中继续向右行进 使得随动滚轮524、526与凸轮528的倒转器部分536接合。如图6所示，凸轮部分536与 凸轮轨道530中的凹部538协作以使随动滚轮524、526倒转。图6示意地图示了该倒转操 作。换句话说，如果在拾取位置534凸轮随动滚轮526在凸轮随动滚轮524前面，那么倒转 器凸轮部分536的作用是倒转随动滚轮使得在经过倒转器凸轮部分536之后随动滚轮524 在随动滚轮526的前面。在该倒转操作的中点，拾取杯518竖直向下取向(如图4A中所 示)以将模型装料532放入模型52中。托架500继续顺时针旋转以完成模型装料拾取杯 的倒转操作。然后模型装料拾取杯必须由倒转器部分540和凹部542 (图5)再次倒转以使 拾取杯定向成用于接收下一个模型装料。因此，切断的模型装料顺次被拾取、输送至模型52 并放置在模型52内。托架500的旋转与模型在其固定路径上的行进同步，使得当模型经过 模型装料放置装置时模型装料被依次放入各模型中。总之，切断的模型装料532(图4A)在喷嘴325上被依次拾取，优选用水平取向的 模型装料拾取杯518拾取。模型装料被输送到模型52并在模型装料杯倒转时被放置在模 具中。该倒转操作利于将模型装料顺次放入模型中，不同于上述参考的专利文件中详细讨 论的使模型装料落入或将模型装料投入模型。需要第二倒转过程来将杯518重新定位到前 面的位置。在该优选的操作模式中，现在模型装料拾取杯将处于优选的水平拾取取向。图3 和4A中示出的模型装料拾取杯518和臂514都位于倒转的中间位置，在图4A和图3模型 装料放置倒转到左侧，而在图3再次倒转到右侧。也可能采用其它操作模式。例如，切断的 模型装料可由竖直向下开口的模型装料拾取杯拾取。现在参照图7，每个支承单元504上的控制阀550控制向每个臂506及其相关的模 型装料拾取杯518施用空气(在压力下)和真空。每个阀550包括由支承单元504形成的并具有纵向通道552的阀体，臂506插入在通道552内。臂插入件512能够绕臂的轴线自 由旋转但环553限制了其在支承单元504内的纵向移动。臂插入件512具有内部通道554， 该通道与管514的中空内部通道556对准。至少一个通道558，且优选多个成角度间隔设置 的通道558，从通道554延伸到插入件512的外周。至少一个第二通道560，且优选多个成 角度间隔设置的通道560，从通道554延伸 到插入件512外周上的与通道558轴向间隔开的 位置。支承单元504具有用于连接于真空发生器510 (图3、4A和4b)的第一开口 562和用 于连接于空气控制阀550的第二开口 564。滑阀566围绕臂插入件512且被压缩螺旋弹簧 568偏压在通道564和通道562之间的位置，覆盖并阻塞通道558。当对开口 562应用真空且不对开口 564应用加压空气时，滑阀566处于其弹簧偏 压位置以允许对从开口 562通过开口 560到通道554、556和模型装料拾取杯518都应用 真空(图3、4A和4B)。对模型装料拾取杯进行这样的真空应用有助于杯抓取并输送由刀 393 (图4B)切断的模型装料。当拾取杯518和模型装料532处于将模型装料放入模型52 的位置时，如图4A所示，对支承单元504内的开口 564应用加压空气(图7)。该加压空气 使滑阀566克服弹簧568的力向图8中的右侧移动，从而阻塞对管通道556的真空应用，而 通过开口 558和通道554、556应用加压空气以有助于将模型装料放入模型中。在模型装料 拾取杯再次达到拾取位置之前停止应用上述的加压空气(或其它气体)。可以通过与托架 500的转动同步的任何适合的阀实现对开口 504受控的应用加压空气。图8-11图示了根据本发明第二示例性实施例的模型装料放置装置600。图 8-11 (和图12)中的与在图1-7中使用的标记相同的参考标记指示相应的相关部件。在模 型装料放置装置600中，有三个由相应的支承单元504支承的臂506，这些支承单元围绕托 架500的外周以120°的等角增量设置。凸轮528(图9)支承在托架500下面的固定位置 (可调节)，并且凸轮轨道530围绕凸轮528的外周延伸。凸轮随动滚轮602设置在凸轮轨 道530内并与线性齿条604(图9和10)连结。齿条604延伸通过托架500并与小齿轮606 接合(图10)，小齿轮606优选地通过插入件608 (图9) 一体形成而连结于臂506，臂506固 定到插入件608。因此，当托架500绕轴344的轴线旋转时，凸轮随动滚轮602在凸轮轨道 530内上下移动而使臂506和拾取杯518绕臂506的轴线旋转，如上所述。臂506优选是中 空的，并通过真空/空气压力控制器610接收真空和空气压力。凸轮528和随动滚轮602 优选设置在环形外壳612内，该环形外壳612具有柔性环形密封件614以在托架500旋转 时接合托架500的下表面。随动滚轮602 (图9)优选安装在托架616 (图10)上，齿条604 固定在托架616上。引导轴618从托架616延伸穿过支承单元504上的套筒轴承620以引 导托架616和齿条604的运动。图11图示了模型装料放置装置600的优选特征，其中用于挤出模型装料532的喷 嘴622水平开口而不是像图2-7中所示的垂直开口。刀650由从托架500邻近每个臂506 延伸的刀保持器652 (图8)支承以在杯581抓取装料时切断来自喷嘴622的模型装料。挤 压喷嘴的水平开口具有若干优点，尤其包括在机器停机或起动时，能允许挤出物从喷嘴的 端部自由流下，而这在图2的垂直向上的喷嘴开口取向的情况下会造成故障。图12图示了根据本发明第三示例性实施例的模型装料放置装置630。在该实施例 中，凸轮528再次设置在可旋转的托架500下面，且这次具有向上开口的凸轮轨道530。凸 轮随动滚轮632设置在凸轮轨道530 —并连结于由滑动部件636支承的轴634。滚珠螺母638安装在滑动部件636上。滚珠螺母638围绕滚珠螺母轴或滚珠丝杠640，滚珠螺母轴或 滚珠丝杠从插入件642的一端延伸并可操作地连结在该端上，臂506安装在插入件642上。 滚针轴承644接合插入件642和轴640的相对端。推力轴承645吸收由滚珠螺母638作用 在臂506上的轴向负载。插入件642和滚珠螺母轴640可整体形成。因此，当凸轮轨道530 使随动滚轮632相对于轴344的旋转轴线向内和向外移动时，滑动部件636相应地向内和 向外移动(在图12中向左和向右移动)。滑动部件636和滚珠螺母638的上述移动通过滚 珠螺母丝杠640起作用使臂506和拾取杯518绕臂506和轴640的轴线旋转。
已经结合示例性实施例描述了本发明，并且也讨论了若干改变和变化。本领域技 术人员根据之前的讨论容易想到其它的改变和变化。例如，虽然结合水平轴线垂直轮压缩 成型机描述了本发明，但显而易见的是，本发明的模型装料放置装置还可采用垂直轴线轮 盘型机器以将模型装料放入机器的模型中。
权利要求
一种用于接收模型装料(532)并将模型装料放入压缩成型机的模型(52)中的装置，该装置包括托架(500)，其被安装成围绕第一轴线旋转，至少一个臂(506)，其安装在所述托架上以围绕第二轴线旋转，第二轴线垂直于所述第一轴线，模型装料拾取杯(518)，其位于所述臂的端部上，用于接收模型装料、围绕所述第一轴线输送模型装料并将模型装料放入模型中，凸轮(528)，其围绕所述第一轴线安装在邻近所述托架的固定位置，和凸轮随动件(524，526或602或632)，其可操作地将所述臂连结到所述凸轮以在围绕所述第一轴线旋转所述托架时使所述臂围绕所述第二轴线旋转。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述凸轮(528)具有围绕所述第一轴线延伸的连续 的凸轮轨道(530)，所述凸轮轨道被构形为由于所述托架围绕所述第一轴线的旋转作用而 使所述臂和所述模型装料拾取杯围绕所述第二轴线旋转。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述凸轮随动件(524、526或602或632)包括至少 一个与所述凸轮轨道接合的凸轮随动滚轮。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述凸轮和所述随动件使得所述模型装料拾取杯 (518)水平取向以接收模型装料，以及竖直取向以将所述模型装料放入模型。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述凸轮随动件安装在所述臂上。
6.如权利要求3所述的装置，其中所述凸轮随动件安装在所述托架上并与所述臂可操 作地连结。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述凸轮随动件通过齿条(604)和齿轮可操作地连 结于所述臂，所述齿条连结于所述凸轮随动件，所述齿轮位于所述臂上并连结于所述齿条。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述凸轮随动件通过滚珠螺母(638)和滚珠丝杠 (640)可操作地连结于所述臂，所述滚珠螺母连结于所述凸轮随动件，所述滚珠丝杠位于所 述臂上并连结于所述滚珠螺母。
9.如权利要求1所述的装置，包括位于所述臂中的通道(556)，用于将空气和真空选择 性地应用于所述模型装料拾取杯。
10.如权利要求9所述的装置，包括位于所述托架上的控制阀(550)，用于通过所述通 道将空气和真空选择应用到所述模型装料拾取杯。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述控制阀(550)具有用于连接于真空的第一输 入端(562)、用于连接于加压空气的第二输入端(564)、连接于所述通道的输出端(560)、滑 阀(566)和偏压所述滑阀以为所述通道提供真空的弹簧(568)，所述滑阀响应于所述第二 输入端处的加压空气而阻止对所述通道应用真空并将加压空气提供到所述通道。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述控制阀(550)设置在所述臂内。
13.如权利要求1所述的装置，包括在围绕所述托架的以角度间隔开的位置上的多个 所述臂和所述模型装料拾取杯，每个所述臂具有可操作地与所述凸轮连结的凸轮随动件。
14.一种压缩成型机，包括多个压缩模型(52)，被安装成在固定路径上行进，喷嘴(325或622)，其用于提供熔融塑料流，和根据前述任一权利要求所述的装置，该装置用于拾取并输送来自所述喷嘴的模型装料 并将模型装料顺次放入所述压缩模型中，位于所述臂上的所述模型装料拾取杯(518)，适于接收来自所述喷嘴的单个模型装料、 将模型装料输送到模腔并将模型装料放入模腔中。
15.如权利要求14所述的压缩成型机，其中所述凸轮(528)和所述随动件(524、526或 602或632)使得所述模型装料拾取杯水平取向以接收来自所述喷嘴的模型装料，以及竖直 取向以将模型装料放入模型中。
16.如权利要求15所述的压缩成型机，其中所述喷嘴(325)竖直向上开口以将模型装 料输送到所述拾取杯。
17.如权利要求15所述的压缩成型机，其中所述喷嘴(622)水平开口以将模型装料输 送到所述拾取杯。
全文摘要
用于将模型装料(532)放置在压缩成型机的模型(52)中的装置，包括安装成围绕第一轴线旋转的托架(500)，安装在托架上以围绕与第一轴线成一定角度的第二轴线旋转的至少一个臂(506)，和模型装料拾取杯(518)，其位于臂上并用于接收模型装料、输送模型装料并将模型装料放入压缩成型机的模型中。凸轮(528)，其围绕第一轴线安装在邻近托架的固定位置，和凸轮随动件(524，526或602或632)，其可操作地连结到臂并与凸轮接合以在围绕第一轴线旋转托架时使臂和模型装料拾取杯围绕第二轴线旋转。臂旋转的第二轴线优选垂直于托架旋转的第一轴线，凸轮和随动件优选使得模型装料拾取杯水平取向以接收模型装料和竖直取向以将模型装料放入压缩成型机的模型内。优选安装有用于通过臂中的通道将真空和加压空气选择应用到模型装料拾取杯以有助于模型装料的拾取、输送以及将模型装料放入模型内的控制阀(550)。
文档编号B29C43/08GK101827693SQ200880112170
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月18日
发明者D·C·汤普逊, D·L·马蒂斯, J·舒尔茨, W·D·维林汉 申请人:雷克萨姆关闭系统公司