塑料空心体冷却模架及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及塑料空心体冷却模架及系统。该冷却模架包括冷却模开合机构以及固定的外部机架。冷却模架还包括安装在外部机架内、能在竖直方向上运动的升降装置，冷却模开合机构安装在升降装置上，在升降装置中能够沿竖直方向安装两个或更多个塑料空心体冷却模。所述系统包括如上所述的冷却模架以及两个或更多个安装在该冷却模架中的塑料空心体冷却模。本实用新型的冷却模架竖直方向上的空间得到了充分利用，所需冷却模架的数量相应地大为减少。这样能够降低设备的投资成本和占地面积，也缩短了操作工在不同位置处的模架之间来回走动的距离，从而大大减轻了他们的工作量。
【专利说明】塑料空心体冷却模架及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及塑料空心体冷却设备领域，具体而言，涉及一种塑料空心体冷却模架和冷却系统。
【背景技术】
[0002]由于塑料的重量较轻并且更容易模制出复杂形状，它在众多工业领域都有广泛的应用，例如用于制造容纳液体和/或气体的空心体。特别地，机动车的燃料箱越来越多地由塑料制成。
[0003]目前，通常采用吹塑成型或热成型的方法来制造塑料空心体。然而，从成型模具中取出的空心体一般温度较高(例如，离开吹塑模具的燃料箱壳体温度在100°c左右)，要进入到下一道加工工序必须要冷却到室温。如果在成型模具中完成成型之后直接进行冷却步骤，则会很大程度降低成型设备的利用率，而一套成型设备往往造价不菲，因此，应当最大限度地发挥其价值以便提高生产效率，为企业谋取更多的经济效益。
[0004]为此，现有技术中存在利用专门的冷却模来对刚刚离开成型模具的塑料空心体进行冷却并最终定型的方案。在该方案中，将包括上模和下模的冷却模(总重量通常较大，例如一套燃料箱冷却模的总重量为450kg?600kg)安装在具有冷却模开合机构的模架上实现开合运动。但是一个模架上仅能安装一套冷却模。
[0005]该方案存在以下缺点:为了保证跟成型设备的节拍一致并且达到塑料空心体要求的冷却温度，实际生产中，针对一种塑料空心体，通常需要多套冷却模与相应的一套成型设备配套(例如，针对一种燃料箱，至少需要四套冷却模与一个吹塑机配套)。由于模架与冷却模一一对应，因此需要提供多个模架，这样成本高、占地面积大、操作工走动距离远、生产效率低下。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于解决以上技术问题。
[0007]为此，本实用新型提供了一种塑料空心体冷却模架，包括冷却模开合机构以及固定的外部机架，其特征在于，所述冷却模架还包括安装在所述外部机架内、能在竖直方向上运动的升降装置，所述冷却模开合机构安装在所述升降装置上，在所述升降装置中能够沿竖直方向安装两个或更多个塑料空心体冷却模。
[0008]由于本实用新型使用了升降装置，在该升降装置中能够沿竖直方向安装至少两个冷却模，这些冷却模能够在升降装置的帮助下交替地切换到适合操作工加载和/或取出塑料空心体的位置，因此，冷却模架竖直方向上的空间得到了充分利用，所需冷却模架的数量相应地大为减少。这样能够降低设备的投资成本和占地面积，也缩短了操作工在不同位置处的模架之间来回走动的距离，从而大大减轻了他们的工作量。
[0009]在根据本实用新型的一个实施例中，所述塑料空心体是燃料箱，尤其是机动车用燃料箱。
[0010]术语“燃料箱”应理解为是指一种防漏箱体，这种箱体能够在不同的和变化的使用以及环境条件下储存燃料。这种箱体的一个实例是机动车辆所配备的箱体。
[0011]术语“塑料”应理解为表示包括至少一种合成的聚合物树脂的任何材料。任何类型的塑料均可适用。特别适用的塑料属于热塑性塑料的范畴。术语“热塑性塑料”应理解为表示包括任何热塑性聚合物，这包括热塑性弹性体以及它们的共混物。术语“聚合物”应理解为既表示均聚物也表示共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。这些共聚物的非限制性实例是:无规共聚物、直链嵌段共聚物、其他嵌段共聚物以及接枝共聚物。熔点低于分解温度的任何类型的热塑性聚合物或共聚物都是可适用的。具有分布在至少10摄氏度之内的一个熔融范围的合成热塑性塑料是特别适当的。这些材料的实例包括在它们的分子量上呈现多分散性的材料。经常使用的一种聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(HDPE)已经获得了优异的结果。
[0012]在根据本实用新型的一个实施例中，所述升降装置包括升降框和升降框致动器，所述升降框中能够安装所述塑料空心体冷却模，所述升降框致动器的一端固定至所述升降框，另一端固定至所述外部机架，所述升降框致动器能够驱动所述升降框在所述外部机架内竖直滑动。
[0013]优选地，所述升降框致动器包括对称地位于所述升降框两侧的两个致动器，所述两个致动器均在所述升降框的宽度的中间处固定至所述升降框。这样能够让升降框受力均衡，并且设置尽可能少的致动器。
[0014]在根据本实用新型的一个实施例中，所述升降框致动器为液压缸。相比于气缸等其它致动器，单个液压缸能够提供较大的致动力，因此，在需要致动的设备重量相同的情况下，能够尽可能减少所需的致动器数量，使冷却模架的结构更加简单、紧凑，成本更低。
[0015]在根据本实用新型的一个实施例中，所述冷却模开合机构包括开合致动器和可动的冷却模安装框架，所述开合致动器的一端固定至所述冷却模安装框架，另一端固定至所述升降框，所述开合致动器能够驱动所述冷却模安装框架在所述升降框中竖直滑动。
[0016]优选地，所述开合致动器包括以对角布局位于所述升降框两侧的两个致动器。这样能够让冷却模安装框架受力均衡，并且设置尽可能少的致动器。
[0017]优选地，所述开合致动器是液压缸。理由同上，这里不再赘述。
[0018]在根据本实用新型的一个实施例中，所述外部机架上固定有沿竖直方向延伸、分别位于所述升降装置两侧的U型导轨，所述升降装置和所述冷却模安装框架均具有可滑动地安装在所述U型导轨中的轴承。U型导轨与轴承的配合保证了升降运动和合模运动的平稳和顺畅。
[0019]优选地，所述U型导轨上还固定有沿竖直方向延伸的齿条，所述升降装置和所述冷却模安装框架均沿水平方向设有气缸，所述气缸具有在断电或断气时能通过弹簧力自动伸出而卡到所述齿条的齿间的锁销。这样，当工作人员需要进入模架进行检修和/或维护而切断该设备的电、气供应时，该设备在任意运动位置都能够自动锁住，防止冷却模或升降装置坠落，从而保证了人员的安全。
[0020]本实用新型还涉及一种塑料空心体冷却系统，其特征在于，包括如上所述的塑料空心体冷却模架以及两个或更多个安装在所述塑料空心体冷却模架中的塑料空心体冷却模。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。
[0022]图1是根据本实用新型一个实施例的塑料空心体冷却模架的示意性主视图，安装在该模架上、位于下方的一套冷却模处于打开状态。
[0023]图2是与图1类似的另一示意性主视图，安装在该模架上、位于上方的一套冷却模处于打开状态。
[0024]图3是图1和2所示模架中的举升机构的示意性主视图。
[0025]图4是图3所示举升机构的示意性左视图。
[0026]图5是图3所示举升机构的示意性立体图。
[0027]图6是图5所示举升机构沿A方向观察到的立体图。
[0028]图7是图5中圆圈B的放大图。
【具体实施方式】
[0029]图1-2示出了根据本实用新型一个优选实施例的塑料空心体冷却模架I。在该实施例中，模架I为吹塑成型的机动车用塑料燃料箱所用的冷却模架。可以理解的是，模架I也可以是采用其它成型工艺(例如热成型)制造的其它塑料空心体所用的冷却模架。模架I包括固定不动的外部机架10、安装在外部机架10内且能在竖直方向上运动的升降装置40、以及安装在升降装置40上用于打开和关闭冷却模的冷却模开合机构。在升降装置40中能够沿竖直方向安装两个或更多个冷却模。在该实施例中，升降装置40中沿竖直方向安装了两个冷却模，分别为位于上方的冷却模20和位于下方的冷却模30。在图1中，冷却模30处于打开状态，并位于适合操作工加载和/或取出燃料箱的高度(以下称为中位)上；冷却模20则处于关闭状态，并位于操作高度的上方(以下称为上位)，其中容纳有正处于冷却过程中的燃料箱。在图2中，冷却模30已经关闭，并且下降到了操作高度下方(以下称为下位)，而冷却模20则被打开，并且下降到了中位。
[0030]如图3所示，在本实施例中，升降装置40包括升降框42和升降框致动器44。冷却模20和30就安装在升降框42中。升降框致动器44的一端固定至升降框42，另一端固定至外部机架10 (未示出)，能够驱动升降框42在外部机架10内竖直滑动。在一个优选实施例中，升降框致动器44包括对称地位于升降框42两侧的两个致动器，所述两个致动器均在升降框42的宽度的中间处固定至该升降框(见图4)。这样能够让升降框受力均衡，并且设置尽可能少的致动器。
[0031]仍如图3所示，每一个冷却模均设有一套冷却模开合机构，其包括一个或多个开合致动器和一个可动的冷却模安装框架50，所述开合致动器的一端固定至冷却模安装框架50，另一端固定至升降框42，能够驱动冷却模安装框架50在升降框42中竖直滑动，从而带动固定在其上的上模或下模在竖直方向上运动从而实现开合。对于冷却模30而言，它的上模32可随冷却模安装框架50在竖直方向上移动，实现开合，而它的下模34则固定到升降框42。对于冷却模20而言，它的下模24可随冷却模安装框架50在竖直方向上移动，实现开合，它的上模22则固定到升降框42。在一个优选实施例中(见图4)，一套冷却模开合机构的开合致动器包括以对角布局位于升降框42两侧的两个致动器，例如，用于冷却模20的致动器52和另一位于升降框右侧与致动器52成对角的致动器(未示出)，用于冷却模30的致动器52’和54’。在该优选实施例中，一共仅需设置六个致动器即可实现升降装置40相对于外部机架42的升降运动以及冷却模20、30的开合运动，有助于节约成本。而且，这些致动器布局紧凑、合理，让被驱动的部件受力均衡，这有利于延长设备的使用寿命。
[0032]优选地，本实用新型中的升降框致动器和开合致动器为液压缸，当然也可以用电机带动丝杠或气缸来代替。不过，相比于其它致动器，单个液压缸能够提供较大的致动力，因此，在需要致动的设备重量相同的情况下，能够尽可能减少所需的致动器数量，使冷却模架的结构更加简单、紧凑，成本更低。
[0033]如图5和图6所示，根据本实用新型的塑料空心体冷却模架还可以包括固定到外部机架10并沿竖直方向延伸、分别位于升降装置40两侧的U型导轨60。升降装置40和可动的冷却模安装框架50均具有可滑动地安装在U型导轨60中的轴承70。U型导轨60对升降装置40和可动的冷却模安装框架50在竖直方向上的滑动起到导向作用，从而保证了升降运动和合模运动的平稳和顺畅。应当理解的是，也可以采用其它的导向装置来实现上述功能，而不超出本实用新型的范围。
[0034]如图7所示，根据本实用新型的塑料空心体冷却模架还可以包括齿条式防坠落机构。U型导轨60上固定有沿竖直方向延伸的齿条80，升降装置40和冷却模安装框架50均沿水平方向设有气缸90，所述气缸具有在断电或断气时能靠弹簧力自动伸出而卡到齿条80的齿间的锁销92。当工作人员需要进入模架进行检修和/或维护而切断该设备的电、气供应时，气缸的端部会自动伸出而卡在齿条的齿间，因此该设备在任意运动位置都能够自动锁住，防止冷却模或升降装置坠落，从而保证了人员的安全。
[0035]下面结合图1和图2来说明本实用新型冷却模架的工作原理。如图1所示，升降框42位于高位，冷却模20处在上位时进行燃料箱的冷却(例如，通过向冷却模中的冷却通道供应冷却液而冷却燃料箱的外表面，同时，通过向燃料箱内部吹送冷却气体而冷却燃料箱的内表面)，冷却模30处在中位。当冷却模30中的燃料箱完成冷却时，冷却模30自动打开并将燃料箱顶出型腔，操作工拿出冷却好的燃料箱，并且随后加载一个新的热燃料箱，然后按下启动按钮，冷却模30在其开合致动器52’、54’的驱动下合模，合模到位后开始进行冷却，同时升降框42在升降框致动器44的驱动下下行，使得冷却模30移动到下位，同时冷却模20移动到中位，如图2所示。当冷却模20中的燃料箱完成冷却时，冷却模20自动打开并将燃料箱顶出型腔，操作工拿出冷却好的燃料箱，并且随后加载一个新的热燃料箱，然后按下启动按钮，冷却模20在其开合致动器的驱动下合模，合模到位后开始进行冷却，同时升降框42在升降框致动器44的驱动下上行，使得冷却模20移动到上位，同时冷却模30移动到中位，又如图1所示。可以不断重复上面的过程。
[0036]由于本实用新型使用了升降装置，在该升降装置中能够沿竖直方向安装至少两个冷却模，这些冷却模能够在升降装置的帮助下交替地切换到适合操作工加载和/或取出塑料空心体的位置，因此，冷却模架竖直方向上的空间得到了充分利用，所需冷却模架的数量相应地大为减少。这样能够降低设备的投资成本和占地面积，也缩短了操作工在不同位置处的模架之间来回走动的距离，从而大大减轻了他们的工作量。根据本实用新型的冷却模架操作简单方便，安全可靠。
[0037]附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
【权利要求】
1.一种塑料空心体冷却模架，包括冷却模开合机构以及固定的外部机架，其特征在于，所述冷却模架还包括安装在所述外部机架内、能在竖直方向上运动的升降装置，所述冷却模开合机构安装在所述升降装置上，在所述升降装置中能够沿竖直方向安装两个或更多个塑料空心体冷却模。
2.如权利要求1所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述塑料空心体是燃料箱。
3.如权利要求1或2所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述升降装置包括升降框和升降框致动器，所述升降框中能够安装所述塑料空心体冷却模，所述升降框致动器的一端固定至所述升降框，另一端固定至所述外部机架，所述升降框致动器能够驱动所述升降框在所述外部机架内竖直滑动。
4.如权利要求3所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述升降框致动器包括对称地位于所述升降框两侧的两个致动器，所述两个致动器均在所述升降框的宽度的中间处固定至所述升降框。
5.如权利要求3所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述升降框致动器为液压缸。
6.如权利要求3所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述冷却模开合机构包括开合致动器和可动的冷却模安装框架，所述开合致动器的一端固定至所述冷却模安装框架，另一端固定至所述升降框，所述开合致动器能够驱动所述冷却模安装框架在所述升降框中竖直滑动。
7.如权利要求6所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述开合致动器包括以对角布局位于所述升降框两侧的两个致动器。
8.如权利要求6所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述开合致动器是液压缸。
9.如权利要求6所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述外部机架上固定有沿竖直方向延伸、分别位于所述升降装置两侧的U型导轨，所述升降装置和所述冷却模安装框架均具有可滑动地安装在所述U型导轨中的轴承。
10.如权利要求9所述的塑料空心体冷却模架，其特征在于，所述U型导轨上还固定有沿竖直方向延伸的齿条，所述升降装置和所述冷却模安装框架均沿水平方向设有气缸，所述气缸具有在断电或断气时能自动伸出而卡到所述齿条的齿间的锁销。
11.一种塑料空心体冷却系统，其特征在于，包括如上述权利要求中任一项所述的塑料空心体冷却模架以及两个或更多个安装在所述塑料空心体冷却模架中的塑料空心体冷却模。
【文档编号】B29C33/24GK203919475SQ201420281894
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】张继英 申请人:英瑞杰汽车系统（武汉）有限公司