PL202413B1 - Urządzenie do formowania wtryskowego kształtek z tworzywa sztucznego - Google Patents

Abstract

Ujawnione jest urządzenie do formowania wtryskowego kształtek z tworzywa sztucznego, które składa się z wtryskarki (1) i z należącego do niej narzędzia (2). W narzędziu (2) znajdują się co najmniej dwie wnęki (11, 12) odpowiadające wymiarom kształtek, które mają być wytwarzane i ma ono co najmniej trzy ruchome względem siebie części (4, 5, 6), które szczelnie leżą jedna przy drugiej. Każda płaszczyzna podziału (9, 10) przebiega przez co najmniej jedną wnękę (11, 12). W narzędziu (2) jest umieszczony co najmniej jeden kanał (13) do doprowadzenia stopionego tworzywa sztucznego, który z jednej strony kończy się we wnękach (11, 12) a z drugiej strony kończy się w miejscu wlotu (14) na powierzchni narzędzia (2), które w położeniu roboczym jest przyłączone do wtryskarki (1). W celu łatwego zwiększenia liczby wytwarzanych kształtek na jednostkę czasu w narzędziu (2) jest umieszczony kanał (13) rozprzestrzeniający się od miejsca wlotu (14) aż do pierwszej płaszczyzny podziału (9) i prowadzący dalej aż do drugiej płaszczyzny podziału (10), z którego wychodzą kanały rozprowadzające (15, 16) sięgające aż do wnęk (11, 12). Ponadto na częściach narzędzia (2) umieszczony jest między dwoma położeniami przestawialny ustalacz ryglujący, za pomocą którego w pierwszym położeniu są zaryglowane ze sobą tylko część środkowa (5) i przednia część (4) narzędzia (2) mieszcząca w sobie miejsce wlotu (14) kanału (13) a w drugim położeniu tylko środkowa część (5) i tylna część (6) narzędzia (2).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do formowania wtryskowego kształtek z tworzywa sztucznego składające się z wtryskarki i należącego do niej narzędzia, w którym w narzędziu znajdują się co najmniej dwie wnęki odpowiadające wymiarom kształtek, które mają być wytwarzane, w którym narzędzie składa się z co najmniej trzech ruchomych względem siebie części, które w położeniu roboczym szczelnie leżą jedna przy drugiej wzdłuż prowadzących od wnęk, prostopadle do kierunku ruchu części i równolegle do siebie przebiegających płaszczyzn podziału, przy czym każda płaszczyzna podziału przebiega przez co najmniej jedną wnękę i w którym w narzędziu umieszczony jest co najmniej jeden kanał do doprowadzenia stopionego tworzywa sztucznego, który z jednej strony kończy się we wnękach i z drugiej strony kończy się w miejscu wlotu na powierzchni narzędzia, które w położeniu roboczym jest przyłączone do wtryskarki (niemieckie czasopismo „Kunststoffe 84 (1994) 10, strony 1375 do 1382).

Wtryskarki są stosowane do wytwarzania kształtek o niemal dowolnych kształtach. W należącym do nich narzędziu muszą tylko znajdować się wnęki, w które może być wtryśnięte stopione tworzywo sztuczne. Części narzędzia oddzielone za pomocą płaszczyzny podziału są mocno zaciśnięte w poł o ż eniu roboczym, na przykł ad za pomocą ukł adu hydraulicznego. Po wtrysku tworzywa sztucznego do wnęk narzędzia, w tradycyjnej technice pozostaje ono jeszcze tak długo zamknięte, aż kształtki znajdujące się we wnękach dostatecznie ostygną i dzięki temu staną się tak twarde, że mogą one być wyjęte z narzędzia. W tym celu narzędzie zostaje otwarte w płaszczyźnie podziału, przy czym jego części odsuwa się od siebie. W czasie, w którym tworzywo sztuczne kształtek chłodzi się we wnękach, wtryskarka nie jest używana. Ta wada ma szczególnie duże znaczenie, gdy mają być wytwarzane kształtki o stosunkowo grubych ściankach wymagające długiego czasu chłodzenia.

Wydajność wtryskarki może być zwiększona, jeśli jest zastosowane narzędzie pracujące w technice tandemowej według wspomnianego na wstępie czasopisma niemieckiego „Kunststoffe 84. We wtryskarce współpracującej z takim narzędziem części otwierają się na przemian w dwóch płaszczyznach podziału. Podczas czasu chłodzenia kształtek z pierwszej płaszczyzny podziału, kształtki z drugiej pł aszczyzny podział u mogą być rozformowane (wyję te). Ten sposób pracy jest korzystny dla kształtek wymagających czasu chłodzenia, który jest dłuższy niż czas dozowania potrzebny do napełnienia wnęk. Wtryskarki pracujące w technice tandemowej są drogimi maszynami wyspecjalizowanymi. Wymagają one płyty pośredniej ruchomo umieszczonej w pozycji środkowej, na której z boku jest przyłączone urządzenie do formowania wtryskowego. Stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane przez kanały umieszczone w płycie pośredniej do poszczególnych wnęk. Tej znanej techniki tandemowej nie można stosować w powszechnie stosowanych wtryskarkach lub można ją stosować tylko po zakrojonej na szeroką skalę przebudowie.

Celem wynalazku jest opracowanie przedstawionego na wstępie urządzenia w ten sposób, że także przy zastosowaniu powszechnie stosowanych wtryskarek może być w prosty sposób zwiększona ilość produkowanych kształtek.

Ten cel jest zrealizowany według wynalazku dzięki temu, że w narzędziu jest umieszczony kanał rozprzestrzeniający się od miejsca wlotu aż do pierwszej płaszczyzny podziału i prowadzący dalej aż do drugiej płaszczyzny podziału, z którego wychodzą kanały rozprowadzające sięgające aż do wnęk i że na częściach narzędzia między dwoma położeniami jest umieszczony przestawialny ustalacz ryglujący, za pomocą którego w pierwszym położeniu są zaryglowane tylko część środkowa i przednia część narzędzia mieszcząca w sobie miejsce wlotu kanału i w drugim położ eniu tylko środkowa część i tylna część narzędzia.

Takie urządzenie może być stosowane bez przebudowy i szczególnych dodatkowych środków zaradczych do powszechnie stosowanych, dostępnych w handlu wtryskarek. Jedynie należy zastąpić używane dotychczas proste narzędzie z dwiema tylko częściami oddzielonymi za pomocą jednej płaszczyzny podziału, nowym narzędziem składającym się z trzech części z dwiema płaszczyznami podziału. Podobnie jak w opisanej technice tandemowej za pomocą tego narzędzia zwiększa się produkcja kształtek, przy czym podczas rozformowywania kształtek w obszarze pierwszej płaszczyzny podziału chłodzi się tworzywo sztuczne wytryśnięte do wnęk drugiej płaszczyzny podziału. Zasadnicze znaczenie w tym urządzeniu ma ustalacz ryglujący zastosowany do części narzędzia podczas każdorazowej fazy chłodzenia. Jest on przestawialny w prosty sposób między dwoma położeniami. Podczas gdy wskutek zaryglowania dwie części narzędzia przy chłodzeniu kształtek są zaryglowane przy zachowaniu mocno łączącej je siły resztkowej, jednocześnie płaszczyzna podziału do trzeciej części

PL 202 413 B1 może być otwarta w celu rozformowania gotowych kształtek. Po następującym potem zamknięciu tej płaszczyzny podziału i wtryśnięciu tworzywa sztucznego do jej wnęk, przy jeszcze szczelnie zamkniętym narzędziu, ustalacz ryglujący zostaje umieszczony w jego drugim położeniu. Obydwie części narzędzia z na nowo napełnionymi wnękami przylegając szczelnie do siebie zostają zaryglowane, podczas gdy teraz wcześniej zaryglowane płaszczyzny podziału mogą być otwarte w celu rozformowania ochłodzonej w międzyczasie kształtki, gdy tylko zmniejszy się siła dociskająca działająca na narzędzie podczas procesu wtrysku.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie według wynalazku częściowo w przekroju w położeniu zamknięcia; fig. 2 i fig. 3 przedstawiają dwa różne położenia otwarcia urządzenia według fig. 1; fig. 4 i fig. 5 - wariant wykonania ustalacza ryglującego zastosowanego w urządzeniu w dwóch różnych położeniach; fig. 6 przedstawia inny wariant wykonania ustalacza ryglującego w porównaniu z fig. 4 i fig. 5 oraz fig. 7 przedstawia inny wariant wykonania urz ądzenia w porównaniu z fig. 1.

Na figurach rysunku przedstawione są tylko części urządzenia do formowania wtryskowego niezbędne do zrozumienia wynalazku. Zasadniczo znane jego elementy, jak na przykład mechanizm otwierający i mechanizm zamykający lub kanały chłodzące albo urządzenia grzejne nie są pokazane.

Wynalazek daje się zastosować do urządzeń z „kanałem zimnym i z „kanałem gorącym. Jest on poniżej szczegółowo objaśniony za pomocą fig. 1 do fig. 6 dla wariantu wykonania z kanałem zimnym. Wykorzystanie do wariantu wykonania z kanałem gorącym obowiązuje podobnie do wykonania z kanał em zimnym. Wspomniano o nim krótko na koń cu opisu do fig. 7.

Urządzenie do formowania wtryskowego według fig. 1 składa się z wtryskarki 1 i przyłączonego do niej narzędzia 2. Wtryskarka 1 może być powszechnie stosowaną, dostępną w handlu maszyną bez jakiegokolwiek specjalnego wyposażenia. Jest ona przesuwalna w kierunku strzałki dwustronnej 3.

Narzędzie 2 składa się z trzech części; części przedniej 4, części środkowej 5 i części tylnej 6. Jest ono zakończone na części tylnej 6 za pomocą płyty dociskającej 7, która jest połączona z wytwornicą ciśnienia 8. Jako wytwornica ciśnienia 8 może być zastosowana, na przykład prasa pneumatyczna lub prasa hydrauliczna. Trzy części narzędzia 2 są od siebie oddzielone za pomocą dwóch przebiegających równolegle do siebie płaszczyzn podziału 9 i 10. W każdej płaszczyźnie podziału 9 i 10 znajduje się co najmniej jedna wnęka 11 lub 12 narzędzia 2, których wymiary w świetle odpowiadają geometrycznym kształtom kształtek, które mają być wytwarzane. W przedstawionym przykładzie wykonania w płaszczyźnie podziału 9 lub 10 są narysowane dwie wnęki 11 lub 12.

W narzędziu 2 umieszczony jest centralnie kanał 13, który służy do doprowadzenia stopionego tworzywa sztucznego do wnęk 11 i 12. Kanał 13 zaczyna się w umieszczonym na powierzchni narzędzia 2, otwartym na zewnątrz miejscu wlotu 14. Rozprzestrzenia się on najpierw w części 4 narzędzia 2 aż do płaszczyzny podziału 9, a następnie prowadzony jest dalej w środkowej części 5 narzędzia 2 aż do płaszczyzny podziału 10. Aby materiał tworzywa sztucznego oznaczony jako nadlew wtryskowy po ochłodzeniu i rozformowaniu kształtki mógł być łatwo usunięty z kanału 13, odpowiednio do rysunkowego przedstawienia jest on wykonany na obydwóch odcinkach jako stożkowy. Z kanału 13 wychodzą kanały rozprowadzające 15 lub 16, które prowadzą do wnęk 11 lub 12. Kanały rozprowadzające 15 lub 16 korzystnie leżą w płaszczyznach podziału 9 i 10.

Na zewnątrz narzędzia 2 jest umieszczony, wynikający z fig. 4 i fig. 5, ustalacz ryglujący z ryglem 17, który jest przestawialny między dwoma położeniami odpowiadającymi strzałce dwustronnej 18. W położeniu rygla 17, przedstawionym na fig. 4, części 5 i 6 narzędzia 2 są zaryglowane, podczas gdy w swoim drugim położeniu według fig. 5 są zaryglowane części 5 i 6 narzędzia 2. Szczegóły budowy ustalaczy ryglujących, które mogą być zastosowane w urządzeniu są szerzej opisane za pomocą fig. 4, fig. 5 i fig. 6.

Urządzenie według fig. 1 działa, na przykład następująco.

Przyjmijmy, że przednia część 4 narzędzia 2 jest ustalona za pomocą odgraniczającej ją płyty mocującej 19. W celu wytwarzania kształtek we wnękach 11 i 12 wtryskarka 1 zbliża się do miejsca wlotu 14 kanału 13 na narzędziu 2. Stopione tworzywo sztuczne znajdujące się we wtryskarce 1 może być wtedy wciśnięte do kanału 13. Wypełnia ono całkowicie kanał 13 oraz kanały rozprowadzające 15 i 16 do wnęk 11 i 12. Gdy wnęki 11 i 12 przy zastosowaniu dostatecznego ciśnienia zostały napełnione, wtryskarkę 1 zamyka się. Wtedy tworzywo sztuczne znajdujące się w narzędziu 2 chłodzi się.

Po dostatecznym czasie chłodzenia, wtryskarkę tyodciąga się od narzędzia 2 i narzędzie 2 otwiera się w płaszczyźnie podziału 9. Przy tym jego części 5 i 6 są zaryglowane. Po usunięciu siły dociskającej wytworzonej przez wytwornicę ciśnienia 8 wspólnie z osadzoną przesuwnie płytą doci4

PL 202 413 B1 skającą 7 mogą być one umieszczone w położeniu widocznym na fig. 2. Ustalacz ryglujący korzystnie jest wykonany w ten sposób, że po usunięciu siły dociskającej wytwornicy ciśnienia 8 siła resztkowa ściskająca obydwie części narzędzia 2 zostaje zachowana. Kształtki wytworzone we wnękach 11 mogą być teraz wyjęte z narzędzia 2. Pozostały w kanale 13 w części 4 narzędzia 2 nadlew wtryskowy tworzywa sztucznego usuwa się, na przykład za pomocą sprężonego powietrza, tak że ta część kanału 13 znowu jest opróżniona.

Następnie narzędzie 2 umieszcza się ponownie w jego położeniu zamkniętym lub położeniu roboczym widocznym na fig. 1, w którym części 4, 5 i 6 narzędzia 2 zaciska się mocno za pomocą wytwornicy ciśnienia 8. Wtryskarkę 1 doprowadza się do narzędzia 2 i wnęki 11 znowu napełnia się tworzywem sztucznym. Bezpośrednio potem ustalacz ryglujący umieszcza się w jego drugim położeniu, w którym części 5 i 4, tak jak wyżej opisano, zaryglowuje się. Następnie narzędzie 2 otwiera się w płaszczyźnie podziału 10, przy czym tylko jego tylną część 6 przemieszcza się za pomocą płyty dociskającej 7 w położenie widoczne na fig. 3. Gotowe kształtki z wnęk 12 i nadlew wtryskowy pozostały w kanale 13 w środkowej części 5 narzędzia mogą być wyjęte. W tym czasie chłodzi się tworzywo sztuczne we wnękach 11 płaszczyzny podziału 9.

Narzędzie 2 umieszcza się następnie, jak już opisano, w jego położeniu zamkniętym lub położeniu roboczym według fig. 1. Nadlew wtryskowy w części kanału 13 znajdującej się w części 4 znowu usuwa się przy użyciu, na przykład sprężonego powietrza. Wtryskarkę 1 na nowo doprowadza się do narzędzia 2. Wnęki 12 ponownie napełnia się tworzywem sztucznym i części 5 i 6 zaryglowuje się. W międzyczasie kształtki we wnękach 11 chłodzi się, tak że narzędzie 2 - jak z kolei wyżej opisano - może być otwarte w płaszczyźnie podziału 9. W ten sposób ciągle na przemian napełnia się tworzywem sztucznym wnęki 11 i 12 i po ochłodzeniu rozformowuje się je.

W celu chłodzenia tworzywa sztucznego we wnękach 11 i 12 jest niezbędne, żeby obydwie należące do narzędzia 2 części po usunięciu siły dociskającej, wytworzonej przez wytwornicę ciśnienia 8, pozostały zaryglowane. W tym celu może być zastosowany ustalacz ryglujący zachowujący siłę resztkową, która jest do dyspozycji co najmniej na jednej stronie urządzenia, jednak korzystnie na co najmniej jego dwóch stronach. Może być zastosowany, na przykład ustalacz ryglujący według fig. 4 i fig. 5. Składa się on z rygla 17, który jest prowadzony na środkowej części 5 narzędzia 2 i może być przesunięty w kierunku strzałki dwustronnej 18. W położeniu na fig. 4 część środkowa 5 i część tylna 6 narzędzia 2 są zaryglowane. Na obydwóch częściach 5 i 6 są umieszczone w tym celu zbieżne występy 20 i 21 do uchwycenia odpowiednimi widełkami 22 rygla 17. Widełki 23 umieszczone na drugim końcu rygla 17 w tym położeniu nie działają. W drugim położeniu rygla 17 obejmują one występy 24 i 25, które są umieszczone na środkowej części 5 i na przedniej części 4 narzędzia 2. W tym celu przy zamkniętym narzędziu należy rygiel 17 przesunąć tylko „do góry w położenie widoczne na fig. 5. Tylna część 6 narzędzia 2 może być wtedy przesunięta w celu otwarcia płaszczyzny podziału 10.

Zamiast rygla 17 przesuwanego między dwoma położeniami według fig. 4 i fig. 5, mógłby być zastosowany także odpowiednio ukształtowany rygiel, wychylający się w dwa położenia. Jako elementy ustalacza ryglującego mogłyby być zastosowane także elektromagnesy, które mocno ryglowałyby na przemian przednią część 4 lub tylną część 6 ze środkową częścią 5 narzędzia 2.

Do zaryglowania części 4, 5 i 6 w sposób opisany za pomocą fig. 4 i fig. 5 może być zastosowany także drążek gwintowany 26 z gwintem trapezowym według fig. 6, który może być obracany przez napęd 27 za pomocą tulei 28. Dzięki temu jest on obracany albo w elemencie ustalającym 29 tylnej części 6 narzędzia 2 (fig. 6), albo w elemencie ustalającym 30 przedniej części 4 narzędzia 2. Do zapewnienia dostatecznej siły dociskającej (siły resztkowej) w każdorazowym położeniu ustalacza ryglującego elementy ustalające 29 i 30 mogą być dociśnięte za pomocą sprężyn 31 lub 32. Zamiast drążka gwintowanego 26 mogłyby być zastosowane także zębatki z odpowiednio dopasowanymi elementami nastawczymi.

Przemienne ryglowanie każdej z dwóch części urządzenia według wynalazku może być zastosowane także wtedy, gdy chodzi o urządzenie z gorącym kanałem widoczne na fig. 7. Takie same części jak w urządzeniu według fig. 1 do fig. 6 są tutaj zaopatrzone w te same oznaczenia odsyłające. „Gorący kanał 33 do doprowadzenia stopionego tworzywa sztucznego nie jest w tym wypadku umieszczony centralnie w narzędziu 2, lecz jakby na zewnątrz wokół wnęk 11 w pierwszej płaszczyźnie podziału 9. Podczas pracy urządzenia jest on również ogrzewany jak kanały rozprowadzające 34 i 35, tak że nieprzerwanie znajduje się w nich stopione tworzywo sztuczne. Na końcach kanału 33 oraz kanałów rozprowadzających 34 i 35, mających ujście w płaszczyznach podziału 9 i 10, są umieszczone elementy zamykające, na przykład dysze z zamknięciem iglicowym, które zapobiegają możliwości

PL 202 413 B1 wypływania stopionego tworzywa sztucznego przy otwartym narzędziu 2. W celu rozformowania kształtek narzędzie 2 także w wariancie wykonania według fig. 2 na przemian otwiera się i ponownie zamyka w ten sposób, jak to jest opisane dla fig. 1 do fig. 6.

Claims (8)

1. Urządzenie do formowania wtryskowego kształtek z tworzywa sztucznego składające się z wtryskarki i należącego do niej narzędzia, w którym w narzędziu znajdują się co najmniej dwie wnęki odpowiadające wymiarom kształtek, które mają być wytwarzane, w którym narzędzie składa się z co najmniej trzech ruchomych względem siebie części, które w położeniu roboczym szczelnie leżą jedna przy drugiej wzdłuż prowadzących od wnęk, prostopadle do kierunku ruchu części i równolegle do siebie przebiegających płaszczyzn podziału, przy czym każda płaszczyzna podziału przebiega przez co najmniej jedną wnękę i w którym w narzędziu umieszczony jest co najmniej jeden kanał do doprowadzenia stopionego tworzywa sztucznego, który z jednej strony kończy się we wnękach a z drugiej strony kończy się w miejscu wlotu na powierzchni narzędzia, które w położeniu roboczym jest przyłączone do wtryskarki, znamienne tym, że w narzędziu (2) jest umieszczony kanał (13) rozprzestrzeniający się od miejsca wlotu (14) aż do pierwszej płaszczyzny podziału (9) i prowadzący dalej aż do drugiej płaszczyzny podziału (10), z którego wychodzą kanały rozprowadzające (15, 16) sięgające aż do wnęk (11, 12) i że na częściach (4, 5, 6) narzędzia (2) między dwoma położeniami jest umieszczony przestawialny ustalacz ryglujący, za pomocą którego w pierwszym położeniu są zaryglowane tylko część środkowa (5) i przednia część narzędzia (4) mieszcząca w sobie miejsce wlotu (14) kanału (13) a w drugim położeniu tylko środkowa część (5) i tylna część (6) narzędzia (2).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ustalacz ryglujący jest przestawialny wskutek przesunięcia rygla (17).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ustalacz ryglujący jest przestawialny wskutek obracania drążka gwintowanego (26).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ustalacz ryglujący jest przestawialny przez listwę zębatą.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ustalacz ryglujący jest przestawialny wskutek wychylenia rygla.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ustalacz ryglujący jest wykonany z elektromagnesów.

7. Urządzenie według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienne tym, że kanał (13) jest umieszczony centralnie w narzędziu (2).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że kanały rozprowadzające (15, 16) leżą w płaszczyznach podziału (9, 10).