PL220328B1 - Zespół formujący formy wtryskowej wyposażony w układ chłodzenia o wysokiej efektywności i równomierności działania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół formujący formy wtryskowej wyposażony w układ chłodzenia wypraski charakteryzujący się dużą powierzchnią czynną wymiany temperaturowej, mający zastosowanie w przemyśle tworzyw sztucznych. W przemyśle stosuje się formy wtryskowe wyposażone w układy chłodzenia, których przykłady przedstawiono poniżej.

Z angielskiego opisu ochronnego nr GB 2187131 oraz z przemysłu znana jest metoda odprowadzania ciepła z wypraski poprzez wiercenie przecinających się kanałów chłodzących bezpośrednio w elementach formujących. Następnie część otworów zatyka się tworząc dzięki temu obieg zamknięty, przez który pompuje się wodę o niskiej temperaturze. Woda przepływając przez kanały o przekroju okrągłym odbiera nadmiar ciepła od elementów formujących.

Z europejskiego zapisu ochronnego nr EP 0953426A2 znana jest metoda chłodzenia przy użyciu kanałów konformalnych wykonanych w elementach formujących metodą przyrostową. Kanały te mają kształt wynikający z powierzchni formującej elementu (są od niej odsunięte o stałą odległość) dzięki czemu w bardziej równomierny i wydajny sposób odbierają ciepło z wypraski.

Z opisu ochronnego o numerze WO 2004/022299 znany jest również sposób szybkiego nagrzewania i chłodzenia formy wtryskowej gdzie proces nagrzewania odbywa się poprzez przepływ prądu o wysokiej częstotliwości przez wkładki umieszczone w obu połówkach formy. Podczas nagrzewania kanały chłodzące pełnią funkcję izolacji natomiast po fazie wtrysku następuje intensywne chłodzenie.

Z amerykańskiego patentu o numerze US 2011/0083823 A1 znany jest sposób chłodzenia formy wtryskowej poprzez wykonanie bezpośrednio na powierzchniach formujących rowków chłodzących. Następnie na rowkach nadbudowuje się powierzchnie formujące technologią napawania dzięki czemu uzyskuje się zamknięte kanały chłodzące znajdujące się bezpośrednio pod powierzchnią formującą.

Z amerykańskiego patentu o numerze US 2009/0214890 A1 znana jest również metoda wytwarzania form wtryskowych poprzez składanie pakietu płyt aluminiowych, w których wykonane są otwory chłodzące. Między płytami aluminiowymi umieszcza się topnik. Taki pakiet poddaje się działaniu wysokiej temperatury oraz siły ściskającej. Powstały w ten sposób monolit może posiadać przestrzenie chłodzące o praktycznie dowolnym kształcie. Również z amerykańskiego patentu o numerze 5849238 znana jest metoda konformalnego chłodzenia helikalnego. Technologia chłodzenia przeznaczona jest do chłodzenia cylindrycznych wyprasek. W matrycy i stemplu wykonuje się kanały chłodzące o kształcie helikalnym w odległości wyznaczonej przez program komputerowy.

Ze zgłoszenia patentowego o numerze P.398564 znana jest metoda chłodzenia quasikonformalnego, której istotą jest umieszczenie bezpośrednio pod elementem formującym wkładu chłodzącego, w którym z kolei wyfrezowano kanały chłodzące.

Znany jest również sposób chłodzenia poprzez umieszczenie między elementem formującym, a płytą matrycową lub stemplową pełnego wkładu chłodzącego wykonanego ze stopów metali o wyższym współczynniku przewodności cieplnej.

Istotą wynalazku jest zespół formujący formy wtryskowej wyposażony w układ chłodzenia o wysokiej efektywności i równomierności działania składający się z formy z wkładkami formującymi z kanałami chłodzącymi i płyt uszczelniających. Zespół formujący składa się z wkładek formujących i z kanałami chłodzącymi wierconymi i frezowanymi oraz kieszeniami tworząc jeden obieg chłodzenia, natomiast w kieszeniach usytuowane są wkładki porowato-jamiste wykonane z materiału o wysokim współczynniku przewodności cieplnej i takim stopniu porowatości, aby przepływ cieczy chłodzącej był taki sam na całej długości obiegu chłodzenia, przy czym wkładki porowato-jamiste umieszczone są w obszarach zgrubienia wypraski, w pobliżu miejsca wtrysku oraz elementów grzejnych.

Korzystnym jest, gdy na wkładce formującej usytuowana jest płyta uszczelniająca.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:

- wysoką efektywność chłodzenia,

- wysoki stopień równomierności chłodzenia,

- prostotę wykonania,

- możliwość implementacji w większości form wtryskowych,

- niski koszt wykonania,

- możliwość sterowania przepływem.

PL 220 328 B1

Wynalazek w przykładowym wykonaniu został uwidoczniony na rysunku, który przedstawia zespół formujący formy wtryskowej wyposażony w układ chłodzenia o wysokiej efektywności i równomierności chłodzenia.

Zespół formujący 1 wyposażony w układ chłodzenia 2 o wysokim stopniu efektywności i równomierności działania według wynalazku został przedstawiony na rysunku. Zespół formujący 1 składa się z wkładek formujących 3 i 4, w których wykonane są kanały chłodzące wiercone 5 i frezowane 6 oraz kieszenie 7 w taki sposób aby tworzyły one jeden obieg chłodzenia. W kieszeniach 7 umieszczone są wkładki porowato-jamiste 8 wykonane z materiału o wysokim współczynniku przewodności cieplnej i takim stopniu porowatości, aby przepływ cieczy chłodzącej był taki sam na całej długości obiegu chłodzenia. Wkładki porowato-jamiste 8 umieszczane są w obszarach, gdzie konieczne jest zintensyfikowanie odbioru ciepła od wypraski 9, czyli w obszarach zgrubienia, w pobliżu miejsca wtrysku 10 oraz elementów grzejnych 11. W celu zapewnienia szczelności układu chłodzenia 2, wkładki formujące 3 i 4 składa się z płytami uszczelniającymi 12 i 13.

Po procesie wtrysku następuje proces chłodzenia kształtującej się wypraski 9 poprzez układ chłodzenia 2. Ciepło z wypraski 9 przekazywane jest do wkładek formujących 3 i 4, a następnie do wkładów porowato-jamistych 8. Dzięki swojej strukturze, wkładki porowato-jamiste 8 bardzo szybko przekazują ciepło do cieczy chłodzącej, która przez nie przepływa. Wraz z cieczą chłodzącą ciepło przekazywane jest poza układ formujący.

Claims (2)

1. Zespół formujący formy wtryskowej wyposażony w układ chłodzenia o wysokiej efektywności i równomierności działania składający się z formy z wkładkami formującymi z kanałami chłodzącymi i płyt uszczelniających, znamienny tym, że zespół formujący (1) składa się z wkładek formujących (3) i (4) z kanałami chłodzącymi wierconymi (5) i frezowanymi (6) oraz kieszeniami (7) tworząc jeden obieg chłodzenia, natomiast w kieszeniach (7) usytuowane są wkładki porowato-jamiste (8) wykonane z materiału o wysokim współczynniku przewodności cieplnej i takim stopniu porowatości, aby przepływ cieczy chłodzącej był taki sam na całej długości obiegu chłodzenia, przy czym wkładki porowatojamiste (8) umieszczone są w obszarach zgrubienia wypraski (9), w pobliżu miejsca wtrysku (10) oraz elementów grzejnych (11).

2. Zespół według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że na wkładce formującej (3) usytuowana jest płyta uszczelniająca (12), a na wkładce formującej (4) usytuowana jest płyta uszczelniająca (13).