PL221437B1 - Forma wtryskowa do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep oraz sposób wytwarzania form wtryskowych - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy formy wtryskowej do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep oraz sposobu wytwarzania takich form wtryskowych.

Rzep jest popularnym typem zapięcia, zawierającym część haczykową mającą podstawę z ukształtowanej na niej haczykami i część pętelkową mającą podstawę z ukształtowanej na niej pętelkami. Po zetknięciu części haczykowej z częścią pętelkową, haczyki zahaczają o pętelki i łączą obydwie części ze sobą, przy czym możliwe jest rozłączenie części poprzez odciągnięcie ich na siłę od siebie.

Najbardziej popularne są rzepy tekstylne, wykonane zwykle z włókien poliamidowych, które wyplata się na specjalnie przystosowanych do tego maszynach. Maszyny te są niezwykle skomplikowane i drogie w zakupie, co stanowi istotną barierę do rozpoczęcia produkcji rzepów. Technologia ta jest opłacalna ekonomicznie jedynie dla dużej skali produkcji.

Znane są również rzepy, a zwłaszcza części haczykowe, wytwarzane w technologii wytłaczania plastycznego tworzywa sztucznego pomiędzy dwoma walcami. Przykładowo, patent PL202353 przedstawia sposób wytwarzania elementu zapięcia typu rzep z dużą liczbą połączonych w całość z nośnikiem elementów zaczepowych w postaci zaopatrzonych w główki nóżek, w którym to sposobie formowalne tworzywo doprowadza się do strefy formowania pomiędzy narzędziem dociskowym i narzędziem kształtowym. Dzięki temu, że co najmniej we wzdłużnym przekroju poszczególnych wnęk formierskich leżące naprzeciw siebie ścianki ograniczające mają na całej swej długości wypukły zarys, uzyskuje się ciągłe przejście pomiędzy kształtami przekrojów nóżki i główki elementów zaczepowych nośnika, co ułatwia proces rozformowywania. Narzędzie dociskowe i narzędzie kształtowe mają formę walców. W narzędziu kształtowym, które stanowi jednorodna tuleja, ukształtowane są otwory o wklęsłym zarysie. Rozwiązania tego typu mają szereg wad. Po pierwsze, wykonanie cylindra do kształtowania elementów zaczepowych jest skomplikowane, gdyż wymaga wykonania otworu o nierównomiernym przekroju, co wymaga precyzyjnego nawiercania cylindra zarówno od strony zewnętrznej jak i wewnętrznej. Po drugie, umożliwia kształtowanie jedynie względnie krótkich elementów zaczepowych, ze względu na ograniczoną plastyczność tworzywa wytłaczanego pomiędzy walcami. Po trzecie, przedstawiony w patencie PL202353 sposób umożliwia kształtowanie jedynie elementów zaczepowych typu grzybek, które mają mniejszą przyczepność od elementów haczykowych.

Celowym byłoby zapewnić narzędzie umożliwiające alternatywny sposób wytwarzania części zaczepowej zapięcia typu rzep.

Przedmiotem wynalazku jest forma wtryskowa do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep, zawierającej podstawę z wystającymi z niej haczykami, przy czym część podstawy stanowi język pozbawiony haczyków, przy czym forma wtryskowa zawiera dwie części z płaskimi powierzchniami czołowymi przyległymi do siebie po zamknięciu formy, przy czym, druga część formy zawiera korpus zamknięty od tylnej strony odłączalną podstawą w postaci litej płyty, przy czym w korpusie wykonany jest przelotowy otwór, w którym umieszczony jest pakiet przyległych do siebie podłużnych blach, przy czym każda blacha ma na swych głównych powierzchniach wykonany szereg wyżłobień formujących haczyki, które rozpoczynają się od pierwszej podłużnej krawędzi blachy, która skierowana jest w kierunku pierwszej części formy i przebiegają torem haczykowatym w kierunku podstawy, przy czym szerokość wyżłobień zwęża się w kierunku podstawy. Forma charakteryzuje się tym, że pierwsza część formy ma w powierzchni czołowej ukształtowane wybranie formujące język, przy czym wyżłobienia szeregu na jednej z powierzchni głównych blachy są przesunięte względem wyżłobień szeregu na drugiej z powierzchni głównych blachy, a ponadto krawędzie blach są odsunięte od powierzchni czołowej drugiej części formy tworząc zagłębienie połączone po zamknięciu formy z wybraniem pierwszej części formy i formujące podstawę.

Korzystnie, blachy mają grubość od 0,5 mm do 3 mm.

Korzystnie, wyżłobienia w blachach mają głębokość od 0,1 mm do 0,5 mm.

Korzystnie, wyżłobienia w blachach mają długość, mierzoną jako odległość punktu oddalonego najdalej od pierwszej podłużnej krawędzi blachy od 2 mm do 7 mm.

Korzystnie, wyżłobienia w co najmniej jednej z blach pakietu różnią się od wyżłobień innej z blach pakietu.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób wytwarzania form wtryskowych do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep, zawierającej podstawę z wystającymi z niej haczykami, przy czym część podstawy stanowi język pozbawiony haczyków, w którym przygotowuje się dwie części

PL 221 437 B1 formy z płaskimi powierzchniami czołowymi przyległymi do siebie po zamknięciu formy, przy czym w drugiej części formy kształtuje się korpus zamknięty od tylnej strony odłączalną podstawą w postaci litej płyty, przy czym w korpusie wykonuje się przelotowy otwór, w którym umieszcza się pakiet przyległych do siebie podłużnych blach, przy czym w każdej z blach na jej głównych powierzchniach wykonuje się szereg wyżłobień formujących haczyki, które rozpoczynają się od pierwszej podłużnej krawędzi blachy, która skierowana jest w kierunku pierwszej części formy i przebiegają torem haczykowatym w kierunku podstawy, przy czym szerokość wyżłobień zwęża się w kierunku podstawy. Sposób charakteryzuje się tym, że w pierwszej części formy kształtuje się w powierzchni czołowej wybranie formujące język, przy czym wyżłobienia szeregu na jednej z powierzchni głównych blachy są przesunięte względem wyżłobień szeregu na drugiej z powierzchni głównych blachy, a ponadto krawędzie blach są odsunięte od powierzchni czołowej drugiej części formy tworząc zagłębienie połączone po zamknięciu formy z wybraniem pierwszej części formy i formujące podstawę.

Forma według wynalazku umożliwia wytwarzanie części zaczepowej zapięcia typu rzep w technologii formowania wtryskowego, która zapewnia szereg korzyści względem dotychczas stosowanych technologii wyplatania lub wytłaczania. Dzięki zastosowaniu formy możliwe jest kształtowanie względnie długich haczyków, gdyż w trakcie procesu formowania tworzywo dochodzi do formy w postaci płynnej i ma znacznie większą swobodę penetracji rowków niż jedynie plastyczne, lecz nie płynne, tworzywo wytłaczane. Ponadto, ciśnienie formowania jest znacznie wyższe od ciśnienia wytłaczania. Tym samym, formowane mogą być długie haczyki o skomplikowanych kształtach, nawet takich jak kotwice wielozębowe, które można łatwo modelować poprzez odpowiednie ukształtowanie rowków w blachach zestawu blach.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia widok z boku części zaczepowej zapięcia typu rzep,

Fig. 2 przedstawia widok schematyczny w przekroju dwóch złożonych części formy,

Fig. 3 przedstawia schematycznie w widoku z góry drugą część formy,

Fig. 4 przedstawia schematycznie w widoku z ukosa pojedynczą blachę,

Fig. 5 przedstawia schematycznie inny przykład wykonania pojedynczej blachy,

Fig. 6 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania formy według wynalazku.

Fig. 1 przedstawia widok z boku części zaczepowej 100 zapięcia typu rzep, której uformowanie jest możliwe za pomocą formy według wynalazku. Część zaczepowa 100 posiada podstawę 101 z haczykami 102. Na jednym końcu podstawy 101 uformowany jest język 103 pozbawiony haczyków 102.

Dwuczęściowa forma do kształtowania rzepów techniką formowania wtryskowego przedstawiona jest na Fig. 2-4. Części 110, 120 mają płaskie powierzchnie czołowe, które przylegają do siebie po zamknięciu formy, jak przedstawiono na Fig. 2.

Pierwsza część 110 formy zawiera jeden lub więcej otworów wtryskowych 111 do doprowadzania stopionego tworzywa sztucznego, korzystnie poliamidu, do formy. W powierzchni czołowej ma ukształtowanie wybranie 112 formujące język 103 oraz może zawierać połączone z nim wybranie 113 formujące podstawę 101.

Druga część 120 formy zawiera otwór 121, w którym umieszczony jest pakiet 122 przyległych do siebie podłużnych blach 123. Otwór 121 jest otworem przelotowym wykonanym w korpusie 120A, który od tylnej strony zamknięty jest odłączalną podstawą 120B w postaci litej płyty, tak aby po odłączeniu podstawy 120B możliwe było usunięcie pakietu 122 blach 123 z otworu 121. Każda blacha ma na swych głównych powierzchniach 124, 125 wykonany szereg wyżłobień 126, 127. Wyżłobienia 126, 127 rozpoczynają się od pierwszej podłużnej krawędzi 128 blachy, która skierowana jest w kierunku pierwszej części 110 formy i przebiegają torem haczykowatym w kierunku podstawy 120B. Wyżłobienia 126 szeregu na jednej 124 z powierzchni głównych blachy 123 są przesunięte względem wyżłobień 127 szeregu na drugiej 125 z powierzchni głównych blachy 123. Krawędzie 128 blach 123 są odsunięte od powierzchni czołowej drugiej części 120 formy tworząc zagłębienie 129 do uformowania podstawy 101. Po zamknięciu formy przestrzeń 129 drugiej części 120 formy łączy się z wybraniem 112 pierwszej części 110 formy.

Każda blacha może mieć grubość od 0,5 mm do 3 mm, w zależności od pożądanej grubości haczyków 102 i odległości pomiędzy rzędami haczyków 102.

Wyżłobienia mają głębokość od 0,1 mm do 0,5 mm i długość, mierzoną jako odległość punktu oddalonego najdalej od pierwszej podłużnej krawędzi 128 blachy, od 2 mm do 7 mm. Wyżłobienia zwężają się w kierunku od podstawy do końca haczyka, tak aby haczyk miał największą wytrzymałość przy podstawie, co ułatwia usuwanie uformowanego elementu z formy.

PL 221 437 B1

Grubość blach określa odległość pomiędzy równoległymi rzędami haczyków rzepa. Głębokość wyżłobień określa grubość haczyków, których kształt określony jest torem wyżłobień. Ilość blach w pakiecie określa połowę ilości rzędów haczyków w rzepie oraz szerokość rzepa.

Po zamknięciu formy następuje wtrysk roztopionego tworzywa, przykładowo poliamidu, przez otwór wtryskowy 111. Tworzywo wypełnia wolne przestrzenie, to znaczy wybrania 112, 113, przestrzeń 129 oraz wyżłobienia 126, 127 w blachach. Po fazie wtrysku następuje faza chłodzenia formy, w której tworzywo przyjmuje kształt rzepa o podstawie w kształcie przestrzeni 129 z językiem w kształcie wybrania 112 oraz zintegrowanych z podstawą haczykach w kształcie wyżłobień 126, 127, Następnie forma zostaje otwarta poprzez odsunięcie pierwszej części 110 formy od jej drugiej części 120, tak że ponad powierzchnię licową drugiej części 120 formy wystaje język 103. Język 103 chwyta się, ręcznie lub maszynowo, po czym odciąga się go od drugiej części 120 formy, wyciągając haczyki 102 z wyżłobień 126, 127 i usuwając część zaczepową 100 z formy.

Możliwym jest, że ze względu na niejednorodność tworzywa wykorzystywanego do wtrysku niewielka część haczyków 102 oderwie się w trakcie usuwania uformowanego elementu z formy, pozostając w wyżłobieniach 126, 127. Niewielka ilość brakujących haczyków (przykładowo, do 1%) nie wpływa negatywnie na właściwości użytkowe rzepa. Natomiast pozostałe w formie tworzywo zwykle podlega stopieniu na etapie kolejnego wtrysku tworzywa i integruje się z materiałem z kolejnego wtrysku, tworząc haczyki kolejnego elementu. W przypadku, gdyby wtryskiwane tworzywo zawierało zanieczyszczenia, które dostałyby się do wyżłobień blach, blokując te wyżłobienia i uniemożliwiając ich integrację części uformowanych haczyków 102 z podstawą 101, może to wymagać oczyszczenia formy. Formę można łatwo wyczyścić w ten sposób, że wysuwa się pakiet 122 blach 123 z otworu 121 drugiej części formy, oddziela się blachy 123 od siebie, po czym czyści się, przykładowo przez przemycie, wyżłobienia 126, 127, a następnie składa się blachy 123 z powrotem w pakiet 122.

Jak przedstawiono na Fig. 5, jedna blacha może zawierać wyżłobienia o różnorodnych kształtach, pozwalających na uformowanie haczyków o różnej wielkości i skierowanych w różnych kierunkach, w zależności od pożądanej od zapięcia typu rzep funkcjonalności.

Możliwe są dalsze, alternatywne do przedstawionych, przykłady wykonania, obejmujące następujące modyfikacje, W pakiecie 122 mogą znajdować się blachy 123 o różnych grubościach i z różnymi ukształtowanymi wyżłobieniami 126, 127 po jednej i drugiej stronie blachy, tak aby kształtować rzep o specyficznym układzie haczyków i kształcie haczyków dobranym do obszaru ich występowania, przykładowo o gęstszym układzie haczyków przy zewnętrznych krawędziach rzepu. W jednej formie może być ukształtowane wiele otworów 121, tak aby w jednej operacji formowania formować jednocześnie wiele rzepów.

Fig. 6 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania form wtryskowych według wynalazku. Na stanowisku projektowym 201 sporządza się przy wykorzystaniu oprogramowania CAD/CAM/CAE dokładny projekt formy. Następnie, na stanowiskach obróbki maszynowej 202, obrabia się surowe elementy metalowe do kształtów określonych sporządzonym projektem, w tym poszczególne elementy składowe pierwszej i drugiej części formy. Stanowiska obróbki maszynowej 202 powinny obejmować takie urządzenia jak:

- frezarka 3-osiowa do obróbki zgrubnej i wstępnego wiercenia otworów w płytach stalowych (stanowiących w formie płyty mocujące, płyty podporowe, płyty oporowe, wypychacze, obudowy),

- frezarka 5-osiowa do wykańczającej obróbki i wiercenia wykańczającego płyt,

- centrum obróbcze CNC do frezowania części formujących, przykładowo do wykonywania wyżłobień w blachach,

- frezarka do obróbki elementów o małych gabarytach,

- wiertarka do głębokich otworów, do wykonywania otworów chłodzących w elementach formy,

- frezarka do wykonywania elektrod na drążarki, za pomocą których również można wykonywać wyżłobienia w blachach,

- drutówka do wycinania kształtów przelotowych, takich jak wkładki, otwory, czy małe wybrania,

- drążarka wgłębna do obróbki części formujących przez odwzorowanie elektrody w gnieździe formującym, w tym haczykowatych wyżłobień w blachach,

- szlifierka do płaszczyzn, do obróbki wykańczającej utwardzonych powierzchni uprzednio obrobionych elementów,

- szlifierka do otworów,

PL 221 437 B1

- piła taśmowa - do cięcia większych elementów na mniejsze, z których będą wykonane wkładki do form, przykładowo blachy,

- spawarka laserowa do łączenia detali formy,

- maszyna pomiarowa do pomiarów przestrzennie skomplikowanych elementów.

Wykonane elementy formy są ponadto wykańczane na stanowisku do tuszowania 203 z prasą do tuszowania, gdzie przy pomocy ręcznych szlifierek usuwa się wszelkie niedokładności, tak aby uzyskać dokładność wykonania powierzchni zamykających formy na poziomie tolerancji +/- 0,02 mm. Gotową formę testuje się zakładając ją do wtryskarek testujących 204, do wykonania testowej partii rzepów, przy czym formy testuje się na wtryskarkach o różnym zakresie siły zwarcia, przykładowo 450-700 ton, 800-1200 ton i 1300-1600 ton.

Claims (6)

1. Forma wtryskowa do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep, zawierającej podstawę z wystającymi z niej haczykami, przy czym część podstawy stanowi język pozbawiony haczyków, przy czym forma wtryskowa zawiera dwie części z płaskimi powierzchniami czołowymi przyległymi do siebie po zamknięciu formy, przy czym, druga część formy zawiera korpus zamknięty od tylnej strony odłączalną podstawą w postaci litej płyty, przy czym w korpusie wykonany jest przelotowy otwór, w którym umieszczony jest pakiet przyległych do siebie podłużnych blach, przy czym każda blacha ma na swych głównych powierzchniach wykonany szereg wyżłobień formujących haczyki, które rozpoczynają się od pierwszej podłużnej krawędzi blachy, która skierowana jest w kierunku pierwszej części formy i przebiegają torem haczykowatym w kierunku podstawy, przy czym szerokość wyżłobień zwęża się w kierunku podstawy, znamienna tym, że pierwsza część (110) formy ma w powierzchni czołowej ukształtowane wybranie (112) formujące język (103), przy czym wyżłobienia (126) szeregu na jednej (124) z powierzchni głównych blachy (123) są przesunięte względem wyżłobień (127) szeregu na drugiej (125) z powierzchni głównych blachy (123), a ponadto krawędzie (128) blach (123) są odsunięte od powierzchni czołowej drugiej części (120) formy tworząc zagłębienie (129) połączone po zamknięciu formy z wybraniem (112) pierwszej części (110) formy i formujące podstawę (101).

2. Forma wtryskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że blachy (123) mają grubość od 0,5 mm do 3 mm.

3. Forma wtryskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wyżłobienia (126, 127) w blachach (123) mają głębokość od 0,1 mm do 0,5 mm.

4. Forma wtryskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wyżłobienia (126, 127) w blachach (123) mają długość, mierzoną jako odległość punktu oddalonego najdalej od pierwszej podłużnej krawędzi (128) blachy (123) od 2 mm do 7 mm.

5. Forma wtryskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wyżłobienia (126, 127) w co najmniej jednej z blach (123) pakietu (122) różnią się od wyżłobień (126, 127) innej z blach (123) pakietu.

6. Sposób wytwarzania form wtryskowych do wytwarzania części haczykowej zapięcia typu rzep, zawierającej podstawę z wystającymi z niej haczykami, przy czym część podstawy stanowi język pozbawiony haczyków, w którym przygotowuje się dwie części formy z płaskimi powierzchniami czołowymi przyległymi do siebie po zamknięciu formy, przy czym w drugiej części formy kształtuje się korpus zamknięty od tylnej strony odłączalną podstawą w postaci litej płyty, przy czym w korpusie wykonuje się przelotowy otwór, w którym umieszcza się pakiet przyległych do siebie podłużnych blach, przy czym w każdej z blach na jej głównych powierzchniach wykonuje się szereg wyżłobień formujących haczyki, które rozpoczynają się od pierwszej podłużnej krawędzi blachy, która skierowana jest w kierunku pierwszej części formy i przebiegają torem haczykowatym w kierunku podstawy, przy czym szerokość wyżłobień zwęża się w kierunku podstawy, znamienny tym, że w pierwszej części (110) formy kształtuje się w powierzchni czołowej wybranie (112) formujące język (103), przy czym wyżłobienia (126) szeregu na jednej (124) z powierzchni głównych blachy (123) są przesunięte względem wyżłobień (127) szeregu na drugiej (125) z powierzchni głównych blachy (123), a ponadto krawędzie (128) blach (123) są odsunięte od powierzchni czołowej drugiej części (120) formy tworząc zagłębienie (129) połączone po zamknięciu formy z wybraniem (112) pierwszej części (110) formy i formujące podstawę (101).