BE1027595B1 - Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten - Google Patents
Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten Download PDFInfo
- Publication number
- BE1027595B1 BE1027595B1 BE20205067A BE202005067A BE1027595B1 BE 1027595 B1 BE1027595 B1 BE 1027595B1 BE 20205067 A BE20205067 A BE 20205067A BE 202005067 A BE202005067 A BE 202005067A BE 1027595 B1 BE1027595 B1 BE 1027595B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- mold
- raw material
- heat exchange
- flow passage
- exchange fluid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/34—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C41/36—Feeding the material on to the mould, core or other substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/3835—Designing moulds, e.g. using CAD-CAM
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/04—Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould
- B29C41/06—Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould about two or more axes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/34—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C41/38—Moulds, cores or other substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0408—Light metal alloys
- C22C1/0416—Aluminium-based alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/0083—Electrical or fluid connection systems therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/34—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C41/46—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
- B29K2905/02—Aluminium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, waarbij het systeem een samenstel van een robotarm en een met de robotarm koppelbare matrijs omvat. De matrijs bevattende een matrijsholte gedefinieerd door een matrijswand, waarbij de matrijs ingericht is voor het ontvangen van het materiaal in de matrijsholte. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat.
Description
Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, waarbij het systeem een samenstel van een robotarm en een met de robotarm koppelbare matrijs omvat. De matrijs bevattende een matrijsholte gedefinieerd door een matrijswand, waarbij de matrijs ingericht is voor het ontvangen van het materiaal in de matrijsholte. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat.
Stand van de Techniek Een dergelijk systeem en werkwijze is bekend uit BE 1020382 AS. Bij bekende technieken voor rotatiegieten wordt een matrijs met een hoeveelheid materiaal gevuld, waarna de matrijs in een oven geplaatst wordt voor het verwarmen en smelten van het materiaal. Zodra de kunststof gesmolten is wordt de matrijs geroteerd en eventueel geschud om de gewenste verdeling van het gesmolten materiaal in de matrijs tot stand te brengen. Daarna wordt de matrijs gekoeld en wordt het gevormde voorwerp verwijderd uit de matrijs.
Doel van de uitvinding Een doel van de uitvinding kan zijn om een verbeterde werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat te verschaffen. Een verder doel van de uitvinding kan zijn om een werkwijze van het hiervoor genoemde type te verschaffen die de productietijd kan verkorten.
Beschrijving van de uitvinding Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een werkwijze of systeem die de technische kenmerken van de onafhankelijke conclusies vertoont.
In een eerste aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, omvat de uitvinding een werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, bijvoorbeeld polyethyleen, PE, polyamide, PA, polylactide, PLA, of polycarbonaat. De werkwijze omvat het computerondersteund produceren, bij voorkeur een 3D-printen, van een matrijs met een matrijsholte, bij voorkeur een metalen of kunststof matrijs, voor het ontvangen van de hardbare grondstof, en het monteren van de geproduceerde matrijs op een robotarm voor het laten bewegen van de matrijs. De werkwijze omvat verder het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280°C, bij voorkeur 220 C, afhankelijk van de gebruikte grondstof, aan de matrijsholte met behulp van een materiaal toevoerinrichting, bij voorkeur een extruder voor het onder druk afleveren van de hardbare grondstof in gesmolten vorm.
Door het computerondersteund produceren van een matrijs is het mogelijk om de matrijs snel en op maat te vervaardigen. Daarnaast heeft de werkwijze als voordeel dat het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280°C toelaat om de matrijs eenvoudig te vervaardigen, zonder elektrische bedradingen of leidingen.
Hierdoor moeten kan de robotarm ook eenvoudiger, zonder vermogensoverdrachtmiddelen, voorzien worden. Bijgevolg voorziet de uitvinding een verbeterde werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat dat eenvoudiger, sneller en op meerdere vlakken goedkoper is dan de traditionele werkwijzen.
In een tweede aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, omvat de uitvinding een systeem voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, i.e. het spanningsvrij verhitten van materiaal, bijvoorbeeld een thermoplast, in een matrijs tot een door rotatie gevormd product. Het systeem omvat een samenstel van een computerondersteund geproduceerde matrijs, bij voorkeur een 3D-geprinte matrijs en rotatiemiddelen voor het bewegen van de matrijs, en een materiaal toevoerinrichting, bij voorkeur een extruder, voor het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280° aan de matrijsholte. De matrijs is beweegbaar gemonteerd op een met de matrijs geassocieerde robotarm, waarbij de beweging van de matrijs gestuurd wordt door een met de robotarm communicerende stuurinrichting.
In een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, zijn in de matrijsholte omringende matrijswand thermische middelen voorzien om de matrijs op te warmen of af te koelen, bijvoorbeeld leidingen voor het doorstromen van een vloeistof of gas in de matrijswand of elektrische weerstanden.
In een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, staat de matrijs in warmtewisselende relatie met, is bij voorkeur voorzien van, een stromingsdoorgang voor het verwarmen of koelen van de matrijs met een eerste aansluiting voor het toevoeren van een warmtewisselingsmedium of warmtewisselingsfluidum, bij voorkeur een warmtewisselingsvloeistof, aan een eind van de stromingsdoorgang, aan het ander eind van welke stromingsdoorgang zich een tweede aansluiting voor het afvoeren van het warmtewisselingsfluidum bevindt.
Het systeem omvat verder een thermische inrichting voor het laten stromen van de warmtewisselingsfluidum door de stromingsdoorgang. De thermische inrichting omvat een warmtewisselingsfluïdumopslag en een verbindingsstuk voor het verbinden van de thermische inrichting met ten minste één van de aansluitingen van de stromingsdoorgang. Het verbindingsstuk is aan een vast eind verbonden met de warmtewisselingsfluidumopslag en aan een vrij eind voorzien van connectiemiddelen voor het verbinden van het verbindingsstuk met ten minste één van de aansluitingen van de stromingsdoorgang.
Door de aanwezigheid van de thermische inrichting is het mogelijk om een grotere doorvoer van vloeistoffen te voorzien ten opzichte van stromingskanalen voorzien in de rotatiemiddelen, bijvoorbeeld een robot of robotarm, waar de beschikbare interne ruimte beperkt is door de aanwezigheid van elektrische elementen, bijvoorbeeld elektrische leidingen, en isolatie-elementen om de elektrische elementen af te schermen. Bovendien is het mogelijk om een thermische inrichting volgens de uitvinding toe te voegen aan een bestaand systeem zonder dat verdere aanpassingen aan de rotatiemiddelen vereist zijn.
De thermische inrichting kan verder positioneringsmiddelen omvatten voor het positioneren van de connectiemiddelen ten opzichte van de ten minste één aansluiting. De positioneringsmiddelen kunnen ingericht zijn om de connectiemiddelen te bewegen ten opzichte van het vaste eind of om het verbindingsstuk en de connectiemiddelen te roteren rond een rotatiepunt R gelegen nabij het vaste eind van het verbindingsstuk.
Door de aanwezigheid van de positioneringsmiddelen is het mogelijk om het de connectiemiddelen en de ten minste één aansluiting nauwkeurig uit te lijnen zodanig dat de koppeling ervan efficiënt kan verlopen In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, vormen de connectiemiddelen en de ten minste één aansluiting samen een draaikoppeling. De draaikoppeling kan bijvoorbeeld uitgevoerd zijn als een roterende koppeling, in het bijzonder met rotoglyde koppelingsmiddelen, of een kogelkoppeling, bij voorkeur een flexibele kogelkoppeling, waarbij de connectiemiddelen de kogel van de kogelkoppeling omvat en de ten minste één aansluiting een complementaire ontvanger voor het ontvangen van de kogel omvat.
In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, is het verbindingsstuk zwevend voorzien is, bij voorkeur op een hoogte h ten opzichte van een voet van de rotatiemiddelen.
In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, omvat de thermische inrichting omvattende een thermische bron en een warmtewisselaar door middel waarvan de thermische bron, bijvoorbeeld een warmtebron of een koelbron, en de warmtewisselingsfluïdumopslag in warmtewisselende relatie tot elkaar staan. Hiermee is het mogelijk om door middel van gescheiden circuits het warmtewisselingsfluidum als koelmiddel of verwarmmiddel te gebruiken afhankelijk van de aangesloten thermische bron, in het bijzonder afhankelijk van de door de thermische bron opgewekte temperatuur van het warmtewisselingsfluidum ten opzichte van de temperatuur van het materiaal of het gevormde voorwerp.
In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, kan het systeem meerdere matrijzen beweegbaar gekoppeld zijn met de rotatiemiddelen en/of meerdere thermische inrichtingen omvatten.
In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, omvat de werkwijze het door middel van rotatie uitlijnen van het verbindingsstuk met de ten minste één aansluiting, het telescopische uitstrekken van het verbindingsstuk en het verbinden van de connectiemiddelen aan het vrije eind van het verbindingsstuk met de ten minste één aansluiting.
Korte beschrijving van de figuren De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden.
Figuur 1 toont in perspectief een vereenvoudigde voorstelling van een systeem volgens de stand van de techniek; en Figuren 2 en 3 tonen schematische dwarsdoorsneden doorheen een systeem 5 volgens een eerste en tweede uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Uitgebreide beschrijving van de figuren De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen maar de uitvinding is daartoe niet beperkt en wordt enkel door de conclusies bepaald. De beschreven tekeningen zijn enkel schematisch en niet-beperkend. In de tekeningen kan de grootte van bepaalde elementen overdreven en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen stemmen niet noodzakelijk overeen met werkelijke praktijkuitvoeringen van de uitvinding.
Bovendien worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijze om een sequentiële of chronologische volgorde te beschrijven. De termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere sequenties dan hierin beschreven of geïllustreerd toegepast worden.
Daarenboven worden de termen bovenaan, onderaan, over, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor illustratieve doeleinden en niet noodzakelijkerwijze om relatieve posities te beschrijven. De aldus gebruikte termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere oriënteringen dan hierin beschreven of geïllustreerd worden toegepast.
Verder dienen de verschillende uitvoeringsvormen, hoewel genoemd als “voorkeursvormen”, eerder te worden opgevat als wijze van voorbeeld waarop de uitvinding kan uitgevoerd worden dan als een beperking van de reikwijdte van de uitvinding.
De term “omvattend”, gebruikt in de conclusies, dient niet geïnterpreteerd te worden als zijnde beperkt tot de erna vermelde middelen of stappen; de term sluit andere elementen of stappen niet uit. De term dient geïnterpreteerd te worden als specificerend voor de aanwezigheid van de genoemde kenmerken, elementen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of de toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, elementen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit.
De draagwijdte van de uitdrukking “een inrichting omvattende middelen A en B” dient dus niet te worden beperkt tot inrichtingen die enkel uit de componenten A en B bestaan.
De betekenis is dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding alleen de componenten A en B van de inrichting opgesomd worden, en de conclusie dient verder zo geïnterpreteerd te worden dat ze ook equivalenten van deze componenten bevat.
De in de figuren getoonde systemen zijn rotatiegiet-systemen, of elementen daarvoor, voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp vervaardigd uit een materiaal bevattende een hardbare grondstof.
In het hiernavolgende zal als een materiaal bevattende een hardbare grondstof verwezen worden naar kunststof.
Het moge echter duidelijk zijn dat met hardbare grondstof bedoeld wordt thermoplastische kunststoffen, thermohardende harsen, metaal, chocolade, vet of ieder ander materiaal dat door middel van rotatiegieten gevormd kan worden of aangebracht kan worden.
In het bijzonder, composiet of vezelversterkte kunststofmaterialen of materialen bestaand uit combinaties van thermohardende materialen en vezelmaterialen, bijvoorbeeld ‘short’, ‘log’ ‘prepeg’ of koolstofvezels.
Figuur 1 toont een gekend systeem voor het rotatiegieten.
Het getoonde systeem 1 omvat meerdere samenstellen 2, 2’ voor het rotatiegieten en een centrale stuureenheid 5 voor het aansturen van de samenstellen 2, 2’. Elk samenstel 2, 2’ omvat een matrijs 3, 3° en een robot of robotarm 4, 4’ voorzien om de matrijs 2, 2’ aan een vrij eind te ontvangen.
De werking van een dergelijk systeem omvat in eerste stap het vullen van een matrijsholte in de matrijs met een vooraf afgewogen hoeveelheid grondstof, bijvoorbeeld in poedervorm, waarna de matrijs gesloten word.
In een volgende, tweede stap wordt de met grondstof gevulde matrijs verwarmd tot een gewenste temperatuur, bijvoorbeeld een voorafbepaalde smelttemperatuur van de grondstof.
Tijdens het verwarmen van matrijs, wordt de matrijs rond zijn verticale en/of horizontale as geroteerd zodanig dat de smeltende grondstof in contact wordt gebracht met de matrijsholte omringde binnenwanden van de matrijs.
De matrijs blijft roteren tot alle grondstof erin gesmolten en gelijkmatig opgebouwd en verdeeld is.
In een volgende, derde stap wordt de matrijs gekoeld met lucht, water of een combinatie van beiden.
Op die manier worden de matrijs en de gesmolten laag grondstof afgekoeld, waarna de matrijs wordt geopend en het gevormde product verwijderd wordt. Hierna kan de matrijs terug gevuld en kan het proces van voor af aan herbeginnen.
Figuren 2 en 3 tonen systemen 10, 10° voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit kunststof volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.
De getoonde systemen 10, 10’ omvatten een robot 100 en een matrijs 200 voorzien van een stromingsdoorgang 214 met een toevoeraansluiting aan een eind van de stromingsdoorgang en een afvoeraansluiting aan een ander eind van de stromingsdoorgang. De systemen 10, 10° omvatten verder ten minste één thermische inrichting 310, 320, 330 voor het toe- en afvoeren van een warmtewisselingsvloeistof, bijvoorbeeld een koelvloeistof, aan de aansluitingen van een stromingsdoorgang in of rond de matrijswand van de matrijs 200.
De getoonde robotarm 100 omvat een robotarm 110 en een robotvoet 130 verbonden door middel van een robotlichaam 120. De robotarm 110 is ingericht voor koppeling met ten minste één matrijs 200.
De getoonde matrijs 200 omvat een door een matrijswand 210 gedefinieerde holte 220 en de stromingsdoorgang 214. De matrijs 200 is door middel van verbindingsmiddelen 111, 211 verbonden met de robotarm 110. In de getoonde uitvoeringsvorm, zijn de verbindingsmiddelen uitgevoerd als complementaire verbindingselementen, nl. een eerste verbindingselement 111 voorzien aan de robotarm 110 en een tweede verbindingselement 211 voorzien aan de matrijs 111.
Verder mogelijke uitvoeringsvormen van de matrijs 200 volgens de uitvinding zijn beschreven in WO 2018/69459 A1, die hierin als geheel is opgenomen door verwijzing.
De in figuur 2 getoonde thermische inrichting 310 omvat een telescopisch uitgevoerd verbindingsstuk 311, 312 voor het toevoeren van een warmtewisselingsvloeistof naar de toevoeraansluiting van de stromingsdoorgang 214 en voor het afvoeren van een warmtewisselingsvloeistof van de afvoeraansluiting van de stromingsdoorgang, en een aanjager 313 voor het door het verbindingsstuk 311, 312 en de stromingsdoorgang 214 doen stromen van de warmtewisselingsvloeistof. Aan een vrij eind 318 van het verbindingsstuk 311, 312, zijn connectiemiddelen voorzien om het verbindingsstuk 311, 312 te verbinden met de toe- en afvoeraansluiting van de stromingsdoorgang 214.
De getoonde thermische inrichting 310 omvat verder positioneringsmiddelen 314, bijvoorbeeld actuatoren of (hydraulische) cilinders voor het positioneren van het verbindingsstuk ten opzichte van de matrijs 200. De positioneringsmiddelen 314 kunnen ingericht om zijn om het verbindingsstuk ten opzichte van een rotatiepunt R te draaien. In het bijzonder is het mogelijk om het verbindingsstuk 311, 312 te draaien over een hoek van 25° in het XZ-valk loodrecht op de Y-as en over een hoek van 50° in het XY-vlak.
De getoonde thermische inrichting 310 omvat voorts een warmtewisselingsvloeistofopslag 315 in vloeistofverbinding met de aanjager 313, het verbindingsstuk 311, 312 en de connectiemiddelen.
De werking van een dergelijke inrichting omvat in een eerste stap het uittrekken of uitschuiven van het telescopische deel 311 van het verbindingsstuk wanneer de toe-en afvoeraansluitingen van de matrijs 200 binnen bereik zijn. In een tweede stap worden de connectiemiddelen aan het vrije eind 318 van het verbindingsstuk 311, 312 met de aansluitingen gekoppeld, bijvoorbeeld door middel van een flexibele kogelkoppeling waarbij het vrije eind 318 voorzien is van de kogel en de aansluitingen van een complementaire ontvanger voor het ontvangen van de kogel.
Het in figuur 3 getoonde systeem 10’ volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat meerdere thermische inrichtingen volgens de uitvinding in de vorm van een verwarminrichting 320 voorzien op een eerste positie voor het verwarmen van de matrijs 200 en een koelinrichting 330 voorzien op een tweede positie voor het koelen van de matrijs 200. In het bijzonder liggen de eerste en tweede posities aan tegenoverliggende zijden van de robot 100’ zoals getoond in figuur 3. De robot 100’ is voorzien van een robotarm 110° met meerdere verbindingselementen 111 en hiermee verbonden matrijzen 200 voor het vormen van een voorwerp uit een hardbare grondstof.
De getoonde thermische inrichtingen 310, 320, 330 kunnen voorts een koel of warmtebron 337 voor het direct of indirect, door middel van een warmtewisselaar 336, koelen of opwarmen van de warmtewisselingsvloeistof omvatten.
In niet getoond uitvoeringsvormen kan het systeem 10, 10’ verder een toevoerinrichting bevatten voor het toevoeren van een eerste materiaal dat een eerste kunststof bevat aan de matrijsholte 200 van één of meer matrijzen 200 voor het vormen van een voorwerp. De inrichting kan twee of meer grondstof toevoerinrichtingen bevatten, waarbij een eer Ste toevoerinrichting voorzien is voor het bevoorraden van een eer Ste matrijs met een eerste grondstof en een tweede toevoerinrichting voorzien is voor het bevoorraden van een tweede matrijs met een tweede grondstof.
Lijst met verwijzingstekens
10. Systeem voor het rotatiegieten 100, 100. Robot 110, 110°. Robotarm
120. Robotlichaam
130. Robotvoet
200. Matrijs 310, 320, 330. Thermische inrichting 311, 321, 331. Telescopische Deel van het Verbindingsstuk 312, 322, 332. Vast Deel van het Verbindingsstuk 313, 323, 333. Aanjager 314, 324, 334. Positioneringsmiddelen 315, 325, 335. Warmtewisselingsvloeistofopslag
336. Warmtewisselaar
337. Thermische bron 318, 328. Vrij Eind van het Verbindingsstuk
Claims (10)
- Conclusies l. Werkwijze voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, omvattende de stappen van: a) het computerondersteund produceren, Computer-aided manufacturing CAM, van een matrijs met een matrijsholte voor het ontvangen van de hardbare grondstof, b) het monteren van de geproduceerde matrijs op een robotarm voor het laten bewegen van de matrijs, en c) het toevoeren van de hardbare grondstof aan de matrijsholte met behulp van een materiaal toevoerinrichting, en waarbij de hardbare grondstof wordt toegevoerd met een temperatuur van 160 — 280°C.
- 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij stap a) omvat: het 3D-printen van de matrijs met behulp van een 3D-printer.
- 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2, waarbij stap a) omvat: het produceren van de matrijs in metaal, bij voorkeur aluminium.
- 4. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2, waarbij stap a) omvat: het produceren van de matrijs in kunststof.
- 5. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de materiaal toevoerinrichting een extruder is voor het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280° aan de matrijsholte.
- 6. Systeem voor het door middel van rotatiegieten produceren van een voorwerp uit een materiaal dat een hardbare grondstof bevat, omvattende: een computerondersteund geproduceerde matrijs, bij voorkeur een 3D-geprinte matrijs ; en een materiaal toevoerinrichting voor het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280° aan de matrijsholte,waarbij de matrijs beweegbaar gemonteerd is op een met de matrijs geassocieerde robotarm, waarbij de beweging van de matrijs gestuurd wordt door een met de robotarm communicerende stuurinrichting.
- 7. Systeem volgens conclusie 6, waarbij de matrijs vervaardigd is uit metaal, bij voorkeur uit aluminium, of uit kunststof.
- 8. Systeem volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de materiaal toevoerinrichting een extruder is voor het toevoeren van de hardbare grondstof met een temperatuur van 160 — 280° aan de matrijsholte.
- 9. Systeem volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij in de de matrijsholte omringende matrijswand thermische middelen voorzien zijn om de matrijs op te warmen of af te koelen, bijvoorbeeld leidingen voor het doorstromen van een vloeistof of gas in de matrijswand of elektrische weerstanden.
- 10. Systeem volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de matrijs in warmtewisselende relatie staat met een stromingsdoorgang voor het verwarmen of koelen van een zich in de matrijs bevindend materiaal of voorwerp met een eerste aansluiting voor het toevoeren van een warmtewisselingsfluidum aan een eind van de stromingsdoorgang, aan het ander eind van welke stromingsdoorgang zich een tweede aansluiting voor het afvoeren van het warmtewisselingsfluïdum bevindt, en het systeem verder een thermische inrichting omvat voor het laten stromen van het warmtewisselingsfluidum door de stromingsdoorgang omvattende: een warmtewisselingsfluidumopslag voor het opslaan van het warmtewisselingsfluïdum; en een verbindingsstuk voor het verbinden van de thermische inrichting met ten minste één van de aansluitingen van de stromingsdoorgang , waarbij een vast eind van het verbindingsstuk verbonden is met de warmtewisselingsfluïdumopslag en een vrij eind van het verbindingsstuk voorzien is van connectiemiddelen voor het verbinden van het verbindingsstuk met ten minste één van de aansluitingen van de stromingsdoorgang.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205067A BE1027595B1 (nl) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205067A BE1027595B1 (nl) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1027595B1 true BE1027595B1 (nl) | 2021-04-19 |
Family
ID=69591513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20205067A BE1027595B1 (nl) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1027595B1 (nl) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220203579A1 (en) * | 2019-05-02 | 2022-06-30 | Ams Belgium | System and method for rotational moulding |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3164654A (en) * | 1960-04-18 | 1965-01-05 | Allied Chem | Process for casting thermoplastic materials |
US3173175A (en) * | 1958-05-09 | 1965-03-16 | Jerome H Lemelson | Molding apparatus |
US3574245A (en) * | 1967-10-04 | 1971-04-13 | Dohm Plastics Machinery Ltd | Rotational casting of plastics material |
EP2844446A2 (en) * | 2012-04-30 | 2015-03-11 | Plastigi | Apparatus and method for rotational molding of plastic material |
DE102016221773A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | 3P Technik Filtersysteme Gmbh | Rotationsformwerkzeug zur Urformung von Hohlkörpern |
EP3326774A1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Adidas AG | Methods for producing sporting goods and sporting good |
-
2020
- 2020-02-04 BE BE20205067A patent/BE1027595B1/nl active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3173175A (en) * | 1958-05-09 | 1965-03-16 | Jerome H Lemelson | Molding apparatus |
US3164654A (en) * | 1960-04-18 | 1965-01-05 | Allied Chem | Process for casting thermoplastic materials |
US3574245A (en) * | 1967-10-04 | 1971-04-13 | Dohm Plastics Machinery Ltd | Rotational casting of plastics material |
EP2844446A2 (en) * | 2012-04-30 | 2015-03-11 | Plastigi | Apparatus and method for rotational molding of plastic material |
DE102016221773A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | 3P Technik Filtersysteme Gmbh | Rotationsformwerkzeug zur Urformung von Hohlkörpern |
EP3326774A1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Adidas AG | Methods for producing sporting goods and sporting good |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ANONYMOUS: "Game changing way to prototype rotational molded products - CRM - Custom Roto Mold", 18 May 2016 (2016-05-18), pages 1 - 2, XP055740113, Retrieved from the Internet <URL:https://customrotomold.com/game-changing-way-to-prototype-rotational-molded-products/> [retrieved on 20201014] * |
MARIO D. MONZÓN ET AL: "Global efficiency of innovative rotational mold directly heated by thermal fluid", POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE., vol. 52, no. 9, 4 April 2012 (2012-04-04), US, pages 1998 - 2005, XP055589862, ISSN: 0032-3888, DOI: 10.1002/pen.23139 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220203579A1 (en) * | 2019-05-02 | 2022-06-30 | Ams Belgium | System and method for rotational moulding |
US11738484B2 (en) * | 2019-05-02 | 2023-08-29 | Ams Belgium | System and method for rotational moulding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9738030B2 (en) | Three-dimensional printing head | |
CN203496288U (zh) | 一种糖基快速成型机喷头装置 | |
US5784279A (en) | Apparatus for making three-dimensional articles including moving build material reservoir and associated method | |
US5700406A (en) | Process of and apparatus for making a three-dimensional article | |
BE1027595B1 (nl) | Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten | |
JPH0564822A (ja) | プラスチツク製成形品の製造装置及び方法 | |
US9446558B2 (en) | Three-dimensional printing apparatus and printing head module | |
BR112012031977B1 (pt) | Instalação para produção de recipientes plásticos | |
CN1183073A (zh) | 用于模具注塑系统的模具加热装置 | |
US20200298492A1 (en) | Extrusion system for 3-d printing of viscous elastomers | |
TW201927524A (zh) | 積層製造中的原料液化器替換技術 | |
CN104890243B (zh) | 打印头、三维打印机及三维打印方法 | |
US9296147B2 (en) | Method for cooling a mould by circulating a heat-transfer fluid in contact with the external face thereof | |
CN108527843A (zh) | 三维打印方法、三维打印装置和立体造型物 | |
CN110667106A (zh) | 逆止、活塞式fdm3d打印、点胶机用挤出机 | |
KR101885175B1 (ko) | 다종소재 3차원 프린팅 시스템 | |
BE1027251B1 (nl) | Systeem en werkwijze voor het Rotatiegieten | |
CN104824301A (zh) | 一种巧克力3d打印机 | |
CN110039787B (zh) | 3d打印机温控系统及3d打印机 | |
CN1324292A (zh) | 塑料成型加工工艺及其设备 | |
CN107225755A (zh) | 一种垂直螺杆出料型3d挤出成型装置及工艺 | |
CN113210568B (zh) | 一种混合进料的双喷头3d打印机 | |
CN104824302A (zh) | 一种巧克力3d打印机 | |
CN108284591A (zh) | Fdm3d打印机专用螺纹推进式挤出机 | |
CN108025475A (zh) | 成形用模具、成形件制造装置和成形件制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20210419 |