CS95992A3 - Device for supplying air and water into a shell mould assembly - Google Patents

Description

1 0Γ3- 3Z.

Vynález se obecně týká zařízení pro dodávku vzduchu avody do sestavy skořepinové formy, která je určena k odlévá-ní dutých tenkostěnných výrobků z teplem tavitelných mate-riálů, jakým je například vinylový plastisol, mokrým nebosuchým způsobem, a zejména takových forem, u nichž se k re-gulaci teploty stěn používá teplý a studený plyn.

Dosavadní stav techniky

Je známé používání různých vinylplastisolových kompo-zic při způsobech odlévání vyléváním formy, které se prová-dí v sestavách k tomu určených. Obvykle je otevřená dutá for-ma naplněna kapalným plastisolem, nebo pokryta suchým plas-tisolem, načež se provede zahřátí povrchu formy, přičemž seteplo přenáší na kapalný nebo suchý plastisol na povrchu for-my a dojde ke zgelovatění vrstvy plastisolu, která sousedís povrchem formy. Tlouštka zgelovatělé vrstvy· závisí na tep-lotě, která na vrstvu plastisolu působila,a na době, po kte-rou tato teplota na uvedenou vrstvu plastisolu působila.Potom, co vrstva sousedící s povrchem formy zgelovatí, senezgelovatělý plastisol z formy vysype nebo vylije. U jedné známé metody se udržením relativně nízké tep-loty formy zabrání gelovatění v okamžiku, kdy se na povrchformy nanese velmi tenká počáteční vrstva nebo povlak plas- tisolu, čímž se zabrání vytvoření prázdných míst a zachyce-ní vzduchových bublin a dosáhne se vytvoření tenkého povla-ku plastisolu, který přesně kopíruje vnější tvar formy. Ta-kový povlak se na povrch formy nanese naplněním a následnýmvyprázdněním formy. Tímto způsobem jsou například vyráběnypřístrojové desky vozidel, přičemž odpovídající formy častozahrnují detaily, které mají být provedeny na konečném pro-duktu, jako například imitace stehování, vruby a jiné komp-likované detaily. Nejprve je na formu nanesen tenký povlakplastisolu tak, aby přilnul k této formě a zabránilo se tímvzniku nepravidelností na vnějším povrchu koncového produk-tu. Po nanesení tohoto velmi tenkého povlaku je forma znovunaplněna zbylým množstvím plastisolu a celá forma se zahřeje,což vede ke zgelovatění plastisolu a k dosažení požadovanékonečné tlouštky produktu. Po dosažení této požadované tlouštky je forma opět vyprázdněna za účelem odstranění přebyteč-ného plastisolu a form^ se pak vyhřeje na teplotu, při kte-ré dojde k vytvrzení produktu. Příklad takové metody a sestavy odpovídající formyje uveden v patentu US 3,728,429. Tento patent se týká způ-sobu odlévání vyléváním formy, u kterého je forma vyhřívánatak, že je její vnější povrch vystaven působení par horkéhovzduchu a po vytvoření produktu je forma chlazena působenímstudené vody, která je rozprašována rozstříkovacími tryska-mi, načež následuje vyjmutí konečného odlitku z formy. Kro-mě toho nekonečný dopravník dopravuje množihu forem skrzejednotlivé stanice, ve kterých probíhají jednotlivé techno-logické operace. Ačkoliv se tento způsob ukázal být relativ-ně uspokojivým, jsou zde i některé nevýhody, mezi které pat-ří umístění otevřeného plamene v sousedství forem, který jeurčen k produkci horkého plynu pro ohřívání forem, a použí-vání vody nebo kapaliny k chlazení forem, které může být nes-lučitelné s použitým plastisolem. Další nevýhodou je, že ses- - 3 - tava forem, která je tvořena dlouhým dopravníkem a množstvímforem, které postupně procházejí všemi technologickými ope-racemi, je vhodná pro velké šarže termoplastů specifické bar-vy, nikoliv však pro krátké série výrobků nebo rychlé a účin-né změny sortimentu.

Do rozsahu známého stavu techniky patří další způsobyvyhřívání formy u mokrých způsobů lití; tak například formymohou být vedeny skrze vyhřivací pece a příklady tohoto způ-sobu jsou uvedeny v patentu US 3,002,230. Alternativně mohoubýt formy vystaveny účinkům ohříváků, přičemž příklady toho-to způsobu jsou popsány v patentu US 3,315,016. Příklad dal-šího způsobu ohřívání formy je uveden v patentu US 3,680,629. V tomto patentu se uvádí, že ohřev formy je zajištěn zabu-dováním trubek do této formy, přičemž těmito trubkami prou-dí ohřáté fluidum, například pára; rovněž je známo, že u mokré-ho způsobu lití je ohřívána forma pomocí těchto trubek, kte-ré dopravují kapalinu zkrze formu, přičemž je zde vytvořenoněkolik obvodů těchto trubek. Každý tento obvod má vlastnívstup a výstup a všemi obvody proudí stejné kapalné médium,tj. médium o stejné teplotě.

Patent US 4,623,503 popisuje systém, který regulujetlouštku odlitku, získaného odléváním mokrým způsobem nebopomocí suchého odlévání plastických hmot ve formě, která máprvní a druhou skupinu plynových průchodů definovaných ply-novými tryskami umístěných v sousedství povrchu formy spoluse škrtícími ventily určenými k regulaci první respektivedruhé plochy povrchu formy.

Patent US 4,621,995 navrhuje zlepšený ventilový systémse dvěmi ventilovými deskami ovládanými pracovním válcemza účelem regulace tlouštky odlitku vyrobeného mokrým způso-bem ve formě, která mé první a druhý rozprašovací distribuč- ní prostředek a plynový ohřívací a chladící systém pro regu-laci teploty první a druhé plochy povrchu formy. První sku-pina rozprašovacích trysek je uspořádána v blízkosti prvníplochy povrchu formy, kde je žádoucí zvětšit tlouštku finál-ního výrobku, zatímco druhá skupina rozprašovacích trysekje uspořádána v blízkosti druhé plochy povrchu formy, kdedochází ve finálním výrobku k seškrábnutí nadbytečného materiálu akde tlouštkanení tolik žádoucí. Do první a druhé skupiny roz-prašovacích trysek se přivádí plyn ovládáním ventilů polohu-jících ventilové desky, čímž dochází k regulaci teplotyprvní a druhé plochy povrchu formy k dosažení neželatinují-cí teploty v okamžiku, kdy je termoplast přiveden na povrchformy za účelem vytvoření povlaku nebo vrstvy. Tento velmitenký povlak termoplastu je nanesen tak, aby byl prostý po-vrchových nepravidelností. Potom se do formy dodá zbylé množst-ví termoplastu, za účelem zvýšené tlouštky vrstvy pouze naprvní ploše povrchu formy, Aby bylo tohoto dosaženo, jsouventilové desky polohovány tak, aby horký plyn proudil zkr-ze první skupinu rozprašovacích trysek, za účelem ohřátíprvní plochy povrchu formy na teplotu vyšší než je teplotadruhé plochy, tak, aby došlo ke zgelovatění termoplastu naprvní ploše povrchu formy, zatím co se v druhé oblasti vyt-varovaného výrobku, kterou je plocha určená k odškrábnutínebo odříznutí, produkuje menší tlouštka materiálu.

Podstata vynálezu

Hlavním cílem tohoto vynálezu je poskytnout zlepšenýohřívací a chladící systém formy, který selektivně podle po-třeby dodává teplý nebo studený vzduch nebo vodu stejnoměrněpo celé ploše vnějšího povrchu skořepinové formy, používanék odlévání termoplastických výrobků nebo k tváření tenkých - 5 - litých slupek vyléváním formy.

Dalším cílem vynálezu je poskytnout systém dodávajícívzduch a vodu do skořepinové formy, přičemž odpovídající za-řízení zahrnuje množinu distributorů, umístěných v předemstanovené sestavě sledující přilehlý vnější povrch formy,přičemž každý z distributorů je vybaven regulovatelnou vzdu-chovou tryskou obklopující vodní trysku. Cílem vynálezu je také poskytnout takové zařízení do-dávající vzduch a vodu určené k stejnoměrnému ohřívání nebochlazení povrchu skořepinové formy, přičemž toto zařízenízahrnuje množinu? distributorů. Každý z těchto distributorůmá středově umístěný přívod vody obklopený axiálně regulo-vatelným vnějším pláštěm, který má na svém horním konci tvarkomolého kužele. Mezi tímto koncem pláště a horní hranou stře-dově umístěného přívodu vody vzniká prstencový otvor, jehožvelikost lze selektivně měnit a nebo lze tento otvor úplněuzavřít, čímž dochází k regulaci proudění vzduchu o předemurčené teplotě tímto prstencovým otvorem, který je vymezendaným přívodem vody a obklopujícím pláštěm.

Stručný popis obrázků· -Obr. 1 znázorňuje příčný řez ohřívacím a chladícímsystémem formy podle vynálezu; -obr. 2.. a 3 znázorňují' zvětšené- části příčného.řezu obr. 1které ilustrují rozdílné pracovní stavy distributorů; a -obr. 4 znázorňuje zvětšený příčný řez vedený rovinou 4-4 z obrázku 1. V následující části popisu bude vynález blíže objas-něn pomocí příkladného provedení zařízení podle vynálezu,které má pouze ilustrativní charakter a nikterák neomezujerozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen formulací pa-tentových nároků.

Na obrázku 1 je zachycena část stěny skořepinové for-my 10, která je používána k odlévání termoplastických výrob-ků nebo k tváření tenkých litých slupek vyléváním formy, kte-ré jsou označený vztahovou značkou 11. Vnitřní povrch 12a vnější povrch 14 vymezují dno (spodní stěnu) formy. Zaří-zení 15 pro dodávku vzduchu a vody je uspořádáno podél hor-ní trubicové stěny 16 kopírující vnější povrch 14 v předemstanoveném odstupu. Zařízení 15 slouží k vytlačování teplé-ho nebo studeného vzduchu a studené vody k vnějšímu povrchu14 skořepinové formy 10. Zařízení 15 zahrnuje množinu distri-butorů 18, přičemž každý z nich se skládá z trysky 20,která má středově umístěný přívod 22 vody obklopený axiál-ně posuvným vnějším pláštěm 2.4. Tento plášt, který má na svémhorním konci 26 tvar komolého kužele, společně s horní hra-nou 28 středově umístěného přívodu 22 vody selektivně mění,nebo úplě uzavírá prstencový otvor 30.

Horký vzduch je' odváděn ze sběrného potrubí 32, distri-bučním potrubím 34 do prstencového prostoru 36 mezi středo-vě umístěným přfvódent 22 vody a obklopujícím vnějším pláštěm2£. Voda je vedena ze sběrného potrubí 38 distribučním pot-rubím 40 do středově umístěného přívodu 22 vody.

Okolo všech uvedených vnějších pláštů 24 distributorů18 se nachází množina otvorů 42 (obr. 4) navazujících nazpětné vzduchová potrubí 44, kterými se odvádí vzduch do sběr-ného potrubí 46.. Otvory 42 mohou být selektivně uzavírányrůznými vhodnými prostředky, například těsnící přírubou 47. - 7 - která je připojena k hornímu konci 26 -pláště 24 distributo-ru 18 v místě přechodu jeho válcovité části do části tvarukomolého kužele.

Odvodňovací kanál 48 je umístěn ve sníženém místětrubicové stěny 16 zařízení 15 za účelem odvodu vody trubkou49 zpět do zásobníku 50» Sběrné potrubí 32 zahrnuje vhodnouohřívací a výtlačnou jednotku 54. která je spojena se sběr-ným potrubím 46, a jejímž úkolem je ohřívat a recilkulovatvzduch ze zpětného vzduchového potrubí 44 do distribučníhopotrubí 34 a tudíž i do prstencového otvoru 36.

Vnější pláště 24 mohou být nastaveny libovolným vhod-ným způsobem. Jednou z možností jejich nastavení je jejichposun prostřednictvým regulační jednotky 56. která má hornístěnu 58 a dolní stěnu 60 spojenou s dolním koncem 62 vněj-šího pláště 24 distributoru 18. Horní stěna 58 a dolní stě-na 60 zahrnují otvory 64 v nichž jsou umístěna okolo přívo-dů 22 vody a okolo zpětných vzduchových potrubí 44 vhodnákluzná těsnění 66. Regulační jednotka 56 je za účelem posu-nu jak nahoru,tak i dolu spojena s vhodnými hnacími prostřed-ky, například s pístem 68 fixního pracovního válce 70.Výsledné působení funkce pracovního válce umožňuje selektiv-ně měnit velikost prstencového otvoru 30. čímž je dosaženoregulace průtoku vzduchu prostorem mezi vnějším povrchem 14dna formy a trubicovou stěnou 16 zařízení 15 pro dodávku vzduchu a vody. Výše popsané zařízení je provozováno následujícím způ-sobem. Za účelem dosažení požadované tlouštky povlaku plas-tizolu, tvořícího stěnu termoplastického výrobku 11, bez ja-kýchkoliv nerovností po celém povrchu formy je nutné regulo-vat teplotu povrchu formy a stupeň vytápění formy během tva- rovacího pracovního cyklu. Průtok vzduchu, teplota tohotovzduchu a velikost trysek pro danný odstup těchto trysek odvnějšího povrchu formy, jsou hlavní proměnné, které mohouregulovat ohřívání a chlazení obvodové stěny formy. Během ohřívání neboli tak zvané "tavné fáze", je hor-ký vzduch dodáván z ohřívací a výtlačné jednotky 54 distri-bučním potrubím 34 do prstencového otvoru 36 a skrz prsten-cové otvory 30 ( jak ukazuje obrázek 2) do prostoru sousedí-cího s vnějším povrchem 14 skořepinové formy 10 tak, že do-chází k regulaci tlouštky a homogeního rozložení plastizolu,který je vstřikován do skořepinové formy. Vzduch se vracíotvory 42, zpětným.vzduchovým potrubím 44 a sběrným potrubím46 a je opět ohříván na požadovanou teplotu a recirkulovánohřívací a výtlačnou jednotkou 54. V případě, že je požadováno chlazení formy, je regulační jednotka 56 snížena (posunuta dolu) uvedením pracovnímválcem 70 a pístu 68 do chodu , čímž dojde k uzavření prstencového otvoru 30 (viz obr. 3)?načež je uvedeno do chodu čer-padlo 52., které žene vodu potrubím 40 do středově umístěné-ho přívodu 22 vody a dále do prostoru sousedícího s celýmvnějším povrchem 14 formy 10. Voda se odtud vrací odvodňova-cím kanálem 48 do zásobníku 50«

Průmyslová upotřebitelnost

Vynález poskytuje zlepšený vyhřívací a chladící distribuční systém pro skořepinové formy, u kterého lze při tavnéfázi měnit přívod vzduchu od plného toku až po jeho úplnéuzavření pomocí regulovatelné trysky a u kterého lze chlaze-ní dosáhnout proudem vody proudící středově umístěnou trys-kou.

Claims (8)

1. 1. Zařízení pro dodávku vzduchu a vody do sestavy skoře- pinové formy, mající vnitřní povrch formy pro tvarování vý-robku z teplem tavitelného plastisolového materiálu a vnějšípovrch formy ,vyznačené tím, že obsahuje trubi-covou stěnu tvarovanou tak, že sleduje obrys vnějšího povrchuformy ve stanovém odstupu od tohoto vnějšího povrchu, množinuselektivně rozmístěných distributorů operativně spojených suvedenou trubicovou stěnou, přičemž každý z uvedených distri-butorů obsahuje trysku zahrnující centrální přívod vody sotevřeným distálním koncem obklopený vnějším pláštěm, kterýmá tvarovaný horní konec a vymezuje předem stanovený prstenco-vý prostor mezi uvedeným vnějším pláštěm a centrálním přívo-dem vody, a regulační prostředky operativně spojené s vnějšímpláštěm pro nastavení uvedeného vnějšího pláště za účelemselektivní změny uvedeného prstencového otvoru mezi uvedenýmotevřeným distálním koncem přívodu vody a uvedeným tvarovanýmhorním koncem vnějšího pláště distributoru, a první přívodníprostředek pro přívod vzduchu o předem stanovené teplotě douvedených prstencových prostorů a uvedených proměnných prsten-cových otvorů za účelem selektivního stejnoměrného ohřevuuvedeného vnějšího povrchu formy v průběhu tavné fáze a druhépřívodní prostředky pro přívod vody do a skrze uvedený cen-trální přívod vody za účelem stejnoměrného chlazení uvedenéhovnějšího povrchu formy v průběhu chladící fáze.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, žeuvedený tvarovaný horní konec vnějšího pláště má tvar komoléhokužele tvarovaného tak, že umožňuje měnit uvedený prstenco-vý otvor, přičemž umožňuje rovněž uzavření tohoto otvoruv případě, kdy vnitřní povrch tvarovaného horního konce do-sedne na otevřený distální konec přívodu vody. 10
3. 3. Zařízení podle nároku 2,vyznačené tím,že kolem uvedeného vnějšího pláště je obvodově rozmístěnamnožina zpětných vzduchových potrubí pro zpětné vedení vzdu-chu do uvedených prvních přívodních prostředků.
4. 4. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, žezahrnuje odvodňovací kanál pro zpětné vedení vody do uvedenýchdruhých přívodních prostředků.
5. 5. Zařízení podle nároku 3,vyznačené tím, žeuvedené první přívodní prostředky zahrnují vedení spojujícízpětné vzduchové potrubí s uvedeným prostencovým otvorem meziuvedeným vnějším pláštěm a centrálním přívodem vody, přičemžv tomto vedení je operativně uspořádána ohřívací a výtlačnájednotka.
6. 6. Zařízení podle nároku 4,vyznačené tím,že uvedené druhé přívodní prostředky zahrnují zásobník spo-jený s uvedeným odvodňovacím kanálem, potrubí spojující uve-dený zásobník s centrálním přívodem vody, a čerpadlo operativ-ně umístěné v uvedeném potrubí.
7. 7. Zařízení podle nároku 3,vyznačen tím, žena uvedeném vnějším plášti je vytvořena příruba pro uzavřeníuvedených zpětných vzduchových potrubí v případě, že uvedenývnitřní povrch uvedeného komokuželovitě tvarovaného konce do-sedne na otevřený distální konec přívodu vody.
8. 8. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, že uvedené regulační prostředky zahrnují stěny připevněnéke spodním koncům uvedených vnějších pláštů a pracovní válecpro posun uvedených stěn za účelem změny uvedených prsten-cových otvorů. Zastupuje: