CZ2002849A3 - Zařízení pro tvarování množiny tenkostěnných předmětů vyfukováním za tepla - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro tvarování množiny tenkostěnných předmětů prostřednictvím vyfukovacího procesu z vrstvy materiálu, který je deformovatelný zatepla, které obsahuj e:

- spodní formu, ve které jsou uspořádány dutiny, přičemž tvar každé z dutin odpovídá vnějšímu tvaru vytvářeného předmětu,

- prostředky pro přivádění vrstvy materiálu, který má být tvarován, do spodní formy,

- přívodní prostředky pro přivádění plynu na horní stranu spodní formy,

- ohřívací prostředky pro ohřívání spodní formy, a

- vřetena, pohyblivá v dutinách.

Dosavadní stav techniky

Shora uvedená zařízení jsou všeobecně známa. Jsou používána pro vytváření takových předmětů, jako jsou • · například nádobky na kávu, na mléko, na jogurt, na saláty, jakož i pro vytváření celé řady dalších výrobků s pomocí vyfukovacího procesu. Výchozím bodem u tohoto procesu je tenká vrstva materiálu, který je po ohřátí deformovatelný, a který je pevně zatlačen do dutiny prostřednictvím stlačeného vzduchu, načež je poté ochlazen, takže je jeho tvar zachován, načež je dohotovený výrobek vyjmut ven.

Skutečnost, že výrobek, který si do jisté míry zachovává svůj tvar, musí být vyjmut z formy, představuje omezení z hlediska tvaru výrobku v dosavadním stavu techniky.

Podstata vynálezu

Existuje však potřeba větší volnosti při volbě tvaru výrobku, aby bylo možno například vytvářet výrobek ještě s dalšími funkcemi.

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je proto vyvinout takové zařízení, které bude vhodné pro výrobu tvarů, které s pomocí prostředků z dosavadního stavu techniky nemohou být uvolněny z formy.

Shora uvedený úkol byl v souladu s předmětem tohoto vynálezu splněn tím, že bylo vyvinuto zařízení pro tvarování množiny tenkostěnných předmětů prostřednictvím vyfukovacího procesu z vrstvy materiálu, který je deformovatelný zatepla, které obsahuje:

- spodní formu, ve které jsou uspořádány dutiny, přičemž tvar každé z dutin odpovídá vnějšímu tvaru vytvářeného předmětu,

99999 4

9 4

9 9 9

- prostředky pro přivádění vrstvy materiálu, který má být tvarován, do spodní formy,

- přívodní prostředky pro přivádění plynu na horní stranu spodní formy,

- ohřívací prostředky pro ohřívání spodní formy, a

- vřetena, pohyblivá v dutinách, přičemž spodní forma je rozdělena alespoň na tři segmenty, rozmístěné kolem každé dutiny, přičemž dělicí roviny mezi segmenty probíhají v podstatě kolmo na horní plochu spodní formy, přičemž segmenty jsou pohyblivé v podstatě v radiálním směru mezi první polohou, ve které vytvářejí stěnu dutiny, obklopenou segmenty, a druhou polohou, ve které se předmět, vytvořený v dutině, může pohybovat ven z formy, a přičemž každý ze segmentů je pohánitelný pro pohyb mezi první a druhou polohou s pomocí hnacího členu, přičemž:

- pohybem mezi první polohou a druhou polohou je lineární pohyb, a

- každý ze segmentů je připojen ke společnému hnacímu prvku.

• · · < · • · ··

Společný hnací prvek je uzpůsoben k provádění pohybu ve směru kolmém na směr pohybu segmentů, přičemž společný hnací prvek je připojen ke čtyřem segmentům prostřednictvím spojky pro převádění směru pohybu.

Spojka obsahuje čtyři hranolovité čepy, z nichž každý se rozprostírá pod stejným úhlem vůči směru pohybu hnacího prvku, přičemž každý ze segmentů je opatřen kanálkem, ve kterém jsou čepy uloženy, a jehož osa odpovídá ose čepů.

Lineární hnací prvky se s výhodou rozprostírají ve svislém směru.

Alespoň jedna deska, tvořící část spodní formy, je připojena k segmentům, přičemž deska je opatřena vodícími prostředky pro vedení segmentů při konání jejich pohybu mezi první polohou a druhou polohou.

V každé z dutin je uspořádán razník, který je pohyblivý ve svislém směru pro vypuzování vytvarovaných předmětů.

Razníky jsou pro pohon s výhodou připojeny k pohonu pro segmenty.

Takže v souladu s předmětem tohoto vynálezu je spodní forma rozdělena na několik segmentů, přičemž tyto segmenty jsou umístěny kolem každé dutiny a jsou pohyblivé v podstatě v radiálním směru mezi první polohou, ve které vytvářejí stěnu dutiny, obklopenou a uzavřenou těmito segmenty, a druhou polohou, ve které se předmět, vytvořený v dutině, může pohybovat ven z formy.

• 9 · • ··· • · • · 9 · * · • · · · · * ······ · ·

Pohyblivost segmentů mezi první polohou, ve které dochází ke tvářecímu procesu, a druhou polohou, ve které může být tuhý výrobek vyjmut ven z formy, zajišťuje větší volnost při volbě tvaru výsledných výrobků.

Zde je nutno konstatovat, že v oblasti výroby s pomocí vstřikovacího tvarování je známo používat dělitelné formy. Vstřikovací tvarování je však procesem, u kterého je větší volnost, přičemž je k dispozici větší prostor pro umožnění pohybu segmentů formy.

U vyfukovacího tvarování však nejde o tento případ. Proces vyfukovacího tvarování omezuje pohyblivost formy do určité míry. Výsledkem procesu vyfukovacího tvarování je, že vyfukované výrobky jsou vyráběny vzájemně vedle sebe, to znamená, že všechny mají své horní plochy ve stejné rovině, přičemž pohyby formy, která je u vyfukovacího procesu obvykle provedena jako spodní forma, nad příslušnou rovinu jsou omezeny.

Bylo proto až dosud předpokládáno, že není možné vyvinout zařízení pro vyfukovací proces, kde by formy byly dělitelné za účelem uvolňování hotových výrobků.

Skutečně při výrobě malých výrobků bude vyfukovací forma obsahovat poměrně velký počet dutin, takže daný problém je ještě daleko obtížnější.

V souladu s dalším provedením je každá dutina obklopena a uzavřena alespoň třemi segmenty, přičemž dělicí roviny mezi segmenty se rozprostírají v podstatě kolmo na horní plochu spodní formy, přičemž každý ze segmentů je možno pohánět pro • 4

4 4

4 44

4

4

4444 44

4· 4444 pohyb mezi první polohou a druhou polohou s pomocí hnacího členu.

Geometrické předpoklady zaručují přitažlivost tohoto provedení. Vzdálenost mezi první polohou segmentů a jejich druhou polohou je omezena, přičemž je stále ještě dosahováno dostatečné volnosti pro uvolňování výrobků z formy.

V souladu s výhodným provedením je každá dutina obklopena a uzavřena čtyřmi segmenty, přičemž každý z těchto segmentů lze pohánět s pomocí lineárního hnacího členu. Využití čtyř segmentů vede ke struktuře drah, probíhajících vzájemně na sebe kolmo, což je z konstrukčního hlediska velice výhodné.

Pokud jsou čtyři segmenty, které jsou umístěny vzájemně vůči sobě v těsné blízkosti ve druhé poloze, než v první poloze, připojeny ke společnému hnacímu prvku, dochází k výslednému zjednodušení, jelikož je počet hnacích prvků snížen.

V souladu s obzvláště výhodným provedením je společný hnací prvek uzpůsoben k provádění pohybu ve směru kolmém na směr pohybu segmentů, přičemž je společný hnací prvek připojen ke čtyřem segmentům prostřednictvím spojky, která převádí směr pohybu.

Toto uspořádání je z konstrukčního hlediska zejména výhodné. Je možno využívat společného hnacího prvku pro zajištění pohybu ve čtyřech různých směrech.

• · · · * · • · · · · ♦ ······ · · • · · 9 · · · ·

Ještě mnohem výhodnější provedení vznikne tehdy, pokud spojka obsahuje čtyři hranolovité čepy, z nichž každý probíhá pod stejným úhlem vůči směru pohybu hnacího prvku, přičemž každý ze segmentů je opatřen kanálkem, ve kterém jsou tyto čepy uloženy, a jehož osa odpovídá ose čepů.

Jelikož je při výrobě této konstrukce používáno dostatečně malých tolerancí, vzniká z konstrukčního hlediska velmi jednoduché uspořádání.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje částečný perspektivní pohled na první provedení zařízení podle tohoto vynálezu, přičemž segmenty jsou umístěny v první poloze;

obr. 2 znázorňuje perspektivní pohled, odpovídající vyobrazení podle obr. 1, přičemž segmenty jsou umístěny ve druhé poloze;

obr. 3 znázorňuje částečný perspektivní pohled na druhé provedení zařízení podle tohoto vynálezu; a obr. 4 znázorňuje perspektivní pohled, odpovídající vyobrazení podle obr. 3, přičemž segmenty jsou umístěny ve druhé poloze.

• · • · · ·· · 9 9 9 9999 99 99 99 99 9999

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněna forma, která je jako celek označena vztahovou značkou jl.. Spodní část formy 1 je tvořena základovou deskou 2, přičemž forma 1_ je dále opatřena mezilehlou deskou 3 a horní deskou 4. Množina segmentů 5 je uspořádána mezi horní deskou _4 a mezilehlou deskou 3. Segmenty 5 jsou zde seskupeny kolem dutiny 6.

U příkladného provedení předmětu tohoto vynálezu je pět segmentů 5 uspořádáno kolem každé dutiny _6. Dutiny 6 odpovídají příslušným otvorům J_, uspořádaným v horní desce 4_. Mezilehlá deska 3 a horní deska 4_ jsou spolu vzájemně spojeny s pomocí spojovacích prvků 8. Spojovací prvky 8_ jsou umístěny tak, že nepřekážejí pohybu segmentů 5.

Kanálky 9 jsou uspořádány v segmentech 5 za účelem přemísťování segmentů 5 mezi první polohou, znázorněnou na vyobrazení podle obr. 1, ve které dochází ke tváření výrobků, a druhou polohou, znázorněnou na vyobrazení podle obr. 2, ve které mohou být výrobky vyjímány z forem 1_.

V kanálcích _9 jsou uspořádány čepy 10, které jsou u daného příkladného provedení zobrazeny s pravoúhlým průřezem, které však mohou mít stejně dobře kruhový průřez, například ve tvaru kruhového válce. Podstatné je zde, že čepy 10 přesně zapadají do kanálků 9.

Všechny čepy 10 jsou připojeny k válci 11. Každý z válců 11 je připojen k základové desce 2. V důsledku pohybu základové desky 2~ nahoru nebo dolů se segmenty 5 pohybují mezi svou první polohou, znázorněnou na vyobrazení podle • · · · · · · · · ···· ·· ·· ·« ·· ··*· obr. 1, a druhou polohou, znázorněnou na vyobrazení podle obr. 2.

Je zcela pochopitelné, že je možno využívat i jiné formy pohonu, například jednotlivé hnací prvky namísto každého z válců 11. Je rovněž možno využívat jiných typů hnacích prvků, například pákových soustav nebo soustav, opatřených profilovanými vačkovými kotouči.

Je rovněž zcela pochopitelné, že typ pohonu musí být zvolen tak, aby se vešel do omezeného prostoru, který je k dispozici.

Předmětné provedení je rovněž opatřeno vypuzovacími prvky. Tyto vypuzovací prvky jsou tvořeny razníky 12, které jsou na jejich spodní straně opatřeny čepem 13, přičemž je mezi spodní stranou čepu 13 a základovou deskou 2 uspořádána pružina 14 . Pokud se základová deska 2_ pohybuje směrem vzhůru za účelem nesení segmentů 5^ z jejich první polohy do druhé uvolněné polohy, bude docházet ke stlačování pružiny 14, v důsledku čehož budou razníky 12 vytlačovat výrobek při dosažení uvolněné polohy.

Toto posledně shora jmenované opatření však není nezbytné pro uplatnění předmětu tohoto vynálezu, neboť pouze představuje výhodné přídavné opatření.

Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněno, jak jsou segmenty 5 umístěny v jejich uvolněné poloze. Vyčnívající okraje tvarovaného výrobku zde nepředstavují problémy, v důsledku čehož dochází k větší volnosti při konstrukci výrobků, které mají být vyráběny s pomocí tohoto zařízení.

AAAA A A • A ·

AAA

AAA A A AAAA

Zde je nutno poznamenat, že předmětné provedení je rozděleno na čtyři segmenty. Je pochopitelně možné využívat i jiného počtu segmentů. Za účelem udržování pokud možno co nej jednoduššího pohonu bude cílem malý počet segmentů, to znamená například dva. V celé řadě případů však nebude dosaženo dostatečné volnosti pro uvolňování vytvořených výrobků. Bylo zjištěno, že výhodný počet segmentů činí čtyři segmenty.

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 3 a podle obr. 4, je rovněž možno využívat mnohem většího počtu segmentů. Je zde využíváno určité formy kruhové souměrnosti, takže bez ohledu na větší počet segmentů je možno využívat jednoduchého pohonu.

Na vyobrazení podle obr. 3 je tak znázorněna horní deska ý, ve které je vytvořen otvor Ί_, pod nímž je umístěna dutina _6. Dutina _6 je obklopena dvanácti segmenty 15, které jsou na své vnější straně kuželovité. Ty jsou obklopeny prstencem 16, který je kuželovitý na své vnitřní straně. Prstenec 16 je pohyblivý ve svislém směru, v důsledku čehož se segmenty 15 pohybují vzájemně směrem k sobě do polohy, znázorněné na vyobrazení podle obr. 3.

Pokud se prstenec 16 poté pohybuje směrem dolů, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 4, mohou se segmenty 15 pohybovat směrem ven. U provedení, znázorněného na vyobrazeních podle obr. 3 a podle obr. 4, je pohybu směrem ven dosaženo tím, že segmenty 15 jsou rovněž opatřeny na své vnitřní straně kuželovitým okrajem, který je vytlačován ven • 94 4 · 4 4 4 4 9

444« 4«49 94 *

499 9 944 4 4 4 ·

944 44 4 · 4 «

4444 44 44 ·4 44 4444 kuželovitým tělesem 17, pokud se toto kuželovité těleso 17 pohybuje směrem vzhůru.

Pochopitelně se zde předpokládá, že pohyby kuželovitého tělesa 17 a prstence 16 jsou synchronizovány. Kuželovité těleso 17 je dále opatřeno na své horni straně raznikem 18 pro vytlačováni hotového výrobku 19 směrem ven.

Je zcela pochopitelné, že v případě velkého počtu segmentů 15 mohou být uplatněny i jiné konstrukce, například konstrukce, kdy je každý ze segmentů 15 nucen se pohybovat dovnitř nebo ven prostřednictvím pružiny, přičemž přítlačná síla je vyvažována pohybem tělesa.

Počet segmentů se pochopitelně rovněž může měnit.

·« · • 9 • 9 · • 999

9 9

9 9

9999 99

9 9

9

........

• · · 9 9 ·

9 9

9999

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro tvarování množiny tenkostěnných předmětů prostřednictvím vyfukovacího procesu z vrstvy materiálu, který je deformovatelný zatepla, obsahující:

   - spodní formu, ve které jsou uspořádány dutiny, přičemž tvar každé z dutin odpovídá vnějšímu tvaru vytvářeného předmětu,

   - prostředky pro přivádění vrstvy materiálu, který má být tvarován, do spodní formy,

   - přívodní prostředky pro přivádění plynu na horní stranu spodní formy,

   - ohřívací prostředky pro ohřívání spodní formy, a

   - vřetena, pohyblivá v dutinách, přičemž spodní forma je rozdělena alespoň na tři segmenty, rozmístěné kolem každé dutiny, přičemž dělicí roviny mezi segmenty probíhají v podstatě kolmo na horní plochu spodní formy, přičemž segmenty jsou pohyblivé v podstatě v radiálním směru mezi první polohou, ve které vytvářejí stěnu dutiny, obklopenou segmenty, a druhou polohou, ve které se předmět, vytvořený v dutině, může pohybovat ven z formy, a přičemž každý ze segmentů je pohánitelný pro pohyb mezi první a druhou polohou s pomocí hnacího členu, • 4

   9 9

   999 9 ·

   4 4

   9994 49

   4 4 4 »

   9 4 4 4

   9 994 4 9 • 4 4 9

   44

   9999

   vyznačuj ící s e tím, že - pohybem mezi první polohou a druhou polohou je lineární pohyb, a - každý ze segmentů je připojen ke společnému hnacímu prvku. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačuj ící s e tím, že společný hnací

   prvek je uzpůsoben k provádění pohybu ve směru kolmém na směr pohybu segmentů, přičemž společný hnací prvek je připojen ke čtyřem segmentům prostřednictvím spojky pro převádění směru pohybu.

   3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že spojka obsahuje čtyři hranolovité čepy, z nichž každý se rozprostírá pod stejným úhlem vůči směru pohybu hnacího prvku, přičemž každý ze segmentů je opatřen kanálkem, ve kterém jsou čepy uloženy, a jehož osa odpovídá ose čepů.

   . Zařízení vyznačuj ící prvky se rozprostírají podle se tím, že ve svislém směru.

   nároku lineární

   3, hnací

   5. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedna deska, tvořící část spodní formy, je připojena k segmentům, přičemž deska je opatřena vodícími prostředky pro vedení

   99 9* 99 99 99

   9 9 9 9 9 9 999 • 999 9 9 9 9 9 9 ·

   999 · 999 999 9

   9 9 * 9 «999 • 999 99 99 99 99 9999 segmentů při konání jejich pohybu mezi první polohou a druhou polohou.

   6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že v každé z dutin je uspořádán razník, který je pohyblivý ve svislém směru pro vypuzování vytvarovaných předmětů.

   7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že razníky jsou pro pohon připojeny k pohonu pro segmenty.

   fyl>2 • » * • ♦·« • * φ φ φφφ *··· ·· • ♦ · · • · 9 9

   9 99 9 9

   Φ Φ Φ

   Φ· 99