DK172952B1 - Fremgangsmåde og apparat til sprøjtestøbning af et formstof - Google Patents

Description

i DK 172952 B1

Fremgangsmåde og apparat til sprøjtestøbning af et formstof

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde og et apparat til sprøjtestøbning af et formstof og af den i indledningen 5 til henholdsvis krav 1 og krav 17 angivne art.

Fra DE B2 nr. 2 461 580 kendes en fremgangsmåde til sprøjtestøbning af denne art, hvor et kammer kan optage en mængde af et fluidum, som via et stempel indsprøjtes i 10 formstoffet på en udvalgt position. Ved hjælp af stemplet og en registreringsventil der styrer indsprøjtningen af fluidet, opretholdes det udad rettede tryk, som fluidet udøver på forrastofmaterialet, indtil dette er blevet selvbærende.

15

Styringen sker her udelukkende ved en sænkning af trykket, der skal være stort nok til at danne et hulrum, men ikke så stort, at formstofmaterialet brister under op-blæsningen eller afkølingen.

20

Formålet med opfindelsen er at nedsætte risikoen for bristning af materialet uden at dette nedsætter muligheden for at opnå et formstøbt emne med en yderflade, der nøjagtigt svarer til formens indre overflade. Dette opnås 25 ifølge opfindelsen for en fremgangsmåde og et apparat af den indledningsvis angivne art, der er ejendommelige ved det i den kendetegnende del af henholdsvis krav 1 og krav 17 angivne. Som det nærmere fremgår af begge de nævnte krav bygger opfindelsen på at udmåle fluidmær.gden på for-30 hånd i et kammer med variabelt rumfang, hvor nævnte fluidmængde er bestemt af rumfanget af kammeret og fluidets tryk i dette, hvorefter rumfanget af kammeret med variabelt rumfang formindskes med en styret formindskelseshastighed, der starter hulrums- eller kerne-dannelsen og 35 fortsætter med at sætte tryk på fluidet til opretholdelse DK 172952 B1 2 af en fluidumstrøm med et tryk, der er større end form-stofmaterialestrømmens, men ikke stort nok til at briste formstoffet.

5 Opfindelsen forklares nærmere nedenfor ved hjælp af udførelseseksempler og i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 viser en udførelsesform for opfindelsen ved et snit igennem en støbeform og et skruestempel af en sprøj-10 testøbepresse, fig. 2 er et snit igennem en anden udførelsesform for en støbeform og et skruestempel af en anden sprøjtestøbepresse, 15 fig. 3 og 4 viser ændrede udførelses former for sprøjte-støbepressen på fig. 2, fig. 5 viser en ændret udførelsesform, hvor fluidet ind-20 sprøjtes et sted beliggende opstrøms for formrummet, og fig. 6 er en afbildning fra enden af en del af dysen og fluidumindsprøjtningskanalen af arrangementet på fig. 3.

25 Fig 1 viser en støbeform 4 til anvendelse i en sprøj testøbepresse med et øverste og et nederste formparti 10 og 11, der afgrænser et formrum 12. Formparterne 10 og 11 er monteret imellem en stationær plade 9 og en af en hydraulisk donkraft 5 bevægelig plade 7. Et smeltet termopla-30 stisk formstof 8 indføres i formrummet 12 ved hjælp af et skruestempel 13 med en dyse 14, et fødekammer 15, en kontrolring 16 og et varmeelement 40 på konventionel måde. Formstofmaterialet indstrømmer i formrummet 12 fra dysen 14 gennem et indløb 18, et støbehoved 17 og en port 6.

35 DK 172952 B1 3

Under støbeprocessen er det ønskeligt at frembringe et tryk i formstofmaterialet 8 til at presse det omgivende formstof udad til berøring med formoverfladerne og derved 5 bidrage til, at formstoffets yderflade antager nøjagtigt det samme profil som formoverfladerne. Trykket bidrager også til at opfylde formrummet, især i tilfælde af snævre eller udstrakte partier, som det normalt er vanskeligt at udfylde. Dette tryk tilføres ved indsprøjtning af et flu-10 idum ved i det mindste én udvalgt position under tryk i formstofmaterialet under dettes strømning imellem formoverfladerne .

Til dette formål strækker sig i denne udførelsesform en 15 fluidumindsprøjtningskanal 19 igennem den nederste formpart 11 ind i formrummet 12 og rager op i dette til et punkt imellem den øverste og nederste overflade, fortrinsvis i det væsentlige midtvejs mellem disse.

20 I denne udførelsesform er fluidet en gasart, men det kan også være en væske. Gasarten er fortrinsvis nitrogen, der er inaktiv og rimeligt billig. For at overføre nitrogenet til kanal 19 er der tilvejebragt en hydraulisk donkraft 39 med et stempel 20 og en cylinder 21, der er forbundet 25 med kanalen 19 via en magnetventil 22 og med en nitrogenkilde 23 via en kontraventil 24 (eller en magnetventil) og en trykregulator 25. Nedstrøms for ventilen 22 har kanalen 19 en returforbindelse 26 via en anden magnetventil 27 enten til en spildledning eller tilbage til nitrogen-30 kilden 23 til delvis recirkulation af nitrogenet. Cylinderen 21 udgør et kammer til at måle den foreskrevne bestemte mængde af nitrogen, der ønskes indsprøjtet i formstofmaterialet gennem kanalen 19 i en aktuel støbecyklus, både til at skabe det påkrævede indre tryk og til vægt-35 formindskelse af det resulterende produkt. Slaglængden af stemplet 20 kan indstilles således, at det effektive rum- DK 172952 B1 4 fang af cylinderen 21 og dermed mængden af det indsprøjtede nitrogen kan varieres. Styreorganet for donkraften 39 omfatter en hydraulisk pumpe 28, der betjenes af en elektromotor 29 og beskyttes af en sikkerhedsventil 37, 5 en tovejs magnetventil 30 og en strømningreguleringsventil 31 i parallel med en shuntledning 32 med en kontraventil 33.

Under drift fyldes indsprøjtningskammeret 15 af skrue-10 pressen 13 med tilstrækkeligt smeltet formstofmateriale til at frembringe det produkt, der skal formstøbes, under dannelse af det nedenfor omtalte, af det indførte nitrogen dannede hulrum. Formparterne 10 og 11 lukkes, og støbetrykket påføres af pladerne 7 og 9 og donkraften 5.

15 Slaglængden af stemplet 20 i den hydrauliske donkraft 39 er forud indstillet, og stemplet befinder sig i sin bageste hvilestilling, så at cylinderen 21 er udfyldt med en foreskreven mængde af nitrogen fra kilden 23. Denne mængde udgøres enten af den minimale mængde, der påkræves til 20 at formindske vægten af det støbte emne i den ønskede grad eller en foreskreven større mængde af hensyn til den nedenfor anførte grund. Trykket af nitrogenet i cylinderen 23 er det af trykregulatoren 25 indstillede tryk.

25 En (ikke vist) trykomskifter udløses til angivelse af, at den fulde klemkraft påtrykkes på formparterne 10 og 11.

Derefter indføres det i indsprøjtningskammeret 15 værende formstofmateriale i formrummet 12 igennem indløbet 18, støbehovedet 17 og porten 6 af skruestemplet 13. Så snart 30 formstoffet 8 i formen har passeret og fyldt udløbsenden af kanalen 19, åbnes magnetventilen 22 (idet ventilen 27 holdes lukket), og tovejsventilen 30 betjenes til at lade donkraften 39 til at indsprøjte det i cylinderen 21 værende nitrogen gennem kanalen 19 og ind i formstoffet med 35 en af strømningsreguleringsventilen 31 styret hastighed.

Derved indsprøjtes nitrogenet i det væsentlige til midten DK 172952 B1 5 af formstofgodset og danner en eller flere kanaler eller en anden masse 38 om ønsket i formstoffet. Stemplet 20 kan, når skruestemplet 13 har vandret hele sin slaglængde, have en vis fremadgående bevægelse, der afsluttes ef-5 ter afslutningen af formstoffets indførelse. Resultatet er, at nitrogenet fortsætter med at blive indsprøjtet i massen 38 i formstoffet, efter at formrummet 12 er udfyldt, hvorved trykket af nitrogenet i massen 38 forøges og dermed det udadgående tryk på formstofmaterialet til 10 udpresning af dette imod formoverfladerne og forbedring af formstoffets overfladeafgræsning.

Begge donkrafte 13 og 39 forbliver i deres helt aktive stilling, indtil det formstøbte emne og indløbet 18 er 15 afkølet og deres overflader er selvbærende. Derefter kan skruestemplet 13 trækkes tilbage. Også tovejsventilen 30 omskiftes til at lade donkraften 39 vende tilbage til dens hvilestilling, idet olie fra donkraften 39 vender tilbage til tanken gennem kontraventilen 33 og stemplet 20 20 bevæges ved hjælp af nitrogenets tryk i kanalen 1. Ved afslutningen af returbevægelsen af stemplet 20 lukkes ventilen 22. Trykket af det i cylinderen 21 indesluttede nitrogen samt trykket af den gas, der endnu befinder sig nedstrøms for ventilen 22, såvel i kanalen 19 som i mas-25 sen 38, er dermed kun det halve i sammenligning med det tidligere tryk, eksempelvis nu kun 14 B imod forhen 28 B.

Derefter åbnes ventilen 27, der slækker det tilbageværende tryk af nitrogenet i det støbte emne til den ønskede grad, der kan være atmosfærisk tryk eller lidt større end 30 dette. Det udløste nitrogen udløber til atmosfæren, eller i det mindste en del af det returneres til kilden 23 til recirkulation under en påfølgende støbecyklus. Også fødekammeret 15 i skruestemplet 13 og cylinderen 21 af donkraften 39 kan genfyldes med formstofmateriale, henholds-35 vis nitrogen, til klargøring til næste operationscyklus.

Til slut svækkes klemtrykket påformen, og denne åbnes til DK 172952 B1 6 udtagning af det støbte emne.

Recirkulation af noget af eller hele den nitrogenmængde, der er udtaget fra støbepressen under hver operations-5 cyklus, kan være en fordel, idet det returnerede nitrogen vil bevare noget af varmen fra den tidligere cyklus, og det vil resultere i, at det under den næste cyklus indsprøjtede nitrogen har en temperatur, der ligger nærmere end temperaturen af det indstrømmende formstofmateriale, 10 end det ellers ville være tilfældet.

Det forstås af det foregående, at en nøjagtig mængde nitrogen eller anden gasart kan udmåles og indsprøjtes i formstofmaterialet, og at trykket af det indsprøjtede ni-15 trogen bestemmes af formstofmaterialets indsprøjtningstryk. Under hver sprøjtecyklus kan formstoffets indsprøjtningstryk variere. Imidlertid vil trykket af nitro-genindsprøjtningsdonkraften 39 ændres, det vil sige vibrere, i overensstemmelse med afdriften af formstoftryk-20 ket (enten op eller ned), som automatisk påvirkes af sikkerhedsventilen 37, der er indstillet på en trykværdi, der er større end det forventede maksimale formstoftryk.

Dette betyder, at nitrogenets tryk holdes tilstrækkeligt højt til, at det vil strømme ind i formstofmaterialet, 25 uden dog at være unødvendigt højt eller så højt, at det ville sprænge væggen eller overfladen af det omgivende formstofmateriale. En yderligere fordel er, at nitrogenets tryk i massen 38 kan forøges efter udfyldning af massen.

30 I den beskrevne udførelses form er det forudset, at strømmen af nitrogen igennem kanalen vil være kontinuert, så at der dannes en enkelt masse 38 af nitrogen i formstofmaterialet af den ønskede form og i en ønsket position i 35 det formstøbte emne til at udøve det tilsigtede udadrettede tryk på formstofmaterialet, uden at det resulterende DK 172952 B1 7 hulrum indvirker skadeligt på det færdigstøbte emne. I en anden udførelsesform kan det dog være ønskeligt at frembringe to eller flere særskilte nitrogenmasser 38 i det støbte emne. Dette kan opnås ved at indrette strømmen af 5 nitrogen gennem mere end én position, hvor kanalen 19 indløber i formrummet 12. Det kan være tilstrækkeligt at lade nitrogentrykket sprede sig selv enten ved en returbevægelse mod dets indløbspunkt eller ved at tilvejebringe bevægelse af den hosliggende indvendige masse af form-10 stofmaterialet, der stadig er strømmende.

Det forstås ligeledes, at den valgte position af den eller de kanaler 19, gennem hvilken nitrogen eller en anden gasart indsprøjtes i formrummet 12, kan afvige fra den på 15 fig. 1 viste position. Eksempelvis kan positionen vælges ud for formstofmaterialets indløbssted. Det kan også være ønskeligt, at den vinkel, under hvilken nitrogenet indsprøjtes, i det væsentlige går i strømretningen for form-stofmaterialet mellem formoverfladerne i stedet for at gå 20 på tværs af denne strøm. Dette kan opnås ved at tilvejebringe udløsporten for kanalen 19 i sidevæggen af enden af den kanal, der rager opad og ind i formrummet 12.

Fig. 2 viser en lignende udførelsesform som fig. 1, men 25 anvender et væskeformet opblæsningsmiddel til indsprøjtning i formstofmaterialet 8 i stedet for nitrogen. Op-blæsningsvæsken kan være af konventionel handelsført art til anvendelse ved cellulær sprøjtestøbning, men vælges fortrinsvis som et middel, der frigør nitrogengas ved sin 30 nedbrydningstemperatur. Derfor vil den indsprøjtede væske som før tilvejebringe en vægtformindskelse og et udadrettet tryk på formstoffet til udpresning af dette imod for-moverfladerne. Imidlertid er der en forskellig fysisk virkning deri, at den indsprøjtede væske ikke danner i 35 det mindste én masse inden i formstoffet resulterende i et eller flere hulrum i det færdigstøbte emne, men snare- DK 172952 B1 8 re nedbrydes til blanding med det centrale parti af form-stofmaterialet til dannelse af en kerne 70 af gas eller celledelt skumstof på lignende måde som ved en konventionel skumsprøjtestøbning. Den netop beskrevne udførelses-5 form ifølge opfindelsen indebærer dog en vigtig fordel fremfor den konventionelle skumstofsprøjtestøbning, at dersom det grundlæggende formstofmateriale ikke indeholder et opblæsningsmiddel, vil fraværet af dette i ydervæggen eller overfladen af formstofmaterialet under stø-10 becyklen kombineret med virkningen fra antrykningen af formstofmaterialet imod formoverfladerne bevirke, at en efterstøbningsbehandling af støbeemnets udvendige overflade ikke er påkrævet.

15 Støbeformen og skruestemplet af støbepressen forbliver i det væsentlige uændret bortset fra, at i denne udførel-sesform ligger den valgte position til indføring af formstofmaterialet i formrummet 12 oven over centret af dette. Stedet for indsprøjtningen af opblæsningsmidlet, det 20 vil sige kanalen 19, er beliggende lige under indløbsstedet for formstofmaterialet. I denne udførelsesform kræver indsprøjtningen to hydrauliske donkrafte, hvilke donkrafte aktiveres i rækkefølge, nemlig en første donkraft 50 med en cylinder 51, der udgør målekammeret til bestemmel-25 se af den endelige mængde af opblæsningsmiddel, der skal indsprøjtes under en særskilt sprøjtecyklus, medens den anden donkraft 52 udfører indsprøjtningen. Grunden hertil er, at opblæsningsmidlet forvarmes både, når det befinder sig i målekammeret 51 af et varmelegeme 63, samt af et 30 varmelegeme 53 for en ekstra pneumatisk donkraft 54, som har en stor cylinder 55, der virker som akkumulatorcylinder for det opblæsningsmiddel, der indføres i cylinderen gennem en ledning 82. Cylinderen 55 er over en kontraventil 56 forbundet med den første hydrauliske cylinder 51, 35 der igen er forbundet med cylinderen 57 af den anden hydrauliske donkraft 52 via en magnetventil 58 og en kon- DK 172952 B1 9 traventil 59. Cylinderen 57 har også en forbindelse 60 til et spildudløb via en kontraventil 61 og en magnetven-til 62.

5 Begge de hydrauliske donkrafte 50 og 52 aktiveres af en fælles hydraulisk pumpe 71 og en elektromotor 72, hvilken pumpe 71 er beskyttet af en sikkerhedsventil 81, men begge donkrafte har en tovejsmagnetventil henholdsvis 73 og 74 samt strømningsreguleringsventiler henholdsvis 75 og 10 76 med hver sin shuntledning henholdsvis 77 og 78 med en kontraventil henholdsvis 79 og 80.

Operationscyklen for denne udførelsesform afvikles påfølgende måde: 15

Til at begynde med opfyldes akkumulatorcylinderen 55 med et flydende opblæsningsmiddel, der opvarmes af varmelegemet 53. Derefter aktiveres donkraften 54 til fyldning af målekammeret i cylinderen 51 af den første hydrauliske 20 donkraft 50. Som tidligere kan rumfanget af cylinderen varieres ved at indstille slaglængden af donkraften 50.

Den doserede mængde af opblæsningsmiddel opvarmes igen af varmeelementet 63.

25 Støbeformen lukkes og klemtrykket påføres. Fødekammeret 15 i skruepressen 13 er udfyldt med formstofmateriale. Tovejsventilen 73 for den første hydrauliske donkraft 50 aktiveres derefter, og magnetventilen 58 åbnes til at lade donkraften 50 overføre opblæsningsmidlet fra målekam-30 meret til indsprøjtningskammeret, som er cylinderen 57 af den anden hydrauliske donkraft 52.

Formstofmaterialet indføres nu i formruminet 12. Når enden af den i formrummet opragende kanal 19 er udfyldt med 35 formstofmateriale, aktiveres tovejsventilen 74 til at bringe den anden hydrauliske donkraft 52 til at indsprøj- DK 172952 B1 10 te opblæsningsmidlet opad og ind i centret af formstofma-terialet. Kontakten imellem opblæsningsmidlet og form-stofmaterialet opvarmer yderligere opblæsningsmidlet til dettes nedbrydningstemperatur. Nedbrydningen af opblæs-5 ningsmidlet bevirker en kemisk reaktion med formstofmate-rialet og dannelsen af nitrogengas, hvor den kombinerede effekt er at frembringe en kerne 70 af gas, der strømmer inden i det omgivende formstofmateriale, indtil formrummet er udfyldt. Virkningen af opblæsningsmidlet begrænses 10 af strømningsreguleringsorganet 76 ved aktivering af donkraften 52 og dermed af indsprøjtningshastigheden af opblæsningsmidlet. Det er vigtigt at sikre sig, at kernen 70 ikke strækker sig hen til overfladen af formstofmate-rialet, hvorved ydervæggen eller overfladen ville blive 15 punkteret. På den anden side vil det af nitrogenet frembragte indvendige tryk bevirke et udadgående tryk på det omsluttende massive formstofmateriale, som trykker dette an mod formoverfladerne. Når indføringen af formstofmate-rialet og indsprøjtningen af den foreskrevne endelige 20 mængde af opblæsningsmiddel er afsluttet, aktiveres tovejsventilen 74 til at bringe den hydrauliske donkraft 52 til at trække sit stempel tilbage, og magnetventilen 62 åbnes til at ventilere ethverr overskydende tryk eller tilbageværende mængde af opblæsningsmidlet i støbeformen, 25 kanalen 19 og cylinderen 57 til atmosfæren. Normalt opnås en tilstrækkelig spredning af dette tryk, fordi cellerne af kernen i almindelighed har forbindelse tilbage til indløbsstedet for opblæsningsrr,idlet . Imidlertid er det ikke nogen helt nødvendig betingelse, at trykket skal af-30 tage helt ned til atmosfærisk tryk, fordi en vis grad af indvendigt tryk kan tåles af det støbte emnes vægge. I visse tilfælde behcver imidlertid nogle af cellerne ikke at være direkte forbundet med indløbsstedet, men som i den først beskrevne udførelsesform kan trykket i disse 35 celler formindske sig af sig selv til et sikkert trin ved at bevæge det hosliggende formstofmateriale, der stadig DK 172952 B1 11 er strømmende. Derefter kan klemtrykket svækkes, så at formen kan åbnes og det støbte emne udtages.

Det forstås, at under det ovenfor beskrevne indsprøjt-5 ningstrin for opblæsningsmidlet holdes magnetventilen 58 lukket, så at målekammeret kan genopfyldes med opblæs-ningsmiddel fra akkumulatorcylinderen 55 og være klar til den næste støbecyklus.

10 Om ønsket kan det i formstofmaterialet indførte fluidum bestå af en blanding af en gasart og et flydende opblæs-ningsmiddel i stedet for kun en gasart eller kun et flydende opblæsningsmiddel. I dette tilfælde viser fig. 3 akkumulatorcylinderen 55 på fig. 2 med en gasindløbsled-15 ning 83 under indløbsledningen 82 for det flydende opblæsningsmiddel og en blander 84, der aktiveres af en elektromotor 85. Gasarten er fortrinsvis argon, nitrogen eller freon. Cylinderen 55 fyldes såvel med det flydende opblæsningsmiddel som med gasarten, som udformes til en 20 homogen blanding af blanderen 84 og samtidigt opvarmes af varmelegemet 53. Alternativt kan, som vist på fig. 4, akkumulatorcylinderen 55 forblive uændret fra den påfig. 2 udviste udførelsesform og gasarten indføres i opblæsningsmidlet fra en kilde 86 igennem en kanal 87 et sted 25 imellem kontraventilen 56 og cylinderen 51. Kanalen 87 har en kontraventil 88, og i denne udførelsesform blandes gasarten og opblæsningsvæsken ved en omstyrbar blander 89, der homogeniserer de to bestanddele til frembringelse af en blanding, der føres ind i cylinderen 51. I begge 30 tilfælde er operationscyklen den samme som den i forbindelse med fig. 2 beskrevne.

Gas/væske-blandingen kan være 1:1 eller en anden som påkrævet til at frembringe den ønskede indvendige celle-35 struktur af det resulterende støbeemne. Når der eksempelvis kan frembringes en mere cellulær struktur, forøges DK 172952 B1 12 væskemængden i forhold til gasmængden, og omvendt, såfremt der kræves mere åbne hulrum eller kanaler. Det forstås altså, at denne gas/væske-variation kan anvendes til at tilvejebringe kombinationen af (a) evnen til at forøge 5 det indvendige gastryk efter afslutningen af formstofma-terialets indføring, hvilket fordelagtigt får den gas alene benyttende udførelsesform på fig. 1, og (b) den cellulære struktur (omend ikke så fin som med et flydende opblæsningsmiddel alene), som er ønskelig til at forstær-10 ke ydervæg eller overfladen af det formstøbte emne.

Fig. 5 og 6 viser en ændret udførelsesform til fremstilling af et støbeemne med et eller flere indvendige hulrum 38 af den i forbindelse med fig. 1 beskrevne art, men som 15 også kan anvendes i forbindelse med de på fig. 2-4 viste udføreisesformer, hvor det støbte emne har en kerne eller kerner som følge af indsprøjtningen af et opblæsningsmiddel. Ændringen ligger her i, at i stedet for at indsprøjte fluidet i strømmen af formstofmateriale ved en eller 20 flere udvalgte positioner i formrummet 12, indsprøjtes fluidet opstrøms for formrummet. Fluidet kan indsprøjtes på et eller flere vilkårlige positionssteder imellem fødekammeret 15 i skruestemplet 13 og porten 6, som danner indløbet til formrummet 12. I denne ændrede udførelses-25 form indsprøjtes fluidet af donkraften 39 (eller i en anden udførel ses form af donkraften 52) igennem en kanal 90, der har sin udløbsende ved en position, som i det væsentlige ligger ved den øverste ende af det under støbecyklen dannede indløbsrum 18. Til dette formål har skruestemplet 30 13 en afvigende dyse 14 med et endestykke, der indbefat ter en krydsindsats 91 med en ydervæg 93, der er forbundet med et nav 94 over tre strenge 95 til dannelse af tre afsnitsformede åbninger 92, gennem hvilke formstofmateri-alet kan strømme. Fluidumindsprøjtningskanalen 90 passe-35 rer radialt igennem ydervæggen 93 og den ene streng 95 ind i indsatsnavet 94. Derefter ledes kanalen aksiait i DK 172952 B1 13 retning af formstofmaterialestrømmen til den ønskede position, hvor fluidet skal indsprøjtes i formstofmateria-let.

5 Under drift bringes, som tidligere, den doserede fluidum-mængde, når formstofstrømmen har fyldt udløbsenden af kanalen 90, til at passere ind i formstofmaterialet og dermed strømme ind i formrummet 12 til frembringelse af den under tryk stående masse 38 (eller kernen 70) , der an-10 presser formstofmaterialet 8 imod formoverfladerne.

Det grundlæggende formstofmateriale kan eksempelvis også-indeholde et opblæsningsmiddel sammenblandet med formstoffet inden i skruestemplet. Og selv om der opnås et 15 støbt emne med en yderflade, der nøjagtig svarer til formens indre overflade og derfor er acceptabel uden efterbehandling, såsom påmaling, kan en sådan alligevel foretages, såfremt man eksempelvis ønsker at opnå en særlig dekorativ farve i stedet for blot at skjule pletter på 20 yderfladen.

Det forstås, at ifølge opfindelsen kan der fremstilles sprøjtestøbte emner med et mindre forbrug af formstof og lettere end tilfældet er med en massiv støbeform, og at 25 fremstillingstiden for emnerne er nedbragt i forhold til den konventionelle teknik.

Claims (25)

14 DK 172952 B1

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et sprøjtetøbt emne 5 af et formstofmateriale, hvor en mængde af et fluidum, som ikke selv er formstof, holdes i et kammer (21) med variabelt rumfang for at tildele fluidet et tilstrækkeligt tryk til at starte dannelsen af mindst ét hulrum (38) eller én kerne (70) af fluidet i formstofmaterialet, 10 der sprøjtes ind i formrummet, kendeteg net ved, at der forud for indføringen af formstofmaterialet i formrummet (12) foretages en bestemmelse af både den mængde af fluidet, som er tilstrækkelig til at tilvejebringe en tilsigtet vægtformindskelse af det fremstil-15 lede formstofemne, og et påkrævet indre tryk i det fremstillede formstofemne, at rumfanget af kammeret (21) med variabelt rumfang forøges til optagelse af den bestemte mængde af fluidet, at fluidummængden bestemmes ved fyldning af kammerets (21) variable rumfang med fluidet ved 20 et tryk bestemt i forhold til kammerets rumfangsforøgel se, at rumfanget af kammeret (21) med variabelt rumfang under fluidets indføring formindskes med en styret hastighed til danne]sen af hulrummet (38) eller kernen (70), at kammerets (21) rur.fangsformindskelseshastighed 25 fortsat styres til at tildele tryk på fluidet efter starten af hulrums- eller kerne-dannelsen, samt at en ikke-afbrudt strøm af fluidet opretholdes ved et tryk, der er større end formstofmaterialestrømmens tryk, men ikke så stort, at det kan fremkalde brist i det formstofmateria-30 le, der afgrænser det dannede hulrum eller kernen indtil formstofmaterialet er selvbærende.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fluidet er en gasart. 35 DK 172952 B1 15

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendeteg net ved, at gasarten er nitrogen eller en anden inaktiv gasart.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at fluidet er en væske.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendeteg net ved, at væsken er et flydende opblæsningsmiddel. 10

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at opblæsningsmidlet frigør nitrogengas ved opvarmning til opblæsningsmidlets nedbrydningstemperatur. 15 l. Fremgangsmåde ifølge krav 1-6, kendeteg net ved, at fluidets indføring styres således, at trykket af det indførte fluidum forbliver højere end formstofmaterialets tryk til at tilvejebringe en jævn indførsel af fluidet gennem indførselsperioden. 20

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendeteg net ved, at alt fluidet eller en del af dette indføres i forrnstofmaterialestremmen ved en eller flere udvalgte positioner i formrummet (12). 25

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1-8, kendeteg net ved, at alt fluidet eller en del af dette indføres i formstofmaterialestrømmen ved en eller flere udvalgte positioner beliggende opstrøms for formrummet 30 (12).

10. Fremgangsmåde ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at det indførte fluidum er en gasart, og at rumfanget af det respektive gasfyldte hulrum (38) kun 35 dannes af et parti af den målte gasmængde, idet resten af gassen indføres i hulrummet til at forøge trykket i det- DK 172952 B1 16 te.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 1-10, kendetegnet ved, at det indførte fluidum er en gasart, og at 5 hulrummet ventileres efter formstofraaterialets størkning og afkøling og før åbningen af støbeformen (4).

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at trykket i hulrummet (38) slækkes, ved at 10 gas bringes til at forlade det respektive hulrum, efter at emnet er blevet selvbærende.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 11 eller 12, kendetegnet ved, at i det mindste en del af den gas, 15 der frigøres under slækningen af trykket i det eller hvert gasfyldte hulrum, tilbageholdes til recirkulation under en påfølgende støbecyklus.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 1-13, kendeteg-20 net ved, at fluidet er et flydende opblæsningsmiddel eller en blanding af en gas og et flydende opblæsningsmiddel, der indføres i formstofmaterialestrømmen ved en temperatur under fluidets nedbrydningstemperatur, og at fluidet opvarmes til sin nedbrydningstemperatur af form-25 stofmaterialet således, at fluidet frembringer en gas, der frembringer en celledelt skumstofkerne (70) og udøver det nævnte tryk på det omsluttende formstofmateriale (8).

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kendeteg- 30 net ved, at fluidet forvarmes, før det indføres i formsto fmaterialet.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 1-15, kendetegnet ved, at indførselen af det tryktildelte fluidum 35 begynder før afslutningen af formstofmaterialestrømmen således, at fluidet og formstofmaterialet indføres samti- DK 172952 B1 17 digt i formrummet (12) .

17. Apparat til fremstilling af en sprøjtestøbt formstof-genstand og omfattende en støbeform (4) med et indvendigt 5 formrum (12), et kammer (21) med variabelt rumfang, et organ (19) forbindende kammeret med støbeformen, et organ (20) til forøgelse af kammerets rumfang til optagelse af en mængde af fluidet, et organ (23) til fyldning af kammeret med fluidummængden og et organ (20) at formindske 10 kammerets rumfang til at tildele et tryk på fluidet tilstrækkeligt til at danne mindst ét hulrum (38) eller en kerne (70) af fluidet inde i formstoffet, der sprøjtes ind i formhulrummet, kendetegnet ved, at kammeret (21) med variabelt rumfang er indrettet til at 15 kunne måle eller optage en udmålt forudbestemt mængde fluidum, at der findes styreorganer (28-33, 37) for rum fangsformindskelsesorganet (20) til at styre hastigheden af rumfangs formindskelsen af kammeret med variabelt rumfang for at indføre fluidet med en styret strømning for 20 at danne hulrummet eller kernen og for at tryksætte fluidet efter at frembringelsen af hulrummet eller kernen er startet og for at opretholde en uafbrudt strøm af fluidet ved et tryk, der er højere end trykket i formstofmateria-let, men ikke så højt at det forårsager bristning i det 25 formstofmateriale, der afgrænser hulrummet eller kernen før formstofmaterialet er selvbærende.

18. Apparat ifølge krav 17, kendetegnet ved, at fluidumindførselsorganet er udformet som en stem- 30 pel-cylir.der-enhed (20, 21; 57), hvis cylinder (21; 57) er forbundet med kanalen (19), der rager ind i formstof-materialestrømmen.

19. Apparat ifølge krav 18, kendetegnet ved, 35 at fluidumindførselsorganets cylinder (21) omfatter målekammeret for fluidet. DK 172952 B1 18

20. Apparat ifølge krav 18, kendetegnet ved, at fluidumindførselsorganet omfatter en anden stempel-cylinderenhed (51), der er forbundet i serie med den før-5 ste stempel-cylinderenhed (57) opstrøms for denne, hvilken anden enheds cylinder (51) omfatter et målekammer for fluidet til levering af en udmålt fluidummængde til kammeret (21) med variabelt rumfang.

21. Apparat ifølge krav 19 eller 20, kendetegnet ved, at målekammerets (21; 51) effektive rumfang er justerbart således, at den udmålte mængde af fluidum kan varieres.

22. Apparat ifølge krav 19-21, kendeteg net vec, at målekammeret (21; 51) er tilknyttet et organ (63) til opvarmning af fluidet i dette.

23. Apparat ifølge krav 17-22, kendeteg- 20 net ved, at kammeret (21) med variabelt rumfang er forbundet med støbeformen (4) ved mindst én position beliggende opstrøms for formrummet (12).

24. Apparat ifølge krav 17-23, kendeteg- 25 net ved, at styreorganet (28-33, 37) omfatter et strømningsstyreorgan (31) indrettet til at etablere en hastighed for indførelsen af fluidet i hulrummet (38) eller kerner. (70), ved hvilken hastighed formstofmaterialet fordeles gennem formrummet (12) og forhindrer, at det en 30 gang dannede hulrum eller kernen i at udsættes for et for kraftigt tryk til at kunne fremkalde en brist i formstof-materialet.

25. Apparat ifølge krav 17-24, kendetegnet 35 ved, at rumfangsformindskelsesorganet (20) er indrettet til at vedblive at påføre fluidet et tryk efter at form- DK 172952 B1 19 stofmaterialet er presset til at udfylde formhulrummet (12) , således at formstofmaterialet yderligere presses mod den indvendige formoverflade under afkølingen af formstofmaterialet for at forbedre dannelsen af det re-5 suiterende emnes udvendige overflade og modstå enhver tendens hos det størknende formstofmateriale til at krympe væk fra formoverfladen.