NL1003646C2 - Inrichting voor het spuitvormen van in het bijzonder schijfvormige kunststof produkten in een spuitgietmachine. - Google Patents

Description

- 1 -

INRICHTING VOOR HET SPUITVORMEN VAN IN HET BIJZONDER SCHIJFVORMIGE KUNSTSTOF PRODUKTEN IN EEN SPUITGIETMACHINE

De uitvinding betreft een inrichting voor het 5 spuitvormen van in het bijzonder schijfvormige kunststof produkten in een spuitgietmachine, evenals een werkwijze voor het spuitvormen onder gebruikmaking van een dergelijke inrichting.

De ter sprake gebrachte schijfvormige kunststof 10 produkten kunnen bijvoorbeeld compact discs zijn, ofwel voor het weergeven van muziek, ofwel als beeldplaat of als CD-ROM. Hierbij komt het er bij het spuitproces op aan, dat de discs enerzijds een exacte vlakheid bezitten, bij vermijding van mechanische spanningen in het produkt, en 15 anderzijds - met het oog op het ontzettend grote aantal van de de informatie weergevende, putvormige verdiepingen - op de schijf een uiterst nauwkeurige afbeelding gewaarborgd is, aangezien de putten bij afmetingen in het gebied van 1/10 μτα slechts dan hun werk kunnen vervullen.

20 Gewoonlijk wordt het vormproces door een afzonder lijk verloop van de beweging van de sluiteenheid uitgevoerd. Het nadeel hierbij is, dat op grond van de betreffende constructie van de sluiteenheid een nauwkeurige afstemming van het verloop van de beweging van -het vormpro-25 ces slechts met door de nauwkeurigheid van de weg- en krachtregeling bepaalde parameters mogelijk is.

Sluiteenheden met kniehefboommechanisme hebben hierbij een afzonderlijke wegmeting in het gebied van de vormslag nodig, terwijl hydraulische sluiteenheden vanwege 30 de voor de eigenlijke vormslag noodzakelijke geringe hoeveelheid olie al van meet af aan in het grensgebied van 1003646 - 2 - de kracht- en wegregeling opereren en daardoor geen zuiver reproduceerbare verloop mogelijk maken.

Aan de voorliggende uitvinding ligt daarom het doel ten grondslag, een inrichting van de in de aanhef 5 genoemde soort zo uit te voeren, dat als gevolg van de zo nauwkeurig mogelijke regelbaarheid van het vormproces een kwaliteitsverbetering bij de vervaardiging van de hierboven besproken kunststof produkten bereikt wordt.

Een verder doel van de uitvinding bestaat er uit, 10 een werkwijze aan te geven, die met behulp van de inrichting doorgevoerd kan worden.

De uitvinding bereikt deze doelen, doordat het voor het vormproces verantwoordelijke aandrijfaggregaat van de vormstempel in één van de helften van het vormwerktuig 15 geïntegreerd is en in het verloop van de beweging rege-lings- en sturingstechnisch volledig onaanvankelijk is.

Door de volledige ontkoppeling van de vormstempel-aandrijving van het vormsluitmechanisme, dus doordat het vormstempelaandrijfmechanisme in een eigen inertiaalsysteem 20 werkt, laten zich zowel de slag als de vormkracht zeer nauwkeurig en voor alles reproduceerbaar instellen, terwijl de vormtoehoudkracht, die door de sluiteenheid opgebracht wordt, en de spuitkopaanlegkracht ook bij het vormen constant gehouden worden. Daarmee zijn voor het vormproces 25 niet slechts de aanvangsvoorwaarden maar ook de randvoorwaarden gedefinieerd, hetgeen exacte reproduceerbaarheid bij het vormproces waarborgt.

Doordat de vormstempel zijn eigen aandrijving binnenin het vormwerktuig en zijn eigen sturing "mede-30 brengt", zijn de mechanische en sturingstechnische kosten van de machine geringer dan bij bekende oplossingen.

Op voordelige wijze is volgens het kenmerk van conclusie 2 de het ten minste ene aandrijfaggregaat omvattende vormwerktuighelft uit verscheidene achter elkaar 35 aangebrachte platen opgebouwd, waarbij één van de platen als de de bij het vormproces optredende reactiekrachten opnemende ondersteuning en ten minste één verdere plaat als 1003646 i - 3 - opneming voor het ten minste ene aandrijfaggregaat dient. Een dergelijke opbouw heeft ook het voordeel, dat het aandrijfaggregaat resp. de aandrijfaggregaten in het geval van reparatie, uitwisseling of onderhoud goed toegankelijk 5 is resp. zijn en dat de binnenin het werktuig bij het vormproces optredende reactiekrachten in de praktijk binnenin het werktuig opgenomen en doorgeleid worden.

Bij een uitvoering van het werktuig volgens het kenmerk van conclusie 3 ontstaat het voordeel, dat het 10 aandrijfaggregaat resp. de aandrijfaggregaten exact in de daarvoor voorziene uitsparingen positioneerbaar zijn, aangezien de uitsparingen voor de opname van het aandrijf-aggregaat enerzijds door de afsteunplaat en anderzijds door de de geleidingskanalen omvattende verdere plaat axiaal 15 begrensd zijn en de kopse vlakken van het huis van het aandrijfaggregaat tegen deze beide platen aanliggen. De in de geleidingskanalen aangebrachte bouten dragen daarmee nauwkeurig de aandrijfkrachten van het aandrijfaggregaat over op de in de verdere plaat verschuifbaar aangebrachte 20 vormstempel.

In een voorkeursuitvoeringsvom van de uitvinding zijn de aandrijfaggregaten bij activering met elektrische energie in lengte veranderbare lichamen. Door de elektrische bediening is de regeling en besturing natuurlijk 25 eenvoudig en voor alles nauwkeurig. Dergelijke in lengte veranderbare lichamen, ook als actoren aangeduid, kunnen bijvoorbeeld piezo-kristallen zijn (conclusie 5) , die bij het aanleggen van een elektrische spanning een lengteveran-dering ervaren, of ook wel volgens conclusie 6 uit magne-30 tostrictief keramisch materiaal bestaan.

Juist deze magnetostrictieve keramische materialen bezitten enkele voor de uitvinding wezenlijke voordelige eigenschappen. De grootte van de lengteverandering komt bij de magnetostrictieve actoren juist overeen met de gewenste 35 vormslag bij het spuitvormproces en is wat betreft wegleng-te (μιη-bereik) en vormkracht nauwkeurig regelbaar.

1003646 - 4 -

Met behulp van een dergelijke inrichting wordt een werkwijze volgens conclusie 8 uitgevoerd, waarbij eerst het vormwerktuig gesloten wordt en de daarbij passende sluit-kracht door de sluiteenheid opgebracht wordt, vervolgens de 5 holte volumetrisch gevuld wordt, waarna, bij gelijkblijvende sluitkracht in de nadrukfase, door de activering van het aandrijfaggregaat het vormproces doorgevoerd wordt met gedefinieerde kracht en gedefinieerde weg van de vormstem-pel en tenslotte de sluitkracht afgebouwd wordt, en de 10 sluiteenheid teruggeleid en het werktuig geopend wordt.

De uitvinding wordt in het volgende aan de hand van een tekening weergegeven en nader verklaard.

De enkele figuur toont het vormwerktuigdeel 1 van een spuitgietmachine. Het machinebed en de sluiteenheid 15 zijn uit overwegingen van overzichtelijkheid niet weergegeven. De inspuiteenheid is slechts door de afgebroken weergegeven inspuitkop 2 gerepresenteerd.

Het vormwerktuigdeel 1 bestaat uit een door middel van de niet weergegeven sluiteenheid over stangen 3 ver-20 schuifbare vormopspanplaat 4. Eveneens op de stangen 3 aangebracht is een vaststaande vormopspanplaat 5. Tussen de vormopspanplaten 4 en 5 is een vormwerktuig 6 aangebracht, dat in wezen uit twee werktuighelften 7 en 8 bestaat, die een vormholte 9 insluiten. De holte 9 staat via een gietka-25 naai 10 in werktuighelft 8 en via een opening 11 in de vaststaande vormopspanplaat 5 met het inspuitaggregaat, dat hier de spuitkop 2 gerepresenteerd wordt, in verbinding.

Voor het inspuiten van het plastische kunststof wordt de spuitkop 2 door de opening 11 tegen de overeenkom-30 stig het spuitkopmondstuk gevormde monding 12 van het gietkanaal 10 aangelegd.

Terwijl op de vaststaande vormopspanplaat 5 slechts de ééndelige werktuighelft 8 opgespannen is, bestaat de op de verschuifbare vormopspanplaat 4 opgespan-35 nen werktuighelft 7 uit verscheidene achter elkaar aangebrachte platen 7a tot en met 7d.

.1 0 03 64 6 - 5 -

Direct aan de vormopspanplaat 4 bevestigd is een plaat 7a, waaraan wederom een met uitsparingen 13 voorziene plaat 7b bevestigd is. In de uitsparingen 13 zijn in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld de in het volgende als 5 actoren aangeduide aandrijfaggregaten 14 aangebracht, die uit een cilindrisch metalen huis 15 en telkens een daarin opgesloten keramisch lichaam 16 bestaan, dat bij het aanleggen van een elektrische spanning magnetostrictieve eigenschappen bezit en in lengterichting expandeert. De 10 actoren 14 resp. hun huizen 15 steunen daarbij tegen de plaat 7a af. Het tegenoverliggende kopse vlak van het huis 15 ligt tegen een derde plaat 7c aan, die wederom met de plaat 7b verbonden is. Coaxiaal met de uitsparingen 13, maar van een geringe diameter voorzien, zijn in de plaat 7c 15 geleidingskanalen 17 voorzien, waarin bouten 18 verschuifbaar zijn, die de expansie in lengterichting van de magnetostrictieve keramische lichamen 16 van de actoren 14 op een vormstempel 19 overdragen, die in een uitsparing 20 van een vierde plaat 7d verschuifbaar is, die aan de plaat 7c 20 bevestigd is.

De vormstempel vormt met zijn van de bouten 18 afgekeerde voorzijde, de binnenwand van de uitsparing 20 en de werktuighelft 8 de vormholte 9.

De actoren 14 worden via niet weergegeven verbin-25 dingskabels enerzijds van elektrische energie voorzien en anderzijds gestuurd en geregeld.

Het verloop van de werkwijze wordt in het volgende aan de hand van de vervaardiging van een compact disc verklaard.

30 Nadat de werktuighelften 7 en 8 door middel van de sluiteenheid naar elkaar toe geschoven zijn en de gewenste sluitkracht ingesteld is, wordt de spuitkop 2 tegen de monding 12 van het gietkanaal 10 aangelegd. De plastische kunststofmassa wordt onder druk in de holte 9 gespoten, 35 waarbij de daarbij optredende reactiekrachten via de platen 7a tot en met 7d en 8 op de opspanplaten 4 en 5 overgedra- 1003646 - 6 - gen worden, terwijl de actoren 14 en de bouten 18 kracht-vrij zijn.

Nadat het vulproces beëindigd is, worden de actoren 14 bij constante sluitkracht geactiveerd. Door de 5 expansie in lengterichting van de magnetostrictieve keramische lichamen 16 in de metalen huizen 15 schuiven de bouten 18 de vormstempel 19 met de exact voorafgegeven kracht en de gewenste slag in de holte 9 naar binnen. De slag en de vormkracht zijn daarbij exact instelbaar, aangezien dit 10 vormproces onafhankelijk van het sluit- en inspuitmechanis-me plaatsvindt.

Nadat de actoren 14 wederom stroomloos zijn, en het vormstempel 19 dus weer naar zijn uitgangspositie teruggekeerd is, wordt het vormwerktuig 6 open geschoven en 15 de gespoten en van een afbeelding voorziene CD uitgenomen.

o-o-o i 1003646

Claims (8)

1. Inrichting voor het spuitvormen van in het bijzonder schijfvormige kunststof produkten in een spuit-gietmachine met een vaststaande plaat en een middels een 5 sluiteenheid relatief ten opzichte van de vaststaande plaat verschuifbare vormopspanplaat, waaraan telkens een vorm-werktuighelft van een spuitgietvorm met een daarin ingesloten vormholte bevestigd is, waarin een middels ten minste één aandrijfaggregaat verschuifbaar vormstempel aangebracht 10 is, gekenmerkt door de geïntegreerde opstelling van het ten minste ene aandrijfaggregaat (14) binnenin één van de vormwerktuighelf ten (7) en door de ontkoppeling van de vormstempelbeweging van de sluiteenheid.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het ken- 15 merk, dat de het ten minste ene aandrij f aggregaat (14) omvattende vormwerktuighelft (7) uit verscheidene achter elkaar aangebrachte platen (7a-d) bestaat, waarbij één van de platen (7a) dient als de de bij het vormproces optredende reactiekrachten opnemende ondersteuning en ten minste 20 één verdere plaat (7b) dient als opneming voor het ten minste ene aandrijfaggregaat (14).

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat tussen de de opneming vormende plaat (7b) en de vormstempel (19) een verdere plaat (7c) aangebracht is, 25 waarin geleidingskanalen (17) voor bouten (18), die de vormstempel (19) met het ten minste ene aandrijfaggregaat (14) verbinden, voorzien zijn.

4. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat het ten minste ene aandrijfag- 30 gregaat (14) een bij activering met elektrische energie in lengte veranderend lichaam (16) is. 1003646 - 8 -

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het in lengte veranderbare lichaam (16) een piezokristal is.

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het ken- 5 merk, dat het in lengte veranderbare lichaam (16) uit magnetostrictief materiaal bestaat.

7. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat verscheidene aandrijfaggregaten (14) in de vormwerktuighelften (7) aangebracht zijn, die 10 voor een gemeenschappelijke schuifbeweging van de vormstem-pel (19) samenwerken.

8. Werkwijze voor het spuitvormen van in het bijzonder schijfvormige kunststof produkten onder gebruikmaking van een inrichting volgens één der conclusies 1 tot 15 en met 7, met het kenmerk, dat het vormwerktuig (6) gesloten wordt en de daarbij passende sluitkracht door de sluit-eenheid opgebracht wordt, daarna de holte (9) volumetrisch gevuld wordt, waarna, bij gelijkblijvende sluitkracht in de nadrukfase, door de activering van het aandrijfaggregaat 20 (14) het vormproces doorgevoerd wordt met gedefinieerde kracht en gedefinieerde weg van de vormstempel (19), en tenslotte de sluitkracht afgebouwd wordt, en de sluiteen-heid teruggeleid en het werktuig (6) geopend wordt. 1003646