NL1010868C2

NL1010868C2 - Spuitgietmatrijs voor schijfvormige kunststof voorwerpen en spuitgieteenheid.

Info

Publication number: NL1010868C2
Application number: NL1010868A
Authority: NL
Inventors: Martinus Henricus Joseph Voets
Original assignee: Axxicon Moulds Eindhoven Bv
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2000-06-27

Description

G PEM/MvZ/Axxl9 NL 1010868

SPUITGIETMATRIJS VOOR SCHIJFVORMIGE KUNSTSTOF VOORWERPEN EN S PUITGIETEENHEID

5

Uit EP-A-0 566 266 is bekend een spuitgietma-trijs voor het vervaardigen van schijfvormige kunststof voorwerpen met een centraal gat, welke matrijs omvat: een eerste matrijsdeel; 10 een door middel van eerste verplaatsings- middelen ten opzichte van dat eerste matrijsdeel verplaatsbaar tweede matrijsdeel; welke twee matrijsdelen verplaatsbaar zijn tussen een gesloten eerste stand, waarin ze samen ten 15 dele een met de vorm van een te vervaardigen voorwerp corresponderende vormholte begrenzen, en een open tweede stand, waarin een gevormd voorwerp kan worden uitgenomen; een derde matrijsdeel, dat zich in de gesloten stand van het eerste en tweede matrijsdeel door de daar-20 door bepaalde vormholte heen uitstrekt en in het gebied van die vormholte een vorm bezit, die correspondeert met de vorm van het centrale gat, welk derde matrijsdeel door middel van tweede verplaatsingsmiddelen door middel van een van het eerste matrijsdeel deel uitmakende 25 geleidingsbus axiaal met het eerste en het tweede matrijsdeel verplaatsbaar is tussen een eerste stand, waarin het mede een begrenzing van de vormholte vormt en een teruggetrokken tweede stand; welk derde matrijsdeel een kanaal begrenst, dat 30 aan het vrije buiteneinde met het spuitmondstuk van een spuitgietinrichting aansluitbaar is, en aan de andere zijde met een inspuiting uitmondt in het gebied van de vormholte in de eerste stand van het eerste en het tweede matrijsdeel en de eerste stand van het derde matrijsdeel, 35 en in de tweede stand van het derde matrijsdeel blind uitmondt tegen de binnenwand van de geleidingsbus; en verwarmingsmiddelen voor het in de plastische toestand houden van in het kanaal aanwezige kunststof.

1010868 2

Het is een doel van de uitvinding, deze bekende spuitgietmatrijs op een aantal punten te verbeteren.

In het bijzonder gaat het erom een betere beheersbaarheid te verkrijgen van de temperatuurhuis-5 houding in de matrijs, en wel om de kunststof in het kanaal vloeibaar te houden en de kunststof in de vorm te laten stollen. Verder is het van belang dat tijdens het gieten de kunststof pas in de distale delen van de gietvorm stolt en niet in de direct op de uitmonding van het 10 kanaal aansluitende delen van de gietvorm.

Hiertoe is tussen de geleidingsbus en de eerste koelmiddelen een ringvormige thermische isolator aangebracht .

Om een betrouwbare sluiting van de klep te 15 combineren met een geringe druk op kleplichaam en klep-zitting in de contactoppervlakken verdient die uitvoering de voorkeur, waarin het kleplichaam in hoofdzaak dezelfde vorm bezit als de klepzitting.

Gebruik kan worden gemaakt van een ringvormige 20 krans doorvoeropeningen, waarmee het kanaal in de vorm-holte uitmondt. De voorkeur wordt echter gegeven aan een uitvoering, waarin het kanaal via een ringvormige opening in de vormholte uitmondt. In deze voorkeursuitvoering wordt een zo homogeen mogelijke instroming verzekerd.

25 In een specifieke uitvoering vertoont de matrijs volgens de uitvinding het kenmerk dat althans het buitenvlak van het kleplichaam een hardheid bezit die ten minste overeenkomt met die van hardmetaal.

Deze laatste uitvoering kan met voordeel de 30 bijzonderheid vertonen dat althans het genoemde buitenvlak uit keramisch materiaal bestaat.

De geleidingsribben dienen in axiale richting een zekere uitgestrektheid te bezitten. Hiermee wordt een betrouwbare axiale geleiding gerealiseerd. De geleidings-35 uitsteeksels hebben bij voorkeur een zodanig groot werkzaam oppervlak met het daarmee samenwerkende oppervlak gemeen, dat de druk tussen de betreffende vlakken zeer i 1010868 3 klein is. Dit komt de levensduur en geringe wrijving ten goede.

Voor optische informatiedragers, zoals CD-audio, CD-ROM, CD-R, CD-i, DVD, en dergelijke, is het van 5 het grootste belang, dat de optische kwaliteit van de gewoonlijk uit polycarbonaat bestaande informatiedragers aan de allerhoogste te stellen eisen voldoet. Om dit doel te realiseren omvat in een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld de matrijs volgens de uitvinding in de middenzone van de 10 vormholte werkzame eerste koelmiddelen voor het koelen van de vormholte binnenstromende kunststof, welke middenzone zich uitstrekt over een gebied met een diameter van (0,30 ± 0,15) x de diameter van de vormholte. Door het aldus tempereren van de binnenstromende kunststof blijkt 15 een substantiële kwaliteitsverbetering realiseerbaar te zijn.

Volgens een ander aspect van de uitvinding kan in een uitvoering waarin het kleplichaam dezelfde vorm bezit als de klepzitting en het kanaal via een ring-20 vormige opening in de vormholte uitmondt matrijs volgens de uitvinding de bijzonderheid bezitten dat de betreffende vorm een conische vorm is.

Een specifieke variant vertoont de bijzonderheid dat de tophoek van de conische vorm een waarde van 25 (20 ± 5)0 bezit.

Volgens een ander aspect van de uitvinding kan de matrijs de bijzonderheid vertonen dat het aandruk-orgaan een aandrukcilinder is, die is voorzien van tweede koelmiddelen.

30 Teneinde de hiervoor beschreven geleidings- uitsteeksels met zo gering mogelijke wrijving over het daarmee samenwerkende oppervlak te laten bewegen kan volgens een ander aspect van de uitvinding de matrijs de bijzonderheid vertonen dat waarin de geleidingsuitsteek-35 seis door middel van een de wrijving verlagende deklaag met het aangrenzende oppervlak samenwerken, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

1010868 4

Een dergelijke deklaag dient hittebestendig en slijtvast te zijn.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding kan de matrijs de bijzonderheid vertonen dat de deklaag 5 op alle oppervlakken van het kanaal is aangebracht en tevens van een type is, dat ten opzichte van de langsstromende kunststof anti-hechteigenschappen vertoont, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

In een specifieke uitvoering vertoont de 10 matrijs de bijzonderheid dat het kleplichaam losneembaar met de rest van het derde matrijsdeel verbonden is en uit warmte slecht geleidend materiaal, bijvoorbeeld een keramisch materiaal, bestaat. In dit geval kan het aan erosie en veroudering door druk onderhevige kleplichaam 15 naar wens worden vervangen. Tevens wordt door de geringe warmtegeleiding door het kleplichaam voorkomen dat ongewenste thermische koppelingen worden gevormd.

Om de werking van een matrijs zo veel mogelijk beheersbaar te houden verdient die variant de voorkeur, 20 waarin de verwarmingsmiddelen gescheiden zijn van de eerste koelmiddelen.

Deze laatste variant vertoont in een specifieke uitvoering de bijzonderheid dat tussen de geleidingsbus en de eerste koelmiddelen een ringvormige thermische 25 isolator is aangebracht.

De uitvinding verschaft verder een spuitgiet-eenheid, omvattende ten minste twee spuitgietmatrijzen voor het vervaardigen van schijfvormige kunststof voorwerpen met een centraal gat, elk van welke matrijzen 30 omvat: een eerste matrijsdeel; een door middel van eerste verplaatsings-middelen ten opzichte van dat eerste matrijsdeel verplaatsbaar tweede matrijsdeel; 35 welke twee matrijsdelen door middel van de eerste verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar zijn zijn tussen een gesloten eerste stand, waarin ze samen ten dele een met de vorm van een te vervaardigen voorwerp 1010868 5 corresponderende vormholte begrenzen, en een open tweede stand, waarin een gevormd voorwerp kan worden uitgenomen; een derde matrijsdeel, dat zich in een werkzame stand, in de gesloten stand van het eerste en 5 tweede matrijsdeel, door de daardoor bepaalde vormholte heen uitstrekt en in het gebied van die vormholte een vorm bezit, die correspondeert met de vorm van het centrale gat, welk derde matrijsdeel door middel van tweede verplaatsingsmiddelen door middel van een van het 10 eerste matrijsdeel deel uitmakende geleidingsbus axiaal ten opzichte van het eerste en het tweede matrijsdeel verplaatsbaar is tussen de genoemde werkzame stand, waarin het mede een begrenzing van de vormholte vormt, en een teruggetrokken ruststand; 15 welk derde matrijsdeel met de geleidings bus een kanaal begrenst, dat aan zijn van de vormholte afgerichte vrije einde met het spuitmondstuk van een spuitgietinrichting aansluitbaar is, welk kanaal aan zijn aan de vormholte 20 grenzende einde selectief kan worden geopend en gesloten door middel van een klep, bestaande uit een klepzitting die wordt gevormd door een naar de vormholte toe zich verbredend deel van het Tiinnenvlak van de geleidingsbus en een kleplichaam dat wordt gevormd door een verbreding 25 aan het betreffende einde van het derde matrijsdeel, zodanig dat in de geopende werkzame toestand van de klep het kanaal ringvormig uitmondt in de vormholte en in de gesloten ruststand van de klep het kanaal van de vormholte gescheiden isf "' ' 30 welk kleplichaam naar de werkzame stand van de klep kan worden "verplaatst door de druk van de door het kanaal heen toegevoerde kunststof en naar de ruststand kan worden verplaatst door een zich door het tweede matrijsdeel heen uitstrekkend aandrukorgaan, 35 waarbij de werkzaamheid van het aandrukorgaan en de toevoer van kunststof nooit gelijktijdig optreden,· en 1010868 6 met de geleidingsbus samenwerkende eerste verwarmingsmiddelen voor het in de plastische toestand houden van in het kanaal aanwezige kunststof.

Om een betrouwbare sluiting van de klep te 5 combineren met een geringe druk op kleplichaam en klep-zitting in de contactoppervlakken verdient die uitvoering de voorkeur, waarin het kleplichaam in hoofdzaak dezelfde vorm bezit als de klepzitting.

Gebruik kan worden gemaakt van een ringvormige 10 krans doorvoeropeningen, waarmee het kanaal in de vorm-holte uitmondt. De voorkeur wordt echter gegeven aan een uitvoering, waarin het kanaal via een ringvormige opening in de vormholte uitmondt. In deze voorkeursuitvoering wordt een zo homogeen mogelijke instroming verzekerd.

15 In een specifieke uitvoering vertoont de een heid volgens de uitvinding het kenmerk dat althans het buitenvlak van het kleplichaam een hardheid bezit die ten minste overeenkomt met die van hardmetaal.

Deze laatste uitvoering kan met voordeel de 20 bijzonderheid vertonen, dat althans het genoemde buitenvlak uit keramisch materiaal bestaat.

Een specifieke uitvoering vertoont de bijzonderheid dat het derde matrijsdeel door de geleidingsbus schuifbaar wordt gedragen door middel van een aantal 25 aan de geleidingsbus en/of aan het derde matrijsdeel aanwezige geleidingsuitsteeksels. De geleidingsuitsteek-sels kunnen naar keuze aan het binnenvlak van de geleidingsbus of het buitenvlak van het derde matrijsdeel aangebracht zijn of een combinatie daarvan. Deze ge-30 leidingsuitsteeksels kunnen met voordeel angulair equidistant zijn geplaatst. Om productietechnische redenen wordt er de voorkeur aan gegeven, de geleidingsuitsteeksels, bijvoorbeeld in de vorm van ribben, aan het derde matrijsdeel te vormen. De geleidingsuitsteeksels 35 dienen in axiale richting een zekere uitgestrektheid te bezitten of er wordt gebruik gemaakt van op axiale afstand van elkaar gelegen separate uitsteeksels. Hiermee wordt een betrouwbare axiale geleiding gerealiseerd. De i 1010868 7 geleidingsuitsteeksels hebben bij voorkeur een zodanig groot werkzaam oppervlak met het daarmee samenwerkende oppervlak gemeen, dat de druk tussen de betreffende vlakken zeer klein is. Dit komt de levensduur en geringe 5 wrijving ten goede.

Voor optische informatiedragers, zoals CD-audio, CD-ROM, CD-R, CD-i, DVD, en dergelijke, is het van het grootste belang, dat de optische kwaliteit van de gewoonlijk uit polycarbonaat bestaande informatiedragers 10 aan de allerhoogste te stellen eisen voldoet. Om dit doel te realiseren omvat in een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld de eenheid volgens de uitvinding in de middenzone van de vormholte werkzame eerste koelmiddelen voor het koelen van de vormholte binnenstromende kunststof, welke midden-15 zone zich uitstrekt over een gebied met een diameter van (0,30 ± 0,15) x de diameter van de vormholte. Door het aldus tempereren van de binnenstromende kunststof blijkt een substantiële kwaliteitsverbetering realiseerbaar te zijn.

20 Volgens een ander aspect van de uitvinding kan in een uitvoering waarin het kleplichaam dezelfde vorm bezit als de klepzitting en het kanaal via een ringvormige opening in de vormholte uitmondt matrijs volgens de uitvinding de bijzonderheid bezitten dat de betreffen-25 de vorm een conische vorm is.

Een specifieke variant vertoont de bijzonderheid dat de tophoek van de conische vorm een waarde van (20 ± 5)° bezit.

Volgens een ander aspect van de uitvinding kan 30 de eenheid de bijzonderheid vertonen dat het aandruk- orgaan een aandrukcilinder is, die is voorzien van tweede koelmiddelen.

Teneinde de hiervoor beschreven geleidingsuitsteeksels met zo gering mogelijke wrijving over het 35 daarmee samenwerkende oppervlak te laten bewegen kan volgens een ander aspect van de uitvinding de eenheid de bijzonderheid vertonen dat waarin de geleidingsuitsteeksels door middel van een de wrijving verlagende deklaag 1010868 8 met het aangrenzende oppervlak samenwerken, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

Een dergelijke deklaag dient hittebestendig en slijtvast te zijn.

5 Volgens weer een ander aspect van de uitvinding kan de eenheid de bijzonderheid vertonen dat de deklaag op alle oppervlakken van het kanaal is aangebracht en tevens van een type is, dat ten opzichte van de langsstromende kunststof anti-hechteigenschappen vertoont, 10 bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

In een specifieke uitvoering vertoont de eenheid de bijzonderheid dat het kleplichaam losneembaar met de rest van het derde matrijsdeel verbonden is en uit warmte slecht geleidend materiaal, bijvoorbeeld een 15 keramisch materiaal, bestaat. In dit geval kan het aan erosie en veroudering door druk onderhevige kleplichaam naar wens worden vervangen. Tevens wordt door de geringe warmtegeleiding door het kleplichaam voorkomen dat ongewenste thermische koppelingen worden gevormd.

20 Om de werking van een eenheid zo veel mogelijk beheersbaar te houden verdient die variant de voorkeur, waarin de verwarmingsmiddelen gescheiden zijn van de eerste koelmiddelen.

Deze laatste variant vertoont in een specifieke 25 uitvoering de bijzonderheid dat tussen de geleidingsbus en de eerste koelmiddelen een ringvormige thermische isolator is aangebracht.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen tonen: 30 figuur 1 een langsdoorsnede door een matrijs volgens de uitvinding, die is aangesloten aan het spuit-mondstuk van een spuitgietinrichting; figuur 2 een detail van een matrijs volgens figuur 1 op vergrote schaal; 35 figuur 3 een gedeeltelijk weggebroken pespecti- visch aanzicht van het derde matrijsdeel; de figuren 4, 5, 6, 7 en 8 details op vergrote schaal van de matrijs in respectieve bedrijfsstanden; 1010868 9 figuur 9 een dwarsdoorsnede door een spuitgiet-matrijs in een andere uitvoeringsvorm; figuur 10 het derde matrijsdeel volgens figuur 9 in gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht; 5 figuur 11 in dwarsdoorsnede een tweevoudige spuitgieteenheid met twee matrijzen van het in figuur 9 getoonde type; en figuur 12 een tweevoudige spuitgieteenheid in een andere uitvoering.

10 De figuren 1, 2, 4, 5, 6, 7 en 8 tonen een spuitgietmatrijs 1 voor het vervaardigen van schijf -vormige kunststof voorwerpen met een centraal gat. De matrijs omvat een eerste matrijsdeel 2, een door middel van niet-getekende en algemeen bekende eerste verplaat-15 singsmiddelen ten opzichte van dat eerste matrijsdeel 2 verplaatsbaar tweede matrijsdeel 3, welke twee matrijsdelen 2, 3 door middel van eerste verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar zijn tussen een in de figuren l, 2, 5, 6, 7 weergegeven gesloten eerste stand, waarin ze samen met 20 een ring 5 een met de vorm van een te vervaardigen voorwerp corresponderende vormholte 6 begrenzen en een met 7 aangeduide open tweede stand, waarin een gevormd voorwerp 8 kan worden uitgenomen,· een derde matrijsdeel 4 (zie ook figuur 3), dat zich in een werkzame stand, in de gesloten 25 stand van het eerste en het tweede matrijsdeel 3, 4 conform de figuren 1, 2, 5, 6, 7 door de daardoor bepaalde vormholte 6 heen uitstrekt en in het gebied van die vormholte 6 een vorm bézit, die correspondeert met de vorm van het centrale gat 9 van het voorwerp 8, welk 30 derde matrijsdeel 4 dóör middel van hierna te beschrijven tweede verplaatsingsmiddelen door middel van een van het eerste matrijsdeel 2 deel uitmakende geleidingsbus 10 axiaal met het eerste en het tweede matrijsdeel 2, 3 verplaatsbaar is tussen de genoemde werkzame stand, 35 waarin het mede een begrenzing van de vormholte 6 vormt, en een teruggetrokken ruststand die is getekend in de figuren 4, 5, 7, 8; weTk””derde matrijsdeel 4 met de geleidingsbus 10 een kanaal 11 begrenst dat aan zijn van f010868 10 de vormholte 6 afgerichte vrije einde 12 met het spuit-mondstuk 13 van een spuitgietinrichting 14 aansluitbaar is, welk kanaal 11 aan zijn aan de vormholte grenzende einde 15 selectief kan worden geopend en gesloten door 5 middel van een klep bestaande uit een klepzitting die wordt gevormd door een naar de vormholte 6 toe zich verbredend deel 16 van het binnenvlak 17 van de ge-leidingsbus 10 en een kleplichaam dat wordt gevormd door een verbreding aan het betreffende einde 19 van het derde 10 matrijsdeel 4, zodanig dat in de geopende werkzame toestand van de klep 16, 18 het kanaal 11 ringvormig uitmondt in de vormholte 6 en in de gesloten ruststand van de klep 16, 18 het kanaal 11 van de vormholte 6 gescheiden is; welk kleplichaam 18 naar de werkzame stand van de 15 klep (figuur 6) kan worden verplaatst door de druk van de door het kanaal 11 heen toegevoerde kunststof 20 en naar de ruststand (figuur 7) kan worden verplaatst door een zich door het tweede matrijsdeel 3 heen uitstrekkend aandrukorgaan 21, waarbij de werkzaamheid van het aan-20 drukorgaan 21 en de toevoer van kunststof 20 nooit gelijktijdig optreden; en met de geleidingsbus 10 samenwerkende eerste verwarmingsmiddelen 122 en tweede verwarmingsmiddelen 123 voor het in de plastische toestand houden van in het kanaal 11 aanwezige kunststof 20. Aldus 25 vormen de druk van de door het kanaal heen toegevoerde kunststof en het aandrukorgaan de tweede verplaatsings-middelen.

Een ringvormige vernauwing 37 dient als tegen-houder voor matrijsdeel 3.

30 Zoals de figuren tonen, kan het kleplichaam 18 in hoofdzaak dezelfde vorm bezitten als de klepzitting 16. De tekeningen tonen, dat de betreffende vorm een conische vorm is met een tophoek van ongeveer 20°. Met de beschreven structuur mondt het kanaal 11 in het gebied 35 van de klep 16, 18 via een ringvormige opening uit in de vormholte 6, althans in de in figuur 6 getoonde werkzame stand.

7010868 11

Het derde matrijsdeel 4 heeft de vorm van een torpedo, zoals figuur 4 duidelijk toont, en heeft een algemeen langwerpige vorm met drie geleidingsribben 22, 23, 24, die schuifbaar zijn over het binnenvlak 17.

5 Doordat de ribben 22, 23, 24 zich over een substantiële axiale afstand uitstrekken en met geringe speling binnen het genoemde cilindrische vlak 17 passen, wordt het derde matrijsdeel 3 gemakkelijk schuifbaar zonder substantiële radiële afwijking gedragen.

10 In de middenzone van de vormholte 6 zijn koel- middelen selectief werkzaam. Deze bestaan uit een met het eerste matrijsdeel 2 één geheel vormend of daar conform bijgaande tekeningen van gescheiden koelelement 25 met koelkanaal 26. Het voorvlak 27 van element 25 ligt exact 15 in hetzelfde vlak als het voorvlak 28 van matrijsdeel 2. Het effect van de werkzaamheid van deze koelmiddelen 25, 26 is, dat de in de situatie volgens figuur 6 binnen de vormholte 6 binnenstromende kunststof wordt gekoeld, hetgeen blijkt te resulteren in een sterk verbeterde 20 optische kwaliteit van de gevormde schijfvormige voorwerpen, hetgeen in het bijzonder van belang is voor transparante schijfvormige informatiedragers.

De aandrukcilinder 21 kan thermisch gekoppeld zijn met een koelkanaal 29.

25 In het voorliggende uitvoeringsvoorbeeld zijn alle in aanmerking komende vlakken van het derde matrijsdeel 4 en van het kanaal 11 voorzien van een deklaag die ten opzichte van de langsstromende kunststof 20 anti-hechteigenschappen 'vertoont, hittebestendig is, slijtvast 30 is en de wrijving tussën~de geleidingsribben 22, 23, 24 en het oppervlak 17 verlaagd. Voorbeeld van een dergelijke deklaag is titaniumnitride (TiN), diamond-like carbon (DLC) of dergelijke.

Het als kleplichaam dienstdoende uitsteeksel 19 35 is op de in het bijzonder in figuur 3 duidelijk getoonde wijze door middel van een schroef 30 met de rest van het derde matrijsdeel 4 verbonden. Aldus kan het kleplichaam 1010868 12 worden uitgewisseld voor een ander kleplichaam en bovendien uit een ander materiaal bestaan. Een geschikt materiaal is een warmte slecht geleidend materiaal, bijvoorbeeld een keramisch materiaal. Het feit, dat het 5 kleplichaam 18 uitwisselbaar is en losneembaar met de rest van matrijsdeel 4 is verbonden, heeft het voordeel dat het kan worden vervangen in geval van slijtage en bovendien dat het van een relatief duur materiaal kan zijn vervaardigd, zonder dat dit de totale kosten voor 10 matrijsdeel 4, 18 substantieel verhoogt.

De geleidingsbus 10 is via een thermisch isolerende ring 31 verbonden met het koelelement 25. Aldus is het verwarmingselement 122 thermisch gescheiden van het koelelement 25. Hierdoor wordt op betrouwbare wijze 15 gerealiseerd, dat de in kanaal 11 aanwezige kunststof in de verwarmde plastische toestand wordt gehouden, terwijl tijdens het instromen in de vormholte 6 de kunststof wordt gekoeld.

In de situatie volgens figuur 4 wordt de 20 matrijs 1 naar de gesloten toestand gebracht door het verplaatsen van tweede matrijsdeel 3 volgens pijl 32. De klep 16, 18 is gesloten en de in kanaal 11 aanwezige kunststof 20 is drukloos.

Figuur 5 toont de sitatie, waarin de matrijs 25 gesloten is en de vormholte 6 is gevormd.

Figuur 6 toont de volgende fase, waarin de kunststof 20 in het kanaal 11 onder druk wordt gezet, waardoor kleplichaam 18 wordt verplaats naar de in figuur 6 getoonde toestand, waarin de klep 16, 18 is geopend en 30 de kunststof via een ringvormige injectiezone wordt geïnjecteerd. In deze situatie stroomt er koelvloeistof door koelkanaal 26 voor het koelen van voorvlak 27.

Tevens vindt na het injecteren het uitoefenen van een zekere na-druk plaats. In deze fase vloeit er tevens 35 koelvloeistof door koelkanaal 29.

De injectie is hiermee beëindigd. Aandrukcilinder 21 wordt zoals figuur 7 vertoond volgens pijl 33 naar rechts verplaatst, waardoor kleplichaam 18 i 1010868 13 tegen klepzitting wordt gedrukt en daarmee de klep weer is gesloten. Opgemerkt wordt, dat er onder alle omstandigheden sprake is van een cilindrisch buitenvlakdeel 34 van matrijsdeel 4, dat samenwerkt met het cilindrische 5 binnenvlak 35 van kanaal 11. Deze beide vlakken definiëren onder alle omstandigheden een kleinste door-stroomopening. Deze cilindrische doorstroomopening sluit in de situatie volgens figuur 6 via een ringvormige radiale doorgang aan aan de konische doorgang die wordt 10 bepaald door klep 16, 18. Na het bereiken van de in figuur 7 getoonde toestand is het schijfvormige product 8 gereed en kan de matrijs worden geopend.

Figuur 8 toont dat daartoe matrijsdeel 3 volgens pijl 36 naar links wordt verplaatst, zodanig dat 15 schijf 8 kan worden uitgenomen.

Opgemerkt wordt, dat is afgezien van het weergeven van een zogenaamde stamper, dat wil zeggen een schijfvormig inzetstuk in de vormholte waarin de op de informatiedrager over te brengen informatie negatief is 20 afgebeeld.

Na het bereiken van de in figuur 8 getoonde situatie is de vervaardigingscyclus beëindigd en keert de inrichting terug naar de in figuur 4 getoonde toestand voor het vervaardigen van een volgend voorwerp.

25 Schematisch kunnen ten opzichte van EP-A-0 566 266 de voordelen van de uitvinding als volgt in telegramstijl in kaart worden gebracht.

1. De koeling van de snijbus ligt dichter bij de disc.

* Betere disckwaliteit * De warmtehuishouding van de inspuitspleet wordt beter beheersbaar.

5 2. Het staafverwarmingselement wordt niet meer gebruikt en de verdeling/plaats van de verwarmingselementen is gewijzigd.

* Montage en demontage van de unit is aanzienlijk 10 gebruikersvriendelijker.

1010868 14 * Element buiten het kunststof-kanaal maakt verwarming uniformer.

* Minder last van externe temperatuureifecten * Geen verbrand materiaal meer 5 3. Minder onderdelen worden in elkaar gemonteerd.

* De warmte verdeling is uniformer * Geen lekkage van kunststof tussen de onderdelen.

* De constructie is sterker 10 * De verwarmingselementen kunnen dichter bij de kunst stof en de vormholte geplaatst worden.

* Geeft meer mogelijkheden om de koeling van de snij-bus dichter bij de caviteit te leggen.

(zie verbetering 1) 15 4. De ringflow-unit kan niet meer bewegen ten opzichte van de matrijs.

* Geen lekkage van kunststof tussen de onderdelen.

* Minder slijtage tussen de onderdelen die ten opzich- 20 te van elkaar bewegen.

* De veer die de oude ringflow-unit tegen de neus drukt is komen te vervallen.

* Beweging van een warm onderdeel (±330°C) in een koude matrijs (±60°C) is komen te vervallen.

25 * Het spuitmondstuk kan tijdens het proces stil tegen de ringflow-unit blijven staan. Dit geeft minder kans op lekkage tussen ringflow-unit en spuitneus.

* De uitlijningsfout van de neus is niet meer belangrijk.

30 5. De disc wordt niet meer op een warme doorn (ringflow-unit) van de vaste matrijshelft gespoten maar op een koude doorn (gekoelde punch) van de bewegende matrij s-helft.

35 * De gatkwaliteit is beter.

* Tijdens het openlopen van de matrijs kan de disc op de koude doorn blijven hangen.

101 0868 15 * De bewegende zijde van de matrijs kan goed op temperatuur gehouden worden.

* Grotere toelaatbare uitlijningsfout.

5 6. De slag die nodig is om de aanspuitspleet te openen of te sluiten is een factor 15 verkleind.

* Geen lekkage van kunststof tussen de onderdelen, * Minder slijtage tussen de onderdelen die ten opzichte van elkaar bewegen.

10 * Bewegingsnaukeurigheid onafhankelijk van de neusbe- weging.

7. De overgang van gat naar ring in de kunststof-stroom gaat niet meer via kleine gaatjes maar via grote uit- 15 sparingen in de bewegende torpedo.

7 * Het doorstroom-oppervlak blijft tot aan de aanspuit spleet redelijk constant.

* Aanmaak van onderdelen wordt eenvoudiger.

* Betere disckwaliteit.

20 * De druk die nodig is om in te spuiten is kleiner.

* Geen last van verbrand materiaal * De smelt is homogener 8. De nieuwe ringflow-unit is goedkoper dan de oude 25 ringflow unit: * Minder onderdelen * Minder nauwkeurige maten * Minder coatings 30 Figuur 9 toont een gedeelte van een spuitgietmatrijs 101, die deel uitmaakt van de in figuur ll getoonde dubbele spuitgieteenheid 102.

De matrijs 101 komt voor een belangrijk deel overeen met de matrijs 1 volgens figuur 2. Wezenlijk anders is de 35 vorm van de hierna te beschrijven helixvormige gelei-dingsribben.

Met verwijzing naar figuur 3 wordt erop gewezen, dat de geleidingsribben 22, 23, 24 in de daar getekende 1010868 16 uitvoering in hoofdzaak recht zijn. De matrijs 101 volgens figuur 9 vertoont een derde matrijsdeel 103 met geleidingsribben 104, 105, 106, die, zoals getekend, een algemene helixvorm vertonen en angulair equidistant 5 gerangschikt zijn en identieke vormen bezitten. Het doel van deze structuur is, ervoor te zorgen dat tijdens het injecteren van kunststof door de door de ribben 104, 105, 106 bepaalde kanalen stromende kunststof een roterende kracht op het derde matrijsdeel 103 uitoefent. Hierdoor 10 wordt een regelmatiger slijtagepatroon van de betreffende contactvlakken gerealiseerd, hetgeen de levensduur * van de matrijs ten goede komt.

Voor het overige wordt met betrekking tot de matrijs 101 verwezen naar de matrijs 1 volgens figuur 2.

15 Figuur 10 toont het algemeen torpedo-vormige derde matrijsdeel 103.

De aandacht wordt erop gevestigd, dat de conische verbreding 19 van het derde matrijsdeel 4 volgens figuur 3 op iets andere wijze is uitgevoerd dan in het derde 20 matrijsdeel 103 volgens figuur 10. Functioneel en voor een goed begrip van de uitvinding is dit echter niet van belang.

Figuur 11 toont, dat de spuitgieteenheid 102 twee matrijzen van het type volgens figuur 9 omvat. Daarom 25 zijn deze beide matrijzen met hetzelfde verwijzingsgetal aangeduid, namelijk 101. De aandacht wordt erop gevestigd, dat elk van beide matrijzen een pneumatische aanduweenheid 107 omvat voor het na het vormen van een kunststof voorwerp naar een gesloten positie, zoals in 30 figuur 9 is weergegeven dringen, van het derde matrijsdeel 103. In die stand sluit de conische verbreding 19 op de wijze van een kleplichaam afdichtend tegen de corresponderend gevormde conische klepzitting 16. Voor het overige van de werking van de matrijs 101 wordt kort-35 heidshalve verwezen naar de figuren 2, 4, 5, 6, 7 en 8.

Figuur 12 tenslotte toont een dubbele spuitgiet- 1010868 17 eenheid 108 met twee spuitgietmatrijzen 109, 110 in een andere uitvoering dan in figuur 11 is weergegeven met verwijzing naar de eenheid 102.

In de spuitgieteenheid 102 is elk van de matrijzen 5 101 voorzien van een derde matrijsdeel 103 volgens figuur 10. Dit matrijsdeel is glijdend verschuifbaar in kanaal 111 in de uitvoering volgens figuur 12 is het derde matrijsdeel 112 eveneens axiaal verschuifbaar, maar wordt via een doorgaand gat 113 in de dubbele hotrunner 114 10 schuifbaar geleid door middel van een van het derde matrijsdeel 12 deel uitmakende geleidingssteel 115.

De meervoudige hotrunner 114 sluit met zijn ingangs-kanaal 115 op dezelfde wijze als weergegeven in figuur l, aan aan een kunststof-plastificeer- en injectie-eenheid, 15 die op zichzelf van bekend type is. Het invoerkanaal 115 vertakt zich in twee kanalen respectievelijk 116, 117 die elk een deelstroom kunststoftoevoeren naar de respectieve matrijzen 101, 101 respectievelijk 109, 110.

Met betrekking tot de uitvoeringen volgens respec-20 tievelijk de figuren 11 en 12 wordt opgemerkt, dat de voordelen in de uitvoering volgens figuur 12 hierin kunnen zijn gelegen, dat de kunststof stroom in de richting van klep 16, 19 minder wordt beïnvloed, en meer het karakter van een cilindermantelvormige stroom bezit. 25 Verder kan op een zeer eenvoudige wijze een als aanslag werkende verbreding 118 buiten de matrijs 109, 110 gepositioneerd zijn. Een nadeel van de structuur volgens figuur 12 kan zijn, dat de hotrunner niet geheel gesloten is, zoals dat wel het geval is met de uitvoering volgens 30 de figuren 1, 2, 9 en dat"derhalve als gevolg van de zeer hoge injectiedrukken kunststoflekkage kan optreden.

1010868

Claims

1. Spuitgietmatrijs voor het vervaardigen van schijfvormige kunststof voorwerpen met een centraal gat, welke matrij s omvat: een eerste matrijsdeel; 5 een door middel van eerste verplaatsingsmidde- len ten opzichte van dat eerste matrijsdeel verplaatsbaar tweede matrijsdeel; welke twee matrijsdelen door middel van de eerste verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar zijn zijn 10 tussen een gesloten eerste stand, waarin ze samen ten dele een met de vorm van een te vervaardigen voorwerp corresponderende vormholte begrenzen, en een open tweede stand, waarin een gevormd voorwerp kan worden uitgenomen; een derde matrijsdeel, dat zich in een werkzame 15 stand, in de gesloten stand van het eerste en tweede matrijsdeel, door de daardoor bepaalde vormholte heen uitstrekt en in het gebied van die vormholte een vorm bezit, die correspondeert met de vorm van het centrale gat, welk derde matrijsdeel door middel van tweede ver-20 plaatsingsmiddelen door middel van een van het eerste matrijsdeel deel uitmakende geleidingsbus axiaal ten opzichte van het eerste en het tweede matrijsdeel verplaatsbaar is tussen de genoemde werkzame stand, waarin het mede een begrenzing van de vormholte vormt, en een 25 teruggetrokken ruststand; welk derde matrijsdeel met de geleidingsbus een kanaal begrenst, dat aan zijn van de vormholte afgerichte vrije einde met het spuitmondstuk van een spuitgiet-inrichting aansluitbaar is, 30 welk kanaal aan zijn aan de vormholte grenzende einde selectief kan worden geopend en gesloten door middel van een klep, bestaande uit een klepzitting die wordt gevormd door een naar de vormholte toe zich verbredend deel van het binnenvlak van de geleidingsbus 35 en een kleplichaam dat wordt gevormd door een verbreding 1010868 aan het betreffende einde van het derde matrijsdeel, zodanig dat in de geopende werkzame toestand van de klep het kanaal ringvormig uitmondt in de vormholte en in de gesloten ruststand van de klep het kanaal van de vorm-5 holte gescheiden is; welk kleplichaam naar de werkzame stand van de klep kan worden verplaatst door de druk van de door het kanaal heen toegevoerde kunststof en naar de ruststand kan worden verplaatst door een zich door het 10 tweede matrijsdeel heen uitstrekkend aandrukorgaan, waarbij de werkzaamheid van het aandrukorgaan en de toevoer van kunststof nooit gelijktijdig optreden; en met de geleidingsbus samenwerkende eerste verwarmingsmiddelen voor het in de plastische toestand 15 houden van in het kanaal aanwezige kunststof; waarin het derde matrijsdeel door de geleidingsbus schuifbaar wordt gedragen door middel van een aantal aan het derde matrijsdeel aanwezige geleidingsribben, die zich angulair equidistant uitstrekken en elk een schroef-20 lijnvorm bezitten, zodanig dat het derde matrijsdeel tijdens kunststofinjectie roterend aangedreven wordt, met het kenmerk. dat tussen de geleidingsbus en de eerste koelmiddelen een ringvormige thermische isolator is aangebracht.

2. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, waarin het kleplichaam in hoofdzaak dezelfde vorm bezit als de klepzitting.

3. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, waarin het kanaal via een ringvormige opening in de vormholte 30 uitmondt.

4. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, waarin althans het buitenvlak van het kleplichaam een hardheid bezit die ten minste overeenkomt met die van hardmetaal.

5. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 4, waarin 35 althans het genoemde buitenvlak uit keramisch materiaal bestaat.

6. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, om- 1010868 vattende in de middenzone van de vormholte werkzame eerste koelmiddelen voor het koelen van de vormholte binnenstromende kunststof, welke middenzone zich uitstrekt over een gebied met een diameter van (0,30 + 0,15) 5 x de diameter van de vormholte.

7. Spuitgietmatrijs volgens de conclusies 2 en 3, waarin de betreffende vorm een conische vorm is.

8. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 8, waarin de tophoek van de conische vorm een waarde van (20 ± 5)° 10 bezit.

9. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, waarin het aandrukorgaan een aandrukcilinder is, die is voorzien van tweede koelmiddelen.

10. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 1, 15 waarin de geleidingsribben door middel van een de wrij-ving verlagende deklaag met het aangrenzende oppervlak samenwerken, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

11. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 10, waarin de deklaag op alle oppervlakken van het kanaal is 20 aangebracht en tevens van een type is, dat ten opzichte van de langsstromende kunststof anti-hechteigenschappen vertoont, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

12. Spuitgietmatrijs volgens conclusie l, waarin het kleplichaam losneembaar met de rest van het 25 derde matrijsdeel verbonden is en uit warmte slecht geleidend materiaal, bijvoorbeeld een keramisch materiaal, bestaat.

13. Spuitgietmatrijs volgens conclusie l, waarin de verwarmingsmiddelen gescheiden zijn van de 30 eerste koelmiddelen.

14. Spuitgieteenheid, omvattende ten minste twee spuitgietmatrijzen voor het vervaardigen van schijf-vormige kunststof voorwerpen met een centraal gat, elk van welke matrijzen omvat: 35 een eerste matrijsdeel; een door middel van eerste verplaatsings-middelen ten opzichte van dat eerste matrijsdeel verplaatsbaar tweede matrijsdeel; 't 0 1 08 68 welke twee matrijsdelen door middel van de eerste verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar zijn zijn tussen een gesloten eerste stand, waarin ze samen ten dele een met de vorm van een te vervaardigen voorwerp 5 corresponderende vormholte begrenzen, en een open tweede stand, waarin een gevormd voorwerp kan worden uitgenomen; een derde matrijsdeel, dat zich in een werkzame stand, in de gesloten stand van het eerste en tweede matrijsdeel, door de daardoor bepaalde vormholte heen 10 uitstrekt en in het gebied van die vormholte een vorm bezit, die correspondeert met de vorm van het centrale gat, welk derde matrijsdeel door middel van tweede ver-plaatsingsmiddelen door middel van een van het eerste matrijsdeel deel uitmakende geleidingsbus axiaal ten 15 opzichte van het eerste en het tweede matrijsdeel verplaatsbaar is tussen de genoemde werkzame stand, waarin het mede een begrenzing van de vormholte vormt, en een teruggetrokken ruststand; welk derde matrijsdeel met de geleidingsbus een 20 kanaal begrenst, dat aan zijn van de vormholte afgerichte vrije einde met het spuitmondstuk van een spuitgiet-inrichting aansluitbaar is, welk kanaal aan zijn aan de vormholte grenzende einde selectief kan worden geopend en gesloten 25 door middel van een klep, bestaande uit een klepzitting die wordt gevormd door een naar de vormholte toe zich verbredend deel van het: binnenvlak van de geleidingsbus en een kleplichaam dat wordt gevormd door een verbreding aan het betreffende einde van het derde matrijsdeel, 30 zodanig dat in de geopende werkzame toestand van de klep het kanaal ringvormig uitmondt in de vormholte en in de gesloten ruststand van deklep het kanaal van de vormholte gescheiden is; welk kleplichaam naar de werkzame stand 35 van de klep kan worden verplaatst door de druk van de door het kanaal heen toegevoerde kunststof en naar de ruststand kan worden verplaatst door een zich door het tweede matrijsdeel heen uitstrekkend aandrukorgaan, 1010868 waarbij de werkzaamheid van het aandrukorgaan en de toevoer van kunststof nooit gelijktijdig optreden; en met de geleidingsbus samenwerkende eerste verwarmingsmiddelen voor het in de plastische toestand 5 houden van in het kanaal aanwezige kunststof, met het kenmerk, dat tussen de geleidingsbus en de eerste koelmiddelen een ringvormige thermische isolator is aangebracht.

15. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, 10 waarin het kleplichaam in hoofdzaak dezelfde vorm bezit als de klepzitting.

16. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, waarin het kanaal via een ringvormige opening in de vormholte uitmondt.

17. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, waarin althans het buitenvlak van het kleplichaam een hardheid bezit die ten minste overeenkomt met die van hardmetaal.

18. Spuitgieteenheid volgens conclusie 17, 20 waarin althans het genoemde buitenvlak uit keramisch materiaal bestaat.

19. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, waarin het derde matrijsdeel door de geleidingsbus schuifbaar wordt gedragen door middel van een aantal aan 25 de geleidingsbus en/of aan het derde matrijsdeel aanwezige geleidingsuitsteeksels.

20. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, omvattende in de middenzone van de vormholte werkzame eerste koelmiddelen voor het koelen van de vormholte 30 binnenstromende kunststof, welke middenzone zich uit- strekt over een gebied met een diameter van (0,30 ± 0,15) x de diameter van de vormholte.

21. Spuitgieteenheid volgens de conclusies 15 en 16, waarin de betreffende vorm een conische vorm is.

22. Spuitgieteenheid volgens conclusie 21, waarin de tophoek van de conische vorm een waarde van (20 ± 5)0 bezit. 101 0868

23. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, waarin het aandrukorgaan een aandrukcilinder is, die is voorzien van tweede koelmiddelen.

24. Spuitgieteenheid volgens conclusie 19, 5 waarin de geleidingsuitsteeksels door middel van een de wrijving verlagende deklaag met het aangrenzende oppervlak samenwerken, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

25. Spuitgieteenheid volgens conclusie 24, 10 waarin de deklaag op alle oppervlakken van het kanaal is aangebracht en tevens van een type is, dat ten opzichte van de langsstromende kunststof anti-hechteigenschappen vertoont, bijvoorbeeld TiN, DLC (diamond-like carbon).

26. Spuitgieteemheid volgens conclusie 14, 15 waarin het kleplichaam losneembaar met de rest van het derde matrijsdeel verbonden is en uit warmte slecht geleidend materiaal, bijvoorbeeld een keramisch materiaal, bestaat.

27. Spuitgieteenheid volgens conclusie 14, 20 waarin de verwarmingsmiddelen gescheiden zijn van de eerste koelmiddelen. 1010868