NL1012111C2 - Spuitgietmatrijssamenstel. - Google Patents

Description

Spuitgietmatrij ssamenstel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spuitgietmatrij ssamenstel omvattende twee, daartussen een vormholte begrenzende matrijsdelen waarbij een van 5 die matrijsdelen voorzien is van een de omtrek van die vormholte begrenzende, ten opzichte van dat matrijsdeel in de sluit/openingsrichting van die matrijsdelen verplaatsbare ring, waarbij middelen aanwezig zijn om die ring in openingsrichting van die matrijsdelen te drijven, waarbij, die middelen fluïdum-bediende zuiger-cilindersamenstellen omvatten.

10 Een dergelijke inrichting is bekend uit EP-0557147-A. In de stand der techniek worden dergelijke spuitgietmatrijzen bijvoorbeeld toegepast voor het spuiten van optische informatiedragers zoals cd's, dvd's enz. Daarbij bevindt zich tijdens het spuiten in de vormholte een zogenaamde stamper waarop de digitale optische informatie aangebracht is of waarop het groevenpatroon aanwezig is. Begrepen dient te worden 15 dat de uitvinding niet beperkt is tot een spuitgietmatrij s waarbij een dergelijke stamper toegepast wordt.

Na of tijdens het sluiten van de matrijs, d.w.z. bij het naar elkaar toe bewegen van de matrijsdelen wordt kunststof ingespoten. Bij het einde van de sluitslag ontstaat een golfbeweging veroorzaakt door de sluitstoot. Daardoor hebben de tegenover elkaar 20 liggende omtrekseinden van de betreffende matrijsdelen de neiging kortstondig enigszins uit elkaar te bewegen. Eenzelfde beweging wordt aangetroffen bij het beëindigen van het inspuiten van de kunststof. Deze bewegingen zijn zeer gering en desondanks is het bij de verhoogde druk die binnen de vormholte heerst mogelijk dat een geringe hoeveelheid kunststof buiten de vormholte treedt en daar "flash" 25 veroorzaakt. Vaak zijn dergelijke vliesjes niet acceptabel en dienen met de hand verwijderd te worden. Bovendien leiden deze tot vervuiling van de verschillende onderdelen van de matrijs.

Om dit te voorkomen is in de stand der techniek voorgesteld in een zogenaamde ontluchtingsring te voorzien. Deze is verplaatsbaar ten opzichte van het betreffende 30 matrijsdeel aangebracht waardoor geringe bewegingen tussen de matrijsdelen opgenomen kunnen worden. Anderzijds is het daarbij mogelijk tijdens de sluitbeweging ontluchting van de vormholte te verwezenlijken. In de stand der techniek werd een dergelijke ontluchtingsring met behulp van veerkracht naar buiten gedreven. Deze 1012111 2 veerkracht was zodanig dat onder normale bedrijfsomstandigheden altijd voldoende naar buiten bewegen gewaarborgd is, zonder dat bij de sluitbeweging een te grote kracht op de ring uitgoefend werd. Immers, indien deze kracht te groot wordt, doordat zware veren toegepast worden, zal inslaan van zowel de ring als het daar tegenover 5 liggende oppervlak van het andere matrij sdeel optreden.

In praktijk is gebleken dat het goed mogelijk is een dergelijke veerkracht zodanig uit te voeren dat onder normale bedrijfsomstandigheden de beweging van de ontluchtingsring optimaal is zonder de levensduur van het tegenoverliggende matrijsdeel nadelig te beïnvloeden.

10 Tijdens de opstartfase van het inspuitproces, d.w.z. gedurende de eerste inspuitingen zal het binnen de ontluchtingsring liggende deel geleidelijk opgewarmd worden. Na verloop van tijd zal de betreffende warmte overgedragen worden aan de ontluchtingsring en ontstaat een thermisch stabiel geheel. Echter tijdens de opwarmfase is het zich binnen de ring bevindende deel van de matrijs warmer dan de ring zelf. 15 Omdat de ring ten opzichte van de matrijs beweegbaar dient te zijn, maar anderzijds voorkomen dient te worden dat in de spleet tussen de ring en de matrijs kunststof binnentreedt, is de tolerantie tussen het inwendige van de ring en de matrijs bijzonder gering uitgevoerd. Gebleken is dat tijdens de opwarmfase daardoor klemmen van de ring plaatsvindt. Enerzijds kan niet meer gewaarborgd worden dat de ring voldoende 20 naar buiten treedt en anderzijds is scheefstaan waargenomen met alle gevolgen bij het sluiten van de matrijshelften van dien.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding dit nadeel te voorkomen waarbij enerzijds onder alle omstandigheden gegarandeerd moet zijn dat de ring naar buiten beweegt, maar anderzijds kracht opgelegd op de ring bij het sluiten van de matrijs niet 25 zodanig hoog is dat beschadiging van de contactoppervlakken tussen de ring en het tegenoverliggende matrijsdeel ontstaat.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven spuitgietmatrijssamenstel verwezenlijkt doordat dat die fluïdum-bediening zodanig is, dat bij op afstand liggende matrijsdelen die ring met een verhoudingsgewijs grote kracht in de openingsrichting 30 gedreven wordt en bij het naderen van die matrijsdelen een verhoudingsgewijs kleinere kracht op die ring in openingsrichting uitgeoefend wordt.

Door de veerconstructie met constante kracht te vervangen door fiuïdum-bediende zuiger-cilindersamenstellen kan afhankelijk van de omstandigheden de kracht 101 2 1 t 1 3 op de ontluchtingsring bepaald worden. Zo is het mogelijk tijdens de opwarmfase een hogere kracht op de ontluchtingsring aan te brengen. Eveneens is het (al dan niet in combinatie met het bovenstaande) mogelijk de kracht voor het naar buiten brengen van de ring bij het openen van de matrijs verhoudingsgewijs groot te laten zijn en 5 vervolgens deze kracht te verminderen of slechts geheel weg te nemen bij het dichtlopen van de matrijs. Daardoor zal de hierboven genoemde beschadiging van de tegenover elkaar liggende oppervlakken van ontluchtingsring en het andere matrijsdeel niet optreden. Zoals hierboven aangegeven, is het mogelijk de fluïdum-bediende zuiger-cilindersamenstellen te combineren met de in de stand der techniek bekende 10 constructie die met veerkracht werkt. Daardoor is het mogelijk dat tijdens normaal bedrijf, dat wil zeggen nadat alle delen zich op de gebruikelijke bedrijfstemperatuur bevinden, de veer in aandrukking voorziet, maar dat bij het kritische opstarten het fluïdum ondersteuning geeft.

In de Europese aanvrage 0557147 is sprake van een fluïdum-bediende ring 148 15 waarmee echter niet beoogd wordt het hierboven staande probleem op te lossen en de bediening daarvan wijkt dan ook af van hetgeen volgens de uitvinding voorgesteld wordt.

Volgens de uitvinding kan een en ander vanzelfsprekend geregeld worden met een passende sturing.

20 Bij voorkeur is het medium dat gebruikt wordt voor het naar buiten bewegen van de ontluchtingsring perslucht. Dit is in het algemeen aanwezig bij spuitgietmachines en daarmee wordt enerzijds de noodzakelijke veerkracht verkregen terwijl anderzijds de grootte van de veerkracht en de tijd gedurende welke deze uitgeoefend wordt goed regelbaar zijn.

25 Begrepen zal worden dat ook op andere wijze bediening kan plaats vinden, zoals langs hydraulische of elektrische weg.

De hierboven beschreven zuiger-cilindersamenstellen kunnen op velerlei wijzen verwezenlijkt worden.

Zo is het mogelijk de ring zelf als zuiger uit te voeren. Bovendien is het mogelijk 30 in de ring een zuiger aan te brengen die zich afzet tegen een onderdeel van het betreffet betreffende matrijsdeel. Verdere variaties zijn voor degene bekwaam in de stand der techniek eenvoudig te ontwerpen na kennisname van de hierboven beschreven uitvindingsgedachte.

1012111 4

In het onderstaande zullen enkele uitvoeringsvoorbeelden van de constructie volgens de uitvinding getoond worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch in doorsnede een spuitgietmatrijssamenstel volgens de onderhavige uitvinding in geopende positie; 5 Fig. 2 het spuitgietmatrijssamenstel volgens fig. 1 in gesloten positie;

Fig. 3-6 detail A in fig. 1 en 2, maar uitgevoerd volgens de uitvinding in verschillende varianten.

In fig. 1 is een matrijssamenstel in het geheel met 1 aangegeven. Niet van belang zijnde onderdelen voor het begrip van de onderhavige uitvinding zijn weggelaten of 10 worden hier niet verder besproken.

Het matrijssamenstel 1 bestaat uit een vast matrijsdeel 2 en een beweegbaar matrijsdeel 3. Het samenstel wordt in een in de stand der techniek algemeen bekende spuitgietmachine aangebracht waarmee de betreffende beweging opgelegd wordt.

Het hier getoonde matrijssamenstel 1 is in het bijzonder geschikt voor het 15 spuitgieten van optische informatiedragers met niet al te grote series. Daartoe wordt in het matrijsdeel 3 een zogenaamde stamper 4 aangebracht. Deze is voorzien van de digitaal uitleesbare informatie (pits en/of groeven/lands). In het hart van het matrijssamenstel is een pons 5 aangebracht waarmee na het spuitgieten (een deel van) de opening in de optische informatiedrager verwezenlijkt wordt.

20 Het vaste matrijsdeel 2 is voorzien van een spuitbus 6.

Zoals uit het detail in fig. 4 blijkt, dat gelijk is voor alle hierboven beschreven uitvoeringsvormen, is het beweegbare matrijsdeel voorzien van groeven 12. Een beluchtingsring die in allerlei varianten voor kan komen is voorzien van een groef 13. Uit fig. 4 is duidelijk hoe de stamper opgenomen wordt tussen het vaste matrijsdeel 2 25 en het beweegbare matrijsdeel 3. Daarbij blijft ontluchtingsspleet 19 in principe vrij voor de afvoer van gassen bij het sluiten van de matrijs. Bij de constructie volgens de stand der techniek zoals getoond in fig. 1 en 2 is de ontluchtingsring met 8 aangegeven. Deze wordt met behulp van een veer 9 en een tussengeschakelde drukbus 10 naar boven gedreven. De eindpositie van ontluchtingsring 8 getoond in fig. 1 wordt bepaald 30 door aanslag 8.

De tolerantie tussen het inwendige van ontluchtingsring 8 en het daaraan grenzende oppervlak van het matrijsdeel 2 is gering, in de ordegrootte van p,s.

In fig. 2 is de matrijs in gesloten toestand getoond. Daaruit blijkt dat 1012111 é 5 ontluchtingsring 4 naar binnen gedrukt wordt door het tegenoverliggende deel van matrijsdeel 3. Deze beweging is tegen de kracht van veer 9 in.

Zoals hierboven aangegeven ontstaan door de geringe tolerantie tussen het inwendige van de ring en het matrijsdeel 2 bij het opwannen vanuit het matrijsdeel 2 5 problemen welke klemmen van de ring kunnen veroorzaken. Echter zijn de geringe toleranties zoals hierboven aangegeven noodzakelijk om te voorkomen dat tijdens het spuitgieten kunststof binnentreedt tussen de ontluchtingsring 11 en het matrijsdeel waardoor functioneren, d.w.z. heen en weer bewegen van ring 11 in het geheel uitgesloten wordt.

10 Om deze problemen bij het opwarmen te vermijden worden in de fig. 3-6 verschillende constructies voorgesteld.

In fig. 3 is een eerste variant afgebeeld. Daarbij is de ten opzichte van de uitvoering volgens fig. 1 enigszins verkorte ontluchtingsring met 18 aangegeven. Het benedendeel is thans vervangen door een drukschotel 19 die aanligt op de als voorbeeld 15 aanwezige drukbus 10 en veer 9. Een luchttoevoer is met 22 aangegeven. De aanslag voor het bepalen van de "hoogste" stand van ontluchtingsring 18 is met 21 aangegeven. Verschillende afdichtingen worden verwezenlijkt door middel van groeven en O-ringen 20.

De hier getoonde uitvoering is bijzonder eenvoudig te verwezenlijken omdat de 20 onderdelen 9 en 10 in principe ongewijzigd overgenomen kunnen worden. In de kritische opstartfase met ontoelaatbare temperatuurverschillen kan het naar buiten drijven van ring 18 ondersteund worden door de toevoer van perslucht door leiding 22. Bovendien is het mogelijk de veer 9 vlakker uit te voeren of zelfs in het geheel weg te laten. In het laatste geval dient onder alle omstandigheden perslucht door leiding 22 25 toegevoerd te worden. Echter is het op eenvoudige wijze mogelijk de druk van de toegevoerde perslucht te variëren. Enerzijds kan een variatie bestaan afhankelijk van de temperatuurverschillen tussen ontluchtingsring 18 en de omgeving en anderzijds kan een variatie bestaan afhankelijk van de positie van de matrijsdelen 2 en 3. Immers, indien ontluchtingsring 18 eenmaal naar buiten bewogen is, bestaat geen noodzaak 30 langer een verhoudingsgewijs hoge druk daarop uit te oefenen die zodanig is dat het naar buiten bewegen gegarandeerd wordt. Daardoor kan in een tweede stadium, d.w.z. het sluitstadium van de matrijs met een lagere druk volstaan worden.

Met behulp van de constructie volgens de uitvinding is het mogelijk de tolerantie f10 12 111 6 tussen de ontluchtingsring en matrijsdeel 2 verder te verkleinen omdat immers door het fluïdum zoals perslucht altijd gewaarborgd is dat de ring naar buiten gedrukt wordt. Daardoor ontstaat minder vervuiling en minder braamvorming. Het eerste heeft tot gevolg dat langere cycli zonder reinigen mogelijk zijn. Het tweede heeft tot gevolg dat 5 minder of geen nabewerking van het door spuitgieten vervaardigde product noodzakelijk is.

In fig. 4 is een verdere variant afgebeeld. Daarbij heeft de daar met 28 aangegeven ontluchtingsring een grotere hoogte. Daardoor is het gevaar van kantelen van ontluchtingsring 28 kleiner. De aanslag die de uiterste positie van de 10 ontluchtingsring 28 bepaalt is met 31 aangegeven. De luchttoevoer met 32. Bij deze variant zijn wat verdere stappen nodig om bestaande matrijzen te modificeren. De eerder getoonde veer en drukbus zijn verwijderd en vervangen door een vulbus 27. Afdichting vindt plaats met behulp van O-ringen 26. Door het toevoeren van druk zal ring 28 naar buiten bewegen.

15 In fig. 5 is een uitvoering getoond waarbij de ontluchtingsring met 38 aangegeven is. Deze heeft een aanzienlijke hoogte maar in het inwendige daarvan is een zuiger 39 aangebracht die met behulp van een O-ring 40 ten opzichte van de cilindrische boring in de ontluchtingsring 38 afgedicht is. De toevoer van perslucht is met 42 aangegeven. Zuiger 39 sluit af op een vulbus 37. De aanslag die de eindpositie van ontluchtingsring 20 38 bepaalt is met 41 aangegeven.

In fig. 6 is een verdere variant van de constructie volgens de uitvinding aangegeven. Deze heeft op dit moment de meeste voorkeur maar is economisch alleen haalbaar bij nieuw te bouwen matrijzen. De ontluchtingsring is in het geheel met 48 aangegeven en de daarmee samenwerkende aanslag met 51. Daaronder is een drukpen 25 47 geplaatst en deze wordt op zijn beurt aangegrepen door een zuiger 49. Deze is met behulp van toroïdale O-ring 50 ten opzichte van de omgeving afgedicht. De luchttoevoer is met 52 aangegeven.

Begrepen zal worden dat de hierboven beschreven constructie langs de omtrek verdeeld op een aantal plaatsen aanwezig is om in een gelijkmatige aandrukkracht op 30 de betreffende ontluchtingsring te voorzien. Afhankelijk van de toepassing kan een van de hierboven beschreven varianten de voorkeur hebben waarbij degene bekwaam in de stand der techniek direct begrijpt dat verdere detailwijzigingen mogelijk zijn van de uitvindingsgedachte zonder buiten het bereik van de aanvrage te geraken.

101 2111

Claims (8)

1. Spuitgietmatrijssamenstel (1) omvattende twee, daartussen een vormholte begrenzende matrijsdelen (2, 3) waarbij een van die matrijsdelen voorzien is van 5 een de omtrek van die vormholte begrenzende, ten opzichte van dat matrijsdeel in de sluit/openingsrichting van die matrijsdelen verplaatsbare ring (18, 28, 38,48), waarbij middelen aanwezig zijn om die ring in openingsrichting van die matrijsdelen te drijven, waarbij, die middelen fluïdum-bediende zuiger-ciiindersamenstellen omvatten, met het kenmerk, dat die fluïdum-bediening 10 zodanig is, dat bij op afstand liggende matrijsdelen die ring met een verhoudingsgewijs grote kracht in de openingsrichting gedreven wordt en bij het naderen van die matrijsdelen een verhoudingsgewijs kleinere kracht op die ring in openingsrichting uitgeoefend wordt.

2. Spuitgietmatrijssamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat die 15 fluïdumbediening een persluchtsturing omvat.

3. Spuitgietmatrij ssamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat langs de omtrek van die ring verdeeld in het betreffende matrijsdeel een aantal zuiger-cilindersamenstellen is aangebracht.

4. Spuitgietmatrijssamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het 20 kenmerk, dat tussen die ring en dat zuiger-cilindersamenstel een drukpen is aangebracht.

5. Spuitgietmatrijssamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die ring in een groef is aangebracht en afdichtmiddelen aanwezig zijn werkzaam tussen die groef en die ring waarbij die groef van een 25 fluïdumverbinding voorzien is.

6. Spuitgietmatrijssamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die ring van een aantal langs de omtrek daarvan verdeelde openingen voorzien is, waarin een zuiger aangebracht is, en voorzien van een fluïdumtoevoer.

7. Spuitgietmatrijssamenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die middelen veermiddelen omvatten.

8. Matrijsdeel met het kenmerk, dat deze voorzien is van zuiger-cilindersamenstellen volgens een van de voorgaande conclusies. 10 1 2111