NL9301167A - Werkwijze en inrichting voor het spuitgieten van plastic voorwerpen. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het spuitgieten van plastic voorwerpen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het spuitgieten van plastic voorwerpen door middel van een vulmatrijs, waarbij de matrijs onder druk wordt gevuld met een warme uithardbare stof, welke na het vullen van de matrijs een voorafbepaalde tijd onder nadruk wordt gehouden.

Bij de bekende spuitgietmachines wordt de werkwijze zodanig uitgevoerd dat het toevoerorgaan voor de te verspuiten stof tevens gebruikt wordt voor het handhaven van een nadruk, nadat het spuitgieten is voltooid in het systeem teneinde bij afkoeling het voorwerp in de matrijs onder druk te houden, de zogenaamde nadruk. Dit vraag veelal gecompliceerde afsluitingen vanwege de benodigde hoge drukken die daarvoor nodig zijn. Voorts is het mogelijk om het toevoerorgaan eerst een drukcilinder te laten vullen, voldoende voor een charge voor het spuitgietproces, welke drukcilinder vervolgens de matrijs vult en onder nadruk houdt. Dit vereist eveneens een gecompliceerde machine vanwege de benodigde kleppen om tijdens het spuitgieten de toevoer vanaf het toevoerorgaan te sluiten en tevens om de matrijs af te zonderen tijdens het vullen van de drukcilinder.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, waarmee bovengenoemde bezwaren worden ondervangen.

De werkwijze volgens de uitvinding onderscheidt zich doordat tijdens het vullen een deel van de stof wordt opgeslagen in een met de matrijs in verbinding staande extra ruimte, waarin de stof onder een voorafbepaalde druk blijft na het stoppen van de toevoer bij het spuiten, teneinde een nadruk op de stof te verzorgen tijdens het uitharden.

Dankzij het toepassen van een hoeveelheid te spuiten kunststof als extra boven op de hoeveelheid die nodig is voor een spuitgietproces, en deze extra hoeveelheid in een ruimte af te zonderen en deze te gebruiken voor het verzorgen van een nadruk, behoeft slechts gebruik te worden gemaakt van één afsluiter, namelijk diegene die het toevoer-orgaan afsluit.

Doordat de extra ruimte relatief klein kan worden uitgevoerd, behoeven de besturingsdrukken, welke nodig zijn voor het handhaven van de nadruk op de matrijs eveneens gering te zijn, hetgeen van voordeel is voor de afdichtingen in het systeem.

Volgens een verder kenmerk van de werkwijze verdient het de voorkeur om tijdens de injectiefase in de extra ruimte aanwezige kunststof van de voorafgaande injectiefase uit die ruimte weg te drukken naar de matrijs toe.

Hiermee wordt het mogelijk om "resten" kunststof in de machine tot een minimum te beperken, welke door de hoge temperatuur kunnen degraderen. Het is bijvoorbeeld bij het toepassen van polyetyleen (PET) niet gewenst dat gedegenereerde resten in het uiteindelijke produkt terechtkomen, vooral als deze produkten voor de voedselverpakking worden gebruikt.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van bovengenoemde werkwijze, welke inrichting in hoofdzaak bestaat uit een vulmatrijs, een met de matrijsruimte in verbinding staand toevoerorgaan, zoals een extruder voor de te spuiten stof, en een tussen matrijs en toevoerorgaan aangebracht afsluiter, waarbij volgens de uitvinding in de verbinding tussen afsluiter en matrijs een naar een drukruimte leidend kanaal is aangebracht, welke drukruimte is voorzien van drukmiddelen voor het onder druk brengen van de stof in die ruimte.

De drukruimte kan van willekeurige aard en gestalte zijn, aangezien deze optimaal kan worden aangepast aan de relatief lage druk (600 bar) voor het leveren van de nadruk op de kunststof in de matrijs. De drukruimte is volgens de uitvinding bij voorkeur uitgevoerd als een cilinder met een daarin beweegbaar ondergebrachte zuiger, welke met een druk-fluïdum bestuurbaar is. Door de kleine afmetingen worden de afdichtingsproblemen tot het minimum beperkt en kan bovendien het verbindingskanaal zo klein mogelijk worden ge- houden, welke dan een zo gering mogelijke reststof in het systeem doet achterblijven.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een figuurbeschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld. In de bijgaande tekening tonen de figuren 1 t/m 5 de verschillende stadia van de werkwijze met een spuitgietinrichting, welke in langsdoorsnede schematisch is afgebeeld.

Met het cijfer 1 is de matrijs weergegeven, waarin de matrijsruimte 2 dient voor het opnemen van een hoeveelheid uitharsbare kunststof voor het verkrijgen van het eindprodukt. De matrijs is over vlak 3 gescheiden in twee delen, waarbij het linkerdeel 1' wegneembaar is door middel van een sluitsysteem 5.

Het rechterdeel 1" is verbonden met een tussenblok 6 voorzien van doorvoerkanaal 7, waarbij aan de van de matrijs 1 afgekeerde zijde van het tussenblok 6 een huis 8 voor een afsluiter 9 is aangebracht. De afsluiter 9 is hier uitgevoerd als schuifafsluiter met een centrale doorgang 10, welke in lijn kan worden gebracht met het kanaal 7. De schuif is door middel van een hydraulisch bedieningssysteem 11 op en neer verschuifbaar langs het tussenblok 6.

Aan de rechterzijde van het huis 8 is een toevoer-orgaan 21 in de vorm van een extruder aangebracht, welke extruder is voorzien van een schroefspil 12, waarop de uitgang 13 van een voorraadhouder 14 aansluit. De schroefspil 12 is door een niet getoond aandrijfmiddel in de richting van de pijl PI verdraaibaar en in de richting van de pijl P2 verschuifbaar.

Het tussenblok 6 is uitgevoerd met een cilindrische drukruimte 15, waarin een plunjer 16 beweegbaar is aangebracht. De plunjer 16 is aan het vrije ondereinde uitgevoerd met een zuiger 17, welke past in een stuurcilin-der 18. De stuurcilinder 18 is dubbelwerkend, zodat zowel een drukfluïdum aan de onderzijde als de bovenzijde van de zuiger 17 toelaatbaar en afvoerbaar is.

De werking van de inrichting is als volgt. Uitgaande van de stand van fig. 1 wordt de schroefspil 12 in de richting van de pijl PI verdraaid en in de richting van de pijl P2 naar links verschoven in het huis van de extruder 21. Daarmee wordt een hoeveelheid kunststof in gesmolten toestand onder druk gebracht aangezien de extruder 21 wordt verwarmd. De gesmolten kunststof gaat via kanaal 7 naar de matrijsruimte 2 en zal deze vullen. Aangenomen is dat een deel van de cilinder 15. boven de plunjer 16 eveneens is gevuld met restmateriaal van de voorgaande injectiefase, welk restmateriaal door middel van de plunjer 16 uit de cilinder 15 wordt gedrukt in het kanaal 7 en naar een ma-trijsholte 2. Een en ander gebeurt door de onderzijde van de cilinder 18 door een drukfluïdum onder druk te zetten, waardoor de zuiger 17 omhoogbeweegt onder meeneming van de plunjer 16.

Volgens fig. 2 wordt tijdens het spuitgieten volgens de hierboven beschreven wijze de druk in de cilinder 18 aan de onderzijde ontlaten en in de bovenkamer daarvan toegevoerd, zodat de zuiger 17 omlaag gaat bewegen. Daartoe zakt de plunjer 16 in de cilinder 15 en zal de ruimte van de cilinder 15 eveneens worden gevuld met het gesmolten kunststof materiaal.

Vervolgens wordt volgens fig. 4 de schuifafsluiter bekrachtigd, waardoor deze schuif 9 omhoog beweegt en de doorgang van het toevoerorgaan of extruder 21 naar het kanaal 7 afsluit. De druk op de zuiger 17 wordt weer omgekeerd, waardoor er een omhooggekeerde druk op de plunjer 16 en derhalve op het materiaal in de cilinder 15 wordt uitgeoefend. Deze druk verzorgt de nadruk tijdens het stollen van het kunststof materiaal in de ruimte 2 van de matrijs 1.

Ten slotte zal na het uitharden de matrijs kunnen worden gescheiden volgens fig. 5, waardoor het eindprodukt V kan worden uitgenomen. De druk in de cilinder 18 wordt voortijdig ontlaten, waardoor de kamer in cilinder 15 drukloos wordt.

Opgemerkt wordt, dat bij het vullen van de cilin-derruimte 15 volgens fig. 2 de schroefspil 12 naar links wordt geschoven om een voldoende toevoer te creëren naar de matrijs respectievelijk naar de ruimte in de cilinder 15.

Na het sluiten van de matrijs 1 en het opnieuw in tegengestelde zin bekrachtigen van de cilinder 11, waardoor de schuif 9 wordt geopend, kan bovengenoemde cyclus zich weer herhalen.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm.

Claims (4)

1. Werkwijze voor het spuitgieten van plastic voorwerpen door middel van een vulmatrijs, waarbij de matrijs onder druk wordt gevuld met een warme uithardbare stof, welke na het vullen van de matrijs een voorafbepaalde tijd onder nadruk wordt gehouden, met het kenmerk, dat tijdens het vullen een deel van de stof wordt opgeslagen in een met de matrijs in verbinding staande extra ruimte, waarin de stof onder een voorafbepaalde druk blijft na het stoppen van de toevoer bij het spuiten, teneinde een nadruk op de stof te verzorgen tijdens het uitharden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens de injectiefase de in de extra ruimte aanwezige stof van de voorafgaande injectiefase uit die ruimte wordt weggedrukt in de matrijs.

3. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, welke inrichting in hoofdzaak bestaat uit een vulmatrijs, een met de matrijsruimte in verbinding staand toevoerorgaan, zoals een extruder voor de te spuiten stof en een tussen matrijs en toevoerorgaan aangebrachte afsluiter, met het kenmerk, dat in de verbinding tussen afsluiter en matrijs een naar een drukruimte leidend kanaal is aangebracht, welke drukruimte is voorzien van drukmiddelen voor het onder druk brengen van de stof in die ruimte.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de drukruimte is uitgevoerd als een cilinder met een daarin beweegbaar ondergebrachte zuiger, welke met een drukfluidum bestuurbaar is.