NO753485L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og-, apparat for sprøytestøpning

Denne oppfinnelse vedrører sprøytestøping av termoplast-materialer hvor termoplastmaterialet plastifiseres ved hjelp av en frem og tilbake gående ekstruderskrue som virker som innsprøyt-ningsstempel for innsprøytning av materiale gjennom et oppvarmet innløpssystem i en form. Særlig angår oppfinnelsen problemer ved støping når komponentene som skal formes er forholdsvis store.

I store former er det ofte nødvendig å opprettholde innsprøytningstrykket i en betydelig tidsperiode etter fullføring av innsprøytningsslaget, fordi det kreves lenger tid for det smeltede termoplastmateriale til å fylle hulrommene i formen og som følge av den uunngåelige krympning som finner sted under ned-kjølingen. Når utformingen av formens hulrom er innviklet og føl-gen av den uunngåelige krymping ér at nedsenkede partier og myke partier ofte forefinnes i de støpte komponenter, så har man fun-.net at opprettholdelse av innsprøytningstrykket kan nedsette sli-ke feildannelser. Hvis det imidlertid benyttes innsprøytnings-skrue til å forlenge trykket, må innsprøytningssyklusen bli for-lenget ellers ville det ikke bli tilstrekkelig lang tid for plastifisering for neste støpetrinn. Dette bevirker selvfølgelig en mindre effektiv og derfor mer kostbar prosess.

For å unngå de nevnte vanskeligheter ved en fremgangsmåte for sprøytestøpning går man ifølge oppfinnelsen frem slik at det etter innsprøytningen av en ladning av flytende termoplastmateriale ved hjelp av en injektorskrue gjennom et innløpssystem inn i formen opprettholdes et positivt trykk på innløpssystemet, mens innsprøytningsskruen føres tilbake for plastifisering av et-terfølgende fylling med plastmateriale.

Fortrinnsvis lukkes etter innsprøytningsslaget en ventil mellom innsprøytningsdysen og innløpssystemet for å hindre overtrykket som tilføres innløpssystemet og så å påvirke plastifiseringsenheten.

Ved hjelp av denne fremgangsmåte kan et trykk som er noe lavere enn standard innsprøytningstrykk opprettholdes i inn-løpssystemet og dermed i formens hulrom fullstendig uavhengig av kravene til mottrykket for skruen under plastifiseringsprosessen.

Oppfinnelsen omfatter også et apparat som omfatter en innsprøytningsform med et. sprøyteinnløpssystem og innretninger for opprettholdelse av overtrykk i innløpssystemet.

For å opprettholde det nødvendige trykk kan en liten beholder for flytende plastmateriale være forbundet med innløps-systemet og beholderen kan helt eller delvis fylles under inn-sprøytningsslaget og denne lille materialmengde tvinges deretter under trykk tilbake inn i innløpssystemet. Beholderen kan f.eks. være en sylinder, hvori det er glidbart anbragt et stempel, idet stemplets ene side er i forbindelse med innløpssystemet, mens stemplets annen side påvirkes av et trykk fra en trykkilde som kan være hydraulisk eller pneumatisk trykkilde eller f.eks. en skrueformet fjær.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk og tildels i snitt en sprøyte-støpemaskin av den type som oppfinnelsen er knyttet til, fig. 2 viser mer detaljert og som tverrsnitt et eksempel på en første utførelse av oppfinnelsen, mens fig. 3,4 og 5 tilsvarende viser tre ytterligere eksempler på oppfinnelsen.

,På fig. 1 er formen betegnet under ett med 1 og inn-sprøytningsenheten med 2. Enheten 2 omfatter en plastifiserings-enhet 3 med ekstruderskrue for plastifisering av råplastmateria-le som mates inn fra en trakt 4. Enheten 3 omfatter en motor 5 for dreining av skruen 6 og også en hydraulisk sylinder 7 med stempel 8 som ikke bare benyttes til å skyve skruen fremover,

men også til å opprettholde et styrt mottrykk på skruen under plastifisering (se også britisk søknad 25245/72). Enheten er anordnet på en konstruksjon 9 som ofte- kalles vange og denne vange kan trekkes tilbake fra formen ved hjelp av en annen hydraulisk stempelsylinderenhet 10. Denne anordning kjent som trekkanord-ning holder innsprøytningsdysen 11 i anlegg med innløpsporten 12 til formens innløpssystem 13. En stengeventil 14 er anordnet mellom innsprøytningsskruens løp 3 og dysen 13 for å avstenge det materiale som er innsprøytet i formen 1 fra det materiale som plastifiseres ved hjelp av skruen 6.

I alle eksempler holdes innløpssystemets 13 strømnings-kanaler 15 ved smeltetemperaturen for materialet mens støpesyklu-sen foregår. Bare den støpte gjenstand 16 og de uunngåelige stø-perester 17 kjøles og støtes ut, men det blir intet fast materiale igjen i innløpssystemet. Trykket som skal opprettholdes i innløps-systemet og som er uforenlig med plastifiseringsprosessen, isole-res fra sistnevnte ved hjelp av stengeventilen 14.

Ved det første eksempel som er vist på fig. 2, er en liten kanal anordnet i formkroppen 1<1>og er i forbindelse med innløpssystemet 13 og i kanalen er det anordnet glidbart et stang-lignende stempel 21 som stenger innløpssystemet mot atmosfæren.

En vippekamarm 22 ligger med sin ene ende 23 an mot den ytre ende av stemplet 21 og med sin andre ende 24 an mot en skruefjær 25 eller en hydraulisk ledning (ikke vist). Kamvippearmen 22 er til-ordnet en innstillbar stopper 26 for begrensning av stemplets 21 bevegelse. Under innsprøytning av plastmateriale fylles kanalen 20 og stemplet 21 skyves tilbake mot fjærens 25 mottrykk. For-skyvningen av stemplet 21 er valgt ved hjelp av den innstillbare stopper 26, slik at etter innsprøytningen<p>g stengningen av stengeventilen 14 (ikke vist på fig. 2) vil alt det plastifiserte materiale i kanalen 20 tvinges inn i innløpssystemet 13 som følge av fjærens virkning og forhindrer derved dannelse av senkepartier og myke partier i det produkt'som formes i hulrommet 27.

Ved utførelsen ifølge det andre eksempel,som er vist

på fig. 3, er det anordnet en kort kanal 30 som er utformet i selve dyselegemet 11 og fører til og inn i en sylinder 31 med et bevegelig stempel 32. Under innsprøytning tvinges stemplet 32

til å bevege seg tilbake som følge av trykket fra det flytende materiale og etter at ventilen 14 er stengt, tilføres hydraulisk eller pneumatisk trykk til baksiden av stemplet fra en krets som er skjematisk antydet ved 33, slik at stemplet tvinger materialet inn i innløpssystemet 13.

For begrensning av stemplets 32 forskyvning kan det være anordnet en innstillbar stopper 34.

Ifølge det tredje eksempel som er vist på fig. 4, er . innsprøytningsdysen 11 utført noe mer komplisert og er delt i to deler 40 og 41, hvor den første dels 40 endeparti er gjennom et stempel 4 2 som er glidbart anordnet i en sylinder 43,utformet i den andre del 41 forbundet med formens innløpssystem 13 gjennom den egentlige.dysekropp 11'. Stemplet 42 har en diameter som er noe større enn ytterdiameteren og kanalen 4 4 som fører fra eks-truderingsskruens løp 3' til stemplet 42, og en ringbøssing 45 er anordnet bak stemplet for å hindre dette i å komme ut av sylinderen 43. Bøssingen er utført i ett med en annen bøssing 45' som er forsynt med indre skrugjenger og som samvirker med tilsvarende skrugjenger på yttersiden av den andre del 41 for forandring av stemplets 42 forskyvning etter innsprøytning av materialet.

Når flytende materiale sprøytes inn i formen, tvinges plastifiseringsenheten 3 bakover mot virkningen av trekksylinderen 10 og deretter beveges den igjen fremover under sylinderens virkning etter at stengeventilen 13 automatisk er stengt, slik at materialet som finnes i sylinderen 43, tvinges inn i formens inn-løpssystem 13 .

Utførelsen ifølge det fjerde eksempel, som er vist på fig. 5,.ligner utførelsen ifølge eksempel 3, idet også her er innsprøytningsdysen 11 utvidet i form av et sylindrisk stempel 50 som er klemt inn på endepartiet av enheten 3 og som har en kort kjegleformet flate ved sin andre ende. Stemplet 50 er omgitt av en dysehylse 53 som ved en alternativ utførelse (ikke vist) kan være montert i selve formen. Hylsen har en sylindrisk forsenk-ning 54, hvori stemplet 52 er glidbart bevegelig, og forsenknin-gen har en kort kjegleformet bunn 55 som samvirker med endepartiet av stempeldysen og en sfærisk ytre flate 56 er i anlegg med innløpsporten 12 til formens innløpssystem 13. Som i det tredje eksempel er stempeldysen 50 glidbar i hylsen 53 for å tillate dan-nelsen av en beholder med plastmateriale under innsprøytningen,, men begrensningen av stemplets bevegelse oppnås ved hjelp av et spor 57 i stempelsiden, idet en pinne 58 er anbragt på hylsen og glir i sporet. Trekksylinderen 10 benyttes for å tilveiebringe det nødvendige trykk for innsprøytning av ekstra materiale i formen 1 etter innsprøytningen av materialladningen i formhulrommet 16 som tvinger plastifiseringsenheten 3 til å bevege seg tilbake. Trykket i trekksylinderen 10 kan opphevesøyeblikkelig etter inn-sprøytningen for å tillate tilbakebevegelse av stempeldysen 50 og plastifiseringsenheten 3.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for sprøytestøping av en gjenstand hvor det etter innsprøytningen av en ladning med flytende, termoplastmateriale ved hjelp av en skrueinjektor gjennom et innløpssystem inn i en form opprettholdes et positivt trykk på innløpssystemet, mens innsprøytningsskruen føres tilbake for plastifisering av et-terfølgende fylling av plastmateriale.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en ventil lukkes mellom innsprøytningsenheten og innløps-systemet for å hindre overtrykket tilført innløpssystemet og så å påvirke plastifiseringsenheten.

3. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter en sprøy-teform som har et forminnløpssystem og innretninger for opprettholdelse av positivt trykk på formens innløpssystem.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at innretningen til å opprettholde positivt trykk i formens inn- løpssystem omfatter en beholder i forbindelse med innløpssystemet, som er innrettet til å motta en mengde flytende plastmateriale under innsprøytning av materiale i formen og har innretninger til å tvinge plastmaterialet inn i innløpssystemet under trykk deretter.

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at beholderen omfatter en sylinder med et stempel anordnet glidbart i sylinderen i en første retning når plastmaterialet føres inn i beholderen og i den motsatte retning for tømning av beholderen under virkning av en kraft tilført stemplet.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at sylinder og stempel er formet i formen.

7. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at sylinder og stempel er utført i ett med innsprøytningsenheten for innsprøytning av plastmateriale i formen.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at stemplet omfatter en indre dyse av innsprøytningsenheten og sylinderen en ytterligere dyse utformet som en hylse rundt den indre dyse, hvor innsprøytningsenheten trekkes tilbake bort fra formen etter innsprøytning og er belastet for deretter å føres tilbake mot formen , hvor hylsedysen opprettholder forbindelsen med formens innløpssystem. 9Apparat ifølge et av kravene 3 til 8, karakterisert ved at en stengeventil- er' anordnet for å forhindre at det positive trykk tilført formens innløpssystem etter inn-sprøytingen innvirker på ekstruderskrueenheten i apparatets inn-sprøytingsenhet.

10. Sprøytestøpemaskin omfattende apparat ifølge et av kravene 3 til 9.