PL207694B1 - Przewężka szczelinowa układu wlewowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przewężka szczelinowa układu wlewowego, doprowadzającego tworzywo do gniazda formy wtryskowej. Przewężki stosuje się w układach wlewowych w celu zapewnienia prawidłowego wpływu tworzywa do gniazda formy wtryskowej z kanału doprowadzającego tworzywo lub z kanału wlewowego oraz w celu uniknięcia zjawiska swobodnego strumienia. Przewężki szczelinowe stosuje się dla bocznych wlewów przy wtrysku przedmiotów o dużych powierzchniach, skłonnych do odkształceń przy wlewie bezpośrednim lub punktowym. Przewężki szczelinowe stosuje się również przy bocznym wlewie, gdy od wypraski wymaga się określonych własności mechanicznych i skurczowych w kierunku płynięcia. W przypadku wtryskiwania tworzywa umocnionego krótkim włóknem, kształt przewężki szczelinowej w znacznym stopniu wpływa na rozkład orientacji włókien, a wię c i na jakość wypraski.

Cechą charakterystyczną przewężki szczelinowej jest kształt zbliżony do wachlarza, który rozszerza się od wejścia z kanału doprowadzającego tworzywo lub kanału wlewowego, a jej najszerszy koniec, będący zakończeniem kanału wlewowego, stanowi wejście do gniazda formy wtryskowej.

W celu zapewnienia równomiernego wypełnienia szerokich gniazd, przewężka szczelinowa powinna mieć zmienną grubość, największą na krańcach. Opór przepływu tworzywa można również regulować przez zwiększenie długości przewężki, przy zachowaniu stałej grubości.

Znane rozwiązania konstrukcyjne różnych przewężek szczelinowych przedstawione są w publikacji H. Zawistowski, D. Frenkler „Konstrukcja form wtryskowych do tworzyw termoplastycznych” WNT Warszawa, 1984, str. 160-161. W przekroju poprzecznym, w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda formy, przewężki szczelinowe prostoliniowe mają kształt prostokątnej szczeliny o obłych końcach lub szczeliny o obłych końcach i grubości zmniejszającej się od jej oble zakończonych krańców w kierunku środka szczeliny. W przekroju porzecznym, w płaszczyźnie równoległej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda, przewężki szczelinowe mają tę samą konstrukcyjnie wyznaczoną grubość.

Jednakże, znane przewężki szczelinowe stosowane zwłaszcza przy tworzywach umocnionych krótkim włóknem, nie zapewniają w pełni równomiernego wypełnienia gniazda formy. Niedogodność ta nie pozwala na uzyskanie jednakowej struktury materiału w wyprasce.

Praktyczne przykłady zastosowania znanej przewężki szczelinowej zobrazowane są na rysunku, jako Pos.l i Pos.ll.

Pos.I przedstawia profil wypełnienia gniazda tworzywem umocnionym włóknem przy wykorzystaniu znanej przewężki szczelinowej. Z przedstawionego rozkładu płynięcia tworzywa wyraźnie wynika, że jedynie w końcowej części wypraski spełniony jest warunek równomiernego wypełniania wypraski.

Pos.II przedstawia rozkład orientacji włókna w tworzywie w wyprasce ze znaną przewężką szczelinową. Z przedstawionego rozkładu wynika, że rozkład włókien wypełniających tworzywo jest zaburzony w tej części wypraski, która połączona jest z przewężką szczelinową.

Istotą przewężki szczelinowej układu wtryskowego według wynalazku, mającej nierównomierną grubość określoną w przekroju poprzecznym w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda, która jest mniejsza w części środkowej szczeliny w porównaniu z jej końcami, jest to, że w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda, grubość szczeliny, ograniczonej powierzchniami górną i dolną przewężki, jest zmienna wzdłuż całej długości przewężki szczelinowej, a parametry geometryczne przekroju poprzecznego przewężki szczelinowej w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda oraz w przekroju w płaszczyźnie równoległej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda są tak dobrane, że zapewniony jest jednakowy czas płynięcia tworzywa od wszystkich punktów określonych na wejściu do przewężki względem wszystkich punktów określonych na wyjściu tworzywa z przewężki.

Korzystnie grubość szczeliny, ograniczonej powierzchniami górną i dolną przewężki maleje wzdłuż całej długości przewężki szczelinowej.

Korzystnie jedna z powierzchni: górna lub dolna, które ograniczają grubość szczeliny w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda, ma w przekroju poprzecznym kształt schodkowy, ukośny lub określony krzywą płynięcia tworzywa.

Korzystnie obie powierzchnie górna i dolna, które ograniczają grubość szczeliny w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda, mają w przekroju poprzecznym kształt schodkowy, ukośny lub określony krzywą drugiego lub trzeciego stopnia.

PL 207 694 B1

Korzystnie kształt powierzchni bocznych przewężki szczelinowej określony jest przez wycinek zewnętrznej powierzchni cylindrycznej.

Zaletą przewężki szczelinowej według wynalazku jest umożliwienie uzyskania wypraski o wysokiej jakości, dzięki jednorodnej strukturze wewnętrznej tworzywa, a zwłaszcza tworzywa sztucznego umocnionego krótkim włóknem.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia poglądowy model wypraski uzyskanej z układu wlewowego, zawierającego przewężkę szczelinową w rzucie aksonometrycznym, fig. 2 - pierwszą postać wykonania wypraski wraz z przewężka szczelinową w rzucie aksonometrycznym, fig. 3 - przekrój poprzeczny wypraski z fig. 2 wykonany wzdłuż linii A-A, fig. 4 - szczegół „a” z fig.3, fig. 5 - przekrój poprzeczny wypraski z fig. 2 wykonany wzdłuż linii B-B, fig. 6 - szczegół „b” z fig. 5, fig. 7 - różne warianty ukształtowania powierzchni ograniczających gniazdo wlewowe w strefie przewężki szczelinowej, fig. 8 - drugą postać wykonania wypraski wraz z przewężką szczelinową w rzucie aksonometrycznym, fig. 9 - przekrój poprzeczny wypraski z fig. 8 wykonany wzdłuż linii C-C, fig. 10 - szczegół „c” z fig. 9, fig. 11 - przekrój poprzeczny wypraski z fig. 8 wykonany wzdłuż linii D-D, fig. 12 - profil wypełnienia gniazda tworzywem umocnionym włóknem przy wykorzystaniu przewężki szczelinowej według wynalazku, fig. 13 - rozkład orientacji włókna w tworzywie w wyprasce z przewężką szczelinową według wynalazku. Ponadto na rysunku przedstawiono stan techniki, gdzie Pos.l - przedstawia profil wypełnienia gniazda tworzywem umocnionym włóknem przy wykorzystaniu znanej przewężki szczelinowej, zaś Pos.II - rozkład orientacji włókna w tworzywie w wyprasce ze znaną przewężką szczelinową.

Odlew przedstawiony na fig. 1 składa się z części utworzonych we wlewie 1, w kanale doprowadzającym 2, w przewężce szczelinowej 3, oraz w wyprasce 4. Część utworzona w przewężce szczelinowej zawiera powierzchnie ograniczające górną 5 i dolną 6, ściany boczne 7 oraz powierzchnię czołową 8, która połączona jest z wypraską 4.

W pierwszej odmianie wykonania wynalazku, przedstawionej na fig. 2 przewężka szczelinowa ma kształt nadany jej przez odlew w postaci trójkątnej kształtki, której ściany boczne 7 w rzucie prostokątnym tworzą krótsze boki trójkąta o podstawie odpowiadającej długości czołowej powierzchni 8.

W drugiej odmianie wykonania wynalazku, przedstawionej na fig. 8 przewężka szczelinowa ma kształt nadany jej przez odlew w postaci fragmentu cylindrycznej kształtki, której ściany boczne 7a w rzucie prostokątnym tworzą wycinek łuku, o cięciwie odpowiadającej długości czołowej powierzchni 8.

W obu postaciach wykonania wynalazku, w pierwszym wariancie wykonania wynalazku, górna powierzchnia 5 części przewężki szczelinowej 3 usytuowana jest ukośnie względem powierzchni dolnej 6 i nachylona jest pod kątem zmniejszającym się w kierunku powierzchni czołowej 8. Takie wykonanie części wlewowej w formie wypraski powoduje, że tworzywo wtryskiwane do formy, wpływa do gniazda wypraski z właściwie dobranymi oporami płynięcia, uzyskanymi poprzez dobór kształtu powierzchni formy w strefie usytuowania przewężki szczelinowej.

W drugim wariancie obu postaci wykonania wynalazku obie powierzchnie górna 5 i dolna 6 części przewężki szczelinowej 3 usytuowane jest ukośnie względem siebie i zbieżnie w kierunku powierzchni czołowej 8. Również takie wykonanie części wlewowej w formie wypraski powoduje, że tworzywo wtryskiwane do formy, wpływa do gniazda wypraski z właściwie dobranymi oporami płynięcia, uzyskanymi poprzez dobór kształtu powierzchni formy w strefie usytuowania przewężki szczelinowej.

Powierzchnie ograniczające 5 i 6 w formie wlewowej strefy przewężki szczelinowej, w obu odmianach wynalazku mogą być ukształtowane w różnorakich formach, a ich przekroje poprzeczne wzdłuż osi wzdłużnej wypraski przedstawione są fragmentarycznie na fig. 7. Przekroje te ukształtowane są następująco:

a) w formie linii ukośnej lub ukośnych - warianty 1 i 2;

b) w formie linii schodkowej lub schodkowych - warianty 3 i 4;

c) w formie linii krzywej lub krzywych, drugiego lub trzeciego stopnia - warianty 5 i 6.

Praktyczny przykład zastosowania wynalazku przedstawiony jest na fig. 12, na którym uwidoczniono, że w porównaniu z przykładem wykonania Pos.I, większa część wypraski jest wypełniana równomiernie, a linie obrazujące kolejne położenia frontu tworzywa są pionowe i do siebie równoległe. W przykładzie zastosowania znanej przewężki szczelinowej przedstawionej na rysunku w Pos.I, jedynie w końcowej części wypraski spełniony jest warunek równomiernego wypełniania. Kolejny praktyczny przykład zastosowania wynalazku przedstawiony jest na fig. 13, gdzie krótkie włókna wypełniające tworzywo na całej powierzchni wypraski usytuowane są poziomo i równolegle względem siebie, zaś na rysunku w Pos.II, na którym przedstawiony jest przykład zastosowania znanej przewężki

PL 207 694 B1 szczelinowej, rozkład włókien wypełniających tworzywo jest zaburzony w tej części wypraski, która połączona jest z przewężką szczelinową.

Claims (5)

1. Przewężka szczelinowa układu wlewowego, mająca nierównomierną grubość określoną w przekroju poprzecznym w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda, która jest mniejsza w części środkowej szczeliny w porównaniu z jej końcami, znamienna tym, że w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda, grubość szczeliny, ograniczonej powierzchniami górną (5) i dolną (6) przewężki szczelinowej (3), jest zmienna wzdłuż całej długości przewężki szczelinowej (3), a parametry geometryczne przekroju poprzecznego przewężki szczelinowej (3) w płaszczyźnie prostopadłej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda oraz w przekroju w płaszczyźnie równoległej do kierunku wpływu tworzywa do gniazda są tak dobrane, że zapewniony jest jednakowy czas płynięcia tworzywa od wszystkich punktów określonych na wejściu do przewężki szczelinowej (3) względem wszystkich punktów określonych na wyjściu tworzywa z przewężki szczelinowej (3).

2. Przewężka według zastrz. 1, znamienna tym, że grubość szczeliny, ograniczonej powierzchniami górną (5) i dolną (6) przewężki maleje wzdłuż całej długości przewężki szczelinowej (3).

3. Przewężka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jedna z powierzchni: górna (5) lub dolna (6), które ograniczają grubość szczeliny w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda ma w przekroju poprzecznym kształt schodkowy, ukośny lub określony krzywą drugiego lub trzeciego stopnia.

4. Przewężka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że obie powierzchnie górna (5) i dolna (6), które ograniczają grubość szczeliny w płaszczyźnie równoległej do głównego kierunku wpływu tworzywa do gniazda mają w przekroju poprzecznym kształt schodkowy, ukośny lub określony krzywą drugiego lub trzeciego stopnia.

5. Przewężka według zastrz. 4, znamienna tym, że kształt powierzchni ścian bocznych przewężki szczelinowej (7a) określony jest przez wycinek zewnętrznej powierzchni cylindrycznej.