PL71370B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Vistron Corporation, Cleveland (Stany Zjedno¬ czone Ameryki) Urzadzenie do formowania lub odlewania wyrobów z tworzyw termoplastycznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do for¬ mowania lub odlewania wyrobów z tworzyw ter¬ moplastycznych, zwlaszcza do odsrodkowego for¬ mowania przedmiotów z tworzyw sproszkowanych.W znanych urzadzeniach proces formowania przedmiotów przebiega nastepujaco: odwazona por¬ cje zywicy w stanie sproszkowanym wprowadza sie do formy a nastepnie podgrzewa do temperatury zmiekczania i stopienia poszczególnych czastek tworzywa. Forma w czasie podgrzewania wiruje jednoczesnie w dwóch prostopadlych do siebie pla¬ szczyznach, a stosunkowo zimny proszek,, bedacy wówczas w stanie fluidyzacjd rozmieszcza sie na wewnetrznych sciankach formy. W czasie podgrze¬ wania stflluidyzowany proszek mieknie i czesciowo stapia sie, przylegajac do wewnetrznych scianek formy w postaci jednorodnej masy. Grubosc war¬ stwy jest na ogól irózna w okreslonych miejscach iormowania 'przedmiotu i jest zalezna od ilosci cieipla skierowanego do tych miejsc.,Po zakoncze¬ niu procesu formowania przedmiotu forme chlodzi sie, wylacza naped ruchu wirowego i wyjmuje z formy gotowy przedmiot.W znanych urzadzeniach stosuje sie rózne ukla¬ dy wirujacych ramion, pieców i ikomór chlodzacych.Wiekszosc spotykanych maszyn ma bocznoramien- ny uklad z formami umieszczonymi na koncu ra¬ mion, które kolejno wedruja z miejsca ich napel¬ niania poprzez piece, komory chlodzace do miejsca wyjmowania z 'form gotowych wyrobów. 10 2 Znane jest z patentu USA Nr 3315314 urzadzenie posiadajace forme umieszczona centralnie, oraz srod¬ ki grzewcze w postaci promienników, glównie pod¬ czerwieni umieszczonych w bezposrednim sasiedz¬ twie (formy. Nie ma tu pieca ani komory chlodzacej jako takich. Pnorndenniki podczerwieni wiruja ra¬ zem z ramai pomocnicza,, przy czym wiruje równiez forma, w celu osiagniecia maksymalnie wysokiego przeplywu ciepla do zywicy znajdujacej, sie wew¬ natrz formy. Czasowy cykl grzewczy osiagany w ta¬ kim ukladzie jest krótszy i wynosi przykladowo 10 minut dla wytwarzania, zbiornika odpadowego o po- lemnosei 250 1 zawierajacego 9 kg (materialu.Niektóre typy maszyn sa wyposazone w inne sy¬ stemy grzewcze, na przyklad z wymuszona cyrku¬ lacja goracego powietrza, eutektyki stopionych soli, goracych olejów, silikonów itp. Wybór maszyny jest zasadniczo niezalezny od konfiguracji przed¬ miotu wzglednie przedmiotów formowanych i to zarówno wtedy gdy dotyczy to produkcji jednost¬ kowej lub seryjnej itd., lecz oplacalnosc wyboru maszyny jest okreslana ma podstawie tego, jak szybko moze ona produkowac wyroby przy mini- maMyim koszcie eksploatacji oraz maksymalnej niezawodnosci.Poniewaz czas potrzebny na wykonanie takich operacji jak otwarcie formy, wyjecie gotowego pro¬ duktu, i zamkniecie formy jest praktycznie staly 30 dla pewnej konkretnej formy, zaoszczedzenie czasu 15 20 25 7137071370 wanych reflektorów. Para drzwi zamknietych, two¬ rzac ogólnie pófcylindryczna oslone,, daje istotne oszczednosci w kosztach energii cieplnej, a równo¬ czesnie skraca czas cyklu nagrzewania. Poza tym, w zaleznosci od eksploatowanej formy, sekcje pro¬ filowe wykonane z metalu polerowanego moga byc odpowiednio dobierane, a wiec moga byc wycin¬ kami Ikuli, paraboioddy, elipsoidy lub '.innych ogól¬ nie znanych ksztaltów ogniskujacych promieniowa¬ nie podczerwone.Proces formowania na maszynie sprowadza sie do nastepujacych operacji. Miedzyoperacyjny tran¬ sport formy odbywa sie za pomoca specjalnego wózka wyposazonego w podnosnik pionowy oraz nap$d sluzacy do jednoosiowego wirowania formy w czasie jej przewozenia. Wózek jest przystosowa¬ ny do umieszczenia formy w ramie 10, wyjmowa¬ nia jej z ramy oraz przewozenia w zaleznosci od sygnalu z pulpitu sterujacego. Forme, po otwarciu, nalezy napelnic scisle okreslona iloscia sproszko¬ wanej zywicy. Nastepnie po jej, zamknieciu forma zaczyna wirowac w osi poziomej; forma wiruje wzgledem jednej osi poniewaz jest ulozyskowana w wózku, a równoczesnie odbywa sie transport jej do miejsca pod rama 11 pomocnicza. W tym samym 10 15 20 25 Pod koniec, okreslonego z góry, okresu czasti for¬ mowania przedmiotu w goracej formie, wytacza: sl rame pomocnicza z ruchu obrotowego i zatrzymuje* ja w pozycji przystosowainej do wyjecia formy. trzwi 14 otwiera sie i wózek podjezdza na miejsce bezposrednio pod pomocnicza rame 11. Wózkowy mechanizm podnosnikowy unosi sie, przejmuje z ra¬ my wirujaca forme, nastepnie opada wraz z wi¬ rujaca forma i odjezdza spod ramy pomocniczej do stanowiska ochladzania. Forma na tym stano¬ wisku podlega gwaltownemu ochlodzeniu pod stru¬ mieniem rozpylonej, zimnej wody.Po uruchomieniu maszyny, promienniki pOjdczer- wieni 17 dzialaja ciagle, bez wylaczen. Promienni¬ ki 17 sa zasilane glównie gazem ziemnym, ponie¬ waz jiest on zwykle znacznie ekonomLczniejszy ^od energii elektrycznej. Mozna ewentualnie zastoso¬ wac zawór regulacyjny w przewodzie gazu, celem okresowego odcinania doplywu gazu do grzejników.Wynikajace stad oszczednosci w koszcie energii cieplnej nie uzasadniaja jednak takiej dodatkowej regulacji.Nieoczekiwana wlasciwoscia niniejszego wyna¬ lazku, jest ogromne skrócenie, w sensie czasowym, cyklu nagrzewania, co przedstawia zalaczona tabela.Przedmiot 250-litrowy zbiornik cylindryczny 100-litrowy zbiornik cylindryczny Meregulamie uksztaltowany przewód powietrzny Material Polietylen (niska gestosc) Polietylen (niska gestosc) Polietylen (wysoka gestosc) Waga materialu (kg) 9,1 3,62 0,453 Czas nagrzewania 1 (minut) Maszyna wg U.S.3, 315, 314 9 5 9 Maszyna [ wg niniejszego wynalazku 6 4 6 czasie rama 11 jest usytuowana w pozycji wyjscio¬ wej do umieszczenia formy w ramie, drzwi 14 otwarte, a wiec wÓzelfc moze zajad ok^esTo^ pozy^ cje pod rama pomocnicza,.¦Na sygnal z pulpitu sterowniczego podnosnik za¬ montowany na wózku .podnosi jednoosiowo wiru¬ jaca forme i umieszcza ja w pomocniczej ramie 11, gdzie jednoosiowy ruch wirowy podtrzymuje silnik umieszczony w ramie. Mechanizm podnosni¬ ka nastepnie obniza s&e i wózek odjezdza. Drzwi 14 zamykaja sie, a pomocnicza rama 11 napedzana zwykle silnikiem elektrycznym za posrednictwem przekladni lancuchowej i kola zebatego 12, rozpo¬ czyna mich wirowy wokól osi A-A.W efekcie dwuosiowego wirowania formy wzgle¬ dem dwóch osi prostopadlych, nastepuje rozmiesz¬ czenie sproszkowanej zywicy na calej wewnetrz¬ nej! powierzchni formy. W miare naplywu strumie¬ nia ciepla do wnetrza formy, zywica mieknie i przy¬ lega zarówno do wewnetrznych scianek formy o odpowiedniej, temperaturze jak i do sasiednich, po¬ dobnie rozmiekczanych czasteczek, dopóki wszyst¬ kie czasteczki zywicy nie zostana stopione w prak¬ tycznie jednorodna mase. 50 55 60 65 Dane ujete w tabeli dotycza przedmiotów formo- wanych w ramie wyposazonej w zestaw pajtiikowy ^tóiehnlków |X)dteerwieni,v iB^tó(i^-'i«isiK'"Re- flektorem uzytym w kazdym z tych przypadków byla dwusekcyjna, wahadlowo umieszczona w ra¬ mie powierzchnia paraboliczna, niepolerowana, ze stali nierdzewnej. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do formowania lub odlewania wy¬ robów z tworzyw termoplastycznych, skladajace sie z wirujacej, ramy, obrotowo w niej osadzonej for¬ my, srodków grzewczych opartych na promienio¬ waniu glównie podczerwonym, w których zródlem promieniowania sa powierzchnie o temperaturze w zakresie od okolo 650°C do 1650°C, przy czym powyz¬ sze srodki grzewcze stanowic moze nawet jeden grzejnik umieszczony w ibezposrednim sasiedztwie formy, dopasowanym ksztaltem do jej profilu scia¬ nek i obejmujacy przynajmniej) czesc tego profilu^ napedu obrotowego formy umieszczonej, na ramie, wydrazonego walu osadzonego w ramie, sluzacego jednoczesnie jako element doprowadzajacy gaz oraz71 3 musi pochodzic albo ze skrócenia cyklu grzania albo chlodzenia. Cykl chlodzenia w wiekszosci znanych urzadzen, a zwlaszcza w urzadzeniach w których stosowane jest chlodzenie wodnie, jest znacznie krótszy od cyklu grzania. Skrócenie czasu calkowitego proce¬ su mozliwe jest wiec tylko przez skrócenie cyklu grzania. Celem wynalazku jest skrócenie cyklu grzania w iprocesie odsrodkowego formowania wyrobów z termoplastycznych zywic. Zadaniem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do formowania lub odlewania wyrobów z tworzyw termoplastycznych,, w którym dzieki lepszemu wy¬ korzystaniu ciepla skrócony bylby znacznie cykl grzania formy wraz z zawartym w niej formowa¬ nym materialem. Zadanie to osiagniete zostalo w urzadzeniu, któ¬ re sklada sie z wirujacej ramy, obrotowo w miej osadzonej formy, srodków grzewczych opartych na promieniowaniu glównie podczerwonym, w których zródlem promieniowania sa powierzchnie o tempe¬ raturze w zakresie od okolo 650°C do 1650°C, przy czym jpowyzsze srodki grzewcze stanowic moze na¬ wet jeden grzejnik, umieszczony w bezposrednim sasiedztwie formy, dopasowany ksztaltem do pro¬ filu jej. scianek i obejmujacy przynajmniej czesc tego profilu, napedu obrotowego ramy,, napedu o- brotowego formy umieszczonej na ramie,, wydrazo¬ nego walu osadzonego w formie i sluzacego jedno¬ czesnie jako element doprowadzajacy gaz oraz.urza¬ dzenie ustalajace rame w pozycji poziomej, na po¬ czatku i na koncu kazdego cyklu grzewczego. Isto¬ ta wynalazku polega na tym,, ze urzadzenie posiada co najmniej jedna powierzchnie reflektorowa pro¬ mieniowania podczerwonego umieszczonej w ramie i .urzadzenie montowane utrzymujace reflektor w stalym polozeniu wzgledem ramy podczas cyklu na¬ grzewania. Korzystnie reflektor promieniowania podczerwonego sitanowia powierzchnie dwóch para¬ bolicznych skrzydel drzwi wahadlowych, sterowa¬ nych wzgledem ramy od strony zewnetrznej silow¬ nikami hydraulicznymi, przy czym powierzchnie dwóch syrnetirycznie rozmieszczonych skrzydel drzwi na zawiasach w stanie zamkniecia stanowia reflek¬ tor promieniowania podczerwonego tak dobranym promieniu krzywizny, aby co najmniej czesc pro¬ mieniowania trafiala ido okreslonej sfery, w której znajduje sie odpowiednia czesc formy. Istota odmiany urzadzenia wedlug wynalazku jest zastosowanie jednoskrzydlowych 'drzwi wahliwych wzgledem raimy i umieszczenie w nich co :najmniej jednego reflektora promieniowania podczerwonego o okreslonym z góry promieniowaniu krzywizny w ten sposób, azeby odbite paxwriieniowajnie co naj¬ mniej w czesci iteaifralo do tych partii formy, które wymagaja wiecej ciepla. (Powierzanie dwóch sy¬ metrycznie rozmieszczonych skrzydel drzwi na za¬ wiasach w Sftanie zamkniecia stanowia wieloko¬ mórkowy reflektor miseczkowy promieniowania podczerwonego o okreslonym, promieniu krzywizny w ten sposób, azeby zogniskowac promieniowanie mniej wiecej równomiernie na powierzchni formy. Przedmiot wynalazku jesit przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 370 4 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w wido¬ ku z przodu, z drzwiami, posiadajacymi powierz¬ chnie reflektorowe, a fig. 2 — urzadzenie w wido¬ ku z boku. 5 Urzadzenie przedstawione ma fig. 1 sklada sie z wsporczej ramy 10 i pomocniczej, ramy 11 osa¬ dzonej: obrotowo wzgledem osi A-A w ramie 10. Kolo 12 zebate umieszczone na jednym z konców glównego walu 13 sluzy do przeniesienia napedu ob- 10 rotowego pomocniczej ramy 11. Pomicnicza rama 11 sluzy: po pierwsze,, do umie¬ szczenia w niej, nie [pokazanej, na rysunku,, formy,, po drugie — jako konstrukcja wisporcza do napedu ruchu obrotowego formy wokól prostopadlej za- 15 zwyczaj osi do kierunku A-A i po trzecie, jako konstrukcja wsporcza do zamontowania drzwi na zawiasach. Silowniki hydrauliczne 16 sluza do otwierania i zamykania drzwi 14. Drzwi 14 bedace czescia zespolu pomocniczej ramy 11 wiruja razem 20 z nia wokól osi A-A w plaszczyznie prostopadlej do plaszczyzny rysunku fig. 1. Do nagrzewania wykorzystuje sie promieniowa¬ nie glównie podczerwone,, pochodzace z promien¬ ników podczerwieni 17 rozmieszczonych po wew- 25 netrznej stronie pancerza 1& który z kolei zamoco¬ wany jest na pomocniczej ramie H. Promienniki podczerwieni 17 sa usytuowane w pozycji optymal¬ nej w stosunku do aktualnie uzywanej' formy; to- znaczy w taki sposób, azeby skierowac maksymalna 30 ilosc ciepla do czesci fonny bedacych w strefie dzia¬ lania promienników, w mozliwie najkrótszym cza¬ sie, jednak bez ryzyka zweglenia zywicy w formie. Grzejniki 17 zajmuja, stala pozycje w stosunku do pomocniczej: ramy 11. 35 Drzwi 14 komory sluza glównie jako powierz¬ chnie reflektorowe ogniskujace promieniowanie cie¬ plne. Powierzchnie reflektorowe moga sie rozcia¬ gac na calej dlugosci ramy pomocniczej lub moga byc ograniczone do rozpietosci odpowiedniego ob- 40 szaru odpowiadajacego tej czesci formy, która wy¬ maga specjalnego dogrzewania. Korzystnie drzwi 14 rozmieszczone sa symetrycz¬ nie wzgledem powierzchni prostopadlej do osi A-A. niemniej, asymetryczne usytuowanie drzwi w pew- 45 nych przypadkach moze byc równiez uzasadnione. Wewnetrzne powierzchnie reflektorowe drzwi 14 sa projektowane w taki sposób, azeby mozna bylo kierowac za ich posrednictwem dodatkowe ilosci ciepla do okreslonych z góry rejonów formy. Jesli 50 na przyklad wewnetrzna powierzchnia ma krzywi¬ zne,, której przekrój jest regularna, parabola,, wów¬ czas odbite promieniowanie z powierzchni takiego reflektora ma ksztalt wiazki równoleglych promieni. Stad wniosek, ze wewnetrzna powierzchnia drzwi 55 moze foyq zaprojektowana tak, azeby ogniskowanie odbitych promieni wystepowalo na zewnetrznej scianie formy. Bardziej zlozona konfiguracja wew¬ netrznych) powierzchni drzwi 14 moze zawierac sze¬ reg relfektorów o róznychi krzywiznach,, celem zo- 60 giskowania okreslonej ilosci ciepla na jednym lub wielu wymagajacych tego miejscach formy. Powyz¬ sze reflektory drzwiowe sa z reguly polerowane w celu poprawienia sprawnosci. Termiczne zalety (tak wykonanych drzwi 14 sa 65 niewatpliwe,, zaleza jednak w duzej mierze od do- kladimosci obliczen krzywizn powierzchni wibudo-71370 8 urzadzenia ustalajacego rame w zasadniczej) pozy¬ cji poziomej! na poczatku i na koncu kazdego cyklu grzewczego, znamienne tym, ze posiada co naj¬ mniej jedna powierzchnie [reflektorowa promienio¬ wania podczerwonego umieszczona w ramie (11) i urzadzenie inastawcze uitirzyimujace w stalym polozeniu wzgledem -ramy (11) podczas cyklu nagrzewania.
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze reflektor promieniowania (podczerwonego stano¬ wia powierzchnie paraboliczne dwóch skrzydel wa¬ hadlowych drzwi (14), sterowanych wzgledem ramy od strony zewnetrznej silownikami hydrauliczny¬ mi (16).
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze powierzchnie dwóch symetrycznie rozmieszczo¬ nych skrzydel drzwi (14), w stanie zamkniecia sta¬ nowiace reflektor promieniowania podczerwonego maja tak dobrany promien krzywizny, ze co naj¬ mniej czesc promieniowania trafia do okreslonej strefy, w której znajduje sie odpowiednia czesc formy. 5
4. 4. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2—3, zna¬ mienna tym, ze posiada jednoskrzydlowe drzwi wa- hliwe wzgledem ramy (11) i umieszczony w nich co najmniej jeden reflektor promieniowania pod¬ czerwonego o takim promieniu krzywzny, ze odbi¬ lo te promieniowanie co najmimiej w czesci trafilo do tych partii formy, które wymagaja wiecej ciepla.
5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze powierzchnie dwóch symetrycznie rozmieszczo¬ nych skrzydel drzwi \(14) w stanie zamkniecia sta- 15 nowia wielokomórkowy reflektor miseczkowy pro¬ mieniowania podczerwonego o takim promieniu krzywizny, ze ogniskuja promieniowanie zasadniczo równomiernie na powierzchni formy.KI. 39a2,5/04 71370 MKP B29c 5/04 \W\\\\\W^\X\\\\\\\1 n"\\ w \\v \ v v \v\\\'\KI. 39a2,5/04 71370 MKP B29c 5/04 -14 RG.2 10' V V V \ V \ 1 V \ V \ * v ¦ \ X \ \ \ RSW Zakl. Graf. W-wa, ul. Srebrna 16, z. 347-T4/0 — 110+20 egz. Cena 10 zl PL