устройство для литья под давлением полимерных формованных изделий

Формула изобретения

1. Устройство для литья под давлением полимерных формованных изделий, состоящее из литьевой машины и пресс-формы, при этом в пресс-форме выполнены по меньшей мере две соответствующие размерам изготавливаемых формованных изделий полости, пресс-форма состоит по меньшей мере из трех подвижных по отношению друг к другу передней, средней и задней частей, которые в рабочем положении под воздействием прижимного усилия, создаваемого средством давления, плотно прилегают друг к другу вдоль параллельных друг другу плоскостей разъема, проходящих через полости под прямым углом к направлению перемещения частей пресс-формы, причем каждая плоскость разъема проходит по меньшей мере через одну полость, и в форме выполнен один канал для подвода расплавленного полимера, один конец которого расположен в полостях, а другой - в месте входа на поверхности пресс-формы, при этом в рабочем положении пресс-форма присоединена к литьевой машине, отличающееся тем, что литьевая машина выполнена в виде обычной стандартной литьевой машины (1), для литья под давлением в центре передней части (4) пресс-формы (2) выполнен проходящий от места (14) входа до первой плоскости (9) разъема и далее в средней части (5) пресс-формы (2) до второй плоскости (10) разъема канал (13), выполненный коническим как в передней части (4), так и в средней части (5) пресс-формы (2), при этом от канала (13) отходят к полостям (11, 12) дополнительные каналы (15, 16), при этом на частях (4, 5, 6) пресс-формы (2) размещен перемещаемый между двумя положениями фиксатор, посредством которого при отсутствии создаваемого средством (8) давления прижимного усилия в первом положении между собой блокируются только средняя (5) и содержащая место (14) входа канала (13) передняя (4) части пресс-формы, а во втором положении за счет наличия остаточного усилия блокируются между собой только средняя (5) и задняя (6) части пресс-формы (2), при этом перемещение фиксатора из одного положения в другое - за счет действия средства (8) давления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительные каналы (15,16) лежат в плоскостях (9,10) разъема.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор содержит перемещаемый стопор (17).

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор содержит выполненную с возможностью перемещения за счет вращения резьбовую штангу (26).

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор содержит выполненную с возможностью перемещения зубчатую рейку.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор содержит выполненный с возможностью перемещения за счет опрокидывания стопор.

7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде электромагнитов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для литья под давлением полимерных формованных изделий, состоящему из литьевой машины и пресс-формы, при этом в пресс-форме выполнены, по меньшей мере, две соответствующие размерам изготавливаемых формованных изделий полости, пресс-форма состоит, по меньшей мере, из трех подвижных по отношению друг к другу частей, которые в рабочем положении плотно прилегают друг к другу вдоль параллельных друг другу плоскостей разъема, проходящих через полости под прямым углом к направлению перемещения частей пресс-формы, причем каждая плоскость разъема проходит, по меньшей мере, через одну полость, и в форме выполнен, один канал для подвода расплавленного полимера, один конец которого расположен в полостях, а другой - в месте входа, на поверхности пресс-формы, которая в рабочем положении присоединена к литьевой машине (журнал "Kunststoffe 84" (1994) 10, стр.1375-1382).

Литьевые машины используются для изготовления формованных изделий практически произвольной конфигурации. Для этого необходимо наличие в соответствующей пресс-форме только полостей, в которые может быть впрыснут расплавленный полимер. Разделенные плоскостью разъема части формы в рабочем положении плотно сжимают, например, гидравлически. После впрыска полимера в полости формы она, в соответствии с обычной техникой, остается закрытой еще до тех пор, пока находящиеся в полостях формованные изделия не охладятся достаточно и в результате этого не затвердеют настолько, что их можно будет извлечь из формы. Для этого форму размыкают в плоскости разъема, причем ее части удаляются друг от друга. В течение времени, за которое полимерные формованные изделия охлаждаются в полостях, литьевая машина не работает. Этот недостаток особенно проявляется при изготовлении относительно толстостенных формованных изделий, требующих длительного времени охлаждения.

Производительность литьевой машины можно повысить, если использовать работающую по тандемной технологии форму, как это описано в упомянутом журнале "Kunststoffe 84". У работающей с такой формой литьевой машины части открываются попеременно в двух плоскостях разъема. Во время охлаждения формованных изделий на одной плоскости разъема формованные изделия со второй плоскости разъема можно извлечь. Этот принцип работы предпочтителен для формованных изделий, у которых время охлаждения превышает требуемое для заполнения полостей время дозирования. Работающие по тандемной технологии литьевые машины являются сложными специальными машинами. Они требуют размещенной в среднем положении подвижной средней плиты, к которой сбоку присоединяют литьевой блок. Расплавленный полимер впрыскивают в соответствующую полость через расположенные в средней плите каналы. Эту известную тандемную технологию нельзя применять на обычных литьевых машинах, либо для этого требуется обширная реконструкция.

В качестве наиболее близкого аналога изобретения может быть принято известное из документа US 453917 A, 264/328. 03.09.1985, устройство для литья под давлением полимерных формованных изделий, состоящее из литьевой машины и пресс-формы, при этом в пресс-форме выполнены, по меньшей мере, две соответствующие размерам изготавливаемых формованных изделий полости, пресс-форма состоит, по меньшей мере, из трех подвижных по отношению друг к другу передней, средней и задней частей, которые в рабочем положении под воздействием прижимного усилия, создаваемого средством давления, плотно прилегают друг к другу вдоль параллельных друг другу плоскостей разъема, проходящих через полости, под прямым углом к направлению перемещения частей пресс-формы, причем каждая плоскость разъема проходит, по меньшей мере, через одну полость, и в форме выполнен один канал для подвода расплавленного полимера, один конец которого расположен в полостях, а другой - в месте входа, на поверхности пресс-формы, при этом в рабочем положении пресс-форма присоединена к литьевой машине.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования описанного выше устройства так, чтобы даже при использовании обычных литьевых машин можно было простым образом повысить выпуск готовых формованных изделий.

Эта задача решается, согласно изобретению, за счет того, что для применения обычной стандартной литьевой машины для литья под давлением в центре передней части пресс-формы выполнен проходящий от места входа до первой плоскости разъема и далее в средней части пресс-формы до второй плоскости разъема канал, выполненный коническим как в передней части, так и средней части пресс-формы, при этом от канала отходят к полостям дополнительные каналы, при этом на частях пресс-формы размещен перемещаемый между двумя положениями фиксатор, посредством которого при отсутствии создаваемого средством давления прижимного усилия в первом положении между собой блокируются только средняя и содержащая место входа канала передняя части пресс-формы, а во втором положении за счет наличия остаточного усилия блокируются между собой только средняя и задняя части пресс-формы, при этом перемещение фиксатора из одного положения в другое за счет действия средства давления.

Это устройство может быть использовано без переделки или применения дополнительных мер для обычных стандартных литьевых машин. Для этого следует заменить использовавшуюся до сих пор простую пресс-форму с двумя отделенными одной плоскостью разъема частями новой пресс-формой, состоящей из трех частей с двумя плоскостями разъема. По аналогии с описанной тандемной технологией с помощью новой пресс-формы повышается выпуск формованных изделий, причем во время извлечения изделия из пресс-формы в зоне одной плоскости разъема полимер, впрыснутый в полости другой плоскости разъема, охлаждается. Важное значение для этого устройства имеет фиксатор для частей формы, используемый на соответствующей фазе охлаждения. Он выполнен с возможностью перемещения между двумя положениями простым образом. В то время как за счет фиксатора каждые две части формы при охлаждении формованных изделий зафиксированы между собой с созданием прочно удерживающего их остаточного усилия, можно одновременно открыть пресс-форму по плоскости разъема у третьей части для извлечения из пресс-формы готовых формованных изделий. После замыкания пресс-формы по этой плоскости разъема и впрыска полимера в ее полости, фиксатор при плотно замкнутой пресс-форме перемещают во второе положение. Обе части пресс-формы с заполненными полостями остаются тогда зафиксированными между собой с плотным прилеганием друг к другу, тогда как теперь пресс-форма может быть открыта по блокированной прежде плоскости разъема для извлечения из пресс-формы остывших там формованных изделий, если действующее на пресс-форму в процессе впрыска прижимное усилие устранено.

Примеры выполнения изобретения изображены на чертежах, где представлены:

на фиг.1 - устройство, согласно изобретению, схематично в разрезе в закрытом положении;

на фиг.2, 3 - два разных открытых положения устройства по фиг.1;

на фиг.4, 5 - варианты выполнения используемого в устройстве фиксатора в двух разных положениях;

на фиг.6 - другой по сравнению с фиг.4, 5 вариант выполнения фиксатора.

На чертежах изображены только необходимые для понимания изобретения детали литьевого устройства. Его принципиально известные элементы, например механизм размыкания и замыкания или охлаждающие каналы или нагревательные устройства, не показаны.

Изобретение применимо для устройств с «холодным» и «горячим» каналами. Оно подробно поясняется ниже с помощью фиг.1-6 для варианта выполнения с холодным каналом. Применение для варианта выполнения с горячим каналом аналогичное. Литьевое устройство на фиг.1 состоит из литьевой машины 1 и присоединяемой к ней пресс-формы 2. Литьевая машина 1 может быть обычной стандартной машиной без какого-либо специального оборудования. Она выполнена с возможностью перемещения по двойной стрелке 3.

Пресс-форма 2 состоит из трех частей - передней 4, средней 5 и задней 6. Пресс-форма закрыта на задней части 6 нажимной плитой 7, которая связана со средством 8 давления. В качестве средства 8 давления может использоваться, например, пневматический или гидравлический пресс. Три подвижные относительно друг друга части 4, 5 и 6 пресс-формы 2 в рабочем положении отделены друг от друга двумя расположенными перпендикулярно направлению их перемещения и параллельными друг другу плоскостями 9, 10 разъема. В каждой плоскости 9, 10 разъема имеется соответственно, по меньшей мере, одна полость 11, 12 формы, размеры в свету которой соответствуют геометрической форме изготавливаемых формованных изделий. В изображенном примере выполнения на каждой плоскости 9, 10 разъема показаны соответственно две полости 11, 12.

По центру пресс-формы 2 выполнен канал 13, который служит для подвода расплавленного полимера к полостям 11, 12. Канал 13 начинается в лежащем на поверхности формы 2, открытом наружу месте 14 входа. Он проходит сначала в части 4 пресс-формы 2 до плоскости 9 разъема, а затем дальше в средней части 5 формы 2 до плоскости 10 разъема. Для того поступающий из обозначенного литника материал полимера после охлаждения и извлечения формованных изделий можно было легко удалить из канала 13, канал 13 выполнен на обоих отрезках коническим. От канала 13 отходят дополнительные каналы 15, 16, ведущие к полостям 11, 12. Дополнительные каналы 15, 16 лежат преимущественно в плоскостях 9, 10 разъема.

Снаружи на пресс-форме 2 размещен изображенный, например, на фиг.4, 5 фиксатор со стопором 17, перемещаемым между двумя положениями по двойной стрелке 18. В изображенном на фиг.4 положении стопора 17 части 5, 6 пресс-формы 2 блокированы между собой, тогда как во втором положении на фиг.5 между собой блокированы части 5, 4 пресс-формы 2. Более подробная конструкция используемых для устройства фиксаторов описана ниже на примере фиг.4-6.

Устройство на фиг.1 работает, например, следующим образом.

Предположим, что передняя часть 4 формы с ограничивающей ее удерживающей плитой 19 неподвижна. Для изготовления формованных изделий в полостях 11, 12 литьевую машину 1 подводят к пресс-форме 2 вплоть до места 14 входа канала 13. Имеющийся в литьевой машине 1 расплавленный полимер можно затем впрыснуть в канал 13. Он заполняет полости 11, 12 через канал 13 и дополнительные каналы 15, 16. Когда полости 11, 12 при достаточном давлении заполнены, литьевую машину 1 закрывают. Имеющийся в форме 2 полимер затем охлаждается.

По истечении времени охлаждения литьевую машину 1 отводят от пресс-формы 2, которую размыкают в плоскости 9 разъема. Ее части 5, 6 при этом блокированы между собой. После снятия созданного средством 8 давления прижимного усилия они могут быть вместе с подвижно установленной нажимной плитой 7 приведены в изображенное на фиг.2 положение. Фиксатор при этом выполнен предпочтительно таким образом, что после снятия прижимного усилия средства 8 давления сохраняется остаточное усилие, удерживающее одну из обеих частей формы 2. Образовавшиеся в полостях 11 формованные изделия могут быть теперь извлечены из пресс-формы 2. Оставшийся в канале 13 и в части 4 пресс-формы 2 полимер удаляют, например, сжатым воздухом, так что эта часть канала 13 снова свободна.

После этого пресс-форму 2 снова приводят в его изображенное на фиг.1 замкнутое или рабочее положение, в котором части 4, 5, 6 пресс-формы 2 плотно сжаты при помощи средства 8 давления. Литьевую машину 1 снова подводят к пресс-форме 2 и полости 11 снова заполняют полимером. Затем фиксатор приводят во второе положение, в котором части 5, 4 пресс-формы 2 блокированы между собой, как это описано выше. Пресс-форму 2 снова размыкают в плоскости 10 разъема, причем в изображенное на фиг.3 положение перемещают только ее заднюю часть 6 с нажимной плитой 7. Готовые формованные изделия полостей 12 и оставшийся в канале 13 в средней части 5 пресс-формы 2 полимер могут быть извлечены. В течение этого времени полимер охлаждается в полостях 11 на плоскости 9 разъема.

Пресс-форму 2 приводят затем, как это описано выше, снова в ее замкнутое или рабочее положение по фиг.1. Полимер, находящийся в части 4 и канале 13, удаляют снова, например, посредством использования сжатого воздуха. Литьевую машину 1 снова подводят к пресс-форме 2. Полости 12 снова заполняют полимером и части 5, 6 блокируют между собой. Тем временем формованные изделия в полостях 11 охладились, так что пресс-форма 2, как описано выше, может быть разомкнута в плоскости 9 разъема. Таким образом, полости 11, 12 непрерывно попеременно заполняются полимером, а после охлаждения формованные изделия извлекают из пресс-формы.

Для охлаждения полимера в полостях 11, 12 требуется, чтобы обе соответствующие части пресс-формы 2 после снятия приложенного средством 8 прижимного усилия оставались блокированными. Для этого может быть использован удерживающий остаточное усилие фиксатор, который предусмотрен, по меньшей мере, на одной стороне устройства, предпочтительно, однако, по меньшей мере, на двух разных сторонах. Может быть использован, например, фиксатор, изображенный на фиг.4, 5. Он состоит из стопора 17, который расположен на средней части 5 пресс-формы 2 и может быть перемещен по двойной стрелке 18. В положении, показанном на фиг.4, средняя 5 и задняя 6 части пресс-формы 2 блокированы между собой. На обеих частях 5, 6 для этого размещены конические выступы 20, 21, охватываемые соответствующей вилкой 22 стопора 17. Размещенная на другом конце стопора 17 вилка 23 в этом положении не действует. Она охватывает во втором положении стопора 17 выступы 24, 25, которые размещены на средней 5 и передней 4 частях пресс-формы 2. Для этого стопор 17 при замкнутой пресс-форме 2 требуется лишь переместить «вверх» в изображенное на фиг.5 положение. Задняя часть 6 пресс-формы 2 может быть затем перемещена для открывания плоскости 10 разъема.

Вместо перемещаемого между двумя положениями стопора 17, изображенного на фиг.4, 5, можно использовать также один соответственно выполненный, опрокидываемый в два положения стопор. В качестве элементов блокировки могут использоваться также электромагниты, которые прочно соединяют (блокируют) попеременно переднюю часть 4 или заднюю часть 6 со средней частью 5 пресс-формы 2.

Для блокировки частей 4, 5, 6 пресс-формы 2 показанным на фиг.4, 5 образом можно использовать также резьбовую штангу 26 с трапецеидальной резьбой (фиг.6), которая может быть приведена во вращение посредством привода 27 через втулку 28. Она ввинчивается за счет этого либо в гнездо 29 задней части 6 пресс-формы 2 (фиг.6), либо в гнездо 30 ее передней части 4. Для того чтобы гарантировать достаточное прижимное усилие (остаточное усилие) в соответствующем положении блокировки, гнезда 29, 30 могут быть нагружены пружинами 31 и 32 соответственно. Вместо резьбовой штанги 26 можно использовать также зубчатую рейку с соответственно пригнанными элементами перемещения.