CZ2005602A3 - Vstřikovací jednotka pro zpracování tavitelných materiálů - Google Patents

Description

Vstřikovací jednotka pro zpracování tavitelných materiálů

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovací jednotky pro provozní zařízení pro zpracování tavitelných materiálů, například termoplastů, keramických nebo kovových kompozic apod., kterou definuje hlavní patentový nárok.

Dosavadní stav techniky

Provozní zařízení tohoto typu jsou známá, například jako vstřikovací stroje nebo alternativně jako vytlačovací stroje určené pro oblast zpracování plastů a jako vstřikovací stroje pro zpracování keramických a kovových kompozic. Při takovéto výrobě výlisků se dutiny forem, jejichž tvar odpovídá výliskům, které se mají v těchto formách vyrobit, naplní taveninou. Vstřikovací jednotka, jež je součástí horkého kanálu, skrze který se tavenina dopravuje při nízkém nebo vysokém tlaku a při provozní teplotě nutné pro danou konkrétní látku, a skrze trysky se následně zavádí do dutiny formy. Aby se zajistila vysoké kvality výroby, tj . jak odpovídající pevnosti v celém výlisku, tak optické uniformity, je nutné dosáhnout dokonalého promísení taveniny proudící po proudnicích (kluzných čarách), tj. body ve výlisku, kde došlo k separaci proudů taveniny se musí opět spojit. V tomto ohledu je rovněž známo, že nastavení jednotlivých proudů taveniny na vibraci nebo pulzaci, alespoň v některých úsecích, způsobuje, že tavenina proniká v důsledku rozdílů vibrace v této oblasti proudnic skrz a u proudnic dochází k

4 · · · 44 • 4 4 · • · · · · · · • · · · · ··· · · • 4 4 4 4 4

4 4 · · · 4 4 · · intenzivnímu vzájemnému spojování v místě spoje proudů taveniny (DE 100 52 841 Al). Zmiňovaná publikace rovněž popisuje provoz na zpracování plastů, jehož součástí je zařízení pro vstřikování plastů, kde má vstřikovací nástroj dutinu pro výlisek a alespoň dva vstřikovací ventily pro odpovídající vstřikovací hubice ústící do zmiňované dutiny, přičemž každá vstřikovací ventil je opatřen řídícím mechanizmem. Ventily lze otevřít nebo uzavřít pomocí řídícího mechanizmu nezávisle na tlaku vstřikování, přičemž řídící mechanizmy jednotlivých ventilů jsou vzájemně synchronizovány. Nej jednodušší formou ventilu je jehlový ventil mající na svém vnějším povrchu provedenu šikmou drážku. Nicméně použití otáčivých šoupátek s válečkovými ložisky a řídícími kanály ve tvaru písmene T, které jsou zde rovněž popsány je z pohledu funkce vhodnější. Konec konců tlaky v injekční jednotce jsou vyšší než 3 00 MPa. Otáčivé jehlové ventily nebo otáčivá šoupátka je třeba odizolovat od pouzdra, což činní vstřikovací jednotku dražší. Kromě toho je zde komplikovanost synchronizace, které v každém případě vyžaduje instalaci převodové skříně. Další nevýhodou je náročnost zařízení na prostor. Prostorová kapacita v horkém kanálu je omezená. Konečně je třeba zmínit komplikovanost tepelné izolace, které musí v každém případě pracovat pro dvě otáčivé části.

Podstata vynálezu

Vstřikovací jednotka podle vynálezu s charakteristickými znaky hlavního patentového nároku omezuje složitost izolace, tepelné izolace a řízení systému kanálů zásobujícího pouze jednu otáčející se složku, vztaženo na jednu dutinu formy. Kromě toho je nezbytná synchronizace • 4 4 ·· 44 ·· ····

4 4 4 4 44 4 4 · 4 • 4 4444 44 444

4444 444 444 4 • 4 44 444 4

4444 444 ·4 44 44 444 otáčení dvou jehlových ventilů nebo otáčivých šoupátek, které zásobují tutéž dutinu formy taveninou. Toho všeho se dosáhlo pomocí provedení, u něhož se tavenina zavádí přímo do otáčející se duté hřídele a skrze ní se rozvádí díky alespoň jednomu distribučnímu kanálu, který probíhá radiálně ven, do hubic ústících do dutiny formy. To znamená, že pro všechny proudy taveniny, tj . pro proudy taveniny, které tvoří kanálový systém a opět se spojují v jedné a téže dutině formy, je poskytnut pouze jeden společný otočný ventilový prvek, tj . dutá hřídel. Dutá hřídel má tedy dvě funkce, konkrétně transportní, tj. dopravuje proud taveniny do alespoň dvou kanálů, a přerušovací, tj . přerušuje proud taveniny, a tak vytváří pulzaci. To je samozřejmě rovněž možné v případě množiny systémů kanálů, které jsou zásobovány jedinou dutou hřídelí, přičemž není důležité, zda systémy kanálů zásobují taveninou jednu nebo více dutin formy.

Podle výhodného provedení vynálezu má dutá hřídel dva distribuční kanály, které probíhají radiálně ven a nejsou uspořádány pod stejným úhlem jako zásobní kanály, které je zásobují taveninou. Pokud jsou například tyto dva kanály uspořádány přesně proti sobě, potom nesmí být úhel mezi dvěma distribučními kanály 180° tak, aby plnění těchto dvou kanálů probíhalo postupně v určité časové prodlevě. Uspořádání více než jednoho kanálu má tu výhodu, že lze často pulzaci zvyšovat beze změny rychlosti otáčení duté osy.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu jsou distribuční kanály uspořádány v horizontálních rovinách duté hřídele ležících nad sebou, a to i kdyby měly být kanály uspořádány jeden na druhém.

• · · · · · · * · · · · · · · • · · · · · • · · · · ··· • · · · · «··· «·· ·· ·· ·· ···· • · ··· • · · • · · ·· ···

Další výhody a výhodná provedení vynálezu se stanou zřejmými po prostudování následujícího popisu příkladného provedení, doprovodného obrázku a patentových nároků.

Popis obrázku na výkresu

Obrázek znázorňuje ilustrativní provedení vynálezu. Obrázek znázorňuje řez vstřikovací jednotkou v reverzní instalační poloze, která má na straně hubice funkci přítlačné desky vstřikovacího zařízení. Tato vstřikovací jednotka sestává z přítlačné desky 1 a mezilehlé desky 2, které jsou vzájemné spojeny pomocí vodících sloupů 3. a šroubů 4 s hlavou. Vstřikovací jednotka je tepelně izolovaná od sousedních dílů vstřikovacího zařízení pomocí izolační desky 5. V prezentovaném popise je dutina formy (není znázorněna ve větším detailu), do které ústí dva zásobní kanály 6 a 7, uspořádána pod mezilehlou deskou 2. Topný blok 8, který je udržován na tavné teplotě pomocí topných vložek 9 a 10, je umístěn uvnitř mezilehlé desky 2. Centrálním dílem vstřikovací jednotky je dutá hřídel 11, která je vedena v topném bloku Si pomocí abrazního pouzdra 12 a kroužku 13 valivého ložiska. V oblasti přítlačné desky 1 je řetězové kolo 14 spojeno rotačně fixovaným způsobem s dutou hřídelí 11 přes spoj na pero a drážku. Uložení duté hřídele 11 a řetězového kola 14 v přítlačné desce 3L je realizováno pomocí ložiskové desky 15 a kuličkových ložisek 16 s drážkou. Dutá hřídel 11 má další vodič v přechodové oblasti mezi přítlačnou deskou 1 a mezilehlou deskou 2 ve vodícím pouzdru 17, opěrném kroužku 18 a abrazním kroužku 19. Dutina duté hřídele 11 je spojena s tlakovým kanálem vstřikovacího zařízení tak, že tavenina vtéká do tohoto tlakového kanálu. Ve znázorněném řezu se tento tlakový • · · · · « · · ··· • « · · · ··· · · · · • · · · · · · · ···· ··· ·· ·· ·· ··· kanál, který je označen vztahovou značkou 20, po krátkém axiálním úseku stává radiálně distribučním kanálem 21.

Způsob, jakým vynález funguje, bude popsán podrobněji níže. Řetězové kolo 14, a tedy rovněž dutá hřídel 11 jsou u znázorněného příkladu poháněny pomocí řetězu (není znázorněn) a převodového motoru (rovněž není znázorněn). Distribuční kanál 21 duté hřídele 11 tak střídavě propojuje uvedené dva zásobní kanály 6 a 7 s tlakovým kanálem 20, takže proud taveniny, rozdělený do dvou parciálních proudů taveniny, vtéká do dutiny formy pulzním způsobem. Dutá hřídel 11 má tedy dvojí funkci, konkrétně zajišťuje distribuci taveniny do alespoň dvou zásobních kanálů a generuje pulzaci. U znázorněného příkladu má dutá hřídel 11 pouze jeden radiální distribuční kanál 21, tj . v průběhu rotace duté hřídele 11 je každý ze zásobních kanálů 6 a Ί_ rovněž propojen s tlakovým kanálem 20 pouze jednou. Frekvence pulzace každého zásobního kanálu 6, 7 potom odpovídá rychlosti otáčení duté hřídele 11, přičemž tlakové pulzy jsou v každém případě fázově posunuty o 180°. Pokud je v rovině více než jeden distribuční kanál 21, potom musí svírat vždy jiný úhel než zásobní kanály 6, Ί_ umístěné v této rovině, tj . je třeba zajistit, aby kdykoliv, kdy je jeden ze zásobních kanálů 6, 7 spojen s tlakovým kanálem

20, byl druhý zásobní kanál uzavřen stěnou duté hřídele 11.

Všechny znaky reprezentované popisem, následující nároky a obrázek mohou být pro vynález podstatné a to jak jednotlivě, tak v libovolné požadované kombinaci.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vstřikovací jednotka pro zpracování tavitelných materiálů, u kterých jsou alespoň dva proudy taveniny zaváděny do jedné nebo více dutin formy přes systém kanálů v sekvenci, která se mění s časem, přičemž změna času dodávky proudů taveniny se realizuje přes dočasné otevření a uzavření zásobních kanálků (6,7) vedoucích do dutiny (dutin) formy a pomocí dočasného otevření a uzavření otočných ventilových prvků jsou zásobní kanály (6, 7) spojovány s tlakovým potrubím (20) pro taveninu střídavě a postupně, vyznačující se tím, že každý kanálový systém vedoucí do dutiny (dutin) formy a sestávající z alespoň dvou zásobních kanálů (6,7) je opatřen pouze jedním ventilovým prvkem a ventilový prvek sestává z duté hřídele (11), která je spojena s tlakovým kanálem (20) pro taveninu a má v rovině zásobních kanálů (6,7) vedoucích do dutiny (dutin) formy alespoň jeden distribuční kanál (21), který probíhá radiálně směrem ven a je rovněž propojen s tlakovým kanálem (20).
2. 2. Vstřikovací jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dutá hřídel má dva distribuční kanály (21) , které probíhají radiálně směrem ven a nesvírají vzájemně stejný úhel jako zásobní kanály (6,7) určené pro jejich zásobování taveninou.

   •· · ·· ·· ······
3. 3. Vstřikovací jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že distribuční kanály (21) probíhající radiálně směrem ven jsou uspořádány v jiných rovinách než dutá hřídel (11).