NO171150B - Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av et formlegeme av plast - Google Patents

Abstract

I et mateorgan (14) blir der dannet et råemne (10) av formbart oppvarmet plast. Den tilnærmet linseformede profilering av råemnet (10) oppnås ved egnet styring av en lukkedel (20) som er utført som ventilkjegle. Ved lukking av lukkedelen (20) mot den nedre kant (30) av en rørdel (92) i mateorganet (14) blir råemnet (10) skilt fra materialet som strømmer i pilretningen (16). En luftstrøm (18) som strømmer ut fra en ringdyse (34) , tjener til å løsne råemnet (10). fra mateorganet (14) . Deretter kommer råemnet (10). ved fritt fall ned i et åpent formhulrom (12) i en matrise (22) . Ved viderebevegelse av matrisen (22), som er anordnet på et dreiebord (28), fjerner denne seg fra det stasjonært anordnede mateorgan (14), slik at det i hulrommet (12) liggende råemne (10) kan presses til et formlegeme ved hjelp av et stempel. På. grunn av det frie fall av råemnet (10) ned i formhulrommet (12; unngås det at råemnet (10) avkjøles sterkt lokalt.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av et formlegeme av plast, hvor separate materialporsjoner skilles fra en vertikalt nedadrettet strøm av plast som er myknet ved hjelp av varme, overføres til et formhulrom og presses til et formlegeme ved lukking av formhulrommet. Oppfinnelsen angår også en anordning til utførelse av frem-gangsmåten, omfattende en matrise og et stempel som i lukkestilling danner et formhulrom, og en mateinnretning som i utsvingt stilling av stempelet i forhold til matrisen tilfører materialporsjoner til den oppad åpne matrise.

For fremstilling av formlegemer som består av plast, f.eks. beholderlokk eller -hetter, og spesielt for fremstilling av hodepartiet av emballasjetuber, er der foruten sprøytestøping kjent en presstøpeprosess. Til forskjell fra sprøytestøpe-prosessen blir myknet plastmateriale ved en presstøpeprosess ført inn i et formhulrom for å formes i dette, idet der utøves et begrenset presstrykk. Fordi presstøpeprosesser generelt kan arbeide med lavere temperatur på den myknede plast enn sprøytestøpeprosesser, oppviser de foruten lavere forbruk av energi fordelen av kortere kjøletid, hvorved formen kan åpnes tidligere og dette behandlingstrinn derved kan forkortes.

Ved den kjente presstøpeprosess dannes formen av en matrise og en dor, idet doren bærer et rørformet tubelegeme av plast. Dette rørformede tubelegeme trenger med sin ene ende sammen med doren inn i matrisen og tetter formhulrommet ved lukking av formen ved dorens omkrets. Den myknede plast som er formet til et hodeparti av en tube, forbinder seg som følge av sin smeltevarme med kanten av det rørformede tubelegeme som trenger inn i formen.

Ved de kjente fremgangsmåter blir den myknede plast ved hjelp av et mateorgan og fra den side som ligger motsatt doren, ført inn i det ennå åpne formhulrom gjennom en sentral åpning i matrisen, resp. støtt ut fra mateorganet i form av en ring. Det myknede plastmateriale, som i form av en ring hefter til mateorganet, blir ved dettes tilbaketrekning fra formhulrommet strøket av ved hjelp av matrisen og blir inntil det presses, hengende på en flate som begrenser formhulrommet.

Ved de tubehoder som er fremstilt ifølge denne fremgangsmåte, opptrer der i visse tilfeller feil som delvis er synlige på overflaten. En undersøkelse av forløpet under pressingen har vist at plast som ved avstrykning fra mateorganet kommer i direkte berøring med matrisen og formes av denne, hvorunder plasten allerede fra begynnelsen kommer i berøring med matrisen over en forholdsvis stor flate, kan anta krystallinsk tilstand på lokalt begrensede steder. På grunn av den ytterligere avkjøling som finner sted ved pressingen, er den gjenværende varme åpenbart ikke tilstrekkelig til i alle tilfeller på nytt å mykne allerede krystallisert materiale.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den erkjennelse at der ved avstrykning av det myknede materiale fra mateorganet kan forekomme en forholdsvis stor flatekontakt med den avkjølte matrise, noe som inntil lukkingen av formen resp. pressingen av plasten fører til en forholdsvis sterk avkjøling i dette berøringsområde.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave å gi anvisning på en fremgangsmåte hvor man uten økning av tempe-raturen på det materiale som støtes ut fra mateorganet, i størst mulig grad unngår en for tidlig krystallisering av myknet plast.

Oppgaven blir ifølge oppfinnelsen løst ved de trekk som er angitt i karakteristikken av krav 1. Apparatet ifølge oppfinnelsen er angitt i kravene 4-6.

Ved råemnets frie fall (fallstrekningen bør gjøres så kort som mulig) unngår man avstrykning av den oppvarmede plast på kalde flater. Derved lar det seg i tilstrekkelig grad forhindre at plastråemnet blir for sterkt avkjølt lokalt.

Ved en foretrukket utførelsesform for den foreliggende fremgangsmåte kan råemnet ved hjelp av en mateinnretning gis ringform. Videre kan råemnet skilles fra materialstrømmen ved hjelp av mateorganet. Plasten kommer da ikke i berøring med noen avkjølt flate før det frie fall, da mateorganet i det minste tilnærmet oppviser den samme temperatur som den oppvarmede plast. Fraskillingen av råemnet fra materialstrømmen ved hjelp av mateorganet kan f.eks. finne sted ved avkniping.

Råemnet kan deretter frigjøres ved hjelp av en gasstrøm som er rettet mot skillestedet og bare tjener til å løsne råemnet fra mateorganet på et bestemt tidpunkt, idet gasstrømmen kommer til virkning støtvis og bare må skjære over de siste tråder av materialet. I den forbindelse blir gasstrømmen fortrinnsvis rettet på skrå nedover mot skillestedet mellom mateorganet og råemnet.

Ved at mateinnretningen består av en ringdyse som begrenses av et lukkelegeme, oppnås det ønskede ringformede råemne, som også kan gis et ønsket linseformet tverrsnitt, på en slik måte at de flater av råemnet som kommer i berøring med det avkjølte

pressverktøy, blir så små som mulig.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsesgjenstanden vil bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, som viser en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser en presstøpemaskin med presseverktøy anordnet på et dreiebord. Fig. 2 viser dreiebordet med et av pressverktøyene, delvis i snitt etter linjen II-II på fig. 2. Fig. 3 viser i snitt og i større målestokk den på fig. 2 viste matrise av pressverktøyet med ett av mateinnretningen dannet råemne før fraskillingen av dette.

På fig. 1 er det som dreiebord 28 utformede dreielegeme vist i grunnriss. På dreiebordet 28 er der i omkretsretningen på jevn avstand fra hverandre anordnet matriser 22 og stempler 24, idet der til hver matrise 22 hører et stempel 24. Matrisene 22 er åpne oppad, og stemplene 24 er slik svingbart anordnet på dreiebordet 28 at de kan svinges 90° fra en horisontal stilling til en vertikal stilling med samme akse som de respektive matriser 22. I den stilling hvor aksene er sammenfallende, kan stempelet 24 forskyves aksialt for å kunne lukke og åpne den tilhørende matrise 22.

Med tallene 1-8 er der på fig. 1 eksempelvis vist åtte forskjellige skrittstillinger, idet dreiebordet 28 kan dreies skrittvis i pilretningen 36 ved hjelp av ikke viste organer.

I det følgende vil de åtte skrittstillinger som hver enkelt stasjon kan innta, bli beskrevet i detalj.

Stasion 1

Ved hjelp av en ladeinnretning 38 blir et på forhånd fremstilt rørformet tubelegeme 40, som her er vist i snitt, skjøvet inn på en dor 42 som inneholder stempelet 24. Herunder befinner doren 42 seg i horisontal stilling, slik at ladingen finner sted i horisontal retning.

Stasion 2

Her er der anordnet en stasjonær mateinnretning 14, som vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med figurene 2 og 3. Gjennom mateinnretningen 14 blir formbart oppvarmet plast ført inn i den åpne matrise, som er tildekket av mateinnretningen. Matrisens posisjon er vist ved stilling 7. Ved overgang fra stilling 2 til stilling 3 blir doren 42 svingt til den med matrisen koaksiale, vertikale stilling.

Stasjon 3

Ved hjelp av en på stasjon 3 anordnet kneleddstang 44 blir stempelenden av doren 42 ført inn i den koaksiale matrise for å presse den myknede plast som er tilført matrisen på stasjon 2, til et tubehode, som samtidig smeltes fast på det rørformede tubelegeme 40. Ved hjelp av ikke viste organer fikseres doren 42 i denne pressestilling for å forbli i denne når kneledd-

stangen 44 igjen trekkes tilbake.

Stasjon 4

Doren 42 forblir i pressestillingen, slik at det pressede tubehode kan kjølne og stivne. Matrisen 22 og doren 42 blir via ikke viste tilkoblinger avkjølt av et kjølemedium.

Stasjon 5

Doren 42 forblir i pressestillingen for avkjøling av tubehodet.

Stasjon 6

Ved hjelp av en tilbaketrekningsinnretning 46 blir doren 42 igjen trukket tilbake i aksial retning, slik at det av matrisen 22 og stempelet 24 bestående presseverktøy igjen åpnes. Ved hjelp av ikke viste organer blir den del av matrisen 22 som inneholder gjengene, skrudd av under dreiebordet 28. Ved videreføring fra stasjon 6 til stasjon 7 blir doren 42 sammen med tuberøret 40 og den påsatte tubetopp 48 svingt tilbake til horisontal stilling.

Stasjon 7

Ved hjelp av en i denne stasjon anordnet påskruingsinnretning 50 blir et tubelokk 52 skrudd på tubehodet 48.

Stasjon 8

Den av det rørformede tubelegeme 40, tubehodet 48 og tubelokket 52 bestående tube er nå ferdig og støtes ut i pilretningen 54 eller trekkes av fra doren 42 ved hjelp av en ikke vist innretning. Etter det neste skritt blir doren 42 igjen ladet med et nytt rørformet tubelegeme 40 på stasjon 1.

Selv om der i det foreliggende utførelseseksempel er beskrevet åtte stasjoner, er det også mulig å fordele de tilsvarende arbeidstrinn på et annet antall stasjoner, f.eks. ti stasjoner. Ved hjelp av dorene 42 og stemplene 24, som dreier seg sammen med dreiebordet 28, kan kjøleforløpet ved lukket presseverktøy 22 og 24 utvides til mer enn én stasjon. En slik anordning er spesielt fordelaktig, fordi tiden før videreføring fra en stasjon til den neste derved ikke er bundet til det lenger varende kjøleforløp. Av denne grunn er en slik anordning mer økonomisk enn en anordning hvor stemplene eller matrisene er tilordnet en fast stasjon og ikke beveger seg med dreiebordet.

Fig. 2 viser en stasjonær aksel 56, som dreiebordet 28 er dreibart lagret på, og som drives skrittvis ved hjelp av ikke viste organer. Matrisen 22 med formhulrommet 12 er felt inn i og festet til dreiebordet 28. Formhulrommet 12 motsvarer den ytre begrensning av tubehodet 48 (fig. 1). Under matrisen 22 og koaksialt med denne befinner en ytterligere matrisedel 58 seg. I denne er der anordnet et ytterligere formhulrom 60 for dannelse av gjengene på tubetoppen. I den ytterligere matrisedel 58 er der aksialt forskyvbart anordnet et hullstempel 26, som er belastet i aksialretningen av en fjær 62. Hullstempelet 26 er via fjæren 62 påvirket i retning mot formhulrommet 12 i matrisen 22 og blir ved innføring av stempelet 24 i matrisen 22 presset tilbake mot kraften fra fjæren 62. Hullstempelet 26 tjener til å holde tubeåpningen fri ved pressing av tubehodet.

Matrisedelen 58 er anordnet dreibart om sin egen akse for å kunne frigi gjengene på det ferdigpressede tubelegeme. Den dreies ved hjelp av ikke viste organer.

Doren 42 som oppviser stempelet 24, er anordnet svingbar på en aksel 64. Til svingning tjener en tannstang 66 som med sine tenner griper inn i en fortanning 68 i en svingedel 70. Tannstangen 66 er forbundet med en støtstang 72, som er lagret aksialt forskyvbart i to lagerbukker 74 og 76 som er festet til dreiebordet 28. Mellom lagerbukkene 74 og 76 er støtstangen 72 stivt forbundet med en medbringer 78, som har en føringstrinse 80 som er ført i et føringsspor 82. Føringssporet 82 er tildannet i en føringsskive 84 som ikke dreier seg med dreiebordet, men er forbundet med den stasjonære aksel 56. Føringssporet 82 har et slikt forløp i føringsskiven 84 at det på stasjonene 3-6 (fig. 1) har en mindre radial avstand fra den stasjonære aksel 56. Den på fig. 2 viste større radius av føringssporet 82 foreligger på stasjonene 7, 8, 1 og 2.

Ved overgangen til en mindre radius av føringssporet 82 blir medbringeren 78 samt støtstangen 72 og tannstangen 66 beveget av sporet og føringsvalsen 80 i retning mot akselen 56. Som følge av at tannstangen 66 står i inngrep med fortanningen 68 i svingedelen 70, blir denne sammen med doren 42 svingt til den vertikalt stilling, slik at doren 42 befinner seg i en stilling hvor dens akse faller med matrisens. Det skal bemerkes at den i forbindelse med fig. 1 omtalte mateinnretning bare er tilordnet stasjon 2.

Kneleddstangen 44 (fig. 1) som er tilordnet stasjonen 3, påvirker på denne stasjon en valse 86 ved hvis hjelp et i svingedelen 70 aksialt ført skaft 88 sammen med en dorbærer 90 og den til denne festede dor 42 samt stempelet 24 blir beveget i retning mot matrisen 22 for lukking av formhulrommet 12 i matrisen 22. Som allerede omtalt i forbindelse med fig. 1 blir stempelet 24 sammen med sine bæreelementer 42, 90, 88 fastholdt i den sist beskrevne stilling ved hjelp av ikke viste organer, f.eks. ved innrasting.

Mateinnretningen 14 er stasjonært tilordnet stasjon 2. Den har et rørstykke 92, som et lukkelegeme 20 befinner seg i. Dette lukkelegeme 20 er utført som ventilkjegle og er forskyvbart anordnet i aksialretningen for åpning og lukking ved hjelp av ikke viste organer.

Rørstykket 92 er omgitt av en ringdyse 34 til å skaffe en gasstrøm som vil bli beskrevet nærmere i forbindelse med fig. 3.

Svingeakselen 64 er opplagret i en lagerbukk 94 som er forbundet med dreiebordet 28.

Fig. 3 viser en detalj fra fig. 2 i større målestokk. Her er der vist et råemne 10 som er dannet av mateinnretningen 14. Råemnet 10 har et tverrsnitt med tilnærmet linseformet profil. Denne form ble oppnådd ved styring av lukkelegemet 20 ved et konstant trykk av materialstrømmen i retning for pilen 16. Ved lukking av lukkelegemet 20 mot rørenden 30 av rørpartiet 92 blir råemnet 10 skilt fra materialstrømmen 16, spesielt avknepet. For fullstendig løsning av råemnet 10 fra mateorganet blir der imidlertid gjennom ringdysen 34 rettet en gasstrøm 18 mot det sted hvor råemnet 10 skal skilles fra mateinnretningen 14. Gasstrømmen 18 er fortrinnsvis en luftstrøm som virker støtvis for å løsne råemnet 10 fra mateinnretningen på et nøye fastlagt tidspunkt. Deretter faller råemnet 10 ned i formhulrommet 12, hvor det omgir hullstempelet 26. Den linseformede profil av råemnet 10 er spesielt fordelaktig fordi berørings-flaten av råemnet 10 med matrisen 22 på denne måte blir forholdsvis liten, hvorved man unngår en avkjøling av større flater av råemnet. Matrisen 22 og eventuelt også stempelet 24 (fig. 2) avkjøles ved hjelp av et kjølemiddel gjennom en ikke vist anordning, for at der etter pressingen av råemnet 10 skal oppnås en raskest mulig avkjøling av tubehodet 48 (fig. 1).

Som det fremgår av krav 1, er det nye og oppfinneriske det som er omtalt i forrige avsnitt.

Selv om det omtalte utførelseseksempel bare gjelder fremstilling av en emballasjetube av plast, er det med en analog anordning og en analog fremgangsmåte mulig å fremstille andre formlegemer av plast på tilsvarende måte.

Anordningen av den oppad åpne matrise 22 og det i denne stående hullstempel 26 sikrer at råemnet 10 faller ned i en forut-bestemt stilling i formhulrommet 12 og i denne stilling praktisk talt ikke kan forskyve seg. Fallstrekningen mellom mateinnretningen 14 og formhulrommet 12 skal holdes så liten som mulig. Hvis råemnet med sikkerhet skilles tilfredsstillende fra mateinnretningen, kan man også sløyfe dysen 34.

Henvisningstallet 96 betegner en støtstang for lukkelegemet 20. Ved hjelp av støtstangen blir lukkelegemet 20, som er utformet som ventilkjegle, betjent av ikke viste organer.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et formlegeme av plast, hvor separate materialporsjoner skilles fra en vertikalt nedadrettet strøm (16) av plast som er myknet ved hjelp av varme, overføres til et formhulrom (12) og presses til et formlegeme ved lukking av formhulrommet, karakterisert ved at materialporsjonene ved fraskillingen formes til et råemne (10), og at overføringen til formhulrommet finner sted i fritt fall.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at materialporsjonene formes til et ringformet råemne (10).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at råemnet (10) frigjøres ved hjelp av en gasstrøm (18) som er rettet mot skillestedet.

4. Apparat til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, omfattende en matrise (22) og et stempel (24) som i lukkestilling danner et formhulrom, og en mateinnretning (14) som i utsvingt stilling av stempelet (24) i forhold til matrisen (22) tilfører materialporsjon til den oppad åpne matrise (22), karakterisert ved at mateinnretningen for dannelse av materialporsjoner består av en ringdyse (34) som begrenses av et lukkelegeme (20).

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at lukkelegemet (20) er en ventilkjegle.

6. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at det omfatter en gassring-dyse (34) som omgir mateinnretningens (14) utløpsåpning.