Способ получения многослойных изделий со вспененным внутренним слоем и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союэ Советскин

Социалист инескиа

Республик (11) 605534 (61) Дополнительный к патенту (22} ЗаЯвлено 100974 (21) 2058381/23-05 (23) Приоритет — (32) 13,09. 73

{51) М. Кл.

В 29 D 27/04

В 29 3 9/00

В 32 В 5/18

Государстееннн1й квинтет

Совете И««ветров ССВр

Il0 делом «зобретенн» н открытей (3l) P 2346135.0.(43) Опубликовано 300428. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 0404.78 (53) УДК678.027.77:

:678.05.74 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Хельмут Экардт (ФРГ) Иностранн.ая фирма ШлЬманн-Зимаг АГ (ФРГ) Pl) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ СО ВСПЕНЕННЫМ

ВНУТРЕННИМ СЛОЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ЭТОГО СПОСОБА

Изобретение относится к области производства изделий со вспененной сердцевиной и невспененным наружным слоем и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известен способ литья под давлением изделий со вспененной сердцевиной и гладким наружным слоем, при котороМ дополнительно к выпрыскиваемой части материала, :образующего .гладкую по- :10 верхность, одновременно впрыскивается материал со вспенивающим агентом flj .

Материал со вспенивающим агентом течет через центральную фильеру, тогда как материал, образующий гладкий на- Щ ружный слой, поступает в пресс-форму по окружающей центральную фильеру кольцевой фильере. В этом способе при одновременном впрыскивании в прессформу обоих материалов может поступатьа0 лишь небольшое количество создающего гладкую поверхность материала яа противоположную литнику стенку пресс-формы, где из-эа малой толщины гладкого слоя, возможно его растрескивание. 25

Наружный слой иэделия, находящийся рядом с литником, получается утсцпценным, изменить толщину наружного гладкого слоя при этом способе эффективным образом невозможно.

Такой способ наиболее близок по технической сущности к описываемому изобретению.

Способ осуществляют устройством для получения изделий с гладкой поверхностью и вопененной сердцевиной, включающим пресс-форму и литьевую головку, содержащую корпус, наружную и внутреннюю гильзы, образующие наружную и внутреннюю фильеры.

Белью предлагаемого изобретения является получение многослойных изделий из термопластов с гладким наруж)ным слоем и вспененной сердцевиной, при котором 1иевспененный наружный слой имеет равномерную толщинУ без увеличения количества материала.

Для получения многослойных изделий со вспененной сердцевиной в пресс-форму впрыскивается содержащий вспенивающий агент пластмассовый жгут с сердцевиной из невспениваемого материала, причем эта сердцевина иэ невспеннвающего материала поступает всегда на плоскость пресс-форьы, находящуюся против.литника, что обеспечивает неразрывность йаружного слоя на видимой плоскости изделия, а также то, что возможно изменение толщины наружного слоя простым .образом..

605534

Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для .получения многослойных иэделий со всйененной сердецевиной, состоящим из (пресс-формы и соединенной по меньшей мере с двумя отдельными инжекционны ми цилиндрами литьевой головки с центральной и окружающей ее наружной кольцевой фильерами.

Отличие устройства, позволяющего осуществлять новый способ, состоит в том, что между наружной и центральной фильерами установлена по меньшей мере еще одна кольцевая фильера. Такое расположение фильер обеспечивает то, что содержащий вспенивающий агент пла- !5 стмассовый жгут и невспенивающийся пластмассовый жгут имеют кольцеобраэное закрытое поперечное сечение; при этом центральная и кольцевая фильеры расположены концентрически относитель- 0 но друг друга.

На фиг. 1 дана.литьевая головка устройства с закрытой центральной фильерой и закрытыми кольцевыми фнльерами, разрез; на фиг. 2 — литьевая дя головка с открытой центральной филье-. рой и одной открытой кольцевой фильерой; на фиг. 3 — литьевая головка с открытыми фильерами1 на фиг. 4 — литьевая головка с одной открытой кольцевой фильерой; на фиг. 5 — 11 показаны различные фазы во время впрыскивания материала в пресс-форму.

Устройство содержит литьевую голов.ку 1 с инжекторными цилиндрами 2.и 3, головка пролегает в зоне литникового канала 4 к пресс-форме 5, которая, как видно. на фиг. 5-11, имеет полое пространство 6 простой формы для изготовления многослойного формованного 40 изделия. Цилиндрическое отверстие 7 литьевой головки на большей части своей длины имеет одинаковую цилиндрическую форму, переходящую у литникового канала 4 пресс-формы 5 в сужающийся корпус 8, к которому прилегает корот- 45 кая цилиндрическая часть отверстия 9.

В отверстии 7 литьевой головки 1 расположена перемещаемая в осевом направлении наружная гильза 10, которая на своем конце, обращенном в сторону 50 литникового канала 4, имеет уступ 11, наружный диаметр которого точно соответствует внутреннему диаметру цилиндрической части отверстия 9 литьевой горловки 1. На расстоянии от этого 55 уступа 11 наружная гильза 10 имеет сужение 12>конической частью 13 переходящее в уступ 11. Сужение 12 наружной гильзы 10 образует между внутренней стенкой отверстия 7 и наружной гильзой 10 кольцеобраэное пространство 14.

К кольцеобразному пространству 14 прилегает выполненный в виде так называемой сердцевидной кривой канал

15, входящий в наружную боковую по65 верхность наружной гильзы 10 Литье вая головка 1 имеет канал 16, который соединяет канал 15 наружной гильзы 10 с инжекторным цилиндром 3. К плечу 17 наружной гильзы 10 прилегает поршневой шток 18 известной конструкции, например гидравлически заполняемого поршневого цилиндра 19. Посредством этого поршневого цилиндра 19 наружная гильза 10 может быть передвинута из положения замыкания (см.фиг.l) в положение выключения (см.фиг.2), В этом положении наружная гильза 10 освобождает наружную кольцевую фильеру 20.

В отверстии 21 наружной гильзы 10 установлена передвигаемая в осевом направлении внутренняя гильза 22, которая на своем конце, обращенном в сторону литникового канала 4, имеет цилиндрический уступ 23. Наружный диаметр цилиндрического уступа 23 одинаков с внутренним диаметром уступа 11 наружной гильзы 10. На расстоянии от этого цилиндрического уступа 23 внутренняя гильза 22 также имеет сужение

24, которое связано конической частью

25 с цилиндрическим уступом 23. Сужение 24 образует между внутренней гильзой 22 и наружной гильзой 10 кольцевое пространство 26, к которому примыкает выполненный в виде сердцевидной кривой канал 27. Через выемку 28 в наружной гильзе 10 и канал 29 в литьевой головке 1 канал 27 и вместе с ним кольцеобразное пространство 26 соединяются с инжекторным цилиндром 2, К внутренней гильзе 22 примыкает поршневой шток 30, например, гидравлически заполняемого поршневого цилиндра 31, который неподвижно упирается в литьевую головку 1. Посредством поршневого цилиндра 31 внутренняя гильза 22 может быть передвинута из положения замыкания (фиг.1) в положение выключения (фиг.3). В положении выключения внутренняя гильза 22 освобождает внутреннюю, кольцевую фильеру

32, которая ограничена от наружной гильзы 10 и внутренней гильзы 22.

В отверстие 33 внутренней гильзы

22 вставлена передвигаемая в осевом направлении замыкающая игла 34, имеющая на своем конце, обращенном в сторону литникового канала 4, суженную цилиндрическую шейку 35, наружный диаметр которой одинаков с внутренним диаметром цилиндрической насадки 23 внутренней гильзы 22. Во внутренней гильзе 22 сделана.расточка 36, которая образует между замыкающей иглой

34 и внутренней гильзой 22 кольцеобразное пространство 37. К нему примыкает канал 38, входящий в канал 15 наружной гильзы 10 и тем самым подключаемый через канал 16 в лнтьевой головке 1 к инжекторному цилиндру 3.

На замыкающую иглу 34 воздействует поршневой шток 39 поршневого цилинд605534 ра 40, который .укреплен на литьевой головке 1. Пространством поршневого .цилиндра 40 замыкающая игла 34 может быть ступенчато выдвинута из своего замыкающего положения согласно фиг.1 в замыкающее положение согласно фиг.4, а оттуда в открытое положение, показанное на фиг.3. В этом положении замыкающая игла 34 освобождает центральную фильеА 41, образованную выходным

oTFepcTHeM внутренней гильзы 22.

Устройство работает следующим образом.

При изготовлении многослойного формованного изделия иэ термопластическо- го материала со вспененной сердцевиной и с невспененной наружной пленкой при закрытой наружной гильзе 10, закрытой внутренней гильзе 22 и закрытой замыкающей игле 34 согласно фиг.1, в инжекторном цилиндре 2 доэируется Х0 образующий гладкую поверхность (невспененный полимерный материал), а в инжекторном цилиндре 2 доэируется содержащий вспенивающий агент (при снижении напряжения вспенивающийся поли- 25 мерный материал).

Как только оба инжекторных цилиндра 2 и 3 будут напряжены, то поршне-. вые цилиндры 19, 31, 40 заполнятся таким образом, что наружная гильза 10, внутренняя гильза 22 и замыкающая игла 34 передвинутся в положение согласно фиг.2. В этом положении наружные кольцевые фильеры 20 и центральная фильера 41 открыты, поэтому при перемещении инжекционного поршня в инжекционном цилиндре 3 невспенивающийся, образующий гладкую наружную пленку материал, может течь по наружной кольцевой фильере 20 и центральной фильере 41 из инжекторного цилиндра 3 в

40 литниковый канал 4 и, следовательно, в полое пространство б пресс-@opia 5 (фиг.5) .

После того как выдвижной поршень в инжекторном цилиндре 3 закончит свой путь и определенное количество образующего гладкую пленку полимерного материала будет находиться а полом пространстве 6 пресс-формы, начнет действовать приводимый в действие, 50 поршнем инжекторного цилиндра 3 кулачок, в результате заполнится поршневой цилиндр 31 и этим откроется кольцевая фильера 32. По каналу 29 в литьевой головке 1, каналу 27 и кольцевому пространству 26,,содержащий вспенивающий агент материал выталкивается иэ инжекторного цилиндра 2 через внутреннюю кольцевую фильеру 32 в полое пространство пресс-формы. Опорожнение инжекторного цилиндра 3 не прерывается, поэтому одновременно поступают по литниковому каналу 4 в полое .пространство пресс-формы (см.фиг.б) кольцеобраэный жгут 42 из невспененного полимерного материала, кольцеобразный жгут 43 из содержащего вспенивающий агент материала и центральный жгут 44 из также невспененного полимерного материала. Скорость потока, поступающего.в единицу времени в полое пространство 6 количества жгутов материала

40, 43, 44, может быть одинаковой или же различной, что может регулироваться в зависимости от изготовляемых формованных иэделий посредством:соответствующей загрузки выдвижного поршня в инжекторных цилиндрах 2 и 3.

После того как достаточное количество невспениваемого полимерного материала и содержащего вспенивающий агент материала поступит в полое пространство б пресс-формы, все фильеры

20, 32, 41 закрываются. Содержащему вспенивающий агент полимерному материалу противодействует в полом пространстве б пресс-формы 5 только давление отходящего воздуха, поэтому в полимерном материале могут. расширяться только мелкоуасцределенный вспенивающий агент, .в результате происходит видимое увеличение объема пластифицированной массы полимерного материала. и заполняется. полое пространство прессформы (фиг.7).

Поступающий через наружную кольцевую фильеру 20 в полое пространство невспенивающийся материал образует на примыкающей к литниковому каналу

4 плоскости полого пространства закрытый слой, тогда как поступающий через центральную фильеру 42 в полое пространство также невспенивающийся полимерный материал отклоняется на плоскости полого пространства б, расположенной против лйтникового канала 4 и там образует закрытый слой. Закрытый слой из невспенивающегося полимерного материала распространяется по боковым плоскостям полого пространства 6, что регулируется простым образом посредством количества подаваемого материала.

Толщина слоя из невспенивающегося ма" териала может изменяться несложным образом. После истеченИя времени, необходимого для реакции и охлаждения, готовое формованное изделие удаляется обычным образом открыванием пресс-формы, и процесс повторяется.

B изменение приведенного примера можно через определенное время допустить, чтобы в полое пространство 6 поступал только синтетический материал, содержащий вспенивающий агент.

Для этого наружные кольцевые фильеры

20 и центральная фильера 41 закрываются, как изображено на фиг.4.

Кроме того, можно одновременно открывать все фильеры 20, 32, 41, чтобы жгуты 42 и 44 иэ невспенивающегося полимерного материала и жгут 43 из материала, содержащего всиенивающий агент, одновременно поступали в полое пространство б пресс-формы 5 (фиг.8).

605534

При этом окажется положительным, если скорости течения жгутов 42 и 44 иэ невспенивающегося полимерного матерна ла будут несколько большими, чем скорость течения жгута 43 иэ материала, содержащего вспенивающий агент для, обеспечения надежного образования на плоскости полого пространства, расположенной против литникового канала 4, закрытого слоя иэ невспенивающегося полимерного материала (фиг.9) . После того, как в полом пространстве будет находиться достаточное количество невспенивающегося полимерного материала и содержащего вспенивающий агент материала, фильеры 20, 32, 43 закрывают- 16 ся приводами 19, 36, 40. С помощью вспенивающего агента происходит видимое увеличение обьемов поступающей, через внутреннюю фильеру 32 полимерной массы,;поэтому полое пространство 20 заполняется полностью (фиг. О и 11).

У изготовленного таким способом формованного изделия находится в зоне литникового канала 4 еще вспененный материал. После удаления литника в щ слое невспененного синтетического материала остается видимая ;круглообраэная плоскость вспененной структуры.

На тот случай, если таже и в месте удаления литника должна остаться по- 30 верхность из невспененного полимерного материала, то наружная гильза 10 или замыкающая игла 34 закрываются медленно,. поэтому незначительное количество невспенивающего полимерного материала может поступать в литниковый канал 4 и вытеснять вспененный материал. Это применяется главным образом тогда, когда обращенная к литнику сторона формованного изделия служит в качестве видимой стороны.

Использование предлагаемого изобретения позволит получать качественные многослойные изделия с равномерной толщиной и расширит ассортимент изделий.

Формула изобретения

1. Способ получения многослойных изделий со вспененным внутренним слоем путем одновременного впрыска. в форму невспененного и вспененного полимерных материалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения ассортимента изготавливаемых изделий, в поток вспененного материала по его оси подают невспененный материал. ,. 2.. Устройство для осуществления способа по п.l> включающее форму и литьевую .головку, содержащую корпус, наружную и внутреннюю гильзы, образующие наружную и внутреннюю фильеры, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения ассортимента изготавливаемых изделий, оно снабжено расположенной между наружной и внутренней гильзами дополнительной гильзой, установленной с возможностью перемещения в осевом направлении и передвижной замыкающей иглой, установленной в центральном отверстии внутренней ильзы.

3. Устройство по п .2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что гильзы и замыкающая игла, снабжены самостоятельными приводами °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ 9 2241002, кл. В 29 F 1/12, 1973.

605534

Рис. l

Рог, 7

<Риг, 6

Руа, Ф

Составитель Т.Небытова

Техред A.Áîãäàí КоРРектоРА. Кравченко

Редактор:Л.Тарасова

Заказ 2157/1 Тираж 810 Подписное

ЫНИИПИ ГосУдарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4