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

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕееТУ Союэ Советскин Социалисти нескин РеспубликГосудорственнн 1 й квинтет Совета Икостров ССВ оо делом зобретенн н открытнй.(43) Опубликовано 300438 (45) Дата опубликования о 72) Автор изобретен Иностранецельмут Экардт(ФРГ) Иностранная фирмШлЬманн-Зимаг АГ ( ) 1) Заявите ОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУИЕСПОСОБА СПЕНЕННЫМВЛЕНИЯ наиболее близок и ости к описываемо 23) Приоритет -(3 3) Р 2346135.0 (3Изобретение относится к области производства изделий со вспененной сердцевиной и невспененным наружным слоем и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.Известен способ литья поддавлением 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 1). Материал со вспенивающим агентом течет через центральную фильеру, тогда как материал, образующий гладкий на ружный слой, поступает в пресс-форму по окружающей центральную фильеру кольцевой Фильере. В этом способе при одновременном впрыскивании в прессформу обоих материалов может поступатья 0 лишь небольшое количество создающего гладкую поверхность материала на противоположную литнику стенку пресс-Формы, где из-эа малой толщины гладкого слоя, возможно его растрескивание. 25 Наружный слой иэделия, находящийся рядом с литником, получается утсащенным, изменить толщину наружного глад. кого слоя при этом способе эффективным образом невозможно. Такой способ отехнической сущи муизобретению,Способосуществляют устройствомдля получения изделий с гладкой по"верхностью и вопененной сердцевиной,,внутреннюю гильзы, образующие наружную и внутреннюю фильеры.Целью предлагаемого изобретенияявляется получение многослойных изделий из термопластов с гладким наруж)ным слоем и вспененной сердцевиной,при котором 1 невспененный наружныйслой имеет равномерную толщинУ безувеличения количества материала,Для получения многослойных изделийсо вспененнойсердцевиной в пресс-Форму впрыскивается содержащий вспенивающий агент пластмассовый жгут с сердцевиной из невспениваемого материала,причем эта сердцевина иэ невспенивающего материалапоступает всегда наплоскость пресс-форьы, находящуюсяпротив.литника, что обеспечивает неразрывность наружного слоя на видимойплоскости изделия, а также то, чтовозможноизменение толщины наружногослоя простым .образом,.60 Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для.получения многослойных иэделий совсйененной сердецевиной, состоящим из1 пресс-Формы и соединенной по меньшеймере с двумя отдельными инжекционными цилиндрами литьевой головки с центральной и окружающей ее наружной кольцевой фильерами,Отличие устройства, позволяющегоосуществлять новый способ, состоит в 10том, что между наружной и центральнойФильерами установлена по меньшей мерееще одна кольцевая Фильера. Такоерасположение Фильер обеспечивает то,что содержащий вспенивающий агент пла- Юстмассовый жгут и невспенивающийсяпластмассовый жгут имеют кольцеобраэное закрытое поперечное сечение; приэтом центральная и кольцевая фильерырасположены концентрически относительно друг друга.На Фиг, 1 дана литьевая головкаустройства с закрытой центральнойфильерой и закрытыми кольцевыми фнльерами, Разрез; на Фиг. 2 - литьеваяголовка с открытой центральной филье-.рой и одной открытой кольцевой Фильерой; на фиг. 3 - литьевая головка соткрытыми Фильерами; 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 головку 1 с инжекторными цилиндрами 2.и 3,головка пролегает в зоне литниковогоканала 4 к пресс-форме 5, которая,как видно на фиг. 5-11, имеет полоепространство б простой формы для изготовления многослойного формованного 40изделия. Цилиндрическое отверстие 7литьевой головки на большей части своей длины имеет одинаковую цилиндрическую форму, переходящую у литниковогоканала 4 пресс-формы 5 в сужающийсякорпус 8, к которому прилегает короткая цилиндрическая часть отверстия 9.В отверстии 7 литьевой головки 1 расположена перемещаемая в осевом направлении наружная гильза 10, которая насвоем конце, обращенном в сторону 50литникового канала 4, имеет уступ 11,наружный диаметр которого точно соответствует внутреннему диаметру цилиндрической части отверстия 9 литьевойгорловки 1. На расстоянии от этого 55уступа 11 наружная гильза 10 имеетсужение 12 конической частью 13 переходящее в уступ 11. Сужение 12 наружной гильзы 10 образует между внутренней стенкой отверстия 7 и наружнойгильзой 10 кольцеобраэное пространство 14.К кольцеобразному пространству 14прилегает выполненный в виде так называемой сердцевидной кривой канал15, входящий в наружную боковую по 65 верхность наружной гильзы 10. Литьевая 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.1) 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 цилиндрическийуступ 23. Наружный диаметр цилиндрического уступа 23 одина" ков 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.З), 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 литниковогоканала 4, суженную цилиндрическую шейку 35, наружный диаметр которой одинаков с внутренним диаметром цилиндрической насадки 23 внутренней гильзы 22. Во внутренней гильзе 22 сделана.расточка Зб, 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 цилиндра 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 отгерстием 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 20 образующий гладкую поверхность (не- вспененный полимерный материал), а в инжекторном цилиндре 2 доэируется содержащий вспенивающий агент (при снижении напряжения вспенивающийся поли мерный материал).Как только оба инжекторных цилиндра 2 и 3 будут напряжены, то поршневые цилиндры 19, 31, 40 заполнятся таким образом, что наружная гильза 10, З) 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 в40 литниковый канал 4 и, следовательно, в полое пространство б пресс-Формы 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 в полом пространстве б 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 2 и кольцевому пространству 2 бсодержащий 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 бб жгут 43 из содержащего вспенивающийагент материала и центральныйжгут 44из также невспененного полимерногоматериала. Скорость потока, поступающего в единицу времени в полое пространство б количества жгутов материала40, 43, 44, может быть одинаковой илиже различной, что может регулироватьсяв зависимости от изготовляемых формованных иэделий посредством,соответствующей загрузки выдвижного поршня винжекторных цилиндрах 2 и 3.После того как достаточное количество невспениваемого полимерного материала и содержащего вспенивающийагент материала поступит в полое пространство б пресс-формы, все фильеры20, 32, 41 закрываются. Содержащемувспенивающий агент полимерному материалу противодействует в полом пространстве б пресс-формы 5 только давление отходящего воздуха, поэтому в полимерном материале могут. расширятьсятолько 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 образуетна 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 б, 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.В 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 всненивающий агент, одновременно поступали в полое пространство б пресс-Формы 5 (Фиг.8).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 10 того, как в полом пространстве будет находиться достаточное количество не- вспенивающегося полимерного материала и содержащего вспенивающий агент материала, фильеры 20, 32, 43 закрывают- М ся приводами 19, 36, 40. С помощью вспенивающего агента происходит видимое увеличение обьемов поступающей, через внутреннюю фильеру 32 полимерной массы, поэтому полое пространство 3) 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 невспененногополимерного материала, то наружная гильза 10 или замыкающая игла 34 закрываются медленно,. поэтому незначительное коли. чество невспенивающего полимерного ма. териала может поступать в литниковый канал 4 и вытеснять вспененный материал. Это применяется главным образом тогда, когда обращенная к литнику сторона формованного изделия служит в ка. честве видимой стороны.40 Использование предлагаемого изобретения позволит получать качественные многослойные изделия с равномерной толщиной и расширит ассортимент изделий. Формула изобретения1. Способ получения многослойныхизделий со вспененным внутренним слоемпутем одновременного впрыска.в формуневспененного 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 егооси подают невспененный материал.,. 2. Устройство для осуществленияспособа по п.1, включающее форму илитьевую .головку, содержащую корпус,наружную и внутреннюю гильзы, образующие наружную и внутреннюю фильеры,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения ассортимента изготавливаемых изделий, оно снабжено распо"ложенной между наружной и внутреннейгильзами дополнительной гильзой, установленной с возможностью перемещенияв осевом направлении и передвижнойзамыкающей иглой, установленной вцентральном отверстии внутреннейгильзы,3, Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гильзы и замыкающая игла, снабжены самостоятельными приводамиИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Патент ФРГ Р 2241002,кл, В 29 Р 1/12, 1973.,7 Составитель Т,НебытоваРедактор Л.Тарасова Техред А.Богдан КорректорА. Кравчен оеССР лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная акаэ 2157/1 Ти раж цНИИПИ Государственного комите по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Р