Вакуум-формовочная машина Советский патент 1991 года по МПК B29C51/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к вакуум-формовочным машинам по переработке термополимерных материалов для формования пластмассовых изделий, и может быть использовано преимущественно при изготовлении товаров народного потребления.

Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества изделий путем стабилизации технологических режимов формования.

На фиг. 1 схематично представлена машина, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Машина содержит вакуумные секции 1 и 2, которые состоят из прижимной рамки 3 и подмодельной плиты 4 с вакуумируемой полостью, установленные на станине 5 и соединенные опорной стойкой 6. Прижимная рамка 3 снабжена направляющими штырями 7, возвратными пружинами 8 и с помощью тяг 9 и приводной планки 10 соединена с пневмоцилиндром 11. Подмодель- ная плита 4 имеет по контуру канавку с уп- лотнительной прокладкой 12 и два отверстия 13 и 14 для подключения к пнев- мо- и вакуумной системам соответственно.

Поворотная траверса 15 закреплена на вертикальной оси 16. которая имеет регулировочное устройство 17, жестко закрепленное на опорной стойке 6. Траверса 15 выполнена в виде каркаса для монтажа нагревательных элементов 18 и блока охлаждающих вентиляторов 19, расположенного противоположно нагревательным элементам относительно оси поворота траверсы. Траверса 15 с помощью тяг 20 и пластины 21 крепится к втулке 22.

Пакет нагревательных элементов 18 размещается на монтажных планках 23 траверсы каркаса 15 с возможностью установки их на различных уровнях и углах наклона в горизонтальной плоскости с помощью теплоизоляционных шайб 24, а блок охлаждающих вентиляторов 19 монтируется на

(Л

с

о о

00 О 00

со

верхней площадке каркаса траверсы 15 с помощью стоики в виде гибкого шланга 25 с учетом изменения направления воздушного потока по диагонали и высоте относительно формовочного пространства вакуумных секций 1 и 2

Для обеспечения плавного вращения траверсы 15 с нагревателями и блоком охлаждающих вентиляторов вокруг вертикальной оси 16 втулка 23 снабжена подшипниками 26 и 27. С помощью стакана 28 и установочного винта 29 регулировочного устройства 17 нагревательные элементы 18, с учетом характера их монтажа на монтажных планках 23, устанавливаются на таком расстоянии от поверхности полимерной заготовки, которое обеспечивает необходимые условия ее нагрева в зависимости от гравюры модельной оснастки и особенностей исходного полимерного материала.

Для улучшения обслуживания машины и повышения ее эксплуатационных удобств вакуумные секции 1 и 2 устанавливаются на общем основании 30 относительно вертикальной оси 16 на расстоянии радиуса вращения траверсы 15 с нагревателями 13 и охладительным блоком относительно друг друга под углом 110-115° пересечения их поперечных осей При этом вертикальная ось 16 с регулированным устройством 17 размещены на опорной стойке 6 в центре пересечения поперечных осей вакуумных секций 1 и 2. Вакуумная система 31 секций 1 и 2 состоит из вакуумного насоса 32 v ресивера 33, соединеннь-х между собой резиновым рукавом, а магистраль 34 сжатого воздуха снабжена резиновым рукавом 35.

Вакуум-формовочная машина имеет также кнопочный пост 36 управления работой нагревательных элементов 18, вакуум- гассса 32 и ресивера 33, пневмомагистраль обслуживания кра ном 37 и пневмораспре- делителем 38 секций 1 и 2, а вакуумная система - краном 39.

Вакуум-формовочная машина работает следующим образом.

В формовочное пространство на подмо- дельную плигу 4,закрзпленпую на станине 5, устанавливают модель с полостью для вакуумирования (не показано). Затем нажатием на соответствующие кнопки поста 36 включают нагреватели 18 и вакуумный насос 32, при этом кран 39, обслуживающий вакуумную систему находится в закрытом положении и, таким образом, вакуумный насос 32 создает предварительное разрежение внутри ресивера 33. не производя откачку воздуха из полости подмодельной плиты 4.

В качестве исходного материала для формовки может служить, например, полистирол марки УПМ белого цвета. II сорта, предназначенный для изготовления товаров народного потребления по ТУ 6-05- 1871-79. Заготовки из листа толщиной не более 4 мм устанавливаются на уплотни- тельные прокладки 12 подмодельных плит 4 секций 1 и 2, после чего поворотом руко0 яток пневмораспределителей подается сжатый воздух из магистрали 34 в пневмо- цилиндры 11. Посредством приводных пла- кок 10 и тяг 9 усилия от цилиндров подаются на прижимные рамки 3, в результате чего

5 осуществляется герметизация вакуумируе- мых полостей подмодельных плит 4 с модельной оснасткой.

По предварительно отработанному технологическому процессу термоформования

0 изделия определяют параметры интенсивности нагрева и охлаждения поверхности полимерной заготовки с учетом того, что цикл нагрева заготовки и вакуумирования должен быть больше цикла охлаждения и

5 удаления отформованного изделия по времени на величину цикла охлаждения модельной оснастки до 40-50°.

Для этого нагр -.вательные элементы 18 с учетом их монта -а по уровню в горизон0 т льнол плоскости каркаса траверсы 15 устанавливают на определенное расстояние по высоте в зависимости от гравюры модальной оснастки и соответственно относительно поверхности заготовок, зажатых в

5 рамке 3, а вентиляторы 19 относительно участка горизонтальной плоскости модельной оснастки с помощью регулировочного устройства 17 и стойки 25.

Затем с помощью электронного реле

0 времени размещенного на кнопочном посту 36, устанавливают время нагрева полимерной заготовки и вращением относительно оси 16 траверсы 15 нагревательные элементы 18 фиксируют с помощью упора

5 над одной из секций, например секцией 1. При нагреве после того, как полимерная заготовка стает эластичной и предупредительных звукового и светового сигналов, поворотом крана 39 обслуживающего ваку0 умную систему, в положение Открыто ва- куумируют полость модельной оснастки подмодельной плиты 4.

Благодаря технологическим отверстиям в модельной оснастке создается перепад

5 давления в ее внутренней полости под полимерной заготовкой, в результате чего происходит формование изделия

После завершения процесса формообразования траверсу 15 с нагревательными элементами 18, вращенирм вокруг оси 16,

переводят в положение над секцией 2 и устанавливают реле времени. При этом вентилятор 20 блока охлаждения располагается под отформованным изделием с одновременным включением его в один из режимов работы. С завершением процесса охлаждения изделия, поворотом крана 39 прекращают вакуумировать полость подмо- дельной плиты 4 секции 1, при этом вакуумный насос 32, работающий непрерывно, вновь начинает создавать предварительное разрежение внутри ресивера 33.

Следующей операцией является поддув с отрывом готового изделия от поверхности вакуумируемой модели, для чего поворотом рукоятки пневмораспределителя 38 и переводом крана 37, обслуживающего магистраль сжатого воздуха, в открытое положение подается сжатый воздух в полость подмодельной плиты 4. После поддува и отрыва перекрывают кран 37 и вращением рукоятки пневмораспредели- тель 38 прекращает подачу воздуха в пнев- моцилиндр 11. Давление в цилиндре 11 падает, и прижимная рамка 3 возвратными пружинами 8 приводится в исходное положение, освобождая изделие от прижима. Готовая отформованная заготовка снимается вручную и воздушные потоки вентилятора 19 обдувают формовочное пространство и охлаждают модельную оснастку. После завершения этого цикла устанавливается новая заготовка и вновь осуществляется зажим ее прижимной рамкой.

Так как траверса с нагревательными элементами 18 после завершения процесса формования на вакуумной секции 1 установлена над вакуумной секцией 2, то до тех пор, пока заготовки находятся на вакуумной секции 1, на вакуумной секции 2 выполняются формование заготовки, а затем те же технологические операции, что ранее были выполнены на вакуумной секции 1. При этом траверсу 15 с нагревательными элементами 18 располагают над вакуумной секцией 1 для прогрева размещенной на ней новой заготовки. Цикл повторяют.

Применяемые изделия и материалы. Нагревательный элемент представляет электрокамин Кварц 3 ЭКУ-1, 0/220. Состоит из двух спиралей из нихромовой про- волоки, вмонтированных в кварцевую трубку. В электрокаминах направленный лучистый поток тепла создается одним или двумя спиралями, концентрируемый в нужном, направлении с помощью отражателя. Узел 15 нагрева состоит из пакета нагревательных элементов Кварц-3 в количестве 7 шт.

Блок охлаждающих вентиляторов: электровентилятор - ВКВ - УХЛ4.2. Вентилятор имеет два режима работы: производительность номинальная, мэ/мин-8 ±10%; 5 производительность на меньшей скорости, м3/мин -5 ±10%.

Вакуумный насос: насос 2НВР-6ДМ УХЛЧ, ТУ 26-04-604-78. Пневмоцилиндр: цилиндр тормозной крановый задний 2140 35/911 Б, Пневмораспределитель крановый 08-11, ГОСТ 18467-73. Кран спускной проб- ковый Кр2-130500, БССР-50-78. Уплотни- тельная прокладка: резина вакуумная специальная.

5 Технические и экономические преимущества предлагаемой вакуум-формовочной машины перед прототипом заключаются в следующем. Конструкция поворотной траверсы 15 с нагревательными элементами и

0 блоком охлаждения, установленная в центре спаренных вакуумных секций, обеспечивает неограниченный поворот траверсы в горизонтальной плоскости, что определяет совмещение центра пересечения осей каж5 дои из вакуумных секций в отдельности с центром пересечения осей узла нагрева, Это позволяет осуществлять технологические операции нагрева и охлаждения при изготовлении изделий вакуумной формов0 кой на каждой из вакуумных секций последовательно и непрерывно. При этом радиус перемещения узла нагрева и угол пересечения паперечных осей вакуумных секций 110-135° определены габаритными разме5 рами комплектующих изделий, условиями их размещения, монтажа и обслуживания, гарантирующими необходимые компактность и безопасность проведения работ. Возможность выборочного включения

0 спиралей пакета нагревательных элементов с отражателями, размещение их относительно друг друга и к горизонтальной плоскости полимерной заготовки под различными углами наклона и на разных уров5 нях, а также регулировка воздушного зазора перемещением траверсы вдоль оси позволяют максимально использовать радиационный теплообмен для переноса этого излучения в пространстве и его поглощения

0 полимерной заготовкой в зависимости от ее особенностей и природы исходного материала и, таким образом, обеспечить необходимые условия ее нагрева для процесса формовки при различной степени сложно5 сти гравюры модельной технологической оснастки.

Благодаря улучшению эксплуатационных удобств и условий обслуживания вакуум-формовочной машины повышается, ее

производительность и расширяется область применения за счет интенсификации процесса изготовления изделий изтюлимерно- го материала и повышения четкости отпечатка его рабочей поверхности независимо от толщины и поглощающей способности к инфракрасным излучателям исходной заготовки.

Машина проста в эксплуатации, а упрощенная система герметизации, вакуумиро- вания и управления значительно снижает стоимость ее изготовления.

Формула изобретения Вакуум-формовочная машина, содержащая основание, на котором установлены

0

5

секции формования с зажимными рамками для заготовок и нагревательный блок, включающий нагреватели, установленные на траверсе, смонтированной с возможностью поворота на вертикальной стойке, магистраль сжатого воздуха и вакуумную систему, отличающаяся тем, что, с . целью повышения производительности и улучшения качества изделий путем стабилизации технологических режимов формования, она снабжена смонтированным на траверсе с нагревателями блоком охлаждения, расположенным противоположно нагревателям относительно оси поворота траверсы.

Изобретение относится к переработке пластмасс в изделия, а более конкретно к вакуум-формовочным машинам для формования термопластов. Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества изделий путем стабилизации технологических режимов формования. Машина снабжена смонтированным на траверсе с нагревателями блоком охлаждения, расположенным противоположно нагревателям относительно оси поворота траверсы, 4 ил.

Щи2.1

J/

ЯЛЪХЗЭ ПОН

-wfifaug 900 vDHftddauoi/

1698083

Ј.

Ч v

,%. л

фцг.З

&-в