NL8702634A

NL8702634A - CASTING DEVICE FOR HOLLOW OBJECTS WITH THIN WALLS.

Info

Publication number: NL8702634A
Application number: NL8702634A
Authority: NL
Original assignee: Laguerre Maxime
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE8714821U1; FR2606321A1; FR2606321B1

Description

mm

87.30 7 4/Rey/vL87.30 7 4 / Rey / vL

y * i.y * i.

-1--1-

Korte aanduiding: Gietinrichting voor holle voorwerpen met dunne wandenShort designation: Hollow object casting device with thin walls

De onderhavige uitvinding betreft een spuitgietinrichting van holle voorwerpen met dunne wanden zoals bijvoorbeeld potten bestemd voor het verpakken en voor het bewaren van voedingsmiddelen (bijvoorbeeld bakjes voor room, toespijsbakjes voor 5 desserts, honingpotten, enz...), of potten die dienen voor het kweken van tuinplanten (bloempotten).The present invention relates to an injection molding device of hollow objects with thin walls, such as, for example, jars intended for packaging and for the storage of foodstuffs (eg, trays for cream, food trays for desserts, honey jars, etc.), or jars that serve for growing garden plants (flower pots).

Het is in het algemeen bekend dat deze verpakkingen meestal van het type "weggooiverpakkingen", in zeer grote hoeveelheden worden gefabriceerd. Hiertoe heeft het onderzoek naar 10 het verlagen van de kostprijs van deze voorwerpen geleid tot het verminderen van de hoeveelheden gebruikt materiaal, in het bijzonder door het verlagen van de uiterste noodzakelijke dikte van de wanden (dikten kleiner dan 35/100 millimeter), en het verhogen van het produktietempo (in het algemeen 20 tot 30 15 spuithandelingen per minuut).It is generally known that these packages are usually of the "throw-away" type, manufactured in very large quantities. To this end, the investigation of lowering the cost of these articles has led to a reduction in the amounts of material used, in particular by decreasing the extremely necessary thickness of the walls (thicknesses less than 35/100 millimeters), and increasing the production rate (generally 20 to 15 spray operations per minute).

Bovendien hebben de tegenwoordig gebruikte spuitgietinrich-tingen voor voorwerpen van dit type een gietvorm die een manlijk deel (of kern) bevat dat grijpt in een vrouwlijk deel (matrijs) waarbij hiermee een inwendige ruimte wordt begrensd 20 die de vormholte voor het voorwerp vormt. Deze twee delen van de gietvorm zijn respectievelijk op twee platen van een pers bevestigd waarvan er tenminste een verplaatsbaar is. Het injekteren van kunststofmateriaal geschiedt in de gesloten gietvorm via een kanaal dat uitmondt in de inwendige ruimte. Als het injekteren 25 is uitgevoerd, wordt het voorwerp gekoeld door een koelcircuit, en vervolgens na het openen van de twee delen van de gietvorm uitgestoten.In addition, the presently used injection molding devices for articles of this type have a mold that includes a male part (or core) that engages a female part (mold) thereby defining an internal space that forms the mold cavity for the article. These two parts of the mold are respectively attached to two plates of a press, at least one of which is movable. Injection of plastic material takes place in the closed mold via a channel that opens into the internal space. When the injection is performed, the object is cooled by a cooling circuit, and then ejected after opening the two parts of the mold.

Het blijkt dat het vullen van de vormholten van holle lichamen met dunne wanden vereist dat het injekteren van mate-30 riaal geschiedt met aanzienlijke drukken.It has been found that filling the mold cavities of thin-walled hollow bodies requires that material be injected with substantial pressures.

Hierdoor oefent het materiaal tijdens zijn voortgang in de vormholte op het inwendige oppervlak van de twee delen van de gietvorm grote krachten uit zowel in de hartlijn van de pers .8702634 ί f -2- als dwars hierop.As a result, the material, as it progresses in the mold cavity, exerts great forces on the interior surface of the two parts of the mold both in the axis of the press and across it.

Het is duidelijk dat de uitgeoefende krachten in de hartlijn van de pers hierdoor worden opgenomen. Voor het oplossen van de problemen ten aanzien van de dwarskrachten die door het 5 materiaal onder druk worden uitgeoefend handelt men daarentegen zodanig dat de voortgang van het materiaal binnen de vorm-holte symmetrisch geschiedt, zodat de druk van het materiaal die van één kant de kern van de matrijs tracht te verwijderen in evenwicht wordt gebracht door eenzelfde druk 10 op het diametraal tegenoverliggende deel van de kern. Zodoende is tengevolge van een decentrering van de kern ten opzichte van de matrijs de dikte van de vormholte op twee diametraal tegenover elkaar liggende plaatsen verschillend, zodat het onder druk staande materiaal bij voorkeur zal binnentreden aan 15 de kant waar de vormholte de grootste dikte heeft en zal vanaf deze kant een kracht uitoefenen die vanaf de andere kant niet meer zal worden gecompenseerd.It is clear that the forces exerted in the center line of the press are absorbed by this. On the other hand, in order to solve the problems with regard to the transverse forces exerted by the material under pressure, the procedure is that the progress of the material within the mold cavity is symmetrical, so that the pressure of the material on one side is the core tries to remove from the die is balanced by the same pressure 10 on the diametrically opposed portion of the core. Thus, due to a decentralization of the core relative to the die, the thickness of the mold cavity at two diametrically opposed locations is different, so that the pressurized material will preferably enter on the side where the mold cavity has the greatest thickness and will exert a force from this side that will no longer be compensated from the other side.

Rekening houdend met het werktempo van de gietvorm, zal deze onbalans van krachten een snelle "vermoeiing" van de 20 gietvorm teweeg brengen, waarbij de kern de neiging heeft kapot te gaan en/of zich te verplaatsen in een richting die leidt tot het vergroten van de ongelijkheid. De dikke kant van het voorwerp zal dan dikker en dikker worden en de dunne kant steeds dunner, totdat de gietvorm onbruikbaar wordt.Taking into account the working rate of the mold, this imbalance of forces will cause a rapid "fatigue" of the mold, with the core tending to break and / or move in a direction leading to enlarging the inequality. The thick side of the object will then become thicker and thicker and the thin side increasingly thinner until the mold becomes useless.

25 Dit treedt sneller op naarmate de wanden van de voorwer pen dunner zijn (een decentrering van 10% op wanden gelegen tussen 30 en 40/100 mm is reeds aanzienlijk).This occurs faster the thinner the walls of the objects (a 10% decentralization on walls between 30 and 40/100 mm is already considerable).

Teneinde te pogen deze decentrering te vermijden, heeft men reeds voorgesteld ter hoogte van de contactoppervlakken 30 van de twee delen van de gietvorm conische delen aan te brengen die een automatische centrering verzekeren tijdens het sluiten van de gietvorm.In order to try to avoid this decentering, it has already been proposed to provide conical parts at the contact surfaces 30 of the two parts of the mold, which ensure automatic centering during the closing of the mold.

Deze theoretisch waardevolle oplossing heeft echter nadelen.However, this theoretically valuable solution has drawbacks.

35 De platen van de pers alsmede de bevestigingswijzen van de twee delen van de gietvorm op deze platen (gewoonlijk door schroeven) bieden in de tijd slechts een beperkte nauwkeurig- .8702634 i fe -3- heid, en men constateert dat na enige miljoenen giethandelin-gen, de twee delen van de gietvorm niet meer hun oorspronkelijke stand innemen, en een geringe speling is ontstaan tussen de platen en de corresponderende delen van de gietvorm.The plates of the press as well as the methods of fastening the two parts of the mold to these plates (usually by screws) offer only limited accuracy over time, and it is found that after several million moldings -gen, the two parts of the mold no longer return to their original position, and a small play has arisen between the plates and the corresponding parts of the mold.

5 Hierdoor hebben de centreerkegels die niet meer nauwkeurig tegenover elkaar staan bij het sluiten een moeilijk karwei om zich te hercentreren waardoor de conische delen die voortijdig in aanraking met elkaar komen snel slijten.5 As a result, the centering cones that are no longer accurately opposed when closing make it difficult to re-center, causing the conical parts that come into contact with each other to wear quickly.

Éénmaal gesleten, worden de conische delen onwerkzaam, 10 en deze delen moeten dan worden vervangen, hetgeen een reparatie van de gietvorm inhoudt. In de praktijk moet deze handeling die tussen 30 en 50% van de kostprijs van de gietvorm kost jaarlijks geschieden.Once worn, the conical parts become ineffective, and these parts then have to be replaced, which involves a repair of the mold. In practice, this operation, which costs between 30 and 50% of the cost of the mold, must be performed annually.

De uitvinding heeft tot oogmerk het voorkomen van deze 15 nadelen.The object of the invention is to prevent these drawbacks.

De uitvinding stelt een gietinrichting voor voor holle voorwerpen met dunne wanden onder gebruikmaking van een gietvorm die een manlijk deel bevat dat grijpt in een vrouwlijk deel onder het hiermee begrenzen van een inwendige ruimte die 20 de gietholte van het voorwerp vormt, welke twee delen van de gietvorm respectievelijk op twee platen van een pers zijn bevestigd waarvan er tenminste één verplaatsbaar is volgens een verplaatsingshartlijn die evenwijdig loopt met de symmetrie-as van de vormholte.The invention proposes a thin walled hollow object molding machine using a mold that includes a male part that engages a female part to define an interior space therewith which forms the mold cavity of the article, which two parts of the mold mold are respectively attached to two plates of a press, at least one of which is displaceable according to a displacement axis parallel to the axis of symmetry of the mold cavity.

25 Volgens de uitvinding is deze inrichting in het bijzonder gekenmerkt doordat tenminste één van de twee delen van de gietvorm op zijn plaat is gemonteerd met een speling in een vlak loodrecht op de genoemde hartlijn, en doordat deze plaat middelen draagt waarmee een centrering van het genoemde deel van 30 de gietvorm kan worden uitgeoefend, door het aanbrengen van krachten die inwerken op de zijkanten van de gietvorm, evenwijdig aan het genoemde vlak.According to the invention, this device is characterized in particular in that at least one of the two parts of the mold is mounted on its plate with a play in a plane perpendicular to the said axis, and in that this plate carries means with which a centering of the said part of the mold can be applied by applying forces acting on the sides of the mold parallel to said plane.

Bij voorkeur staan deze centreermiddelen uit micrometri-sche vijzels die rusten op de plaat en inwerken op het genoem-35 de deel van de gietvorm.Preferably these micrometric centering centering means rest on the plate and act on the said part of the mold.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding, worden de .8702634 Λ -4- genoemde centreermiddelen gedragen door een schijfvormige plaat dat vast op de plaat is gemonteerd en waarop het deel van de gietvorm is bevestigd.According to another feature of the invention, the centering means mentioned are carried by a disc-shaped plate which is fixedly mounted on the plate and on which the part of the mold is fixed.

De uitvinding beperkt zich evenwel niet tot de centreer-5 middelen van het aangegeven type. Deze kunnen met de hand worden bekrachtigd en kunnen bijvoorbeeld bestaan uit micrometri-sche schroefvijzels. Ze kunnen op afstand worden bestuurd en bijvoorbeeld bestaan uit elektrische, hydraulische of pneumatische vijzels.However, the invention is not limited to the centering means of the type indicated. These can be manually actuated and can for instance consist of micrometric screw jacks. They can be controlled remotely and consist, for example, of electric, hydraulic or pneumatic jacks.

10 Met voordeel kan het centreren automatisch geschieden met behulp van een volgsysteem dat de centreermiddelen bestuurd uitgaande van de meting van de decentrering van twee delen van de gietvorm door tenminste een standopnemer.Advantageously, the centering can take place automatically with the aid of a tracking system which controls the centering means on the basis of the measurement of the decentering of two parts of the mold by at least one stand sensor.

De uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen hierna bij 15 wijze van niet beperkende voorbeelden worden beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: fig. 1 een schematische axiale doorsnede is van een giet-inrichting met automatische centrering van de twee delen van de gietvorm; 20 fig. 2 een uitvoeringsvariant is van de gietinrichting waarbij gebruik wordt gemaakt van micrometrische vijzels met handbediening.The embodiments of the invention will be described below by way of non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic axial section of a casting device with automatic centering of the two parts of the casting mold; Fig. 2 is an embodiment variant of the casting device using micrometric jacks with manual operation.

De in fig. 1 weergegeven gietinrichting maakt gebruik van een pers, waarvan slechts de vaste plaat E^ en de beweegbare 25 plaat E^ zijn weergegeven. Tijdens de giethandelingen en het uitstoten, verplaatst de verplaatsbare plaat E^ zich volgens een heen en weergaande beweging (dubbele pijl f) volgens de hartlijn X, X’.The casting device shown in Fig. 1 uses a press, of which only the fixed plate E ^ and the movable plate E ^ are shown. During the casting operations and ejection, the movable plate E ^ moves in a reciprocating motion (double arrow f) along the axis X, X ".

Op de vaste plaat E2 is het vrouwelijke deel B van de giet-30 vorm (of matrijs) geschroefd die coaxiaal met de as X, X' een kegelvormige holte heeft. Deze holte is verbonden met een injektie-inrichting door tussenkomst van een injektiekanaal N (of injektiobuis) die door hel deel B van de gietvorm en de plaat E2 loopt.The female part B of the mold (or mold) is screwed onto the fixed plate E2 and has a conical cavity coaxially with the axis X, X '. This cavity is connected to an injection device through an injection channel N (or injection tube) which passes through part B of the mold and plate E2.

35 De verplaatsbare plaat E^ van de gietvorm draagt in dit geval het mannelijke deel A (of kern) van de gietvorm. Dit man- ,8/02634 -5- lijk deel A heeft een uitstekende kegelvormige vorm C2 die tijdens het sluiten van de gietvorm grijpt in de holte van het deel A onder het begrenzen hiermee van een gietholte P van het te gieten voorwerp.The movable plate E1 of the mold in this case carries the male part A (or core) of the mold. This male part A has a protruding conical shape C2 which, during closing of the mold, engages in the cavity of part A thereby delimiting a mold cavity P of the object to be cast.

5 In deze gesloten stand komen de twee delen A, B van de gietvorm in aanraking met elkaar ter hoogte van hun vlakken D1, D2 (sluitvlak).In this closed position, the two parts A, B of the mold come into contact with each other at their faces D1, D2 (closing face).

Opgemerkt wordt dat in dit voorbeeld, de vlakken D^, D2 vlak zijn weergegeven, rekening houdend dat zoals hierna zal 10 worden toegelicht, de vlakken eventueel in hoofdzaak complementaire kegelvormige vormen K1, K2 zouden kunnen bevatten (met streeplijnen).It is noted that in this example, the planes D1, D2 are shown planar, bearing in mind that as will be explained below, the planes could optionally contain substantially complementary conical shapes K1, K2 (with dashed lines).

In dit voorbeeld bestaan de centreermiddelen van de twee delen A, B van de gietvorm uit een aantal paren vijzels V, V' 15 die loodrecht staan op de hartlijn X,. X' en inwerken op de voet van het deel B van de gietvorm, waarbij de vijzels V, V van een zelfde tweetal coaxiaal en diametraal tegenoverelkaar staan ten opzichte van het deel B.In this example, the centering means of the two parts A, B of the mold consist of a number of pairs of jacks V, V '15 which are perpendicular to the axis X ,. X 'and act on the base of the part B of the mold, the jacks V, V of the same pair coaxially and diametrically opposite the part B.

Deze op de met de plaat verbonden steunen S, S' gemonteer-20 de vijzels worden gestuurd door een volginrichting T die een signaal ontvangt dat representatief is voor de centreerafwijkingen van het deel A ten opzichte van het deel B van de gietvorm.These jacks mounted on the supports S, S 'connected to the plate are controlled by a tracking device T which receives a signal representative of the centering deviations of the part A with respect to the part B of the mold.

Dit signaal kan voor elk van de tweetallen vijzels worden 25 verschaft door een opnemer u die de dwarsverplaatsingen meet ten opzichte van de twee delen A, B van de gietvorm, volgens een hartlijn evenwijdig aan de hartlijn van de vijzels V, V' van het^genoemde tweetal. In het eenvoudigste geval, zal de inrichting twee tweetallen vijzels bevatten met loodrecht op el-30 kaar staande hartlijnen, en twee opnemers die respectievelijk met deze twee tweetallen zijn verbonden.This signal can be provided for each of the two jacks by a transducer u which measures the transverse displacements relative to the two parts A, B of the mold, along a center line parallel to the center line of the jacks V, V 'of the said pair. In the simplest case, the device will include two pairs of jacks with perpendicular axis, and two sensors connected to these two pairs, respectively.

Het is duidelijk dat de uitvinding zich niet beperkt tot een bepaald type opnemer: deze kunnen bijvoorbeeld bestaan uit inductiekop-, capaciteits- of optische elektronische opnemers.It is clear that the invention is not limited to a particular type of sensor: these can for instance consist of induction head, capacitance or optical electronic sensors.

35 Fig. 2 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarin de vijzels, hier met de hand bediende micrometrische .8702234 -6- t schroefvijzeis V^, V'^, worden gedragen door randen R van een schijfvormige plaat H die op de verplaatsbare plaat van de pers is bevestigd en waarop het manlijke deel A van de gietvorm is gemonteerd.FIG. 2 shows another embodiment of the invention, in which the augers, here hand-operated micrometric screw-type V8, V '^, are carried by edges R of a disc-shaped plate H which is placed on the movable plate of the press is attached and on which the male part A of the mold is mounted.

5 In de twee hiervoor beschreven voorbeelden, bestaan de aanslagvlakken D'^, D'2 van de twee delen A, B van de gietvorm uit vlakken en komen vlak tegen elkaar aan, zodat men een grote stabiliteit van het deel A verkrijgt ten opzichte van het deel B, en dit zonder dat er slijtage optreedt.In the two examples described above, the stop surfaces D '^, D'2 of the two parts A, B of the mold consist of planes and come flat against each other, so that a high stability of the part A is obtained with respect to the part B, and this without wear.

10 De mogelijkheid dat men deze twee delen A, B van de giet vorm in de dwarsrichting ten opzichte van elkaar verplaatst vanwege de onnauwkeurigheid van hun bevestiging op de platen E^, E2, is niet meer lastig, dankzij de centrering door de vijzels V, V'-V^, V'^. In tegendeel bij voorkeur wordt zelfs een 15 geringe speling tussen het door de vijzels gecentreerde deel van de gietvorm en de plaat of de schijfvormige plaat die dit deel draagt aangebracht.The possibility of displacing these two parts A, B of the mold in the transverse direction relative to each other due to the inaccuracy of their attachment on the plates E, E 2 is no longer difficult, thanks to the centering by the jacks V, V'-V ^, V '^. On the contrary, even a slight play is provided between the part of the mold centered by the jacks and the plate or the disc-shaped plate carrying this part.

Bovendien kan het voordelig zijn aanslagvlakken aan te brengen die complementaire kegelvormige vormen , K2 bevatten, 20 zoals die met streeplijnen zijn weergegeven in fig. 1. In dit geval is het noodzakelijk tussen deze kegelvormige vormen, een speling aan te brengen die de centreerwerking van de vijzels toelaat.In addition, it may be advantageous to provide stop surfaces containing complementary conical shapes, K2, such as those shown by dashed lines in Fig. 1. In this case, it is necessary to provide a clearance between these conical shapes, the centering action of the screws.

Deze speling zal met voordeel gelijk kunnen zijn aan de 25 gemiddelde dikte van de gietholte P, zodat in het geval waar het opnieuw centreren door de vijzels niet zal worden uitgeoefend, de dwarsverplaatsingen van het deel A ten opzichte van het deel B zijn begrensd door de samenwerking van deze kegelvormige vlakken 1^, K2· 30 Naast de hiervoor genoemde voordelen biedt de uitvinding de mogelijkheid een opnieuw centreren van de delen A en B van de gietvorm uit te voeren zonder het gietproces te onderbreken.This play may advantageously be equal to the average thickness of the casting cavity P, so that in the case where the centering will not be performed by the jacks, the transverse displacements of the part A with respect to the part B are limited by the cooperation of these conical surfaces 1 ^, K2 · 30 In addition to the aforementioned advantages, the invention offers the possibility of re-centering the parts A and B of the mold without interrupting the casting process.

.8702634.8702634

Claims

1. Thin wall hollow object casting device, which device utilizes a mold comprising a male part which engages a female part thereby defining an interior space forming the mold cavity of the article, which two parts of the mold are respectively mounted on two plates of a press, at least one of which is movable along a displacement axis parallel to the axis of symmetry of the casting cavity, characterized in that at least one of the two parts (A,

10 B) of the mold on its plate (Ε ^ E2> is mounted with a clearance in a plane perpendicular to said axis (X, X '), and that this plate (Elf E2) means (V, V', S ) which can exert a centering of this part of the mold by applying forces acting on the sides of said part of the mold, parallel to said plane.

2. Device according to claim 1, characterized in that said centering means consist of micrometric jacks (V, V ') resting on the plate (E2) and acting on the part (B) of the mold.

2 -7-

Device according to claim 1, characterized in that said centering means (V ^, V '^) are supported by a disc-shaped plate (H) fixedly mounted around the plate (E ^) and on which the said part ( A) of the mold is mounted.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the centering means comprise at least two pairs of micrometric jacks (V, Vr), the jacks of each pair running coaxially and diametrically opposite to said part (A) , 30 and that the axes of the two pairs of jacks (V, W) are perpendicular to each other.

Device according to claim 4, characterized in that said micrometric jacks (V ^, V ^) can be operated manually. .8702 ^ 34 t ΐ -8-

Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said micrometric jacks (V, V ') can be controlled remotely.

Device according to claim 6, characterized in that said jacks (V, V ') are controlled by a tracking system (T) as a function of the measurement of the decentering of the two parts (A, B) of the mold by at least one position sensor (u).

Device according to any one of the preceding claims, 10. characterized in that the stop surfaces (D '^, D'2) of the two parts (A, B) of the mold are flat and come to rest flat against each other.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the stop surfaces (D1f D2) of the two parts (A, B) of the mold contain substantially complementary conical shapes (K ^, K2) with between them a certain clearance.

10. Device according to claim 9, characterized in that said clearance is substantially equal to the average thickness of the casting cavity. 8702634