RS60745B1

RS60745B1 - Kalup za ubrizgavanje, alat za livenje ubrizgavanjem koji sadrži kalup za ubrizgavanje, postupci njihovih upotreba

Info

Publication number: RS60745B1
Application number: RS20201019A
Authority: RS
Inventors: Olof Franksson; Robert Axelsson
Original assignee: Plastics Unbound Gmbh
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2020-10-30
Also published as: HRP20201318T1; US10279526B2; HK1225694A1; CA2929242A1; JP6568091B2; US20160236390A1; DK3065928T3; ES2824252T3; CN105848849B; CA2929253A1; MY182083A; WO2015063327A1; SI3065928T1; CN105848849A; PL3065927T3; HUE051694T2; MX385218B; EA031669B1; MX2016005830A; BR112016009990A2

Description

Opis

Predmetni pronalazak odnosi se na kalup za ubrizgavanje prema preambuli patentnog zahteva 1.

Međunarodna patentna prijava br. WO2013/126723 uključuje razmatranje konvencionalnih sistema hlađenja za mašine za livenje ubrizgavanjem. Sistem za hlađenje ubrzava hlađenje livenih delova cirkulisanjem fluida za hlađenje kroz kalup, time omogućavajući mašini da obavi više ciklusa u datoj količini vremena, što povećava brzinu proizvodnje i tako ukupnu količinu proizvedenih livenih delova. Naglašava se da ovi sistemi za hlađenje dodaju kompleksnost i troškove kalupima za ubrizgavanje, nakon svega zbog skupog dizajniranja kompleksnih šablona otvora, dugačkih otvora u tri dimenzije za bušenje, otvora za manuelno priključivanje, mnogo podešavanja u različitim smerovima, i zbog toga što je teško mašinski obraditi livene materijale velike tvrdoće. Curenje fluida za hlađenje ne sme da se dogodi tokom ciklusa livenja ubrizgavanjem. Tako da ne bi fluid za hlađenje curio na spoljašnjost kalupa, kanali za hlađenje su konvencionalno sačinjeni bušenjem otvora u potpornim pločama, tako da su kanali za hlađenje ravni i samo ograničeni broj kanala za hlađenje je moguće postaviti unakrsno, opciono u nekoliko ravni, u okviru debljine bazne ploče ili potporne ploče za kalup za ubrizgavanje. Štaviše, nemoguće je približno napraviti razdaljinu tako da je navedena razdaljina suštinski uniformna za sve šupljine kalupa kalupa za ubrizgavanje.

U skladu sa tim, bušenje kanala za hlađenje kroz baznu ploču ili potpornu ploču je teško, oduzima vreme i skupo. Štaviše, kanali za hlađenje mogu samo da budu izbušeni po pravoj liniji, rezultirajući time da kritična žarišta (vrele tačke) često ostanu van domašaja medijuma za hlađenje/zagrevanje i prema tome ne mogu biti ublažena. Ova praktična ograničenja u bušenju kanala za hlađenje rezultiraju u nejednakom hlađenju u okviru kalupa za ubrizgavanje što ima posledice po kvalitet izlivenog dela.

WO 2003/011550 otkriva različite sklopove kalupa koji imaju veći broj linija hlađenja mašinski obrađenih u potpornoj ploči da olakšaju ubrizgavanje livenih delova sa tankim zidom bez toga da tankoća protočnog kanala hladi istopljeni termoplastični materijal pre nego što ovaj materijal dođe do kraja protočnog kanala i ispuni u potpunosti šupljinu. Ovaj poznati kalup za ubrizgavanje ima integrisanu školjku koja je konstruisana kako od površinskog sloja šupljine kalupa sa niskom termalnom masom tako i od izolacionog sloja koji je lociran na površini suprotne strane površinskog sloja i sadrži mikro-kanale ili mikro- otvore. Zagrevanje površina šupljine tokom ubrizgavanja termoplastičnog materijala se događa indukcionim zagrevanjem, i potonje hlađenje izlivenog dela se dobija cirkulacijom fluida za hlađenje kroz liniju za hlađenje instalirane u bazu kalupa ili kroz mikro-kanale konstruisane u izolacionom sloju. Da bi se rizik curenja fluida za hlađenje sveo na minimum, mikro-otvori i mikrokanali su interne bušotine, kao u bilo kom drugom konvencionalnom kalupu za ubrizgavanje, i samo ograničena količina fluida za hlađenje može da cirkuliše. Predloženo je bez bilo kakvog tehničkog učenja i indikacije sredstava, da zagrevanje može, takođe, da se dogodi kroz izbušene bušotine cirkulacijom fluida na visokoj temperaturi kroz liniju za hlađenje ili mikro-kanale.

Ukratko, u gornjim konvencionalnim sistemima kalupa za ubrizgavanje koji koriste kanale za hlađenje, takvi kanali za hlađenje su integralne bušotine kroz koje minimalna količina fluida za hlađenje može da prođe pri ograničenoj brzini da se smanji potencijalno curenje. Prema tome, u takvim slučajevima, iako konvencionalni postupci hlađenja omogućavaju brzu proizvodnju upoređeno sa konvencionalnim postupcima livenja ubrizgavanjem koji ne primenjuju aktivno hlađenje, postupak hlađenja i dalje ima potrebu da bude učinjen efektivnijim, npr. za livenje ubrizgavanjem kompleksnih delova, uključujući tanke delove, kao i za poboljšanje brzina proizvodnje, minimiziranje troškova i isporuku visokog kvaliteta.

WO9731733 odnosi se na proces livenja kojim se prave šupljine i umeću jezgra za alate za livenje ubrizgavanjem. Ovi umeci su liveni sistemom sa cirkulišućom tečnošću koji pokreće ili povlači fluid za hlađenje u komoru za hlađenje na zadnjoj strani umetaka. Fluid za hlađenje podvrgava se negativnom pritisku da bi brzo izvlačio tečnost za hlađenje kroz komoru. Tečnost za hlađenje se mućka oko nosećih stubova obezbeđenih u komori da bi se obezbedila jačina umetaka.

Al ternat ivna real izac i ja komore za h lađenje iz WO9731733 ima nosače koj i sadrže već i ro j k o n g r u e n t n i h o d e l j a k a z i d a , k o j i se a k s i j a l n o p r u ž a j u s p r e d n j e s t r a n e u m e t k a . D e l o v i nosećeg zida su simetrično postavljeni u komori tako da kada se ubrizga plastični materijal u oblast šupljine, ima više podrške tamo gde je plastični materijal pod visokim pritiskom ubrizgavanja. Tokom rada uređaja za livenje sredstva koja trpe spoljni pritisak deluju tako da apsorbuju ili nose glavni (najveći) udar visokog pritiska koji deluje na umetka jezgra i umetka šupljine. Sredstva koja trpe pritisak imaju visinu neznatno dužu ili višu od kombinovane dubine umetka za jezgro i umetak u šuplji tako da većina pritiska livenja je apsorbovana datim sredstvima koja trpe pritisak kako bi se smanjio napon ili pritisak koji se vrši na umetke da bi se naterala otopina da se distribuira unutar jedne ili više šupljina kalupa. Tako WO9731733 proizvodi kalupe za ubrizgavanje za primene pod visokim pritiskom bez zagrevanja kalupa. Dalje, ovi kalupi za ubrizgavanje izlivaju se na modelu plastičnog dela u procesu u dva koraka gde se šuljine kalupa formiraju tokom izlivanja. Takve izlivene šupljine su međutim retko izlivene u tačnoj veličini budući da se izliveni materijal značajno smanjuje tokom očvršćivanja. Posebno, bakar predloženu WO9731733 ima visoko skupljanje u poređenju sa aluminijumom i sivim čelikom.

Odeljci nosećeg zida definišu protočnu komoru kanala koji su svi u uzajamnoj protočnoj vezi putem poprečnih otvora. Kako se fluid za hlađenje povlači kroz otvorenu komoru, tok fluida se prekida kako prolazi oko nosećih stubova i/ili odeljaka zidova i dozvoljava vodi da teče gde god nađe najkraći put, stoga putanja vode ne može biti kontrolisana. Putanja protoka je arbitrarna ako se primenjuje negativni pritisak, tako da je putanja protoka najdirektnija moguća iz dovoda tečnosti za hlađenje do odvoda tečnosti za hlađenje.

WO9731733 ne predlaže da se koristi komora za hlađenje i za zagrevanje šupljina kalupa, i stoga nema potrebe za bilo kakvom vrstom izolacije za primenu toplotne energije.

Stoga, i dalje postoji potreba u stanju tehnike da se livenje ubrizgavanjem učini jeftinijim i da se pojednostavi proizvodnja uređaja za temperiranje za kalupe za ubrizgavanje, i da se optimizuje razmena toplote između plastičnih materijala i kalupa za ubrizgavanje tokom ciklusa izlivanja da bi se dobio kratki vremenski ciklus, i time povećanu produktivnost, kao i izlivanje proizvoda od plastike visokog kvaliteta.

U prvom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje tipa pomenutog u uvodnom pasusu, koji dozvoljava poboljšano i ujednačeno rasipanje toplote i razmenu toplote između plastičnog materijala u šupljini kalupa i medijuma za livenje.

U drugom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje tipa pomenutog u uvodnom pasusu za livenje ubrizgavanjem plastičnih delova visokog kvaliteta i dimenzionalne preciznosti većom brzinom od konvencionalnih mašina za livenje ubrizgavanjem.

U trećem aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje tipa pomenutog u uvodnom pasusu, u kome je temperaturno naprezanje u kalupu smanjeno.

U četvrtom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje tipa pomenutog u uvodnom pasusu, u kome su kritične vrele tačke efikasno temperovane.

U petom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje tipa pomenutog u uvodnom pasusu, koji nije ograničen na upotrebu u specifičnom projektu mašine za livenje ubrizgavanjem ili postavci mašine za livenje ubrizgavanjem.

U šestom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđen je kalup za ubrizgavanje za koga je medijum za livenje kalupa za ubrizgavanje jednostavan za projektovanje i rad, i može se proizvesti jednostavno, brzo i jeftino bez potrebe za posebno napravljenim alatima i opremom.

U sedmom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđena je mašna za livenje ubrizgavanjem tipa pomenutog u uvodnom pasusu, koja može biti opremljena sa različitim kalupima za ubrizgavanje iz pronalaska dok se koristi isti spoljni sistem za livenje i postavka za livenje.

U osmom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđena je mašna za livenje ubrizgavanjem tipa pomenutog u uvodnom pasusu, koja ima svojstva razmene toplote između medijum za livenje i ubrizganog materijala.

U devetom aspektu prema predmetnom pronalasku obezbeđena je mašnerija za livenje ubrizgavanjem tipa pomenutog u uvodnom pasusu, u kojoj se kalup za ubrizgavanje može naizmenično hladiti i zagrevati tokom ciklusa livenja ubrizgavanjem.

Novina i jedinstvenost kojim se rešavaju ovi i drugi aspekt i prema predmetnom pronalasku sas to j i se u tome da svaka ubr izg ivačka p loča i svaka i zbac ivačka p loča ima jedan i l i nekoliko kanala za temperovanje, od kojih je svaki jedinstveni kontinuirani niz uskih skretanja u suprotnim pravcima koji su definisani zidovima kanala i imaju otvore duž čitave svoje dužine, čiji se otvori zatvaraju kada se kalup za ubrizgavanje montira na alat za livenje ubrizgavanjem,

U okviru konteksta predmetnog pronalaska pojam „ubrizgivačka ploča kalupa“ je polovina kalupa sa koje se obavlja ubrizgavanje materijala za livenje, pa tako „ubrizgivačka ploča kalupa” predstavlja „polovinu kalupa za ubrizgavanje" i ovi pojmovi se podrazumevaju kao međusobno zamenjivi.

U okviru konteksta predmetnog pronalaska pojam „izbacivačka ploča kalupa” je polovina kalupa sa koje se obavlja izbacivanje izlivenog dela nakon dovoljnog očvršćivanja, pa tako „izbacivačka ploča kalupa“ predstavlja „polovinu kalupa za izbacivanje“ i ovi pojmovi se podrazumevaju kao međusobno zamenjivi.

„Izbacivačka ploča kalupa" se često naziva „jezgro kalupa“ i izbacivačka ploča kalupa se naziva „šupljina kalupa". Da se konvencionalni pojmovi ne bi smatrali ograničavajućim za obim predmetnog pronalaska na rasporede jezgara i šupljina, opštiji pojmovi se koriste kroz predmetnu prijavu. Tako se podrazumeva da šupljine i/ili jezgra mogu biti i u ubrizgivačkoj ploči kalupa i u izbacivačkoj ploči kalupa kako to već dizajner alata nađe za celishodno za dati kalup za ubrizgavanje u datom postupku livenja ubrizgavanjem.

Ubrizgivačka plovina kalupa i izbacivačka polovina kalupa zajedno ograničavaju „jednu ili više šupljina kalupa“ kada je kalup za ubrizgavanje zatvoren, odnosno kada druga strana ploče kalupa prisilno stvara kontakt.

Pojam „medijum za livenje" se koristi za fluid odabran od gasova ili tečnosti koje odgovaraju za transport termalne energije, tako da održavaju odabranu temperaturu tokom vremena koje je odgovarajuće za razmenu toplotne energije sa barem materijalom kalupa za ubrizgavanje, npr. da se zagreje kalup za ubrizgavanje pre i/ili tokom ubrizgavanja plastičnog materijala.

Medijum za l ivenje koj i c i rkul iše u barem jednom kanalu medi juma za l ivenje kalupa za ubr izgavanje može požel jno bi t i u l je, kao što je mineralno ul je, iako drugi f lu idni medi jumi za l ivenje, ko j i su t ečnost i , kao š to je to voda, i l i gasov i , takođe mogu b i t i razmatrani od strane predmetnog pronalaska. Pogodan medijum za livenje je odabran da ima kapacitet toplote dovoljan da nosi termalnu energiju barem do šupljina kalupa i od barem izlivenog dela, svakog posebno, da proizvede izlivene delove velikom brzinom bez ugrožavanja fizičkih i mehaničkih osobina konačno izlivenog dela. Stručnjak u ovoj oblasti je svestan da testiranja i probe mogu biti neophodni kako bi se ustanovili optimalni parametri postupka za dati zadatak livenja ubrizgavanjem. Medijum za livenje može biti isti ili različit za zagrevanje i hlađenje, npr. ulje za zagrevanje a voda za hlađenje. Medijum za livenje može da cirkuliše u odvojenim kolima za ubrizgivačku ploču kalupa i izbacivačku ploču kalupa, i može čak biti različit za ove ploče. Bilo da jesu ili nisu i ubrizgivačka ploča kalupa i izbacivačka ploča kalupa izlivene, po kom redu, pri kojoj brzini, koja vrsta kanala medijuma za livenje je odabrana, itd., zavisi od datog zadatka.

Termoplastični materijali su posebno pogodni da budu izliveni u kalupu za ubrizgavanje prema predmetnom pronalasku. Ipak termopodešene plastike nisu isključene.

Najmanje jedan kanal medijuma za livenje prema predmetnom pronalasku ima po dužini slobodan otvor u odgovarajućoj drugoj strani ploče kalupa (odnosno zadnja strana ploče) sa dubinom unutar odgovarajuće ploče kalupa ka jednoj ili više šupljina u odgovarajućoj prvoj strani ploče kalupa (odnosno prednja strana ploče). Na ovaj način, moguće je obezbediti kanal medijuma za livenje koji dopušta medijumu za livenje da se približi šupljini kalupa, tj. jednako blizu bilo koje zakrivljenosti šupljine kalupa, ukoliko je to neophodno. Slobodan otvor može kao primer biti napravljen putem jednostavnog, brzog i jeftinog postupka glodanja, a dubina kanala medijuma za livenje može biti ista ili različita duž putanje protoka. Tako može, na primer, biti svrsishodno da se napravi najmanje jedan kanal medijuma za livenje sa takvom dubinom da razdaljina između barem jednog kanala medijuma za livenje i suprotne šupljine kalupa bude otprilike ista na odabranim lokacijama ili na svim lokacijama. Na ovaj način se može dobiti dobra razmena toplote na svim lokacijama na površini šupljine kalupa. Pošto je bar jedan kanal medijuma za livenje napravljen kao otvorena brazda na drugoj strani ploče kalupa, a ne kao zatvorena bušotina sa kraće strane druge potporne ploče koja nije ubrizgivačka ploča kalupa ili izbacivačka ploča kalupa, kako je to kod konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje, najmanje jedan kanal medijuma za livenje može da prelazi određene strane ploče na bilo koji nasumičan način, a ne da bude sastavljen od kanala u pravoj liniji kao što je to u kalupima za ubrizgavanje iz stanja tehnike. Sačinjavanjem kanala medijuma za livenje i u ubrizgivačkoj ploči kalupa i u izbacivačkoj ploči kalupa livenje može biti obavljeno iz obe polovine kalupa, čime se utiče na vreme trajanja ciklusa livenja i tempo ciklusa livenja po želji.

Nauka o pravljenju kalupa za ubrizgavanje je ovde usmerena da brani konstrukcijski integritet kalupa za ubrizgavanje a ne da se napravi kalup osetljiv na deformaciju prilikom promene sila kada se otvara ili zatvara kalup za ubrizgavanje, ili tokom ubrizgavanja plastičnog materijala. Ovaj cilj je postignut time što se ne uklanja čvršći materijal sa polovina kalupa osim onoga gde je to apsolutno neophodno, tako da vešt proizvođač konvencionalnih polovina kalupa za ubrizgavanje bude odvraćen od uklanjanja materijala kalupa osim onoga tokom glodanja šupljina kalupa. Kanali za hlađenje se prema tome prave kao izbušeni otvori u pločama za hlađenje ili potpornim pločama mašine za livenje ubrizgavanjem, a ploče za hlađenje ili potporne ploče su prikačene, direktno ili indirektno, za polovine kalupa da bi ih hladile. Takođe, konvencionalno hlađenje je ograničeno da može biti učinjeno sa ubrizgavajuće ploče pošto je umetanje dodatnih ploča za hlađenje ispred izbacivačkih ploča kalupa nemoguće zbog recipročnih (sa naizmeničnim kretanjem) igli za izbacivanje.

Najmanje jedan kanal medijuma za livenje može da ima slobodan otvor celom dužinom barem jednog kanala medijuma za livenje. Na ovaj način čitav otvor može se pregledati odmah čim se ploča kalupa demontira sa mašine za livenje ubrizgavanjem da bi se detektovale makro i mikro pukotine, brazde i nedostaci okom ili mikroskopom.

Slobodan otvor je prvo zatvoren kada je kalup za ubrizgavanje postavljen na mašinu za livenje ubrizgavanjem, kako bi kreirao efikasnu putanju protoka za cirkulaciju medijuma za livenje, putanju protoka kojoj se može, ukoliko je to pogodno, dati mnogo veća poprečno- presečna oblast nego što je to moguće kod konvencionalnih kanala za hlađenje za kalupe za ubrizgavanje. Tako vrlo velike zapremine medijuma za livenje mogu proći kroz ovaj novi najmanje jedan kanal medijuma za livenje, što čini rasipanje toplote i hlađenje izuzetno brzim i delotvornim.

Najmanje jedan kanal medijuma za livenje je u obliku kontinuirane šikane, koja se prostire od dovoda medijuma za livenje do odvoda medijuma za livenje, kontinuirana šikana se sastoji od niza oštrih krivina putanje, odvojenih međuzidovima kanala koji usmeravaju medijum za livenje u suprotnim smerovima toka. Tako dobro definisana putanja protoka smanjuje na minimum neželjena dejstva kao što su turbulencije i agitacije koje mogu da otežaju kontrolu vremena zadržavanja medijuma za livenje unutar kanala za medijum za livenje, i indukuju koroziju i eroziju koji mogu da tanke zidove između šupljine kalupa i kanala za medijum za livenje učine podložnim pucanju usled rupa i pukotina usled kontakta sa medijumom za livenje ili od sila stezanja ili pritisaka ubrizgavanja unutar šupljina ili kanala. Obezbeđivanje kanala za medijum za livenje kao kontinuirane šikane oštrih krivina kao što su krivine koje zaokreću putanju protoka za 180°, služi da usmeri medijum za livenje na kontrolisani način od dovoda do odvoda bez bilo kakvih oblasti kanala za medijum za livenje, i samim tim i metalnog materijala kalupa, podvrgnutih kritično visokim pritiscima i termalnoj razmeni u odnosu na druge oblasti. Poželjni pritisak ubrizgavanja predmetnog pronalaska je pritisak ubrizgavanja ispod 100 kg/cm<2>, što je oko 15% visokog pritiska većine konvencionalnih primena koje ne koriste zagrevanje kalupa za ubrizgavanje.

Poželjno, barem neki od međuzidova kanala su paralelni.

Kao što je gore navedeno, jedna ili više šupljina kalupa može biti pogodno ograničena ubrizgivačkom pločom kalupa i izbacivačkom pločom kalupa kada su prva strana ubrizgivačke ploče kalupa i prva strana izbacivačke ploče kalupa u kontaktu jedna sa drugom u zatvorenom položaju kalupa za ubrizgavanje. Kao što je pomenuto, za livenje jedne ili više šupljina kalupa najmanje jedan kanal za medijum za livenje pogodno definiše putanju protoka, koja vodi iznad date jedne ili više šupljina definisanih delovima šupljine i/ili polovinama kod jedne ili obe kontaktne ploče kalupa.

Visoko efikasni kalup za ubrizgavanje uključuje da svaka od ubrizgivačke ploče i izbacivačke ploče ima jedan ili nekoliko kanala za medijum za livenje, a svaka je kontinuirana šikana oštrih krivina definisanih zidovima kanala i ima uzdužne otvore duž čitave svoje dužine, a otvor je prvo zatvorena kada se data ploča montiara na alat za livenje ubrizgavanjem. Proces livenja može dostići svoj optimum kada su i ubrizgivačka ploča kalupa i izbacivačka ploča kalupa obezeđene sa i kanalima za medijum za livenje i delovima sa šupljinom kalupa u kom slučaju livenje se može sprovesti simultano i jednako sa obe druge strane. Jegra i šupljine jedne ili više šupljina kalupa mogu biti u jednoj ili obe od ubrizgivačke ploče kalupa i izbacivačke ploče kalupa. Livenje se može sprovesti nezavisno od toga da li je kalup za ubrizgavanje otvoren ili zatvoren, i jedna ili obe ploče kalupa mogu imati kanale za medijum za livenje.

U realizaciji kојој se daje prednost, ubrizgivačka ploča ima jedan kontinuirani prvi kanal za medijum za livenje i izbacivačka ploča ima jedan kontinuirani drugi kanal za medijum za livenje da bi se obezbedilo vrhunsko vođenje i vreme zadržavanja prvog i drugog medijuma za livenje, a prvi i drugi medijum za livenje je isti ili različit, kao što je optimalni temperaturni transfer kroz zid između dna kanala i svih šupljina kalupa.

Jedan jedinstveni kontinuirani prvi kanal za medijum za livenje i jedan jedinstveni kontinuirani drugi kanal za medijum za livenje mogu oba da budu šikani oštrih krivina, po mogućnosti zaokreta od oko 180°.

Alternativno, samo jedna ubrizgivačka ploča ili izbacivačka ploča ima jedan kanal za medijum za livenje koji je jedan kontinuirani šikan oštrih krivina koji ima otvor po celoj dužini.

Budući da je barem jedan kanal medijuma za livenje napravljen u ploči kalupa, uvek se može obezbediti da su razmena toplote, hlađenje kao i zagrevanje optimalno prilagođeni i odgovaraju najbolje za određene delove od plastike. To nije slučaj kada se koristi standardno hlađenje konvencionalnog kalupa za ubrizgavanje, pri čemu se iste izbušene cevi za hlađenje u posebnoj ploči, pričvršćene na kalup za ubrizgavanje, koriste za hlađenje različitih polovina kalupa i različitih šupljina kalupa.

Najmanje jedan kanal za medijum za livenje je kontinuirani šikan koji definiše putanju protoka za cirkulaciju medija za livenje kroz ploču kalupa, pri čemu barem jedan kanal za medijum za livenje određuje putanju protoka koja je duža od

- širine odgovarajuće ubrizgavajuće ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa i/ili

- visine odgovarajuće ubrizgavajuće ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa i/ili

- bilo koje linije od ivice do ivice ili ugla do ugla odgovarajuće ubrizgavajuće ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa.

Šikan je niz oštrih krivina, krakova, kanala za medijum za livenje u suprotnim smerovima u poređenju sa inače pravim pružanjem putanje protoka izbušenih bušotina za konvencionalne kanale za hlađenje. Šikana obezbeđuje dužu putanju preko ravni od pravolinijske bušotine i prelazi preko mnogo veće oblasti odgovarajuće ploče kalupa od onog koje je moguće sa samo pravolinijskim bušotinama kao kanalima hlađenja u dodatnim baznim pločama ili potpornim pločama, kako se to koristi u konvencionalnim sistemima hlađenja mašina za livenje ubrizgavanjem. Vreme za razmenu toplote između kvantiteta medijuma za livenje, ubrizganog plastičnog materijala u šupljinu kalupa, i polovina kalupa je produženo zbog dodatne dužine koja dodeljuje duže vreme zadržavanja, čime se poboljšava navedena razmena toplote. Širina putanje protoka, tako i širina šikane, može takođe biti učinjena širom od one moguće sa pravolinijskim bušotinama i može biti učinjena sa različitim širinama celom dužinom barem jednog kanala medijuma za livenje. Budući da ubrizgani plastični materijal teče samostalno u bilo koji ugao šupljine kalupa, moguće je oblikovati više različitih složenih plastičnih delova koristeći iste ploče kalupa. lako je vreme ciklusa možda malo duže, ukupan broj proizvedenih plastičnih delova u poređenju sa konvencionalnim kalupima pod visokim pritiskom za ubrizgavanje bez livenja koji prave jedan deo brzo u jednom trenutku, znatno je veći.

Medijum za livenje može da cirkuliše kroz barem jedan kanal za livenje, odnosno, kroz krake putanje ili krivine šikane, npr. okrete od 180°, opciono kao odgovor na otvaranje i zatvaranje jednog ili više ventila sistema ventila.

Kanal medijuma za livenje može da ima ulaz (dovod) i izlaz (odvod) pozicioniran gde je to odgovarajuće, npr. da se završava na ivici ploče kalupa. Ploča kalupa može, na primer, da ima perifernu oblast bez otvorenog kanala medijuma za livenje da se obezbedi ram za zaptivanje i pričvršćivanje preostale mašinerije i za smeštaj ulaza i/ili izlaza medijuma za livenje.

U određenim realizacijama druga strana ubrizgavajuće ploče kalupa, ploče kalupa za ubrizgavanje, može da ima prvu perifernu oblast koja zaokružuje barem jedan prvi kanal medijuma za livenje i da bude data sa prvom zaptivkom, i/ili druga strana izbacivačke ploče kalupa može da ima drugu perifernu oblast koja zaokružuje barem jedan drugi kanal medijuma za livenje i da bude data sa drugom zaptivkom. Ova prva zaptivka i/ili druga zaptivka služe da se spreči curenje između ploče kalupa i ploče koja je učvršćena sponom za ploču kalupa, ubrizgavajuće ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa, kako bi zatvorile slobodan otvor povezanog kanala medijuma za livenje da se kreira putanja protoka medijuma za livenje.

Najman je jedan prv i o tvoren i kana l med i juma za l i ven je ubr izg ivačke p loče ka lupa za tvoren je prvom zapt i vnom p ločom, a na jman je jedan o tvoren i drug i kana l med i juma za livenje izbacivačke ploče kalupa zatvoren je drugom zaptivnom pločom, a prva zaptivka i druga zaptivka, respektivno, služe za uspostavljanje nepropusne veze za tečnost, kada medijum za livenje cirkuliše kracima staza kanala medijuma za livenje, te na taj način teče naizmenično duž sledećih krakova kanala u suprotnim smerovima od ulaza do izlaza. Dakle, zid kanala se proteže od dna kanala medijuma za livenje do odgovarajuće zaptivne ploče tako da nikakva tečnost za livenje ne može proći ispod zaptivne ploče. Medijum za livenje mora da sledi zakrivljenost kanala medijuma za livenje.

Da bi se izbacio izliveni ohlađeni deo, ploča kalupa za izbacivanje ima veći broj ukrštenih prolaza za igle za izbacivanje. Ukršteni prolazi za iglu za izbacivanje mogu da imaju zaptivku prolaza da se spreči medijum za livenje da prodre u jednu ili više šupljina kalupa, uključujući kada se odigrava izbacivanje izlivenog dela. Zaptivka prolaza može biti one vrste koja je sposobna da se skupi ili komprimuje da dopusti pristup i osovinsko kretanje recipročne igle za izbacivanje, i da se širi da bi potpuno izbacila i zaptivala celokupni prečnik ukrštenih prolaza u neželjenom slučaju kada se igla za izbacivanje u potpunosti izvuče iz poprečnog otvora. Igla za izbacivanje može da se pruža više ili manje unutar ukrštenih prolaza u bilo koje vreme da doprinese zaptivanju. Tako tokom ubrizgavanja dela plastičnog materijala, npr. termoplastike, slobodni kraj igle za ubrizgavanje je postavljen u uvučenu poziciju u blizini površine dela koji se izliva. Zajedno sa zaptivkom prolaza prečnik igle za izbacivanje zaptivno spaja svoj odgovarajući poprečni otvor. Zaptivka prolaza okružuje naizmenično kretanje igle za izbacivanje, kao kada je igla za izbacivanje pomerena napred da izbaci ohlađeni izliveni plastični deo, tako i kada je povučena unazad da pripremi za novi ciklus ubrizgavanja.

Kada je debljina robe ubrizgivačke ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa između šupljine kalupa i kanala medijuma za livenje mala, stopu rasipanja toplote je lakše kontrolisati, npr. da bude suštinski ista na najvećem delu površine šupljine kalupa, ili čak na skoro celokupnoj površini šupljine kalupa, koja je najbliža kanalu medijuma za livenje i zidovima kanala medijuma za livenje. Ukoliko zidovi kanala medijuma za livenje imaju suštinski istu debljinu kao zidovi šupljine kalupa, šupljine kalupa mogu biti zagrejane i/ili ohlađene slično sa obe strane, i zagrejane i/ili ohlađene dva puta brže nego zidovi šupljine kalupa. Pošto ploče na kojima su smešteni kanali medijuma za livenje mogu biti kaljene ravnomerno i do suštinski istog stepena celom površinom ploče, zagrevanje i/ili hlađenje šupljina kalupa je vrlo homogeno.

Najmanje jedan kanal medijuma za livenje može jednostavno da se dobije mašinskim putem sa odgovarajuće druge strane ploče kalupa, ploče kalupa sa čvrstim ubrizgivačem ili ploče kalupa sa čvrstim izbacivačem, poštujući stvarne lokacije jedne ili više šupljina kalupa. Grubo mlevenje, npr. može biti upotrebljeno u brzom i jeftinom dejstvu u jednoj od postavki glodalice ploče kalupa radi kreiranja jednog ili više kanala medijuma za livenje. Projekat kanala medijuma za livenje može biti osmišljen za specifičnu šupljinu kalupa plastičnog dela. Ukoliko plastični deo treba da bude napravljen sa odeljcima veće debljine, što zahteva različite stepene livenja od ostatka plastičnog dela, jednaka razmena toplote može biti dobijena odgovarajućim odabirom tokom mašinske obrade dubine barem jednog kanala medijuma za livenje iznad tih odgovarajućih odeljaka. Za neke ploče kalupa jedna ili više šupljina kalupa i barem jedan kanal medijuma za livenje mogu biti napravljeni upotrebom iste opreme za mašinsku obradu.

Debljina robe ubrizgivačke ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa između šupljine i kanala medijuma za livenje može da varira, ali je poželjno mala budući da se pritisak ubrizgavanja može održavati niskim zahvaljujući zagrevanjem ploča kalupa koje održava plastični materijal tečnim i viskoznim dok ne počne hlađenje.

Na primer, u slučaju da je barem jedan kanal medijuma za livenje dobijen mašinskom obradom čvrste ploče kalupa kako se to u gornjem tekstu sugeriše, debljina roba ploče kalupa između šupljine i kanala medijuma za livenje može biti manja od 20 mm ili čak manja od 15 mm. Razmena toplote može tako da se dogodi brzo, tako da stopa proizvodnje može biti održavana visokom bez kompromitovanja visokog kvaliteta. Posebno tanki delovi mogu biti ohlađeni vrlo uniformno dovođenjem medijuma za livenje toliko blizu šupljini kalupa, da se time minimizira broj potencijalnih vrelih tačaka.

Pronalazači predmetnog pronalaska su sproveli ispitivanja da bi utvrdili da se optimalni učinak kalupa za ubrizgavanje postiže ako najmanje jedan kanal medijuma za livenje sadrži jednu ili više karakteristika:

- radijus zakretanja kraka kanala između 6,0 - 30 mm,

- broj krakova kanala između 3 -10,

- krak kanala dužine oko 200 mm,

- ukupnu dužinu između 600 - 800 mm,

- dubinu između 20 - 60 mm,

- krak kanala širine 3,0 - 5,0 mm,

- debljinu krаkа kanala između 3,5 - 5,0 mm,

- debljinu metalnih roba između kanala i jedne ili više šupljina kalupa od 3,0 - 5,5 mm.

U pogledu lakoće mašinske obrade najmanje jednog kanala medijuma za livenje, dalje je utvrđeno da se zadovoljavajući rezultati mogu postići kalupom za ubrizgavanje koji ima kanal medijuma za livenje koji uključuje jednu ili više karakteristika:

- krak kanala dužine oko 140 mm,

- pet kanalskih krakova,

- ukupnu dužinu između 700 mm,

- dubinu između 20 - 40 mm,

- krak kanala širine 4,2 mm,

- debljinu kraka nogu kanala između 3,8 mm,

- debljinu metalnih roba između kanala i šupljine kanala 4,0 mm.

Alternativno, u slučaju da je barem jedan kanal medijuma za livenje dobijen mašinskom obradom ploče kalupa ili polovine kalupa koja već ima konvencionalne pravolinijske bušotine za hlađenje, navedena debljina može biti manja od ili jednaka sa oko 95% ukupne debljine određene ploče kalupa, opciono manja. lako je samo oko 5% sveukupne debljine ploče kalupa ili polovine kalupa uklonjeno, mogućnost kombinovanog dejstva postojeće konvencionalne linije za hlađenje, opciono takođe upotrebljene kao linije za zagrevanje, zajedno sa novom površinom kanala medijuma za livenje, ubrzavaju stopu proizvodnje omogućavajući brže livenje delova kalupa.

Predmetni pronalazak se takođe odnosi na alat za ubrizgavanje koji sadrži:

- kalup za ubrizgavanje, definisan gore,

- prvu zaptivnu ploču koja se hermetički pričvršćuje na površinu druge ubrizgivačke ploče kalupa i/ili - drugu zaptivnu ploču za zaptivanje koja se hermetički pričvršćuje na površini druge izbacivačke ploče kalupa.

Kada su zaptivne ploče pričvršćene sponom za određenu drugu stranu ploče kalupa, najmanje jedan zatvoren kanal medijuma za livenje se formira da definiše putanju protoka radi cirkulacije medijuma za livenje, kako se to u određenom trenutku zahteva, uključujući cirkulaciju hladnog medijuma za livenje radi učvršćivanja ubrizganog plastičnog materijala kako bi se dopustilo izbacivanje na kraju ciklusa izbacivanja, i/ili cirkulacije vrelog medijuma za livenje tokom ubrizgavanja plastičnog materijala, i za pripremanje ploča kalupa radi potonjeg ciklusa ubrizgavanja.

Zagrevanje šupljina kalupa do procesne temperature plastičnog materijala omogućava upotrebu vrlo niskog pritiska ubrizgavanja, što drastično umanjuje zahteve za čvrstoćom i krutošću ploča kalupa, što zauzvrat omogućava potpuno korištenje sheme kanala za livenje ovde opisano.

U alatu za livenje ubrizgavanjem prema predmetnom pronalasku prva zaptivna ploča može biti stacionarna ploča tiskalica mašine za livenje ubrizgavanjem i/ili druga zaptivna ploča može biti pokretna ploča tiskalica mašine za livenje ubrizgavanjem.

U alternativnoj realizaciji alata za livenje ubrizgavanjem prema predmetnom pronalasku, prva zaptivna ploča može da uključi dodatnu prvu ploču za pričvršćivanje sponom, umetnutu između stacionarne ploče tiskalice i izbacivačke ploče kalupa. Druga zaptivna ploča može da uključi dodatnu drugu ploču za pričvršćivanje sponom, umetnutu između pokretne ploče tiskalice i izbacivačke ploče kalupa. Ploče za pričvršćivanje sponom su raspoređene ka svakoj posebno stacionarnoj i pokretnoj ploči tiskalici.

Prva izolaciona ploča može takođe biti postavljena na prvu zaptivnu ploču spram druge strane ubrizgivačke ploče kalupa, i/ili druga izolaciona ploča može biti postavljena na drugu zaptivnu ploču spram druge strane izbacivačke ploče kalupa. Izolacione ploče služe da održavaju kontrolu smera protoka termalne energije i da izbegnu nenameravano preusmeravanje i rasipanje termalne energije. Tako izolaciona ploča može da pomogne održavanju toplote sa zagrejanog medijuma za livenje usmerenog ka ploči kalupa.

Predmetni pronalazak dalje se odnosi na mašinu za livenje ubrizgavanjem koja se sastoji od kalupa za ubrizgavanje koji je u gornjem tekstu definisan.

Mašina za livenje ubrizgavanjem se sastoji od

- najmanje jednog izvora medijuma za livenje, i

- postavke cirkulacije sa sistemom ventila za kontrolisanje cirkulacije medijuma za livenje iz najmanje jednog izvora medijuma za livenje putem sistema podešavanja temperature kroz barem jedan kanal medijuma za livenje kalupa za ubrizgavanje.

Predmetni pronalazak se, takođe, odnosi na postupak dodavanja mašini za livenje ubrizgavanjem koja je u gornjem tekstu definisana umetanjem gore definisanog kalupa za ubrizgavanje i povezivanjem navedenog kalupa za ubrizgavanje sa aranžmanom cirkulacije i izvorom medijuma livenja.

Mašina za livenje ubrizgavanjem modifikovana inventivnim kalupom za ubrizgavanje omogućava rukovaocu da adaptira kalup za ubrizgavanje za novu svrhu ili potrebu bez značajnih napora. Kanal medijuma za livenje kalupa za ubrizgavanje se jednostavno prazni od medijuma za livenje, ubrizgivačka ploča kalupa i izbacivačka ploča kalupa su odvojene od ploče za koju su prikačene, nove polovine kalupa se montiraju na ove ploče, i cirkulacija medijuma livenja je ponovo uspostavljena,

Predmeti izliveni ubrizgavanjem mogu se dobiti korišćenjem gore opisanog kalupa za ubrizgavanje.

U posebno celishodnoj realizaciji prema predmetnom pronalasku, najmanje jedan kanal medijuma za livenje kalupa za ubrizgavanje koji je gore definisan se koristi za povratno cirkulisanje medijuma zagrevanja i medijuma hlađenja tokom ciklusa livenja ubrizgavanjem. Stoga nisu obezbeđeni različiti kanali za sredstva za hlađenje i zagrevanje.

Inventivni način kaljenja kalupa za ubrizgavanje kako je definisano u sadašnjem pronalasku može, npr. biti iskorišćen u postupku za livenje ubrizgavanjem plastičnog(ih) dela(ova) otkrivenom u podnosiočevoj Evropskoj patentnoj prijavi br. 13191336.0 i naknadnoj međunarodnoj patentnoj prijavi br. PTC/EP2014/073688 sa naslovom „Postupak za livenje ubrizgavanjem plastičnih delova mašinom za livenje ubrizgavanjem", podnetom 4. novembra 2014, a čiji postupak se sastoji od koraka:

(a) Uklapanja mašine za livenje ubrizgavanjem sa kalupom za ubrizgavanje prema predmetnom pronalasku, (b) Obezbeđivanja punjenja plastičnog materijala koji ima prvu vrednost temperature u okviru prozora obrade plastičnog materijala,

(c) Zagrevanja najmanje jedne i l i v iše šupl j ina kalupa do druge vrednost i temperature u okviru prozora obrade plast ičnog materi jala i održavanja kalupa za ubrizgavanje u zatvorenom stanju na navedenoj drugoj v rednost i temperature, c i rku l isanjem kroz barem jedan kanal medijuma za livenje, medijuma za livenje koji ima treću vrednost temperature, (d) Ubrizgavanja plastičnog materijala koji se nalazi na prvoj vrednosti temperature u zatvoreni zagrejani kalup za ubrizgavanje da se napuni jedna ili više šupljina za livenje,

(e) Hlađenja barem jedne ili više šupljina kalupa napunjenog zatvorenog kalupa za ubrizgavanje do četvrte vrednosti temperature koja je niža od prve vrednosti temperature sve dok se barem delimično ne učvrsti/e izliveni plastični deo(lovi) unutar kalupa za ubrizgavanje putem cirkulisanja kroz barem jedan kanal medijuma za livenje, medijuma za livenje koji ima petu vrednost temperature,

(f) Otvaranja kalupa za ubrizgavanje razdvajanjem ubrizgivačke ploče kalupa od izbacivačke ploče kalupa, (g) Izbacivanja najmanje jednog delimično očvrslog izlivenog plastičnog dela(lova) pokretanjem igli za izbacivanje sklopa za izbacivanje, i

(h) Ponavljanje ciklusa koraka (c) - (g) sve dok se željeni broj plastičnih delova ne proizvede.

Ubrizgavanje plastičnog materijala može se sprovesti pod pritiskom ubrizgavanja manjem od 200 kg/cm<2>, poželjno manjem od 100 kg/cm<2,>poželjno manjem od 80 kg/cm<2>, još poželjnije manjem od 60 kg/cm<2>i čak još poželjnije pod pritiskom ubrizgavanja između 20 - 50 kg/cm<2>. Bilo koja sila pričvršćivanja sponama koja drži pokretnu ploču tiskalicu kalupa, i stacionarnu ploču tiskalicu kalupa zajedno tokom ubrizgavanja plastičnog materijala, lako će držati sve složene ploče, zaptivke, itd., predmetnog pronalaska pričvršćene zajedno u što se tiče fluida termalnom krajnje zaptivenom odnosu. Na ovaj način rizik od curenja medijuma za livenje između druge strane ploče i suprotne ploče u kontaktu, bez obzira koja je ploča suprotna ploča, će biti dodatno umanjen.

Konvencionalni postupci livenja ubrizgavanjem zahtevaju pritisak ubrizgavanja od 600-700 kg/cm<2>, što je oko 15-30 puta veći, a samim tim i skuplji, zahteva više energije i uzrokuje raniji početak trošenja kalupa za ubrizgavanje i delova mašine za livenje ubrizgavanjem.

U okviru konteksta predmetnog pronalaska pojmovi „prozor obrade“ ili „prozor obrade plastičnog materijala“ mogu biti upotrebljeni sa uzajamno naizmenično i treba ih razumeti kao interval temperature u rasponu od brzog početka staklene tranzicije do početka degradacije plastičnog materijala. „Prozor obrade“ ili „prozor obrade plastičnog materijala“ uključuje temperaturu topljenja plastičnog materijala i temperaturni interval staklene tranzicije. „Prozor obrade“ ili „prozor obrade plastičnog materijala“ se razlikuje od plastičnog materijala do plastičnog materijala, i snabdevači i dobavljači plastičnog materijala obezbeđuju listove sa informacijama o navedenom „prozoru“.

Poželjna temperatura u prozoru obrade je „temperatura obrade“ plastičnog materijala, što je temperaturni interval koji svaki proizvođač preporučuje za rad sa plastičnim materijalom pre ulaska u šupljinu. Kod livenja ubrizgavanjem, temperatura plastičnog materijala je obično u ovom intervalu pri izlasku iz mlaznice vijka za dovod grejanja mašine za livenje ubrizgavanjem. Primjećuje se da interval nije postavljen početkom staklene tranzicije ili topljenjem, već je niži od početka degradacije materijala.

Pronalazak će u donjem tekstu biti opisan detaljnije sa upućivanjem na slike u kojima,

Slika 1 je rastavljeni prikaz u perspektivi ploča i komponenti alata za livenje ubrizgavanjem viđeno sa prve strane izbacivačke ploče kalupa, ukoso odozgo,

Slika 2 je prikaz u perspektivi ubrizgivačke ploče kalupa viđeno sa druge strane kalupa,

Slika 3 prikazuje isto viđeno sa prve strane kalupa,

Slika 4 je prikaz u perspektivi izbacivačke ploče kalupa viđeno sa druge strane kalupa,

Slika 5 prikazuje isto viđeno sa prve strane kalupa, sa primerima jezgara koja su ispupčena na prvoj strani, i odvojivo jezgro ugrađeno paralelno sa prvom stranom,

Slika 6 je prikaz uzdužnog preseka duž linije VI-VI na slici 2, i

Slika 7 je rastavljeni prikaz u perspektivi komponenti alata za livenje ubrizgavanjem u stezaljci viđeno sa stacionarne ploče tiskalice, ukoso odozgo.

Ovaj pronalazak je niže opisan putem primerne realizacije. Dimenzije ploča, projekat i broj šupljina kalupa i odgovarajućih jezgara, projekat kanala medijuma za livenje, uključujući zakrivljenja, dužine, dubine, tačku(e) ulaza i tačku(e) izlaza, kapije, itd., mogu da variraju, i slike ne treba razumeti kao ograničenje sadašnjeg pronalaska.

Izbacivačka ploča kalupa i ubrizgivačka ploča kalupa mogu biti livene putem svakog njihovog pojedinačnog kanala i ciklusa livenja, gde su ciklusi medijuma za livenje od izlaza svake posebne ploče nazad do, npr., izvora medijuma za livenje, izvora koji se drži na odabranoj temperaturi. Alternativno kanali medijuma za livenje ploče mogu biti u serijama ili paralelni u istom ciklusu livenja, tako da obe ploče rade sa medijumom za livenje istovremeno.

Slika 1 je rastavljeni prikaz u perspektivi ploča primernog alata 54 viđeno sa prve strane izbacivačke ploče kalupa, ukoso odozgo. Alat 54 za livenje ubrizgavanjem je na slici 1 prikazan isključivo u ilustrativne svrhe bez sklopa izbacivača, sistema navođenja, spojnih matica i šrafova, sredstava za ubrizgavanje, kao što je mlaznica, i sistema za livenje osim kanala medijuma za livenje, itd. Takva sredstva su konvencionalna i dobro poznata stručnjacima u tehnici livenja ubrizgavanjem. Ipak treba da se razume da su takva sredstva rada, sredstva pričvršćivanja, sredstva pogona, itd., predviđena da koriste alat 54. U prikazanoj realizaciji obe i ubrizgivačka ploča kalupa i izbacivačka ploča kalupa imaju kanale medijuma za livenje, ipak realizacije gde samo jedna od ploča ima kanale medijuma za livenje su takođe predviđene. Jedna ploča može da ima jedan ili više odvojenih kanala medijuma za livenje, posebno u slučaju velikih ploča, da se smanji sveukupno vreme cirkulacije.

Kalup 1 za ubrizgavanje alata 54 za livenje ubrizgavanjem uključuje ubrizgivačku ploču 2 kalupa i izbacivačku ploču 3 kalupa.

Ubrizgivačka ploča 2 kalupa ima prvu stranu 4 ubrizgivačke ploče kalupa i suprotnu drugu stranu 5 ubrizgivačke ploče kalupa. Izbacivačka ploča 3 kalupa ima prvu stranu 6 izbacivačke ploče kalupa i suprotnu drugu stranu 7 izbacivačke ploče kalupa. Prva strana 4 ubrizgivačke ploče kalupa se nalazi nasuprot prve strane 6 izbacivačke ploče kalupa, kako bi definisale i ograničile šupljine 8a, 8b, 8c, 8d kalupa kada je kalup za ubrizgavanje u zatvorenom stanju. Šupljine 8a, 8b, 8c, 8d kalupa su sastavljene putem prvih polovina 8a’, 8b’, 8c’ šupljina kalupa formiranih u na prvoj strani 4 ubrizgivačke ploče 2 kalupa i komplementarne su polovinama 8a”, 8b”, 8c”, 8d” šupljina kalupa (ne vide se na slici 1), formiranim na prvoj strani 6 izbacivačke ploče 3 kalupa, kako će biti opisano kasnije sa upućivanjem na slike 3 i 5.

Како se može bolje videti na slici 2, druga strana 5 ubrizgivačke ploče kalupa ima prvu perifernu oblast 9 sa prvom zaptivkom 10 koja okružuje barem jedan prvi kanal 11 medijuma za livenje.

Druga strana 7 izbacivačke ploče 3 kalupa ima drugu perifernu oblast 12 sa drugom zaptivkom 13 koja okružuje barem jedan drugi kanal 14 medijuma za livenje.

Izbacivačka ploča 3 kalupa ima veći broj poprečnih prolaza 15 za igle za izbacivanje (nisu prikazane), i poprečni prolazi 15 za igle za izbacivanje (nisu prikazane) imaju zaptivke 16 prolaza radi sprečavanja curenja medijuma za livenje sa drugog kanala 14 medijuma za livenje kada se igle za izbacivanje pomeraju da izbace izliveni plastični deo.

Prva zaptivna ploča 17 je obezbeđena u vezi sa drugom stranom 5 ubrizgivačke ploče 2 kalupa da pritisne prvu zaptivku 10 spram druge strane 5 ubrizgivačke ploče kalupa, kako bi se dalje izbeglo curenje medijuma za livenje putem, npr. prve periferne oblasti 9. Prva izolaciona ploča 18 je, takođe, pričvršćena za drugu stranu 5 ubrizgivačke ploče 2 kalupa, i postavlja između kao sendvič prvu zaptivnu ploču 17 i prvu zaptivku 10.

Na sličan način, druga zaptivna ploča 19 je obezbeđena na drugoj strani 7 izbacivačke ploče 3 kalupa da pritisne drugu zaptivku 13 i zaptivke 16 prolaza spram druge strane 7 izbacivačke ploče kalupa, kako bi se dalje izbeglo curenje medijuma za livenje putem, npr. druge periferne oblasti 12. Druga zaptivna ploča 19, druga zaptivka 13, i zaptivke 16 prolaza su postavljene u sendvič između druge izolacione ploče 20 i druge strane 7 izbacivačke ploče 3 kalupa.

Druga zaptivna ploča 19 ima prvi set otvora 21 igli za izbacivanje a druga izolaciona ploča 20 ima drugi set otvora 22 igli za izbacivanje. Prvi set otvora 21 igli za izbacivanje, drugi set otvora 22 igli za izbacivanje, i poprečni prolazi 15 izbacivačke ploče 3 kalupa su osovinski poravnati da se dopusti glatko pomeranje igli za ubrizgavanje koje je neophodno da se izbaci izliveni plastični deo nakon hlađenja putem medijuma za livenje.

Ubrizgivačka ploča 2 kalupa ima prvi ulaz 23 medijuma za livenje i prvi izlaz 24 medijuma za livenje (nije vidljiv na slici 1), gde se oba nalaze u komunikaciji sa prvim kanalom 11 medijuma za livenje. Izbacivačka ploča 3 kalupa ima drugi ulaz 25 medijuma za livenje i drugi izlaz 26 medijuma za livenje (nije vidljiv na slici 1), oba u komunikaciji sa drugim kanalom 14 medijuma za livenje. Navedeni ulazi 23, 25 i izlazi 24, 26 su u predmetnoj realizaciji dati na kratkoj ivici svake posebne ploče 2, 3 odakle se ulazima i izlazima može lako pristupiti. Lokacija ulaza i izlaza može biti na bilo kom drugom odgovarajućem mestu, uključujući drugu ivicu. Ulazi i izlazi su kratki otvori na čvrstoj ivici ploče i ulazi i izlazi su jedina bušenja koja moraju da se naprave na ploči. Ulazi i izlazi se otvaraju u svakom posebnom prvom i drugom kanalu 11, 14 medijuma za livenje, koji su, pre nego što se montiraju na alat 54, otvoreni celom svojom dužinom.

Ubrizgivačka ploča 2 kalupa ima kapiju 27 za ubrizgavanje radi ulaska, putem ubrizgavanja otopine plastičnog materijala u zatvoreni kalup 1 za ubrizgavanje. Takođe, prva zaptivna ploča 17 ima prvi otvor 28 a izolaciona ploča ima drugi otvor 29, gde su prvi otvor 28 i drugi otvor 29 osovinski poravnati/mogu se poravnati sa kapijom 27 za ubrizgavanje da se obezbedi neometano ubrizgavanje otopine plastičnog materijala. Prvi (slepi) otvori 35a, 35b, 35c, 35d za montiranje (nisu vidljivi na slici 1) su dati u svakom uglu ubrizgivačke ploče 2 kalupa preko njegove druge strane 5 ubrizgivačke ploče kalupa. Prvi otvori 35a, 35b, 35c, 35d su poravnati sa drugim prolaznim otvorima 36a, 36b, 36c, 36d za montiranje u uglovima prve zaptivne ploče 17 i sa trećim prolaznim otvorima 37a, 37b, 37c, 37d za montiranje u uglovima prve izolacione ploče 18, gde se tri seta poravnatih otvora za montiranje koriste da se pričvrste odvojivim sponama izbacivačka ploča 2 kalupa, prva zaptivna ploča 17 i prva izolaciona ploča 18 čvrsto zajedno korišćenjem odgovarajućih sredstava kakve su vijci, npr. zavrtnji, videti sliku 7, da se može rukovati kalupom 1 za ubrizgavanje kao integralnom koherentnom čvrstom jedinicom.

Na sličan način u svakom uglu izbacivačka ploča 3 kalupa ima četvrte (slepe) otvore 38a, 38b, 38c, 38d za montiranje preko njene druge strane 7 izbacivačke ploče kalupa. Četvrti otvori 38a, 38b, 38c, 38d za montiranje su poravnati sa petim prolaznim otvorima 39a, 39b, 39c, 39d za montiranje u uglovima druge zaptivne ploče 19 i sa šestim prolaznim otvorima 40a, 40b, 40c, 40d za montiranje u uglovima druge izolacine ploče 20.

Kapija 27 za ubrizgavanje komunicira sa šupljinama 8a, 8b, 8c, 8d kalupa definisanih putem polovina 8a’, 8b’, 8c’, 8d’; 8a”, 8b”, 8c”, 8d” šupljina kalupa putem klizača, koji će biti dalje objašnjeni uz upućivanje na sliku 5.

Prva izolaciona ploča 18 i druga izolaciona ploča 20 pomažu da se kontroliše rasipanje termalne energije i spreči da termalna energija prođe na stacionarnu ploču tiskalicu ili pokretnu ploču tiskalicu mašine za livenje ubrizgavanjem, svaku posebno.

Poluge, povratne šipke, i otvori istih, itd., neophodni za otvaranje i zatvaranje kalupa za ubrizgavanje tokom ciklusa, su npr. kao kod konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje i alata za livenje ubrizgavanjem, i biće ukratko razmatrani kasnije u vezi sa slikom 7.

Inventivni projekti ubrizgivačke ploče 2 kalupa i izbacivačke ploče 3 kalupa će sada biti opisani detaljnije u daljem tekstu.

Na slici 2 ubrizgivačka ploča 2 kalupa se vidi sa druge strane 5 ubrizgivačke ploče kalupa i ukoso od kraće ivice koja ima prvi izlaz 24 medijuma za livenje. Prvi kanal 11 medijuma za livenje ima prvi slobodan otvor 30 celom svojom dužinom što definiše putanju protoka, cik-cak šikanu, koja ima neke paralelne krake putanje protoka ograničene zidovima kanala. Šikana je okružena prvom zaptivkom 10, prikazanom na slici 1. Prva periferna oblast 9 koja okružuje prvi kanal 11 medijuma za livenje i prvu zaptivku 10 ima prvi usek 31 za primanje prve zaptivke 10 kako bi držao ovu prvu zaptivku 10 u fiksiranom položaju kada se prva zaptivna ploča 17 i prva izolaciona ploča 18 sklope sa ubrizgivačkom pločom 2 kalupa kako bi zatvorili prvi slobodan otvor 30 i kreirali zatvoreni prvi kanal 11 medijuma za livenje radi cirkulacije vrelog ili hladnog medijuma za livenje iz izvora prvog medijuma za livenje, gde je navedeni prvi medijum za livenje isti ili različit za hlađenje ili grejanje, respektivno. Poželjno, druga temperatura prvog medijuma za livenje je za oko 20°C viša od prve temperature otopine plastičnog materijala.

Prvi medijum za livenje se snabdeva na ubrizgivačku ploču 2 kalupa putem prvog otvora 23 medijuma za livenje, kako je naznačeno strelicom A. Onda prvi medijum za livenje protiče, kako je naznačeno strelicama B1, B2, ВЗ, B4, В5, В6, В7, В8, duž zakrivljenja susednog prvog kraka 11a putanje, drugog kraka 11b putanje, trećeg kraka 11c putanje, četvrtog kraka 11 d putanje, petog kraka 11e putanje, šestog kraka 11 f putanje i sedmog kraka 11 g putanje cik-cak šikane prvog kanala 11 medijuma za livenje preko jedne ili više šupljina kalupa 8a’, 8b’, 8c’ sve dok prvi medijum za livenje postoji putem prvog izlaza 24 medijuma za livenje, kako je naznačeno strelicom C, i vraća se do relevantnog izvora za razmenu toplote i/ili livenje pre nego što zauzme mesto u sledećem ciklusu livenja. Prvi medijum za livenje je, zbog svog dizajna, uključujući zakrivljenja, dužinu i različite dubine s obzirom na poziciju šupljina kalupa prvog kanala 11 medijuma za livenje, sposoban da očisti vrlo veliku oblast ubrizgivačke ploče 2 kalupa u blizini jedne ili više šupljina 8a’, 8b’, 8c’ kalupa koje se vide na slici 3. Ovo čišćenje je nemoguće samo sa konvencionalnim pravolinijskim bušotinama, kao što su izbušeni otvori, kao kanali za hlađenje. Vreme ostanka prvog medijuma za livenje u prvom kanalu 11 medijuma za livenje se lako podešava, npr. kontrolisanjem režima brzine, započinjanja i zaustavljanja, ili drugih alternativa. Zbog velike oblasti koja se očisti iznad otopine unutar šupljina kalupa, razmena toplote putem prvog medijuma za livenje je brza i efektivna i suštinski uniformna. Samo nekoliko ciklusa prvog medijuma za livenje može biti dovoljno za jedan ciklus livenja ubrizgavanjem. Na ovaj način je ubrizgivačkoj ploči 2 kalupa dat jedinstven i raznovrstan, lako podesiv sopstveni sistem za livenje.

Kalup 1 za ubrizgavanje se poželjno održava zagrejanim od strane medijuma za livenje tokom ubrizgavanja, a hladi se od strane medijuma za livenje pre i barem nakon započinjanja otvaranja kalupa 1 za ubrizgavanje radi izbacivanja izlivenog dela (nije prikazano). Naizmenično grejanje i hlađenje svake ili obe ubrizgivačke ploče 2 kalupa i izbacivačke ploče 3 kalupa ne mora da se odigrava simultano iako to može često biti slučaj. Npr. čim se ubrizgivačka ploča 2 kalupa i izbacivačka ploča 3 kalupa odvoje da se inicira izbacivanje ohlađenog izlivenog dela, zagrevanje ubrizgivačke ploče kalupa može da započne ponovo da se pripremi ubrizgivačka ploča 2 kalupa za sledeći ciklus livenja. Izbegavanje prevremenog očvršćavanja otopine se lako rešava zbog medijuma za livenje koji pritiče kroz kanale medijuma za livenje, što olakšava kretanje otopine niskog viskoziteta da u potpunosti napuni jednu ili više šupljina zatvorenog kalupa. Prihvatljivo brzo termalno upravljanje prema predmetnom pronalasku nad pločama kalupa i šupljinama kalupa olakšava hlađenje i zagrevanje kako ubrizgivačke ploče 2 kalupa tako i izbacivačke ploče 3 kalupa kako bi se lakše adaptirala i pratila empirijska šema termalnog upravljanja i/ili vremenski raspored koji je teoretski ustanovljen ili ustanovljen rađenjem testova i proba da se dobiju izliveni plastični delovi visokog kvaliteta. Obavljanje termalnih ciklusa u skladu sa predmetnim pronalaskom, takođe, podržava i poboljšava naizmenično hlađenje i zagrevanje kako bi se usavršili izliveni plastični delovi, kao što su tanki izliveni plastični delovi, npr. izliveni plastični delovi koji imaju debljinu zida manju od 1 mm, ili omogućili komplikovani izliveni plastični delovi, koje bi bilo skoro nemoguće napraviti na troškovnoefikasan način sa konvencionalnim livenjem ubrizgavanjem.

Slika 3 prikazuje ubrizgivačku ploču 2 kalupa sa prve strane 4 ubrizgivačke ploče kalupa, sa prvim izlazom 24 medijuma za livenje postavljenim u donjem levom uglu.

Obezbeđene su dve pravougaone depresije 8a’, 8b’, npr. putem mašinske obrade, na prvoj strani 4 ubrizgivačke ploče 2 kalupa da služe kao prve polovine 8a’, 8b’ šupljine kalupa. Treća depresija 8c’ je data kao prva polovina 8c’ šupljine kalupa i služi za umetanje odvojivog posebnog jezgra 32 alata sa strane ubrizgivačke ploče 2 kalupa da se kreira deo kalupa sa dugim poprečnim otvorom. U situaciji prikazanoj na slici 3 jezgro 32 alata nije još pozicionirano u svom posebnom odeljku šupljine 8c’ kalupa i pozivna oznaka 32 se samo koristi da naznači namenjenu poziciju jezgra.

Slika 4 prikazuje izbacivačku ploču 3 kalupa posmatranu sa druge strane 7 izbacivačke ploče kalupa i ukoso od kratke ivice koja ima drugi izlaz 26 medijuma za livenje. Drugi kanal 14 medijuma za livenje ima drugi slobodan otvor 33 celom svojom dužnom što definiše putanju protoka, cik-cak šikanu, okruženu drugom zaptivkom 13 prikazanom na slici 1. Druga periferna oblast 12 koja okružuje drugi kanal 14 medijuma za livenje ima drugi usek 34 za primanje druge zaptivke 13 kako bi se držala druga zaptivka 13 u fiksiranoj poziciji kada se druga zaptivna ploča 19 i druga izolaciona ploča 20 sklope sa izbacivačkom pločom 3 kalupa da zatvore drugi slobodan otvor 33 i kreiraju zatvoreni drugi kanal 14 medijuma za livenje radi cirkulacije vrelog ili hladnog medijuma za livenje od izvora drugog medijuma za livenje, gde je navedeni drugi medijum za livenje isti ili različit od prvog medijuma za livenje i navedeni drugi medijum za livenje je isti ili različit za hlađenje ili zagrevanje, respektivno.

Drugi kanal 14 medijuma za livenje je, slično kao i prvi kanal 11 medijuma za livenje, projektovan da dopusti protok medijuma kroz susedne krake putanje šikane između drugog ulaza 25 medijuma za livenje, kako je naznačeno strelicom C’, i drugog izlaza 26 medijuma za livenje, kako je naznačeno strelicom A’, tako duž putanje od drugog ulaza 25 medijuma za livenje putem osmog kraka 14a putanje, devetog kraka 14b putanje, desetog kraka 14c putanje, jedanaestog kraka 14d putanje, dvanaestog kraka 14e putanje, tr inaestog kraka 14f putanje i četrnaestog kraka 14g putanje šikane, kako je naznačeno potonjim strelicama B1’, B2’, ВЗ’, B4’, В5’, В6’, В7’, В8’. Veći broj poprečnih prolaza 15 igle za izbacivanje su dati u robama izbacivačke ploče 3 kalupa između osmog kraka 14a putanje, devetog kraka 14b putanje, desetog kraka 14c putanje, jedanaestog kraka 14d putanje, dvanaestog kraka 14e putanje, trinaestog kraka 14f putanje i četrnaestog kraka 14g putanje šikane. Svaki poprečni prolaz 15 je okružen usekom 41 na drugoj strani 7 izbacivačke ploče 3 kalupa da se kreira odgovarajući oblik prostora i ležišta za odgovarajuću zaptivku 16, kao što je O-prsten, tako da kada se igle za izbacivanje (nisu prikazane) pomeraju unapred i unazad ne dolazi do curenja termalnog fluida. Usek 41 se pruža od druge strane 7 izbacivačke ploče 3 kalupa, na maloj razdaljini unutar izbacivačke ploče 3 kalupa.

Slika 5 prikazuje izbacivačku ploču 3 kalupa od prve strane 6 izbacivačke ploče kalupa da se ilustruju različite druge polovine 8a”, 8b”, 8c”, 8d” šupljine kalupa. Klizni sistem 42, npr. klizni sistem zagrejan korišćenjem samo drugog kanala 14 medijuma za livenje i/ili zagrevanje indukcijom, spaja šupljine kalupa 8a, 8b, 8c, 8d sa mlaznicom (nije prikazana) na kapiji 27 za ubrizgavanje, prikazanoj na slici 2 da se distribuira brzo otopina, npr. vreli termoplastični materijal, za kalup 1 za ubrizgavanje. Poželjno kalup 1 za ubrizgavanje je u zagrejanom stanju, u skladu sa podnosiočevim postupkom opisanim u Evropskoj patentnoj prijavi br. 13191336.0. i naknadnoj međunarodnoj patentnoj prijavi br. PCT/EP2014/073688. Druge polovine 8a” i 8b” šupljine kalupa su ispupčena jezgra, dakle muški deo, za spajanje sa suprotnim šupljinama, dakle ženskim delom, u obliku prvih polovina 8a’ i 8b’ šupljina kalupa, da kreiraju izliveni plastični deo koji ima trodimenzionalni oblik definisan razmakom između navedenih muških i ženskih delova kada je kalup za ubrizgavanje zatvoren.

Koristi od korišćenja kalupa 1 za ubrizgavanje u okviru jedinstvenog sistema za livenje su, npr, termoplastični delovi koji se dobijaju bez delova kalupa sa vidljivim plutajućim linijama, bez linija koje se susreću u delovima kalupa iza jezgara alata, bez tenzije u plastičnim delovima, sa mogućnošću da se naprave ekstremno tanki zidovi, sa slobodim izborom gde da se postavi tačka ulivanja (ubrizgavanja), sa mogućnošću da se imaju dugačka, tanka jezgra alata sa fiksiranjem samo jednog kraja (ili dva), moguće su šupljine sa asimetričnom centralnom linijom bez razmaka/curenja alata, moguće je da se ima van centra ili podesiva kapija za ubrizgavanje u kalupu za ubrizgavanje, cevasti kružni delovi će biti kružni dok će u konvencionalnom livenju ubrizgavanjem cevasti delovi biti neizbežno delimično ovalni, plastični delovi kalupa oblika kutije neće imati svoje zidove koji se skupljanjem savijaju na unutra ka centru kutije, i biće jednaka frakcija skupljanja u svim pravcima, odnosno izotropno skupljanje.

Аkо se koristi kalup 1 za ubrizgavanje prema pronalasku, sa novim projektom kanala za livenje, sistemom za livenje i postupkom livenja, koristi se postupak iz Evropske patentne prijave br. 13191336.0 i naknadne međunarodne patentne prijave br. PCT/EP2014/073688, moguće je napraviti alat za livenje ubrizgavanjem, posebno kalup za ubrizgavanje, mnogo manji od konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje i alata za livenje ubrizgavanjem, sa trenutnim benefitom da troškovi tipično mogu biti samo oko 50% od ovih drugih kalupa. Štaviše plastični sirovi materijal se ne gubi kao kod konvencionalnog livenja ubrizgavanjem, pa se tako procenjuje da se koristi 20% manje plastičnog materijala.

Upoređeno sa konvencionalnim kalupima za ubrizgavanje, kalup za ubrizgavanje prema predmetnom pronalasku je manji, lakši, zahteva manje struje i minimalnu snagu prilikom zatvaranja, tako čineći kalup za ubrizgavanje tipično 70% jeftinijim pri radu. Ne postoji ni potreba za brzim i pod velikim pritiskom prinudnim ubrizgavanjem.

Prvi i drugi medijum za livenje mogu biti isti medijumi koji se termički podešavaju na unapred određene temperature tako što se cirkulišu kroz izmenjivač toplote. Količina medijuma za livenje u cirkulaciji je prema tome u nekim realizacijama suštinski konstantna.

Slika 6 je odeljak uzet duž linije VI-VI na slici 2. Prvi kanal 11 medijuma za livenje ima sedam suštinski paralelnih krakova 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g putanje. Prvi krak 11a putanje je u komunikaciji sa prvim ulazom 23 medijuma za livenje i prolazi prema potonjem drugom kraku 11b putanje, trećem kraku 11c putanje, četvrtom kraku 11d putanje, petom kraku 11e putanje, šestom kraku 11f putanje i sedmom kraku 11 g putanje spolja prema prvom izlazu 24 medijuma za livenje. Tokom svog prolaza krakovima putanje, prvi medijum za livenje razmenjuje toplotnu energiju sa materijalom kalupa 1 za ubrizgavanje i sa plastičnim materijalom plastičnih delova unutar jedne ili više šupljina. Kao što je jasno sa poprečnog preseka sa slike 6, druga šupljina 8b’ je izlivena putem medijuma za livenje koji prolazi kroz prvi krak 11a putanje, drugi krak 11b putanje i treći krak 11c putanje prvog kanala 11 medijuma za livenje. Prvi krak 11a putanje, drugi krak 11b putanje i treći krak 11c putanje prvog kanala 11 medijuma za livenje ima različitu dubinu, u sadašnjem slučaju manju dubinu, zbog debljine šupljine 8a’, od četvrtog kraka 11 d putanje, petog kraka 11e putanje, šestog kraka 11f putanje i sedmog kraka 11g putanje, tako da razdaljina koju termalna energija mora da prođe tokom razmene toplote između prvog medijuma za livenje i plastičnog materijala unutar šupljine aproksimira jedna drugu, do bilo kojeg mogućeg stepena.

Tako distanca između dna kanala 11, 14 medijuma za livenje i dna šupljine kalupa može u daleko većem stepenu od konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje da se održava suštinski sličnom duž strana ubrizgivačke ploče kalupa ili izbacivačke ploče kalupa.

Na primer, u slučaju da je prvi kanal 11 medijuma za livenje jednostavno otvor izbušen od prvog ulaza 23 medijuma za livenje ili izlaza 24 medijuma za livenje paralelno sa drugom stranom 5 ubrizgivačka ploče kalupa, tako izbušeni otvor ne može da bude bliži prvoj strani 4 ubrizgivačke ploče kalupa nego što to šupljine dopuštaju, pošto takav konvencionalni otvor jednostavno ne sme da se otvori u šupljini. Tako je fluks toplotne energije ekstremno različit od šupljine do šupljine u konvencionalnim kalupima za ubrizgavanje, dok dubina prvog kanala 11 medijuma za livenje prema predmetnom pronalasku može da bude kontrolisana i odabrana u zavisnosti od trodimenzionalnog oblika i površine šupljine koja leži ispod, bez potrebe da prvi kanal 11 medijuma za livenje bude pravolinijski, kao što je slučaj kod većine iz stanja tehnike ili da se oslanja na turbulenciju i agitaciju kao kod ostalih iz stanja tehnike, već može pratiti dobro definisanu putanju posebno odabranu i pogodnu za određeni zadatak i postupak livenja. Kako je to očigledno stručnjaku u tehnici, postojeće gornje prednosti takođe se mogu primeniti i kod izbacivačke ploče 3 kalupa.

Slika 7 prikazuje alat 54 za livenje ubrizgavanjem, uključujući gore opisanu prvu izolacionu ploču 18, prvu zaptivnu ploču 17, prvu zaptivku 10, ubrizgivačku ploču 2 kalupa, izbacivačku ploču 3 kalupa, drugu zaptivku 13 sa zaptivkama 16 prolaza, drugu zaptivnu ploču 19, i drugu izolacionu ploču 20, u jedinici 60 za pričvršćivanje sponama sa izbacivačkim sklopom 61.

Ubrizgivačka ploča 2 kalupa je prednja polovina kalupa 1 za ubrizgavanje koja se pričvršćuje za stacionarnu ploču tiskalicu 43. Ubrizgivačka ploča 2 kalupa se poravnava sa mlaznicom mašine za livenje ubrizgavanjem (nije prikazana). Izbacivačka ploča 3 kalupa je suprotna, zadnja polovina kalupa 1 za ubrizgavanje koja se pričvršćuje za pokretnu ploču tiskalicu 44 i radno se povezuje za izbacivački sklop 61.

Ubrizgivačka ploča 2 kalupa, prva zaptivna ploča 17 i prva izolaciona ploča 18 su pričvršćene na stacionarnu ploču tiskalicu 43 putem seta prvih šrafova 47a, 47b, 47c, 47d kroz poravnate odgovarajuće otvore 35a, 35b, 35c, 35d ubrizgivačke ploče 2 kalupa, druge otvore 36a, 36b, 36c, 36d za montiranje prve zaptivne ploče 17, treće otvore 37a, 37b, 37c, 37d za montiranje prve izolacione ploče 18, i prve otvore 45a, 45b, 45c, 45d za spajanje u uglovima stacionarne ploče tiskalice 43. Na ovaj način je obezbeđeno da ove ploče 2, 17, 18 i stacionarna ploča tiskalica 43 budu dovoljno čvrsto pričvršćene jedna za drugu da se izbegne odvajanje kada se podvrgnu ciklusu livenja ubrizgavanjem i kada se podvrgnu silama koje rezultiraju iz otvaranja i zatvaranja kalupa 1 za ubrizgavanje, kao i da se obezbedi zatvaranje bezbedno od curenja prvog kanala 11 za livenje.

Set šupljih rukava 46a, 46b, 46c, 46d za spajanje ima jedan kraj montiran na prve otvore 48a, 48b, 48c, 48d rukava za spajanje obezbeđenih u uglovima ubrizgivačke ploče 2 kalupa i služi za spajanje sa muškim utikačima 49a, 49b, 49c, 49d kod kojih je jedan kraj umetnut u prve otvore 50a, 50b, 50c, 50d za spajanje utikača obezbeđenih u uglovima izbacivačke ploče 3 kalupa. Suprotni odgovarajući krajevi šupljih rukava 46a, 46b, 46c, 46d za spajanje su montirani kroz poravnate druge otvore 51a, 51b, 51c, 51 d rukava za spajanje u prvoj zaptivnoj ploču 17 i dalje kroz poravnate treće otvore 52a, 52b, 52c, 52d rukava za spajanje prve izolacione ploče 18 i četvrte otvore 53a, 53b, 53c, 53d stacionarne ploče tiskalice 43.

Šuplji rukavi 46a, 46b, 46c, 46d za spajanje stupaju u kontakt sa dugim krajevima 55a, 55b, 55c, 55d muških utikača 49a, 49b, 49c, 49d za spajanje da bi držali kalup 1 za ubrizgavanje pričvršćeno zatvorenim dok se istopljeni plastični materijal, koji je ubrizgan mlaznicom (nije prikazano) kroz kanal 56 za sipanje kapije 57 za ubrizgavanje ubrizgivačke ploče 2 kalupa, potom hladi. Ubrizgavanje kroz kanal 56 za sipanje se održava pričvršćenim u kapiji za ubrizgavanje putem prstena 58 za zabravljivanje i zatezanje.

Na sličan način izbacivačka ploča 3 kalupa, druga zaptivna ploča 19 i druga izolaciona ploča 20 su pričvršćene za pokretnu ploču 63 putem seta dugih drugih zavrtanja 59a, 59b, 59c, 59d koji prolaze kroz drugi ugao otvora 62a, 62b, 62c, 62d za spajanje pokretne ploče tiskalice 44, i dalje kroz sedme otvore 67a, 67b, 67c, 67d za montiranje pokretne ploče 63, šeste otvore 40a, 40b, 40c, 40d za montiranje druge izolacione ploče 20, pete otvore 39a, 39b, 39c, 39d druge zaptivne ploče 19 i četvrte otvore 38a, 38b, 38c, 38d izbacivačke ploče 3 kalupa da se obezbedi da ove ploče i pokretna ploča tiskalica 44 budu dovoljno čvrsto pričvršćene jedna za drugu da se izbegne odvajanje kada se podvrgnu ciklusu livenja ubrizgavanjem, i tako stvorenim silama koje rezultiraju od otvaranja i zatvaranja kalupa 1 za ubrizgavanje, kao i da se obezbedi zatvaranje nepropusno na curenje drugog kanala 14 za livenje.

Pokretna ploča 63 je pričvršćena za drugu izolacionu ploču 20 na jednoj strani i za sklop 61 za izbacivanje na drugoj strani da se obezbedi rad navedenog sklopa za izbacivanje u vezi sa kalupom 1 za ubrizgavanje.

Dugački krajevi 55a, 55b, 55c, 55d muških utikača 49a, 49b, 49c, 49d za spajanje prolaze kroz prve otvore 50a, 50b, 50c, 50d za spajanje utikača izbacivačke ploče 3 kalupa da se uključe unutar šupljih rukava 46a, 46b, 46c, 46d za spajanje. Suprotni kratki krajevi muških utikača 49a, 49b, 49c, 49d za spajanje su pričvršćeni u druge otvore 64a, 64b, 64c, 64d za spajanje utikača druge zaptivne ploče 19, poravnati sa trećim otvorima 65a, 65b, 65c, 65d za spajanje utikača druge izolacione ploče 20, i poravnati sa četvrtim otvorima 66a, 66b, 66c, 66d za spajanje utikača pokretne ploče 63. Pokretna ploča 63 je, takođe, pričvršćena za drugu izolacionu ploču 20, drugu zaptivnu ploču 19 i izbacivačku ploču 3 kalupa putem dugačkih drugih zavrtanja 59a, 59b, 59c, 59d koji prolaze kroz sedme otvore 67a, 67b, 67c, 67d za montiranje poravnate sa odgovarajućim otvorima za montiranje u odgovarajućoj drugoj izolacionoj ploči 20, drugoj zaptivnoj ploči 19 i izbacivačkoj ploči 3 kalupa.

Kada jedinica 60 za pričvršćivanje sponama odvaja ubrizgivačku ploču 2 kalupa i izbacivačku ploču 3 kalupa, sklop 61 za izbacivanje između pokretne ploče tiskalice 44 i druge izolacione ploče 19 se pokreće da izbaci učvršćeni plastični deo nakon cirkulacije medijuma za livenje na odabranoj temperaturi kroz prvi kanal 11 medijuma za livenje i/ili drugi kanal 14 medijuma za livenje.

Sklop za izbacivanje je konvencionalan i samo je uopšteno opisan u donjem tekstu.

Šipke 68, 68b, 68c, 68d na uglovima pokretne ploče tiskalice 44 potiskuju napred prvu izbacivačku ploču 69 sklopa unutar kutije 70 za izbacivanje, Kutija 70 za izbacivanje uključuje dva suprotna distancerska bloka 71a, 71b i drugu izbacivačku ploču 72 sklopa koja se nalazi okrenuta prema pokretnoj ploči 63. Potiskivanje prve izbacivačke ploče 69 sklopa pokreće potiskivanje igli 73 za izbacivanje ka izlivenom delu tako da igle 73 za izbacivanje mogu da potisnu očvrsli plastični deo van otvorene šupljine kalupa locirane iza igli 73 za izbacivanje. Igle za izbacivanje su date u broju i sa gustinom diktiranom da se izbaci očvrsli plastični deo bez njegove deformacije i bez ostavljanja primetnih tragova igle za izbacivanje.

Šipke 68a, 68b, 68c, 68d prolaze kroz prve otvore 74a, 74b, 74c, 74d za šipke za izbacivanje pokretne ploče tiskalice 44 i kroz prolaze 75a, 75b, 75c, 75d u suprotnim distancerskim blokovima 71a, 71b i u četvrte otvore 66a, 66b, 66c, 66d za spajanje utikača na uglovima pokretne ploče 63.

Putem kalupa 1 za ubrizgavanje prema predmetnom pronalasku omogućeno je da se izliju plastični delovi koji imaju kompleksne oblike i fine detalje. Zbog jedinstvenog projekta kanala za livenje i livenja, tako dobijeno naizmenično zagrevanje i hlađenje kalupa za ubrizgavanje tokom ciklusa ubrizgavanje može biti kotrolisano na najbolji mogući način za mnogo različitih šupljina istog kalupa za ubrizgavanje. Na ovaj način fizičke osobine konačnih plastičnih delova su dobre.

Plastični delovi dobijeni ovim kalupom za ubrizgavanje, uključujući ali ne ograničavajući na upotrebu postupka koji je otkriven u podnosiočevoj Evropskoj patentnoj prijavi br.13191336.0 i naknadnoj međunarodnoj patentnoj prijavi br. PCT/EP2014/073688, imaju superiorni površinski završni rad i ekstremno veliku dimenzionu tačnost.

Svojstva toplotnog upravljanja, omogućena predmetnim pronalaskom, tokom livenja ubrizgavanjem, su izuzetno poboljšana. Posebno je istaknuto da predmetni pronalazak nije ograničen na postupak livenja opisan u Evropskoj patentnoj prijavi br.13191336.0, i naknadnoj međunarodnoj patentnoj prijavi br. PCT/EP2014/073688. Nasuprot tome, predmetni pronalazak može biti implementiran u bilo koju mašinu za livenje ubrizgavanjem. Pošto je razmena toplote mnogo uniformnija za svaki odeljak plastičnog dela nego kod konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje, plastični delovi imaju suštinski slične dobre fizičke osobine kroz celu jedinicu plastičnog dela. Stopa proizvodnje je visoka, a troškovi za alat i opremu niski, posebno zato što kalupi za ubrizgavanje mogu biti napravljeni tako da budu manji od konvencionalnih kalupa za ubrizgavanje pošto otopina može biti isporučena na zagrejani kalup za ubrizgavanje.

Predmetni pronalazak odgovara bilo kom jednostavnom ili kompleksnom temperaturnom režimu. Kanali za termalno upravljanje, pa tako i kanali za medijum livenja, doprinose da odvojena termalna tehnologija ciklusa Evropske patentne prijave br. 13191336.0 i naknadne međunarodne patentne prijave br. PCT/EP2014/073688 bude čak jednostavnija, jeftinija i bolja.

Kanali medijuma za livenje ploče kalupa prema predmetnom pronalasku mogu biti napravljeni kao kompleksni ili prosti u zavisnosti od toga kako je to neophodno za određeni zadatak livenja. Projektovanje kanala medijuma za livenje se uobičajeno vrši na osnovu lokacija jedne ili više šupljina kalupa. Tako projekat kanala medijuma za livenje ne oduzima mnogo vremena, može biti brz, sa niskim troškovima, jednostavan za korišćenje, sa opremom kojoj je lako pristupiti, zasnovano na saznanju o šupljinama kalupa.

Treba razumeti da predmetni pronalazak može biti implementiran u konvencionalnom livenju, i da predmetni pronalazak nije ograničen na bilo koju specifičnu tehnologiju ciklusa livenja. Kanali medijuma za livenje mogu čak biti napravljeni na postojećoj ploči kalupa koja već ima izbušene otvore u svrhu hlađenja. Potom tako redizajnirana ploča kalupa može jednostavno da se uklopi u alat za livenje ubrizgavanjem, tako spojen za zaptivnu ploču i zaptivku, kao i na sistem ventila za obavljanje ciklusa sa medijumom za livenje.

Claims

Patentni zahtevi

1. Kalup (1) za ubrizgavanje koji sadrži

- Ubrizgivačku ploču (2) kalupa koja ima prvu stranu (4) ubrizgivačke ploče kalupa uključujući polovine (8a’, 8b’, 8c’) prvih šupljina kalupa jedne ili više šupljina (8a, 8b, 8c, 8d) kalupa i suprotnu drugu stranu (5) ubrizgivačke ploče kalupa, za montiranje na alat (54) za livenje ubrizgivanjem,

- Izbacivačku ploču (3) kalupa koja ima prvu stranu (6) izbacivačke ploče kalupa uključujući druge polovine (8a”, 8b”, 8c”, 8d”) šupljina kalupa jedne ili više šupljina (8a, 8b, 8c, 8d) kalupa i suprotnu drugu stranu (7) izbacivačke ploče kalupa, za montiranje na alat (54) za livenje ubrizgavanjem,

- Prvu stranu (4) ubrizgivačke ploče kalupa okrenutu ka prvoj strani (6) izbacivačke ploče kalupa, za ograničavanje jedne ili više šupljina (8a, 8b, 8c, 8d) kalupa kada su ubrizgavačka ploča (2) kalupa i izbacivačka ploča (3) kalupa u zatvorenom kontaktu tokom ubrizgavanja plastičnog materijala i - Najmanje jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje koji spaja ulaz (23; 25) medijuma za livenje kalupa (1) za livenje za izlaz (24; 26) medijuma za livenje kalupa (1),

- Najmanje jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje definiše putanju protoka, koja teče iznad jedne ili više od jedne ili više šupljina (8a, 8b, 8c, 8d) kalupa, prolazeći površinom ploče druge ubrizgivačke ploče (5) kalupa i druge strane (7) ploče kalupa za izbacivanje, najmanje jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje definiše slobodni otvor (30; 33) na datoj drugoj strani (5; 7) druge ploče kalupa, naznačen time što svaka ubrizgivačka ploča i izbacivačka ploča imaju jedan ili više kanala medijuma za livenje, a svaki je jedna kontinuirana šikana od uskih zavoja u suprotnim smerovima definisanih zidovima kanala i ima uzdužne otvare po celoj dužini, a otvor se zatvara kada je kalup za ubrizgavanje montiran na alat (54) za livenje ubrizgivanjem.

2. Kalup (1) za ubrizgavanje prema zahtevu 1, naznačen time što je najmanje jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje kontinuirana šikana koja se proteže od ulaza medijuma za livenje do izlaza medijuma za livenje, a kontinuirana šikana se sastoji od niza oštrih zaokretanja putanje protoka razdvojenih međuzidovima kanala, a poželjno je da su barem neki međuzidovi kanala paralelni da bi se postiglo zaokretanje od 180°.

3. Kalup (1) za ubrizgavanje prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što kontinuirana šikana koja definiše otvor barem jednog kanala (11; 14) medijuma za livenje definiše putanju protoka za cirkulaciju medijuma za livenje preko odgovarajuće ploče (2; 3) kalupa, a najmanje jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje definiše putanju protoka koja je duža od

- Širine određene ubrizgivačke ploče (2) kalupa ili izbacivačke ploče (3) kalupa, i/ili

- Visine određene ubrizgivačke ploče (2) kalupa ili izbacivačke ploče (3) kalupa, i/ili

- Bilo koje linije od ivice do ivice ili ugla do ugla određene ubrizgivačke ploče (2) kalupa ili izbacivačke ploče (3) kalupa.

4. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 3, naznačen time,

što

- Druga strana (5) ubrizgivačke ploče (2) kalupa ima prvu perifernu oblast (9) koja okružuje bar jedan prvi kanal (11) medijuma za livenje

5. Kalup (1) za ubrizgavanje prema zahtevu 4, naznačen time što perifernu oblast (9) ima prvu zaptivku (10).

6. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 5, naznačen time, što druga strana (7) izbacivačke ploče (3) kalupa ima drugu perifernu oblast (12) koja okružuje barem jedan drugi kanal (14) medijuma za livenje.

7. Kalup (1) za ubrizgavanje prema zahtevu 6, naznačen time što druga periferna oblast (12) ima drugu zaptivku (13).

8. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 7, naznačen time, što je najmanje prvi otvoreni kanal (11) medijuma za livenje ubrizgivačke ploče (2) kalupa zatvoren prvom zaptivnom pločom (17) i što je najmanje drugi otvoreni kanal (14) medijuma za livenje izbacivačke ploče (3) kalupa zatvoren drugom zaptivnom pločom (19) kada je kalup za ubrizgavanje montiran na mašinu za livenje ubrizgavanjem.

9. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 8, naznačen time, što izbacivačka ploča (3) kalupa ima mnoštvo poprečnih prolaza (15) za igle (88) za

izbacivanje, a poprečni prolaz (15) za iglu (88) za izbacivanje ima zaptivku (16) prolaza.

10. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 9, naznačen time, što je barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje dobijen mašinskom obradom čvrste ubrizgivačke ploče kalupa ili čvrste izbacivačke ploče kalupa.

11. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 10 , naznačen time, što je barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje dobijen mašinskom obradom čvrste ploče (2; 3) kalupa, tako da je debljina roba ploče (2; 3) kalupa između šupljine i kanala medijuma za livenje manja od 20 mm, opciono manja od 15 mm.

12. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 11 , naznačen time, što barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje uključuje jednu ili više od sledećih odlika:

- radijus zakretanja kraka kanala između 6,0 - 30 mm,

- broj krakova kanala između 3 - 10 ,

- krak kanala dužine oko 200 mm,

- ukupnu dužinu između 600 - 800 mm,

- dubinu između 20 - 60 mm,

- krak kanala širine 3,0 - 5,0 mm,

- debljinu kraka kanala između 3,5 - 5,0 mm,

13. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 12 , naznačen time, što barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje uključuje jednu ili više od sledećih odlika:

- krak kanala dužine oko 140 mm,

- pet kanalskih krakova,

- ukupnu dužinu između 700 mm,

- dubinu između 20 - 40 mm,

- krak kanala širine 4,2 mm,

- debljinu kraka nogu kanala između 3,8 mm,

- debljinu metalnih roba između kanala i šupljine kanala 4,0 mm.

14. Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 10, 12 ili 13, naznačen time, što je barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje dobijen mašinskom obradom ploče kalupa ili polovina kalupa, koja već ima konvencionalne pravolinijske bušotine za hlađenje, tako da je debljina roba ploča (2; 3) kalupa između šupljine i kanala medijuma za livenje manja ili jednaka 95% od ukupne debljine odgovarajuće'ploče kalupa, opciono manja.

15. Alat (54) za livenje ubrizgavanjem naznačen time što sadrži

- Kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 14 ,

- Prvu zaptivnu ploču (17) koja se može zaptivno pričvrstiti za drugu stranu (5) ubrizgivačke ploče kalupa i/ili

- Drugu zaptivnu ploču (19) koja se može zaptivno pričvrstiti za drugu stranu (7) izbacivačke ploče kalupa.

16. Alat (54) za livenje ubrizgavanjem prema zahtevu 15, naznačen time, što je prva zaptivna ploča (17) stacionarna ploča tiskalica (43) mašine za livenje ubrizgavanjem i/ili je druga zaptivna ploča (19) pokretna ploča tiskalica (44) mašine za livenje ubrizgavanjem.

17. Alat (54) za livenje ubrizgavanjem prema zahtevu 15 ili 16, naznačen time, što je prva izolaciona ploča (18) postavljena na prvoj zaptivnoj ploči (17) okrenuta ka drugoj strani (5) ubrizgivačke ploče kalupa, i/ili je druga izolaciona ploča (20) postavljena na drugoj zaptivnoj ploči (19) okrenuta ka drugoj strani (7) izbacivačke ploče kalupa.

18. Mašina za livenje ubrizgavanjem koja sadrži kalup (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od zahteva 1 -14 ili alat (54) za livenje ubrizgavanjem prema bilo kom od zahteva 15 - 17 , naznačeni time, što mašina za livenje ubrizgavanjem sadrži

- Barem jedan izvor medijuma za livenje, i

- Postavku cirkulacije sa sistemom ventila za kontrolisanje cirkulacije medijuma za livenje od barem jednog izvora medijuma za livenje putem sistema za podešavanje temperature kroz barem jedan kanal (11; 14) medijuma za livenje kalupa (1) za livenje.

19. Postupak za retro-uklapanje mašine za livenje ubrizgavanjem prema zahtevu 18, kalupa (1) za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 14 i spajanjem datog kalupa (1) za ubrizgavanje za postavku cirkulacije i izvor medijuma za livenje.

20. Upotreba kalupa za ubrizgavanje prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 - 14 u postupku koji se sastoji od koraka

a) Postavljanja mašine za livenje ubrizgavanjem sa kalupom za ubrizgavanje,

b) Obezbeđivanja dostave plastičnog materijala koji ima prvu temperaturu u okviru prozora obrade za plastični materijal,

c) Zagrevanje najmanje jedne ili više šupljine kalupa na drugu temperaturu u okviru prozora obrade za plastični materijal i održavanje kalupa za ubrizgavanje u zatvorenom stanju na datoj drugoj temperaturi cirkulisanjem kroz kanal medijuma za livenje, medijuma za livenje koji ima treću temperaturu, d) Ubrizgavanje plastičnog materijala koji ima prvu temperaturu u zatvoreni, zagrejani kalup za ubrizgavanje da bi se ispunile jedna ili više šupljina kalupa,

e) Hlađenje najmanje jedne ili više šupljine kalupa ispunjenog, zatvorenog kalupa za ubrizgavanje do četvrte temperature ispod prve temperature do barem delimičnog očvršćivanja izlivenog, plastičnog dela(ova) unutar kalupa za ubrizgavanje cirkulisanjem kroz kanal medijuma za livenje, medijuma za livenje koji ima petu temperaturu,

f) Otvaranje kalupa za ubrizgavanje razdvajanjem ubrizgivačke ploče kalupa od izbacivačke ploče kalupa, g) Izbacivanje barem delimično očvrslog, izlivenog, plastičnog dela(ova) pokretanjem igli za izbacivanje sklopa za izbacivanje, i

h) Ponavljanje ciklusa koraka c) - g) dok se ne proizvede željeni broj plastičnih delova.

21. Upotreba prema zahtevu 20, naznačena time što se u koraku d) ubrizgavanje otopljenog plastičnog materijala vrši pod pritiskom ubrizgavanja manjim od 200 kg/cm<2>, poželjno manjem od 100 kg/cm<2,>poželjno manjem od 80 kg/cm<2>, još poželjnije manjem od 60 kg/cm<2,>i čak još poželjnije pod pritiskom ubrizgavanja između 20 - 50 kg/cm<2>.