2. ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ
REPUBLIKA
Trida 39 a., 1905
vydáno 15. září 1961 Vyloženo 15. března 1961
PATENTNÍ SPIS č. 100759
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb. Inž. VLADIMÍR
VLTAVSKÝ, PRAHA -
Zařízení pro lisování předmětů z plastických hmot
Přihlášeno 13. února 1959 (PV 859-59) Platnost patentu od 13. února 1959
==========
Předměty z plastických hmot se dosud vyrábějí způsobem lisovacím nebo stříkacím. Při
prvém způsobu, lisovacím, se hmota v tuhém stavu vkládá s určitým přebytkem do zahřáté
formy, otevřené, ve které se při uzavírání formy
pod velkým tlakem rozlisovává, prohřívá a plastifikuje, až formu zcela vyplní
a po dokonalém prohřátí se konečným tlakem předmět zcela vylisuje a přebytek hmoty se z
formy vytlačí. Ztvrzený předmět po dalším ohřívání nebo po vychlazení se pak po určité době z
formy po jejím otevření vyjímá. Při druhém způsobu se vtlačuje pod vysokým tlakem prohřátý
plastický materiál ze zvláštní tavicí komory do prázdné uzavřené formy, kterou zcela vyplní pod
stejným tlakem a mabude potřebné hustoty. Po ztvrdnutí teplem, u termosetů, nebo po
ochlazení, u termoplastů, se hotový předmět z formy vyjme po jejím otevření. První způsob
vyžaduje sice lisy jednodušší, obyčejně jednopistové; ale formy jsou nákladnější a více
namáhané, které musejí být ocelové kalené, protože se snadno vydírají rozlisovávaným tvrdým
materiálem a výroba je pomalá, zvláště u předmětů se silnějšími stěnami, kde úplné prohřátí
materiálu a jeho ztvrdnutí trvá delší dobu. U termosetů, kde se tohoto způsobu nejčastěji
používá, se musí pracovat se specifickým tlakem ve formě 300 - 500 kg/cm, a proto při výrobě
rozložitějších a větších předmětů nebo při formách vícenásobných musí používat těžkých lisů. -
- . . . Druhý způsob je výkonnější a hospodárnější, ale vyžaduje složitější lisy, nákladné, s
velkými pracovními silami. Při stříkání termoplastů se používá v ta
3.
4. 2 - 100759
vicích komorách specifického tlaku 800 – 1500 kg/cm? a specifický tlak, který se
dostane do formy, je asi poloviční a závisí na teplotě a tekutosti hmoty rozehřáté v
tavicím cylindru. Při stříkání termosetů jsou použité tlaky ještě vyšší.
Pro zrychlení lisovacího způsobu, jeho zhospodárnění a pro zjednodušení forem se
používá materiálu tabletovaného a předehřívaného. K tomu se používá · zvláštních
tabletovacích strojů a různých předehřívacích zařízení v podobě ohřívacích skříní nebo
vysokofrekvenčních zařízení. To však celou výrobu činí složitější, vyžaduje další stroje i větší
množství elektrické energie.
Zařízení pro lisování předmětů z plastických hmot podle vynálezu je vhodnou kombinací
obou těchto způsobů, který odstraňuje jejich uvedené nevýhody a využívá jejich předností a tím
umožňuje velmi hospodárnou výrobu předmětů z plastických hmot jak termosetových, tak
termoplastických při použití jednoduchých lisů jednopístových a protože pracuje vlastně
konečným způsobem lisovacím. Při rozlisovávání plastického materiálu vystačí v nich se
specifickými tlaky daleko menšími. Přitom odstraňuje i vydírání forem a jejich plnění
neprohřátým materiálem a umožňuje rychlejší výrobu i při výliscích silnostěnných z termosetů.
Zařízení podle vynálezu umožňuje na stávajících nejjednodušších lisech současně materiál
tabletovat, předehřívat i lisovat. Přitom používá stejných lisů jak pro hmoty termosetové, tak
termoplastické a dá se ho využít na jednoduchých stávajících lisech po jejich nenákladné
úpravě.
Při použití zařízení podle vynálezu se vystačí ve formě s konečným specifickým tlakem
100150 kg/cm? a je možno proto na stávajících lisech vyrábět předměty s průmětnou plochou 3
— 4krát větší, než je tomu u způsobů dosud používaných. Výrobní rychlost při termosetech není
prakticky závislá na síle stěny vyráběného výlisku a tato výhoda umožňuje, hlavně u výlisků
silno
stěnných, zvýšit produktivitu stávajících lisů 1,5 — 5násobně.
Zařízením podle vynálezu možno hospodárně lisovat i předměty z gumy, z polyvinylchloridu
a z látek podobných.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že materiál určený ke zpracování se dodává stroji v
sypkém stavu bez jakékoliv úpravy v odvážených dávkách o něco větších, než je váha výlisků,
včetně vtoků, zhotovovaných na jedno otevření formy, a to do pomocné předehřívací tlakové
komory upravené nad formou, kde se předehřívá v množství 2 — 3násobném, pozvolna na
takovou teplotu, která jej učiní jen částečně plastickým za vysokého tlaku, při kteréžto teplotě
ještě ani termosetová hmota se neutvrzuje. Z této komory se přetlačuje materiál pomocí pístu
velkým specifickým tlakem (2000 — 3000 kg/cm) do prázdné uzavřené formy, kterou si komora
předtím sama uzavřela, přičemž protlačováním úzkým kanálem se dokonale prohřívá, teplem,
které vzniká přeměnou z energie tlakové. Po naplnění formy se tato přebytečným materiálem
sama poněkud otevře a po dosednutí pevných dorazů se forma naplněná plastickým
materiálem vylisuje konečným tlakem a přebytečný materiál se z ní vytlačí. K tomu není již třeba
5. většího specifického tlaku než 100 — 150 kg/. Po ztvrdnutí materiálu v úzkém vtoku se odpustí
tlak kapaliny nad lisovacím pístem a pomocí vhodných pružných dosedů se oddálí předehřívací
komora od formy a povytáhne se o malý zdvih píst z předehřívací komory, ale forma zůstane
uzavřena, bez tlaku. Po ztvrdnutí výrobku ve formě, která při termosetech , se trvale vytápí,
nebo při termoplastech trvale chladí, se forma otevře zpětným pohybem lisovacího pístu lisu,
přičemž vzájemná poloha pohyblivé části formy, předehřívací komory a lisovacího pístu zůstává
nezměněna. Po vyjmutí výlisků z formy, jejím vyčištění a případném vložení zalisovávaných
částí se spustí pohyblivá část formy spolu s předehřívací komorou na pevnou část formy, čímž
se forma uzavře a předehřívací komora se otevře, aby sc do ní mohl vpravit další materiál.
Již z tohoto základního popisu je patrno, že pro způsob výroby předmětů z plastických hmot
podle vynálezu se vystačí s lisem jednopístovým a s jednoduchým jeho pohybem, stejným jako
při dosavadním lisování, jestliže pro pohyb formy se využije vystrkovačů, které takovéto lisy
mají k disposici.
6.
7. 100
120
130
3 100759
Zařízení podle vynálezu, upravené pro použití na jednopístovém lisu s vystrkovačem, je
sestaveno z vhodně upravených prvků známé konstrukce a jehöpodstata je zobrazena na
obrázcích IIV. Na obr. 1 je schematicky znázorněn. stav, kdy forma podobné jednoduché
konstrukce, jako se používá u lisů stříkacích na termosety, je otevřená pro vyjmutí výlisku a její
přípravu na další. operac1.
1 je pevný stůl lisü, 2 je spodní polovina formy, pevně se stolem 1 spojená, 3 je horní
polovina formy, zavěšená na spodním, nevyznačeném vystrkovači; 4. je předehřívací komora
provedená známým způsobem, 5 je její plnicí násypka, 6 je materiál v komoře, prohřívaný v
množství na 2 — 3 operace, 7 je vtlačovací píst, který je pevně spojený s lisovacím stolem 8
použitého lisu. 9 jsou dorazy, které v koncové poloze pístu 7 přenesou na formu celou lisovací
sílu a které mají nenaznačené pružné dosedy známé konstrukce, které se snaží udržet stále
mezi formou 3 a předehřívací komorou 4 malou mezeru. Podobné pružné dorazy, rovněž
nevyznačené, jsou mezi násypkou 5 a lisovacím stolem .
Na obr. 2 je vyznačeno postavení takového zařízení, když forma 3 spojená s
nenaznačeným vystrkovačem se spustila do spodní polohy, forma se uzavřela. a z předehřívací
komory 4 se vysunul píst 7 a kdy do komory 4 byl vpraven další materiál 10.
Na obr. 3 je naznačena poloha, kdy bylo dokončeno přetlačení materiálu do formy z
předehřívací komory 4 a vylisování materiálu ve formě čili po dokončení lisovacího zdvihu
plným tlakem. Lisovací 8 tlačí plnou silou přes. násypku 5 na pevné dorazy 9 a přenáší plný tlak
na uzavřenou formu 2 a 3.
Na obr. 4 je znázorněn stav, kdy po odpuštění tlaku z lisovacího válce
nenaznačeného lisu zůstala forma 2 a 3 uzavřená a kdy nevyznačené pružnêdorazy
oddálily předehřívací komoru 4 od formy . a kdy se vzdálil píst 7 od.
slisovaného materiálu , píst 7 se povytáhl z komory 4 a lisovací stůl 8 sē
vzdálil od násypky .
Postup práce při výrobě předmětů z plastických hmot se zařízením podle vynálezu je tento:
Při otevřené formě podle obr. 1, když se z ní vyňal výlisek a forma se připravila pro další
operaci, se spustí spodní vystrkovač spojený s formou , který není vyznačen, do spodní polohy,
jak ukazuje obr. 2. Tîm se prázdná forma uzavře a do násypky 5 se vpraví odvážené množství
materiálu 10. Předehřívací komora, ve které je slisovaný materiál, který se prohřívá v množství
vystačujícím na 2 — 3 cykly, zůstane viset v otevřené poloze pomocí nenaznačeného známého
zařízení na lisovacím stole , vzdálena jsouc od horní poloviny . formy , kdy se může i prostor
mezi formou 3 a komorou 4 vyčistit. Pak se spustí známým způsobem lis a lisovací 8 sjíždí dolů.
sjede přitom i komora 4 na nenaznačené pružné dorazy na dorazech 9 a píst 7 dojede bez
odporu na nasypaný materiál 10, čímž nastane vlastní lisovací práce lisu. Nejprve se stlačuje
8. nasypaný materiál 10 a přitom dosedne nåsypka 5 na pevné dorazy 9 a předehřívací komora 4
na formu . Částečně zplastifikovaný materiál se tlačí pod vysokým tlakem pístu 7 z komory 4 do
uzavřené formy, přičemž průtokem skrze úzký vtok se dokonale prohřeje a zplastifikuje změnou
energië mechanické v tepelnou a do formy se natlačí odvážené množství materiálu, které se
určí dosednutím lisovacího stolu 8 na násypku 5, čímž se pohyb pístu 7 vzhledem ke komoře 4
zastaví. Přebytečným materiálem se forma pootevře a plastický materiál se v ní vylisuje do
výrobku a přebytek se vytlačí plnou silou lisu, který působí na formu, jak vyznačeno v obr. 3.
Tento vlastní lisovací pohyb pístu a stolu 8 se musí provést v době poměrně krátké, aby
materiál ve formě neztvrdl, k čemuž musí být lis přizpůsoben. -
Po vylisování materiálu ve formě se tlak z lisovacího válce odpustí a lisovací 8 se
nadzvedne jen silou pružných dorazů, které nejsou vyznačeny a které oddálí komoru 4 od formy
3 a lisovací 8 od násypky , přičemž povytáhnou píst 7 z komory , jak je naznačeno na obr. 4. Po
uplynutí určité doby, potřebné k utvrzení výlisku ve formě, se spustí čerpadlo lisu a lis se otevře,
9.
10. 150
170
ø 100759
takže jeho lisovací stůl 8 vystoupí do nejvyšší polohy. Přitom pomocí vystrkovače se zvedne i
horní polovina formy 3 s komorou 4 do horní polohy, jak je vyznačeno na obr. 1, vyjme se z
formy výlisek a může se provádět další operace. . Při lisování termosetů se forma 3 a 2 vytápí
trvale na teplotu asi 160 až 170° C a předehřívací komora 4 se vyhřívá na teplotu 110 – 120° C.
Předehřívací komora se výhodně opatřuje i chlazením vzduchovým nebo i vodním (topíli se
forma horkou vodou, aby se v přestávkách rychleji ochladila na teplotu asi 80° C, aby v ní
předehřívaný materiál neztratil svoje vlastnosti, kdyby tam byl při vyšší teplotě delší dobu.
Při zpracovávání termoplastů se forma 2 a 3 trvale chladí a předehřívací komora se
vytápí na teplotu 130 — 160° C podle toho, jaký druh materiálu se zpracovává. Tato
teplota musí být nejvýše taková, aby předehřátý materiál komory sám nevytékal a dal
se z ní vytlačit vysokým tlakem pístu .
Pro využití zařízení pro výrobu předmětů z plastických hmot podle vynálezu lze použít
téměř všech lisů hydraulických, kterých se dosud používá pro lisování termosetů. Bez úpravy se
dá použít lisů poháněných akumulátorem. Lisy poháněné přímo pumpami mají ve vysokém
tlaku lisovací rychlost příliš malou, ale ta se dá snadno pro vlastní lisování zvýšit jednoduchým
zařízením malého pneumatického akumulátorku, který se doplňuje stávající pumpou v době,
kdy této není jinak využito. U nově stavěných lisů se může s takovým doplňkem již počítat.
• Nové lisy, stavěné speciálně pro práci podle uvedeného vynálezu by se mohly stavět
daleko jednodušší a levnější, protože by nemusely mít žádný pohyblivý lisovací a píst 7 by se
připojoval přímo na lisovací pist lisu. Odpadl by i samočinný zpomalovač a nejjednodušší jeho
pohon by mohl být proveden vysokotlakou pumpou a předplňovacím akumulátorem nízkotlakým
a rozvod by mohl být jen dvouventilový, takový, jaký se provádí u nejjednodušších
hydraulických lisů používaných pro tažení.
1. Zařízení pro lisování předmětů z plastických hmot, u kterého se přetlačuje předehřátý
materiál z tlakové komory pístem do předem uzavřené formy, vyznačené tím, že pohyblivá část
formy (3) je spojena s vystrkovacím zařízením lisu a nad ní na pružných dosedech je posazena
předehřívací komora (4) pro plynulé předehřívání materiálu, ve které se materiál stlačuje
lisovacím pístem (7) opatřeným dorazy (9), které přenesou v konci zdvihu plný tlak lisu na
formiu (3). " ' . - -
2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že dorazy (9) jsou odpruženy, aby oddálily píst
od materiálu po uvclnění tlaku v lisovacím válci lisu. • - . Zařízení podle bodů 1 a 2
vyznačené tím, že pružné dosedy mezi formou (3) a předehřívací komorou (4) mají
takové napnutí, aby po odpuštění tlaku z lisovacího válce lisu oddálily předehřívací
komoru (4) od formy (3).
.. . Zařízení podle bodu l vyznačené tím, že předehřívací komora (4) pro lisování
