專利名稱：用于制造塑料模型外殼的成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用所謂的旋轉(zhuǎn)法制造塑料模型外殼的成形裝置。在這種方法中，一確定待制造外殼輪廓的可加熱的成形裝置與一例如含有熱塑性塑料顆粒的箱體連接。接著加熱成形裝置，并使整個封閉結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，使熱塑性塑料顆粒堆積在加熱的成形裝置的內(nèi)壁上并在那里熔化。通過冷卻成形裝置使熱塑性塑料硬化，可以取出由此形成的完工外殼。
為了有效地調(diào)溫，即加熱或冷卻，成形裝置做成由一模型外罩和一殼體外罩組成的空心體，其中調(diào)溫介質(zhì)，例如油，被引導(dǎo)穿過空腔。在其一個壁上形成外殼并稱之為“電鑄版”的模型外罩通常在一電鍍過程中制造并例如由銅鎳合金組成。殼體外罩不用來成型，因此對其表面和材料性能不必提出太高的要求；因此它通常由鋼板制成。
由于殼體外罩和模型外罩材料的熱膨脹系數(shù)不同，在循環(huán)加熱和冷卻時在成形裝置內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力，它可能導(dǎo)致模型外罩破裂。為了避免這種情況，例如按EP0572593B1建議，殼體外罩設(shè)有可承受或補償應(yīng)力的拱起。然而這里必須避免，拱起起加強殼體外罩結(jié)構(gòu)的加強筋的作用，這可能起反作用。
除了防止模型外罩破裂外重要的是，成形裝置可以快速和有效地調(diào)溫。為此例如可按照DE4106964A建議，設(shè)置許多分布在殼體外罩表面上的調(diào)溫介質(zhì)輸入口和輸出口。在調(diào)溫本身期間，立即在加熱和冷卻時，雖然這種結(jié)構(gòu)是有利的，因為可以均勻地進行調(diào)溫；但是在加熱轉(zhuǎn)變成冷卻或倒過來時，調(diào)溫介質(zhì)(熱油或冷油)顯然將相互混合。因此雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致效率不高的運行。
本發(fā)明的目的是，將用于旋轉(zhuǎn)成形的成形裝置設(shè)計成，不僅使結(jié)構(gòu)避免內(nèi)應(yīng)力并可迅速和高效地調(diào)溫。
這個目的通過權(quán)利要求1和2的特征來實現(xiàn)；從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明優(yōu)良的改進結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明建議，模型外罩和殼體外罩可相互相對移動地支承，以避免由于模型外罩和殼體外罩所用材料的不同的熱膨脹而出現(xiàn)的內(nèi)應(yīng)力。為此模型外罩最好浮動支承在一滑動軸承內(nèi)。這里滑動軸承最好配備密封件，它們對外密封成形裝置的空腔。
按照本發(fā)明一種可供選擇的結(jié)構(gòu)形式，模型外罩用至少兩個銷子這樣地固定在殼體外罩上，使一個銷子裝在模型外罩一相配的孔內(nèi)，而第二個銷子嵌入一長孔，使模型外罩可相對于殼體外罩膨脹，但繼續(xù)確保兩個構(gòu)件之間的密封連接。
為了成形裝置有效的調(diào)溫，在空腔內(nèi)部最好設(shè)置用于調(diào)溫介質(zhì)的流道，它們促使調(diào)溫介質(zhì)強制流動。因此在溫度變換時可以，例如通過熱調(diào)溫介質(zhì)將冷調(diào)溫介質(zhì)從成形裝置中壓出，而冷熱調(diào)溫介質(zhì)不致混和，或者顛倒過來。
流道最好通過分隔筋構(gòu)成，它們和殼體外罩、但不和模型外罩連接。用這種方法模型外罩可以換成另一個，而不必拆卸流道。
如果每個流道配設(shè)一自己的入口和出口，那么可以進行特別高效的調(diào)溫。
借助于


本發(fā)明的一種實施形式。
附圖表示圖1 成形裝置局部斷開的示意側(cè)視圖，圖2 另一種實施形式的示意俯視圖，圖3 按圖1的裝置的示意俯視圖。
按圖1成形裝置包括一模型外罩1，在運行時熱塑性塑料在其一個壁上熔化并形成外殼。模型外罩1和殼體外罩2一起形成一空腔，其中設(shè)有分隔筋7。調(diào)溫介質(zhì)，亦即熱的或冷的油，通過輸入口8引入空腔內(nèi)。
模型外罩1包括一法蘭，它支承在殼體外罩的一滑動導(dǎo)軌10內(nèi)。滑動導(dǎo)軌10包括唇形密封件4，其中唇口密封模型外罩1的法蘭，它們之間有滑動條3。模型外罩法蘭這樣地夾緊在滑動條3之間，使它在膨脹時可以運動。
第二個唇形密封件確保油的絕對密封性。帶有內(nèi)置唇形密封件4和滑動條3的滑動導(dǎo)軌10的元件相互螺釘連接，如用5表示的那樣，因此構(gòu)件可以方便地更換。
圖2中表示模型外罩1和殼體外罩2之間另一種連接方式的示意俯視圖，它同樣允許模型外罩1在密封支承的同時相以于殼體外罩熱膨脹。為此模型外罩1在一側(cè)在其邊緣區(qū)內(nèi)配備一孔12和一長孔13，并通過銷子14在中間可能安裝一未畫出的唇形密封圈的情況下與殼體外罩2連接。在這種類型的支承時，模型外罩1可以繼續(xù)沿由雙箭頭所示的兩個方向膨脹，并仍然保證與殼體外罩的密封連接。分隔筋7的布局與前述實施形式相比沒有變化。
由圖3可以看到分隔筋7的分布，它們圍成平行的流道6，然而也可以設(shè)置彎曲的流道，每個流道6配備一入口8和一出口9。分隔筋7與殼體外罩2焊接連接，并與模型外罩1通過縫隙11分開(圖1)。由此達到，可以在不必拆卸分隔筋7的情況下更換模型外罩1。
在運行時入口和出口8、9與一總?cè)肟诤涂偝隹谶B接，其中在相鄰流道內(nèi)的流動可反方向進行，如圖2中箭頭所示，或者同方向進行。通過流道在成形裝置內(nèi)造成一強制流動，從而可以將冷油用熱油完全從模具中壓出，或倒過來，其中冷熱油基本上不混合。
在具體實現(xiàn)時流道具有最多約50mm的寬度。通過采用流道在溫度變換時可以達到輸入輸出調(diào)溫介質(zhì)之間最多±6℃的小的溫差；在調(diào)溫介質(zhì)相互混和的普通裝置中通常溫差為±10℃。
通過采用按本發(fā)明的用來制造塑料模型外殼的成形裝置，由于模型外罩和殼體外罩相互相對自由運動的可能性，對于兩個構(gòu)件可以采用任何合適的材料，其熱膨脹系數(shù)相互不必相同。因此在選擇材料時可考慮其他需要，例如表面性能和成本。通過由于在模型外罩和殼體外罩之間形成的空腔內(nèi)的流道系統(tǒng)更有效的調(diào)溫可以縮短制造過程的周期，而由于迅速的溫度變換引起的裝置的不同的材料膨脹不會造成損壞。
權(quán)利要求
1.用來制造塑料模型外殼的成形裝置，具有一模型外罩(1)，其一個壁確定模型輪廓；和一殼體外罩(2)，它和模型外罩(1)一起形成一用于流道調(diào)溫介質(zhì)的空心體，其特征為模型外罩(1)可移動地支承在殼體外罩(2)上。
2.用來制造塑料模型外殼的成形裝置，具有一模型外罩(1)，其一個壁確定模型輪廓；和一殼體外罩(2)，它和模型外罩(1)一起構(gòu)成一用于流通調(diào)溫介質(zhì)的空心體；并具有至少一個入口和一個出口，其特征為在空心體內(nèi)部入口和出口之間設(shè)有調(diào)溫介質(zhì)流道(6)。
3.按權(quán)利要求1或2的成形裝置，其特征為有一滑動導(dǎo)軌(10)，它與殼體外罩(2)相連，模型外罩支承在此滑動導(dǎo)軌內(nèi)。
4.按權(quán)利要求3的成形裝置，其特征為滑動導(dǎo)軌具有密封件(4)。
5.按權(quán)利要求1或2的成形裝置，其特征為模型外罩(1)和殼體外罩(2)用銷子(14)連接，一個銷子裝在模型外罩(1)一邊緣上配合精確的孔(12)內(nèi)，另一銷子在同一邊緣支承在一長孔(13)內(nèi)。
6.按權(quán)利要求5的成形裝置，其特征為在模型外罩(1)和殼體外罩(2)之間設(shè)有密封件。
7.按權(quán)利要求2的成形裝置，其特征為流道(6)由與殼體外罩(2)相連的分隔筋(7)圍成。
8.按權(quán)利要求2或7的成形裝置，其特征為每個流道(6)配設(shè)一自己的入口(8)和/或一自己的出口(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用旋轉(zhuǎn)法制造塑料模型外殼的可加熱雙層壁成形裝置。按照本發(fā)明建議，促使外殼成型的裝置的壁(1)可在一滑動導(dǎo)軌(10)相對于殼體的另一個壁(2)移動地支承，以補償熱膨脹。此外建議，在殼體壁(1、2)之間的空腔內(nèi)設(shè)置用于冷卻/加熱介質(zhì)的流道，它們促使介質(zhì)在空腔內(nèi)部強制流動。流道最好由不與確定形狀的壁(1)相連的筋(7)構(gòu)成。通過設(shè)置流道完全避免在溫度變換時冷熱介質(zhì)的混合。
文檔編號B29C33/56GK1652914SQ03810544
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者彼得·瓦格納, 羅伯特·布倫納 申請人:卡勞斯-馬菲塑料工業(yè)股份公司