 Изобретение относится к способам изготовления шаров, шариков, и других деталей и тел вращения: цельных, полых, пористых, многослойных. С различными наполнителями внутренних слоёв: газы, жидкости, гели, пористые, с различными оболочками. Изготовление изделий возможно из различных материалов: пластмассы, резины, силиконы, металлы, стекло, и других материалов способных размягчаться и формироваться при плавлении. Изобретение может быть использовано для изготовления шариков применяемых как: наполнители для мягкой мебели, шары для сухих бассейнов, для массажа, спортивные и игровые шары, мячи, бижутерия, глобусы. Шарики скольжения, качения, в шарикоподшипниках или заготовки к ним, ядра, пули, дробь и т.д. Известные подобные аналоги по изготовлению сфер МПК B21D 51/08 Патенты RU 2134176, 97109424, 97104897, 2247002, WO 0162412, EP 0669176 конструктивно не подходят для изготовления полых пластмассовых шаров.
Известные подобные устройства патенты RU 2186683, 2170670, 2164470, 2003122193 предлагают изготовление полых пластиковых ёмкостей методом выдувного формования. Такая технология использует громоздкое, дорогостоящее оборудование и формоостнастку, работающего с большим давлением гидравлики, воздуха, взрывных смесей, при раздуве жидкой горячей пластмассы (травмоопасно) и требующая немалых энергозатрат. При изготовлении изделий получается много отходов, отливов, которые приходиться обрезать вручную, неизбежен стыковочный рубец (между половинками форм) и смещение поверхности изделия, брак при несвоевременной смазке формы.
Так, на практике изготовляют, например, мелкие полые и цельные пластмассовые шары методом выдувного формования или штамповки (с последующим склеиванием), и при любом изменении размеров изделия, изготовителям приходится менять и формоостнастку.
Задача изобретения состоит в обеспечении безопасности персонала, снижении отходов, уменьшение энергозатрат, уменьшение затрат при изменении размеров изделий, удешевление производства шариков.
Задача решена тем, что, в соответствии с изобретением отсутствует необходимость в дорогостоящей форме (пригодной только под один размер), и громоздкого механизма обеспечивающего цикличность её открываний. Отсутствие высокого давления гидравлики, сжатого воздуха и взрывных смесей для раздува изделий исключает травматизм на производстве. Отсутствие стыковочных рубцов от смещения половинок формы, отливов, обрезаемых затем вручную, и прочих неровностей. Устройство несложно в эксплуатации и обслуживании. Энергетические и трудовые затраты и сведены к необходимому минимуму. Достигнута практическая безотходность в производстве изделий, увеличение скорости изготовления шаров, и в итоге удешевление производства изделий.
Способ изготовления шаров, шариков и других деталей вращения, включающий получение изделия из расплавленного и дозируемого материала, при котором форму изделия формируют нагнетанием сырья (имеющего необходимую пластичность), например червячным пластикатором, через клапаны дозаторов. Начальную форму изделия формируют нагнетанием сырья через полости одно; двух; или многополостной форсунки, с помощью которой упомянутое изделие также, при необходимости, одновременно заполняют внутренним наполнителем, например воздухом. Затем при достижении заданных объёмов, клапаны дозаторов и отсекатель закрывают и отсекают изделие, далее изделие окончательно формируют путём придания ему вращательного движения одним из вариантов: на поверхности жидкости, в среде жидкости или на твёрдой формовочной поверхности, при равномерной термической усадке материала.
Легковесное (не тонущие в жидкости) изделие окончательно формируют путём придания ему вращательного движения на поверхности жидкости, например с помощью струи воздуха.
Тяжеловесное (тонущие в жидкости) изделие окончательно формируют путём придания ему вращательного движения в среде жидкости, например с помощью струи жидкости.
Тяжеловесное и/или большого объёма (способное растянутся) изделие поддерживают поплавком и далее окончательно формируют путём придания ему вращательного движения на поверхности или в среде жидкости, например с помощью струи воздуха, или жидкости.
Изделие из тугоплавких материалов, таких как металл, стекло окончательно формируют путём придания ему вращательного движения на твёрдой формовочной поверхности, например: прокатом об (покрытую смазкой) твёрдую формовочную поверхность желоба.
Изделия можно изготовливать из различных материалов: пластмасса, резина, стекло, силикон, металлы и других материалов размягчаемых плавлением.
Изделия можно изготовлять различных размеров и толщин оболочек с помощью регулировки дозаторов, при одной и той же форсунке.
Изделия можно изготовлять с многослойными оболочками и с различными внутренними наполнителями: газы, жидкости, гели, пористые, твёрдые вещества и их смеси.
Сущность изобретения поясняется (фиг. 1- 4), на которых представлены способы по изготовлению пластмассовых шаров.
Сырье, проходя через приёмный бункер 1, разогревается до заданной температуры термопарой 2, поступает движимое червячным пластикатором 3, через клапан дозатора 4, в двуполостную форсунку 5, диафрагменный отсекатель 6.
Принцип работы диафрагменного отсекателя такой же, например, как у диафрагмы фотообъектива, представлен в открытом (фиг. 5), и закрытом (фиг. 6) состоянии.
Одновременно при формировании изделия его полость раздувается воздухом низкого давления поступающего из воздухопровода 7, через клапан дозатора 8. При достижении определённого объёма изделия, клапаны дозаторов закрываются, закрывается диафрагменный отсекатель, затягивая и перекрывая (пластичной массой) входящее отверстие в изделие и отсекает заготовку шара. После отсечки изделие окончательно формируют одним из четырёх предложенных способов:
1. Лёгковесный полый шар. В ёмкость с горячей водой 9, и приводиться во вращение струёй воздуха из воздуховода 10. Вращаясь по поверхности воды, изделие, способствует своему окончательному формированию в шар, и движется от места падения к бункеру сбора, освобождая при этом место для падения, следующего изделия. Материал изделия при этом охлаждается и кристаллизуется, происходит равномерная термическая усадка материала изделия, что и обеспечивает в итоге ровную поверхность шара.
2. Тяжеловесный пористый шар. В ёмкость с горячей водой 9, и тонет до уровня восходящих потоков из гидро-форсунок 11, которые создают круговорот воды, обеспечивая вращение изделия, и предотвращают его опускание на дно, пока изделие не остыло. Вращаясь, во взвешенном положении, изделие, способствует своему окончательному формированию в шар, и движется от места падения к бункеру сбора, освобождая при этом место для падения следующего изделия. Материал изделия при этом охлаждается и кристаллизуется, происходит равномерная термическая усадка материала изделия, что и обеспечивает в итоге ровную поверхность шара.
3. Тяжеловесное, или большого объёма (способное растянуться) изделие поддерживают поплавком 12 (который имеет конфигурацию объёма сопоставимую с возрастающей тяжестью изделия и не даёт изделию растянуться), и под возрастающей тяжестью изделия опускается вместе с ним в воду, сохраняя изделию, заданную поплавком форму. Каждый раз при опускании в воду, крышка поплавка смачивается, что исключает прилипание следующего изделия. Поплавок может иметь откидывающуюся крышку 13, с шарниром 14, (приводимую в движение упором об штырь 15). Плавучесть поплавка регулируют количеством заполненного воздуха. Далее изделию придают вращательное движение (в зависимости от его удельного веса) по поверхности воды (п. 1) или в её среде (п. 2) к бункеру сбора. Материал изделия при этом охлаждается и кристаллизуется, происходит равномерная термическая усадка материала изделия, что и обеспечивает в итоге ровную поверхность шара.
4. Способ более подходящий для тяжеловесных и/или тугоплавких материалов, таких как металлы и стекло). Изделие выравнивают прокатом об (покрытый смазкой) формовочный желоб 16. По пути к бункеру сбора изделие выравнивает свою поверхность в соответствии с профилем поверхности, температурой, длинной и наклоном формовочного желоба 16. Материал изделия при этом охлаждается и кристаллизуется, происходит равномерная термическая усадка изделия, что и обеспечивает в итоге ровную поверхность (определенную профилем желоба) шара, или другой детали вращения.
Способ изготовления располагает большим диапазоном регулировок дозирования объёма сырья и наполнителей (воздуха), что обеспечивает возможность изготовления шаров различных объёмов и толщин оболочек в изделиях, даже при одной и той же форсунке.
Способ изготовления располагает возможностью использования многополостных форсунок, соответственно с различными наполнителями.
Способ изготовления располагает возможностью использования (в ёмкости охлаждения) различных жидкостей, имеющих различную плотность и температуру среды, необходимую для каждого материала.
Способ изготовления располагает возможностью использования формовочного желоба с различной поверхностью, необходимой для каждой конфигурации изделий. Изделия можно изготовливать в виде различных деталей вращения: шар, яйцо, цилиндр, бочонок, веретено.
|
