ВАКУУМ-ФОРМОВОЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к вакуум-формовочным машинам, используемым для изготовления из термопластичных материалов изделий без предварительного надува заготовки.
Из уровня техники известна вакуум-формовочная машина (см. авторское свидетельство 610670, кл. В29С 17/03, публ. 15.06.1978), содержащая: станину; смонтированное на станине прижимное устройство для зажима листовой заготовки, выполненной из термопластичного материала; подъемный рабочий стол, управляемый от гидроцилиндра; верхний нагреватель, расположенный над подъемным рабочим столом. Недостатками известной машины являются: сложность конструкции; большие габариты, вызванные ограниченностью передвижения рабочего стола, перемещаемого посредством гидроцилиндра, установленного под рабочим столом; низкая производительность; сложность в техническом обслуживании машины.
Известна вакуум-формовочная машина, содержащая верхний нагреватель, прижимное устройство, станину, рабочий стол для установки формы, механизм перемещения рабочего стола, причем механизм перемещения рабочего стола снабжен, по меньшей мере, двумя винтами, установленными внутри станины с противоположных боковых сторон от рабочего стола, неподвижно соединенного с резьбовыми устройствами, установленными на упомянутых винтах с возможностью перемещения, при этом рабочий стол выполнен коробчатой формы с полостью Z, через которую в процессе изготовления изделия воздух нагнетается в полость W между рабочим столом и листовой заготовкой для принятия последней куполообразной формы или откачивается из упомянутой полости W. Механизм перемещения рабочего стола может быть снабжен промежуточной опорой, обеспечивающей синхронное вращение винтов. Винты механизма перемещения рабочего стола могут быть соединены с верхним и нижним участками станины (патент на полезную модель №100752). Решение принимаем за прототип.
Как видно, в прототипе защищена конструкция с предварительным раздувом нагретой заготовки воздухом. Для варианта вакуумного формования листа без предварительного раздува такая конструкция является сложной за счет наличия полости нагнетания и более дорогой. Кроме того, у прототипа усложняет конструкцию машины механизм подъема стола.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в упрощении конструкции и стоимости вакуумно-формовочной машины за счет ее специализации (выполнение без раздува нагретой заготовки воздухом) и, как следствие, в повышении эффективности, надежности и долговечности ее при эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что вакуум-формовочная машина, содержит верхний нагреватель, прижимное устройство, станину, рабочий стол для установки формы, при этом рабочий стол выполнен неподвижным, прижимное устройство имеет механизм его перемещения по высоте относительно рабочего стола, а нагреватель имеет механизм его подъема с фиксируемыми положениями подъема и опускания.
Кроме того, заявляемая вакуум-формовочная машина характеризуется тем, что механизм перемещения прижимного устройства состоит из электродвигателя с приводом, центрального винта, установленного вертикально в опорах на подшипниках и вращаемого от привода, гайки, находящейся на винте, к которой неподвижно прикреплена рамная конструкция, неподвижно связанная с прижимным устройством.
Кроме того, заявляемая вакуум-формовочная машина характеризуется тем, что рамная конструкция состоит из одной или двух горизонтальных балок, соединенных неподвижно с гайкой винтового механизма, а с двух концов балок соединена раскосами с прижимным устройством.
Кроме того, заявляемая вакуум-формовочная машина характеризуется тем, что механизм подъема нагревателя состоит из двух вертикальных стоек, втулок с подшипниками для каждой стойки, противовеса, цепного соединения нагревателя с противовесом с помощью звездочек.
Заявляемая в качестве полезной модели вакуум-формовочная машина представлена на следующих фигурах.
Фиг.1 - вид спереди на вакуум-формовочную машину (схематический);
Фиг.2 - вид сбоку на вакуум-формовочную машину (схематический);
Фиг.3 - разрез вакуум-формовочной машины в ее рабочем процессе;
Заявляемая в качестве полезной модели вакуум-формовочная машина (фиг.1) состоит из станины 1, верхнего нагревателя 2, прижимного устройства 3, рабочего стола 4, механизма перемещения прижимного устройства 5, механизма 6 подъема нагревателя 2.
В свою очередь механизм перемещения прижимного устройства 5 состоит из электродвигателя 7 с приводом 8, центрального винта 9, установленного вертикально в опорах на подшипниках и вращаемого от привода, гайки 10, находящейся на винте 9, к которой неподвижно прикреплена рамная конструкция, неподвижно связанная с прижимным устройством 3. При этом рамная конструкция состоит из одной или двух горизонтальных балок 11, соединенных неподвижно с гайкой винтового механизма, а с двух концов балок соединена раскосами 12 с прижимным устройством 3.
В свою очередь механизм 6 подъема нагревателя состоит из двух вертикальных стоек 13, втулок с подшипниками 14 для каждой стойки, противовеса 15, цепного соединения 16 нагревателя с противовесом 15 с помощью звездочек 16.
Прижимное устройство состоит из основания 17 рамной конструкции, прижимной рамы 18, запорного механизма 19. Прижимное устройство имеет по периметру уплотнитель 20. На основание 17 устанавливают заготовку 21- лист из термопластичного материала.
На разрезе вакуумно-формовочной машины в ее рабочем процессе (фиг.3) показаны, в частности, рабочий стол 4, состоящий из нижнего сплошного металлического листа 22, усилительных элементов 23, служащих для повышения жесткости стола, верхнего листа 24 с отверстиями 25 для воздуха. Между нижней частью верхнего листа 24 с отверстиями и верхней частью нижнего листа 22 по периметру имеется каркас рабочего стола, выполненный, например, из швеллера. На рабочий стол устанавливается форма 26 с отверстиями. По периметру стола размещаются уплотнители. Машина комплектуется водо-кольцевым вакуумным насосом (не показан).
Для изготовления формы 26 (или матрицы), в зависимости от требований к качеству поверхности отформованного изделия, тиража заказа, точности исполнения и ценовой политики, могут быть использованы такие материалы, как стеклопластик (как правило, матрицы больших размеров под формовку толстых пластиков), МДФ (MDF-Medium Density Fiberboard, to есть древесностружечная плита средней плотности), различные смолы, дюралюминий; также возможны варианты комбинированных форм (например, нержавейка и фанера).
Вакуум-формовочная машина работает следующим образом.
На верхний лист рабочего стола 4 неподвижно устанавливается форма 26 для изготовления изделий из термопластичного материала. Форм может быть одна или несколько. Каждая из форм имеет большое число сквозных отверстий. На основании 17 прижимного устройства 3 размещается необходимый для данного изделия лист из термопластичного материала 21 и зажимается прижимной рамой 18, которая в свою очередь неподвижно фиксируется замками 19.
Нагреватель ручным приводом 27 опускается в нижнее фиксированное положение. Включается механизм 5 подъема прижимного устройства. За счет вращения центрального винта 9 гайка 10 через рамную конструкцию поднимает прижимное устройство 3 в верхнее положение, находящееся на расчетном расстоянии от нагревателя 2. Нагреватель включается, заготовка нагревается и переходит в пластичное состояние. Затем нагреватель выключается. Прижимное устройство опускается на форму. Уплотнения по периметру обеспечивают герметизацию. Включается вакуумный насос, откачивающий воздух из полости формы через трубопровод 28, заготовка присасывается к форме за счет вакуума, повторяя очертания ее поверхности. При этом образуется герметичная полость под листом заготовки. Начинается откачка воздуха с образованием в этой полости вакуума. Атмосферное давление плотно прижимает нагретый и пластичный лист заготовки к форме. Листовая заготовка полностью копирует форму. Вакуумный насос (не показан) отключается, прижимное устройство поднимается. Замки 19, зажимающие прижимную раму 18 устройства 3, открываются. Изготовленная деталь после охлаждения удаляется из зоны формования, в том числе с использованием сжатого воздуха. Затем укладывается новая листовая заготовка термопластичного материала и цикл повторяется. При вакуумировании размягченный пластик принимает форму матрицы; тем самым получается некий оттиск формы, который в дальнейшем выпиливается, либо фрезеруется или вырубается, и происходит последующая обработка края формованного изделия. Таким образом, вакуум-формовочная машина использует негативную или позитивную схему формования, согласно которой формование изделия происходит в матрицу или пуансон под воздействием вакуума на разогретую заготовку.
Метод вакуумной формовки отличает от других методов его экономическая и техническая рентабельность.
Заявляемая полезная модель имеет достаточно простую конструкцию, в том числе заявляемый привод перемещения прижимного устройства и нагревателя.
Спектр материалов, применяемых для термовакуумной формовки достаточно широк. Основное требование к материалам для термоформовке - равная толщина листа пластика. Часто применяются в формовании материалы: АБС-пластик (акрилбутадиенстирольный), АБС+ПК (акрилбутадиенстирольный+поликарбонат), ПЭТ(полиэтилентерефталат, ПВХ (поливинилхлорид), ПС (полистирол), ПЭ (полиэтилен), ПК (поликарбонат).
Машина проста в изготовлении и эффективна в эксплуатации и техническом обслуживании.
Сферы применения вакуум-формованных изделий, изготовленных с использованием заявляемой полезной модели:
- автомобильная промышленность: бампера, капот, крылья, пороги, спойлера, детали внутреннего интерьера;
- навесное оборудование автомобилей (тюнинг): бампера, спойлера, детали автокресел, накладки на: бампера, пороги, двери, ручки, зеркала, стекло, капот, крылья;
- сувенирная и рекламная продукция: витрины для образцов товара; вкладыши в подарочные коробки для упаковки ежедневников, телефонных и записных книжек, авторучек, кляссеров и других "деловых" подарков и сувениров;
- объемные буквы - широко применяются при оформлении магазинов, салонов, ресторанов, кафе, баров, дискотек, казино и др. Используются для наружного и внутреннего оформления. На сегодняшний день объемные буквы являются одним из самых эффективных средств, используемых в наружной рекламе;
- блистерная упаковка, иначе называемая также пластиковая упаковка - это новый, современный способ упаковки товара. Суть ее состоит упаковке товара в так называемый блистер, то есть кусок пластиковой пленки (или пэт-пленки), повторяющий форму товара;
- производство пластиковой упаковки.