DE19618959B4 - Seitenanguß-Spritzgießvorrichtung mit radial angebrachten Angußeinsätzen - Google Patents

Abstract

Spritzgießvorrichtung mit mindestens einer beheizten Düse (10), die sich durch eine zentrale Öffnung (12) in einer Form (14) erstreckt, mit einem Isolierluftraum (70), der zwischen einem vorderen Abschnitt (64) der Düse (10) und der zentralen Öffnung (12) vorgesehen ist, und mit einem Schmelzekanal (56), der sich durch die Düse (10) erstreckt bis zu einem Seitenanguss zu mehreren Hohlräumen (20), die beabstandet um die zentrale Düse (10) angeordnet sind, wobei mehrere Seitenangussdichtungen (24) vorgesehen sind, die in dem vorderen Abschnitt (64) der Düse (10) eingesetzt sind und sich entsprechend zwischen einem von mehreren radialen Abschnitten des Schmelzekanals (56) und einem zu einem der Hohlräume (20) führenden Anguss (18) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hohlraum (20) sich teilweise in einen Hohlraumeinsatz (36), der außerhalb der zentralen Öffnung (12), aber angrenzend zu dieser, in der Form (14) angeordnet ist und sich teilweise in einen Angusseinsatz (22) erstreckt, der sich zur Düsenspitze hin an...

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Seitenanguß von einer geheizten Düse aus über Seitenangußdichtungen zu umgebenden Hohlräumen, nach dem Obergriff des Anspruchs 1.
• Der Seitenanguß von einer zentralen Düse aus, die in einer Öffnung in einer Form sitzt, über mehrere hohle Dichtungen in umgebende, beabstandete Hohlräume ist wohlbekannt. Bislang wurden allerdings die Dichtungen zuerst auf der Düse montiert, und dann wurde die Düse in die Öffnung in der Form eingeführt. Wie aus der US 4 344 750 A und der US 4 981 431 A hervorgeht, weisen diese bisherigen Anordnungen den Nachteil auf, daß sich die äußeren Enden der Dichtungen nicht nach außen über die Innenoberfläche der Öffnung in der Form heraus erstrecken können. Daher müssen die Hohlräume sehr nahe an der Düse angeordnet werden. Zwar ist dies für einige Hohlräume ausreichend, jedoch nicht für solche Einsatzzwecke, bei welchen ein Raum für Kühlleitungen zwischen der geheizten Düse und den umgebenden Hohlräumen erforderlich ist.
• Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, daß zumindest teilweise die Nachteile des Standes der Technik dadurch überwunden werden, daß eine Spritzgießvorrichtung mit Angußeinsätzen zur Verfügung gestellt wird, die jeweils in radialer Richtung angebracht sind, so daß sie das nach außen vorstehende Ende einer Seitenangußdichtung aufnehmen, die auf der Düse nach Einführung in die Öffnung in der Form angebracht wird.
• Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Spritzgießvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Verfügung, die zumindest eine in einer Form einsitzende, geheizte Düse aufweist.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile hervorgehen. Es zeigt:
• 1 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Seitenanguß-Spritzgießsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 2 eine isometrische Ansicht dieser Vorrichtung mit einer Darstellung, wie diese zusammengebaut wird, und
• 3 eine Schnittansicht einer weiteren Art einer Seitenangußdichtung.
• Zuerst wird auf 1 Bezug genommen, die einen Abschnitt eines Seitenanguß-Mehrfachhohlraum-Spritzgießsystems oder einer entsprechenden Vorrichtung zeigt, bei welchem bzw. welcher mehrere Düsen 10 aus Stahl in zylindrischen Öffnungen 12 in einer Form 14 so angebracht sind, daß sie eine unter Druck stehende Schmelze über einen Schmelzkanal 16 zu Angüssen 18 befördern, die zu Hohlräumen 20 in der Form 14 führen. Mehrere längliche Hohlräume 20 sind von dieser beabstandet um jede Düse 10 herum angeordnet, und jeder Anguß 18 erstreckt sich durch einen Angußeinsatz 22 hindurch, der in bezug auf eine Seitenangußdichtung 24 ausgerichtet ist, die ein mit einem Gewinde versehenes inneres Ende 25 aufweist, das in einen Gewindesitz 26 in der Düse 10 eingeschraubt ist.
• Zwar können Formen in weitem Ausmaß verschieden ausgebildet sein, jedoch ist im vorliegenden Fall eine Abstandsplatte 28 zwischen einer Hohlraumplatte 30 und einer rückwärtigen Platte 32 angebracht, die miteinander durch Schrauben 34 sowie weitere Schrauben (nicht gezeigt) auf konventionelle Weise verbunden sind. Die Abstandsplatte 28 und die Hohlraumplatte 30 werden exakt zueinander durch Paßstifte (nicht gezeigt) ausgerichtet. Bei dieser Anordnung verläuft jeder längliche Hohlraum 20 teilweise in den Angußansatz 22 hinein, und teilweise in einen Hohlraumeinsatz 36 hinein, an welchem der Angußeinsatz 22 fest befestigt ist. Mehrere Hohlraumeinsätze 36 sind um jedes Loch 10 herum und von diesem beabstandet in Löchern 38 in der Hohlraumplatte 30 vorgesehen. Kühlwasser wird durch Kühlleitungen 40 gepumpt, die um jeden Hohlraumeinsatz 36 herum verlaufen, um eine Kühlung zwischen der geheizten Düse 10 und den Hohlräumen 20 zur Verfügung zu stellen.
• Die Düsen 10 sind miteinander durch einen Schmelzverteiler 42 aus Stahl verbunden, der zwischen der Abstandsplatte 28 und der rückwärtigen Platte 32 angeordnet ist, und an den hinteren Enden 44 der Düsen 10 über Schrauben 46 befestigt ist. Der Schmelzverteiler 42 wird durch ein mit ihm vereinigtes, elektrisches Heizelement 48 erwärmt, und es ist ein Isolierluftraum 50 zwischen ihm und den ihn umgebenden Teilen vorgesehen, nämlich der gekühlten Abstandsplatte 28 und der rückwärtigen Platte 32. Der Schmelzkanal 16 empfängt Schmelze von einer Schmelzmaschine (nicht dargestellt) über einen zentralen Einlaß 52 in einem Positionierungsring 54, der in der rückwärtigen Platte 32 einsitzt, und verzweigt sich zum Verteiler 42 hin, so daß er schließlich durch einen Schmelzkanal 56 in jeder der Düsen 10 hindurchgelangt. Der Positionierungsring 54 wird durch Schrauben 57 befestigt, die sich durch einen aus einem geeigneten Glas/Epoxy-Material bestehenden Isolierring 58 bis in die rückwärtige Platte 32 hin erstrecken. Der Positionierungsring 54 weist einen Düsenschaft 60 auf, der in einen zylindrischen Einlaßabschnitt 62 des Verteilers 42 vorspringt, damit sich der Verteiler 42 bewegen kann, und die durch Schrauben befestigten Düsen 10 ebenfalls, während der Montage, aber auch deswegen, um einen Ausgleich für eine Ausdehnung oder ein Zusammenziehen infolge eines Wärmeeinflusses zu ermöglichen, wie dies nachstehend noch genauer geschildert wird.
• Jede Düse 10 ist mit einem vorderen Abschnitt 64 mit einem vorderen Ende 65 und einer im wesentlichen zylindrischen Außenoberfläche 66 versehen. Die Düse 10 weist einen Isolierungs- und Positionierungsflanschabschnitt 68 auf, der in die zylindrische Öffnung 12 in der Abstandsplatte 28 paßt. Hierdurch wird der vordere Abschnitt 64 der Düse 10 im Zentrum zwischen den Hohlräumen 20 exakt positioniert, und wird ein Isolierluftraum 70 zwischen der Außenoberfläche 66 des vorderen Abschnitts 64 der Düse 10 und der umgebenden zylindrischen Innenoberfläche 72 der zentralen Öffnung 12 zur Verfügung gestellt. Der Schmelzkanal 56 in der Düse 10 weist einen zentralen Abschnitt 64 auf, der vom rückwärtigen Ende 44 zu mehreren radialen Abschnitten 76 hin verläuft, die sich in der Nähe des vorderen Endes 65 des vorderen Abschnitts 64 nach außen verzweigen. Jeder radiale Abschnitt 76 erstreckt sich bis zu einer Bohrung 78 in der Seitenangußdichtung 24, die zwischen dem radialen Abschnitt 76 des Schmelzkanals 56 und dem Anguß 18 in dem Angußeinsatz 22 ausgerichtet ist, der zu den Hohlräumen 20 führt. Jede Seitenangußdichtung 24 ist mit einem äußeren Ende 80 versehen, welches sich nach außen über die Innenoberfläche 72 der zentralen Öffnung 12 hinaus in ausreichender Entfernung erstreckt, um einen Raum für die Kühlleitungen 40 zur Verfügung zu stellen, die zwischen der Düse 10 und dem Hohlraum 20 verlaufen. Zwar sind verschiedene Anordnungen für unterschiedliche Einsatzzwecke geeignet, jedoch weist bei der vorliegenden Ausführungsform das äußere Ende 80 eine Spitze 82 in Ausrichtung mit dem Anguß 18 auf, sowie eine Außenumfangsrippe 84, die in einer radialen Öffnung 86 in dem Angußeinsatz 22 anliegt. Die Düse 10 wird durch ein mit ihr vereinigtes, elektrisches Heizelement 90 erwärmt, welches sich um den zentralen Abschnitt 74 des Schmelzkanals herum erstreckt, und mit einer externen Anschlußklemme 92 versehen ist. Ein Thermoelement 94 erstreckt sich in die Düse 10 bis zu deren vorderen Ende 65 hinein, um die Betriebstemperatur zu überwachen.
• Beim Zusammenbau werden die Düsen 10 jeweils an dem Verteiler 42 über die Schrauben 46 befestigt. Wie aus 2 hervorgeht, wird jede Düse 10 so angebracht, daß ihr vorderer Abschnitt 64 durch die Öffnung 12 in der Form 14 vorspringt. Die Düsen 10 und der an ihnen angebrachte Verteiler 42 werden in Vorwärtsrichtung vorgeschoben, um einen Raum für die Seitenangußdichtungen 24 in der Hinsicht zur Verfügung zu stellen, daß diese einfach in die Gewindesitze 26 eingeschraubt werden können. Der Verteiler 42 und die Düsen 10 werden dann in die in 1 gezeigte Position zurückgeschoben, und ein Angußeinsatz 22 wird auf jeder Seitenangußdichtung 24 dadurch angebracht, daß er nach oben hin eingeführt und dann gleitbeweglich über das äußere Ende 80 der Dichtung 24 bewegt wird. Eine Angußeinsatzhalteplatte 96 wird dann durch Schrauben (nicht dargestellt) an ihrem zugehörigen Platz befestigt. Wie gezeigt weist die Angußeinsatzhalteplatte 96 Ausnehmungen 98 auf, in welchen die Angußeinsätze 22 aufgenommen werden. Hierdurch werden die Angußeinsätze 22 an ihrem Ort gehalten, wodurch wiederum die Düsen 10 in der zurückgezogenen Position positioniert werden. Die Ausnehmungen 98 in der Angußeinsatzhalteplatte 96 und den Einsätzen 22 sind verjüngt ausgebildet, um einen einfachen Zusammenbau zu ermöglichen, und eine enge Passung sicherzustellen. Schließlich werden die Hohlraumkerne 100 mit zentralen Kühlleitungen 102 an ihrem Ort befestigt, so daß sie sich durch ein Loch 104 in jedem Angußeinsatz 22 in dem benachbarten Hohlraumeinsatz 36 erstrecken. Selbstverständlich sind die Düse 10 und die Seitenangußdichtungen 24 abnehmbar, um durch Umkehrung der voranstehend geschilderten Prozedur eine Reinigung oder einen Ersatz zu ermöglichen. Daher ermöglicht die Verwendung der radial anbringbaren Angußeinsätze 22 eine Verwendung der Seitenangußdichtungen 24, die auf der Düse 10 angebracht werden, nachdem diese durch die Öffnung 22 eingeführt wurde, und zwar deswegen, daß sie zu groß dafür sind, durch die Öffnung 12 zu passen, wenn sie vorher angebracht würden. Die zusätzliche Länge der Seitenangußdichtungen 24 ergibt ausreichend Platz dafür, die Kühlleitungen 40 zwischen der geheizten Düse 10 und den Hohlräumen 20 vorzusehen, die für die vorliegende Anwendung erforderlich sind.
• Im Gebrauch, nach der Anbringung in der Form 14 gemäß 1 und 2, wird elektrische Energie an das Heizelement 48 in dem Verteiler 42 und an die Heizelemente 90 in den Düsen 10 angelegt, um sie auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur aufzuheizen. Die Düsen 10 werden durch die Umfangsrippen 84 der Seitenangußdichtungen 24 positioniert, die in den radialen Öffnungen 86 in den Angußansätzen 22 einsitzen. Wenn das System aufgewärmt wird, verursacht die thermische Ausdehnung der Düsen 10 eine geringfügige Zurückbewegung des frei angebrachten Verteilers 72. Diese Bewegung wird durch den Düsenschaft 60 des Positionierungsrings 54 aufgenommen, der innerhalb des zylindrischen Einlaßabschnitts 62 des Verteilers 42 gleitet, und durch den Isolier- und Positionierungsflanschabschnitt 68 jeder Düse 10, der in der Öffnung 12 in der Abstandsplatte 28 gleitet. Während ein System dargestellt ist, welches eine Anzahl an Düsen 10 aufweist, ist bei anderen Ausführungsformen, die nur eine einzige Düse aufweisen, kein Schmelzverteiler erforderlich, und zieht sich das rückwärtige Ende der Düse geringfügig zurück oder schiebt sich geringfügig nach vorne, um eine Ausdehnung bzw. ein Zusammenziehen infolge des Wärmeeinflusses zuzulassen. Unter Druck stehende Schmelze wird von einer Schmelzmaschine (nicht gezeigt) dem zentralen Einlaß 52 des Schmelzkanals 16 entsprechend einem vorbestimmten Zyklus zugeführt. Die Schmelze fließt durch den Schmelzverteiler 42, die Düsen 10, die Seitenangußdichtungen 24, und die Angüsse 18 in die Hohlräume 20. Nachdem die Hohlräume 20 gefüllt wurden, und ein geeigneter Absetz- und Kühlzeitraum vergangen ist, wird der Einspritzdruck gelöst, und das Schmelzfördersystem druckentlastet, um ein Ausspritzen durch die offenen Angüsse 18 zu vermeiden. Die Form 14 wird dann geöffnet, damit die geschmolzenen Produkte ausgestoßen werden können. Nach dem Ausstoß wird die Form 14 geschlossen, und der Zyklus kontinuierlich mit einer Zykluszeit wiederholt, die von den Abmessungen der Hohlräume 20 und der Art des auszuformenden Materials abhängt.
• 3 verdeutlicht, daß die Seitenangußdichtungen 24 ebenso andere Formen aufweisen können. In diesem Fall erstreckt sich die Bohrung 78 in jeder Dichtung 24, die in bezug auf den zugehörigen radialen Abschnitt 76 des Schmelzkanals 56 ausgerichtet ist, nach außen durch einen sich verjüngenden Ansatzabschnitt 106, der zum Anguß 18 ausgerichtet ist. Diese Angußausbildung wird statt des mit einer heißen Spitze versehenen Angusses gemäß 1 und 2 verwendet, wenn eine weniger exakte Temperatursteuerung in dem Angußbereich erforderlich ist.
• Zwar erfolgte die Beschreibung der Seitenangußvorrichtung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen, jedoch wird deutlich, daß verschiedene andere Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er von Fachleuten aus diesem Gebiet verstanden wird, der sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein soll.

Claims (5)

1. Spritzgießvorrichtung mit mindestens einer beheizten Düse (10), die sich durch eine zentrale Öffnung (12) in einer Form (14) erstreckt, mit einem Isolierluftraum (70), der zwischen einem vorderen Abschnitt (64) der Düse (10) und der zentralen Öffnung (12) vorgesehen ist, und mit einem Schmelzekanal (56), der sich durch die Düse (10) erstreckt bis zu einem Seitenanguss zu mehreren Hohlräumen (20), die beabstandet um die zentrale Düse (10) angeordnet sind, wobei mehrere Seitenangussdichtungen (24) vorgesehen sind, die in dem vorderen Abschnitt (64) der Düse (10) eingesetzt sind und sich entsprechend zwischen einem von mehreren radialen Abschnitten des Schmelzekanals (56) und einem zu einem der Hohlräume (20) führenden Anguss (18) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hohlraum (20) sich teilweise in einen Hohlraumeinsatz (36), der außerhalb der zentralen Öffnung (12), aber angrenzend zu dieser, in der Form (14) angeordnet ist und sich teilweise in einen Angusseinsatz (22) erstreckt, der sich zur Düsenspitze hin an den Hohlraumeinsatz (36) anschließt, wobei jede Seitenangussdichtung (24) ein äußeres Ende (80) aufweist, das sich über die Innenoberfläche (72) der zentralen Öffnung (12) hinaus nach Außen erstreckt.
2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende (80) von jeder Seitenangussdichtung (24) sich so weit über die Innenoberfläche (72) der zentralen Öffnung (12) nach Außen hin erstreckt, so dass zwischen den Hohlräumen (20) und der zentralen Öffnung (12) ein Raum für Kühlleitungen (40) bleibt.
3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Angusseinsatz (22) eine radiale Öffnung (86) aufweist, die zu dem jeweiligen Anguss (18) in ihrem Innern verläuft und jeder Angusseinsatz (22) in einer Position, in der sich das äußere Ende (80) einer jeweiligen Seitenangussdichtung (24) in die radiale Öffnung (86), ausgerichtet zu dem Anguss (18), erstreckt, radial montierbar und radial entfernbar ist.
4. Spritzgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Angusseinsatzhalteplatte (96) vorgesehen ist, die über den Angusseinsätzen (22) anbringbar ist, und die Angusseinsätze (22) in ihrer Position hält.
5. Spritzgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende (80) jeder Seitenangussdichtung (24) eine Spitze (82) aufweist, die auf den jeweiligen Anguss (18) ausgerichtet ist.