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DE69520807T2 - Spritzgiessdüse mit schraubenförmiger Kühlleitung - Google Patents

Spritzgiessdüse mit schraubenförmiger Kühlleitung

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Publication number
DE69520807T2
DE69520807T2 DE69520807T DE69520807T DE69520807T2 DE 69520807 T2 DE69520807 T2 DE 69520807T2 DE 69520807 T DE69520807 T DE 69520807T DE 69520807 T DE69520807 T DE 69520807T DE 69520807 T2 DE69520807 T2 DE 69520807T2
Authority
DE
Germany
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nozzle
cooling fluid
injection molding
helical
melt material
Prior art date
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DE69520807T
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DE69520807D1 (de
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Jobst Ulrich Gellert
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Mold Masters 2007 Ltd
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE69520807D1 publication Critical patent/DE69520807D1/de
Publication of DE69520807T2 publication Critical patent/DE69520807T2/de
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2756Cold runner channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2737Heating or cooling means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2083/005LSR, i.e. liquid silicone rubbers, or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/10Thermosetting resins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spritzgießdüse nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1 und ein Verfahren der Herstellung einer Spritzgießdüse entsprechend nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 7.
  • Moderne Heißkanal-Spritzgießsysteme erfordern eine Anzahl von Düsen, durch die die Schmelze von einem Schmelzverteiler zu den verschiedenen Anschnitten strömt. Düsen, die durch ein einstückig ausgebildetes elektrisches Heizelement mit einem schraubenlinienförmigen Abschnitt, der um einen mittigen Schmelzekanal verläuft, beheizt werden, um die durch den Kanal strömende Schmelze zu erwärmen, sind im Gebiet des Gießens thermoplastischen Materials wohlbekannt. Ein Beispiel einer solch beheizten Düse ist aus dem Patent US 4,403,405, erteilt am 13. September 1983 an den Anmelder, bekannt.
  • Aus dem Dokument US-A-4 403 405 sind ein elektrisch-beheizte Angußhülse und ein Verfahren zur Herstellung derselben bekannt. Eine Hülse weist einen hohlen, verlängerten, inneren Kemabschnitt, einen äußeren Hülsenabschnitt und einen dazwischen angeordneten hochleitfähigen Abschnitt auf. Ein zentraler Strömungskanal erstreckt sich durch den inneren Kemabschnitt. Ein schraubenlinienförmiger Abschnitt eines elektrischen Heizelements wird durch schraubenlinienförmiges Wickeln einer Drahteinrichtung gebildet, die vom Zweikerntyp mit einem metallischen Mantel ist, gebildet aus Inconel oder rostfreien Stahl und einem Nickel-Chromlegierung Widerstandsdraht, eingeschlossenen in ein feuerfestes, pulverförmigers elektrisches Isoliermaterial, wie zum Beispiel verdichtetes Magnesiumoxidpulver. Dieser schraubenlinienförmige Abschnitt ist innerhalb des hochleitfähigen Abschnittes, hergestellt aus Beryllium-Kupferlegierung, eingebettet. Der oben erwähnte Teil der Außenhülse wird grundsätzlich durch Einsetzen des schraubenförmigen Abschnittes in den Raum zwischen dem inneren Kernabschnitt und dem äußeren Hülsenabschnitt hergestellt, und durch Füllen des Raumes zwischen dem inneren Kemabschnitt und den äußeren Hülsenabschnitt und um den schraubenförmigen Abschnitt herum mit Beryllium- Kupferlegierung durch ein Hartlot-Verfahren.
  • Vom Stand der Technik, Dokument EP-A-0 361 043 sind eine langgestreckte einstückige Anschnitt-Spritzgießdüse und ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt. Die Düse weist einen Mittelabschnitt, versehen mit einem Spiralkanal, auf deren Außenoberfläche auf. Ein elektrisches Heizelement ist in den Spiralkanals gewickelt und darin hartverlötet. Das Heizelement, hartverlötet innerhalb des Kanales, ist durch einen schützenden Nickelüberzug abgedeckt, um eine beheizte Spritzgießdüse zu bilden.
  • Aus US-A-5 180 594 ist eine Ausgußhülse, die eine verbesserte Wärmeübertragung hat und ein Verfahren zur Herstellung derselben bekannt. Die Hülse weist ein inneres Kernteil und eine äußere Seitenwand auf. Während der Herstellung der Hülse wird ein ringförmiger Hohlraum zwischen dem inneren Kernteil und dem äußeren Kemteil gebildet. Die elektrischen Heizelemente sind in einem Gleit-Schnappsitz in dem ringförmigen Hohlraum eingesetzt, wobei ein hochleitfähiges Material wie zum Beispiel Kupfer oder Berylliumkupferlegierung, zwischen dem inneren Kern und den Heizelementen angeordnet ist. Das hoch-leitfähige Material ist eine Gleit-Schnappsitz- Hülse oder ist eingegossen. Außerdem ist ein Feuerfestmaterial, wie Magnesiumoxid, in einen Spalt zwischen den Heizelementen und der äußeren Seitenwand gefüllt.
  • Wenn jedoch die Materialien wie etwa ein Zweikomponenten-Silikongummi oder andere flüssige Schmelzmaterialien, die nicht thermoplastisch, sondern wärmehärtend sind und nicht mit Heißkanalverteilern, sondern mit Kaltkanalverteilern behandelt werden, gegossen werden, werden die zwei Komponenten direkt vor dem Einspritzen in einen Hohlraum in einer erwärmten Gießform gemischt. Dabei ist es erforderlich, daß die Gießform nicht gekühlt, sondern erwärmt wird und daß das Schmelzmaterial auf einer Temperatur unterhalb seiner Vernetzungstemperatur gehalten wird, wenn es durch die Düse strömt. Ein Beispiel einer Vorrichtung zum Gießen wärmehärtender Materialien ist aus DE-A-23 41 589 an Delbrouk, offengelegt am 17. August 1973, bekannt. In diesem Fall strömt jedoch das flüssige Schmelzmaterial um ein langgestrecktes Rohr, durch das Kühlwasser strömt. Mit anderen Worten, das flüssige Schmelzmaterial strömt zwischen dem gekühlten Rohr und der erwärmten Gießform, was den Nachteil hat, daß die Temperatur des flüssigen Schmelzmaterials nicht sehr gleichmäßig ist, weil zwischen der Außenseite und der Innenseite ein Temperaturgefälle vorhanden ist.
  • Vom Stand der Technik, Dokument DE-U-91 10 897, ist eine Kaltkanal-Spritzgießdüse bekannt. Die Spritzgießdüse weist ein vorderes und ein hinteres Ende und einen Kanal für flüssiges Schmelzematerial auf, der sich hindurch erstreckt auf, um flüssiges Schmelzematerial vorwärts in Richtung auf zumindest einen Abschnitt zu fördern. Der Anschnitt erstreckt sich durch eine beheizte Gießform zu einem Formhohlraum. Der Kanal für flüssiges Schmelzematerial erstreckt sich durch die Düse von einem zentralen Einlaß an dem hinteren Ende aus und die Düse hat ein Kühlflüssigkeitsleitung mit einem Einlaßabschnitt, einen Auslaßabschnitt und einen schraubenlinienförmigen Abschnitt. Der schraubenlinienförmige Abschnitt erstreckt sich konzentrisch um zumindest einen Abschnitt des Kanals für das flüssige Schmelzematerial herum, wodurch Kühlfluid, das durch die Kühlflüssigkeitsleitung zirkuliert, das flüssige, geschmolzene Material, das vorwärts durch den Kanal für flüssiges Schmelzematerial strömt, kühlt. Der schraubenlinienförmige Abschnitt wird durch einen inneren Teil eines langgestreckten Mittelabschnittes der Düse gebildet, wobei der innere Teil die Spiralnut aufweist und eine äußere Hülse auf diesen inneren Teil aufsetzt. Insbesondere ist der innere Teil ein zylindrisches Kernteil, mit der schraubenlinienförmigen Nut an der äußeren Umfangsoberfläche desselben. Die äußere Hülse, die das Kernteil umgibt, ist in eine Kopfeinrichtung der Düse geschraubt. Diese Hülse und die Kopfeinrichtung sind glatt passend auf das innere Kernteil aufgesetzt, dasselbe umgebend, um den Kühlkanal zu bilden. So können im Fall der Instandhaltung das Kemteil, die Hülse und die Kopfeinrichtung voneinander getrennt werden.
  • Aus dem Journal Kautschuk+Gummi Kunststoffe, Band 43, Nr. 9, Sept. 1999, Seiten 810 bis 815, sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer Kaltspritzgießdüse bekannt. Entsprechend eines der Ausführungsbeispiele weist die entsprechende Düse einen Hauptkörper auf, mit einem Gießkanal, der sich vom hinteren Ende zum vorderen Ende des Hauptkörpers erstreckt, um das Gießmaterial zu einem Anschnitt zu fördern. Der Anschnitt ist einem beheizten Abschnitt der Gießform platziert, der einen Formhohlraum begrenzt. Eine Kühleinrichtung ist schraubenlinienförmig an einem äußeren Abschnitt des Hauptkörpers um diesen herum in axialer Richtung vorgesehen. Dieser äußere Abschnitt des Hauptkörpers und die zugehörige Kühleinrichtung sind durch eine Abdeckungseinrichtung oder dergleichen abgedeckt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bekannt aus dieser Zeitschrift, weist die zugehörige Düse einen Hauptkörper mit einem Gießkanal auf, der sich vom hinteren Ende zu dessen vorderen Ende des Hauptkörpers erstreckt, um Gießmateriali zu dessen vorderem Abschnitt zu fördern. Eine äußere Hülseneinrichtung ist vorgesehen, um den Hauptkörper in dessen achsialen Richtung zu umgeben, um eine Kühlkanaleinrichtung zwischen einer Außenoberfläche des Hauptkörpers und einer Innenoberfläche der äußeren Hülseneinrichtung zu schaffen. Diese Kanaleinrichtung erstreckt sich ebenfalls im wesentlichen in der axsialen Richtung des Hauptkörpers aus. Außerdem ist eine Dichtungseinrichtung, zum Beispiel O-Ringe oder ähnliches, zwischen dem Hauptkörper und der äußeren Hülseneinrichtung an dessen jeweiligem hinteren Ende, und vorderen Ende vorgesehen, um Leckage des Kühlmediums, das durch die Kanaleinrichtung fließt, zu verhindern.
  • Außerdem ist aus dem Journal Kautschuk+Gummi Kunststoffe", Band 40, Nr. 9, Sept. 1987, Seiten 829 bis 836 eine gekühlte Spritzgießdüse bekannt. Die Düse weist auch einen Hauptkörper auf, der einen Gießkanal hat, der sich von dem hinteren Ende zu dem vorderen Ende des Hauptkörpers erstreckt, um das geschmolzene Material zu dem vorderen Ende zu fördern. Die Kühlkanaleinrichtung ist an einem äußeren Abschnitt des Hauptkörpers vorgesehen. Die Kühlkanaleinrichtung ist schraubenlinienförmig geformt, wobei eine separate äußere Hülseneinrichtung vorgesehen ist, um den äußeren Abschnitt und der Kanaleinrichtung abzudecken.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Spritzgießdüse gemäß des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzgießdüse gemäß des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruches 7 zu schaffen, wobei die Herstellung der Düse erleichtert werden kann und die Leckage von Kühlfluid sicher verhindert und eine ausreichende thermische Leitfähigkeit geschaffen wird.
  • Nach dem Vorrichtungsaspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Spritzgießdüse nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, wobei die äußere Hülse auf dem inneren Teil hartverlötet ist, um eine einstückige Kühlfluidleitung in der Düse zu schaffen.
  • Nach dem Verfahrensaspektes der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzgießdüse nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 7 gelöst, wobei die Verbindungen zwischen dem inneren Teil und der äußeren Hülse durch Vakuum-Hartlöten verbunden werden.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in weiteren Details mittels einer bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und erläutert, wobei:
  • Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Abschnittes eines wärmehärtenden Mehrfachformhohlraum-Spritzgießsystems, die eine Düse nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt, und
  • Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1 ist.
  • Bezug ist sowohl auf Fig. 1 als auch Fig. 2 genommen, die ein Abschnitt eines Mehrfachformhohlraum-Spritzgießsystemes oder -Vorrichtung zeigen, das einen in einer Gießform 12 sitzenden Verteiler 10 enthält, der flüssiges Schmelzematerial auf eine Anzahl von Düsen 14, (wovon nur eine gezeigt ist) verteilt. Obwohl die Gießform 12 üblicherweise in Abhängigkeit von der Anwendung eine größere Anzahl von Platten besitzt, sind im vorliegenden Fall für die Erläuterung nur eine Gegendruckplatte 16, die mittels Bolzen 20 an einer Verteilerhalteplatte 18 befestigt ist, sowie eine Formhohlraumplatte 22 gezeigt. Die Gießform 12 wird durch ein in die Formhohlraumplatte 22 einteilig eingesetztes elektrisches Heizelement 24 beheizt. Jede Düse 14 besitzt einen äußeren Kragenabschnitt 26, der sich vom hinteren Ende 28 um einen Mittelabschnitt 30 mit kleinerem Durchmesser erstreckt, wovon sich eine zylindrische Außenfläche 32 zum vorderen Ende 34 erstreckt. Die Düse 14 sitzt in einer Bohrung 36 in der Gießform 12, wobei ein kreisförmiger Positionsflansch 38, der sich vom äußeren Kragenabschnitt 26 nach unten erstreckt und auf einer kreisförmigen Schulter 40 in der Bohrung 36 sitzt, um die Düse 14 in Ausrichtung auf einen Abschnitt 42 genau anzuordnen, der sich durch die Formhohlraumplatte 22 erstreckt. Dadurch wird zwischen dem Mittelabschnitt 30 der Düse 14 und der umgebenden inneren Oberfläche 47 der Bohrung 36 ein isolierender Luftzwischenraum geschaffen.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, weist in der vorliegenden Ausführungsform die Düse 14 eine zentrale Bohrung oder einen mittigen Kanal 48 auf, der sich durch diese von einem Einlaß 50 am hinteren Ende 28 der Düse 14 erstreckt und dabei auf einen Torpedo 52 ausgerichtet ist, der in einem Gewindesitz 54 im vorderen Ende 34 geschraubt ist. Der Torpedo 52 besitzt ein Paar von schraubenlinienförmigen Schaufelblättern 56, die um eine mittige Welle 58 mit einer in den Anschnitt 42 sich erstreckenden vorderen Spitze 60 verlaufen. In anderen Ausführungsformen kann für die Überbrückung des isolierenden Luftzwischenraumes 46 eine Düsendichtung oder ein Angußansatz verwendet werden, außerdem kann die mittige Bohrung oder der mittige Kanal 48 in der Nähe des vorderen Endes 34 der Düse 14 nach außen zu mehreren beabstandeten Kantenangüssen aufgezweigt sein, ferner kann die Vorrichtung ventilgesteuerte Angüsse aufweisen, in denen ein hin und her bewegliches Ventilelement den Anschnitt öffnet oder schließt.
  • Im Verteiler 10 ist ein Kanal 62 für flüssiges Schmelzematerial abgezweigt und befördert mit Druck beaufschlagtes flüssiges Schmelzematerial, das an einem Einlaß 64 in einer Verteilerverlängerung 66 von einer (nicht gezeigten) Gießmaschine empfangen wird, durch die Mittelbohrung 48 in jeder Düse 14 zu den einzelnen Hohlräumen 44. Der Verteiler 10 wird durch gepumptes Kühlwasser oder ein anderes geeignetes Kühlungsfluid, das durch Kühlungsfluidleitungen 70 strömt, auf eine Temperatur unterhalb der Vernetzungstemperatur des flüssigen Schmelzematerials gekühlt. Der Verteiler 10 für flüssiges Schmelzematerial ist mittels eines zentralen Positionierringes 72, der in der Verteilerhalteplatte 18 sitzt, und mittels mehrerer isolierender und elastischer Abstandshalter 74, die zwischen dem gekühlten Verteiler 10 und der umgebenden, erwärmten Gießform 12 einen isolierenden Luftzwischenraum 76 zu schaffen, zwischen der Gegendruckplatte 16 und der Verteilerplatte 18 angebracht. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist der Verteiler 10 mittels eines Positionierkragens 78, der mittels Bolzen 80 an der Gegendruckplatte 18 befestigt ist, seitlich angeordnet.
  • Nun wird für die Beschreibung des Aufbaus der Düse 14 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung insbesondere auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Düse 14 besitzt eine einteilig ausgebildete Kühlungsfluidleitung 82 mit einem Einlaßabschnitt 84, einem Auslaßabschnitt 86 und einem schraubenlinienförmigen Abschnitt 88. Wie ersichtlich ist, erstrecken sich der Einlaßabschnitt 84 und der Auslaßabschnitt 86 der Kühlfluidleitung 82 jeweils radial durch den äußeren Kragenabschnitt 26 der Düse 14 zu Gewindeverbindem 90, 92, die Zuführungs- und Rückführungsleitungen 94, 96 für Kühlwasser oder ein anderes geeignetes Kühlfluid enthalten. Der schraubenlinienförmige Abschnitt 88 des Kühlfluidkanals 82 erstreckt sich in den Mittelabschnitt 30 der Düse und verläuft konzentrisch um den mittigen Kanal 48 für flüssiges Schmelzematerial. Wie im folgenden beschrieben wird, ist der schraubenlinienförmige Abschnitt 88 des Kühlfluidkanals 82 einteilig in die Düse 14 in der Weise eingesetzt, daß zwischen ihm und dem mittigen Kanal 48 für flüssiges Schmelzematerial und der äußeren Oberfläche 32 des Mittelabschnittes 30 der Düse 14 vorgegebene Abstände vorhanden sind.
  • Nun wird insbesondere mit Bezug auf Fig. 2 das Verfahren zur Herstellung der Düse 14 beschrieben. Die Komponeneten werden wie gezeigt hergestellt und zusammengefügt, wobei der langgestreckte Mittelabschnitt 30 eine äußere Hülse 98 aus rostfreiem Stahl besitzt, die über einem inneren Teil 100 angebracht ist, in dem eine schraubenlinienförmige Nut 102 ausgebildet worden ist, die den schraubenlinienförmigen Abschnitt 88 der Kühlungsleitung 82 ergibt. Zwei Rohrstutzen 104, 106 aus rostfreiem Stahl sind so angebracht, daß sie sich von entgegengesetzten Enden der schraubenlinienförmigen Nut 100 radial durch den äußeren Stahlkragenabschnitt 26 zu den Verbindern 90, 92 erstrecken, um Einlaß- und Auslaßabschnitte 84 bzw. 86 der Kühlungsleitung 82 zu bilden. Bei der Montage wird auf die Verbindungen zwischen den Komponenten eine Nickellegierung-Lötpaste aufgebracht, anschließend werden die Komponenten in einem Vakuumofen allmählich auf eine Temperatur von ungefähr 1052ºC (1925ºF) erhitzt, die über der Schmelztemperatur der Nickellegierung-Lötpaste liegt. Wenn der Ofen erwärmt wird, wird er auf einen verhältnismäßig hohen Unterdruck evakuiert, um im wesentlichen den gesamten Sauerstoff zu entfernen, anschließend wird er mit einem Schutzgas wie etwa Argon oder Stickstoff teilweise wieder gefüllt. Wenn der Schmelzpunkt der Lötpaste erreicht wird, schmilzt diese und strömt auf Grund der Kapillarwirkung zwischen die aneinander anliegenden Oberflächen der Komponenten, wodurch sie zu einer Einheit verlötet werden und die Düse 14 bilden. Das Hartverlöten in einem Vakuumofen schafft eine metallurgische Haftung der Komponenten aneinander, wodurch ein Entweichen von Kühlungsfluid aus der Kühlungsleitung verhindert wird und eine optimale Wärmeleitfähigkeit aus der Kühlungsleitung 82 verhindert wird und eine optimale Wärmeleitfähigkeit geschaffen wird.
  • Im Gebrauch wird das Spritzgußsystem wie gezeigt zusammengefügt. Obwohl zur Erläuterung nur ein einziger Formhohlraum 44 gezeigt ist, besitzt der Verteiler 10 für flüssiges Schmelzematerial normalerweise je nach Anwendung selbstverständlich viel mehr Durchlaßabzweigungen für flüssiges Schmelzematerial, die sich in zahlreiche Formhohlräume 44 erstrecken. Durch die Kühlleitung 70 im Verteiler 10 sowie durch die Kühlleitungen 82 in jeder der Düsen 14 wird Kühlwasser geschickt, um sowohl den Verteiler 10, als auch die Düsen 14 auf eine vorgegebene Temperatur unterhalb der Vernetzungstemperatur des Schmelzematerials zu kühlen. Dem Heizelement 24 in der Hohlraumplatte 22 wird elektrische Leistung zugeführt, um die Gießform 12 um den Formhohlraum 44 auf eine vorgegebene Temperatur oberhalb der Vernetzungstemperatur des Schmelzematerials zu erwärmen. Dann wird mit Druck beaufschlagtes flüssiges Schmelzematerial von einer (nicht gezeigten) Gießmaschine durch den mittigen Einlaß 64 in einem vorgegebenen Zyklus in den Schmelzmaterialdurchlaß 62 eingespritzt. Das mit Druck beaufschlagte flüssige Schmelzmaterial strömt durch die mittige Schmelzematerialbohrung 48 jeder Düse 14, zwischen den schraubenlinienförmigen Schaufelblättern 56 des Torpedos 52 und durch den Anguß 42 in den Hohlraum 44. Die Strömung des Schmelzematerials zwischen den festen schraubenlinienförmigen Schaufelblättern 56 des Torpedos 52 erfährt eine Verwirbelungsbewegung, die beschleunigt wird, wenn sich das Schmelzematerial dem Anschnitt 52 nähert, mit dem Ergebnis, daß das in den Formhohlraum 44 ausströmende Schmelzmaterial in der Nähe des Angusses 42 eine gekrümmte Bewegung ausführt. Dadurch wird eine unidirektionale molekulare Ausrichtung des Schmelzemateriales wenigstens in der Nähe des Anschnittes 42 vermieden, wodurch im Angußbereich ein festeres Produkt geschaffen werden kann. Wenn die Hohlräume 44 gefüllt sind, wird der Einspritzdruck vorübergehend aufrechterhalten, um das Material zu verdichten, anschließend wird die Druckbeaufschlagung beendet. Nach einer Verfestigungsperiode wird die Gießform geöffnet, um die Hohlräume 44 zu füllen. Dieser Einspritzzyklus wird kontinuierlich mit einer von der Größe und der Form der Formhohlräume 44 und vom Typ des zu gießenden Materials abhängigen Frequenzen wiederholt.
  • Obwohl die Beschreibung der Kaltkanal-Spritzgußdüse gemäß der Erfindung anhand der Erfindung einer bevorzugten Anwendungsform gegeben worden sind, kann der Fachmann selbstverständlich viele Abwandlungen vornehmen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (7)

1. Eine Spritzgießdüse (14) mit einem hinteren Ende (28), einem vorderen Ende (34) und einem Kanal (48) für flüssiges Schmelzematerial, der sich durch diese hindurch erstreckt, um flüssiges Schmelzematerial nach vom zu zumindest einem Anschnitt zu befördern, wobei jeder dieses zumindest einen Anschnittes sich durch eine beheizte Gießform zu einem Formhohlraum erstreckt, der Kanal (48) für das flüssige Schmelzematerial erstreckt sich durch die Düse (14) von einem zentralen Einlaß (50) an dem hinteren Ende (28), und die Düse (14) hat eine Kühlfluidleitung (82) mit einem Einlaßabschnitt (84), einen Auslaßabschnitt (86) und einen schraubenförmigen Abschnitt (88), wobei der schraubenlinienförmige Abschnitt (88) sich konzentrisch um zumindest einen Abschnitt des Kanals (48) für das flüssige Schmelzematerial erstreckt, wodurch das Kühlfluid, das durch die Kühlfluidleitung (82) strömt, das flüssige Schmelzematerial, das nach vom durch den Kanal (48) für flüssiges Schmelzematerial strömt, kühlt, und wobei der schraubenlinienförmige Abschnitt (88) durch einen inneren Teil (100) eines langgestreckten Mittelabschnitt (30) der Düse (14) gebildet wird, dieser innere Teil eine spiralförmige Nut (102) hat, und durch eine äußere Hülse (98), passend auf den inneren Teil (100) aufgesetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (98) auf dem inneren Teil (100) hartaufgelöted ist, um so eine einstückige Kühlfluidleitung (82) in der Düse (14) zu schaffen.
2. Eine Spritzgießdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Mittlelabschnitt (30) mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenoberfläche (32) und einem äußeren Kragenabschnitt (26) versehen ist, der sich benachbart zu den hinteren Endes (28) um den Mittelabschnitt (30) herum erstreckt, und die Düse (14) in einer Bohrung (36) in der beheizten Gießform (12) sitzt, mit einem isolierenden Luftzwischenraum (46), der sich zwischen der Außenoberfläche (32) des Mittelabschnittes (30) der Düse (14) und einer umgebenden Innenoberfläche (47) der Bohrung (36) erstreckt.
3. Eine Spritzgießdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der schraubenlinienförmige Abschnitt (88) der Kühlfluidleitung (82) entlang des Mittelabschnittes (30) der Düse (14) erstreckt und der Einlaßabschnitt (84) und der Auslaßabschnitt (86) der Kühlfluidleitung (82) sich von dem schraubenlinienförmigen Abschnitt (88) der Kühlfluidleitung (82) radial nach außen durch den äußeren Kragenbereich (26) der Düse (14) erstrecken.
4. Eine Spritzgießdüse nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (48) für das flüssige Schmelzematerial sich zentral durch die Düse (14) von dem hinteren Ende (28) zu dem vorderen Ende (34) erstreckt, und der schraubenlinienförmige Abschnitt (88) der Kühlfluidleitung (82) mit vorbestimmten Abständen zwischen dem zentralen Kanal (48) für das flüssige Schmelzematerial und der Außenoberfläche (32) des Mittelabschnittes (30) der Düse (14) beabstandet ist.
5. Eine Spritzgießdüse nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßabschnitt (84) der Kühlfluidleitung (82) ein erstes einstückiges Rohr ist, das sich durch den äußeren Kragenabschnitt (26) der Düse (14) zu dem schraubenlinienförmigen Abschnitt (88) der Kühlfluidleitung (82) nach innen erstreckt und eine erste äußere Verbindung (94) besitzt, die mit einer Kühlfluid- Zuführungsleitung verbunden werden soll.
6. Eine Spritzgießßdüse nach einem der Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßabschnitt (86) der Kühlfluidleitung (82) ein zweites einstückiges Rohr ist, das sich von dem schraubenlinienförmigen Abschnitt (88) der Kühlfluidleitung (82) durch den äußeren Kragenabschnitt (26) der Düse (14) nach außen erstreckt und eine zweite äußere Verbindung (96) besitzt, die mit einer Kühlfluid-Rückführungsleitung verbunden werden soll.
7. Verfahren zur Herstellung einer Spritzgießdüse (14), die eine schraubenlinienförmige Kühlfluidleitung (88) hat, das Verfahren weist folgende Schritte auf:
(a) Versehen eines inneren Teiles (100) eines langgestreckten Mittelabschnittes (30) der Düse (14) mit einer spiralförmigen Nut (102),
(b) Montieren einer Hülse (98) über das innere Teil (100), dadurch gekennzeichnet, daß
(c) die Verbindungen zwischen dem inneren Teil (100) und der äußeren Hülse (98) durch Vakuum-Hartlöten verbunden sind.
DE69520807T 1994-06-30 1995-06-20 Spritzgiessdüse mit schraubenförmiger Kühlleitung Expired - Lifetime DE69520807T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002127210A CA2127210C (en) 1994-06-30 1994-06-30 Injection molding nozzle with helical cooling conduit

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DE69520807D1 DE69520807D1 (de) 2001-06-07
DE69520807T2 true DE69520807T2 (de) 2001-08-09

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19522328A Withdrawn DE19522328A1 (de) 1994-06-30 1995-06-20 Druckdüse mit schraubenlinienförmiger Kühlungsleitung
DE69520807T Expired - Lifetime DE69520807T2 (de) 1994-06-30 1995-06-20 Spritzgiessdüse mit schraubenförmiger Kühlleitung

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DE19522328A Withdrawn DE19522328A1 (de) 1994-06-30 1995-06-20 Druckdüse mit schraubenlinienförmiger Kühlungsleitung

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US (1) US5427519A (de)
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