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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einbringung von Fluid, insbesondere von Wasser, in wenigstens eine Kavität eines Werkzeuges einer Spritzgiessmaschine mit einer Pumpe, welche das Fluid durch eine Leitung zu einer Einlassöffnung im Werkzeug fördert.
Derartige Einrichtungen werden im Rahmen der so genannten Fluidinjektionsverfahren des Spritzgiessens eingesetzt. Hierbei wird nach dem Einspritzen von Kunststoff in die Kavität ein erstes Fluid in das Innere des eingespritzten Kunststoffvolumens eingebracht, wodurch ein Kunststoffhohlkörper gebildet wird. Danach erfolgt ein Spülen des Hohlraumes des Kunststoffhohlkörpers mit dem ersten oder einem zweiten Fluid, um die Wärme des Kunststoffes konvektiv abzutransportieren.
Anschliessend kann ein Spülen des Hohlraumes mit einem weiteren Fluid erfolgen, um Rückstände der vorhergehende Fluide zu beseitigen.
Häufig wird als Fluid Wasser eingesetzt, welches unter hohem Druck (typischer Weise über 100 bar) in das Innere des eingespritzten Kunststoffes gepumpt wird.
Vielfach wird zum Spülen des Hohlraumes ebenfalls Wasser verwendet, wobei allfällige Wasserrückstände aus dem Hohlraum mittels Gas, beispielsweise Pressluft, befördert werden.
Während bei der fluidinduzierten Ausbildung des Hohlkörpers typischer Weise hohe Drücke (grösser als 100 bar) und geringe Flussraten (kleiner 5 l/min) benötigt werden, sind für das Spülen hohe Flussraten (grösser 5 l/min) bei geringen Drücken (kleiner als 100 bar) vorteilhaft.
Erfolgt das Ausblasen der Fluidrückstände im Formteilhohlraum über die selben Zuleitungen wie die Fluidzufuhr, ist vor dem nächsten Fluideinspritzvorgang die Zuleitung zu fluten, was vorzugsweise ebenfalls bei hohen Flussraten und geringen Drücken erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemässe Einrichtung derart weiterzubilden,
dass eine konstruktiv einfache Lösung für das Bereitstellen der unterschiedlichen Drücke bzw. Flussraten erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das Vorsehen eines unter erhöhten Druck setzbaren Behälter können die benötigten hohen Drücke bei geringen Flussraten in einfacher Weise bereitgestellt werden. Unter einer
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Pumpe wird im Sinne dieser Offenbarung eine Durchflusspumpe verstanden. Ein Dosierkolben oder dergleichen stellt also keine Pumpe im Sinne der Erfindung dar.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
So kann vorgesehen sein, dass der Behälter Teil eines wahlweise vor dem Rückschlagventil an die Leitung anschliessbaren Druckübersetzers ist.
Dies gestattet es für das Einbringen des Fluids in die Kavität eine Pumpe zu verwenden, welche bei geringem Druck arbeitet und eine hohe Flussrate erzeugen kann. Die benötigten hohen Drücke können durch den Druckübersetzer erzeugt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Druckübersetzer vor dem Rückschlagventil, also zwischen der Pumpe und dem Rückschlagventil, an die Leitung angeschlossen ist. Dies gestattet das Beaufschlagen des Druckübersetzers mittels derselben Pumpe, durch welche das Fluid in die Kavität eingebracht wird.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Behälter durch einen verschiebbaren Kolben begrenzt ist, welcher von einer Antriebseinheit beaufschlagbar ist.
Die Antriebseinheit kann beispielsweise eine Hydraulikpumpe, eine Regelpumpe, einen Elektromotor, einen pneumatischen Motor oder ein Proportionalventil umfassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteiles, bei dem Kunststoff in wenigstens eine Kavität eines Werkzeuges eingebracht wird, wobei nach dem Einbringen des Kunststoffes ein Fluid, vorzugsweise Wasser, zuerst aus einem unter erhöhten Druck setzbaren Behälter und danach mittels einer Pumpe in das Innere des in der Kavität befindlichen Hohlkörpers befördert wird.
Nach Beendigung der Abkühlphase des Kunststoffes kann das im Hohlkörper befindliche Fluid vorzugsweise mit Druckluft aus dem Hohlkö[phi]er ausgeblasen werden.
Um eine im Wesentlichen vollständige Entfernung des Fluids aus dem Hohlkörper zu erzielen, kann es vorteilhaft sein,
Druckschwankungen im Hohlkö[phi]er zu erzeugen.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit dem Fluidstrom von der Pumpe eine Saugvorrichtung, vorzugsweise eine Wasserstrahlpumpe, angetrieben wird, durch welche in
3 der Kavität ein Unterdruck erzeugt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kolben des unter erhöhten Druck setzbaren Behälters stossweise zur Erzeugung eines Unter- oder Überdrucks verfahren wird.
Ganz allgemein kann das Verschieben des Kolbens gesteuert bzw. geregelt erfolgen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung.
Dabei zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung und Fig. 2 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Anordnung eines Druckübersetzers 5 vorgesehen, welcher zwischen einem Rückschlagventil 2 und einer Pumpe 10 an die Leitung 1 anschliessbar ist. Teil des Druckübersetzers 5 ist der unter erhöhten Druck setzbare Behälter 4, welcher über die Zweigleitung 3 zwischen dem Rückschlagventil 2 und dem Werkzeug 8 an die Leitung 1 angeschlossen ist.
Bei der Pumpe 10 handelt es sich um eine bei niedrigen Drücken und hoher Flussrate arbeitenden Pumpe. Konkret kann eine Wasse[phi]umpe vorgesehen sein, welche bei ca. 20 bar eine Flussrate von etwa 30 l/min erzielt.
Durch den Druckübersetzer 5 wird in der Zweigleitung 3 in diesem Fall ein Druck von ca. 600 bar bei einer Flussrate von etwas 1 l/min erzeugt.
Hinter dem Werkzeug 8 ist ein Abfluss 9 für das Fluid vorgesehen, welcher in einen Behälter mündet, sodass das Fluid wieder verwendet werden kann.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der unter erhöhten Druck setzbare Behälter 4 durch einen verschiebbaren Kolben 6 begrenzt, welcher im gezeigten Fall durch eine Hydraulikpumpe 7 beaufschlagbar ist. Da eine derartige Hydraulikpumpe 7 bei hohen Drücken und geringen Flussraten arbeiten kann, ist in diesem Fall das Vorsehen eines Druckübersetzers 5 nicht notwendig. Es wird festgehalten, dass die erfindungsgemässe Einrichtung nicht auf die Verwendung von Wasser oder Luft als Fluide beschränkt ist.
Anders als in den Fig. 1 und 2 dargestellt, kann das Werkzeug 8 mehrere Kavitäten enthalten, wobei jede Kavität mit mindestens einem unter erhöhten Druck setzbaren Behälter 4 in Verbindung stehen kann. Andererseits können auch mehrere unter erhöhten Druck setzbare Behälter 4 mit einer Kavität in Verbindung stehen.
Der Druckübersetzer 5 kann mit Ventilen zum Entlüften oder Begasen versehen sein, welche in den Figuren nicht dargestellt sind.
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The present invention relates to a device for introducing fluid, in particular water, into at least one cavity of a tool of an injection molding machine with a pump, which conveys the fluid through a line to an inlet opening in the tool.
Such devices are used in the context of the so-called fluid injection method of injection molding. Here, after the injection of plastic into the cavity, a first fluid is introduced into the interior of the injected plastic volume, whereby a hollow plastic body is formed. Thereafter, a purging of the cavity of the hollow plastic body with the first or a second fluid to carry away the heat of the plastic convective.
Subsequently, a flushing of the cavity with another fluid can be carried out to eliminate residues of the previous fluids.
Often, the fluid used is water, which is pumped under high pressure (typically over 100 bar) into the interior of the injected plastic.
In many cases, water is also used to rinse the cavity, wherein any water residues from the cavity by means of gas, such as compressed air, are transported.
While in the fluid-induced formation of the hollow body typically high pressures (greater than 100 bar) and low flow rates (less than 5 l / min) are required for flushing high flow rates (greater 5 l / min) at low pressures (less than 100 bar) advantageous.
If the fluid residues in the molding cavity are blown out via the same supply lines as the fluid supply, the supply line is to be flooded before the next fluid injection process, which is preferably likewise carried out at high flow rates and low pressures.
The object of the invention is to develop a generic device in such a way
that a structurally simple solution for providing the different pressures or flow rates takes place.
This object is achieved by a device having the features of claim 1.
By providing a pressurizable container, the high pressures required can be readily provided at low flow rates. Under one
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Pump is understood in terms of this disclosure, a flow pump. A dosing or the like thus does not constitute a pump in the context of the invention.
Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
Thus, it can be provided that the container is part of a selectively connectable before the check valve to the line pressure booster.
This allows for the introduction of the fluid into the cavity to use a pump which operates at low pressure and can produce a high flow rate. The required high pressures can be generated by the pressure booster.
It is particularly advantageous if the pressure booster is connected to the line in front of the check valve, ie between the pump and the check valve. This allows the application of the pressure booster by means of the same pump, through which the fluid is introduced into the cavity.
Alternatively it can be provided that the container is limited by a displaceable piston which can be acted upon by a drive unit.
The drive unit may comprise, for example, a hydraulic pump, a control pump, an electric motor, a pneumatic motor or a proportional valve.
The present invention also relates to a method for producing a plastic molded part, wherein the plastic is introduced into at least one cavity of a tool, wherein after the introduction of the plastic, a fluid, preferably water, first from a pressurizable container under pressure and then by means of a pump in the interior of the hollow body located in the cavity is conveyed.
After completion of the cooling phase of the plastic, the fluid contained in the hollow body can preferably be blown out of the hollow chamber with compressed air.
In order to achieve a substantially complete removal of the fluid from the hollow body, it may be advantageous
Pressure fluctuations in Hohlkö [phi] he produce.
This can be done, for example, by the fluid flow from the pump driving a suction device, preferably a water jet pump, through which
3 of the cavity, a negative pressure can be generated. Alternatively or additionally, it can be provided that the piston of the container, which can be placed under increased pressure, is moved in blocks to generate an underpressure or overpressure.
In general, the displacement of the piston can be controlled or regulated.
Further advantages and details of the invention will become apparent from the following figures and the associated description of the figures.
Showing:
1 shows a schematic representation of a first embodiment of an inventive device and Fig. 2 shows a schematic representation of another embodiment of an inventive device.
In the embodiment of FIG. 1, the arrangement of a pressure booster 5 is provided, which can be connected between a check valve 2 and a pump 10 to the line 1. Part of the pressure booster 5 is the settable under increased pressure container 4, which is connected via the branch line 3 between the check valve 2 and the tool 8 to the line 1.
The pump 10 is a pump operating at low pressures and high flow rates. Specifically, a Wasse [phi] umpe be provided which achieves a flow rate of about 30 l / min at about 20 bar.
By the pressure booster 5, a pressure of about 600 bar at a flow rate of about 1 l / min is generated in the branch line 3 in this case.
Behind the tool 8, a drain 9 is provided for the fluid, which opens into a container, so that the fluid can be reused.
In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the container 4, which can be placed under increased pressure, is delimited by a displaceable piston 6, which in the case shown can be acted upon by a hydraulic pump 7. Since such a hydraulic pump 7 can operate at high pressures and low flow rates, the provision of a pressure booster 5 is not necessary in this case. It should be noted that the device according to the invention is not limited to the use of water or air as fluids.
Unlike in FIGS. 1 and 2, the tool 8 can contain a plurality of cavities, wherein each cavity can communicate with at least one container 4 which can be placed under elevated pressure. On the other hand, several containers 4 which can be placed under elevated pressure can also be connected to a cavity.
The pressure booster 5 may be provided with valves for venting or gassing, which are not shown in the figures.