AT501891B1

AT501891B1 - DEVICE FOR INTRODUCING FLUID

Info

Publication number: AT501891B1
Application number: AT15892005A
Authority: AT
Inventors: Georg Dipl Ing Steinbichler; Walter Dr Pitscheneder
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-12-15
Also published as: DE102006041580B4; AT501891A4; DE102006041580A1

Description

2 AT 501 891 B12 AT 501 891 B1

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. 5 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 konvek-io tiv 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 15 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 Spü-20 len hohe Flussraten (größer 5 l/min) bei geringen Drücken (kleiner als 100 bar) vorteilhaft.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. 5 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. This is followed by a rinsing of the cavity of the hollow plastic body with the first or a second fluid in order to remove the heat of the plastic convective-tively. Subsequently, flushing of the cavity with another fluid can be done 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 for rinsing 15 of the cavity, wherein any water residues from the cavity by means of gas, such as compressed air, are transported. While in the case of 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, high flow rates (greater than 5 l / min) for low-pressure ( less than 100 bar) is advantageous.

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. 25If 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. 25

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung derart weiterzubilden, dass eine konstruktiv einfache Lösung für das Bereitstellen der unterschiedlichen Drücke bzw. Flussraten erfolgt. 30 Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is to develop a generic device such 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.

Durch das Vorsehen eines unter erhöhten Druck setzbaren Behälter können die benötigten hohen Drücke bei geringen Flussraten in einfacher Weise bereitgestellt werden. Unter einer Pumpe wird im Sinne dieser Offenbarung eine Durchflusspumpe verstanden. Ein Dosierkolben 35 oder dergleichen stellt also keine Pumpe im Sinne der Erfindung dar.By providing a pressurizable container, the high pressures required can be readily provided at low flow rates. Under a pump is understood in the sense of this disclosure, a flow pump. A metering piston 35 or the like thus does not constitute a pump in the sense of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

So kann vorgesehen sein, dass der Behälter Teil eines wahlweise vor dem Rückschlagventil an 40 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. 45 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. so 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. 55 Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteiles, 3 AT 501 891 B1 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. 5Thus it can be provided that the container is part of a selectively connectable before the check valve to the line 40 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 before the check valve, that is 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. As an alternative, it can be provided that the container is delimited by a displaceable piston, which can be acted on 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 container can be placed under elevated pressure and then transported by means of a pump into the interior of the hollow body located in the cavity. 5

Nach Beendigung der Abkühlphase des Kunststoffes kann das im Hohlkörper befindliche Fluid vorzugsweise mit Druckluft aus dem Hohlkörper ausgeblasen werden.After completion of the cooling phase of the plastic, the fluid contained in the hollow body can be preferably blown out of the hollow body with compressed air.

Um eine im Wesentlichen vollständige Entfernung des Fluids aus dem Hohlkörper zu erzielen, io kann es vorteilhaft sein, Druckschwankungen im Hohlkörper zu erzeugen.In order to achieve a substantially complete removal of the fluid from the hollow body, it may be advantageous to generate pressure fluctuations in the hollow body.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit dem Fluidstrom von der Pumpe eine Saugvorrichtung, vorzugsweise eine Wasserstrahlpumpe, angetrieben wird, durch welche in der Kavität ein Unterdrück erzeugt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, 15 dass der Kolben des unter erhöhten Druck setzbaren Behälters stoßweise zur Erzeugung eines Unter- oder Überdrucks verfahren wird.This can be done, for example, by the fact that with the fluid flow from the pump, a suction device, preferably a water jet pump, is driven, through which a negative pressure can be generated in the cavity. Alternatively or additionally, it can be provided that the piston of the container which can be placed under increased pressure is moved intermittently in order to generate an underpressure or overpressure.

Ganz allgemein kann das Verschieben des Kolbens gesteuert bzw. geregelt erfolgen. 20 Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen: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:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung und 25 Fig. 2 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung.1 shows a schematic representation of a first embodiment of a device according to the invention and FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of a device according to the invention.

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 30 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.In the embodiment of FIG. 1, the arrangement of a pressure booster 5 is provided, which is connectable between a check valve 2 and a pump 10 to the line 1 30. 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.

Bei der Pumpe 10 handelt es sich um eine bei niedrigen Drücken und hoher Flussrate arbeiten-35 den Pumpe. Konkret kann eine Wasserpumpe 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 I/min erzeugt.The pump 10 is a pump operating at low pressures and high flow rates. Specifically, a water pump can 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 I / min is generated in the branch line 3 in this case.

Hinter dem Werkzeug 8 ist ein Abfluss 9 für das Fluid vorgesehen, welcher in einen Behälter 40 mündet, sodass das Fluid wieder verwendet werden kann.Behind the tool 8, a drain 9 is provided for the fluid, which opens into a container 40, so that the fluid can be reused.

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 45 Flussraten arbeiten kann, ist in diesem Fall das Vorsehen eines Druckübersetzers 5 nicht notwendig.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 45, the provision of a pressure booster 5 is not necessary in this case.

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 so 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.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 may contain a plurality of cavities, wherein each cavity may 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.

Der Druckübersetzer 5 kann mit Ventilen zum Entlüften oder Begasen versehen sein, welche in 55 den Figuren nicht dargestellt sind.The pressure intensifier 5 may be provided with valves for venting or gassing, which are not shown in the figures 55.

Claims

1. 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 fluid through 5! a conduit to an inlet opening in the tool promotes, characterized in that in the conduit (1) a check valve (2) is provided, and that tool side of this a branch line (3) leads to a pressurized container under increased pressure (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the container (4) is part of a io optionally before the check valve (2) to the line (1) connectable Drucküberset zers (5).

3. Device according to claim 1, characterized in that the container (4) by a displaceable piston (6) is limited, which is acted upon by a drive unit bar. 15

4. Device according to claim 3, characterized in that the drive unit comprises a hydraulic pump (7), a control pump, an electric motor, a pneumatic motor or a proportional valve.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an on direction for generating an overpressure or underpressure is provided, which is connectable via a line with a cavity of the tool (8).

6. Device according to claim 5, characterized in that the displaceable piston (6) 25 of the container (4) forms the device for generating an overpressure or underpressure.

7. A process for producing a plastic molded part, in particular with a device according to one of claims 1 to 6, wherein the plastic is introduced into at least one cavity of a tool, characterized in that after the introduction of the plastic 30, a fluid, preferably water, first out a set under increased pressure Baren container (4) and then transported by means of a pump into the interior of the hollow body located in the cavity.

8. The method according to claim 7, characterized in that the fluid is then preferably pre-blown with compressed air from the hollow body.

9. The method according to claim 8, characterized in that for essentially complete removal of the fluid pressure fluctuations are generated in the hollow body.

10. The method according to claim 9, characterized in that for generating the pressure fluctuations of the piston (6) is intermittently moved. For this purpose 1 sheet of drawings 45 50 55