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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen und Montieren von individuell gestalteten Heißläufer-Verteilerplatten unterschiedlicher Konfiguration.
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Hintergrund der Erfindung
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Heißläufersysteme zum Spritzgießen sind im Stand der Technik gut bekannt. Heißläufersysteme umfassen generell eine Verteilerplatte mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen. Die in solchen Heißläufersystemen genutzten Verteilerplatten gibt es in einer Vielfalt von unterschiedlichen Formen, Gestaltungen, und Stilen, abhängig von Kunden- und/oder Herstellungsvorgaben. Zum Beispiel können die Verteilerplatten eine gerade Balkenform, eine X-Form, eine H-Form, eine Y-Form, eine Y-Plattenform oder eine H-Plattenform aufweisen. Zusätzlich können Verteilerplatten in einem großen Bereich von Längen (z. B. 150 mm bis 600 mm) und Dicken (z. B. 25 mm bis 40 mm) ausgestaltet werden und die Strömungskanäle der Verteilerplatte in einem großen Bereich von Durchmessern (z. B. 3 mm bis 12 mm) ausgestaltet werden.
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Auch die Anzahl, der Teilungsabstand und der Typ der Düsen, die mit den Verteilerplatten verwendet werden, kann in Abhängigkeit der Kunden- und/oder Herstellungsangaben variieren. Zum Beispiel können irgendwo zwischen zwei und acht Düsen (oder mehr) bei einer Verteilerplatte verwendet werden, wobei jede Düse in beliebigen Abständen (d. h. Düsenteilung) von 30 mm bis 250 mm von dem Schmelzeneintritt der Verteilerplatte entfernt angeordnet sein kann. Außerdem können die Düsen eine Anzahl von unterschiedlichen Formen, Größen, Mundstückarten, Angussöffnungsgestaltungen (z. B. thermischer Anguss oder Ventilanguss) und Bereiche von Spritzgewichten aufweisen.
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Offensichtlich ist es sehr unpraktisch und teuer, wenn nicht gar unmöglich, alle möglicherweise existierenden Kombinationen von Heißläufersystemen vorzufertigen und vorzumontieren und sie inventarisiert gelagert zu halten, um sie bei einer Erteilung eines Auftrags an einen Kunden zu liefern. Im Gegensatz dazu wäre es unerwünscht, die Formen, Ausführungen, Stile, Typen und/oder Größen der Verteilerplatten und Düsen in einem Heißläufersystem übermäßig zu begrenzen, und damit die Möglichkeit der Kunden zu beschränken, ihr Heißläufersystem individuell zu gestalten. Daher werden Heißläufersysteme, um sie an die verschiedenen Gestaltungen und kundenabhängigen technischen Anforderungen anzupassen, typischerweise nicht hergestellt und montiert, bis die Kunden die Aufträge für die Heißläufersysteme erteilt haben und ihre Gestaltungsanforderung spezifiziert haben. Folglich kann die Herstellung und die Montage solcher Heißläufersysteme mehrere Wochen, wenn nicht mehrere Monate, bis zur Vollendung dauern, da die gesamte Arbeit erst nach der Erteilung des Kundenauftrags ausgeführt wird.
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Ein typisches Heißläufersystem wird nach der folgenden gängigen Methode hergestellt und montiert. Im ersten Schritt nimmt der Hersteller von Heißläufern den Auftrag eines Kunden entgegen, einschließlich der technischen Anforderungen des Kunden für das bestellte Heißläufersystem. Basierend auf den Technischen Anforderungen des Kunden wird in einem zweiten Schritt das Rohmaterial für den Verteiler ausgesucht und die Verteilerplatte in einem dritten Schritt hergestellt durch spanendes Bearbeiten und Schleifen des Rohmaterials in die gewünschten Verteilerplattenabmessungen. Als Nächstes, in dem vierten Schritt, wird der Verteilerplatte ein Heizelement hinzugefügt, und im fünften Schritt werden die Haupt- und Hilfsströmungskanäle in die Verteilerplatte gebohrt. Dann, im sechsten Schritt, werden die Löcher für die Zusatzteile der Verteilerplatte gebohrt, ausgebohrt und/oder spanabhebend bearbeitet, und die vorgeschriebenen Einspritzdüsen im siebten Schritt hergestellt. Schließlich, im achten Schritt, werden die vorgeschriebenen Komponenten einschließlich der Einspritzdüsen, an der Verteilerplatte angebracht, womit das individuell gestaltete Heißläufersystem vollendet ist und im neunten Schritt an den Kunden ausgeliefert wird. Wie oben erwähnt, kann diese gängige Methode mehrere Wochen, wenn nicht Monate, dauern bis zur Vollendung.
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Dementsprechend wäre es wünschenswert, ein Verfahren bereitzustellen, das eine Beschleunigung der in Heißläufersystemen verwickelten Herstellungs- und Montageverfahren ermöglicht, um zu erlauben, dass die Kunden ihre Heißläufersysteme in einer kürzeren Zeit erhalten (d. h. eher in einigen Tagen als in einigen Wochen), und trotzdem den Kunden weiterhin die Flexibilität, ihre Heißläufersysteme individuell zu gestalten, bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung verwirklicht diesen Wunsch und überwindet die Probleme der gängigen Arten, indem sie ein Verfahren zum schnellen Herstellen und Montieren individuell gestalteter Heißläufersysteme bereitstellt unter Verwendung einer großen Auswahl von standardisierten Verteilerplatten, Düsen und anderen Lagerkomponenten, wie Verteilerheizelemente und Stopfen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Heißläufersysteme schnell aus teilweise vorgefertigten Komponenten zusammenzusetzen, während es weiterhin den Kunden erlaubt, aus einem breiten Bereich von Möglichkeiten für Verteilerplatten und Einspritzdüsen zu wählen und die Anforderung an ihr Heißläufersystem festzulegen.
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Überblick über die Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen und Montieren von Heißläufersystemen bereit, das die Schritte des Herstellens einer Vielzahl von Verteilerplatten, Einspritzdüsen und Stopfen, sowie das Hinzufügen von Heizelementen zu den Verteilerplatten umfasst. Das Verfahren der Erfindung umfasst auch die Schritte Strömungskanäle in die Verteilerplatten zu bohren und die Verteilerplatten, die Einspritzdüsen und die Stopfen in einem Lager einzuordnen. Das Verfahren der Erfindung umfasst weiter die Schritte Aufträge mit technischen Anforderungen für Heißläufersysteme entgegenzunehmen, und entsprechend den technischen Anforderungen der Aufträge Verteilerplatten, Einspritzdüsen und Stopfen aus dem Lager zu entnehmen. Zusätzlich umfasst das Verfahren der Erfindung die Schritte an Positionen, die den technischen Anforderungen der Aufträge entsprechen, Löcher für die Stopfen in den Verteilerplatten auszubohren, die Stopfen in die ausgebohrten Löcher in den Verteilerplatten einzufügen und die Düsen auf den Verteilerplatten in Ausrichtung mit den Stopfen zu befestigen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen und Montieren eines Heißläufersystems darstellt.
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2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen und Montieren eines Heißläufersystems darstellt.
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3A bis 3J zeigen perspektivische Ansichten eines Teils eines geraden balkenförmigen Zweidüsenheißläufersystems, das entsprechend dem Verfahren aus 2 hergestellt und montiert ist.
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3K bis 3M zeigen detaillierte Drauf- und Seitenansichten eines Teils sowohl des geraden balkenförmigen Zweidüsenheißläufersystems aus 3J, als auch einen Teil von beispielhaften X-förmigen und H-förmigen Vierdüsenheißläufersystemen, zusammen mit Tabellen für bevorzugte Düsenteilungen und Verteilerabmessungen für solche Heißläufersysteme.
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4 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines Stopfens des Heißläufersystems aus 3J entlang der Linie A-A.
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5 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Stopfens aus 4 gedreht in eine seitliche Position und eine parallele Ausrichtung.
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6 zeigt einen Ausschnitt einer seitlichen Querschnittsansicht des Stopfens aus 5 angeordnet in einem abgeänderten Bohrloch, das entsprechend zu dem Stopfen in eine seitliche Position und eine parallele Ausrichtung gedreht worden ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung
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1 beschreibt ein Blockdiagramm für ein bevorzugtes Verfahren 10 zum schnellen Montieren und Herstellen von individuell gestalteten Heißläufersystemen. Wie in 1 gezeigt, startet das Verfahren 10 vorteilhafterweise mit ungefähr 80% des Herstellens und Montierens der Heißläufersysteme und der standardisierten Verteiler A, B, C, die im ersten Abschnitt abgeschlossen werden, im Folgenden als Phase 1 bezeichnet (siehe unten). Dann kann ein Kunde einen Auftrag erteilen für die auf Lager gehaltenen, 80% vollständigen Heißläufersysteme und zwischen den Verteilern A, B und/oder C auswählen. Nachdem ein Auftrag entgegengenommen worden ist, werden die notwendigen Verteiler und Komponenten aus dem Lager entnommen, und das Herstellen und Montieren der Heißläufersysteme in einem zweiten Abschnitt zu 100% vervollständigt, im Folgenden als Phase 2 bezeichnet (siehe unten). Die Heißläufersysteme stützen sich vollständig auf die im Kundenauftrag angegebenen Gesichtspunkte, wie die Düsenteilung, X.
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2 zeigt ein Flussdiagramm, das das bevorzugte Verfahren
10 in größerem Detail beschreibt. Wie in
2 gezeigt, beginnt das Verfahren
10 mit dem Schritt
12, in dem das Rohmaterial für eine Vielzahl von verschiedenen Verteilerplatten ausgesucht wird. In Schritt
14 wird eine Vielfalt von verschiedenen standardisierten Verteilerplatten hergestellt durch das spanende Bearbeiten und das Schleifen des ausgewählten Rohmaterials in verschiedene standardisiere Verteilerplattenformen, Ausführungen und Abmessungen. In einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist das ausgewählte Rohmaterial Stahl, das zu einer geraden Balkenform, X-Form, H-Form, Y-Form, Y-Plattenform oder H-Plattenform verarbeitet wird. In diesem beispielhaften Verfahren kann jede Verteilerplatte auch in einem großen Bereich von Dicken, vorteilhafterweise von ungefähr 30 mm bis ungefähr 37 mm, ausgeführt werden und die Strömungskanäle der Verteilerplatten können in einem weiten Bereich von Durchmessern, vorteilhafterweise von ungefähr 3 mm bis ungefähr 12 mm, ausgeführt werden. Für mehr Informationen über die verschiedenen Formen, Ausführungen, Größen, und Stile der Verteilerplatten, die für den Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, siehe
US 4761343 A ,
US 5007821 A ,
US 5030084 A ,
US 5441197 A ,
US 5705202 A und
US 5792493 A , wobei alle von diesen präzise in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
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Wie in 2 gezeigt, ist der nächste Schritt des Verfahrens 10 der vorliegenden Erfindung der Schritt 16, in dem die Heizelementnuten in die Verteilerplatte eingefräst werden. In Schritt 18 werden die Löcher für alle Verteileranbauteile, wie Schmelzeinlassverbindungsstücke, Heizkomponenten und/oder, Verteilerpositions-, Verbindungs- und Ausrichtungsstifte, maschinell in die Verteilerplatten eingebracht. Als nächstes werden die Hauptströmungskanäle in Schritt 20 in die Verteilerplatten gebohrt (z. B. Tieflochbohren). Wie vorher erwähnt, sind die Durchmesser der Hauptströmungskanäle vorteilhafterweise im Bereich von 3 mm bis 12 mm.
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In Schritt
22 werden Heizelemente eingelegt und in die Heizelementnuten, die vorher in die Verteilerplatten eingefräst wurden, installiert. Jegliche bekannten Methoden können zum Herstellen und Installieren solcher Heizelemente genutzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Hartlöten, Einpressen, Plasmaspritzen und Ähnliches. Für mehr Informationen und weitere Methoden zum Herstellen und Installieren der Heizelemente für die vorliegende Erfindung siehe
US 3095604 A ,
US 4381685 A ,
US 5496188 A ,
US 4439915 A ,
US 4638548 A ,
US 4888822 A ,
WO 99/20451 A1 ,
EP 0425981 A2 und
EP 0282490 A1 , wobei alle von diesen präzise in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
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Die Einspritzdüsen und Stopfen, die zusammen mit den Verteilerplatten genutzt werden, werden in Schritt
24 hergestellt. Jede der Einspritzdüsen offenbart und beschrieben in den oben aufgenommenen Patenten, kann auch mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Vorteilhafterweise können die Einspritzdüsen eine standartisierte Länge von 36 bis 380 mm haben, einen Strömungskanaldurchmesser von 3 mm bis 12 mm, einen Spritzgewichtbereich von 0,1 g bis 1500 g, eine Vielfalt von verschiedenen Düsenspitzengestaltungen und können außerdem entweder mit einer thermischen Angussöffnung oder einer Ventilangussöffnung versehen sein. In einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann jede Einspritzdüse so hergestellt sein, dass sie anpassungsfähig für verschiedene unterschiedliche Öffnungsgrößen ist in Übereinstimmung mit
US 4579520 A , die präzise in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Der Einsatz einer anpassungsfähigen Einspritzdüse standardisiert die Einspritzdüsen weiter und reduziert die Herstellungs- und Inventarisierungskosten, weil weniger Düsen mehr Größen abdecken.
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Eine Anzahl von verschiedenen Stopfen mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen kann genutzt werden. Zum Beispiel können die Stopfen so gestaltet sein, um in die ausgebohrten Löcher der Verteilerplatten eingefügt und in diesen ausgerichtet zu werden, lotrecht und/oder parallel zu den Hauptströmungskanälen in den Verteilerplatten. Für mehr Informationen über Stopfen, die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, siehe
US 5762976 A ,
US 6007108 A ,
US 5441197 A ,
US 5388389 A und
EP 0875355 A1 , wobei alle von diesen präzise in ihrer Gesamtheit durch Bezug hierin aufgenommen sind. Zusätzlich zu den Stopfen ist es selbstverständlich, dass Verbindungshülsen ebenso mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gebraucht werden können. Wenn Verbindungshülsen hergestellt und mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden, dann werden vorzugsweise auch Verteilerdüsen hergestellt und zusammen mit den Verbindungshülsen für das Verfahren der vorliegenden Erfindung genutzt. Für mehr Informationen über Verbindungshülsen und Verteilerdüsen siehe
US 5792493 A , die präzise in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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Wie in 2 gezeigt, wird das Verfahren 10 der vorliegenden Erfindung mit Schritt 26 fortgesetzt, wobei die hergestellten Verteilerplatten, Düsen, Stopfen und andere Heißläuferkomponenten (zum Beispiel Verbindungshülsen und Verteilerdüsen) aufbewahrt und in einem Lager eingeordnet werden. Vorzugsweise wird eine Auswahl von verschiedenen Verteilerplatten, Düsen, Stopfen, und anderen Heißläuferkomponenten hergestellt und auf Lager gehalten, um einem Kunden eine Vielfalt von Möglichkeiten für Verteilerformen, -längen und -dicken, Düsentypen, -größen und Gestaltungen der Öffnungen, Stopfendurchmesser und -längen, sowie Kombinationen davon zu ermöglichen. Im Sinne der vorliegenden Anwendung wird Schritt 12 bis 26 des Verfahrens 10 im Folgenden gemeinsam als Phase 1 bezeichnet. Es ist selbstverständlich, dass trotzdem mehr oder weniger Schritte in die Phase 1 eingebunden werden können, und dass das Verfahren 10 fährt nicht nur auf die Schritte der Phase 1, wie sie in 2 gezeigt und hierin beschrieben sind, begrenzt sind. Zusätzlich ist es selbstverständlich, dass einzelne Aufträge der Schritte in Phase eins nicht notwendigerweise beschränkt sind, sondern abhängig von den Herstellungsvorgaben neu geordnet werden können. Außerdem ist es selbstverständlich, dass Phase 1 in einer fortlaufenden Schleife ausgeführt werden kann, um den auf Lager gehaltenen Bestand auf einem gefüllten Niveau zu halten.
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Das Verfahren 10 fährt mit Schritt 28 fort, wie in 2 gezeigt. In Schritt 28 nimmt der Heißläuferhersteller einen Kundenauftrag für ein Heißläufersystem entgegen, einschließlich der Beschreibung des Heißläufersystems, ausgewählt aus den bereitgestellten Bereichen und Möglichkeiten entsprechend den Verteilerplatten, Düsen, Stopfen und anderen Heißläuferkomponenten im Lager. Zum Beispiel kann der Kunde eine Verteilerplatte mit jeder Standardlänge zwischen 150 mm und 600 mm, jeder Standarddicke zwischen 25 mm und 40 mm und jeden Standardströmungskanaldurchmesser zwischen 3 mm und 12 mm vorschreiben. Der Kunde kann außerdem eine gerade Balkenform, eine X-Form, eine H-Form, eine Y-Form, eine Y-Plattenform oder eine H-Plattenform vorschreiben, als auch die Anzahl der Düsen (z. B. zwei bis acht) und die Düsenteilung (z. B. 30 mm bis 250 mm). Schließlich kann der Kunde auch die Formen, Größen, Spitzengestaltung, Gestaltung der Angussöffnung und den Bereich des Spritzgewichts der Einspritzdüsen vorschreiben, abhängig von den Düsen die hergestellt und im Lager eingeordnet wurden.
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In Schritt 30 werden die Verteilerplatten, Düsen, und Stopfen entsprechend den Kundenaufträgen und technischen Anforderungen dem Lager entnommen. Das Verfahren 10 fährt mit Schritt 32 fort, in dem die notwendigen Löcher und Schlitze für die Stopfen in der Verteilerplatte an den durch den Kundenauftrag und die durch die Beschreibung des Heißläufersystems bestimmten Positionen ausgebohrt werden. Zum Beispiel werden, wenn ein Kunde einen Düsenteilungsbereich von 100 mm vorgeschrieben hat, die Löcher und Schlitze für die Stopfen 100 mm seitlich vom Schmelzeeinlass gebohrt. Wie in 2 gezeigt, werden die Löcher zum Anbringen der ausgewählten Düsen in Schritt 34 um die ausgebohrten Löcher und Schlitze für die Stopfen in die Verteilerplatte gebohrt.
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Als nächstes, in Schritt 36, werden die ausgewählten Stopfen eingesetzt und durch Einschrumpfen in die ausgebohrten Löcher der Verteilerplatte angepasst, wobei die Ausrichtungsstifte der Stopfen in den Ausrichtungsschlitzen angeordnet sind. Es ist weiter notwendig, dann in Schritt 38 die Verteilerplatte auf ihre gewünschte Dicke zu schleifen. Zum Beispiel muss, wenn ein Kunde eine 30 mm dicke Verteilerplatte angefordert hat und eine 35 mm dicke Verteilerplatte in Verbindung mit dem Kundenauftrag aus dem Lager entnommen wurde, die 35 mm dicke auf Lager gehaltene Verteilerplatte zu der gewünschten 30 mm dicken Verteilerplatte geschliffen werden.
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Das Verfahren 10 fährt in Schritt 40 fort, In dem die ausgewählten Einspritzdüsen in den die Stopfen umgebenden ausgebohrten Löcher in der Verteilerplatte angebracht werden. Die Einspritzdüsen werden an der Verteilerplatte in einer solchen Art angebracht, dass die Schmelzkanäle der Düsen ausgerichtet zu und in Verbindung mit dem Schmelzdurchgang der Stopfen stehen, die wiederum in einer Reihe ausgerichtet zu und in Verbindung mit den Hauptströmungskanälen stehen. Jede weitere gewünschte abschließende Bearbeitung zur Vervollständigung des Heißläufersystems wird in Schritt 42 gemacht, womit das individuell gestaltete Heißläufersystem fertig zur Auslieferung an den Kunden ist.
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Im Sinne der vorliegenden Anwendung wird Schritt 28 bis 40 des Verfahrens 10 im Folgenden gemeinsam als Phase 2 bezeichnet. Es ist selbstverständlich, dass trotzdem mehr oder weniger Schritte in die Phase 2 eingebunden werden können, und dass das Verfahren 10 nicht nur auf die Schritte der Phase zwei, wie sie in 2 gezeigt und hierin beschrieben sind, begrenzt sind. Zusätzlich ist es selbstverständlich, dass einzelne Aufträge der Schritte in Phase 2 nicht notwendigerweise beschränkt sind, sondern abhängig von den Herstellungsvorgaben neu geordnet werden können.
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Die 3A bis 3J zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung des Verfahrens 10 mit einem geraden balkenförmigen Zweidüsenheißläufersystem. Es ist selbstverständlich, dass Heißläufersysteme mit anderen Formen, Gestaltungen und Stilen auch mit dem Verfahren genutzt werden können, und dass das hierin beschriebene und in den 3A bis 3J gezeigte gerade balkenförmige Zweidüsenheißläufersystem nur aus Darstellungsgründen gewählt worden ist. Außerdem können die unten im Detail dargelegten Größen und Abmessungen unterschiedlich für andere Heißläufersysteme sein, wobei für solche anderen Heißläufersysteme unterschiedliche Abmessungen und Größen zu erwarten sind.
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Wie in 3A gezeigt, hat eine gerade balkenförmige Verteilerplatte 100 eine erste Seite 102, eine zweite Seite 104 gegenüber der ersten Seite 102, ein erstes Ende 106 und ein zweites Ende 108 in einem Abstand vom ersten Ende 106. Die Verteilerplatte 100 ist vorteilhafterweise aus einem Stahlmaterial ausgewählt (Schritt 12) und mit einer Standardlange, L, und einer Standarddicke, T, hergestellt (Schritt 14). Vorteilhafterweise ist die Länge, L, im Bereich von 300 mm bis 600 mm, noch vorteilhafter in einem Bereich von 322 mm bis 572,5 mm und am vorteilhaftesten entweder 322 mm, 372 mm, 422 mm, 472,5 mm, 522,5 mm oder 572,5 mm. Entsprechend ist die Dicke, T, vorteilhafterweise in dem Bereich von 25 mm bis 40 mm, noch vorteilhafter in dem Bereich von 30 mm bis 37 mm und am vorteilhaftesten 30 mm.
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Wie in 3B gezeigt, ist eine Heizelementnut 110 in die erste Seite 102 der Verteilerplatte 100 eingefräst (Schritt 16). Sowohl Schmelzeinlass 112, aber auch Löcher 114 zum Aufnehmen eines Schmelzeinlassverbindungsstücks (nicht gezeigt) werden in die zweite Seite 104 der Verteilerplatte 100 gebohrt (Schritt 18), wie in 3C gezeigt. Zusätzlich wird ein Hauptströmungskanal 120 in die Verteilerplatte 100 gebohrt (Schritt 20). Der Hauptströmungskanal 120 hat vorteilhafterweise einen seitlichen Teil 122, der sich vom ersten Ende 106 bis zum zweiten Ende 108 der Verteilerplatte 100 erstreckt. Der Hauptströmungskanal 120 hat vorteilhafterweise auch ein Einlassteil 124, das sich zwischen, und in Verbindung mit dem Schmelzeinlass 112 und dem seitlichen Teil 122 des Hauptströmungskanals 120 erstreckt. Der Durchmesser des Hauptströmungskanals ist vorteilhafterweise im Bereich von 3 mm bis 12 mm und ist von der Größe der Verteilerplatte 100 und der Art des für das Heißläufersystem genutzten Materials abhängig.
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Wie in den 3D bis 3F gezeigt, wird ein Heizelement 130 in die Heizelementnuten 110 in der ersten Seite 102 der Verteilerplatte 100 eingelegt und installiert (Schritt 22). Wie oben diskutiert, kann das Heizelement 130 in der Heizelementnut 110 durch Hartlöten, Einpressen, Plasmaspritzen und andere im Stand der Technik schon bekannte Methoden befestigt werden. Die Leistung der Heizelemente 130 ist bei 220 V vorteilhafterweise in einem Bereich von 1650 W bis 2800 W, abhängig von der Größe des Verteilers und der Art des für das Heißläufersystem verwendeten Materials.
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Die Verteilerplatte 100 ist jetzt fertig zum Aufnehmen in das Lager. Obwohl nicht gezeigt, ist es selbstverständlich, dass eine Anzahl von standardisierten Düsen und Stopfen bereits hergestellt wurden (Schritt 24) und zusammen mit der Verteilerplatte in das Lager eingeordnet werden (Schritt 26). Dementsprechend ist Phase 1 mit 3F beendet.
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Phase 2 beginnt dann mit dem Erteilen eines Auftrags eines Kunden für ein gerades balkenförmiges Zweidüsenheißläufersystem (Schritt
28) und dem Entnehmen der entsprechenden Komponenten aus dem Lager (Schritt
30). Wie in den
3G bis
3H gezeigt, werden dann eine erste Bohrung
140 und ein erster Ausrichtungsschlitz
142, aber auch eine zweite Bohrung
144 und ein zweiter Ausrichtungsschlitz
146 aus der Verteilerplatte
100 ausgebohrt (Schritt
32). Die Positionen der Bohrungen
140,
144 und der entsprechenden Ausrichtungsschlitze
142,
146 hängen von der durch den Kundenauftrag spezifizierten Düsenteilung, X, ab (siehe Schritt
28). Wie im Stand der Technik bekannt, ist die Düsenteilung, X, im Allgemeinen durch den seitlichen Abstand zwischen der Mitte des Schmelzeinlasses und der Mitte einer Düse, die typischerweise auch die Mitte eines Stopfens und seiner zugehörigen Bohrung ist, definiert. Die folgende Tabelle 1 beinhaltet bevorzugte Bereiche der Düsenteilung, X, für verschiedene unterschiedliche Verteilerplattenlängen, L:
| X | L |
| 100.00–125.00 | 322.0 |
| 125.01–150.00 | 372.0 |
| 150.01–175.00 | 422.0 |
| 175.01–200.00 | 472.5 |
| 200.01–225.00 | 522.5 |
| 225.01–250.00 | 572.5 |
Tabelle 1
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Zusätzlich zu den ersten und zweiten Bohrungen 140, 144 und den ersten und zweiten Ausrichtungsschlitzen 142, 146 werden auch eine Vielzahl von Düsenlöchern 148 um die ersten und zweiten Bohrungen 140, 144 herum in die Verteilerplatte 100 gebohrt (Schritt 34). Wie in den 3I bis 3J gezeigt, werden ein erster Stopfen 150 mit einem ersten Ausrichtungsstift 151 und einem ersten Stopfenkanal 152 in die erste Bohrung 140 eingesetzt und eingepresst (Schritt 36). Ebenso wird ein zweiter Stopfen 154 mit einem zweiten Ausrichtungsstift 155 und einem zweiten Stopfenkanal 156 in die zweite Bohrung 144 eingesetzt und aufgeschrumpft (Schritt 36). Vorteilhafterweise werden der erste und der zweite Ausrichtungsstift 151, 155 entsprechend in den ersten und zweiten Ausrichtungsschlitzen 142, 146 positioniert. Zusätzlich werden der erste und der zweite Stopfenkanal 152, 156 ausgerichtet nach und stehen in Verbindung mit den seitlichen Teilen 122 des Hauptströmungskanals 120.
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Obwohl nicht gezeigt, kann die Verteilerplatte auf ihre gewünschte Dicke geschliffen werden (Schritt 38), und die Düsen mit Verbindungselementen (nicht gezeigt) über die Düsenlöcher 148 an der Verteilerplatte 100 angebracht werden (Schritt 40). Alle weiteren abschließenden Schritte können dann an dem individuell ausgestalteten Heißläufersystem ausgeführt werden bevor es schließlich an den Kunden geliefert wird (Schritt 42).
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Wie vorher beschrieben, ist es selbstverständlich, dass Verteilerplatten mit anderen als dem in 3J gezeigten geraden balkenförmigen Zweidüsentyp mit dem Verfahren genutzt werden können. Zum Beispiel können auch eine X-förmige Vierdüsenverteilerplatte oder eine H-förmige Vierdüsenverteilerplatte genutzt werden. Dementsprechend ist nicht nur ein detailliertes Beispiel einer geraden balkenförmigen Zweidüsenverteilerplatte in 3K gezeigt, sondern entsprechend auch detaillierte Beispiele von X-förmigen und H-förmigen Vierdüsenverteilerplatten in den 3L bis 3M gezeigt. Die ebenfalls in den 3K bis 3IVI enthaltenen Tabellen kennzeichnen die bevorzugten Düsenteilungen und Verteilerabmessungen (z. B. Verteilerlange, L) für jede dieser Verteilerplattenformen.
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4 zeigt eine geeignete Anordnung und Ausrichtung für den ersten Stopfen 50 in der ersten Bohrung 140 der Verteilerplatte 100. Um überflüssige und unnötige Wiederholungen zu vermeiden, ist nur der erste Stopfen 150 in 4 gezeigt, da der zweite Stopfen 154 ähnlich gelegen und installiert ist. Wie in 4 gezeigt, ist der erste Stopfen 150 vorteilhafterweise in der ersten Bohrung 140 in einer solchen Weise positioniert, dass der erste Stopfen 150 in gleicher Ebene und eben mit der Verteilerplatte 100 ist, und der erste Stopfenkanal 152 ausgerichtet nach und in Verbindung mit dem seitlichen Teil 122 des Hauptströmungskanals 120 ist. Der erste Stopfen 150 ist auch so in der ersten Bohrung 140 des Verteilers 100 positioniert, dass der erste Stopfenkanal 152 ausgerichtet nach und in Verbindung mit einem zentralen Schmelzdurchgang 156 der Düse 160 ist, wie in 4 gezeigt.
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Wie in 5 gezeigt, kann der erste Stopfen 150 alternativ um 90° gedreht und parallel zu dem seitlichen Teil 122 des Hauptströmungskanals 120 positioniert werden, eher als lotrecht, wie in 4 gezeigt. Zur Vereinfachung der Referenz wird hierin mit der Bezugsziffer 150 auf diesen rotierten ersten Stopfen Bezug genommen. 6 zeigt eine geeignete Positionierung des ersten Stopfens 150' in der Verteilerplatte 100. In dieser Anordnung sind die erste Bohrung 140 und der erste Ausrichtungsstift 142 um 90° gedreht zu einer modifizierten ersten Bohrung 140' und einem ersten Ausrichtungsschlitz 142'. Wie in 6 gezeigt, ist der erste Stopfen 150' so in die Verteilerplatte 100 parallel zu dem seitlichen Teil 122 des Hauptströmungskanals 120 eingefügt, dass der erste Stopfenkanal 152 in Verbindung mit dem seitlichen Teil 122 des Hauptströmungskanals 120, aber auch mit einem Hilfsströmungskanal 170 ausgerichtet nach und in Verbindung mit einem Schmelzkanal 165 der Düse 160 ist. Jeder zusätzliche Strömungskanal 170 wird vorteilhafterweise zum selben Zeitpunkt gebohrt, zu der die angepasste erste Bohrung 140' und der erste Ausrichtungsschlitz 142' aus der Verteilerplatte 100 ausgebohrt werden.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann mit besonderem Vorteil bei Situationen angewendet werden, in denen ein individuell gestaltetes Heißläufersystem schnell für einen Kunden hergestellt und montiert werden muss. Durch das Durchführen des größten Teils des Herstellens und Montierens für ein Heißläufersystem bevor ein Kunde einen Auftrag erteilt, kann der Aufwand des Herstellens und Montierens der notwendig ist, nachdem ein Kunde einen Auftrag für ein Heißläufersystem erteilt hat, minimiert werden, wobei der notwendige Zeitaufwand zum Ausführen eines Kundeauftrags für ein Heißläufersystem dramatisch abnimmt. Außerdem können durch das ausschließliche Herstellen, Montieren und auf Lager halten von standardisierten Verteilerplatten, Einspritzdüsen und Stopfen, die sofort individuell angepasst in einen Kundenauftrag passen, die Inventarkosten minimiert werden.
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Es sollte auch aus der vorstehenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen sofort offenbar werden, dass das Verfahren eine Verbesserung gegenüber Verfahren zum Herstellen und Montieren von Heißläufersystem aus dem Stand der Technik ist. Zum Beispiel verwendet das Verfahren eine Vielzahl von auf Lager gehaltenen standardisierten Verteilerplatten, Düsen und Stopfen für die Hochgeschwindigkeitsherstellung und -montage von Heißläufersystemen, während weiterhin den Kunden eine Anzahl von Möglichkeiten und eine beachtliche Flexibilität bereitgestellt wird, ihre Heißläufersysteme zu bestellen und individuell zu gestalten. Zusätzlich können, entgegen Verfahren aus dem Stand der Technik, mit dem Verfahren eine Vielzahl von Kunden simultan ihre schnell hergestellten und montierten Heißläufersysteme erhalten. In anderen Worten, mit dem Verfahren müssen Kundenaufträge nicht mehr zurückgehalten oder verspätet ausgeliefert werden, um mehr drückende, eilige Aufträge unterzubringen.
