DE102005008546B3

DE102005008546B3 - Heißkanalverteilerbalken für Spritzgusswerkzeuge in Verbindung mit Heiß- und Kaltkanaldüsen

Info

Publication number: DE102005008546B3
Application number: DE200510008546
Authority: DE
Inventors: Frank Klingel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-02-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Heißkanalverteilerbalken, der aus mehreren lose zusammengesetzten Scheiben besteht. DOLLAR A Die Längenausdehnung bei Erwärmung aller Werkzeugkomponenten wird dazu genutzt, eine gute und ausreichende Abdichtung des gesamten Heißkanalsystems zu erzielen. DOLLAR A Durch die Verwendung von einzelnen, lose zusammengesetzten Scheiben ist im Gegensatz zum bisher üblichen Verteilerblock ein rückstandfreies, einfaches Reinigen und eine wesentlich verbesserte Balancierung der Massekanäle möglich. DOLLAR A Dadurch wird eine prozesssichere Verarbeitung des Kunststoffes erreicht, die Wartungszeiten werden wesentlich verkürzt. Der Aufwand zur Ausbalancierung wird wesentlich verringert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heisskanalverteilerbalken nach dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs.

Ein Heisskanalverteiler wird verwendet um Kunststoff von der Spritzeinheit einer Spritzgiessmaschine in die jeweiligen Heisskanaldüsen eines Spritzwerkzeuges zu leiten. Stand der Technik ist die Herstellung eines kompakten Stahlblockes. In diesem Block werden Kanäle eingearbeitet die den Kunststoff leiten bzw. verteilen ( DE 3424 569 A1 ). Diese Kanäle werden gebohrt. Diese Bohrungen müssen dann an den Enden entsprechend verstopft und abgedichtet werden um ein Austreten der Kunststoffmasse zu verhindern. Selbstverständlich können diese Bohrungen nur linear eingebracht werden.

Es gab bisher auch die Möglichkeit diese Kanäle jeweils hälftig in 2 Platten einzufräsen, allerdings wurden diese Platten dann wieder zu einem kompletten Block verlötet ( DE 195 16 792 A1 ) oder verschraubt ( EP 1316 403 A1 ).

Um ein fließen des Kunststoffes im Verteiler zu gewährfeisten wird der gesamte Block entsprechend aufgeheizt und dem Kunststoff entsprechend, auf Temperatur gehalten. Dazu werden bisher an der Ober- und Unterseite des Verteilers je eine Nut eingebracht in die dann jeweils ein Rohrheizkörper eingearbeitet wird.

Diese bisherigen Heisskanalverteiler haben folgende Probleme:

– Bohrungen können nur linear eingebracht werden und müssen verstopft und abgedichtet werden. Schrägen oder Rundungen, in der Ebene, können nicht übergangslos hergestellt werden
– Bei Farb- und Materialwechseln ist ein Reinigen sehr schwierig, langwierig, aufwendig und schlecht zu überprüfen. Die nötigen Abdichtungen sind jeweils neu anzubringen
– Kreuzende Kanäle können an den Übergängen nicht verrundet werden. Dies beeinträchtigt insbesondere Kunststoffe die beim Fliessen scheranfällig sind, wie beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe
– Das Beheizen geschieht von außen nach innen. Es nimmt einige Zeit in Anspruch, bis die nötige Wärme an den Fliesskanälen angekommen ist. Dazu kommt, dass der Verteilerbalken verhältnismäßig groß ausgelegt werden muss, um Stopfen, Abdichtung usw. unterzubringen. Dadurch vergrößert sich die Masse die erwärmt werden muss. Auch dies bedeutet einen hohen Energieaufwand und eine lange Aufheizphase.

Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein Heisskanalverteiler wird nun aus beliebig vielen, nicht verbundenen, Teilkomponenten (Platten) zusammengesetzt. Die Beheizung geschieht durch Heizelemente die in unmittelbarer Nähe der Fliesskanäle eingebracht sind, von innen nach außen. Dadurch werden folgende Verbesserungen erreicht.

Einbringen der Massekanäle:

Durch beidseitiges, hälftiges einfräsen in die Verteilerplatten können nun Kanäle in jeder beliebigen Geometrie kostengünstig eingebracht werden. Nötige Verrundungen etc. können nun angebracht werden. Verarbeitungskritische Materialen werden nun nicht mehr durch Kanten geschädigt. Das nötige ausbalancieren der Fließwege ist nun in jeder beliebigen Ebene möglich, weil beliebig viele Scheiben hergestellt werden können. Der Hersteller der Verteilerbalken ist nun, beim Einbringen der Kanäle, nicht mehr nur an Richtungen gebunden die durch Bohren herzustellen sind.

Die Reinigung der Massekanäle:

Der Verteilerblock besteht nun aus mehreren, nicht verbundenen Scheiben, die ohne weiteres, demontiert werden können.

Das Reinigen der Verteilerkanäle kann nun Scheibenweise, ohne Probleme mit Bürsten und dergleichen durchgeführt werden, eine reine Sichtprüfung reicht aus, um sicherzustellen, dass kein Kunststoffrestmaterial sich mehr im Verteiler befindet.

Die Abdichtung:

Die Abdichtung des Verteilerbalkens erfolgt nun nicht mehr durch Verstopfen der eingebrachten Bohrungen, sondern nur noch durch entsprechende Flächenpressung der einzelnen Scheiben des Verteilers zueinander unter der Berücksichtigung der Längenausdehnung. Diese Flächenpressung wird allein durch das Aufheizen bzw. durch das Abstimmen des Spritzwerkzeuges erreicht. Bei fertigungskritischen Materialen können Tuschierschrägen eingearbeitet werden, die bei Verschleiß problemlos nachgearbeitet werden können.

Die Beheizung:

Es ist nun nicht mehr unbedingt nötig mehrere Heizelemente einzubringen, dies verringert die Lagerhaltung der Heizelemente.

Die Aufheizung passiert von innen nach außen, somit wird die nötige Aufheizzeit wesentlich verkürzt, weil die Wärme zunächst dahin gelangt, wo es primär nötig ist.

Weiterführend kann der Verteilerbalken insgesamt kleiner gestaltet werden. Dies führt zu einer Energieeinsparung beim Aufheizen.

Die Montage:

Grundsätzlich kann auf ein Verschrauben dieses Verteilerblockes verzichtet werden. Dies bedeutet geringere Fertigungskosten und geringere Montagezeiten als bisher.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben:
Darstellungen:
1 oberer Verteilerblock (Platte)
2 untere Verteilerblock (Platte)
3 Längsschnitt durch die düsenseitige Spritzwerkzeughälfte
4 Querschnitt durch die düsenseitige Spritzwerkzeughälfte
Erläuterungen zu den Darstellungen
Zunächst sind in diesem Beispiel jeweils 2 Platten des Verteilerblockes dargestellt, 1 und 2. Es sind die Ausfräsung des Heizelementes, die materialführenden Kanäle, welche kunststoffgerecht verrundet werden können, zu sehen.
Diese Geometrie kann bei Verschleiß nachgearbeitet werden.
Die Dichtheit wird ausschließlich über die Flächenpressung erreicht.
Die Darstellungen 3 und 4 zeigen die montierte Situation im Schnitt.
Es sind die Platten Pos. 1 und Pos. 2 lose übereinander montiert. Das Heizelement Pos. 6 ist in der entsprechenden Nut eingelegt. Die materialführenden Kanäle sind hälftig eingefräst und kunststoffgerecht verrundet. Durch das Abstimmen der Distanzscheiben Pos. 7, und der Heißkanaldüsen Pos. 8, sowie die auftretende Wärmeausdehnung des Verteilerblockes, wird eine Befestigung und eine Abdichtung über die entstehende Flächenpressung erreicht. Ein lagegerechter Einbau wird durch das Einlassen der unteren Distanzscheiben Pos. 7a und der Anspritzdüse Pos. 9 erreicht.

Claims

Heisskanalverteilerbalken für Spritzgusswerkzeuge in Verbindung mit Heiß- und Kaltkanaldüsen, bestehend aus mindestens zwei Platten (1, 2), wobei in die Kontaktflächen (1a, 2a ) der Platten Fliesskanäle (3a, 3b) und Kanäle (4a, 4b) für Heizelemente (6) eingearbeitet sind und bei dem die Heizelemente (6) in unmittelbarer Nähe der Fließkanäle (3a, 3b) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Platten (1, 2) im montierten Zustand lose aufeinander liegen und erst durch die Wärmeausdehnung des Verteilerbalkens und der Formplatte (5a, 5b) in der Form gegeneinander gepresst werden.