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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer zumindest eine Heißkanaldüse aufweisenden Einspritzeinheit zum Herstellen von Spritzgussteilen.
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Spritzgießmaschinen mit einer Einspritzeinheit, in der Heißkanaldüsen verbaut sind, werden verwendet, damit heißes und im plastifiziertem Zustand vorliegendes Kunststoffmaterial bis zum Übergang in eine Kavität von Formgusshälften der Spritzgießmaschine mit ausreichend viel Wärmeenergie von der Heißkanaldüse aus versorgt wird, so dass sich an einer Austrittsöffnung der Heißkanaldüse vorzugsweise keine Pfropfenbildung einstellt. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgießmaschinen übernimmt diesen Wärmetransport ein Torpedo (auch Düsenspitze genannt), der innerhalb der Heißkanaldüse angeordnet ist. Der Torpedo erzeugt dabei nicht selber die Wärme sondern leitet diese aus dem Heißkanalgrundkörper in den Raum zwischen Austritt Heißkanaldüse und Anschnittleiste. Zu diesem Zweck ist der Torpedo vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material gefertigt. Aufgrund des schlechten Wärmeübergangs vom Grundkörper hin zu der Heißkanaldüse / den Heißkanaldüsen bildet sich bei Kunststoffmaterialen mit hohem Energiebedarf aufgrund abfließender Wärmeenergie an der Austrittsöffnung der Anschnittleiste / den Austrittsöffnungen der Anschnittleisten kalte Pfropfen aus, die den Spritzprozess / den automatisierten Spritzprozess behindern oder gar zum Erliegen bringen und aufwendig entfernt werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, die bei einem Spritzprozess ausreichend Wärmeenergie bereitzustellt und die die Pfropfenbildung zwischen dem Austritt der Heißkanaldüse und dem Eintritt in die Kavität bei seitlicher Direktanspritzung verhindert.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Spritzgießmaschine sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen gelöst, die eine Einspritzeinheit mit zumindest einer in einer Anschnittleiste der Einspritzeinheit angeordneten Heißkanaldüse zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über eine Austrittsöffnung der Heißkanaldüse aufweist. Ferner weist die Spritzgießmaschine eine erste Spritzgussformhälfte und eine zweite Spritzgussformhälfte auf, die jeweils zumindest eine Teilkavität aufweisen, wobei die erste Spritzgussformhälfte und/oder die zweite Spritzgussformhälfte entlang einer Bewegungsachse aufeinander zu in Richtung einer Schließstellung, in der die Teilkavitäten eine der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavität bilden, und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglich ist/sind. Die erste Spritzgussformhälfte und/oder die zweite Spritzgussformhälfte steht/stehen zumindest in der Schließstellung mit der Anschnittleiste derart in Kontakt, dass eine Injektionsöffnung der Kavität mit der Austrittsöffnung der Anschnittleiste in Fluidverbindung steht. Die erfindungsgemäße Spritzgießeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießmaschine eine mit der Anschnittleiste direkt verbundene Heizeinrichtung mit einer Heizpatrone zum Heizen der Anschnittleiste auf eine vorgegebene Temperatur aufweist, wobei die Heizpatrone innerhalb der Anschnittleiste angeordnet ist und von der Anschnittleiste umschlossen ist.
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Aufgrund der direkten Verbindung der Heizeinrichtung mit der Anschnittleiste, in der die Heißkanaldüse bzw. in der eine Vielzahl von Heißkanaldüsen angeordnet ist, wobei die Heizpatrone der Heizeinrichtung innerhalb der Anschnittleiste angeordnet und von dieser umschlossen ist, erfolgt bei Bedarf ein verbesserter Wärmemengenübertrag durch die zusätzliche Heizleistung, so dass die Schmelze zwischen Ein- und Austritt in der Anschnittleiste immer homogen aufgeheizt werden kann. Dadurch wird verhindert, dass im Bereich der Austrittsöffnung der Heißkanaldüse bzw. in den Bereichen der Austrittsöffnungen der Heißkanaldüsen die Temperatur derart vermindert ist, dass sich durch Verfestigung des Kunststoffmaterials Pfropfen bilden.
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Die Spritzgießeinheit ist vorzugsweise auch zum Plastifizieren des plastifizierbaren Materials ausgebildet. Die Einspritzeinheit kann auch als Heißkanal und/oder als Spritzgießeinheit bezeichnet werden.
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Die Spritzgussformhälften können auch als Werkzeughälften bezeichnet werden. In der Schließstellung der Spritzgussformhälften stehen diese miteinander in Kontakt. Die Formen der Formhohlräume entsprechen der Form des herzustellenden Spritzgussteils bzw. den Formen der Vielzahl der herzustellenden Spritzgussteile.
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Die erste und die zweite Spritzgussformhälften bewegen sich vorzugsweise synchron zueinander.
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Die Bewegungsachse kann auch als Öffnungs- und Schließbewegungsrichtung oder als erste Bewegungsrichtung bezeichnet werden.
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Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass eine Längsachse der Heizpatrone senkrecht zu einer Längsachse der Heißkanaldüse bzw. zu Längsachsen einer Vielzahl von Heißkanaldüsen orientiert ist.
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Bei einer entsprechenden Ausbildung der Spritzgießmaschine ist die Anschnittleiste über einen großen Temperaturbereich mittels der Heizpatrone erwärmbar.
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Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heizeinrichtung mindestens eine Heizpatrone aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste angeordnet ist und von der Anschnittleiste umschlossen ist.
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Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass eine Längsachse der Heizpatrone senkrecht zu einer Längsachse der Heißkanaldüse orientiert ist.
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Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heizeinrichtung zumindest zwei Heizpatronen aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste angeordnet sind und von der Anschnittleiste umschlossen sind.
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Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass Längsachsen der Heizpatronen senkrecht zu einer Längsachse der Heißkanaldüse orientiert sind.
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Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heißkanaldüse zwischen den zwei oder mehreren Heizpatronen angeordnet ist oder ganz von einer Heizeinrichtung umschlossen ist.
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Bei einer entsprechenden Ausbildung der Spritzgießmaschine wird die Anschnittleiste / werden die Anschnittleisten durch die Heizpatronen besonders gleichmäßig erwärmt, wodurch einer Pfropfenbildung an der Austrittsöffnung der Heißkanaldüse bzw. an den Austrittsöffnungen der Heißkanaldüsen nochmals verbessert entgegengewirkt wird.
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Dabei ist die Heißkanaldüse vorzugsweise äquidistant zu einer ersten Heizpatrone und zu einer zweiten Heizpatrone angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass innerhalb der Heißkanaldüse ein festsitzender Torpedo oder eine bewegliche Nadel angeordnet ist, die innerhalb entlang der Längsachse der Heißkanaldüse verschiebbar ist.
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Der Torpedo kann auch als Fluidregelelement bezeichnet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Spritzgießmaschine ist diese derart ausgestaltet, dass eine Austrittsrichtung des plastifizierten Materials aus der Heißkanaldüse senkrecht zu der Bewegungsachse orientiert ist, entlang der die erste Spritzgussformhälfte und die zweite Spritzgussformhälfte zwischen der Offenstellung und der Schließstellung beweglich sind.
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Folglich ist die Spritzgießeinrichtung mit einer seitlichen Direktanspritzung ausgebildet. Die Längsachse der Heißkanaldüse ist folglich senkrecht zu der Bewegungsachse der ersten und zweiten Spritzgussformhälften bei der Bewegung zwischen deren Offenstellung und Schließstellung orientiert.
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Bei entsprechend ausgebildeten Spritzgießmaschinen mit seitlicher Direktanspritzung ist aufgrund der beengten Platzverhältnisse bei aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgießmaschinen eine Erwärmung der Anschnittleiste nur schwer möglich. Durch eine Anordnung der Heizpatrone innerhalb der Anschnittleiste wird dieses Problem behoben, so dass eine Pfropfenbildung an der Austrittsöffnung der Heißkanaldüse bzw. an den Austrittsöffnungen der Heißkanaldüsen auch bei einer Spritzgießmaschine mit seitlicher Direktanspritzung vermindert wird.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
- 1: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine in einem Kontaktbereich einer Anschnittleiste mit einer Spritzgussformhälfte;
- 2: eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine in einem Kontaktbereich der Einspritzeinheit mit ersten und zweiten Spritzgussformhälften; und
- 3: eine weitere schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine mit lediglich einer Heißkanaldüse.
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In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben werden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.
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Aus den Figuren ist eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen ersichtlich. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Spritzgießmaschine eine Einspritzeinheit 10 auf, die auch als Heißkanal 10 bezeichnet werden kann. Randseitig des Heißkanals 10 ist/sind eine Anschnittleiste 11 / oder Anschnittleisten 11 angeordnet. In der Anschnittleiste 11 / den Anschnittleisten 11 ist jeweils eine Heißkanaldüse 19 zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über jeweilige Austrittsöffnungen in den Raum 12 zwischen Heißkanaldüse 19 und der Anschnittleiste 11 / den Anschnittleisten 11 angeordnet. Die zwei Heißkanaldüsen 19 sind einander gegenüberliegend angeordnet, und die Austrittsrichtungen des plastifizierten Materials aus jeweiligen Austrittsöffnungen 13 sind einander entgegengesetzt.
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Für einen Heißkanal 10 mit nur einer seitlichen Heißkanaldüse 19 gilt das gleiche Funktionsprinzip.
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Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Spritzgießmaschine eine erste Spritzgussformhälfte 20, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die düsenseitige Spritzgussformhälfte 20 ist, und eine zweite Spritzgussformhälfte 30 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die auswerfseitige Spritzgussformhälfte 30 ist. In der ersten Spritzgussformhälfte 20 ist zumindest eine Teilkavität 21 angeordnet. In der ersten Spritzgussformhälfte 20 ist vorzugsweise eine Vielzahl von Teilkavitäten 21 angeordnet. In der zweiten Spritzgussformhälfte 30 ist zumindest eine Teilkavität 31 angeordnet. Vorzugsweise ist in der zweiten Spritzgussformhälfte 31 eine Vielzahl von Teilkavitäten 31 angeordnet.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, sind die erste Spritzgussformhälfte 20 und die zweite Spritzgussformhälfte 30 entlang einer Bewegungsachse R aufeinander zu in Richtung einer in 2 dargestellten Schließstellung und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglich. In der Schließstellung der ersten Spritzgussformhälfte 20 und der zweiten Spritzgussformhälfte 30 bilden die Teilkavitäten 21, 31 einer der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavität 40. Insbesondere aus den 1 und 3 ist ersichtlich, dass eine Injektionsöffnung 41 der Kavität 40 in der Schließstellung der ersten Spritzgussformhälfte 20 und der zweiten Spritzgussformhälfte 30 mit einer Austrittsöffnung 13 der Heißkanaldüse 19 in Fluidverbindung steht, sodass plastifiziertes Material aus der Heißkanaldüse 19 in die Kavität 40 injiziert werden kann.
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Die dargestellte Spritzgießmaschine weist eine Heizeinrichtung auf, die eine Vielzahl von Heizpatronen 16 zum Heizen der jeweiligen Anschnittleisten 11 auf eine vorgegebene Temperatur aufweist. Dabei sind die Heizpatronen 16 innerhalb der jeweiligen Anschnittleisten 11 angeordnet und von den jeweiligen Anschnittleisten 11 umschlossen. Hierdurch ist eine effektive Wärmeübertragung der in den Heizpatronen 16 erzeugten Wärme auf die jeweiligen Anschnittleisten 11 gewährleistet. Daher kann die Heißkanaldüse 19 bzw. können die Heißkanaldüsen 19 effektiv mittels der jeweiligen Anschnittleisten 11 auf die vorgegebene Temperatur, die von dem verwendeten Kunststoffmaterial abhängig ist, aufgeheizt werden.
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Aus den Figuren ist ersichtlich, dass Längsachsen 17 der jeweiligen Heizpatronen 16 senkrecht zu Längsachsen 14 der jeweiligen Heißkanaldüsen 19 orientiert sind. Ferner ist aus den Figuren ersichtlich, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die jeweiligen Heißkanaldüsen 19 zwischen jeweils zwei Heizpatronen 16 angeordnet sind, wobei die jeweiligen Heißkanaldüsen 19 symmetrisch zwischen den jeweiligen Heizpatronen 16 angeordnet sind, so dass die Abstände der Heißkanaldüse 19 zu den mit diesen direkt benachbarten Heizpatronen 16 äquidistant sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Wärmeübertragung von den Heizpatronen 16 über die jeweiligen Anschnittleisten 11 auf den Raum 12 zwischen Heißkanaldüsen 19 und der Anschnittleiste 11 erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Einspritzeinheit / Heißkanal
- 11
- Anschnittleiste (der Einspritzeinheit)
- 12
- Raum zwischen Heißkanaldüse und Anschnittleiste
- 13
- Austrittsöffnung (der Heißkanaldüse)
- 14
- Längsachse (der Heißkanaldüse)
- 15
- Grundkörper / Heißkanalblock (der Einspritzeinheit)
- 16
- Heizeinrichtung / Heizpatrone / Mantelheizleiter
- 17
- Längsachse (der Heizpatrone)
- 19
- Heißkanaldüse
- 20
- (erste) Spritzgussformhälfte
- 21
- Teilkavität (der ersten Spritzgussformhälfte)
- 30
- (zweite) Spritzgussformhälfte
- 31
- Teilkavität (der zweite Spritzgussformhälfte)
- 40
- Kavität
- 41
- Injektionsöffnung (der Kavität)
- R
- Bewegungsachse (der Spritzgussformhälften)
