DE102017120503A1 - An injection molding tool and method of making an injection molded manifold for a heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Spritzgusswerkzeug zum Herstellen eines Sammelrohrs mit Anschlussnasen, mit zwei eine Kavität bildenden Formen, wobei zwei von entgegengesetzten Seiten in die Kavität einfahrbare und miteinander in Anlage bringbare und mit einer Kraft in Anlage gehaltene Kerne vorgesehen sind, die gegen eine Schmelze durch die Innenräume der Anschlussnasen bildende Kernstifte abgestützt sind, und Angusspunkten, deren Position so gewählt ist, dass die Kraft mit der die Kerne in Anlage gehalten werden, durch die Schmelze während dem Einspritzen der Schmelze in die Kavität nicht verringert wird.Injection molding tool for producing a collecting tube with connecting lugs, with two forms forming a cavity, wherein two from opposite sides in the cavity retractable and engageable with each other and held by a force in cores are provided, forming against a melt through the interiors of the connection lugs Core pins are supported, and sprue points whose position is chosen so that the force with which the cores are held in abutment, is not reduced by the melt during the injection of the melt into the cavity.
Description
Mit der vorliegenden Offenbarung werden ein kompaktes Spritzgusswerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines spritzgegossenen Sammelrohrs für einen Wärmetauscher sowie ein solches spritzgegossenes Sammelrohr angegeben. Das Sammelrohr ist dazu ausgebildet, als Teil eines Wärmetauschersystems in Gebäuden verwendet zu werden.With the present disclosure, a compact injection molding tool and a method of manufacturing an injection molded manifold for a heat exchanger and such an injection molded manifold are provided. The manifold is adapted to be used as part of a heat exchanger system in buildings.
Wärmetauscher für Gebäude werden zur Erhöhung des Wohnkomforts und zur Verringerung der notwendigen Vorlauftemperatur zunehmend in Decken, Böden und Wänden integriert. Modular ausgebildete und damit an jegliche Raumformen anpassbare flächige und in die Wand, den Boden oder die Decke integrierbare, beispielsweise einputzbare Wärmetauscher werden ausgebildet, indem zwei parallele Sammelrohre über eine Mehrzahl von Verbindungsrohren, die senkrecht zu den Sammelrohren verlaufen, diagonal durchströmt werden.Building heat exchangers are increasingly being integrated into ceilings, floors and walls to increase living comfort and reduce the flow temperature required. Modular trained and thus adaptable to any spatial forms surface and integrable in the wall, floor or ceiling, such as plasterable heat exchangers are formed by two parallel manifolds through a plurality of connecting pipes, which extend perpendicular to the headers, are flowed diagonally.
Einfache Kunststoffrohre werden im Stand der Technik üblicherweise (endlos) extrudiert. Mittels dieser Technik lassen sich aber nur Bauteile herstellen, die einen senkrecht zur Längsrichtung gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Kunststoffrohre mit nicht-gleichbleibenden Querschnitt, wie beispielsweise Sammelrohre für die obigen genannten Wärmetauscher, insbesondere ab einer Länge von mehr als 30 cm, werden üblicherweise im Halbschalenverfahren spritzgegossen. Hierzu wird in einem ersten Schritt eine untere Schale des späteren Rohres spritzgegossen und in einem zweiten Schritt eine obere Schale des späteren Rohres spritzgegossen. In einem dritten Schritt werden beide Halbschalen miteinander verbunden.Simple plastic pipes are usually (endlessly) extruded in the prior art. By means of this technique, however, only components can be produced which have a cross-section that is constant with respect to the longitudinal direction. Plastic pipes with non-uniform cross-section, such as manifolds for the above-mentioned heat exchangers, in particular from a length of more than 30 cm, are usually injection-molded in a half-shell process. For this purpose, a lower shell of the later pipe is injection-molded in a first step and injection-molded in a second step, an upper shell of the later pipe. In a third step, both half-shells are connected to each other.
Da sowohl die Fügung der Halbschalen aneinander zum Ausbilden eines Sammelrohres als auch der aus den Halbschalen ausgebildeten Sammelrohre aneinander durch Kleben oder Schweißen fehleranfällig für Undichtigkeiten ist, besteht der Bedarf nach einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Herstellen von Sammelrohren und nach Sammelrohren selbst, bei welchen Undichtigkeiten vermieden werden.Since both the joining of the half-shells to each other to form a collecting pipe and the collecting pipes formed of the half-shells to each other by gluing or welding is susceptible to leaks, there is a need for an apparatus and a method for producing headers and manifolds themselves, in which leaks be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Werkzeug nach Anspruch 1, einem Verfahren nach Anspruch 10 und einem Sammelrohr nach Anspruch 12. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with a tool according to claim 1, a method according to
Mit Anspruch 1 wird ein kompaktes Spritzgusswerkzeug angegeben, mit dem im Zusammenwirken mit einer Spritzeinheit ein Sammelrohr aus Kunststoff, welches bevorzugt in einem Wärmetauscher zur Anwendung kommen kann, hergestellt wird. Mit der Spritzeinheit wird der jeweilige Werkstoff (Grundstoff) verflüssigt und in das Spritzgusswerkzeug mit hohem Druck eingespritzt. Als Spritzeinheit wird beispielsweise eine heute übliche Schneckenkolbenspritzeinheit verwendet, so dass hier auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet wird.Claim 1 specifies a compact injection molding tool with which, in cooperation with an injection unit, a collecting pipe made of plastic, which can preferably be used in a heat exchanger, is produced. With the injection unit of the respective material (base material) is liquefied and injected into the injection mold with high pressure. As an injection unit, for example, a screw plunger unit which is usual today is used, so that detailed description thereof is omitted here.
Mit dem angegeben Spritzgusswerkzeug lassen sich problemlos Sammelrohre mit einer Länge von bevorzugt größer als 500mm bis bevorzugt 2000 mm bei einer minimalen Wandstärke von bevorzugt 1,5mm bis 4mm herstellen. Der Innendurchmesser der Sammelrohre beträgt bevorzugt zwischen 8 mm und 30 mm. Der Innendurchmesser ist in Längsrichtung des Rohres bevorzugt konstant oder mit einer geringen Konizität ausgebildet. Die Konizität wird beispielsweise durch einen an den Enden des Sammelrohres um ca. 0,3 mm bezüglich der Mitte des Sammelrohres vergrößerten Innendurchmesser erreicht.With the specified injection molding tool headers can be easily produced with a length of preferably greater than 500mm to preferably 2000 mm with a minimum wall thickness of preferably 1.5mm to 4mm. The inner diameter of the headers is preferably between 8 mm and 30 mm. The inner diameter is preferably constant or formed with a small conicity in the longitudinal direction of the tube. The conicity is achieved, for example, by an inner diameter which is enlarged by approximately 0.3 mm with respect to the center of the collecting tube at the ends of the collecting tube.
Das so hergestellte Sammelrohr selbst ist integral, d.h. einteilig und in nur einem Schritt ausgebildet, so dass das Sammelroh selbst nicht die von Halbschalen bekannten Dichtigkeitsprobleme hat. Aufgrund der großen Länge des Sammelrohres ist eine Verringerung der Anzahl an Arbeitsschritten zum Aufbau des Wärmetauschers möglich. Weiter wird die Anzahl an Sammelrohren und damit die Anzahl an Verbindungen zwischen Sammelrohren verringert, so dass nochmals eine Verringerung möglicher Undichtigkeiten an Verbindungspunkten einzelner Sammelrohre solcher Wärmetauscher erreicht wird. Gleichzeitig hat das Sammelrohr eine relativ kleine Wandstärken und einen relativ kleinen Innendurchmesser zur Erfüllung der Anforderungen an eine gute Wärmeübertragung und gute Durchströmung.The manifold thus produced itself is integral, i. formed in one piece and in only one step, so that the Sammelroh itself does not have the tightness problems known from half shells. Due to the large length of the manifold, a reduction in the number of steps to build the heat exchanger is possible. Next, the number of manifolds and thus the number of connections between manifolds is reduced, so that again a reduction of possible leaks at connection points of individual manifolds such heat exchanger is achieved. At the same time, the manifold has a relatively small wall thickness and a relatively small inner diameter to meet the requirements for good heat transfer and good flow.
Es hat sich herausgestellt, dass durch die Verwendung von zwei in entgegengesetzten Richtungen in die Kavität einfahrbaren Kernen zwei Vorteile erreicht werden können: zum einen ist die jeweilige Kraft, mit der jeder Kern nach dem Härten der Schmelze aus dem Werkzeug vor dem Öffnen der Formmittel herausgezogen werden muss, signifikant verringert (im Wesentlichen halbiert) im Vergleich zu einem entsprechenden Werkzeug mit nur einem, aber dafür doppelt so langen Kern. Zum anderen sind die möglichen Durchmesser und Wandstärken der Kerne, und damit deren Auszugfestigkeit (die von der Querschnittsfläche abhängt), bei Verwendung von konischen Kernen bei gleichem maximalen Sammelrohrinnendurchmesser (welcher sich aus dem größten Kernaußendurchmesser bestimmt) signifikant vergrößert im Vergleich zu einem entsprechenden Werkzeug mit nur einem, aber dafür doppelt so langem Kern. Dies ist insbesondere der Fall bei der Verwendung von hohlen Kernen.It has been found that two advantages can be achieved by the use of two cores that can be moved into the cavity in opposite directions: on the one hand, the respective force with which each core is pulled out of the tool after the melt has hardened before the mold means are opened must be significantly reduced (essentially halved) compared to a corresponding tool with only one, but twice as long core. On the other hand, the possible diameters and wall thicknesses of the cores, and thus their pull-out strength (which depends on the cross-sectional area), when using conical cores with the same maximum manifold inner diameter (which is determined from the largest core outer diameter) significantly increased compared to a corresponding tool with only one, but twice as long core. This is especially the case with the use of hollow cores.
Durch das Ausbilden der (Längen der) Kerne derart, dass eines oder beide Enden der Kerne mit einem Kernstift in Berührung kommen, werden die miteinander verbundenen Enden beim Zuführen der Schmelze nochmals verbessert durch den entsprechenden Kernstift gegen eine zu der Längsrichtung senkrechte Verformung abgestützt. So sind die Kerne bei gerader Anzahl der Anschlussnasen bevorzugt asymmetrisch, d.h. mit ungleicher Länge ausgebildet während sie bei ungerader Anzahl von Anschlussnasen symmetrisch, d.h. mit gleicher Länge ausgebildet sein können.By forming the (lengths of) cores such that one or both ends of the cores come in contact with a core pin, the interconnected ends when feeding the melt again improved supported by the corresponding core pin against a perpendicular to the longitudinal direction deformation. Thus, in the case of an even number of connecting lugs, the cores are preferably asymmetrical, ie of unequal length, while they may be symmetrical, ie of the same length, if the number of connecting lugs is an odd number.
Durch das Ausbilden mindestens eines Angusspunktes je Kern derart, dass er sich auf der den Kernstiften gegenüberliegenden Seite in die Kavität öffnet, wird erreicht, dass durch die Schmelze lediglich eine Kraft in einer Richtung auf den jeweiligen Kern aufgebracht wird, die in der Ebene der Kernstifte bzw. des Kerns selbst verläuft und zumindest eine Komponente in Richtung der Kernstifte hat. Die Kerne werden daher entgegen der durch die eingespritzte Schmelze aufgebrachten Kraft durch die Kernstifte abgestützt, so dass ein Verbiegen verhindert wird. Gleichzeitig führt die durch die zugeführte Schmelze auf die Kerne aufgebrachte Kraft zu einer Erhöhung des Anpressdruckes der Kerne an die Kernstifte, so dass ein spaltloses Anliegen der Kernstifte an den Kernen erreicht wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Innenräume der mit der Schmelze ausgebildeten Anschlussnasen durchgängig mit dem Sammelrohrinnenraum in Verbindung stehen. Eine Nachbearbeitung, beispielsweise zum Durchstoßen eines Kunststofffilms, der sich zwischen Kern und Kernstift ausbilden kann, wenn der Kernstift nicht dicht anliegt, kann vermieden werden.By forming at least one gate point per core such that it opens into the cavity on the side opposite the core pins, it is achieved that only a force is applied by the melt in one direction to the respective core, which is in the plane of the core pins or of the core itself and has at least one component in the direction of the core pins. The cores are therefore supported against the force applied by the injected melt through the core pins, so that bending is prevented. At the same time, the force applied to the cores by the supplied melt leads to an increase in the contact pressure of the cores with the core pins, so that a gapless contact of the core pins on the cores is achieved. In this way it can be ensured that the interiors of the connection noses formed with the melt are continuously connected to the collecting tube interior. A post-processing, for example, to pierce a plastic film, which can form between the core and core pin, when the core pin is not tight, can be avoided.
Üblicherweise sind die Angusspunkte so angeordnet und ausgebildet sein, dass die Schmelze in und entgegen der Längsrichtung ausgehend von dem Angusspunkt eingespritzt wird. Bevorzugt sind die Angusspunkte und die weiteren Parameter der Schmelzzuführung so ausgelegt, dass der oder die im Bereich des ersten Kernes ausgebildeten Angusspunkte auch nur Schmelze zuführen, die auch den entsprechenden Abschnitt des Sammelrohres im Bereich des ersten Kernes ausbildet. Mit anderen Worten, die im Bereich des ersten Kerns zugeführte Schmelze verbindet sich bevorzugt ungefähr im Bereich der Berührungspunkte der Kerne mit der im Bereich des zweiten Kerns zugeführten Schmelze. Bei einer länglichen Kavität wird daher üblicherweise in der Mitte des entsprechenden Bereichs eingespritzt, um den Weg, den die Schmelze zum Füllen der Kavität zurücklegen muss, zu verringern, wodurch das Fließverhalten etc. letztendlich verbessert ist. Bei einem zu langem Weg kühlt die Schmelze unter Umständen schon vor dem Erreichen der Endpunkte, d.h. vor dem vollständigen Füllen der Kavität ab. Bei mehreren Angusspunkten soll der Abstand zwischen den Angusspunkten so gewählt sein, dass die Schmelze des einen Angusspunktes sich mit der Schmelze des anderen Angusspunktes zum Ausbilden eines integralen Körpers verbinden kann. Hierfür muss sichergestellt sein, dass die Schmelze im Berührpunkt mit der anderen Schmelze noch nicht abgebunden ist.Usually, the gate points are arranged and designed such that the melt is injected in and against the longitudinal direction starting from the gate point. The starting points and the other parameters of the melt supply are preferably designed such that the one or more starting points formed in the region of the first core also supply only melt which also forms the corresponding section of the collecting tube in the region of the first core. In other words, the melt supplied in the region of the first core preferably connects to the melt supplied in the region of the second core approximately in the region of the contact points of the cores. In the case of an elongated cavity, therefore, it is usually injected in the middle of the corresponding area to reduce the path the melt has to travel to fill the cavity, whereby the flow behavior etc. is ultimately improved. If the path is too long, the melt may cool before reaching the endpoints, i. before completely filling the cavity. For multiple gate points, the distance between the gate points should be such that the melt of one gate point can bond to the melt of the other gate point to form an integral body. For this, it must be ensured that the melt at the point of contact with the other melt has not yet set.
Entgegen der üblichen mittigen Ausbildung der Angusspunkte hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Angusspunkte nicht mittig bezüglich des von ihnen jeweils zu füllenden Bereichs anzuordnen, sondern bezogen auf den Mittelpunkt der Kavität in Längsrichtung weiter außen. Durch eine solche die Positionierung der Angusspunkte derart, dass jeder Kern während dem Zuführen von der Schmelze durch die in und entgegen der Längsrichtung in die Kavität gedrückte Schmelze letztendlich bzw. in Summe ausschließlich in Richtung zu dem jeweils anderen Kern hin oder wenigstens nicht weg von ihm gedrückt wird, wird sichergestellt, dass die Kerne auch beim und nach dem Einspritzen der Schmelzen nicht voneinander getrennt werden. Mit anderen Worten: beginnend an einem Ende in Längsrichtung
Dieselbe Wirkung kann, insbesondere wenn mehr als zwei Angusspunkte pro Kern vorgesehen sind, auch durch Festlegen der Größe und damit des Volumenstroms durch den jeweiligen Angusspunkt erreicht werden. Beispielsweise wird durch einen größeren Volumenstrom durch den äußeren Angusspunkt auch letztendlich eine Kraft in Richtung auf den jeweils anderen Kern hin erreicht.The same effect, in particular if more than two gate points per core are provided, can also be achieved by specifying the size and thus the volume flow through the respective gate point. For example, a greater volume flow through the outer gate also ultimately results in a force towards the other core.
Durch die komplementäre konische Ausbildung der einander zugewandten Enden der Kerne wird eine sich selbst zentrierende und sichere und unter geringer Kraft dichtende Verbindung der Kerne erreicht.Due to the complementary conical design of the mutually facing ends of the cores a self-centering and safe and low-density sealing compound of the cores is achieved.
Durch die hohle Ausbildung der Kerne steht ein Kühlkanal zum Kühlen des Kernes, bevorzugt mit Druckluft, zur Verfügung. Bevorzugt ist die Kühlvorrichtung derart ausgebildet, dass in dem Zustand, in dem beide Kerne dichtend verbunden sind, ein Druckluftstrom beide Kerne durchströmt, und in dem Zustand, in dem beide Kerne nicht miteinander verbunden sind, beispielsweise in dem ausgefahrenen Zustand, die Kerne jeweils von einem eigenen Druckluftstrom in entgegengesetzten Richtungen durchströmt wird. Hierdurch wird eine effiziente Kühlung und damit höhere Taktzeit und verbesserte Qualität ermöglicht.Due to the hollow design of the cores is a cooling channel for cooling the core, preferably with compressed air available. Preferably, the cooling device is designed such that in the state in which both cores are sealingly connected, a compressed air flow through both cores, and in the state in which both cores are not connected to each other, for example in the extended state, the cores of each its own compressed air flow is flowed through in opposite directions. This enables efficient cooling and thus higher cycle time and improved quality.
Durch die Kombination der oben genannten Merkmale lässt sich ein besonders langes Sammelrohr mit integral ausgebildeten Anschlussnasen wirtschaftlich herstellen, bei dem keine Fügestellen vorhanden sind und somit mögliche Undichtigkeiten nicht nur vermieden sondern ausgeschlossen werden.By combining the above-mentioned features can be a particularly long manifold with integrally formed connection lugs economically produce, in which no joints are available and thus possible leaks are not only avoided but excluded.
Indem die Kerne mittels mindestens einer Feder aufeinander gedrückt gehalten werden, kann verhindert werden, dass bei Ausdehnung der Kerne eine Verformung oder Stauchung der Kerne oder des übrigen Werkzeugs stattfindet. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass die Kraft, mit der die Kerne aufeinander gedrückt werden, beibehalten wird, um ein Eindringen der Schmelze zwischen die Kerne zu verhindern.By keeping the cores pressed together by means of at least one spring, deformation or compression of the cores or of the rest of the tool can be prevented from occurring as the cores expand. At the same time, it ensures that the force with which the cores are pressed against one another is maintained in order to prevent the melt from penetrating between the cores.
Zur weiteren Verbesserung des Fließverhaltens der Schmelze und/oder der Taktzeit können mehrere, beispielsweise zwei Angusspunkte je Kern vorgesehen. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Summe der auf den jeweiligen Kern durch die Schmelze beim Einspritzen derselben wirkenden Kräfte in einer Kraft in Richtung des anderen Kernes resultiert, zumindest nicht zu einer Kraft in Richtung weg von dem anderen Kern führt. Vorzugsweise wird während dem Zuführen der Schmelze mittels derselben durchgehend eine Kraft in Richtung des anderen Kernes erzeugt. Insbesondere soll in keinem Zustand durch die Schmelze eine entgegengesetzte Kraft auf den jeweiligen Kern resultieren.To further improve the flow behavior of the melt and / or the cycle time, several, for example, two starting points per core can be provided. It must be ensured that the sum of the forces acting on the respective core through the melt during the injection of the same result in a force in the direction of the other core, at least not leading to a force in the direction away from the other core. Preferably, a force is continuously generated in the direction of the other core during the feeding of the melt by means of the same. In particular, should not result in any state by the melt an opposite force on the respective core.
Auch bei mehreren Angusspunkten je Kern muss durch die Anordnung der Kerne sichergestellt werden, dass sich jeweils treffende Teilströme der Schmelze gut verbinden. Zum Erreichen der genannten Ziele (keine Kraft auf Kerne in Richtung weg voneinander, gutes Verbinden der Schmelzen) muss sowohl die Position als auch die Größe der Angusspunkte bzw. der die Angusspunkte versorgenden Angusskanäle berücksichtigt und ausgelegt werden. Even if there are several sprue points per core, it must be ensured by the arrangement of the cores that the respective partial flows of the melt connect well. In order to achieve the stated objectives (no force on cores in the direction of each other, good fusion bonding), both the position and the size of the gate points or the sprue passages supplying the gate points must be taken into account and designed.
Optional weist das Sammelrohr Verstärkungsrippen in Längsrichtung und/oder in Querrichtung auf.Optionally, the collecting tube has reinforcing ribs in the longitudinal direction and / or in the transverse direction.
Statt der Verwendung von Kernen, die einen konischen zweiten Abschnitt aufweisen, können auch Kerne ohne Konizität, d.h. Kerne, die einen konstanten Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung aufweisen, zur Anwendung kommen.Instead of using cores having a conical second section, cores without conicity, i. Cores, which have a constant cross section perpendicular to the longitudinal direction, are used.
Zur Verbesserung der dichtenden in Verbindung der beiden Kerne kann ein O-Ring o. Ä. in dem Anschlussfortsatz oder der Anschlussaufnahme vorgesehen sein. Des Weiteren sind der Anschlussfortsatz und die Anschlussaufnahme bevorzugt so aneinander angepasst, dass die Kerne im miteinander verbundenen (eingefahrenen) Zustand übergangslos aneinander anliegen. Dadurch wird sichergestellt, dass der im Innenraum des Sammelrohrs gebildete Kanal in der Längsrichtung durchgängig mit konstantem Durchmesser ausgebildet ist.To improve the sealing in conjunction of the two cores, an O-ring o. Ä. be provided in the terminal extension or the connection receptacle. Furthermore, the connection extension and the connection receptacle are preferably adapted to one another in such a way that the cores in the connected (retracted) state abut each other without transition. This ensures that the channel formed in the interior of the collecting tube is formed in the longitudinal direction continuously with a constant diameter.
Zur Verbesserung der Kühlung der Kerne ist die zugeführte Druckluft bevorzugt gekühlt. Hierzu kann beispielsweise ein Wirbelrohr, mit dem herkömmliche Druckluft in einen kühlen und einen warmen Druckluftstrom aufgespalten wird, verwendet werden.To improve the cooling of the cores, the compressed air supplied is preferably cooled. For this purpose, for example, a vortex tube, with the conventional compressed air is split into a cool and a warm compressed air stream can be used.
Bevorzugt erfolgt die Umschaltung zwischen gemeinsamer Kühlung der Kerne (im eingefahrenen Zustand) ausgehend von nur einem Ende eines der Kerne und der Kühlung, bei der beide Kerne ausgehend von ihren jeweiligen Außenenden gekühlt werden, durch ein 3/2 Wege Ventil.Preferably, the switching between common cooling of the cores takes place (in the retracted state) starting from only one end of one of the cores and the cooling, in which both cores are cooled starting from their respective outer ends, by a 3/2 way valve.
Zur Verringerung der Zykluszeit werden bevorzugt Endschalter für die Kernendlagen (eingefahren und ausgefahren) vorgesehen.To reduce the cycle time, limit switches are preferably provided for the core end positions (retracted and extended).
Zur Verringerung der Reibung zwischen dem zweiten Formteil
Zur Unterstützung des Auswerfens des Sammelrohres nach dem Erstarren der Schmelze und Öffnen des Werkzeugs kann eine Auswurfvorrichtung vorgesehen sein. Üblicherweise besteht eine solche Auswurfvorrichtung aus in dem ersten Formteil vorgesehenen Auswerferstiften welche von unten in die Kavität eingefahren werden können und das Sammelrohr beschädigungsfrei aus dem ersten Formteil herausdrücken.To assist the ejection of the manifold after the solidification of the melt and opening the tool, an ejector may be provided. Usually, such ejection device consists of ejector pins provided in the first molded part which can be retracted from below into the cavity and push the collector tube out of the first molded part without damage.
Das Sammelrohr ist beispielsweise aus PE gefertigt. Beispielswiese kommt das Material SABIC Vestolen P 9421 zur Anwendung.The manifold is made of PE, for example. For example, the material SABIC Vestolen P 9421 is used.
Das Werkzeug kann so ausgebildet sein, dass nur eine einzige durchgehende Kavität zum Ausbilden eines einzigen Sammelrohres durch die Formteilen ausgebildet wird oder mehrere (voneinander getrennte) Kavitäten zum gleichzeitigen Ausbilden von mehreren Sammelrohren durch die zwei Formteile ausgebildet werden. Im Falle mehrere Kavitäten sind auch entsprechend mehrere Schiebereinrichtungen (mindestens eine je Kavität), Angusspunkte (mindestens zwei je Kavität) und Kerne (zwei je Kavität) vorgesehen. Die Kernzuführvorrichtungen können bei mehreren Kavitäten auch mehrere Kerne gleichzeitig zuführen. Alternativ kann für jeden Kern eine gesonderte Kernzuführvorrichtung vorgesehen sein.The tool may be configured such that only a single continuous cavity is formed to form a single manifold through the mold members, or multiple (separate) cavities are formed to simultaneously form multiple manifolds through the two mold members. In the case of several cavities, a corresponding number of slide devices (at least one per cavity), gate points (at least two per cavity) and cores (two per cavity) are also provided. The Kernzuführvorrichtungen can also feed several cores at several cavities simultaneously. Alternatively, a separate Kernzuführvorrichtung may be provided for each core.
Im Weiteren werden Ausführungsformen und Modifikationen anhand beigefügter Figuren beschrieben, von denen zeigen
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1 eine skizzenhafte perspektivische Ansicht eines beispielhaften Spritzgusswerkzeugs in geöffneter Position gemäß einer ersten Ausführungsform, -
2 eine Aufsicht auf das Spritgusswerkzeug gemäß der ersten Ausführungsform, -
3 eine Querschnittsansicht des teilweise geschlossenen Spritgusswerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform, -
4 in a) einen beispielhaften skizzenhaft dargestellten ersten Kern und in b) einen beispielhaften zweiten Kern zur Verwendung in einem Spritzgusswerkzeug gemäß der ersten Ausführungsform, -
5 ein beispielhaftes skizzenhaft dargestelltes Sammelrohr gemäß einer ersten Ausführungsform, -
6 einen beispielhaften skizzenhaft dargestellten Wärmetauscher, in dem ein Sammelrohr gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird.
-
1 1 is a sketch-like perspective view of an exemplary injection mold in the open position according to a first embodiment, -
2 a plan view of the syringe tool according to the first embodiment, -
3 FIG. 3 is a cross-sectional view of the partially closed injection mold according to the first embodiment; FIG. -
4 in a) an exemplary sketched first core and in b) an exemplary second core for use in an injection molding tool according to the first embodiment, -
5 an exemplary sketchy illustrated collection tube according to a first embodiment, -
6 an exemplary schematically illustrated heat exchanger in which a manifold according to the first embodiment is used.
Das in der
Wie bei Spritzgusswerkzeugen üblich, weist die Vorrichtung ein Formwerkzeug auf, das in zwei Hälften, nämlich ein erstes Formteil
Das zweite Formteil
In jedem Formteil
Weiter sind an den Enden der ersten Aussparungen
Ein erster Kern
Zur Führung jedes Kernes
Das zweite Ende
Im Wesentlichen analog zum ersten Kern
Die Längen
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Längen
Die Längen
Die Schiebereinrichtung
Weiterhin ist in den Berührflächen
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Angusspunkte
Ein erster Angusspunkt
Wie oben beschrieben hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Angusspunkte nicht mittig bezogen auf die Länge des entsprechenden Kernes (Bereichs), sondern leicht nach außen, das heißt zu den äußeren Enden der Kerne versetzt, anzuordnen. Mit anderen Worten: beginnend an einem Ende in Längsrichtung
Durch das Zuführen von Schmelze über die Angusspunkte
Bei nur einem Angusspunkt
Weiterhin ist bevorzugt eine Kühlvorrichtung (nicht gezeigt) zum Kühlen der Kerne
Weiterhin ist bevorzugt eine Kühlvorrichtung (nicht gezeigt) zum Kühlen der Formteile
Im Folgenden wird das Verfahren beschrieben, in dem mittels des oben beschriebenen Spritzgusswerkzeugs das Sammelrohr
Die in den
In einem nächsten Schritt werden die Kerne
In einem nächsten Schritt werden mittels der Schiebereinrichtung
In diesem Zustand kann das Einspritzen der Schmelze durch die vierte Aussparung
Aufgrund der beschriebenen Positionierung der Angusspunkte
Für eine hohe Taktzeit und gleichmäßige Erstarrung der Schmelze werden die Kerne
Nach dem Erstarren der Schmelze können die Kerne
Bereits während des Herausziehens, spätestens danach, wird zur weiteren Kühlung der Kerne
Nach dem Herausfahren der Kerne
Das so ausgebildete Sammelrohr
Im Weiteren werden mögliche Modifikationen die einzelnen oder in Kombination mit der beschriebenen Ausführungsform und den in den Ansprüchen angegebenen Gegenständen zur Anwendung kommen können, beschrieben.In addition, possible modifications will be the individual or in combination with the described embodiment and in the claims specified objects can be used described.
Die Kernstifte können auch schräg zu der Längsrichtung orientiert und/oder unregelmäßig angeordnet sein. Die in den Figuren teilweise gezeigten Verstärkungsrippen sind optional, insbesondere sind in der in den
Die erste Länge
Die zweite Länge
Die dritte Länge
Die vierte Länge
Die fünfte Länge
Die Konizität k der zweiten Abschnitte
Der erste Innendurchmesser
Der zweite Außendurchmesser
Der dritte Außendurchmesser
Die minimale Wandstärke der Kerne ist bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm bei einer maximalen umspritzten Kernlänge von 600mm bei nicht-konischen Kernen.The minimum wall thickness of the cores is preferably between 2 mm and 8 mm with a maximum overmoulded core length of 600 mm for non-conical cores.
Der Abstand der Mittelpunkte der Anschlussnasen beträgt bevorzugt zwischen 10 mm und 100 mm, noch bevorzugter zwischen 20 mm und 80 mm, wie beispielsweise 50 mm oder 70 mm.The distance between the centers of the terminal lugs is preferably between 10 mm and 100 mm, more preferably between 20 mm and 80 mm, such as 50 mm or 70 mm.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.It is explicitly pointed out that all features disclosed in the description and / or the claims are considered separate and independent of each other for the purpose of original disclosure as well as for the purpose of limiting the claimed invention independently of the feature combinations in the embodiments and / or the claims should. It is explicitly stated that all range indications or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as the limit of a range indication.
Die hier verwendeten Begriffe „ungefähr“, „etwa“, „circa“, „im Wesentlichen“ oder „im Allgemeinen“, die in Zusammenhang mit einem messbaren Wert wie beispielsweise einem Parameter, einer Menge, einer Form, einer zeitlichen Dauer oder dergleichen verwendet werden, schließen Abweichungen oder Schwankungen von ± 10% oder weniger, vorzugsweise ± 5% oder weniger, weiter vorzugsweise ± 1% oder weniger und weiter vorzugsweise ± 0,1% des jeweiligen Wertes oder von dem jeweiligen Wert mit ein, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der offenbarten Erfindung in die Praxis noch technisch sinnvoll sind. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Wert, auf den sich der Begriff „ungefähr“ bezieht, als solcher ausdrücklich und im Besonderen offenbart ist. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst all diejenigen Werte und Bruchteile dieser Werte, die von dem jeweiligen Bereich eingeschlossen sind, wie auch dessen Anfangs- und Endwerte.As used herein, the terms "about," "about," "about," "substantially," or "generally," used in conjunction with a measurable value such as a parameter, quantity, shape, duration, or the like deviations or variations of ± 10% or less, preferably ± 5% or less, more preferably ± 1% or less and more preferably ± 0.1% of the respective value or of the respective value, if these deviations the implementation of the disclosed invention in practice are still technically useful. It is to be expressly understood that the value to which the term "about" refers is expressly and specifically disclosed as such. The specification of ranges by start and end values includes all those values and fractions of these values included by the particular range, as well as its start and end values.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Sammelrohrmanifold
- 44
- Öffnungen an Enden in LängsrichtungOpenings at ends in longitudinal direction
- 66
- Enden in LängsrichtungEnds in the longitudinal direction
- 88th
- Anschlussnasenconnection lugs
- 99
- Verstärkungsrippenreinforcing ribs
- 1010
- erstes Formteil (Formmittel)first molded part (molding agent)
- 1212
- zweites Formteil (Formmittel)second molded part (molding agent)
- 1414
- Basisplattebaseplate
- 1616
- erste Berührflächefirst contact surface
- 1818
- zweite Berührflächesecond contact surface
- 2020
- erste Aussparungfirst recess
- 2222
- Kavität für SammelrohrCavity for manifold
- 2424
- zweite Aussparungsecond recess
- 2626
- erster Kernfirst core
- 26a26a
- erstes Endefirst end
- 26b26b
- zweites Endesecond end
- 26c26c
- erster Abschnittfirst section
- 26d26d
- zweiter Abschnittsecond part
- 26e26e
- AnschlussfortsatzTerminal extension
- 2828
- zweiter Kernsecond core
- 28a28a
- erstes Endefirst end
- 28b28b
- zweites Endesecond end
- 28c28c
- erster Abschnittfirst section
- 28d28d
- zweiter Abschnittsecond part
- 28e28e
- Anschlussaufnahmeterminal receiving
- 3030
- dritte Aussparungthird recess
- 3232
- SchiebereinrichtungShift means
- 3434
- Kernstiftcore pin
- 3636
- KernhalteplatteCore support plate
- 3838
- Gleitstangensliding bars
- 3939
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 4040
- Führungsmittelguide means
- 4242
- vierte Aussparungfourth recess
- 4444
- Angusskanalrunner
- 4646
- erster Angusspunktfirst gate point
- 4848
- zweiter Angusspunktsecond gate point
- 4949
- Kühlkanälecooling channels
- 5050
- Wärmetauscherheat exchangers
- L1L1
- Länge Sammelrohr (erste Länge)Length of collecting pipe (first length)
- 1212
- erster Abschnitt erster Kernfirst section first core
- 1313
- zweiter Abschnitt erster Kernsecond section first core
- 1414
- erster Abschnitt zweiter Kernfirst section second core
- 1515
- zweiter Abschnitt zweiter Kernsecond section second core
- d1d1
- Innendurchmesser KerneInner diameter cores
- d2d2
- Außendurchmesser erster Abschnitt KerneOuter diameter first section cores
- d3d3
- Außendurchmesser Sammelrohr (ohne Verstärkungsrippen)Outer diameter manifold (without reinforcement ribs)
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017120503.9A DE102017120503B4 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Injection molded header for a heat exchanger, injection molding tool and method of making such |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017120503.9A DE102017120503B4 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Injection molded header for a heat exchanger, injection molding tool and method of making such |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017120503A1 true DE102017120503A1 (en) | 2019-03-07 |
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Family
ID=65363458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017120503.9A Active DE102017120503B4 (en) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Injection molded header for a heat exchanger, injection molding tool and method of making such |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102017120503B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019102709A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-06 | BE Technologie GmbH | Process for the production of plastic pipes |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2537251A1 (en) * | 1975-08-21 | 1977-02-24 | Wolf Woco & Co Franz J | PROCESS AND MOLDING CORE FOR MANUFACTURING A MULTI-SIDED, FLEXIBLE HOLLOW-SHAPED BODY |
DE112011102368T5 (en) * | 2010-07-16 | 2013-04-25 | Mann + Hummel Gmbh | Method for molding the plastic body of an air manifold for internal combustion engines |
-
2017
- 2017-09-06 DE DE102017120503.9A patent/DE102017120503B4/en active Active
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DE102017120503B4 (en) | 2020-02-13 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KRAMER BARSKE SCHMIDTCHEN PATENTANWAELTE PARTG, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |