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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Spitzgießvorrichtung und im besonderen auf eine Düse mit einer Düsendichtung zwischen Düsenbauteilen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine Heißläufer-Spitzgießvorrichtung schließt normalerweise Düsen ein, die beheizt sind, um die Schmelze darin auf einer kontrollierten Temperatur zu halten. Die Düsen sind normalerweise in Kontakt mit einem Formbauteil, das einen oder mehrere Formhohlräume definiert. Die Formhohlräume im Formbauteil sind mit Schmelze gefüllt, die zuerst durch die Düsen hindurchgeht. Das Formbauteil wird dann normalerweise abgekühlt, um die Schmelze in den Formhohlräumen erstarren zu lassen, und auf diese Weise eine Vielzahl von spritzgegossenen Teilen formend, die dann aus den Formhohlräumen ausgeworfen werden.
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Weil die Düsen normalerweise beheizt sind, und das Formbauteil für wenigstens einen Teil eines Spitzgießzyklus abgekühlt wird, ist es wünschenswert, eine möglichst niedrige Wärmeübertragung von den Düsen in das Formbauteil hinein zu haben. In der Vergangenheit sind viele diese Aufgabe ansprechende Düsenkonstruktionen vorgeschlagen worden. Beispiele von solchen Düsenkonstruktionen sind in der
US 5 492 467 A und
US 5 554 395 A gezeigt.
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Das Patent
US 5 492 467 A zeigt eine Heißläuferdüse mit einem Düsenkörper, einem Einsatz, der im Düsenkörper platziert ist und einer Buchse, die den Einsatz umgibt. Die Buchse berührt das Formbauteil, um dazwischen eine Dichtung zu formen. Die Buchse und der Einsatz sind voneinander getrennt, so dass zwischen ihnen ein Spalt besteht. Während des Spitzgießprozesses füllt geschmolzenes Material den Spalt zwischen dem Einsatz und der Buchse. Mit dieser Konfiguration geht etwas Wärme von dem Einsatz, durch das geschmolzene Material, durch die Buchse und schließlich in das Formbauteil verloren. Weiterhin kann das geschmolzene Material selbst die Zerlegung der Düse schwierig und zeitraubend machen.
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Das Patent
US 5 554 395 A zeigt einen mehrteiligen Düsenspitzenzusammenbau, der ein Spitzenelement, ein Spitzenrandelement und ein Formbauteilkontaktelement einschließt. Das Spitzenrandelement umgibt das Spitzenelement und hält das Spitzenelement in der Düse. Das Spitzenrandelement weist einen Zwischenraum zum Spitzenelement auf. Zwischen dem Spitzenelement und dem Formbauteil ist ein Formbauteilkontaktelement vorgesehen, um die Schmelze daran zu hindern, den Zwischenraum zwischen dem Spitzenelement und dem Spitzenrandelement zu füllen. Jedoch kann Wärme vom Spitzenelement durch die Dichtung und in das Formbauteil hinein verloren gehen. Vor allem treten Wärmeverluste nahe dem unteren Ende des Einsatzes auf, wo die Kontrolle über die Temperatur der Schmelze besonders wichtig ist.
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Die Druckschrift
US 5.545.028 A beschreibt eine weitere Spritzgießvorrichtung mit einer zweiteiligen Düsenspitze, bestehend aus einer Hülse und einer sich durch diese Hülse bis in einem Formhohlraum erstreckenden Kern, der die Schmelze an den Hohlraum leitet. Die Düsenspitze wird durch ein Zentrierelement am Düsenschaft befestigt, wodurch zwischen der äußeren Oberfläche der Düsenspitze und der inneren Oberfläche des Zentrierelements ein Hohlraum entsteht, der durch einen Dichtring abgedichtet wird. Auch die
US 5.299.928 A offenbart eine zweiteilige Düsendichtung für eine Einspritzdüse, wobei das innere Teil als Düsenspitze ausgebildet ist und durch ein gering thermisch leitfähiges Halteteil an dem Düsenteil befestigt ist, um einen übermäßigen Wärmeverlust an die gekühlte Form zu vermeiden. Aus dem Patent
US 5 569 475 A ist noch eine zweiteilige Einspritzdüse bekannt, die aus einem beheizten Düsenkörper und einer direkt mit dem Düsenkörper verschraubten Düsenspitze besteht.
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Daher gibt es einen fortdauernden Bedarf für neue Düsenkonstruktionen, die eine weiter verbesserte Wärmeübertragungseffizienz haben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Düse gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Spritzgießvorrichtung gemäß Patnentanspruch 12.
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In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Düse für eine Spitzgießvorrichtung. Die Düse schließt einen Düsenkörper, einen Heizer, eine Düsenspitze und ein Spitzenrandelement ein. Der Düsenkörper definiert einen Düsenkörperschmelzedurchgang, der einen Einlass hat, der geeignet ist, nachgeschaltet nach und in Verbindung mit einer Schmelzequelle zu sein. Der Heizer ist mit dem Düsenkörper verbunden, um die Schmelze in dem Düsenkörperschmelzedurchgang zu erwärmen. Die Düsenspitze definiert einen Spitzenschmelzedurchgang, der nachgeschaltet nach und in Verbindung mit dem Düsenkörperschmelzedurchgang ist. Der Spitzenschmelzedurchgang hat einen Auslass, der oberhalb einer Angussöffnung in einem Formbauteil ist. Die Düsenspitze umfasst eine Spitzendichtungsfläche. Das Spitzenrandelement umfasst eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche. Die erste Spitzenrandelementdichtungsfläche und die Spitzendichtungsfläche sind durch einen Spalt getrennt. Der Spalt ist dimensioniert, um das Fließen der Schmelze zwischen der Spitzenrandelementdichtungsfläche und der Spitzendichtungsfläche zu verhindern.
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In einem zweiten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine Spitzgießmaschine gerichtet, die die oben beschriebene Düse integriert.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um eindeutiger zu zeigen, wie sie wirkungsvoll ausgeführt werden kann, wird im Folgenden Bezug genommen auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele, es zeigen:
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1 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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3 eine vergrößerte Ansicht eines abdichtenden Teils der in 1 gezeigten Düse;
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4 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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6 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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7 eine Schnittseitenansicht eines Teils einer Düse entsprechend einer sechsten Ausbildung der vorliegenden Erfindung; und
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8 eine Schnittseitenansicht einer Spitzgießvorrichtung mit einer Vielzahl von Düsen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSBILDUNG
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In einem Heißläufer-Spitzgießdüsensystem gibt es zwei kritische Bereiche, in denen es einen Wärmeverlust gibt. Ein Bereich ist zwischen der Düse und dem Einspritzverteiler und der andere Bereich ist zwischen der Düse und dem Formbauteil im Bereich der Angussöffnung.
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Es wird Bezug genommen auf 1, die eine Düse 10 entsprechend einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Düse 10 ist ausgebildet, um Schmelze von einem Heißläufer in einem Verteiler einer Heißläufer-Spitzgießvorrichtung zu einem Formhohlraum 11 in einem Formbauteil 12 zu übertragen. In dem Formbauteil 12 können optional Formhohlraumkühlungskanäle 13 integriert sein.
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Die Düse 10 umfasst einen Düsenkörper 14, eine Düsenspitze 16, ein den Spitzenrand umgebendes Dichtungselement 18, einen Heizer 22 ein, und kann ein optionales Thermoelement 26 einschließen. Der Düsenkörper 14 hat einen Düsenkörperschmelzedurchgang 28, der durch den Düsenkörper 14 hindurch geht. Die Düse 10 umfasst eine Viskositätsdichtung 48, welche eine Dichtung ist, die zwischen zwei Oberflächen gebildet wird, die sich einander nicht berühren.
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Die Düsenspitze 16 kann lösbar mit dem Düsenkörper 14 verbunden sein. Die Düsenspitze 16 definiert einen sich durch die Düsenspitze 16 erstreckenden Spitzenschmelzedurchgang 30, der nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit dem Düsenkörperschmelzedurchgang 28 ist. Der Spitzenschmelzedurchgang 30 kann von der Düsenspitze 16 aus in einer Kammer 32 enden, die die Düsenspitze 16 umgibt. Eine Angussöffnung 34 überträgt die Schmelze von der Kammer 32 in den Formhohlraum 11.
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Die Schmelze geht von einer Schmelzequelle durch ein oder mehrere Heißläufer in ein Heißläuferbauteil, wie z. B. einen Verteiler, durch den Düsenkörperschmelzedurchgang 28, durch den Spitzenschmelzedurchgang 30, durch die Kammer 32, durch die Angussöffnung 34 und schließlich in den Formhohlraum 11. Der Mittelpunkt der Angussöffnung 34 definiert eine Achse 35, die parallel zu der Richtung des Flusses der Schmelze durch die Angussöffnung 34 in den Formhohlraum 11 ist.
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Der Ausgang des Spitzenschmelzedurchgangs 30 in die Kammer 32 wird mit der Nummer 36 gezeigt. Ausgang 36 kann, wie in 1 gezeigt, in Bezug auf die Achse 35 konzentrisch ausgebildet sein.
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Da die Schmelze durch die Düsenspitze 16 strömt, kann die Düsenspitze 16 verwendet werden, um Wärme vom Heizer 22 auf die Schmelze zu übertragen. Um die Wärmeübertragung zu erleichtern wird die Düsenspitze 16 bevorzugt aus einem thermisch leitfähigen Material wie Beryllium-Kupfer hergestellt.
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Wegen des Schmelzeflusses durch die Düsenspitze
16 ist die Düsenspitze
16 einer hoch abschleifenden Umgebung ausgesetzt, und es kann wünschenswert sein, die Düsenspitze
16 aus einem gegen Abnutzung widerstandsfähigen Material zu machen. Ein Beispiel für ein Material, das sowohl thermisch leitfähig, als auch widerstandsfähig gegen Abnutzung ist, ist Wolframcarbid. Die Düsenspitze
16 kann entsprechend der Lehre der
US 5 658 604 A , die die Konstruktion einer Düsenspitze unter Verwendung von Wolframcarbid offenbart, gefertigt werden.
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Die Düsenspitze 16 kann innerhalb einer Öffnung 37 im Düsenkörper 14 platziert werden. Abhängig von dem für die Düsenspitze 16 gewählten Material kann es verhältnismäßig schwierig sein, maschinell ein Gewindeteil herzustellen. Weiterhin kann ein solches Gewindeteil spröde und Ursache eines vorzeitigen Ausfalls sein, abhängig von dem Material für die Herstellung der Düsenspitze 16. Daher wird, durch die Herstellung einer gewindelosen Düsenspitze 16, eine größere Anzahl von Materialien für ihre Herstellung verfügbar.
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Weiterhin werden durch die Ausbildung einer gewindelosen Düsenspitze 16 einige Kosten für die Herstellung der Düsenspitze 16 und entsprechend für den Düsenkörper 14 eingespart, verglichen mit einer Gewindespitze.
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Das Dichtungselement 18 kann die Düsenspitze 16 in seiner Position in dem Düsenkörper 14 halten. Da die Schmelze, die das Dichtungselement 18 berührt, sich im Allgemeinen langsamer bewegt als die Schmelze, die durch die Düsenspitze 16 fließt, kann das Dichtungselement 18 aus einem Material hergestellt werden, das geringer gegen Abnutzung widerstandsfähig ist, als das der Düsenspitze 16. Dementsprechend kann das Dichtungselement 18 aus einem Material hergestellt werden, das sich für eine relativ einfache maschinelle Herstellung von Gewinden eignet.
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Das Dichtungselement 18 kann, wie in 1 gezeigt, das Formbauteil 12 berühren. Um die Wärmeverluste von der Düsenspitze 16 und von dem Düsenkörper 14 in das Formbauteil 12 zu reduzieren, kann das Dichtungselement 18 aus einem Material gemacht werden, das eine thermische Leitfähigkeit hat, die geringer ist als die des Materials für die Düsenspitze 16, abhängig von den speziellen Anforderungen der Spitzgießanwendung. Alternativ kann das Dichtungselement 18 aus einem Material gemacht werden, das eine thermische Leitfähigkeit hat, die ähnlich ist zu der der Düsenspitze 16.
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Das Dichtungselement 18 kann lösbar an dem Düsenkörper 14 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Dichtungselement 18 ein Gewindeteil 40 umfassen, das mit einem korrespondierenden Gewindeteil 41 auf dem Düsenkörper 14 zusammenwirkt. Das Gewindeteil 40 ist, wie in 1 gezeigt, ein Außengewinde, jedoch ist es alternativ für das Dichtungselement 18 möglich, ein Innengewinde einzuschließen, das mit einem Außengewinde auf dem Düsenkörper 14 zusammenwirkt.
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Das Dichtungselement 18 kann auch ein Werkzeugverbindungsteil 42 umfassen, um ein Werkzeug (nicht gezeigt) für die Installation und das Entfernen des Spitzenrandelementes 18 in Bezug auf den Düsenkörper 14 aufzunehmen.
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Das Dichtungselement 18 kann auch eine Klemmfläche 44 umfassen, die mit einer Schulter 45 der Düsenspitze 16 zusammenpasst. Wenn das Dichtungselement 18 mit dem Düsenkörper 14 verbunden ist, wirkt die Klemmfläche 44 mit der Schulter 45 auf der Düsenspitze 16 zusammen, um die Düsenspitze 16 in der Öffnung 37 in Position zu halten. Die Klemmfläche 44 und die Schulter 45 können zusammenwirken, um eine mechanische Dichtung zu formen.
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Das Dichtungselement 18 umfasst weiter eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 46, die mit einer Spitzendichtungsfläche 47 der Düsenspitze 16 zusammenwirkt, um eine Viskositätsdichtung 48 zu formen, die auch als Spaltdichtung bezeichnet werden kann. Die erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 46 und die Spitzendichtungsfläche 47 werden voneinander durch einen Spalt G getrennt.
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Aufgrund der Viskosität der Schmelze in der Kammer 32 hindert die Nähe der ersten Spitzenrandelementdichtungsfläche 46 und der Spitzendichtungsfläche 47 die Schmelze daran zwischen die erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 46 und die Spitzendichtungsfläche 47 zu fließen. Auf diese Art wirkt der Spalt G in Verbindung mit der Viskosität der Schmelze als Dichtung.
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Ein Vorteil einer Viskositätsdichtung 48 ist, dass die Herstellungstoleranzen für die Spitzenrandelementdichtungsfläche 46 und Spitzendichtungsfläche 47 weniger belastend sind, verglichen mit typischen mechanischen Dichtungsteilen. Ein weiterer Vorteil ist, dass, weil die Schmelze nicht durch die Viskositätsdichtung 48 des Spalts G hindurch geht, ein Luftraum 49 zwischen der Düsenspitze 16 und dem Dichtungselement 18 verbleibt. Der Luftraum 49 bildet eine isolierende Schicht, um die Wärmeübertragung zwischen der Düsenspitze 16 und Dichtungselement 18 zu reduzieren.
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Die Viskositätsdichtung 48 des Spalts G kann den Luftraum 49 ohne die Notwendigkeit des Kontakts zwischen der Düsenspitze 16 und jedem anderen Bauteil erhalten, besonders den Kontakt am oder in der Nähe des Auslassendes der Düsenspitze 16, wo die Schmelztemperatur besonders wichtig ist. Durch das Verhindern eines solchen Kontakts zwischen der Düsenspitze 16 und anderen Bauteilen sind die Wärmeverluste der Düsenspitze 16 reduziert.
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Der Spalt G ist bevorzugt zwischen ca. 0,02 und ca. 0,07 mm, wenn er die einzige Dichtung und nicht mit einer mechanischen Dichtung kombiniert ist. Wenn die Klemmfläche 44 auf dem Dichtungselement 18 und die Schulter 45 auf der Düsenspitze 16 eine mechanische Dichtung formen, kann der Spalt G ca. 0,15 mm, sein mit einem Bereich von ca. 0,05 bis 0,35 mm. Es ist zu beachten, dass der Spalt G, der notwendig ist, um den Strom der Schmelze zu hemmen, von der speziellen Spitzgießanwendung abhängt. Die rheologischen Eigenschaften der Schmelze bei der Einspritztemperatur, wie z. B. ihre Viskosität, bestimmen den maximalen Spalt G, der die gewünschte Dichtung bereitstellt.
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Das Dichtungselement 18 kann weiter eine zweite Spitzenrandelementdichtungsfläche 50 umfassen, die mit einer Formbauteildichtungsfläche 52 zusammenwirkt, um eine Düsen-Formbauteildichtung 54 zu formen. Die Düsen-Formbauteildichtung 54 hemmt die Leckage von Schmelze aus der Kammer 32. Die Düsen-Formbauteildichtung 54 kann jede geeignete Form von Dichtung sein, wie z. B. eine mechanische Dichtung, oder eine Viskositätsdichtung, oder eine Kombination von beiden.
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Das Dichtungselement 18 kann eine Spitzenrandelementausrichtungsfläche 56 umfassen, die mit einer Formbauteilausrichtungsoberfläche 58 zusammenwirkt, um die Düse 10 in Bezug auf die Angussöffnung 34 auszurichten. In der in 1 gezeigten Ausbildung können die Spitzenrandelementausrichtungsfläche 56 und die zweite Spitzenrandelementdichtungsfläche 50 dieselbe Fläche sein. Auch können die Formbauteilausrichtungsfläche 58 und die Formbauteildichtungsfläche 52 dieselbe Fläche sein.
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Es wird Bezug genommen auf 2, die eine Düse 100 mit einer Düsenspitze 102 zeigt. Die Düsenspitze 102 unterscheidet sich von der Düsenspitze 16 dadurch, dass diese Düsenspitze 102 einen Schmelzedurchgang 104 hat, mit einem Ausgang 106, der außermittig von der Achse 35 der Angussöffnung 34 ist. Die Düsenspitze 102 wird verwendet, um die in Kontakt mit dem Schmelzefluss stehende Heizoberfläche in die Angussöffnung 34 zu erweitern, um die Temperatur der Schmelze nahe dem Formhohlraum 11 zu erhalten.
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Auf diese Art kann eine Düse entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Düsenspitze haben, die in die Angussöffnung 34 hinein führt und einen in Bezug auf die Achse 35 außermittigen Ausgang des Schmelzedurchgangs hat, oder alternativ eine Düsenspitze mit einem konzentrischen Ausgang des Schmelzedurchgangs in Bezug auf die Achse 35 hat.
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Es wird Bezug genommen auf 3, die eine vergrößerte Ansicht der Viskositätsdichtung 48 der Ausbildungen aus 1 und 2 zeigt.
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Es wird Bezug genommen auf 4, die eine Düse 200 entsprechend einer dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Düse 200 umfasst eine Düsenspitze 16, ein den Spitzenrand umgebendes Dichtungselement 217, ein Formbauteilkontaktelement 218, einen Heizer 22 und kann ein optionales Thermoelement 26 einschließen.
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Das Dichtungselement 217 kann dem Dichtungselement 18 ähnlich sein. In der in 4 gezeigten Ausbildung ist das Dichtungselement 217 zwischen dem Spitzenschmelzedurchgang, der mit der Nummer 219 gezeigt ist, und dem Heizer 22 entlang eines Teils der Länge des Spitzenschmelzedurchgangs 219 positioniert. Dabei ist das Dichtungselement 217 vorteilhafterweise aus einem thermisch leitfähigen Material hergestellt, um die Verluste zwischen dem Heizer 22 und der Düsenspitze 16 zu reduzieren. Das Dichtungselement 217 kann aus solchen Materialien wie Be-Cu, Aluminium, Molybdän oder geeigneten Molybdän-Legierungen hergestellt werden.
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Entlang eines Teils der Länge des Spitzenrandelementes 217 kann es direkten Kontakt mit der Düsenspitze 16 geben, um die Wärmeübertragung weiter zu verbessern. Entlang des Rests der Länge des Spitzenrandelementes 217 ist jedoch eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 220 vorgesehen, die mit einer Spitzendichtungsfläche 221 zusammenwirkt, um eine Spaltdichtung 222 zu formen. Entlang der Länge der Spaltdichtung 222 ist ein Luftraum 223 definiert, und die Dichtungsflächen 220 und 221 werden durch einen Spalt G voneinander getrennt.
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Das Formbauteilkontaktelement 218 kann mit dem Dichtungselement 217 zusammengefügt werden und kann dadurch gegen eine Schmelzeleckage abdichten. Das Formbauteilkontaktelement 218 kann mit dem Formbauteil 12 eine Dichtung formen, um dort hindurch eine Schmelzeleckage von der Kammer 32 zu verhindern, und um ebenso dazu dienen zu können, die Düse 10 in Bezug auf die Angussöffnung 34 auszurichten. Die zwischen dem Formbauteilkontaktelement 218 und dem Dichtungselement 217, so wie zwischen dem Formbauteilkontaktelement 218 und dem Formbauteil 12 geformten Dichtungen können jegliche geeignete Arten von Dichtungen sein, wie z. B. mechanische Dichtungen.
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Um die Wärmeübertragung von der Düse
200 in das Formbauteil
12 zu reduzieren, kann das Formbauteilkontaktelement
218 aus einem Material gemacht werden, das vergleichsweise weniger thermisch leitfähig ist als das des Spitzenrandelementes
18. Zum Beispiel kann das Formbauteilkontaktelement
218 aus Titan, H13, rostfreiem Stahl, z. B. Werkzeugstahl oder Chromstahl, hergestellt sein. Als eine andere Alternative kann das Formbauteilkontaktelement
218 aus Keramik hergestellt werden. Andere geeignete Materialien für das Formbauteilkontaktelement
218 sind in der
US 5 879 727 A offenbart. Pur offenbart solche Materialien, die zum Gebrauch als eine isolierende Schicht für eine Düse geeignet sind.
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Es wird Bezug genommen auf 5, die eine Düse 300 entsprechend einer vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Düse 300 umfasst den Düsenkörper 14, die Düsenspitze 16, ein den Spitzenrand umgebendes Dichtungselement 318, eine Düsenführung 320 und kann das optionale Thermoelement 26 einschließen.
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Das Dichtungselement 318 kann dem Dichtungselement 18 ähnlich sein, und umfasst eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 322, welche mit der Spitzendichtungsfläche 47 zusammenwirkt, um dazwischen eine Spaltdichtung 324 zu formen. Die Spitzenrandelementdichtungsfläche 322 und Spitzendichtungsfläche 47 werden durch den Spalt G voneinander getrennt.
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Das Dichtungselement 318 umfasst eine zweite Spitzenrandelementdichtungsfläche 350, die mit der Formbauteildichtungsfläche 52 zusammenwirkt, um eine andere Viskositätsdichtung 360 zu formen, um eine Schmelzeleckage aus der Kammer 32 zu hemmen. Weil die Spitzenrandelementdichtungsfläche 350 und Formbauteildichtungsfläche 52 sich nicht berühren, wird die Wärmeübertragung zwischen der Düse 300 und dem Formbauteil 12 weiter reduziert. Auch weil die Spitzenrandelementdichtungsfläche 350 und Formbauteildichtungsfläche 52 nicht miteinander in Kontakt stehen, kann die Düse 300 die Düsenführung 320 als ein Ausrichtungsmittel für die Düse 300 im Formbauteil 12 umfassen. Die Düsenführung 320 hat eine äußere Kante 370, die die Düse 300 in eine Öffnung 380 des Formbauteils 12 ausrichtet.
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Es wird Bezug genommen auf 6, die eine Düse 400 entsprechend einer fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Düse 400 ist der Düse 300 ähnlich und umfasst die Düsenspitze 16, ein den Spitzenrand umgebendes Dichtungselement 418, den Heizer 22, und kann das optionale Thermoelement 26 einschließen. Das Dichtungselement 418 umfasst eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 420, die mit der Spitzendichtungsfläche 47 zusammenwirkt, um dazwischen eine Viskositätsdichtung 422 zu formen. Die Spitzenrandelementdichtungsfläche 420 und Spitzendichtungsfläche 47 werden durch den Spalt G voneinander getrennt.
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Das Dichtungselement 418 umfasst auch eine zweite Spitzenrandelementdichtungsfläche 424, die mit der Formbauteildichtungsfläche 52 zusammenwirkt, um eine Düsendichtung 426 zu formen. Die Düsendichtung 426 kann einen ersten Dichtungsteil 427, der eine Viskositätsdichtung ist, und einen zweiten Dichtungsteil 428, der eine mechanische Dichtung ist, umfassen. Der zweite Teil 428 der Düsendichtung kann auch als ein Ausrichtungsmittel dienen, die Düse 400 in Bezug auf die Angussöffnung 34 auszurichten.
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Es wird Bezug genommen auf 7, welche eine Düse 500 entsprechend einer sechsten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Düse 500 umfasst einen Düsenkörper 501, eine Düsenspitze 502, ein den Spitzenrand umgebendes Dichtungselement 504, den Heizer 22 und kann das optionale Thermoelement 26 einschließen.
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Der Düsenkörper 501 kann dem Düsenkörper 14 ähnlich sein und kann einen Düsenkörperschmelzedurchgang 505 dort hindurch definieren. Die Düsenspitze 502 kann der Düsenspitze 16 ähnlich sein und einen Spitzenschmelzedurchgang 506 dort hindurch definieren, der nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit dem Düsenkörperschmelzedurchgang 505 ist. Die Düsenspitze 502 kann ein erstes Gewindeteil 508 umfassen, welches mit einem zweiten Gewindeteil 510 auf dem Düsenkörper 501 zusammenwirkt.
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Das Dichtungselement 504 kann dem Dichtungselement 18 ähnlich sein und kann eine erste Spitzenrandelementdichtungsfläche 512 umfassen, die mit einer Spitzendichtungsfläche 514 zusammenwirkt, um dazwischen eine Viskositätsdichtung 516 zu formen. Die Dichtungsflächen 512 und 514 werden durch den Spalt G voneinander getrennt.
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Das Dichtungselement 504 hält, in der in 7 gezeigten Ausbildung, die Düsenspitze 502 nicht in Position im Düsenkörper 501. Durch das Entfernen des Kontakts zwischen der Düsenspitze 502 und dem Dichtungselement 504, und durch das Einbinden der Viskositätsdichtung 516 dazwischen, sind die Wärmeverluste von der Düsenspitze 502 reduziert.
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Das Dichtungselement 504 kann eine zweite Spitzenrandelementdichtungsfläche 516 umfassen, die mit der Formbauteildichtungsfläche 52 zusammenwirkt, um dazwischen eine Düsendichtung 518 zu formen, um damit eine Schmelzeleckage aus der Kammer 32 zu hemmen.
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Es wird Bezug genommen auf 8, welche eine Spitzgießvorrichtung 600 zeigt, die ein Heißläuferbauteil 602, das Formbauteil 12 und eine Vielzahl von Düsen 606 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Das Heißläuferbauteil 602 umfasst eine Vielzahl von Heißläufern 608, die die Schmelze von einem Heißläuferhaupteinlaß 610 zu den Düsen 606 überträgt. Das Heißläuferbauteil 602 kann von einem Heizer 612 erwärmt werden.
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Die Düsen 606 übertragen die Schmelze von dem Heißläuferbauteil zu dem Formbauteil 12. Die Düsen 606 können jede der oben beschriebenen und in den 1 bis 7 gezeigten Düsenausbildungen sein.
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Es ist selbstverständlich, dass die besondere Gestaltung der Viskositätsdichtungsteile abhängig von der ausgewählten Spitzgießanwendung, einschließlich der rheologischen Eigenschaften der Schmelze, wie z. B. ihre Viskosität bei der Einspritztemperatur, ausgewählt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Düse
- 11
- Formhohlraum
- 12
- Formbauteil
- 13
- Formhohlraumkühlungskanal
- 14
- Düsenkörper
- 16
- Düsenspitze
- 18
- Dichtungselement
- 22
- Heizer
- 26
- Thermoelement
- 28
- Düsenkörperschmelzedurchgang
- 30
- Spitzenschmelzedurchgang
- 32
- Kammer
- 34
- Angussöffnung
- 35
- Achse
- 36
- Ausgang
- 37
- Öffnung
- 40
- Gewindeteil
- 41
- Gewindeteil
- 42
- Werkzeugverbindungsteil
- 44
- Klemmfläche
- 45
- Schulter
- 46
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 47
- Spitzendichtungsfläche
- 48
- Viskositätsdichtung
- 49
- Luftraum
- 50
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 52
- Formbauteildichtungsfläche
- 54
- Düsen-Formbauteildichtung
- 56
- Spitzenrandelementausrichtungsfläche
- 58
- Formbauteilausrichtungsoberfläche
- 100
- Düse
- 102
- Düsenspitze
- 104
- Schmelzedurchgang
- 106
- Ausgang
- 200
- Düse
- 217
- Dichtungselement
- 218
- Formbauteilkontaktelement
- 219
- Spitzenschmelzedurchgang
- 220
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 221
- Spitzendichtungsfläche
- 222
- Spaltdichtung
- 223
- Luftraum
- 300
- Düse
- 318
- Dichtungselement
- 320
- Düsenführung
- 322
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 324
- Spaltdichtung
- 350
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 360
- Viskositätsdichtung
- 370
- äußere Kante
- 380
- Öffnung
- 400
- Düse
- 418
- Dichtungselement
- 420
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 422
- Viskositätsdichtung
- 424
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 426
- Düsendichtung
- 427
- erstes Dichtungsteil
- 428
- zweites Dichtungsteil
- 500
- Düse
- 501
- Düsenkörper
- 502
- Düsenspitze
- 504
- Dichtungselement
- 505
- Düsenkörperschmelzedurchgang
- 506
- Spitzenschmelzedurchgang
- 508
- erstes Gewindeteil
- 510
- zweites Gewindeteil
- 512
- Spitzenrandelementdichtungsfläche
- 514
- Spitzendichtungsfläche
- 516
- Viskositätsdichtung
- 518
- Düsendichtung
- 600
- Spritzgießvorrichtung
- 602
- Heißläuferbauteil
- 606
- Düsen
- 608
- Heißläufer
- 610
- Heißläuferhaupteinlass
- 612
- Heizer
- G
- Spalt
