DE1454929C3 - Spritzgießform zur Verarbeitung von vernetzenden Kunst- und Naturstoffen - Google Patents
Spritzgießform zur Verarbeitung von vernetzenden Kunst- und NaturstoffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform zur Verarbeitung von vernetzenden Kunst- und
Naturstoffen mit um die Angußverteilerkanäle der Spritzgießform angeordneten Temperiervorrichtungen.
Solche Formen gelangen bevorzugt im Zusammenhang mit Spritzgießmaschinen zur Anwendung, wobei
diese Maschinen eine Einspritz-Einheit, die in der Regel aus einem beheizbaren Plastifizierzylinder mit
einer darin dreh- und axial verschiebbaren Schnecke oder einem axial verschiebbaren Kolben besteht, und
eine Formschließ-Einheit, die im wesentlichen eine fest am Maschinenbett angeordnete Formaufspannplatte
und eine auf Holmen bewegliche Formaufspannplatte umfaßt, auf welchen die beiden Hälften
einer Spritzgießform befestigt werden, aufweisen.
Es sind bereits Formen bekanntgeworden, bei denen um die Angußverteilerkanäle (und teilweise
auch um die Formenhohlräume) Heizvorrichtungen angeordnet sind, und zwar für die Thermoplast-Verarbeitung
(USA.-Patentschrift 2 773 284) wie auch für die Verarbeitung von vernetzenden bzw.
von wärmehärtbaren Stoffen (USA.-Patentschrift 2 460 831). Weiterhin ist auch eine Form bekannt,
bei der für die Verarbeitung von vernetzenden Werkstoffen
eine Temperierung der Anguß- bzw. Verteilerkanäle und auch des Formenhohlraumes durch entsprechende
Bohrungen in den Formhälften zum Zwecke der Erhaltung der Fließfähigkeit des zu verarbeitenden
Materials vorgesehen ist (USA.-Patentschrift 2 476 884). Wärmeleitsperren etwa zwischen
den Angußverteilerkanälen und den Formenhohlräumen gehören ebenfalls zu den bekannten Vorrichtungen
(USA.-Patentschriften 2 770 011 und 2 865 050), hier insbesondere für das Verarbeiten
von thermoplastischen Kunststoffen.
Bekanntgeworden ist ebenso eine Ventil-Nadel, die in den Angußverteilerkanal einer Form hineinragt φ
und die stets im Rhythmus der Arbeitstakte einer Spritzgußmaschine verschoben wird. Mit dieser Maßnähme
soll bewirkt werden, daß nach jeder Formfüllung die Anspritzstelle und damit der jeweilige
Formenhohlraum verschließbar ist (USA.-Patent 2 773 284). Der vorliegende Erfindungsgedanke wird
jedoch durch diese Vorschläge nicht berührt.
Wenn bei der Verarbeitung von vernetzenden Kunst- oder Naturstoffen hinsichtlich der Temperaturführung
in der Form keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, dann hat das zur Folge,
daß bei normal beheizter Form nach jedem Arbeitsgang nicht nur die Formenhohlräume selbst von den
Formteilen, sondern auch die Anguß- und Verteilerkanäle insgesamt von ihrem Inhalt befreit werden ,
müssen. Der Anguß mit der Verteilerspinne ist dann für eine Weiterverarbeitung verloren, da es sich ja
hierbei um die Verarbeitung irreversibel aushärtender Werkstoffe handelt, die im Gegensatz zu thermoplastischen
Kunststoffen der Spritzgießmaschine nicht wieder in zerkleinertem Zustand zugeführt werden
können. Neben den auf diese Weise vor allem bei Mehrfachformen entstehenden erheblichen Verlusten
an eingesetztem Werkstoff kommt es natürlich zu empfindlichen Zeitverzögerungen, was sich dann
auch in wirtschaftlicher Hinsicht besonders nachteilig auswirkt.
Wenn nun angestrebt wird, die Masse in den Anguß- und Verteilerkanälen durch Kühlung fließfähig
zu halten und außerdem zwischen den Angußverteilerkanälen und den Formhohlräumen eine
Dämmzone durch Anordnung von Wärmeleitsperren vorzusehen, so wird dadurch zweifelsfrei ein gewisser
Fortschritt erzielt. Es hat sich aber herausgestellt, daß trotz dieser Maßnahmen immer wieder Teilaushärtungen
in den Angußverteilerkanälen nahe der Anspritzstelle eine Zyklusunterbrechung bewirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, besagte Mißstände wirkungsvoll zu beseitigen und
zu ermöglichen, daß eine wirtschaftliche Fertigung auch unter relativ ungünstigen Bedingungen mittels
Spritzgießformen einsetzen kann. Es soll also die Vernetzung des Materials bis zum Zeitpunkt des
Eintretens in den Formhohlraum verhindert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß innerhalb
der Angußkanäle ein Kühlstift angeordnet ist, der in
seinem Inneren Zuführ- und Rückfluß-Kimale fur
das Temperiermedium aufist «nd d^Lr hk
Formenhohlraum zugekehrte* Ende «"«"illdbar te
in den Bereich der Anspritzs^ des herzustellenden
Formteiles reicht. Weiter is* vorgesehen daß der
Kühlstift vorzugsweise koaxial im Angußkanal gelagert ist und daß er zude* auswechselbar angeordnet
ist. Vorteilhaft wirkt «ich hierbei noch aus
daß der Kühlstift in axialer J/iclUung bewegbar sem
kann. Damit außerdem in da. Innere des Kuhlstiftes
das erforderliche Temper^micdium cingespeist
werden kann und vor allem M* «'" die Anspntzstelle
des Formteiles sicher geleitet v/ird, wird innerhalb des
Kühlstiftes eine Röhre derar« im Abstand von der Kühlstift-Innenwand angebe I'·, daß das von dem
dem Formhohlraum abgewannen Ende her in den
Kühlstift einströmende Tempr» iennedium zum vorderen,
dem Formenhohlraum zugekehrten bilde des Kühlstiftes gelangt und vom dort zwischen der
Röhren-Außenwand und dr·' Kühlst.ft-lnnenwand *o
wieder zurückfließt. Nach einer weiter bevorzugten
Ausführungsform liegt der <!♦·■. Kühlst.ft umgebende
Angußkanal innerhalb einer 11«^«-·, wobei diese Hülse
ein Teil der Matrize ist. Un«l schließlich sind noch
an oder innerhalb der Mat,i/e eine oder mehrere a5
den Angußkanal umgebende Wärmcleitsperren vor-
^VerTuche haben gezeigt, d«« die hier beschriebenen
erfindungsgemäßen Vorrichteten in besonders vorteilhafter
Weise auf den Verr«hrensablaut eiuwirken.
So konnte eine Mehrfach!.·"» »" schneller automatischer
Arbeitsfolge imme. wieder cimvandtrei gefüllt
werden, was bisher bciM^lswcise be. der Verarbeitung
von Gummi-Mis. l-'."gen kaum möglich
war. Das in den AngußkaniiU·» und im bereich der
Anspritzstellen befindliche. U><
Formt ullung.n vorbereitete Material vulkanisier während des gesamten
Arbeitsablaufes nicht voueüig aus. und darüber
hinaus konnte der SpritzsieW»"» «nc gröbere Menge
der über einen PunktaneuU hergestellten formteile
entnommen werden, bei «vU'hen keinerlei Nacharbeit
geleistet werden την*"- Das 7<^! ab0' ü.aü
durch die vorliegende Erfindung die 1 rennung der
Vernetzungsreaktion innerer· der Spritzgießform
genau in den Bereich der A^ritzstcUe bz^ bis an
die Formteil-Oberfläche eeloji« werden kann. Dadurch
der Angußkanäle bzw. A<>Sl- . ,
standen, vermieden, und autWdem wird der ach sehr
nachteilig auswirkende Mawvialverlust ausschaltet.
Die Erfindung soll neigend an Hand der
Zeichnung im einzelnen «vvhmals naher erläutert
WeGemäß dem gezeigten Av>stuhrungslx%Piel ist auf
der nicht näher dargestellt geglichen K-rmtragaplatte
einer Spritzgießma^nne die Formhaltte 1 befestigt,
während mit der »m wesentlichen ortsfest
angeordneten und der Eu^ohhe.t wegen ebenfalls
nicht gezeichneten Formtr^rplatte die ausensertige
Formhälfte 2 verbunden *t- Die dusensernge Formhälfte
2 besteht hierbei »* den einzelnen Teilen 2,
2" und 2"\ die währet eines Vertahraisablaufes
fest miteinander verbund;·:· M«d. .
Zu Beginn eines Arb^'.vklus betin^n sich die
Formhälften 1 und 2 in ^ ^«ten Lage, wahrend
die Spritzdüse einer bek£-".^ und dalf ^. "ahef
dargestellten Einspritzen m.i oev Ar.cuobiichse 3
zur Anlage gebracht wurde. Durch axiale Druckbeaufschlagung einer Schnecke oder eines Kolbens
der Einspritzeinheit wird die zur Formteilherstellung vorbereitete Masse aus dem Plastifizierzylinder gepreßt
und gelangt über die Angußbüchse 3, die Angußverteilerkanäle 4, den Angußkanal 5 und die
Anspritzstelle 6 in den Formenhohlraum 7 und füllt diesen bis zur Trennebene 8 aus. Beispielsweise durch
die Form-Außenheizung 9 und 10 und durch die Heizelemente 11 und 12 innerhalb der Spritzgießform
1,2'" wird der Formenhohlraum 7 auf eine Temperatur gebracht, die eine schnelle Ausvulkanisation
der Masse bewirkt. Wenn die Masse innerhalb des Formenhohlraumes 7 ausvulkanisiert ist, beginnt
der Auswerfvorgang für das Formteil dadurch, daß sich die bewegliche Formträgerplatte zusammen mit
der Formhälfte 1 von der Formhälfte 2 entfernt (Trennebene 8). Damit hierbei das hergestellte Formteil
von der noch flüssigen Masse im Bereich der Anspritzstelle 6 sicher getrennt wird und auch das
Formteil auf dem Formkern der Formhälfte 1 haften bleibt, können am Formteil kleine Mitnehmer 13 von
beliebiger Gestalt vorgesehen sein. Sobald die Spritzgießform vollständig geöffnet ist, wird der Auswerferbolzen
14 in bekannter Weise automatisch in Richtung zur Formhälfte 2 betätigt, wodurch das Formteil
(gegebenenfalls auch durch Zuhilfenahme von Druckluft) sicher und schnell ausgeworfen wird. Wenn
daran anschließend die Formhälften 1 und 2 wieder in die gezeichnete Lage gebracht wurden, kann ein
neuer Einspritzvorgang beginnen.
Damit auf die Masse in der Angußbüchse 3, in den Angußverteilerkanälen 4 und in den Angußkanälen
5 keine zusätzliche Wärme aus der Spritzgießform übertragen wird und damit die Masse in
diesen Bereichen während der Ausvulkanisation des Formteiles und während des Auswerfvorganges spritzfertig
bleibt, sind im Bereich der Angußbüchse 3, um die Angußverteilerkanäle 4 und teilweise um die
Angußkanäle 5 Kühlbohrungen 15 angeordnet. Weiterhin ist aus dem gleichen Grunde eine Wärmeleitsperre
16 aus einem hierfür geeigneten Material vorgesehen, welche die Teile 2" und 2'" der Formhälfte
2 voneinander trennt.
Um jedoch die Temperatur im Angußkanal 5 besser beeinflussen zu können und um die Trennung
der Vernetzungsreaktion innerhalb der Spritzgießform vor allem sicher in den Bereich der Anspritzstelle
6 bzw. bis an die Formteil-Oberfläche zu bringen, ist erfindungsgemäß im Angußkanal 5 ein
Kühlstift 17 angeordnet, bei dem das Einströmen der vorbereiteten Masse in den Formhohlraum 7 geradlinig
und ohne Umlenkung erfolgen kann. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Kühlstift 17 an
seinem vorderen Ende eine bis in den Bereich der Anspritzstelle 6 ragende Spitze 18 auf, während er
mit seinem dem Formhohlraum abgewandten Ende im Teil 2' der Formhälfte 2 fest, jedoch lösbar befestigt
ist. Das dem Formenhohlraum zugekehrte Ende des Kühlstiftes 17 kann aber auch (je nach
Formgestaltung) in einer flachen Ebene oder in einer Rundung auslaufen. Innerhalb des Kühlstiftes 17 ist
beispielsweise eine Röhre 19 so im Abstand von der Kühlstift-Innenwand angeordnet, daß das vom hinteren
Ende her über die Leitung 20 in den Kühlstift 17 einströmende Temperiermedium (z. B. Wasser) sofort
zum vorderen, dem Formenhohlraum 17 zugekehrten Ende des Kühlstiftes gelangt und von dort zwischen
der Röhren-Außenwand und der Kühlstift-Innenwand über die Leitung 21 wieder zurückfließen kann.
In das Innere des Kühlstiftes 17 können jedoch auch ein Leitblech oder andere geeignete Vorrichtungen
eingebracht werden, die in gleicher Weise eine Zirkulation des Temperiermediums gestatten. In der Bohrung
22 kann zudem eine Thermo-Meßstelle vorgesehen werden, um die Temperatur im Bereich des
Kühlstiftes 17 überwachen und regeln zu können. Der den Kühlstift 17 umgebende Angußkanal 5
liegt innerhalb einer Hülse 23, die einstückig mit dem den Formhohlraum aufnehmenden Teil (Matrize) 24
der Spritzgießform 1, 2 ausgebildet ist. Innerhalb des den Formhohlraum aufnehmenden Teiles 24, welches
außer seiner einfachen Herstellung noch den Vorteil aufweist, daß an keiner Stelle Masse austreten kann
(z. B. eingesetzte Buchse) und daher auch entsprechende Dichtungsprobleme entfallen, sind eine oder
mehrere, etwa in Richtung des Angußkanals 5 verlaufende Wärmeleitsperren 25 vorgesehen. Diese
haben die Aufgabe, nur die Menge an Wärme passieren zu lassen, welche den Vulkanisierprozeß
im Formenhohlraum 7 günstig beeinflußt und noch keine vorzeitige Vulkanisation im Angußkanal 5 auslöst.
Der Kühlstift 17, der aus einem geeigneten Material, vorzugsweise jedoch aus Beryllium-Kupfer,
gefertigt sein sollte, kann bei entsprechender Gestaltung des Angußkanals auch für Einfach-Formen
Verwendung finden.
Claims (7)
1. Spritzgußform zur Verarbeitung von vernetzenden Kunst- und Naturstoffen mit um die
Angußverteilerkanäle der Spritzgießform angeordneten Temperiervorrichtungen, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb der Angußkanäle (5) ein Kühlstift (17) angeordnet ist, der
in seinem Inneren Zuführ- und Rückfluß-Kanäle für das Temperiermedium aufweist und dessen
dem Formenhohlraum (7) zugekehrtes Ende unmittelbar bis in den Bereich der Anspritzstelle (6)
des herzustellenden Formteiles reicht.
2. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstift (17) koaxial im
Angußkanal (5) gelagert ist.
3. Spritzgießform nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kühlstift (17) auswechselbar ist.
4. Spritzgießform nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kühlstift (17) in axialer Richtung bewegbar ist.
5. Spritzgießform nach einem oder mehreren * der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb des Kühlstiftes (17) eine Röhre (19) derart im Abstand von der
Kühlstift-Innenwand angeordnet ist, daß das von dem dem Formhohlraum abgewandten Ende her
in den Kühlstift einzubringende Kühlmedium zum vorderen, dem Formenhohlraum (7) zugekehrten
Ende des Kühlstiftes (17) gelangt und von dort zwischen der Röhren-Außenwand und der
Kühlstift-Innenwand wieder zurückfließt.
6. Spritzgießform nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der den Kühlstift (17) umgebende Angußkanal (5) innerhalb einer Hülse
(23) liegt und daß diese Hülse ein Teil der Matrize (24) ist.
7. Spritzgießform nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß an oder innerhalb der Matrize (24) eine oder mehrere den Angußkanal
(5) umgebende Wärmeleitsperren.(25) vorgesehen sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |