DE2154100C3

DE2154100C3 - Device for loading a wax injection molding machine

Info

Publication number: DE2154100C3
Application number: DE19712154100
Authority: DE
Inventors: Virgil Vasile Rocky River Ohio(V.St.A.) Stancui
Original assignee: Tempcraft Tool & Mold Inc., Cleveland, Ohio (V.St.A.)
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1977-03-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtng zum Beschikken einer Wachsspritzgießmaschine mit vorkonditioniertem Wachs, mit einem das voHconditionierte Wachs '.mhaltenden Behälter, einem über ein Ventil beschickbaren, einen hin- und herbewegbrren Arbeitskolben enthaltenden Vorratsbehälter und einem mit diesem verbundenen Injektor.The invention relates to a device for loading a wax injection molding machine with preconditioned wax, with a pre-conditioned wax '.m-holding container, a loadable via a valve, a reciprocating working piston containing reservoir and an injector connected to this.

Beim Spritzgießen von Modellen für das Wachsausschmelz-Feingießverfahren soll luftfieies Wachs verwendet werden, weil die erzeugten Modelle sonst an ihrer Oberfläche Luftblasen besitzen, die im Gi'.ßstück reproduziert werden, das dann unbrauchbar ist. Im allgemeinen kann man mit den derzeit verwendeten Schmelzeinrichtungen kein gutes Wachs erhalten. Gewöhnucn wird das Wachs in beheizten Gefäßen aufgeschmolzen, deren Inneres luftzugänglich ist, so daß Luft in das Wachs eintritt und es verunreinigt. Während des Aufschmelzens wird das Wachs vielfach mit rotierenden Rührern bewegt, die den Nachteil haben, daß sie Luft in das flüssige Wachs einführen.When injection molding models for the lost wax investment casting process air-free wax should be used, because otherwise the generated models will wear out have air bubbles on their surface, which are reproduced in the casting, which is then unusable. in the in general, good wax cannot be obtained with the melters currently in use. Usually the wax is melted in heated vessels, the interior of which is accessible to air so that Air enters the wax and contaminates it. During the melting process, the wax becomes with it many times moving rotating stirrers, which have the disadvantage that they introduce air into the liquid wax.

Die Überführung des flüssigen Wachses aus der Wachsschmelzeinrichtung in den Füllraum einer Spritzgußmaschine für Wachs erfolgt im allgemeinen mit Hilfe eines Eimers, so daß weitere Luft eintreten kann, wenn das Wachs in den Eimer ^d aus diesem in den Füüraum gegossen wird.The transfer of the liquid wax from the wax melting device into the filling chamber of an injection molding machine for wax is generally done with the help of a bucket so that more air can enter if the wax in the bucket ^ d from this in the trunk is poured.

Aus der DT-AS 12 85 716 ist bereits eine Aufschmelzvorrichtung für Kunststoffe in Pulver- oder Granulatform mit einem oben offenen Zuführbehälter, einer im oberen Teil zylindrischen, von außen heizbaren Schmelzkammer, bekannt, in der gleichachsig ein Misch- und Förderelement angeordnet ist, das aus einer drehbaren Welle besteht, die axial im Abstand voneinander liegende, radial von der Welle vorspringende Arme aufweist, die wendelförmig entlang der Welle angeordnet sind. Das in der Schmelzkammer geschmolzene und vermischte Material wird sodann über eine Ablaufleitung weitergeleitet, in der eine Zahnradpumpe vorgesehen ist In einer solchen Vorrichtung ergibt sich bei der Verarbeitung von Wachs der Nachteil, daß Luft in die Wachsmasse eingeführt, statt aus der Wachsmasse entfernt wird, wie es an sich gewünscht ist, um eine für den Spritzgiß geeignete Wachsmasse zu erhalten.DT-AS 12 85 716 already provides a melting device for plastics in powder or granulate form with a feed container open at the top and a cylindrical upper part that can be heated from the outside Melting chamber, known, in the coaxially a mixing and conveying element is arranged, which consists of a rotatable shaft consists, the axially spaced apart, projecting radially from the shaft Has arms which are helically arranged along the shaft. That in the melting chamber melted and mixed material is then passed on via a drain line, in which one Gear pump is provided in such a device arises when processing wax the disadvantage that air is introduced into the wax mass instead of being removed from the wax mass as it is is desired in order to obtain a wax mass suitable for injection molding.

In der US-PS 32 53 303 wird eine Spritzgießmaschine beschrieben, bei der vorgemischte Monomere oder Präpolymere von einem Vorratsbehälter durch Schnekken eefüh-t werden, die mit einer Vakuumleitung zum Absaugen von leichtflüchtigen Bestandteilen verbunden sind Die Schnecken werden jeweils geheizt, um die Kunststoffmaterialien auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Mit der letzten Schnecke ist ein Arbeitskolben verbunden, in den die vorgeheizten und von flüchtigen Bestandteilen befreiten Kunststoffmaterialien eingebracht werden können. Mit Hilfe dieses Arbeitskolbens kann das Kunststoffmaterial sodann in die eigentliche Spritzgießma^chine gedrückt werden, aus der es in die jeweilige Form eingespritzt wird. Bei einer derartigen Vorrichtung ist es schwierig, das Kunststoffmaterial derart in die Spritzgießmaschine einzubringen, daß es die für einen Spritzgußvorgang gewünschten optimalen Eigenschaften besitzt, da das zu verspritzende Material mehrere Einrichtungen durchlaufen muß.In US-PS 32 53 303 an injection molding machine is described in the premixed monomers or Prepolymers are eefüh-t from a storage container by screws, which are connected to a vacuum line to the Extraction of volatile components are connected The screws are each heated to the Bring plastic materials to the desired temperature. With the last screw is a working piston connected, in which the preheated and volatilized plastic materials can be introduced. With the help of this working piston, the plastic material can then in the actual injection molding machine is pressed, from which it is injected into the respective mold. at with such a device it is difficult to insert the plastic material in such a way into the injection molding machine bring in that it has the optimal properties desired for an injection molding process, since that too spattered material must pass through several facilities.

Der ErfirHMi«, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum beschicken einer Wajhsspritzgießmaschine so auszubilden, c^3 das in einem Behälter für das Verspritzen vorkonditinierte Wachs auf möglichst einfache Weise unter Aufrechterhaltung des optimalen Zustandes des Wachses in die Spritzgießmaschine übergeführt werden kann.Der ErfirHMi «is the basis of the task, a Device for charging an injection molding machine to be designed in such a way that c ^ 3 that in a container for the Spraying preconditioned wax in the simplest possible way while maintaining the optimal State of the wax can be transferred into the injection molding machine.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine den Bodenbereich des das vorkonditionierte Wachs enthaltenden Behälters über das Ventil mit dem oberen Bereich des Vorratsbehälters unmittelbar verbindende, beheizte Verbindungsleitung vorgesehen ist, und daß das Ventil zum Α-saugen des Wachses aus dem Behälter bei der Bewegung des Arbeitskolbens in der einen Richtung offenbar und zum direkten Verspitzen des Wachses über den Injektor bei der Bewegung de., Arbeitskolbens in der anderen Richtung schließbar ist.This object is achieved according to the invention on the basis of a device of the type mentioned at the beginning solved that a the bottom area of the container containing the preconditioned wax via the valve with the upper region of the storage container directly connecting, heated connecting line is provided is, and that the valve for Α-sucking the wax out of the container with the movement of the working piston in one direction, apparently, and to direct the wax to a point via the injector in the case of the Movement de., Working piston can be closed in the other direction.

Es wird somit eine äußerst kompakte Vorrichtung geschaffen, die es ermöglicht, das bereits vorkonditionierte Wachs ohne Zutritt von Luft und unter Aufrechterhaltung der Vorkonditionierungsbedingungen mit Hilfe eines einzelnen Arbeitskolbens direkt in die Wachsspritzgießmaschine zu überführen und mit Hilfe desselben Arbeitskolbens das Wachs sodann zu verspritzen.An extremely compact device is thus created which enables the already preconditioned Wax without the admission of air and while maintaining the preconditioning conditions with the help of a single working piston directly into the wax injection molding machine and with Then use the same working piston to spray the wax.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung darsestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained.

Die einzige Figur zeigt einen Mittelschnitt durch eine Vorrichtung zum Beschicken einer Wachsspritzgießmaschine, die mit einem das vorkonditionierte Wachs enthaltenden Behälter in Verbindung steht.The single figure shows a central section through a device for charging a wax injection molding machine, which is in communication with a container containing the preconditioned wax.

Man erkennt in F i g. 1 auf der rechten Seite eine Wachsbehandlungsvorrichtung, mit der das Wachs vorkonditioniert wird. Ein allgemein zylindrischer Behälter 10 aus einem gut wärmeleitenden Material, z.B. Aluminium, ist oben und unten offen sowie einstückig mit einwärtsgerichteten Rippen U ausgebildet, die die Form von Segmenten haben und sich paarweise von einander diametral gegenüberliegenden Teilen der Zylinderwand des Behälters 10 horizontal einwärts erstrecken und im Abstand von der Achse des Behälters enden.One recognizes in FIG. 1 on the right side a wax treatment device with which the wax is preconditioned. A generally cylindrical container 10 made of a material with good thermal conductivity, e.g. aluminum, is open at the top and bottom as well as in one piece with inwardly directed ribs U, which have the shape of segments and are diametrically opposed in pairs Parts of the cylinder wall of the container 10 extend horizontally inward and spaced from the axis of the End of the container.

An seinem oberen Ende ist der Behälter durch eine Deckplatte 13 und eine Klappe 14 abgeschlossen, die an einem Scharnier 15 gelagert und mittels einesAt its upper end, the container is closed by a cover plate 13 and a flap 14, which is attached to mounted on a hinge 15 and by means of a

Handgriffes 16 betätigbar ist. Vorzugsweise wird die Klappe mit Hilfe einer Klemmvorrichtung t7 dicht geschlossen gehaltenHandle 16 can be actuated. The flap is preferably sealed with the aid of a clamping device t7 kept closed

Zum Schmelzen des Wachses in dem Behälter 10 sind von elektrischem Strom durchflossen Heizbänder 20 vorgesehen, welche satt passend an der Außenwand des Behälters anliegen. Mit Hilfe der üblichen Pegeleinrichtungen kann man die Temperatur ?ui ^;--;,1em gewünschten Wert halten.In order to melt the wax in the container 10, electric current flows through heating bands 20 which fit snugly against the outer wall of the container. With the help of the usual level devices, the temperature? Ui ^; -;, hold 1 at the desired value.

Es isi ferner eine Einrichr ..nren desIt is also an institution of the

schmelzflüssigen Wachses ir» <η·. . fr 10 ohne Einleitung von Luft in das V jps vo.₆jsehen. Der Rührer weist fünf Sätze bzw. Gruppen von Flügeln 21 auf. jeder Flügel hat zwei Arme,molten wax ir » <η ·. . fr 10 without introducing air into the V jps vo. ₆ years old. The stirrer has five sets or groups of blades 21. each wing has two arms,

Der Rührer ist mit einer vertikalen Welle 23 verbunden, die im Behälter 10 drehbar gelagert ist und von einem Motor 33 über ein Getriebe 34 angetrieben wird.The stirrer is connected to a vertical shaft 23 which is rotatably mounted in the container 10 and is driven by a motor 33 via a gear 34.

Zum Entlüften des V. jhses in dem Behälter 10 dient eine Vakuumpumpe 37.A vacuum pump 37 is used to vent the v. Jhses in the container 10.

Am Ende des Schmelzvorganges hat das in dem Behälter 10 enthaltene Wachs oft eine höhere Temperatur, als sie für das Spritzen des Wachses erwünscht ist. Für ein deshalb u. LJ. erforderliches Kühlen des Wachses ν η _dußen ist eine isolierende Abschirmung 41 vorgesehen, welche den ganzen Behälter 10 umgibt und radial auswärts im Abstand zu Sätzen bzw. Gruppen von Kühlrippen 42 angeordnet ist, von denen sechs gezeigt sind. Mit Hilfe eines Gebläses 43 kann Kühlluft zwischen der Abschirmung 41 und der Außenwand des Behälters 10 durchgeleitet werden.At the end of the melting process, the wax contained in the container 10 often has a higher temperature than is desired for spraying the wax. For a therefore u. LJ. required cooling of the wax ν η _d Ussen is provided an insulating shield 41, which surrounds the entire container 10 and is disposed radially outwardly spaced from sets or groups of cooling fins 42, of which six are shown. With the aid of a fan 43, cooling air can be passed through between the shield 41 and the outer wall of the container 10.

Die ganze in der rechten Hälfte der Figur gezeigte Anordnung wird von einem geeigneten Gestell 46 getrager das auf dem Boden stehen kann.The entire arrangement shown in the right half of the figure is supported by a suitable frame 46 supported that can stand on the floor.

Am unteren Ende des Behälters 10 ist eine Austrittsöffnung oder sind mehrere Austrittsöffnungen für das schmelzflüssige Wachs vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Austrittsöffnungen 47 und 47' gezeigt. Jede Austrittsöffnung 47 und 47' is? mit einem Filter 48 bzw. 48' versehen, der gewährleistet, daß keine Verunreiiiigungen in die Wachsspiitzeinrichtung gelangen. Jede Austrittsöffnung 47 bzw. 47' ist durch einen strichpunktiert angedeuteten geheizten Schlauch 49 bzw. 49' mit einem Vorratsbehälter 50 verbunden.At the lower end of the container 10 there is an outlet opening or there are several outlet openings intended for the molten wax. In the exemplary embodiment, two outlet openings 47 and 47 ' shown. Each exit port 47 and 47 'is? with a Filter 48 or 48 'provided, which ensures that no impurities get into the wax injection device. Each outlet opening 47 or 47 'is defined by a heated hose 49 indicated by dash-dotted lines or 49 'connected to a storage container 50.

Auf der linken Seite der Figur ist eine Spritzgießmaschine für Wachs gezeigt. Diese weist einen Vorratsbehälter 50 auf, in dessen oberen Teil das Wachs bei 51 unter Steuerung durch ein Ventil 52 eingesaugt wird, das mit den Schläuchen 49 und 49' verbunden ist. Für den Spritzgießvorgang wird das Wachs durch einen K.oiben 53 unter Druck gesetzt, der dicht passend an der Innenwandung im unteren Teil des Vorratsbehälters 50 anliegt und unter der Wirkung eines über die Leitung 54 zugeführten Druckmittels aufwärts verschiebbar ist. Im oberen Teil des Vorratsbehälters 50 ist eine Spritzdüse 55 gelagert, deren Kanal 56 stets mit dem im Vorratsbehälter 50 befindlichen Wachs in Verbindung steht. Das linke Ende dieses Kanals ist durch ein Düsenmundstück 57 abgeschlossen, dessen Eintrittsöffnung 58 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung geschlossen ist und das von einer Feder 59 in dieser Stellung gehalten wird. Zum Durchführen eines Spritzgießvorganges wird das Düsenmundstück 57 mit dem Anguß einer Form in Verbindung gebracht Dann bewegt ein mit dem rechten Ende der Düse 55 verbundener Antriet 60 die ganze Anordnung außer dem Mundstück 57 nach links, wobei sich die öffnung 58 zusammen mit dem Düsenmundstück 57 relativ zu der Düse 55 nach rechts bewegt, bis Wachs durch den Kanal 56 und die öffnung 58 in einen zentralen Kanal 57a des DüEenmundstückes 57 eintreten und aus diesem austreten kann. Ein Rührer 61 kann mittels einer. Antriebes 62 in dem Vorratsbehälter 50 vertikal hin- und herbewegt werden.An injection molding machine for wax is shown on the left-hand side of the figure. This has a storage container 50, in the upper part of which the wax is sucked in at 51 under the control of a valve 52 which is connected to the hoses 49 and 49 '. For the injection molding process, the wax is thrown through a K.oiben 53 put under pressure, which fits tightly against the inner wall in the lower part of the storage container 50 is applied and can be displaced upward under the action of a pressure medium supplied via the line 54. in the In the upper part of the storage container 50, a spray nozzle 55 is mounted, the channel 56 of which is always connected to the one in the Reservoir 50 located wax is in communication. The left end of this canal is through a Nozzle mouthpiece 57 completed, the inlet opening 58 of which in the form shown in FIG. 1 closed position and which is held in this position by a spring 59. For performing an injection molding process the nozzle tip 57 is brought into contact with the gate of a mold. Then a moves with the right end of the nozzle 55 connected to the connector 60 the whole arrangement except for the mouthpiece 57 according to left, the opening 58 together with the nozzle mouthpiece 57 moving to the right relative to the nozzle 55 moves until wax passes through channel 56 and the opening 58 can enter a central channel 57a of the nozzle mouthpiece 57 and exit from it. A stirrer 61 can by means of a. Drive 62 in the storage container 50 are moved vertically back and forth.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Bei abgenommener Deckplatte 13 und offener Klappe 14 wird loses Wachs in den Behälter 10 eingebracht. Dann werden die Heizbänder 20 gespeist, so daß das Wachs schnell zu schmelzen beginnt, indem Wärrr durch mehrere der segmentförmigen Rippen 11 radial iinwärts geleitet wird. Der Motor 33 wird eingeschaltet urd treibt die Welle 23, so daß die Rührflügel 21 umlaufen. Wenn der Benälter 10 mit der gewünschten Wachsmenge gefüllt ist, wird die Deckplatte 13 aufgesetzt und gesiche¹" Danach wird die Klappe 14 geschlossen und mit de: Schraubklemme 17 festgeklemmt. Durch Betätigung der Vakuumpumpe 37 wird das Wachs in dem Behälter entlüftet, während es unter ständigem Rühren erhitzt w'rd.The device works as follows: With the cover plate 13 removed and the flap 14 open, loose wax is introduced into the container 10. Then the heating bands 20 are fed, so that the wax begins to melt quickly, in that heat is passed radially inward through a plurality of the segment-shaped ribs 11. The motor 33 is switched on and drives the shaft 23 so that the agitator blades 21 rotate. When the Benälter 10 is filled with the desired amount of wax, the cover plate 13 is placed and gesiche ¹ "Thereafter, the flap 14 is closed and de. Clamped screw 17, the wax in the container is vented by actuating the vacuum pump 37, while under constant stirring w'rd heated.

Sobald das Wachs vollständig geschmolzen ist, läßt man es, auf eine zum Spritzen geeignete Temperatur abkühlen. Diese Abkühlung kann durcii Kühlluft unterstützt werden, die vom Gebläse 43 abgegeben wird, im Inneren der Abschirmung 41 strömt sowie über die Rippen 42 und 11 eine Abkühlung des Wachses im Behälter 10 auf die gewünschte Temperatur bewirkt.Once the wax is completely melted, it is left to a temperature suitable for spraying cooling down. This cooling can be supported by the cooling air given off by the fan 43 is, flows inside the shield 41 and over the ribs 42 and 11 causes the wax in the container 10 to be cooled to the desired temperature.

Die Temperatur des Wachses wird mittels eines geeigneten Meßinsti aments ermittelt,das in dem Wachs im Behälter 10 eingetaucht, in der Zeichnung jedoch nicht gezeigt ist. Vor dem Füllen des Vorratsbehälters 50 der Spritzgießmaschine wird der Kolben 53 infolge einer Druckbeaufschlagung über die Leitung 54 in eine obere Stellung gebracht, in der er die Unterseite des Rührers 61 berührt. Dann wird das Ventil 52 geöffnet und der hydraulische Antrieb 62 betätigt, so daß er mittels der Kolbenstange 61a den Rührer 61 abwärtsbewegt. Dadurch wird auch der Kolben 53 abwärtsgedrückt, wobei die Leitung 54 offen, ist und das Druckmittel aus dem Raum unter dem Kolben 53 jetzt von diesem abströmen kann. Dabei erzeugt der Kolben 53 eine so starke Saugkraft, daß schmelzflüssiges Wachs aus dem Bcl.älier iC durch den Schlauch 49 "nd das Ventil 51 in den Vorratsbehälter 50 fi.eßt, ohne daß dabei Luft in das Wachs eintritt. Wenn der Vorratsbehälter 50 genügend gefüllt ist, wird das Ventil 52 wieder geschlossen.The temperature of the wax is determined by means of a suitable Meßinsti aments determined in the wax immersed in the container 10, but not shown in the drawing. Before filling the reservoir 50 of the injection molding machine, the piston 53 as a result of the application of pressure via the line 54 into a brought upper position in which it touches the underside of the stirrer 61. Then the valve 52 is opened and the hydraulic drive 62 is actuated so that it moves the stirrer 61 downwards by means of the piston rod 61a. This also pushes the piston 53 downwards, the line 54 being open, and that Pressure medium from the space below the piston 53 can now flow away from this. The piston generates 53 such a strong suction force that molten wax from the Bcl.älier iC through the hose 49 "nd das Valve 51 fi.es in the storage container 50 without air enters the wax. When the reservoir 50 is sufficiently filled, the valve 52 is closed again.

Das in dem Behälter 10 enthaltene schmeizflüssige Wachs ist frei von Luft, wenn der Spritzgießvorgang durchgeführt wird. Es wird auch uiitrr Luftausschluß in den Vorratsbehälter 50 der Spritzgießmaschine übergeführt, so daß für das Einspritzen durch das Düsenmundstück 57 in die Form vollständig entlüftetes Wachs zur Verfügung steht.The molten wax contained in the container 10 is free of air when the injection molding process is carried out. It will also uiitrr air exclusion in the storage container 50 transferred to the injection molding machine, so that for injection through the nozzle mouthpiece 57 fully deaerated wax is available in the mold.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for charging a wax injection molding machine with preconditioned wax, with a container containing the preconditioned wax, a reservoir containing a reciprocating working piston, which can be loaded via a valve and an injector connected to this, characterized in that a bottom area of the preconditioned wax containing container (10) via the valve (52) with the upper region of the storage container (50) directly connecting, heated connection "" Mung (49) is provided and that the valve (52) z ^ m suction of the wax from the container (10) when the working piston (53) moves in one direction and can be closed for direct spraying of the wax via the injector when the working piston (53) moves in the other direction.