DE2505061C3 - Sprüheinrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf die Fläche einer Gießform - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprüheinrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf die Fläche einer Gießform, wobei das Trennmittel mit einem Preßluftstoß durch die Austrittsöffnung eines Sprühelements ausstoßbar ist.

Zur Massenfertigung von Bauteilen aus thermoplastischen Kunststoffen wird üblicherweise das Spritzgußverfahren angewendet. Die thermoplastische Masse wird in einer automatischen Spritzgußmaschine unter hohem Druck in flüssiger Form durch eine Düse in eine gekühlte Spritz- oder Dauerform gespritzt Das Verfahren erlaubt die Herstellung von Teilen mit verschiedenartigster Formgebung, die keine oder nur eine geringe Nachbearbeitung erfordern. ^h5

Vielfach bietet das Entformen, d. h. das Herausnehmen der Spritzgußteile aus der Spritzform Schwierigkeiten. |e nach Art des verwendeten Kunststoffes und der Form des Spritzgußteils klebt dieses noch in der Form und kann daher oft nur mühsam der Spritzform entnommen werden. So lassen sich beispielsweise Teile mit konischer Ausbildung einfacher entnehmen als solche, welche parallel verlaufende Flächen oder Manteüinien aufweisen, wie z.B. prismatische bzw. zylinderförmige Teile. Je nach Art des Kunststoffes ist es zudem möglich, daß die mit der Spritzform in Berührung stehende Oberfläche des Spritzgußteils beim Entfernen aus der Form beschädigt wird.

Diese Schwierigkeiten stellen eine Automatisierung des Entformungsvorgangs in Frage. Es zeigt sich, daß durch Aufsprühen einer geeigneten Substanz auf die Spritzform jeweils vor dem Gießvorgang den genannten Schwierigkeiten erfolgreich begegnet werden kann. Solche Substanzen, die allgemein als Formtrennmittel bezeichnet werden, sind bekannt, so z. B. Zinkstearat, welches in pulverisierter Form erhältlich ist Die als Formtrennmittel verwendete Substanz muß sowohl mit der Spritzform als auch mit dem verwendeten Kunststoff verträglich sein. Außerdem muß das auf die Spritzgußform aufgesprühte Trennmittel deren Oberfläche gleichmäßig bedecken und in einer bestimmten Konzentration aufgetragen werden können. Dazu ist eine Sprüheinrichtung notwendig, welche das Formtrennmittel so zerstäubt, daß es sich nach dem Auftreffen in der Form als dünne Schicht niederschlägt

Aus der DE-AS 12 80 551 ist eine Spritzgießmaschine mit einer aus zwei Teilhälften bestehenden Dauerform bekannt, die nach Beendigung eines Gießvorgangs durch Verschiebung der einen Teilhälfte geöffnet wird. Bei dieser Öffnungsbewegung wird gleichzeitig ein Schläger gegen das geformte Teil geschlagen. Dieser Schläger weist eine an einem Ende mit einem Ölleitungssystem verbundene und am anderen Ende mit einer Düse versehene Bohrung auf. Bei jeder Öffnungsbewegung wird durch diese Düse öl als Schmiermittel in die Gießform geblasen. Verwendet man in einer derartigen Einrichtung ein pulverförmiges Trennmittel, so besteht die Gefahr, daß sich dieses in der relativ langen Zuleitung vom Trennmittelvorratsbehälter bis zur Düse niederschlägt und insbesondere die Düse selbst verstopft, was ein gleichmäßiges Aufbringen des Trennmittels auf die Gießform in Frage stellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprüheinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll das Trennmittel gleichmäßig auf die Formwandungen aufgebracht werden und die Gefahr einer Verstopfung der Sprüheinrichtung infolge Sedimentation des Trennmittels verhindert werden. Die erfindungsgemäße Sprüheinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines pulverförmigen Trennmittels, das mit einer leichtflüchtigen Flüssigkeit eine Suspension bildet, die Austrittsöffnung mit einem Düsenstift verschließbar ist und daß die Suspension in einem ständig aufrechterhaltenen Kreislauf über eine Ringleitung durch das Sprühelement strömt.

Dadurch, daß bei dieser Einrichtung die Suspension in einem ständig aufrechterhaltenen Kreislauf durch das Sprühelement hindurchgeführt wird, wird eine Ablagerung des Trennmittels in den Zuleitungen und im Sprühelement selbst verhindert. Der zum Verschließen der Austrittsöffnung des Sprühelements vorgesehene Düsenstift verhindert ein Austreten der Suspension während des Gießvorgangs. Mit den weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sprüheinrichtung,

wie sie den Unteransprüchen zu entnehmen sind, wird erreicht, daß der Düsenstift ferner eine genaue Dosierung des aufzusprühenden Trennmittels ermöglicht

Anhand einer Zeichnung wird die erfindungsgemäße Sprüheinrichtung nachfolgend beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die ganze Sprüheinrichtung und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel des in dieser Sprüheinrichtung eingesetzten Sprühelements, wobei die Fig.2b eine Ansicht des Düsenstiftes in Richtung Ub derFig.2a2zeigt

Nach F i g. 1 ist im Behälter G die aus dem pulverisierten Formtrennmittel und einer leichtflüchtigen Flüssigkeit bestehende Suspension enthalten. Die beiden Komponenten der Suspension stehen in einem bestimmten Mengenverhältnis zueinander. Die Anordnung, die einerseits für die ständige Vermischung des Trennmittel mit der Flüssigkeit und andererseits für die Aufrechterhaltung eines Kreislaufes sorgt, beueht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer in die Suspension eingetauchten Membranpumpe Pund einem mit ihr starr verbundenen Vibrator V. Der Vibrator V erzeugt eine stetige Hin- und Herbewegung der Membranpumpe Pin vertikaler Richtung.

Zur Erläuterung des Einflusses der Vibratorbewegung seien Aufbau und Wirkungsweise der an sich bekannten Membranpumpe P hier kurz angeführt: Der Pumpenraum wird neben dem eigentlichen Pumpengehäuse durch zwei Membranen MO, MUgebildet. Durch ein Rohr sind die beiden Membranen verbunden, so daß nach Einsetzen einer Auf- und Abbewegung der Membranpumpe Pirn Behälter Gdie obere Membrane MO geschlossen ist, wenn die untere Membrane MU geöffnet ist, und die untere Membrane MU geschlossen ist, wenn die obere geöffnet ist, d. h., wenn diese Membrane eine Verbindung zwischen dem Behälter G und dem Pumpenraum freigibt.

Wird nun, wie in der vorliegenden Sprüheinrichtung vorgesehen, die Membranpumpe P stetig auf- und abbewegl, lassen die' beiden Membranen MO, MU alternierend Suspension in den Pumpenraum einströmen, von wo diese durch eine öffnung N nur in eine Ringleitung L austreten kann. In dieser Ringleitung L wird die Suspension durch ein Sprühelement S hindurch in den Behälter Gzurückgeführt. Die Membranpumpe P wird mit einem Vibrator V angetrieben, wobei ein Teil der Ringieitung L das starre Verbindungselement zwischen dem Vibrator V und der Membranpumpe P bildet.

In Fig.2a ist eine Ausbildungsform des Sprühelements S in einem Längsschnitt dargestellt. Das Sprühelement S ist in Fig.2a2 in geöffnetem und in Fig.2a1 in geschlossenem Zustand gezeichnet. Das Element weist zwei zueinander senkrecht stehende Bohrungen auf, deren Achsen sich schneiden und die je einen Kanal A, δ bilden. Der Durchmesser des Kanals A ist größer als derjenige des Kanals B. Der Kanal A ist in der Sprüheinrichtung beidseitig mit der Ringleitung L verbunden. Der Kanal B weist am einen Ende eine w> öffnung F auf, welche die Austrittsöffnung D des Sprühelements S bildet. An der Stelle, wo der die Austrittsöffnung D aufweisende Teil des Kanals Binden Kanal A mündet, ist der Durchmesser des Kanals B vergrößert. Im Kanal B ist ein in Längsrichtung des ^h"> Kanals verschiebbarer, zylindrischer Düsenstift C enthalten, der eine axiale Bohrung E aufweist. Das der Austrittsöffnung D des Sprühelements S zugewandte Ende der Bohrung E des Düsenstiftes C ist düsenartig ausgebildet; das andere Ende der Bohrung E ist mit einer Preßluftquelle Q verbunden, welche außerdem auf einen Luftzylinder Z wirkt, dessen Kolben starr mit dem Düsenstift C verbunden ist (Fig. 1). Ferner weist der Düsenstift C zwei Kerben R auf, wie aus Fig.2b ersichtlich ist Ausgehend von dem der Austrittsöffnung D zugewandten Ende verlaufen diese Kerben R achsenparallel auf dem Mantel des Düsenstiftes C, wobei ihre Tiefe mit zunehmender Länge abnimmt Ihre Länge ist so gewählt, daß bei geschlossenem Sprühelement S, d. h. bei vollständig eingeschobenem Düsenstift C, der Kanal A und die durch die Kerben R gebildeten Hohlräume nicht miteinander in Verbindung stehen.

Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung und des Sprühelements S im speziellen ist die folgende: Die stetige Umwälzung der Suspension und der damit aufrechterhaltene Kreislauf führt dauernd Flüssigkeit durch den Kanal A des Sprühelements S. Ist der Düsenstift C ganz eingeschoben, so umfließt die im Sprühelement 5 anfallende Suspension den Stift C und gelangt zurück in den Behälter G.

Der Sprühvorgang wird durch einen Preßluftstoß aus der Preßluftquelle Q ausgelöst, der den Kolben K im Luftzylinder Z so beeinflußt, daß der Düsenstift C von der Austrittsöffnung Ddes Sprühelements S wegbewegt wird. Im Kanal B entsteht so ein freier Raum vor der Austrittsöffnung D. Ferner schafft die Verschiebung des Düsenstiftes C eine durch die Kerben R gebildete Verbindung zwischen dem freien Raum und dem Kanal A. Der erwähnte Preßluftstoß bewirkt gleichzeitig einen Luftstrom in axialer Richtung durch den Düsenstift C, und im freien Raum vorder Austrittsöffnung Dentsteht dadurch eine Unterdruckzone. Die durch die Kerben R mit der Innenwand des Kanals B gebildeten Düsen ermöglichen der Suspension, vom Kanal A in den freien Raum des Kanals B auszutreten. Hier wird die Suspension durch die Unterdruckwirkung dem Luftstrom beigefügt und mit diesem Luftstrom durch die Austrittsöffnung D ausgesprüht. Die nach der öffnung des Sprühelements 5 durch die Kerben R gebildeten Düsen zeichnen sich dadurch aus, daß der Querschnitt der Düsenverengung je nach Öffnungsgrad des Sprühelements S variabel ist. Das ständige öffnen und Schließen dieser Düsen und die durch die Kerben R erzeugte Querschnittvergrößerung in Flußrichtung gewährleistet eine selbstreinigende Wirkung, und die bei herkömmlichen Düsen bestehende Verstopfungsgefahr ist hier eliminiert.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit einfachen Mitteln der Querschnitt des Strömungskanals dieser Düse verändert und auf eine bestimmte Größe eingestellt werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, daß mit einer verstellbaren Arretierung der maximale Verschiebungsweg des Düsenstiftes C vorgegeben wird. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Austrittsöffnung D und entsprechende Anordnung des Sprühelements 5 ist es möglich, eine in dem mit der Suspension angereicherten Luftstrahl sich befindende Spritzform gleichmäßig zu besprühen. Durch den hohen Luftüberschuß im Luftstrahl ergibt sich eine feine Verteilung der Suspension, so daß sich die als Träger dienende Flüssigkeit rasch verflüchtigt und die Spritzform nur mit dem Formtrennmittel beaufschlagt wird.

Das Sprühelement 5 erlaubt zudem, auf einfache Weise eine wunschgemäße Dosierung des aufzusprühenden Formtrennmittels vorzunehmen. Dies kann durch entsprechende Größenwahl der Kerben R

und/oder durch die Wahl der dem Sprühelement S zugeführten Preßluftmenge geschehen. Der Düsenstift Cdes in der Fig. 2 dargestellten Sprühelements 5muß nicht notwendigerweise pneumatisch betätigt werden. Die Betätigung kann beispielsweise auch mit mechanischen oder elektromechanischen Mitteln erfolgen, wobei dann auf die Doppelfunktion der Preßluftquelle Q verzichtet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Sprüheinrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf die Fläche einer Gießform, wobei das Trennmittel mit einem Preßluftstoß durch die Austrittsöffnung eines Sprühelements ausstoßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines pulverförmigen Trennmittels, das mit einer leichtflüchtigen Flüssigkeit eine Suspension >o bildet, die Austrittsöffnung (D) mit einem Düsenstift (C) verschließbar ist und daß die Suspension in einem ständig aufrechterhaltenen Kreislauf über eine Ringleitung (L) durch das Sprühelement (S) strömt. is

2. Sprüheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sprühelement (S) ein beidseitig mit der Ringleitung (L) verbundener erster Kanal (A)\md ein diesen senkrecht schneidender, an seinem einen Ende die Austrittsöffnung (D) aufweisender zweiter Kanal (B) vorgesehen ist, daß der Düsenstift (C) axial verschiebbar im zweiten Kanal (B) angeordnet ist und eine durchgehende axiale Bohrung (E) aufweist, die an ihrem der Austrittsöffnung (D) zugewandten Ende düsenartig ausgebildet ist und die an ihrem anderen Ende mit einer Preßluftquelle (Q) verbunden ist, um in der dem geöffneten Zustand des Sprühelements (S) entsprechenden, eine Verbindung zwischen dem ersten Kanal (A) und der Austrittsöffnung (D) zulassenden Stellung des Düsenstiftes (C) dem Suspensionskreislauf Preßluft zuführen zu können.

3. Sprüheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstift fCJdurch den die Suspension ausstoßenden Preßluftstoß in die dem geöffneten Zustand des Sprühelements (S) entsprechende Stellung versetzt wird.

4. Sprüheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstift (C) auf seinem Mantel achsenparallele Kerben (R) mit sich in Richtung der Austrittsöffnung (D) vergrößerndem Querschnitt aufweist

5. Sprüheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (R) mit der Innenwand des zweiten Kanals (B) im geöffneten Zustand des Sprühelements (S) Düsen mit selbstreinigender Wirkung bilden.