DE3037593C2 - Injektor zum Einspritzen von plastischem Wachs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektor zum Einspritzen von plastischem Wachs, insbesondere in Matrizen unter Druck, mit einem inneren zylindrischen Gehäuse für das plastische Wachs, das von einer Heizvorrichtung und einer thermischen Isolierung- umgeben ist und das koaxial in einem äußeren zylindrischen Gehäuse sitzt mit einem Thermostat und einer mit dem inneren Gehäuse verbundenen Einspritzdüse,

Ein derartiger Injektor ist aus der FR-PS 22 94 034 bekannt

Zur thermischen Isolierung sind hierbei beispielsweise Kissen aus Isoliermaterial vorgesehen.

Bei der Verwendung von Wachs-Injektoren zur Beschickung von kleinen oder diffizil geformten Gußformen, wie sie beispielsweise in der Schmuckindustrie Verwendung finder;, ist es erforderlich, vor jedem neuen Einspritzvorgang die Gußform und die Einspritzdüse von Wachsrückständen des vorherigen Einspritzvorganges zu befreien, da bei dem · angewandten Wachsausschmelzverfahren die Qualität des späteren fertigen Schmuckstückes entscheidend von der Qualität des Wachsmodells abhängt. Zur Absaugung wird bei in diesen Bereichen eingesetzten Wachsinjektoren ein Vakuum verwendet.

Der Injektor gemäß der genannten französischen Patentschrift ist daher nicht dazu ausgerüstet, mit Hilfe des bekannten Vakuum-Verfahrens qualitativ hochwertige Schmuckstücke oder ähnliche Gußerzeugnisse zu fertigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Injektor gemäß der FR-PS 22 94 034 bei Erhalt seiner thermisehen Isolierwirkung ohne zusätzliche Bauteile für das in der Schmuckinüustrie unumgängliche Vakuum-Verfahren zur Befreiung der Einspritzdüse und der Gußform von Wachsrückständen auszugestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

J5 daß die thermische Isolierung als Vakuumraum zwischen dem inneren Gehäuse und dem äußeren Gehäuse ausgebildet ist, der mit der Einspritzdüse über eine Wachsabsaugleitung verbindbar ist

Die grundlegende Idee der Erfindung besteht also ■»o darin, den bei einem Vakuuminjektor erforderlichen Vakuumraum sozusagen um den Wachsbehälter herumzulegen, um dadurch gleichzeitig die beabsichtigte thermische Isolierung zu erzielen. Das für einen Vakuum-Waehsinjektor ohnehin erforderliche Vakuum •»5 wird sozusagen doppelt ausgenutzt, nämlich für die besagten Absaug- und Reinigungszwecke einerseits und zur thermischen Isolierung andererseits.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht durch diese Doppelnutzuag auch einen sehr kompakten 5" Aufbau des gesamten Injektors.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Injektors sieht vor, daß in das äußere Gehäuse des VaKUumraums zu dessen unterem Abschluß eine Wachsauffang-Wanne eingesetzt ist, auf der der Boden des inneren Gehäuses aufliegt, wobei die Wachsabsaugleitung von der Einspritzdüse in diese Wachsauffang-Wanne führt.

Die bei der beschriebenen Absaugung von Restwachs des letzten Spritzvorganges aus der Einspritzdüse und der Säuberung des Einspritzweges der Matrize resultierende Waehsmenge kann also später wieder verwendet werden.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn in der Wachsauffang-Wanne ein Schwimmer zur Niveauüberwachung vorhanden ist, und von der Wachsauffang-Wanne durch das Gehäuse des Vakuumraumes ein Wachsablaufrohr geführt ist. Damit kann ein Überlaufen der Wachsauffang-Wanne durch Blockierung des Einspritzvorganges

>! vermieden werden.

i| In baulich-konstruktiver Hinsieht besteht eine weitete; re vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen fi Injektors darin, daß die Wachsauffang-Wanne in das fk äußere Gehäuse des Vakuum-Raumes eingeschoben ist κ und daß das äußere Gehäuse über einen zentralen Distanzring und seine Gehäusewandung auf einer ~:\ Bodenplatte aufliegt, die den oberen Abschluß eines : : zylindrisches Gehäuses für die Bedien- und Steuerteile bildet, auf dem das äußere Gehäuse aufsitzt, und daß die v, betroffenen Bauteile eine zentrale Bohrung aufweisen, '-} durch .die eine Hohlschraube mit dem eingesetzten : Thermostat aus dem inneren Gehäuse in das Gehäuse ^: der Bedien- und Steuerteiki geführt ist.
'■ Diese Kopplung der verschiedenen Bauteile ermög-

₇; licht außer der erforderlichen raumfesten Positionie-H rung der Bauteile gegeneinander auch ein Ieichfs ι: Abheben der Gehäuse für den Vakuumraum und den :; Wachsraum vom Gehäuse für die Bedien- und ; Steuerteile und besitzt außerdem noch die vorteilhafte ~ Eigenschaft, daß der zur Überwachung der Wachstemperatur erforderliche Thermostat direkt in das Gehäuse der Bedien- und Steuerteile geführt werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung sieht letztlich vor, daß die Einspritzdüse von Heizmanschetten umgeben ist, so daß ein optimales Spritzverhalten durch Abstimmung der Temperaturen des Wachses im Wachskessel und in der Einspritzdüse erzielt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher ί erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Vakuum-Wachsinjektor.

F i g. 2 einen Teilquerschnitt gemäß der Linie A-A in X Fig. I.

Fig.3 eine Aufsicht auf die Einspritzdüse aus der Richtung des Pfeiles ßin F i g. 2.

Der Vakuum-Wachsinjektor besteht im wesentlichen aus drei Baugruppen: dem Wachsraum, der von einem inneren Gehäuse 11 mit umliegend angeordneten Heizmansche^en 25 gebildet wird: dem Vakuumraum, der von einem äußeren Gehäuse 12 und dem inneren Gehäuse 11 des Wachsraums umschlossen wird: und schließlich einem weiteren Gehäuse 22 zur Aufnahme der Bedien- und Steuerieile.

Der Wachsraum ist aus einem zylindrischen inneren Gehäuse 11 gebildet, das einen nach a;'ßen abkragenden oberen Flansch aufweist, der an einem entsprechenden nach innen abkragenden Flansch des äußeren Gehäuses 12 des Vakuumraums anstößt. Dadurch wird eine Auflagefläche für einen K'inststoffdcckel 13 (Plexiglas) gebildet, wobei die Abdichtung der verschiedenen Druckbereiche untereinander durch Gummiringe 14,15 und 16 bewirkt wird. Durch den Kunststoffdeckel 13 ist der Anschluß eines Druckmanometers 28 zur Überwachung des Überdruckes im Wachsraum geführt sowie ein (niehl dargestelltes) Überdruckventil. In das äußere Gehäuse 12 des Vakuumraums ist von unten eine Wachsauffangwannc 17 eingeführt, auf die der boden des inneren Gehäuses 11 des Wachsraums aufsitzt, so daß der Vakuumraum also von der Außenseite des inneren Gehäuses 11. der Innenseile des äußeren Gehäuses 12 und der Wachsauffangwanne 17 begrenzt wird.

Durch das äußere Gehäuse 12 des Vakiiiimraiinis ist zur Überwachung des Unterdrucks im Vakuurnraum ebenfalls ein Druckmaiiomeicr27 angeschlossen.

Seitlich am äußeren Grhäusc 12 des Vakuumraumes isi die Einspritzdüse 29 angebracht, die einerseits über

eine Wachszuleitung 30, die aus dem inneren Gehäuse 11 geführt ist, mit dem Wachsraum verbunden ist, und andererseits über eine Wachsabsaugleitung 31 mit der Wachsauffangwanne 17 verbunden ist.

Die Einspritzdüse 29 ist von 3 Heizmanschetten 32 umgeben, die dafür sorgen, daß das einzuspritzende Wachs die optimale Einspritztemperatur besitzt.

Beide Baueinheiten, die den Wachsraum und den Vakuumraum und die eigentlichen Spritzvorrichtungen beinhalten, sind in kompakter Weise auf ein Gehäuse 22 bei 21 aufgesetzt, das die nötigen Bedien- und Steuerteile aufnimmt. Das Gehäuse 22 ist auf eine Grundplatte 23 aufgesetzt und mit einer Bodenplatte 19 verschlossen, es entsteht also ein zylindrisches Gehäuse, .dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des äußeren Gehäuses 12 des Vakuumraums entspricht. Bodenplatte 19 und Grundplatte 23 sind über schematisch dargestellte Langschrauben 24 fest miteinander verbunden. Auf diesem zylindrischen Steuerblock sitzt also der eigentliche Vakuum-Wachsi^jektor auf, und zwar nicht nur über die betreffende« Wandungen der äußeren Gehäuse 12 und 22, sondern auch über einen zentral angeordneten Distanzring 18. Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden oberen Baugruppen (Wachsraum und Vakuumraum) und dem Raum für die Steuer- und Bedienteile wird durch eine Verbindung mittels einer Hohlschraube 20 erreicht, die durch eine zentrale Bohrung im Boden des inneren Gehäuses 11 des Wachsraums. im Distanzring 18 und in der Bodenplatte 19 geführt ist. Durch diese Hohlschraube 20 ist ein Thermostat 25 in den Wachsraum geführt, so daß die Information dieses Thermostaten von entsprechenden Bauteilen im Gehäuse 22 verarbeitet und zur Steuerung verwendet werden kann.

Die Funktionsweise des Wachs-Vakuuminjektors ist folgende:

Nach Erzeugen eines ausreichenden Vakuums im Vakuumraum und Einfüllen des Wachses in den Wachsraum des inneren Gehäuses 11 wird der Injektor durch Aufsetzen des Kunststoffdecksls 13 druckdicht verschlossen und die Heizmanschetten 26 -werden in Betrieb genommen, um das im Wachsraum befindliche Wachs zu verflüssigen. Wenn diese Vorbereitungen abgeschlossen sind, kann der eigentliche Einspritzvorgang beginnen. Dieser Einsprätzvorgan^ läuft dann periodisch ab. immer, wenn eine Matrize mit ihrer Einspritzöffnung an die Einspritzdüse 29 geführt wird. Ist dies erfolgt, so wird das in der Einspritzdüse 29 vom vorherigen Einspritzvorgang verbliebene Wachs über die Wachsabsaugleitung 31 in den Wachssammelbehälter bzw. die Wachsauffangwanne 17 und die Luft aus dem Mairizenvolumen abgesaugt. Ist das Matrizenvolumen evakuiert, so schaltet die Einspritzdüse 29 auf die Wachsiuieitung 30 um und von dem unter Überdruck stehenden Wachsraum wird flüssiges Wachs zur Einspritzdüse 29 gefördert und in die Matrize eingespritzt. Dabei sind die erforderlichen Wachsmengen und die Absaug- und Einspritzzeiten einstellbar. Ist die Matrize mit Wachs ausgefüllt, wird die Wachsförderung beendet und ein Arbeitszyklus ist beendet. Beim Heranführen der nächsten Matrize ;in die Einspritzdüse beginnt dieser Vorgang wieder von neuem.

Nach und nach füllt sich somit der Wachssammelbeha'ltcr 17. bis ein dort untergebrachter Schwimmer 33 einen bestimmten Pe^;l meldet, der nicht überschritten werden soll. Dies wird dann durch geeignete Rückmeldung, beispielsweise durch eine am Gehäuse 22 der Bedien- und Stcucrteilc angebrachte Signallampe tier

Bedienungsperson gemeklei. inul der lünsprit/vorgang wird blockiert, bis die Bedieiuingspersi>n d;is angesammclte Wachs im Waehss;inimelbeliiilter 17 über ein durch das äußere Ciehäuse 12 des Vakuumrauines geführtes WaehsablaBiohr 34 abgelassen hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 Patentansprüche:

1. Injektor zum Einspritzen von plastischem Wachs, insbesondere in Matrizen unter Druck, mit einem inneren zylindrischen Gehäuse für das plastische Wachs, das von einer Heizvorrichtung und einer thermischen Isolierung umgeben ist und das koaxial in einem äußeren zylindrischen Gehäuse sitzt, mit einem Thermostat und einer mit dem inneren Gehäuse verbundenen Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß zur an sich bekannten Absaugung von Wachsrückständen und Luft aus der Einspritzdüse (29) und der Matrize vor dem Einspritzen des Wachses die thermische Isolierung als Vakuumraum zwischen dem inneren Gehäuse (11) und dem äußeren Gehäuse (12) ausgebildet ist, der mit der Einspritzdüse (29) über eine Wachsabsaugleitung (31) verbindbar ist

2. Wachsinjektor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in das äußere Gehäuse (12) des Vakuumr^ias zu dessen unterem Abschluß eine Wachsauf fang-Wanne (17) eingesetzt ist, auf der der Boden des inneren Gehäuses (11) aufliegt

3. Wachsinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsauffang-Wanne (17) in das äußere Gehäuse (12) des Vakuumraumes eingeschoben ist und daß das äußere Gehäuse (12) über einen zentralen Distanzring (18) und seine Gehäusewandung auf einer Bodenplatte (19) aufliegt, die den oberen Abschluß eines zylindrischen Gehäuses (22) für die Bedien- und Steuerteile bildet, auf dem das äußere Gehäuse (12) aufsitzt

4. Wachsinjektor nach Ansp=jch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß -'!er Boden des inneren Gehäuses (II). die Wachsauffa: ^-Wanne (17), der Distanzring (18) und die Bodenplatte (19) eine zentrale Bohrung aufweisen, durch die eine Hohlschraube (20) mit dem eingesetzten Thermostat (25) aus dem inneren Gehäuse (M) in das Gehäuse (22) der Bedien- und Steuerteile geführt ist.

5. Waehsinjckior nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß eine Wachszuleitung (30) vom inneren Gehäuse (11) durch den Vakuumraum radiai nach außen zur Einspritzdüse (29) führt.

6. Wachsinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Einspritzdüse (29) eine Wachsabsauglcitung (31) in die Wachsauffang-Wanne (17) führt

7. Wachsinjektor nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (29) von Heizmanschetten (32) umgeben ist.

8. Wachsinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wachsauffang-Wanne (17) ein Schwimmer (33) zur Niveau-Überwachung vorhanden ist.

9. Wachsinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Wachsauffang-Wanne (17) durch das äußere Gehäuse (12) des Vakuumraiimes ein Wachsablaufrohr (34) geführt ist.