DE3143748A1

DE3143748A1 - Spritzgiessform

Info

Publication number: DE3143748A1
Application number: DE19813143748
Authority: DE
Inventors: Udo 3410 Northeim Pietratus; Fritz Dipl.-Ing. Dr. 3004 Isernhagen Röthemeyer; Horst 3000 Hannover Walde
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1983-05-11
Also published as: JPS5884739A; DE3143748C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Form zum Spritzgießen oder Preßspritzen von Kautschuk oder anderen plastischen, wärmehärtbaren Werkstoffen,mit einem Druckstück, das zwischen räumlich benachbarten, thermisch gegeneinander isolierten und unterschiedlich temperierten Formplatten angeordnet ist, das eine Einspritz düse zumindest teilweise mit Abstand umschließt, die sich von der einen Formplatte zur anderen erstreckt, das weiterhin Formenschließkräfte und/oder eine Düsenauflagekraft überträgt und das aus einem schlecht wärmeleitenden,hochfesten Werkstoff gefertigt ist.
Derartige Formen werden bekanntlich zum Herstellen von Formartikeln aus Gummi oder ähnlichen Elastomeren nach dem Spritz gießverfahren verwendet. Dabei liegt in der Praxis eine der Hauptschwierigkeiten darin, den bestehenden Temperaturunterschied zwischen einer heißen Formplatte und einer relativ kalten Formplatte derart zu beherrschen, daß bei der Vulkanisation eines Formartikels die im Zuführkanal und vor allem im vorderen Bereich der Einspritzdüse befindliche Gießmasse nicht mitvulkanisiert wird, um ihre Gießfähigkeit für den nächsten Durchgang zu erhalten.
Bei einer bekannten Form der eingangs genannten Gattung wurde dies in der Weise gelöst, daß eine Einspritzdüse aus einem gut wärmeleitenden Material in radialem Abstand zu einem sie umgebenden Druckstück aus schlecht wärmeleitendem Material und in einem geringen axialen Abstand zu der ihr zugekehrten offenen Anschlagfläche der höher temperierten Formplatte angeordnet wurde.
Dabei füllte sich der Zwischenraum zwischen Einspritzdüse und Druckstück mit der beim Spritzvorgang verarbeiteten Gießmasse, so daß eine zusätzliche Isolierschicht entstand.
Diese Art der Wärmeisolierung im vorderen Bereich der Einspritzdüse hat sich jedoch nicht in allen Fällen als optimal erwiesen.
Dies gilt insbesondere für eine automatische Betriebsweiee, bei der Angußnippel infolge Kraterbildungen im Bereich zwischen Düsenspitze und Drucktückstirnfläche von Zeit zu Zeit hängenblei ben und damit den Betrieb stören können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Form zu schaffen, die vor allem im Austrittsbereich der Einspritzdüse eine optimalere Gestaltung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckstück im Bereich der Düsenöffnung ohne Abstand an der Wand der Düse anliegt.
Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß beim Spritzgießen der zwischen Spritzdüse und Druckstück befindliche Luftraum sich nicht mehr mit Gießmasse auffüllen kann, so daß eine gutisolierende Luftschicht erhalten bleibt.
Weiterhin wird der Wärmeübergang von der heißen Formplatte mit dem darin auf Vulkanisationstemperatur befindlichen Formkörper zur Einspritzdüse durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Druckstücks, das vorzugsweise aus Titan oder einer Titanlegierung besteht, in diesem Bereich auf ein Minimum herabgesetzt.
Gemäß mehrerer vorteilhafter Ausgestaltungen des Druckstücks im Bereich der Düsenöffnung, bei denen die Düse gegenüber dem Druckstück geringfügig in axialer Richtung verschiebbar ist, wird erreicht, daß trotz der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Materialien, der extremen Temperaturverhältnisse und nicht zu vermeidender Fertigungstoleranzen eine ausreichende Abdichtung zwischen Düse und Druckstück erhalten bleibt.
Insgesamt erfüllt das Druckstück drei bzw. vier Funktionen gleichzeitig. Durch die Wahl eines hochfesten Werkstoffs und durch die geeignete Anbringung von Stützflächen kann das Druck- stück je nach Wunsch die Formenschließkräfte oder die Düsenauflagekraft oder beide Kräfte übertragen. Durch die kleine Anlagefläche der Stützteile und durch die geringe Wärmeleitung des Druckstückmaterials wird eine lokal eng begrenzte Temperaturtrennung in der Nähe der heißen Formplatte erreicht. Schließlich wird durch das jederzeit vorhandene Anliegen des Druckstücks an der Wandung der Düse im Bereich ihrer Offnung die Aufrechterhaltung eines Luftpolsters zwischen dem Düsenmantel und dem Druckstück gewährleistet. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist das Druckstück Be- und Entlüftung6" bohrungen auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand einer schematischen Darstellung in einer Zeichnung erläutert.
Es zeigt jeweils in einem Teilschnitt Fig. 1 eine Spritzgießform im Bereich einer Einspritzdüse und eines Druckstücks, Fig. 2 eine Form mit einer konischen Düse und einem konischen Druckstück, Fig. 3 eine weitere Ausbildung des vorderen Bereichs von Düse und Druckstück, Fig. 4 ein Druckstück mit einer Buchse, die in die Düsenöffnung hineinragt.
Die gezeichnete Spritzgießform enthält als wesentliche Teile zwei Formplatten 1, 2, die räumlich benachbart, im Betrieb auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten und durch einen Luft- spalt 3 thermisch gegeneinander isoliert sind, ein zwischen den Formplatten 1, 2 angeordnetes Druckstück 4 und eine Einspritzdüse 5, die zumindest teilweise mit Abstand von dem Druckstück 4 umgeben wird. Im Betrieb liegt die Formplatte 1 auf niedrigerer Temperatur als die heiße Formplatte 2, und es wird über einen Zuführungskanal 6 Gießmasse in einen nicht gezeichneten Hohlraum für einen Formkörper gepreßt, der sich in der Formplatte 2 oder in nachgeschalteten Formplatten befinden kann.
Gemäß Figur 1 ist das Druckstück 4 im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet mit einer kegeligen Verengung im vorderen Bereich. Die innerhalb des Druckstücks 4 angeordnete Düse 5 weist im hinteren Bereich eine zylindrische und im vorderen Bereich eine kegelige Außenform auf, und zwar derart, daß sie im hinteren Bereich direkt an der Innenwandung des Druckstücks 4 anliegt, während nach vorne hin ein Zwischenraum 7 zwischen Druckstück 4 und Düse 5 gebildet wird.
o Das Druckstück 4 erstreckt sich nicht bis zur ersten Formplatte 1, so daß es mittels einer Stützfläche eines umlaufenden Stützteils 8 am äußeren Umfang und einer weiteren Stützfläche für die vordere Stirnseite der Düsenwandung in diesem Beispiel ausschließlich zur Aufnahme der Düsenauflagekraft dient.
Die vordere Stirnseite der Düse 5 liegt formschlüssig auf der vorderen Innenwandung des Druckstücks 4 auf, so daß das aus der Düse 5 austretende und durch eine Bohrung 9 im Druckstück 4 geleitete Spritzgut nicht in den Zwischenraum 7 zwischen Düse 5 und Druckstück 4 gelangen kann.
Bei Bedarf können dem Zwischenraum 7 mit Hilfe von Be- und/oder Entlüftungsbohrungen 10 im Druckstück 4 zusätzliche Kühlmittel zugeleitet werden.
Im vorderen Bereich des Druckstücks 4 sollte vorzugsweise auch ein Abstand zur benachbarten zweiten Formplatte 2 eingehalten werden, um Wärmeübergänge so gering wie möglich zu halten. Ebenso sollten die Stützteile 8 eine möglichst kleine Aufstandsfläche aufweisen.
Im Beispiel gemäß Abb. 2 sind sowohl das Druckstück 4 als auch die Düse 5 über den größten Teil ihrer Länge schwach konisch ausgebildet, wobei die Konizität des Druckstücks 4 etwas überwiegt. Dies hat zur Folge, daß zwischen Düse 5 und Druckstück 4 ein im Längsschnitt keilförmiger Zwischenraum 7 entsteht, der im vorderen Bereich von Düse 5 und Druckstück 4 endet. In diesem Bereich liegen die Außenwand der Düse 5 und die Innenwand des Druckstücks 4 aneinander, ohne daß gegenseitige, senkrecht zur Axialrichtung verlaufende Abstützflächen gebildet werden. Damit bleibt eine geringe axiale Verschiebbarkeit zwischen Düse 5 und Druckstück 4 erhalten, so daß bei allen auftretenden Betriebsbedingungen gewährleistet ist, daß der Luftspalt 7 zwischen Düse 5 und Druckstück 4 gegen ein Eindringen von Spritzgut#gesichert ist.
An der vorderen Stirnseite enden die Düse 5 und das Druckstück 4 dort im wesentlicher. auf gleicherHöhe. Sie bilden/eine Wandung für einen Verteilerraum 11, der über nicht gezeichnete Anschnittkanäle mit einem Hohlraum für einen Formkörper verbunden ist.
Das Druckstück 4 weist wieder am seitlichen Umfang gelegene Stützteile 8 auf, die an Teilen der wärmeren Formplatte 2 anliegen. Weitere Stützflächen werden von der rückwärtigen Stirn seite des Druckstücks 4 gebildet, die an der kälteren Formplatte 1 anliegt. Damit dient das Druckstück 4, das wieder bevorzugt aus Titan gefertigt ist, in diesem Beispiel zur Ubertragung der gesamten Formenschließkraft.
Gemäß Figur 3 ist das Druckstück 4 an seinem vorderen Ende 12 hohlzylinderförmig ausgebildet und nimmt dann die Form eines Hohlkegels an. Die Düse 5 ragt mit ihrer Spitze 13 ein Stück in die Bohrung 14 des Druckstücks 4 hinein und liegt hier un- mittelbar an der Innenwand des Druckstücks 4 an. Damit wird wieder erreicht, daß trotz unterschiedlicher Ausdehnungskoeffi zienten des Aluminiums der Düse 5 und des Titans des Druckstücks 4 ein Eindringen von Spritzgut in den Luftraum 7 zwischen Düse 5 und Druckstück 4 vermieden wird.
In Figur 4 ist das Druckstück 4 bis in den vorderen Bereich kegelförmig ausgebildet und wird vorne von einer Stirnwand 15 abgeschlossen, die eine Bohrung 14 zum Durchtritt des Spritzguts aufweist. Weiterhin gehört zum Druckstück 4 eine auf der Innenseite der Stirnwand 15 aufliegende, ebenfalls bevorzugt aus Titan gefertigte Buchse 16, die mit ihrem vorderen Teil in die Öffnung der Einspritzdüse 5 hineinragt und dort an der Innenwand anliegt, so daß wiederum der Zwischenraum 7 zwischen Düse 5 und Druckstück 4 sicher gegen eintretendes Spritzgut abgeschirmt ist. Die Buchse 16 und die Düse 5 können im Bereich der aneinanderliegenden Flächen leicht konisch ausgebildet sein.
Es sollte angemerkt werden, daß die Druckstücke 4 gemäß Figuren 3 und 4 sowohl bei Anordnungen gemäß Beispiel 1 als auch bei solchen nach Beispiel 2 verwendbar sind.

Claims

Ansprüche Form zum Spritzgießen oder Preßspritzen von Kautschuk oder anderen plastischen, wärmehärtbaren Werkstoffen, mit einem Druckstück, das zwischen räumlich benachbarten, thermisch gegeneinander isolierten und unterschiedlich temperierten Formplatten angeordnet ist, das eine Einspritzdüse zumindest teilweise mit Abstand umschließt, die sich von der einen Formplatte zur anderen erstreckt, das weiterhin Formenschließkräfte und/oder eine Düsenauflagekraft überträgt und das aus einem schlecht wärmeleitenden,hochfesten Werkstoff gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) im Bereich der Düsenöffnung ohne Abstand an der Wand der Düse (5) anliegt.
2. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckstück (4) aus Titan.
3. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckstück (4), das im Bereich der Düsenöffnung die Form einer Kreisringfläche aufweist, auf der die Stirnseite der Düsenwandung aufliegt.
4. Form nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) in seinem vorderen Bereich einen zylinder- oder kegelförmigen Hohlraum (9, 14) aufweist, der einen Teil des Einspritzkanals darstellt.
5. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckstück <4) mit einer im wesentlichen zylindrischen und/oder kegeligen Außenform und durch am Außenmantel befindliche Stützteile (8), deren Stützflächen in Ebenen senkrecht zur Axialrichtung liegen.
6. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einer heißen Formplatte (2) anliegende Druckstückende (12, 15) als Stützfläche ausgebildet ist.
7. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung der Einspritzdüse (5) und die Innenwandung des Druckstücks (4) im vorderen Bereich schwach konisch ausgebildet und derart zueinander angeordnet sind, daß sie im Bereich der Düsenöffnung keine gegenseitigen, senkrecht zur Axialrichtung verlaufenden Abstützflächen bilden.
8. Form nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (13) der Düsenwandung in den als Einspritzkanal ausgebildeten Hohlraum (14) des Druckstücks (4) hineinragt.
9. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) im Bereich der Düsenöffnung eine Buchse (16) aufweist, die zum Teil in die Düsenöffnung hineinragt und an der Innenwandung der Düse (5) anliegt.
10. Form nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (16) einen leicht konisch verlaufenden Außenmantel aufweist.
11. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) Be- und/oder Entlüftungsbohrungen (10) aufweist.