DE3643833A1 - Duesenanordnung zum spritzgiessen oder spritzpressen ringfoermiger gegenstaende - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung zum Spritz­ gießen oder Spritzpressen ringförmiger Gegenstände mit einem Durchmesser von wenigstens 50 mm aus plastischen, wärmehärtbaren Werkstoffen, insbesondere Kautschuk, mit einem Düsenkörper und einer Werkstoffaustrittsöffnung.

Bei bekannten Düsenanordnungen dieser Art, beispiels­ weise zum Herstellen von Radialwellendichtringen aus Fluorkautschuk oder dergleichen wird der Werkstoff zen­ tral durch eine praktisch punktförmige Düsenöffnung, die auf der Symmetrieachse eines Formwerkzeuges ange­ ordnet ist, in das Werkzeug eingespritzt. Das Form­ werkzeug bestimmt dabei durch seine Hohlräume die Fließ­ wege des Werkstoffs zum Produkt sowie die Gestalt des Produktes selbst.

Der Fließweg besteht zunächst aus einem in der Symmetrie­ achse des Formwerkzeuges gelegenen, karottenförmigen An­ guß, der dann in eine ebene oder gewölbte Scheibe (auch Schirm genannt) oder in sternförmig angeordnete Kanäle ("Radspeichen") übergeht, bis der Ringraum des herzu­ stellenden Gegenstandes erreicht ist. Der gesamte An­ spritzbereich (Schirm oder Radspeichen mit axialem An­ guß) muß nach dem Aushärten oder Ausvulkanisieren ent­ fernt und als Abfall weggeworfen werden, was äußerst un­ wirtschaftlich ist, da es sich bei den zu verarbeitenden Werkstoffen zumeist um hochwertige Elastomere, beispiels­ weise Fluorkautschuk handelt, und dieser Abfall einen beträchtlichen Anteil der Herstellkosten ausmacht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Düsen­ anordnung so zu verbessern, daß wesentlich weniger Ab­ fall an Werkstoff als bisher entsteht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkstoffaustrittsöffnung als ein ringförmiger Schlitz ausgebildet und der Ringdurchmesser dieses Schlitzes annähernd gleich dem Durchmesser des zu spritzenden, ringförmigen Gegenstandes ist.

Auf diese Weise gelangt der zu spritzende Werkstoff über einen sehr kurzen Fließweg praktisch unmittelbar von der Werkstoffaustrittsöffnung in den Formraum, und es ent­ steht auf diesem Fließweg nur ein verhältnismäßig geringer Abfall.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beilie­ gender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer herkömm­ lichen Düsenanordnung zum Spritz­ gießen oder Spritzpressen ringför­ miger Gegenstände;

Fig. 2 und 3 Schnittansichten entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Düsenan­ ordnung gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, an sich bekannten Düsen­ anordnung zum Spritzgießen eines Radialwellendichtringes ist eine Düse 1 unmittelbar mit einem Formwerkzeug 2 ver­ bunden, welches aus vier Teilen 3, 4, 5 und 6 zusammenge­ setzt ist und einen ringförmigen Formhohlraum 7 umschließt. Im Formhohlraum 7 ist ein zu umspritzender Metallteil 8 von rechtwinkliger Querschnittsform angeordnet. Der Fließ­ weg des von der Düse 1 in den Raum 7 zu überführenden Werkstoffes umfaßt einen im Werkzeugteil 3 gelegenen, kegeligen oder karottenförmigen Angußraum 9 sowie einen von den Werkzeugteilen 3 und 5 begrenzten scheibenförmigen Raum 11, der über einen ringförmigen Kanal 12 mit dem Formraum 7 verbunden ist. Der Werkstoff, der nach Fertig­ stellung des Radialwellendichtrings im Formraum 9 im Bereich der Räume 9, 11 und 12 verbleibt, muß als Abfall weggeworfen werden. Dabei kann es sich um beträchtliche Abfallmengen handeln. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die im Raum 11 entstehende Scheibe, auch "Schirmchen" genannt, mit dem karottenförmigen, im Raum 9 entstehenden Anguß.

Der Raum 11 kann auch aus einzelnen, sternförmig von einem Mittelpunkt ausgehenden Kanälen bestehen. In diesem Fall ergeben sich an dem im Raum 9 entstehenden Anguß radspeichenförmige Abfälle, wie in Fig. 3 dargestellt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Düsenanordnung führt ein Spritzkanal 15 nicht unmittelbar zu einer an der Düsen­ außenseite gelegenen Werkstoffaustrittsöffnung, sondern zu einem scheibchenförmigen Raum 16 innerhalb eines Düsenkörpers 17. Der Raum 16 öffnet sich an der Außenseite der Düse zu einem ringförmigen Schlitz 14, welcher die Werkstoffaustrittsöffnung bildet. Zwischen Düsenkörper 17 und einem wiederum aus vier Teilen 18, 19, 20 und 21 be­ stehenden Formwerkzeug 22 ist eine plattenförmige Isolie­ rung 23 angeordnet. Der ringförmige Schlitz 14 steht über einen entsprechenden Ringkanal 24 in der Isolierung 23 unmittelbar mit einem zwischen den Werkzeugteilen 19 und 20 ausgebildeten Ringkanal in Verbindung. Da der Kanal 25 und gegebenenfalls auch der Kanal 24 eine sehr geringe axiale Erstreckung haben können, gelangt der zu spritzende Werkstoff praktisch unmittelbar aus der Werkstoffaustrittsöffnung 14 in den Formhohlraum 26 der Form 22, in dem wiederum ein Metallring 27 umspritzt wird.

Der Düsenkörper 17 wird gekühlt, beispielsweise auf etwa 60°. Hierzu können an sich bekannte, äußere Kühlbandagen verwendet werden. Die Form 22 wird in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch innere Heizpatronen oder äußere Heizbandagen auf die erforderliche Aushärttemperatur, beispielsweise etwa 180° aufgeheizt. Da im gekühlten Düsen­ körper 17 und im Bereich der Isolierung 23 eine Aushärtung oder Vernetzung des Werkstoffes nicht stattfindet, ent­ steht Abfall lediglich im Bereich des Kanals 25. Da dieser eine sehr geringe axiale Erstreckung hat, fällt der ent­ stehende Abfall gegenüber der bekannten Düsenanordnung nach Fig. 1 nicht mehr ins Gewicht.

Das Formwerkzeug 22 weist (ebenso wie das Formwerkzeug 2 gemäß Fig. 1) Entlüftungskanäle auf, von denen in Fig. 4 ein Kanal 28 angedeutet ist, der mit einem Anschluß­ stutzen 29 in Verbindung steht. Über diesen Stutzen 29 kann der Formhohlraum 26 evakuiert werden. Die Breite des als Werkstoffaustrittsöffnung dienenden, ringför­ migen Schlitzes 14 kann zwischen etwa 0,05 und 5 mm liegen. Eine bevorzugte Breite liegt zwischen 0,1 und 2 mm.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform verläuft der einen Teil des ringförmigen Schlitzes bildende Raum 16 konisch. Bei anderen Ausführungsformen kann ein ab­ gewinkelter oder gewölbter Verlauf Anwendung finden, wie in Fig. 4 durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Claims (4)

1. Düsenanordnung zum Spritzgießen oder Spritzpressen ringförmiger Gegenstände mit einem Durchmesser von wenigstens 50 mm aus plastischen, wärmehärtbaren Werkstoffen, insbesondere Kautschuk mit einem Düsen­ körper und einer Werkstoffaustrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffaustrittsöffnung als ein ringförmiger Schlitz (14) ausgebildet und der Ringdurchmesser dieses Schlitzes annähernd gleich dem Durchmesser des zu spritzenden, ringförmigen Gegenstandes ist.

2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes (14) zwischen 0,05 und 5 mm, insbesondere zwischen 0,1 und 2 mm liegt.

3. Düsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie im Bereich des ringförmigen Schlitzes (14) gekühlt und unter Zwischenschaltung einer Isolierung (23) mit einem beheizten Formwerk­ zeug (22) für den ringförmigen Gegenstand verbunden ist.

4. Düsenanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schlitz (14) zwischen seiner Austrittsseite und einem zentralen Werkstoffzuführkanal (15) abgewinkelt, konisch oder gewölbt ist.