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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine,
genauer auf eine Spritzgießmaschine
mit einer Einspritzkammer, die so geformt ist, dass sie das Hindurchfließen eines
flüssigen
Gießmaterials
erleichtert.
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1 zeigt
eine herkömmliche
Spritzgießmaschine,
die, wie gezeigt, einen Maschinenkörper 1, an dem eine
Einspritzkammereinheit 2 montiert ist, einen Schraubenzylinder 4,
der an der Einspritzkammereinheit 2 montiert ist, und eine
Extrusionsschraube 42 enthält, die innerhalb des Schraubenzylinders 4 montiert
ist. Die Einspritzkammereinheit 2 ist mit einer im Wesentlichen
L-förmigen Einspritzkammer
mit einem horizontalen Kanal 21, einem vertikalen Kanal 22,
der an seinem unteren Ende mit einer Einspritzdüse 221 versehen ist,
und einem Übergangsdurchlass 23,
der den horizontalen Kanal 21 und den vertikalen Kanal 22 verbindet,
versehen. Der Schraubenzylinder 4 ist mit einem Antriebsmechanismus
gekoppelt, wie z. B. einem Hydraulikzylinder 43, und wird durch
den Hydraulikzylinder 43 angetrieben, um sich beweglich
teilweise in den horizontalen Kanal 21 zu erstrecken, um
sich im horizontalen Kanal 21 hin und her zu bewegen. Wenn
wie gezeigt ein flüssiges Gießmaterial
vom horizontalen Kanal 21 zum vertikalen Kanal 22 fließt, ist
die Bahn des Gießmaterials
am Übergangsdurchlass 23 nahezu
rechtwinklig abgeknickt, so dass der Druck und die Geschwindigkeit des
Materials am rechtwinkligen Abschnitt auf Werte niedriger als ihre
vorgegebenen Werte absinken, wodurch der Druck des von der Einspritzdüse 221 in
die Form eingespritzten Materials stark reduziert wird. Mit anderen
Worten, das am rechtwinkligen Abschnitt gebildete tote Eck kann
eine turbulente Strömung
mit beträchtlichem
Druckabfall erzeugen, wodurch das Material im rechtwinkligen Teil
akkumuliert wird und die Effizienz des Spritzgießvorgangs verringert wird.
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Das
Dokument
DE 4217850
A offenbart ein Beispiel einer solchen Maschine.
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Es
ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spritzgießmaschine
mit einem verbesserten Einspritzkanal zu schaffen, der den Druckabfall,
der an einem im Wesentlichen rechtwinkligen Abschnitt desselben
auftritt, minimieren oder reduzieren kann.
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Dementsprechend
wird die Spritzgießmaschine
der vorliegenden Erfindung zum Spritzgießen eines Materials verwendet
und enthält
einen Maschinenkörper,
eine Einspritzkammereinheit, die am Maschinenkörper montiert ist und beweglich
teilweise in die Einspritzkammereinheit für eine Hubbewegung darin ragt,
einen Schraubenzylinder, der am Maschinenkörper montiert ist, und eine
Extrusionsschraube, die innerhalb des Schraubenzylinders montiert
ist. Die Einspritzkammereinheit weist einen im Wesentlichen horizontalen
Kanal für
die Hubbewegung des Schraubenzylinders, einen im Wesentlichen vertikalen
Kanal mit einer Einspritzdüse,
und einen Übergangsdurchlass
auf, der den horizontalen Kanal und den vertikalen Kanal verbindet.
Der Übergangsdurchlass
weist eine innerste Drehseite und eine entgegengesetzte äußerste Drehseite
auf, die länger
ist als die innerste Drehseite. Der Übergangsdurchlass enthält wenigstens
zwei Drehecken mit stumpfem Winkel an der äußersten Drehseite. Eine der
Drehecken ist an der Verbindungsstelle des horizontalen Kanals und
des Übergangsdurchlasses
angeordnet. Die andere Drehecke ist an der Verbindungsstelle des Übergangsdurchlasses
und des vertikalen Kanals angeordnet. Der Übergangsdurchlass enthält ferner
einen asymmetrisch verjüngten
Durchlassabschnitt, der sich in Richtung zum vertikalen Kanal verjüngt und
einen Wandabschnitt aufweist, der den verjüngten Durchlassabschnitt an
der äußersten
Drehseite teilweise begrenzt. Der Wandabschnitt weist eine Form
auf, die mit einem Segment einer kegelstumpfförmigen Fläche übereinstimmt, die sich winkelmäßig über einen
Winkel von weniger als 360° erstreckt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden
genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen offensichtlich, in welchen:
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1 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer herkömmlichen
Spritzgießmaschine
ist;
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2 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer ersten bevorzugten
Ausführungsform der
Spritzgießmaschine
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
vergrößerte Teilschnittansicht
ist, die eine Einspritzkammereinheit der ersten bevorzugten Ausführungsform
zeigt;
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4 eine
schematische perspektivische Teilansicht ist, die die Einspritzkammereinheit
der Spritzgießmaschine
der ersten bevorzugten Ausführungsform
zeigt;
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5 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform der
Spritzgießmaschine
der vorliegenden Erfindung ist;
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6 eine
vergrößerte Teilschnittansicht
ist, die eine Einspritzkammereinheit der Spritzgießmaschine
der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
und
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7 eine
schematische perspektivische Teilansicht ist, die die Einspritzkammereinheit
der zweiten bevorzugten Ausführungsform
zeigt.
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Bevor
die vorliegende Erfindung genauer beschrieben wird, sollte beachtet
werden, dass ähnliche
Elemente in der gesamten Offenbarung mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind.
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Wie
in 2 gezeigt ist, enthält die erste bevorzugte Ausführungsform
der Spritzgießmaschine der
vorliegenden Erfindung einen Maschinenkörper 5, eine Einspritzkammereinheit 8,
die am Maschinenkörper 5 montiert
ist, und eine Zuführungsvorrichtung 6,
die einen Schraubenzylinder 62, der am Maschinenkörper 5 montiert
ist, und eine Extrusionsschraube 60 enthält, die
innerhalb des Schraubenzylinders 6 montiert ist. Die Zuführungsvorrichtung 6 ist
so betreibbar, dass sie flüssiges
Gießmaterial
in die Einspritzkammereinheit 8 zuführt. Die Einspritzkammereinheit 8 weist
einen im Wesentlichen horizontalen Kanal 81, einen im Wesentlichen
vertikalen Kanal 82, der an seinem unteren Ende mit einer
Düse 821 versehen
ist, und einen Übergangsdurchlass 83,
der ein Ende des horizontalen Kanals 81 und ein oberes Ende
des vertikalen Kanals 82 verbindet, auf. Der Schraubenzylinder 62 wird
von einem Antriebsmechanismus, wie z. B. einem Hydraulikzylinder 63,
angetrieben und erstreckt sich beweglich teilweise in den horizontalen
Kanal 81 für
eine Hubbewegung im horizontalen Kanal 81. Ein Rückschlagventil 7 ist
an einem distalen Ende 61 des Schraubenzylinders 62 vorgesehen.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt ist, weist der Übergangsdurchlass 83 eine
innerste Drehseite 833 und eine entgegengesetzte äußerste Drehseite 834,
die länger
ist als die innerste Drehseite 833, auf. Der Übergangsdurchlass 83 weist
erste und zweite Drehecken 837, 838 mit stumpfem
Winkel an der äußersten
Drehseite 834 auf. Das erste Dreheck 837 ist an
der Verbindungsstelle des horizontalen Kanals 81 und des Übergangsdurchlasses 83 angeordnet.
Das zweite Dreheck 838 ist an der Verbindungsstelle des Übergangdurchlasses
und des vertikalen Kanals 82 angeordnet. Die innerste Drehseite 833 ist
so geformt, dass sie mit der äußersten
Drehseite 834 zusammenwirkt, um eine Reihe von Durchlassabschnitten
im Übergangsdurchlass 83 zu
definieren. Im Übergangsdurchlass 83 ist
ein erster verjüngter Durchlassabschnitt 831 mit
symmetrischer Kegelstumpfform mit dem einen Ende des horizontalen
Kanals 81 verbunden und weist eine Achse (A) auf, die im
Wesentlichen mit einer Achse des horizontalen Kanals 81 koaxial
ist. Wie in 4 gezeigt ist, weist der erste
verjüngte
Durchlassabschnitt 831 ein erstes konvergierendes Ende 831a gegenüberliegend
dem horizontalen Kanal 81 auf. Ein asymmetrischer zweiter
verjüngter
Durchlassabschnitt 835 ist mit dem ersten konvergierenden
Ende 831a des ersten verjüngten Durchlassabschnitts 831 verbunden.
Der zweite verjüngte
Durchlassabschnitt 835 verjüngt sich in Richtung zum vertikalen
Durchlass 82 und weist ein zweites konvergierendes Ende 835a gegenüberliegend
dem ersten verjüngten
Durchlassabschnitt 831 auf. Der erste verjüngte Durchlassabschnitt 831 weist
einen Außenwandabschnitt 834a auf,
der den ersten verjüngten
Durchlassabschnitt 831 teilweise begrenzt und eine Form
aufweist, die mit einem Segment einer kegelstumpfförmigen Fläche übereinstimmt,
die sich winkelmäßig über einen
Winkel von weniger als 360° erstreckt.
Der Außenwandabschnitt 834a ist
komplementär
zum übrigen
Wandabschnitt des ersten verjüngten
Durchlassabschnitts 831, welcher verschieden hiervon geformt
ist, um somit eine asymmetrisch verjüngte Begrenzungswand zu bilden.
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Ein
im Wesentlichen zylindrischer Verbindungsdurchlassabschnitt 836 weist
ein Ende auf, das mit dem zweiten konvergierenden Ende 835a des zweiten
verjüngten
Durchlassabschnitts 835 verbunden ist, und ein weiteres
Ende 832, das mit dem oberen Ende des vertikalen Kanals 82 verbunden
ist, um den zweiten verjüngten
Durchlassabschnitt 835 und den vertikalen Kanal 82 zu
verbinden. Der Verbindungsdurchlassabschnitt 836 weist
eine Achse (B) auf, die relativ zur Achse des horizontalen Kanals 81 und
zu einer Achse des vertikalen Kanals 82 geneigt ist. Der
Außenwandabschnitt 834a und
die Drehecken 837, 838 mit stumpfem Winkel erleichtern
das Strömen
des flüssigen
Gießmaterials über den Übergangsdurchlass 83 in
den vertikalen Kanal 82. Dies reduziert die Reibung und
den Druckabfall, der in der Strömung
des Materials auftritt, und erlaubt dem Material, mit einer vorgegebenen
Rate in den vertikalen Kanal 82 zu fließen. Als Ergebnis kann das
Material mit ausreichendem Druck in eine Form eingespritzt werden,
wobei der Anteil qualitativ hochwertiger Produkte erhöht werden
kann.
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Wie
in den 5 und 6 gezeigt ist, verbindet in
der zweiten bevorzugten Ausführungsform der
Spritzgießmaschine
der vorliegenden Erfindung, ähnlich
dem Übergangsdurchlass 83 in
der ersten Ausführungsform,
ein Übergangsdurchlass 84 den horizontalen
Kanal 81 und den vertikalen Kanal 82 einer Einspritzkammereinheit 8' und weist eine
innerste Drehseite 845 und eine äußerste Drehseite 846 auf,
die länger
ist als die innerste Drehseite 845. Wie bei der vorangehenden
Ausführungsform
weist der Übergangsdurchlass 84 erste
und zweite Drehecken 843, 844 mit stumpfem Winkel
an der äußersten Drehseite 846 auf.
Der Übergangsdurchlass 84 enthält einen
asymmetrisch verjüngten
Durchlassabschnitt 841, der mit dem horizontalen Kanal 81 verbunden
ist, und einen Verbindungsdurchlassabschnitt 842, der den
verjüngten
Durchlassabschnitt 841 und den vertikalen Kanal 82 verbindet.
Der verjüngte
Durchlassabschnitt 841 verjüngt sich in Richtung zum vertikalen
Kanal 82. Wie ferner in 7 gezeigt
ist, weist der verjüngte
Durchlassabschnitt 841 einen Außenwandabschnitt 846a auf,
der den verjüngten
Durchlassabschnitt 841 an der äußersten Drehseite 846 teilweise
begrenzt. Der Außenwandabschnitt 846a weist
eine Form auf, die einem Segment einer kegelstumpfförmigen Fläche entspricht,
die sich winkelmäßig über einen
Winkel von weniger als 360° erstreckt.
Der Wandabschnitt 846a ist komplementär zum übrigen Wandabschnitt des verjüngten Durchlassabschnitts 841,
der verschieden hiervon geformt ist, um somit eine asymmetrische Begrenzungswand
zu bilden. Der Verbindungsdurchlass 842 weist eine im Wesentlichen
zylindrische Form auf, und weist eine Achse (C) auf, die bezüglich der
Achse des horizontalen Kanals 81 und der Achse des vertikalen
Kanals 82 geneigt ist.
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Es
wird festgestellt, dass mittels der stumpfwinkligen Drehecken 837, 838, 843, 844 das
flüssige Gießmaterial
fähig ist,
in relativ gleichmäßiger Weise durch
den Übergangsdurchlass 83, 84 zu
fließen,
wodurch eine Ansammlung des Materials am Übergangsdurchlass 83, 84 effektiv
verhindert wird und somit eine verbesserte Qualität des resultierenden Spritzgießproduktes
resultiert.