Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Spritzgussverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und
auf eine Ventilgateeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 2 sowie auf eine Spritzgussform.
Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einer bekannten herkömmlichen Spritzgussform dieser Art
wird eine Vertiefung zwischen einer stationären Formplatte
und einer bewegbaren Formplatte geformt, und ein Ventilkörper
mit einem Harz führenden Weg, der mit der erwähnten
Vertiefung über ein Gate in Verbindung steht, ist innerhalb
der stationären Formplatte vorgesehen. Zusätzlich wird ein
bewegbarer Stift so vorgesehen, dass er in einer axialen
Richtung in dem Harz führenden Weg des Ventilkörpers bewegbar
ist, wobei ein Ende des bewegbaren Stifts zum Öffnen und
Schließen des Gates verwendet wird.
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Die JP 10 016005 A beschreibt ein Spritzgusssystem. Diese
Einrichtung besteht aus einem stützenden Stift, einem
Ringgate und einer Heizeinrichtung, die an dem äußeren Rand
einer Düse angeordnet ist. Das eine Ende des stützenden.
Stifts entspricht einer Nut in einer bewegbaren Formplatte.
Der stützende Stift wird durch eine komplizierte Einrichtung
befestigt.
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Die JP 08 300418 A beschreibt ebenfalls eine
Spritzgusseinrichtung mit einem stützenden Stift. Die
Einrichtung umfasst ferner eine Harzeinspritzöffnung, einen
Harzweg, der mit der Öffnung in Verbindung steht, und ein
ringförmiges Gate, das mit dem Weg in Verbindung steht und
geschmolzenes Harz zur Vertiefung lässt. Die Vertiefung ist
zwischen einem Paar von Formplatten geformt, wobei eine der
Formplatten beweglich ist und die andere stationär ist. Ein
Rohrventil wird vorgesehen, um das Gate zu öffnen und zu
schließen.
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Die FR-A-659 048 beschreibt ein Spritzgusssystem, das einen
bewegbaren Stift umfasst, der innen eine Vertiefung hat. Ein
Kühlrohr ist im Inneren der Vertiefung vorgesehen und ist
hohl. Das Kühlrohr ist am vorderen Ende des bewegbaren Stifts
geöffnet. Ein Kühlfluid kann in das Rohr durch eine Öffnung
eindringen, entlang des Rohrs strömen und nachdem es am
vorderen Ende des Stifts umgelenkt wird, den hohlen Raum des
bewegbaren Stifts durch eine zweite Öffnung verlassen. Diese
Einrichtung beschreibt keine Konfiguration, die einen
stationären Stift umfasst.
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Die DE 90 03 574 U beschreibt ein Spritzgusssystem, in dem
die heiße Schmelze aus einem Kanal strömt und durch eine
Platte umgelenkt wird und an einem ringförmigen Spalt
vorbeiläuft, um eine Vertiefung zu erreichen. Seitenkanäle
können zusätzliche Schmelze zur Vertiefung führen. Eine
Schließeinrichtung, die eine Kühleinrichtung umfasst, ist
vorgesehen.
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Die US-A-4 917 594 beschreibt ein Spritzgusssystem mit einer
Gasströmung durch ein Ventilgate. Diese Einrichtung umfasst
ein hohles Ventilelement und einen länglichen Stahlstift, der
sich durch das hohle Ventilelement erstreckt. Der Stahlstift
ist stationär befestigt und das hohle Ventilelement ist
bewegbar. Das vordere Ende des Stifts ist in dem Gate
aufgenommen, wobei ein Raum darum vorgesehen ist, der eine
Schmelzströmung mit einem hohlen mittleren Bereich vorsieht,
die in die Vertiefung strömt. Druckgas kann durch den hohlen
Stift geführt werden und strömt durch den Auslass in den
hohlen mittleren Bereich der Schmelzenströmung, die in die
Vertiefung strömt.
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Die WO 91 18 727 A, die den Oberbegriff der unabhängigen
Ansprüche 1 und 2 bildet, beschreibt eine
Spritzgussanordnung, die eine Vertiefung zwischen einem Paar
von Formplatten umfasst, wobei eine davon stationär ist und
die andere bewegbar ist, und eine Ventilgateeinrichtung. Die
Ventilgateeinrichtung selbst umfasst einen Ventilkörper mit
einem Harz führenden Weg, der mit der Vertiefung durch das
Gate in Verbindung steht, einen zylindrischen bewegbaren
Stift zum Öffnen und Schließen des Ventilgates und einen
stützenden Stift, der den zylindrischen bewegbaren Stift
stützt. Die Position des stützenden Stifts ist festgelegt und
der stützende Stift ist an dem Gehäuse angebracht.
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Bei der vorher beschriebenen herkömmlichen Spritzgussform ist
der Durchmesser des Gates erhöht, um eine größere Menge des
Harzes in die Vertiefung zuzuführen oder um das Harz in die
Vertiefung mit höherer Geschwindigkeit zuzuführen. Wenn
jedoch der Durchmesser des Gates zunimmt und man versucht,
das Gate mit großem Durchmesser mit dem erwähnten bewegbaren
Stift zu schließen, bietet das Harz einen großen Widerstand
gegenüber dem bewegbaren Stift, was ein leicht es Schließen
des Gates verhindert.
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Angesichts des oben beschriebenen Problems ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spritzgussverfahren,
eine Spritzgussform und eine Ventilgateeinrichtung
vorzusehen, wobei der bewegbare Stift sich leicht bewegt,
ohne dass eine übermäßige Kraft darauf ausgeübt wird, so dass
er das Gate nach Bedarf öffnet und schließt.
Mittel zum Lösen des Problems
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Diese Aufgabe wird durch ein Spritzgussverfahren gemäß
Anspruch 1, eine Ventilgateeinrichtung gemäß Anspruch 2 und
eine Spritzgussform gemäß Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Ventilgateeinrichtung sind in
Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.
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Das Schließen des Gates mit einem zylindrischen bewegbaren
Stift bewirkt, dass übermäßiges Harz einfach in Richtung auf
den Harz führenden Weg durch den äußeren Randbereich an einem
Ende des stützenden Stifts zurückkehrt. Daher kann selbst ein
Gate mit großem Durchmesser zuverlässig durch den bewegbaren
Stift geschlossen werden, der sich aufgrund des verringerten
Harzwiderstands gegenüber dem bewegbaren Stift leicht bewegt.
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Ein Öffnen und Schließen des Gates mit einem zylindrischen
bewegbaren Stift, der durch den stützenden Stift gestützt und
geführt wird, verringert den Harzwiderstand auf den
bewegbaren Stift, wodurch es einfacher wird, das Gate zu
öffnen und zu schließen und was ermöglicht, die Bewegung des
bewegbaren Stifts zu stabilisieren.
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Wenn der Stift (Kernstift), der dem stützenden Stift
gegenüber ist, auf der Seite der bewegbaren Form platziert
wird, ermöglicht die Vorspanneinrichtung, dass beide Stifte
einfach und eng gegeneinander schließen.
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Das Kühlen des stützenden Stifts mit einer Kühleinrichtung
verhindert zuverlässig eine Überhitzung des stützenden
Stifts.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Hauptbereichs
einer Spritzgussform.
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Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die die Seite der
stationären Montageplatte (Spritzgussmaschine) aus
Fig. 1 zeigt.
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Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Hohlraumbereichs.
Beschreibung der Ausführungsform
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Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Hauptbereichs einer
Heißkanalform; Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die die
Seite der stationären Montageplatte (Spritzgussmaschine)
gemäß Fig. 1 zeigt; und Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht
des Hohlraumbereichs. Die Spritzgussform wird zum Formen von
Harz in ein hohles Zahnrad 1 mit einem Paar von
Zahnbereichen, einem großen Zahlbereich 1A und einem kleinen
Zahnbereich 1B, die beide in Fig. 1 und 3 gezeigt sind,
verwendet.
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In Fig. 1 bezeichnet Referenzziffer 10 eine stationäre
Formplatte. Eine bewegbare Formplatte 11 ist so vorgesehen,
dass sie sich frei in Richtung auf die stationäre Formplatte
10 hin und weg bewegen kann. Einsätze 10A und 11A sind an den
Formplatten 10 und 11 jeweils vorgesehen. Ein Hohlraum 12 ist
zwischen den Einsätzen 10A und 11A zum Erzeugen des erwähnten
Zahnrads 1 durch Formen gebildet. Eine stationäre Stützplatte
13 und eine stationäre Montageplatte 15 sind an der vorher
erwähnten stationären Formplatte 10 montiert, wobei die
stationäre Montageplatte 15 über einen Abstandsblock 14
montiert ist. Ein Verteiler 16 ist zwischen der stationären
Stützplatte 13 und der stationären Montageplatte 15
vorgesehen. Ein Ventilkörper 21 einer Ventilgateeinrichtung
20 ist innerhalb der stationären Formplatte 10, dem Einsatz
10A und der stationären Stützplatte 13 vorgesehen. Ein
Temperatursensor 22 und eine Heizung 23 sind am äußeren Rand
eines Endes des Ventilkörpers 21 vorgesehen. Eine
Heizungsabdeckung 24 ist am äußeren Rand der Heizung 23
vorgesehen, und ein Dichtring 25 ist an dem einen Ende des
Ventilkörpers 21 vorgesehen. Im Inneren eines Endes des
Ventilkörpers 21 sind vier Harz führende Wege 21B in gleichen
Intervallen an einer inneren Umfangswand 21A vorgesehen, die
ein kreisförmiges Durchgangsloch definiert. Geschmolzenes
Harz wird zum Hohlraum 12 zugeführt, indem es durch eine
(nicht gezeigte) Angussbuchse, einen Verteiler 16, den
Ventilkörper 21 und dann in ein Gate 10B, das am Einsatz 10A
geformt ist, gelangen kann.
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Ein Schließelement 26 ist intern im oberen Bereich des
Ventilkörpers 21 vorgesehen. Ein bewegbarer Stift 27, der
durch den inneren Bereich des Schließelements 26 und die
innere Umfangswand 21A in dem einen Ende des Ventilkörpers 21
gestützt und geführt wird, kann entlang einer Axiallinie von
ihm gleiten. Der Verteiler 16 und die stationäre
Montageplatte 15 werden in die Basisendseite des bewegbaren
Stifts 27 eingesetzt. Der Basisendbereich des bewegbaren
Stifts 27 ist an einem Kolben 29 eines Fluiddruckzylinders 28
montiert, der innerhalb der stationären Montageplatte 15
vorgesehen ist. Ein Fluid wird dem Fluiddruckzylinder 28
durch einen Montagebolzen 30 durch zwei Fluidwege 31A und 31B
zugeführt, die in der stationären Montageplatte 15 geformt
sind, wodurch der Kolben 29 zusammen mit dem bewegbaren Stift
27 bewegt wird. Erste, zweite und dritte Montageelemente 32,
33 und 34 sind an der stationären Montageplatte 15 über einen
Montagebolzen 35 montiert, um den Fluiddruckzylinder 28 zu
befestigen. Ein Annäherungsschalter 36 ist an dem ersten
Montageelement 32 vorgesehen, um jede Bewegung des Kolbens 29
zu erfassen. Eine stützender Stift 37 ist in dem bewegbaren
Stift 27 vorgesehen, so dass er entlang einer Axiallinie
davon frei bewegbar ist, wobei der Basisendbereich des
stützenden Stifts 37 in einem Raum 38 angebracht ist, der
durch das zweite und dritte Montageelement 33 und 34
definiert wird. Eine Feder (Vorspannelement) 39, die den
stützenden Stift 37 in Richtung auf ein Ende vorspannt, ist
zwischen einem Flanschbereich 37A am Basisendbereich des
stützenden Stifts 37, der in dem Raum 38 angebracht ist, und
dem dritten Montageelement 34 vorgesehen. Ein mittleres Loch
37B ist in dem stützenden Stift 37 geformt. Der Endbereich
des stützenden Stifts 37 wird durch Zuführen von Druckluft zu
der Endseite des stützenden Stifts 37 durch das Mittelloch
37B gekühlt. Der stützende Stift 37 kann durch Luft unter
Verwendung einer Heizleitung usw. gekühlt werden. Wenn eine
Heizleitung verwendet wird, oder wenn das Innere des
stützenden Stifts 37 als Doppelwegstruktur gebildet werden
kann, um Druckluft zu zirkulieren, ist das Ende des
Mittellochs 37B in dem stützenden Stift 37 geschlossen.
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Das Zahnrad 1, das in der Vertiefung 1 geformt ist, hat einen
ringförmigen Vorsprung 1C an der Seitenfläche, die in
Richtung auf den großen Zahnradbereich 1A positioniert ist.
Eine Seitenfläche 1D des Vorsprungs 1C wird durch Gießen
durch die Endfläche des bewegbaren Stifts 27 geformt. Die
Seitenfläche 1D ist die Gatefläche. Die innere Umfangsfläche
des Zahnrads 1 wird durch Formen mit einem Kernstift 40, der
an der bewegbaren Formplatte 11 vorgesehen ist, und dem
stützenden Stift 37 geformt. Referenzziffer 41 bezeichnet
einen Kühlweg zum Kühlen des Einsatzes 10A.
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Bei der Spritzgussform, die die oben beschriebene Struktur
hat, wird der Fluiddruckzylinder 28 betätigt, um den
bewegbaren Stift 27 entlang der Axiallinie davon so zu
bewegen, dass das Ende des bewegbaren Stifts 27 das Gate 10B
des Einsatzes 10A öffnet und schließt.
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In diesem Fall bewegt sich der bewegbare Stift 27, während er
durch den stützenden Stift 37 gestützt und geführt wird, so
dass eine einfache Bewegung des bewegbaren Stifts 27
sichergestellt werden kann. Da der bewegbare Stift 27 das
ringförmige Gate 10B schließt, was ermöglicht, dass
übermäßiges Harz, das nicht in den Hohlraum 12 geführt werden
kann, einfach vom äußeren Randbereich am vorderen Ende des
bewegbaren Stifts 27 dorthin zurückkehren kann, wo Harz sich
in dem Ventilkörper 21 sammeln kann, kann das Gate 10B
zusätzlich einfach als Folge von verringertem Harzwiderstand
auf den bewegbaren Stift 27 geschlossen werden. Daher kann
innerhalb des Hohlraums 12 ein gegossenes Produkt mit hoher
Qualität erzeugt werden. Wenn die Form geschlossen wird,
stoßen der stützende Stift 37 und der Kernstift 40
gegeneinander. In diesem Fall wird der stützenden Stift 37
durch die Feder 38 vorgespannt. Selbst wenn die Stifte 37 und
40 gegeneinander mit einer zu großen Kraft zum
Aneinanderstoßen gebracht werden, wird somit der dadurch
erzeugte Stoß durch die Feder 39 absorbiert, wodurch
verhindert wird, dass die Stifte 37 und 40 beschädigt werden.
Während die Stifte 37 und 40 gegeneinander stoßen, spannt
zusätzlich die Feder 39 den stützenden Stift 37 in Richtung
auf den Kernstift 40 zu allen Zeiten vor, so dass die Stifte
37 und 40 miteinander in engem Kontakt sind, wobei keine
Lücke dazwischen geformt ist. Folglich werden keine Grate
oder ähnliches bei dem gegossenen Produkt erzeugt, da kein
Harz in den Bereich zwischen den Stiften 37 und 40 eindringt.
Andererseits kann der stützende Stift 37 effektiv durch
Aussprühen von Druckluft von dem Ende des stützenden Stifts
37 durch das Mittelloch 37B, das in dem stützenden Stift 37
geformt ist, gekühlt werden, wenn sich der Kernstift 40 von
dem stützenden Stift 37 trennt, was bewirkt, dass die Form
geöffnet wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wurden der zylindrische
bewegbare Stift 27 und das kreisförmige Gate 10B in
Kombination verwendet, um das zylindrische Zahnrad 1 durch
Spritzguss herzustellen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch
nicht darauf begrenzt. Verschiedene Modifikationen können an
der Gestalt der Endfläche des bewegbaren Stifts vorgenommen
werden, so dass sie verschiedenen Gategestalten entspricht.
Vorteile
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Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung erkennbar ist,
bewirkt ein Schließen des Gates mit einem zylindrischen
bewegbaren Stift, dass übermäßiges Harz einfach zurück in
Richtung auf den Harz führenden Weg durch den äußeren
Randbereich am Ende des stützenden Stifts zurückkehrt. Daher
kann selbst ein Gate mit großem Durchmesser zuverlässig durch
den bewegbaren Stift geschlossen werden, der aufgrund eines
verringerten Widerstands auf dem bewegbaren Stift einfach
bewegt wird. Folglich ist es möglich, beträchtlich die
Harzmenge zu erhöhen, die in den Hohlraum zugeführt werden
kann, ebenso wie die Geschwindigkeit, mit der das Harz dem
Hohlraum zugeführt werden kann. Zusätzlich kann das Gate
einfach geschlossen werden, was die Produktion von einem
gegossenen Produkt mit hoher Qualität garantiert.
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Ein Öffnen und Schließen des Gates durch einen bewegbaren
Stift, der durch den stützenden Stift gestützt und geführt
wird, ermöglicht eine stabile Bewegung des bewegbaren Stifts,
reduziert den Harzwiderstand auf den bewegbaren Stift, um
eine einfache Bewegung des bewegbaren Stifts zu ermöglichen.
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Folglich ermöglicht der bewegbare Stift ein einfaches und
zuverlässiges Öffnen und Schließen des Gates.
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Ein Öffnen und Schließen des Gates mit einem zylindrischen
bewegbaren Stift, der durch den stützenden Stift gestützt und
geführt wird, verringert den Harzwiderstand auf den
bewegbaren Stift, wodurch es erleichtert wird, das Gate zu
öffnen und zu schließen. Selbst wenn das Gate einen großen
Durchmesser hat, ist daher der Harzwiderstand auf den
bewegbaren Stift gering, wodurch die Bewegung des bewegbaren
Stifts zuverlässig ermöglicht wird, um das Gate zu schließen.
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Wenn der Stift (Kernstift), der dem stützenden Stift
gegenüber ist, auf der Seite der bewegbaren Form platziert
wird, ermöglicht die Vorspanneinrichtung, dass beide Stifte
leicht und eng aneinanderstoßen. Daher kann ein gegossenes
Produkt mit hoher Qualität durch Spritzguss einfach erzeugt
werden.
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Ein Kühlen des stützenden Stifts durch eine Kühleinrichtung
verhindert zuverlässig eine Überhitzung des stützenden
Stifts.