DE69922233T2

DE69922233T2 - In einen montagekörper einschraubbare spritzgiessdüse

Info

Publication number: DE69922233T2
Application number: DE69922233T
Authority: DE
Inventors: Jobst Ulrich Georgetown Gellert
Original assignee: Individual
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: DE69939882D1; EP1117520A1; KR20010079965A; US6162043A; DE69922233D1; AU5845999A; EP1369217A3; USRE38920E1; EP1369217B1; EP1369217A2; AU758493B2; WO2000018559A1; EP1117520B1; ATE283159T1; KR100688435B1; CA2248553A1; JP2002525221A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Düsen und im Besonderen eine Vorrichtung, bei der jede Düse in eine Aufnahmebuchse einer Anbringbasis eingeschraubt wird, die neben einem Schmelzeverteiler befestigt ist.
Spritzgießvorrichtungen mit mehreren beheizten Düsen, die sich von einem beheizten Schmelzeverteiler in ein gekühltes Formwerkzeug erstrecken, sind hinlänglich bekannt. Das US-Patent Nr. 5,282,735 an Gellert, das am 1. Februar 1994 erteilt wurde, zeigt das hintere Ende der beheizten Düsen, die durch Einschrauben in den Schmelzeverteiler an selbigem angebracht werden. Allerdings ist es gewöhnlich notwendig, sowohl das vordere als auch das hintere Ende der beheizten Düsen in dem Formwerkzeug anzuordnen, damit sich der Schmelzeverteiler leicht seitlich zum hinteren Ende der Düsen hin bewegen kann und so eine Wärmeausdehnung und -kontraktion des Schmelzeverteilers ermöglicht. Normalerweise erfolgt dies durch Befestigen eines hinteren Manschettenbereiches der Düse an dem Schmelzeverteiler unter Zuhilfenahme von Schrauben, die eine ausreichende seitliche Bewegung für die Wärmeausdehnung und -kontraktion gestatten. Wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4,768,283 an Gellert dargestellt, das am 6. September 1988 erteilt wurde, ist der Manschettenbereich üblicherweise ein integraler Bestandteil der beheizten Düse. Wie jedoch aus dem US-Patent Nr. 5,507,635 an Gellert hervorgeht, das am 16. April 1996 erteilt wurde, kann der Manschettenbereich auch von dem Rest der beheizten Düse getrennt sein. In dem US-Patent Nr. 5,268,184 an Gellert, das am 7. Dezember 1993 erteilt wurde, weist die Düse ein separates Vorder- und Hinterteil auf. Eine andere Variante eines abnehmbaren Manschettenbereiches mit zwei Segmenten, die von einem Haltering zusammengehalten werden, ist im US-Patent Nr. 5,429,491 an Gellert dargestellt, das am 4. Juli 1995 erteilt wurde. Allerdings haben all diese bisherigen Konstruktionen den Nachteil, dass zum Entfernen eines der Thermoelemente oder einer Düse zum Reinigen oder zum Austausch zuerst das Formwerkzeug aus der Formmaschine und die Verteiler- und die Formmuldenplatte von der Rückwandplatte entfernt werden müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, wenigstens teilweise die Nachteile nach dem bisherigen Stand der Technik zu überwinden, indem eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Düsen geschaffen wird, wobei jede beheizte Düse in eine Anbringbasis eingeschraubt wird, die die Entfernung der beheizten Düsen durch Abnehmen lediglich der Formmuldenplatte ermöglicht.
Dazu schafft die Erfindung gemäß einem ihrer Aspekte eine Spritzgießvorrichtung mit einem beheizten Schmelzeverteiler und mehreren Düsen, die in einer Form angebracht sind. Jede beheizte Düse hat ein hinteres Gewindeende und eine Schmelzebohrung, die sich durch diese zum Fördern der Schmelze zu einem Anguss, der zu einem Formholraum führt, erstreckt. Der Schmelzeverteiler weist eine Vorderseite und einen sich durch diesen erstreckenden Schmelzedurchgang auf. Der Schmelzedurchgang umfasst mehrere Verzweigungen, die sich nach außen von einem gemeinsamen Einlassbereich zu einem Auslass an der Vorderseite des Schmelzeverteilers erstrecken, der mit der sich durch eine der Düsen erstreckenden Schmelzbohrung fluchtend ist. Jede Düse erstreckt sich von einer Anbringbasis weg, die ein hinteres Ende aufweist, das gegen die Vorderseite des Schmelzeverteilers gesichert ist. Jede Anbringbasis weist einen frontseitig offenen Gewindesitz und eine Schmelzebohrung auf, die sich rückwärts durch diese von dem Gewindesitz zu dem hinteren Ende erstreckt. Das hintere Ende jeder beheizten Düse ist in den Gewindesitz von einer der Anbringbasen eingeschraubt. Die Schmelzebohrung durch die Anbringbasis erstreckt sich von einem der Auslässe des Schmelzedurchgangs zu der fluchtenden Schmelzebohrung in der beheizten Düse.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittdarstellung eines Abschnitts einer Spritzgießvorrichtung mit mehreren Düsen, wobei jede beheizte Düse in eine Anbringbasis eingeschraubt ist, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an dem Schmelzeverteiler befestigt ist, und
2 ist eine isometrische Ansicht, die darstellt, wie die beheizte Düse entnommen wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zuerst wird auf 1 Bezug genommen, die eine Spritzgießvorrichtung bzw. ein -system mit mehreren Düsen abbildet, wobei mehrere beheizte Stahldüsen 10 in einem Formwerkzeug 12 angebracht sind, um die Schmelze von einem Schmelzedurchgang 14 in einem länglichen, beheizten Stahlschmelze-Verteiler 16 zu Angüssen 18 zu befördern, wobei jeder von diesen zu einem Formenhohlraum 20 führt. Wenngleich zur Vereinfachung der Darstellung lediglich eine einzige beheizte Düse 10 abgebildet ist, verfügt diese Art Vorrichtung normalerweise über eine größere Anzahl beheizter Düsen 10, die sich in dem Formwerkzeug von dem beheizten, länglichen Schmelzeverteiler 16 nach vorn erstrecken. Während das Formwerkzeug 12 je nach Anwendung auch eine größere Anzahl von Platten haben kann, sind im vorliegenden Fall zur Vereinfachung der Darstellung wiederum lediglich eine hintere Rückplatte 22 und eine Verteilerplatte 24, die mit Bolzen 25 aneinander befestigt sind, sowie eine Formmuldenplatte 26 und eine Kernplatte 28 abgebildet.
Der Schmelzeverteiler 16 weist einen beheizten Einlassbereich 30 auf, der von einem Positionsring 32 umgeben ist, welcher mittels Schrauben 34 an der oberen Klemmplatte 22 gesichert ist. Der Schmelzeverteiler 16 wird von einem integralen elektrischen Heizelement 36 beheizt, und das ihn umgebende Formwerkzeug 12 wird gekühlt, indem eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durch Kühlkanäle 38 gepumpt wird. Der Schmelzeverteiler 16 ist zwischen der hinteren Rückplatte 22 und der Verteilerplatte 24 mittels eines mittigen Verteilerpositionierers 40 und einer Reihe von Andruckscheiben 42 angebracht, um einen isolierenden Luftspalt 44 zwischen dem beheizten Schmelzeverteiler 16 und dem umliegenden, gekühlten Formwerkzeug 12 zu schaffen.
Jede beheizte Düse 10 hat ein hinteres Gewindeende 46, das erfindungsgemäß in einen Gewindesitz bzw. eine -aufnahmebuchse 48 in einer Anbringbasis 50 eingeschraubt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anbringbasis 50 durch Schrauben 52, die sich durch Löcher 58 hindurch durch den Schmelzeverteiler 16 erstrecken, wobei dessen hinteres Ende 54 an der Vorderseite 56 des Schmelzeverteilers 16 anliegt. Jede beheizte Düse 10 erstreckt sich von der Anbringbasis 50 nach vorn durch eine Öffnung 60 durch die Verteilerplatte 24 hindurch in eine Öffnung 62 in der Formmuldenplatte 26 hinein, die sich zu einem der zu einem Hohlraum 20 führenden Angüsse 18 erstreckt. Jede Anbringbasis 50 hat einen sich nach vorn erstreckenden kreisförmigen Flanschbereich 64, der in einem kreisförmigen Sitz 66 aufgenommen wird, welcher sich um die Öffnung 60 in der Verteilerplatte 24 herum erstreckt und so das hintere Ende 46 der beheizten Düse 10 positioniert. Bei dieser Ausführungsform wird das vordere Ende 68 der beheizten Düse 10 mittels einer aus zwei Stücken bestehenden Düsenabdichtung 70 angeordnet, die in das vordere Ende 68 der beheizten Düse 10 eingeschraubt wird und sich nach vorn in einen Sitz 72 in der Formmuldenplatte 26 erstreckt, um sicherzustellen, dass das vordere Ende 74 der Düsendichtung 70 genau fluchtend zu dem Anguss 18 ausgerichtet ist. Somit werden die beheizten Düsen 10 sehr genau positioniert festgehalten.
Mit der in dieser Position gesicherten beheizten Düse 10 ist ein isolierender Luftspalt 88 zwischen ihr und dem sie umgebenden gekühlten Formwerkzeug 12 vorhanden. Jede beheizte Düse 10 hat einen mutternartigen Abschnitt 76, der mit einem geeigneten Werkzeug (nicht abgebildet) in Eingriff genommen werden kann, um sie in den Gewindesitz bzw. der -aufnahmebuchse 48 in der Anbringbasis 50 festzuziehen oder sie daraus zu lösen. Weiterhin verfügt jede beheizte Düse 10 über Drähte 78 von einem integralen Heizelement 80, das sich durch einen Kanal 82 in der Vorderseite 84 der Verteilerplatte 24 hindurch erstreckt. Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich weiterhin ein Thermoelement 90 durch den Kanal 82 und den Luftspalt 88 in die Düse 10 hinein und regelt so die Betriebstemperatur. Zwar werden die Düsen 10 normalerweise von einem integralen Heizelement 80 beheizt bei Anwendungen zum Spritzgießen einiger Materialien kann es jedoch unnötig sein, dass die Düsen 10 Heizelemente aufweisen Der Schmelzedurchgang 14 im Schmelzeverteiler 16 erstreckt sich von einem Einlassbereich 94 durch mehrere Verzweigungen 96 hindurch in den Einlassbereich 30 des Schmelzeverteilers 16. Jede Verzweigung 96 verläuft durch einen Einsatz bzw. einen Stopfen 92 hindurch zu einem Auslass 98 auf der Vorderseite 56 des Schmelzekanals 16. Jede Anbringbasis 50 weist eine Schmelzebohrung 100 auf, die sich durch diese von dem Gewindesitz bzw. der -aufnahmebuchse 48 nach hinten zum hinteren Ende 54 erstreckt. Die Schmelzebohrung 100 hat dieselbe Größe wie einer der Auslässe 98 aus dem Schmelzedurchgang 92 im Schmelzverteiler 16 und ist in Fluchtung zu diesem. Jede beheizte Düse 10 hat weiterhin eine passende mittige Schmelzebohrung 102, die durch die Anbringbasis 50 hindurch mit der Schmelzebohrung 100 fluchtend ist, und eine Schmelzebohrung 104 durch die aus zwei Stücken bestehende Dichtung 70.
Wenn eine oder mehrere der beheizten Düsen 10 zum Reinigen oder für den Austausch entfernt werden müssen, wird das Formwerkzeug 12 geöffnet und die Formmuldenplatte 26 durch Lösen der Bolzen 106 entfernt. Wie aus der Abbildung deutlich wird, liegen dann die vorderen Enden 68 und die mutternartigen Abschnitte 76 der beheizten Düsen 10 frei. Somit wird es durch die Schaffung der erfindungsgemäßen Anbringbasen 50 mit den Gewindesitzen bzw. Aufnahmebuchsen 48 möglich, eine beliebige der beheizten Düsen mühelos zu entfernen, ohne die Verteilerplatte 24 abzunehmen, indem die Düse mit einem Schraubenschlüssel aus der Aufnahmebuchse 48 herausgedreht und anschließend gereinigt bzw. durch eine neue ersetzt wird.
Zum Gebrauch wird das System wie in der Abbildung zusammengesetzt. Zum Aufheizen der Schmelzeverteiler 16 und der beheizten Düsen 10 auf eine vorgegebene Betriebstemperatur wird Strom an die elektrischen Heizelemente 36, 80 in dem Schmelzeverteiler 16 und den beheizten Düsen 10 angelegt. Gemäß einem vorher festgelegten Einspritzzyklus wird anschließend unter Druck stehende Schmelze aus einer Formmaschine (nicht abgebildet) einem Einlassbereich 94 des Schmelzedurchgangs 92 zugeführt. Die Schmelze fließt durch die beheizte Düse 10, die Anbringbasen 50 und die Angüsse 18 in den Hohlraum bzw. die Hohlräume 20 hinein. Nachdem der Hohlraum 20 gefüllt ist und eine geeignete Verdichtungs- und Kühlperiode verstrichen ist, wird der Einspritzdruck aufgehoben. Anschließend wird das Formwerkzeug 12 geöffnet und das geformte Produkt ausgegeben. Nach der Ausgabe wird das Formwerkzeug 12 erneut geschlossen und der Zyklus wird kontinuierlich alle 15 bis 30 Sekunden mit einer Sequenz wiederholt, die abhängig ist von der Wanddicke und der Anzahl und Größe der Hohlräume 20 und dem genauen zu formenden Material.
Zwar erfolgte die Beschreibung der Heißkanal-Spritzgießvorrichtung mit den beheizten Düsen 10, die in Gewindesitze oder Aufnahmebuchsen 48 in Anbringbasen 50 angrenzend an den Schmelzeverteiler 16 eingeschraubt werden, im Hinblick auf eine bevorzugte Ausführungsform, doch es ist offenkundig, dass verschiedene Abwandlungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der für Fachleute auf der Hand liegt und in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist. So können beispielsweise die Anbringbasen 50 mit anderen Einrichtungen als Schrauben 52 neben dem Schmelzeverteiler 16 gesichert werden.

Claims

In einer Spritzgießvorrichtung mit einem beheizten Schmelzeverteiler (16) und mehreren Düsen (10), die in einer Form (12) angebracht sind, wobei jede Düse (10) ein hinteres Gewindeende (46) und eine Schmelzebohrung (102), die sich durch diese zum Fördern der Schmelze zu einem Anguss (18), der zu einem Formhohlraum (20) führt, erstreckt, der Schmelzeverteiler (16) eine Vorderseite (56) und einen sich durch diesen erstreckenden Schmelzedurchgang (14) aufweist, und der Schmelzedurchgang (14) mehrere Verzweigungen (96) umfasst, die sich nach außen von einem gemeinsamen Einlassbereich (94) zu einem Auslass (98) an der Vorderseite (56) des Schmelzeverteilers (16) erstrecken, der mit der, sich durch eine der Düsen (10) erstreckenden Schmelzebohrung (102) fluchtet, umfasst die Verbesserung: Jede Düse (10) erstreckt sich von einer Anbringbasis (50) weg, die ein hinteres Ende (54) aufweist, das gegen die Vorderseite des Schmelzeverteilers (16) gesichert ist, jede Anbringbasis (50) weist einen frontseitig offenen Gewindesitz (48) und eine Schmelzebohrung (100) auf, die sich rückwärts durch diese von dem Gewindesitz (48) zu dem hinteren Ende (54) erstreckt, das hintere Ende (46) jeder Düse (10) in den Gewindesitz (48) von einer der Anbringbasen (50) eingeschraubt ist, und die Schmelzebohrung (100) durch die Anbringbasis (50) sich von einem der Auslässe (98) des Schmelzedurchgangs (14) zu der fluchtenden Schmelzebohrung (102) in der Düse (10) erstreckt.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin jede Anbringbasis (50) an dem Schmelzeverteiler (16) gesichert ist.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin die Form (12) mindestens eine Verteilerplatte (24) mit einer Vorderseite (84) und eine Formplatte (26) mit einer Rückseite (86) umfasst, wobei die Vorderseite (84) der Verteilerplatte (24) gegen die Rückseite (86) der Formplatte (26) angrenzt, jede Düse (10) sich vorwärts durch eine Öffnung (60) in der Verteilerplatte (24) erstreckt, und jede Anbringbasis (50) einen kreisförmigen Flanschbereich (64) aufweist, der sich nach vorne in einen kreisförmi gen Sitz (66) erstreckt, der sich um die Öffnung (60) in der Verteilerplatte (24) erstreckt.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 3, worin jede Düse (10) einen Bereich (76) aufweist, der mit einem Werkzeug in Eingriff bringbar ist.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 4, worin ein Kanal zumindest in einer der Vorderseiten (84) der Verteilerplatte (24) oder in der Rückseite (86) der Formmuldenplatte (26) vorgesehen ist, in welchem Drähte (78) zu jeder Düse (10) verlaufen.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin jede Düse (10) ein Heizelement (80) umfasst.
Eine Spritzgießvorrichtung mit einem beheizten Formverteiler (16), der einen Schmelzekanalbereich (92) umfasst, einer Anbringbasis (50), die sicher und ausschließlich an dem Verteiler (16) durch ein teilweise in dem Verteiler (16) angeordnetes Befestigungsmittel (52) angebracht ist, einen Gewindebereich (48) und einen Schmelzekanalbereich (100), der mit dem Schmelzekanalbereich (92) des Verteilers fluchtet, aufweist, und einer Einspritzdüse (10), die einen Gewindeendbereich (46) und einen Schmelzekanal (48) aufweist, wobei die Einspritzdüse (10) mit der Anbringbasis (50) über ihren Gewindebereich (46) verbunden ist, so dass der Schmelzekanal (48) sich in Fluchtung mit dem Schmelzekanalbereich (100) in der Anbringbasis (50) und mit dem Schmelzekanalbereich (92) in dem Verteiler (16) während der thermischen Ausdehnung des Verteilers (16) aufgrund von Erwärmung, befindet.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 7, worin die Anbringbasis (50) weiter einen Flanschbereich (64) umfasst, welcher in einem kreisförmigen Sitz (66) aufgenommen ist.
Eine Spritzgießvorrichtung mit einem Formverteiler (16), der einen Schmelzekanalbereich (92) umfasst, einer Einspritzdüse (10), die einen Gewindeendbereich (46) und einen Schmelzekanal (102) umfasst, einer Anbringbasis (50), die vollständig zwischen dem Verteiler (16) und der Einspritzdüse (10) angeordnet ist, wobei die Anbringbasis einen Gewindebereich (48) und einen Schmelzekanalbereich (100) in Fluchtung mit dem Schmelzekanalbereich (92) des Verteilers aufweist, wobei die Einspritzdüse (10) mit der Anbringbasis (50) über den Gewindebereich (46) der Ein spritzdüse verbunden ist, so dass der Schmelzekanal (102) in Fluchtung mit dem Schmelzekanalbereich (100) der Anbringbasis (50) und dem Schmelzekanalbereich (92) des Verteilers (16) während der Wänneausdehnung des Verteilers (16) aufgrund von Erwärmung steht, und wobei die Anbringbasis (50) sicher und ausschließlich an dem Verteiler (16) über ein Befestigungselement (52) angebracht ist, das teilweise in dem Verteiler (16) angeordnet ist.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 9, worin die Anbringbasis (50) weiter einen Flanschbereich (64) umfasst, der in einem kreisförmigen Sitz (66) aufgenommen ist.
Eine Spritzgießvorrichtung mit einem beheizten Formverteiler (16), der einen Schmelzekanalbereich (92) umfasst, einer Anbringbasis (50) mit einem Gewindebereich (48) und einem Schmelzekanalbereich (100), der in Fluchtung mit dem Schmelzekanalbereich (92) des Verteilers steht, und einer Einspritzdüse (100) mit einem Gewindeendbereich (46) und einem Schmelzekanal (102), wobei die Einspritzdüse (10) mit der Anbringbasis (50) über den Gewindebereich (46) der Einspritzdüse verbunden ist, und die Anbringbasis (50) sicher und ausschließlich mit dem Verteiler (16) durch ein Befestigungselement (52) angebracht ist, das teilweise in dem Verteiler (16) angeordnet ist.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 11, worin die Anbringbasis (50) vollständig zwischen dem Verteiler (16) und der Düse (10) angeordnet ist.
Eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 11, worin die Anbringbasis (50) weiter einen Flanschbereich (64) umfasst, der in einem kreisförmigen Sitz (66) aufgenommen ist.