DE9310529U1 - Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren - Google Patents

Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren

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Description

7036.0-P359-ku -.!.«.* *..: · * *"-17.06.1993
Anmelder: Firma Pfäff Werkzeug- und Formenbau GmbH & Co.KG, Am Eisenberg 1, 8999 Röthenbach/Allg.
05
Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren
Die Neuerung betrifft einen Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren, bevorzugt Guiranimischungen.
10
Derartige Kaltkanalblöcke werden zum Spritzgießen von elastomeren Mischungen verwendet, wobei unter hohem Druck über eine Reihe von parallel an einem Kaltkanalblock angeordneten Düsenkörpern die temperierte Gummimischung in eine Form gespritzt wird. Hierzu ist es bekannt, den Kaltkanalblock mit entsprechenden Kühlkanälen zu versehen, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten.
Darüberhinaus ist es bekannt, auch die Düsenkörper 0 mit entsprechenden Kühlkanälen zu versehen, um auch die Düsenkörper - möglichst über die gesamte Länge - ausreichend zu kühlen. Im übrigen ist es bekannt, in der dem Düsenkörper zugeordneten Angußdüse eine Schiebedüse verschiebbar anzuordnen.
25
Bisher hatte man die Düsenkörper durch Steckverbindugnen am Kaltkanalbalken des Kaltkanalblockes befestigt. Hierbei wies der Düsenkörper einen hülsenförmigen Ansatz auf, der in eine zugeordnete, geteilte Bohrung im KaItkanalblock eingesteckt wurde. Um die Steckverbindung herzustellen, war es bekannt, den Kaltkanalblock in zwei hälftige Teile zu teilen, um so die Bohrung zu öffnen; es wurde dann der Düsenkörper mit seinem hülsenartigen Ansatz in die geöffnete Bohrung eingesteckt, und der Kaltkanalblock wurde mit seinem beiden Teilen
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7036.0-P359-ku -.?..-..''* * * ' "*· · 5.7.06.1993
wieder geschlossen, um so eine feste Verbindung des Düsenkörpers am Kaltkanalblock zu gewährleisten.
Nachteil dieser bekannten Steckverbindung war jedoch die Gefahr des Auftretens einer Undichtigkeit.
Durch die entsprechenden Schubkräfte, welche auf den Düsenkörper wirken beim Einspritzen der Gummimischung über den Angußkanal durch den Düsenkörpe^ kam es zu starken Schubbelastungen im Bereich der Befestigung des Düsenkörpers im Kaltkanalblock, wodurch die beschriebene Steckverbindung hochbelastet wurde und undicht wurde. Dadurch ging Spritzmasse verloren und es kam zu einem thermischen Ungleichgewicht beim Einspritzen in die Spritzform.
Ferner war es bekannt, den Düsenkörper mit entsprechenden Flanschen auszugestalten, wobei durch die Flansche Schrauben griffen, welche Schrauben in zugeordneten Bohrungen des Kaltkanalbalkens eingeschraubt waren.
Diese Art der Schraubverbindung hat den Nachteil, daß ein bestimmter Mindestabstand zwischen mehreren parallel an einem Kaltkanalbalken angeordneten Düsenkörpern erforderlich ist, was verhindert, daß die Düsenkörper in relativ dichtem Abstand nebeneinanderliegend angeordnet werden können.
Daher muß man auf größere Werkzeugformen ausweichen und dementsprechend größere Spritzpressen zur Verfügung stellen.
Weiterer Nachteil der bekannten Schraubverbindung war, daß die Angußdüse wiederum nur mit einem Steckansatz in den Angußkanal griff, wodurch wiederum die Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten bestand.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen
7036.0-P359-ku -.3.7..* *..* * * "&iacgr;. 17.06.1993
Kaltkanalblock der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Düsenkörper ohne Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten leicht auswechselbar am Kaltkanalbalken gehalten sind.
05
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Neuerung ist, daß die dem Düsenkörper zugeordnete Angußdüse einen Gewindeansatz aufweist, der in eine zugeordnete Gewindebohrung im Bereich des Düsenkanals des Kaltkanalbalkens eingeschraubt ist.
Mit dieser Schraubverbindung besteht der wesentliche Vorteil, daß die einander zugeordneten und gegeneinander abzudichtenden Teile (nämlich der Angußkanal im Kaltkanalbalken und die Angußdüse) durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind.
0 Die Gefahr der Undichtigkeit besteht nicht mehr, weil die Schraubverbindung absolut dicht ist und auch hohe Schubkräfte übertragen kann.
Es besteht daher nicht mehr die Gefahr, daß Gummimasse über entsprechende Dichtungsspalten aus dem Kaltkanalbalken austritt, weil die besagte Schraubverbindung absolut dicht und hochlastübertragend ist.
Auch bei der Übertragung hoher Schubkräfte besteht daher die Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten nicht.
Mit der beschriebenen Schraubverbindung, bei der unmittelbar die Angußdüse in den zugeordneten Kaltkanalbalken eingeschraubt wird, besteht der weitere Vorteil, daß entsprechende Gegenhaltemittel oder Spannmittel zur
7036.0-P359-ku ~ .4, 7..! ' \.: : * ": · 17.06.1993
Verspannung des Düsenkörpers am Kaltkanalbalken entfallen können.
Beim Stand der Technik hat man nämlich eine entsprechende Formplatte oder eine Gegenplatte benutzt, mit welcher der Düsenkörper vorne gehalten wurde, wobei diese Gegenplatte mit Hilfe einer Schraubverbindung am Kaltkanalbalken befestigt wurde. Derartige Spannmittel können nun neuerungsgemäss entfallen.
Im übrigen wird durch die Verwendung einer Spannplatte nach dem Stand der Technik auch das thermische Verhalten des Düsenkörpers ungünstig beeinflusst, weil diese Spannplatte eine eigene thermische Kapazität hat und daher der gesamte Düsenkörper schlecht zu kühlen ist.
Diese Nachteile entfallen bei der vorliegenden Neuerung, weil der Düsenkörper nun neuerungsgemäss nur lediglich aus zwei Teilen besteht, nämlich der Angußdüse und dem die Angußdüse radial umgebenden Kühlmantel.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn der Kühlmantel leicht lösbar an der Angußdüse befestigt ist. Als leicht lösbare Verbindung kommen hier mehrere Verbindungen in Betracht. In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß in dem Kühlmantel Querbohrungen angeordnet sind, in welche Madenschrauben eingreifen, die mit ihrem bolzenseitigen Ende in eine zugeordnete Ringnut am Aussenumfang der Angußdüse eingreifen.
Hierbei ist es erforderlich, den Kühlkanal durch entsprechende O-Ringe an seinen einander gegenüberliegenden Stirnflächen einerseits an der Unterseite des Kaltkanalbalkens und andererseits an der Vorderseite der Angußdüse abdichtend zu halten.
7036.0-P359-ku ~ &eeacgr;.-.J ' ' /' : * *'&idigr; . 3-7.06.1993
In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Neuerung ist es vorgesehen, daß der Kühlmantel mit einer entsprechenden Schraubverbindung auf der Angußdüse aufgeschraubt ist.
Hierbei weist der Kühlmantel ein entsprechendes Innengewinde auf, welches in ein zugeordnetes Aussengewinde der Angußdüse eingreift.
Statt der hier beschriebenen Schraubverbindung können auch Quetschverbindungen zur Verbindung zwischen dem Kühlkanal und der Angußdüse verwendet werden. Eine derartige Quetschverbindung setzt wiederum eine Spannplatte voraus, welche den Kühlmantel spannend gegen die Unterseite des Kaltkanalbalkens abdichtet.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich nun erstmals der Vorteil, daß mit einer derartigen Befestigung eines Düsenkörpers an einem Kaltkanalbalken es nun möglich ist, die Spritzgußmasse frei in eine geöffnete Form spritzen zu können, ohne entsprechende Spann- oder Gegenhaltemittel am Düsenkörper verwenden zu müssen. Die beschriebene Schraubverbindung ist derart belastungsfähig, daß auf zusätzliche Spannplatten oder Gegenhaltemittel verzichtet werden kann.
In ansich bekannter Weise wird in der Angußdüse eine Schiebedüse verwendet, welche kalibriert ist, und über welche die Spritzmasse abgegeben wird. Im Stirnbereich der Schiebedüse ist hierbei ein Isolierkörper angebracht, der auf die Schiebedüse aufgesteckt ist und der sich mit seiner rückwärtigen Stirnseite an der zugeordneten vorderen Stirnseite der Angußdüse anlegt. Dieser Isolierkörper besteht aus einem thermisch isolierenden Material und legt sich an der Angußbohrung der Werkzeugform an und bringt die thermische Trennung zwischen der Schiebedüse und der Werkzeugform.
Der Isolierkörper könnte auch entfallen für.den, Fall, daß statt in eine Werkzeugform erst in einen Unterverteiler gespritzt wird, der seinerseits dann in die Werkzeugform einspritzt.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.
Alle Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.
Es zeigen:
Figur 1: Unteransicht auf einen Kaltkanalblock in Richtung des Pfeiles I in Figur 2,
Figur 2: Schnitt gemäss der Linie II-II in Figur 1,
Figur 3: Schnitt gemäss der Linie III-III in Figur 1.
Der Kaltkanalblock nach der Neuerung besteht im wesent-
-J.r..:*: :: ·*··:. *a.7.06.1993
lichen aus einem Kaltkanalbalken 1, der aus einem hochlegierten Werkzeugstahl besteht. In ansich bekannter Weise weist der Kaltkanalbalken einen vertikalen Angußkanal auf, der in einen etwa mittig verlaufenden, sich über die gesamte Länge des Kaltkanalbalkens 1 erstreckenden, Angußkanal 6 mündet. Der Angußkanal 6 ist stirnseitig durch entsprechende Umlenkstopfen 25 abgeschlossen. Der Umlenkstopfen 25 ist hierbei als Steckeinsatz ausgebildet, der gegen axiale Verschiebung im Angußkanal durch jeweils einen Gewindestopfen 27 gesichert ist, welcher seinerseits in eine zugeordnete Gewindebohrung im Kaltkanalbalken 1 eingeschraubt ist. Zur Sicherung gegen Verdrehung des Umlenkstopfens ist ferner eine Sicherungsschraube 26 vorgesehen, die in eine zugeordnete Gewindebohrung im Kaltkanalbalken 1 eingeschraubt ist und die sich mit ihrem bolzenseitigen Ende auf dem Umlenkstopfen 25 abstützt.
0 Zur Kühlung des Kaltkanalbalkens ist mindestens ein Kühlanschlußstutzen 4, der in zugeordnete Kühlkanäle 5 im Kaltkanalbalken 1 mündet. Der Kühlwasserauslauf erfolgt über einen weiteren Kühlanschlußstutzen 3.
In ansich bekannter Weise sind die Kühlkanäle 5 im Kaltkanalbalken in zwei Ebenen (vergl. Figur 3) angeordnet. Der sich in Längsachse des Kaltkanalbalkens 1 erstreckende Angußkanal 6 mündet in zugeordnete Düsenkanäle 7, welche ihrerseits unmittelbar in Kanäle münden, welche in Düsenkörpern 8 angeordnet sind.
Hierbei ist wesentlich, daß eine Reihe von Düsenkörpern 8 leicht auswechselbar durch die später zu beschreibenden Schraubverbindungen an dem Kaltkanal-
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balken 1 gehalten sind.
Jeder Düsenkörper 8 besteht hierbei aus einer inneren Angußdüse 15, die einen oberen Gewindeansatz 17 aufweist, mit dem dieser in eine zugeordnete Gewindebohrung 18 im Bereich des Düsenkanals 7 eingeschraubt ist.
Durch die unmittelbare Verbindung der hohen Schubkräften ausgesetzten Angußdüse 15 mit dem Kaltkanalbalken 1 im Bereich des Düsenkanals 7 können demzufolge hohe Schubkräfte übertragen werden, ohne daß die Gefahr von Undichtigkeiten besteht.
Zur weiteren Sicherung dieser Dichtverbindung ist vorgesehen, daß an einer radialen Nut am Aussenumfang der Angußdüse ein O-Ring 16 angeordnet ist, der sich an der Unterseite des Kaltkanalbalkens l dichtend abstützt.
Am Aussenumfang ist die Angußdüse 15 durch einen Kühlmantel 9 umgeben. Der Kühlmantel 9 ist hierbei leicht auswechselbar an der Angußdüse 15 gehalten. Er weist hierzu am Umfang verteilte, radiale Gewindebohrungen 12 auf, in der jeweils eine Madenschraube 13 sitzt, die sich mit ihrem bolzenseitigen Ende im Bereich einer zugeordneten Ringnut am Aussenumfang der Angußdüse 15 abstützt.
Zusätzlich ist der Kühlmantel 9 an seiner oberen Stirnfläche mit einem O-Ring 10 an der Unterseite des Kaltkanalbalkens 1 abgedichtet und an der Vorderseite (vorderen Stirnseite) ist an der Angußdüse 15 wiederum eine radiale Ringnut, in welcher ein O-Ring 14 sitzt, der sich an der zugeordneten Stirnfläche an der Vorderseite des Kühlmantels 9 abstützt.
Hierdurch bildet der Kühlmantel 9 großkalibrierte bis dicht an die Vorderseite des Düsenkörpers reichende Kühlkanäle 11 aus, so daß auch der Spitzenbereich des Düsenkörpers 8 in hohem Maße gekühlt werden kann.
Hierbei ist erkennbar, daß die Kühlkanäle 5 im Kaltkanalbalken eine Durchflußöffnung unmittelbar zu den im Kühlmantel 9 angeordneten Kühlkanälen 11 haben.
An der Vorderseite der Angußdüse 15 ist eine Schiebedüse 21 angeordnet, die in Längsrichtung verschiebbar in der Innenbohrung der Angußdüse 15 gehalten ist. Zur Sicherung gegen Herausfallen weist hierbei die Innenbohrung der Angußdüse einen radial einwärts gerichteten Absatz 22 auf, der sich an einem zugeordneten, radial auswärts gerichteten Absatz der Schiebedüse 21 abstützt.
An der Vorderseite der Schiebedüse 21 ist auf diese ein Isolierkörper 23 auswechselbar aufgesteckt. Über die Düsenöffnugn 24 der Angußdüse 15 wird dann die Spritzmasse in die zugeordnete Werkzeugform eingespritzt.
Zum leichten Auswechseln des Kühlmantels 9 weist dieser einen Aussensechskant 20 entsprechend der Schlüsselweite auf. Ebenso kann die Angußdüse 15 leicht ausgewechselt werden, indem auf einen zugeordneten Aussensechskant 19 ein Werkzeug aufgesteckt wird, um die Gewindeverbindung im Bereich der Gewindebohrung 18 zu lösen.
HQ..-* ·..· J ,.··,/17.06.1993
Zeichnungs-Legende
I Kaltkanalbalken 26 Sicherungsschrauben 2 Angußkanal 27 Gewindestopfen
3 Kühlanschlußstutzen
4 «
5 Kühlkanal
6 Angußkanal 7 Düsenkanal
8 Düsenkörper
9 Kühlmantel
10 O-Ring
II Kühlkanal
12 Gewindebohrung
13 Madenschraube
14 O-Ring
15 Angußdüse
16 O-Ring
17 Gewindeansatz
18 Gewindebohrung
19 Außensechskanal
20 «
21 Schiebedüse 22 Absatz
23 Isolierkörper
24 Düsenöffnung
25 Umlenkstopfen

Claims (4)

  1. PATENTANWf LJ
    7036.0-P359-ku DR.-ING.
    Dipl.-Ing.
    EUROPEAN PATENT ATTORNEY
    Rennerle 10, Postfach 3160 D-8990 Lindau (Bodensee) Telefon (083 82) 7 80 5' Telefax {0 83 82) 7 80
    10
    P 359-53-ku
    Anmelder: Firma Pfäff Werkzeug- und Formenbau GmbH
    & Co.KG, Am Eisenberg 1, 899 9 Röthenbach/Allg,
    Ii Schutzanspr ü c h e
    ff *
    is· 20
    1. Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren,
    durch den unter hohem Druck über eine Reihe von parallel angeordnete, durch Spannmittel gehaltene, auswechselbare Düsenkörpern das temperierte Elastomer in eine Form gespritzt wird, dadurch g ekennzeichn e t, daß ein Kaltkanalbalken (1) im Bereich der Düsenkanäle (7) Gewindebohrungen (18) aufweist und die Düsenkörper (8), die jeweils aus einer Angußdüse (15) und einem Kühlmantel (9) bestehen, einen entsprechenden Gewindeansatz (17) besitzen, mit denen sie in die Düsenkanäle (7) eingeschraubt sind.
  2. 2. Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel (9) Querbohrungen besitzt,
    TD1-016/ _, - 2 -
    Telex: Bankkonten:
    43 74 (patent-d) Bayer. Vereinsbank Ljndau (B) Nr. 1257 110 (BLZ 735 200 74) Postscheckkonto
    Telegramm-Adresse: Hypo-BanktindS..iRitfr fie>n.a»« Ri««T.7,Lt „1" .1I' München414848-808
    (BLZ 700100 80)
    7036.0-P359-ku - ,J. .-..· * '..'* \ ' "I .17.06.1993
    in welche Madenschrauben.(13)„ eingreifen, die mit ihren bolzenseitigen Enden in eine zugeordnete Ringnut am Außenumfang der Angußdüse (15) eingreifen, wobei der Kühlmantel (9) über O-Ringe (10,14) einerseits an der Unterseite des Kaltkanalbalkens (1) und andererseits an der Vorderseite der Angußdüse (15) abdichtend gehalten wird.
  3. 3. Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel (9) auf die Angußdüse (15) aufgeschraubt ist.
  4. 4. Kaltkanalblock für die Verarbeitung von Elastomeren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Angußdüse eine kalibrierte Schiebedüse (21) darstellt.
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