DE9409809U1 - Vorrichtung zur Führung des Materialstroms bei Druckgießmaschinen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Führung des Materialstroms bei Druckgießmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung des Materialstroms bei Druckgießmaschinen von einem Gießbehälter über eine beheizte Düse mit Mundstück zum Formnest des Werkzeuges einer Druckgießmaschine, wobei die beheizte Düse aus einem -insbesondere zylindrischenmetallischen Düsenkörper mit durchgehendem Massekanal besteht, um den ein Wendelheizkörper gelegt ist, der von einem Schutzrohr umgeben ist.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt Dabei ist das Mundstück in die Mündung des Massekanals der Düse eingesetzt und mit seiner freien Stirnseite an die Mündungswandung des Formnestes an'drückbar.

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Derartige Vorrichtungen sind sowohl bei Druckgießmaschinen für Nicht-Eisenmetalle oder dergleichen verwendbar, als auch bei Kunststoff-Spritzgießmaschinen hilfreich.

Der Aufbau und das Arbeitsprinzip einer Warmkammer-Druckgießmaschine ist wie folgt:

Die Formenmasse, beispielsweise Kunststoff oder auch Nicht-Eisenmetall oder Magnesium wird in einem Tiegel des Aggregates erschmolzen oder gießfertig, d.h. flüssig, in denselben eingefüllt, wobei die Gießeinrichtung aus einem Druckbehälter mit auswechselbarer Druckkammer, einem Kolben, einer Düse und dem Tiegel zur Aufnahme des Metalls oder Kunststoffes besteht. Die Druckkammer befindet sich innerhalb des Metallbades oder dergleichen und gibt in der oberen Totlage des Kolbens die Einfül1 bohrungen frei. Beim Niedergehen des Kolbens werden die Einfüllbohrungen geschlossen und die flüssige Formenmasse wird durch die Düsen in das Formnest des Werkzeuges der Druckgießmaschine gedrückt. Nach Füllung der Form wird der Kolben hydraulisch nach oben bewegt, wodurch die Einfüllbohrungen wieder frei werden.

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Nach Erstarren des Gußstückes öffnet sich die Form. Das Gußstück samt Angußzapfen bleibt an der beweglichen Formhälfte und wird am Ende des Öffnungsweges mechanisch ausgestoßen.

Dieses Verfahren eignet sich in erster Linie für die Herstellung von Druckgußteilen aus Blei-, Zinn-, Zink- und Magnesiumlegierungen, aber auch aus Kunststoffmaterial. Sein Vorteil liegt im kontinuierlichen Betrieb, der durch die vollautomatische Arbeitsweise ermöglicht wird.

Je nach den zur Anwendung kommenden Werkzeugen kann sowohl mit feststehender Formhälfte als auch mit Bewegung der Abreißplatte nach jedem Schuß gearbeitet werden. Beim Arbeiten nach dem Abreißverfahren steht die beheizte Düse mit ihrem Mundstück nur während des eigentlichen Gießvorganges mit dem gekühlten Werkzeug in Verbindung. Die beiden Arbeitsgänge "Abreißen des Angusses" und "Lösen desselben aus der Auswerferhälfte" sind zeitlich voneinander getrennt. Durch die ermöglichte schwache Neigung des Angußzapfens wird ein Nachtropfen aus der

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Mundstückspitze verhindert. Außerdem ergibt diese Arbeitsweise eine hohe Sicherheit gegenüber Hängenbleiben des Angußzapfens in der düsenseitigen Formhälfte. Die nur kurzzeitige Verbindung der Düse mit dem Werkzeug erfordert eine relativ schwache zusätzliche Düsenheizung und verhindert damit Überhitzung der Düse, vorallem beim Stillstand der Maschine. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in einem hohen Verschleiß der Düsen. Gieß technische Vorteile bieten sich vorallem durch die Tatsache, daß eine Überhitzung der Formmasse beim Durchfluß durch die relativ schwach beheizte Düse mit großer Sicherheit vermieden wird.

Es ist auch ein Verfahren mit feststehender Formhälfte bekannt. Die Vorteile liegen dabei im sicheren Düsenverschluß und dem relativ geringen Düsenverschleiß. Allerdings muß in Kauf genommen werden, daß infolge des dauernden Wärmeflusses von der Düse zum gekühlten Werkzeug diese wesentlich stärker beheizt und das Werkzeug gleichzeitig intensiver gekühlt werden muß.

Sowohl beim Gießen im Abreißverfahren als auch beim

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Gießen im Starrverfahren ist nachteilig, daß in jedem Falle dann, wenn die beheizte Düse mit ihrem Mundstück an der Mündungswandung des Formnestes des Werkzeuges anliegt, eine Abkühlung des Kundstückes erfolgt, weil das Werkzeug gekühlt ist, die Düse hingegen elektrisch beheizt ist. Hieraus resultiert ein Temperaturverlust, welcher zum Erstarren der Formmasse im vorderen Teil des Mundstückes führen kann und der durch zusätzliche Beheizung der Düse ausgeglichen werden muß.

Ausgehend von diesem Stand der .Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der der . elektrische Energieaufwand bezüglich der Beheizung der Düse vermindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zwischen Schutzrohr und Wendelheizkörper eine Wärmeisolationsschicht angeordnet ist.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß' die Wärmeisolationsschicht durch einen rohrförmigen Isolationskörper gebildet ist.

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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Abstrahlverlust der Düse und die schädliche Wärmeentnahme durch die Maschine vermindert.

Zur Lösung der eingangs definierten Aufgabe wird alternativ oder auch in Kombination mit der vorbeschriebenen Lösung vorgeschlagen, daß auf das Schutzrohr eine Hülse aus Wärmeisolierstoff aufsteckbar ist .

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Hülse aus keramischem Material oder Keramikfasermaterial besteht.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, daß die Hülse aus spanend bearbeitbarem Material besteht.

Auf diese Weise ist es möglich, die Hülse engpassend auf das Schutzrohr aufzuschieben und auf den Mantel der Hülse spanend zu bearbeiten, falls dies erforderlich ist .

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß die Hülse

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stirnseitig mit einer gelochten Endscheibe aus Wärmeisolationsmaterial kombiniert ist, die den Spalt zwischen Hülse und Düsenkörper abdeckt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Wärmeabstrahlung der Düse und eine schädliche Wärmeentnahme durch die Maschine erheblich vermindert. Zudem erlaubt die Anordnung der Hülse und gegebenenfalls auch der Endscheibe die nachträgliche Ausstattung von Düsen mit einer entsprechenden Isolierung, so daß der Verarbeiter schon vorhandene Düsen mit einer entsprechenden Wärmeisolation ausrüsten kann. Um die stirnseitige Wärmeabstrahlung zu dämpfen, wird die Endscheibe aus Wärmeisolationsmaterial, insbesondere keramischem Material oder Keramikfasermaterial angeordnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

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Es zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Düse im Mittellängsschnitt ;

Figur 2 eine Hülse aus Wärmeisolierstoff in Ansicht; Figur 3 eine Endscheibe aus Isolierstoff in Ansicht.

Die Vorrichtung zur Führung der Forramasse des Materialstroms bei Druckgießmaschinen von einem Gießbehälter über eine beheizte Düse mit Mundstück zum Formnest eines Werkzeuges einer Druckgießmaschine ist in der Zeichnung nicht im einzelnen gezeigt. Die Zeichnung zeigt lediglich eine zu diesem Zweck eingesetzte Düse. Der zylindrische Düsenkörper 6 weist einen durchgehenden Massekanal auf. Um den Düsenkörper ist ein Wendelheizkörper 3 gelegt, der über eine mit einem Edelstahlschutzrohr 2 umhüllte Verb^indungsleitung 1 an elektrische Anschlüsse anschließbar ist.

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Um den Wendelheizkörper 3 ist über die nahezu gesamte Länge des Düsenkörpers 6 eine Wärmeisolationsschicht gelegt, die rohrähnlich oder rohrförmig (zylindrischer Hohlkörper) ausgebildet ist. Diese Wärraeisolationsschicht 4 ist außen von einem Edelstahlschutzrohr 5 umgeben. Die Enden des Schutzrohres 5 sind bei 7 mit dem Düsenkörper rundum verschweißt, so daß ein Materialeintritt in den zwischen Edelstahlschutzrohr 2 und Düsenkörper 6 gebildeten Hohlraum auszuschließen ist.

Durch die Anordnung der Wärmeisolationsschicht wird der Abstrahlungsverlust im Bereich des Düsenkörpers 6 erheblich gemindert, so daß die Wärmeabstrahlung zwischen dem Düsenkörper und den umgebenden Maschinenbauteilen (Aufspannplatten oder Führungsschienen) erheblich gemindert ist. Infolge einer derartigen Anordnung wird beispielsweise erreicht, daß bei einer Regeltemperatur von 450⁰C nahe der Mündung des Düsenkörpers 6 (in der Zeichnung rechts) eine Außentemperatur am Edelstahlschutzrohr 5 von ca. 340⁰C _t erreicht wird, anstelle einer Temperatur von 430°C bei nicht vorhandener Wärmeisolation.

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Entsprechend ist bei einer üblichen Düsenanordnung eine Verbrauchsminderung von 0,51 KW/Stunde auf 0,35 KW/Stunde erreichbar. Es ist damit eine Verbrauchsminderung um nahezu 50 % bezüglich der Beheizung erreicht. Die Angaben beziehen sich auf eine Düse, die mit 230 V und 1500 W Leistung betrieben wird.

Die Wärmeisolationsschicht 4 kann aus Keramikfasermaterial oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Aus Glasfasermaterial ist brauchbar. Es ist auch möglich, die Schicht 4 als Keramikmasse aufzuspritzen oder in anderer Weise aufzuformen.

In Figur 2 ist eine Hülse 8 aus Wärmeisolierstoff gezeigt, die zusätzlich oder alternativ auf das Schutzrohr 2 aufgeschoben werden kann. Je nach Dimensionierung des Einbauortes kann die Hülse 8 relativ dickwandig oder auch dünnwandig ausgebildet sein. Die Hülse 8 besteht vorzugsweise aus keramischem Material, welches spanend bearbeitbar ist. Zusätzlich ist eine Endscheibe 9 vorgesehen, die stirnseitig vor der aufgeschobenen Hülse 8 anzuordnen ist.

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Diese gelochte Endscheibe 9 besteht ebenfalls aus Wärmeisolierstoff, insbesondere keramischem Material, wobei sie den Spalt zwischen Hülse 8 und Düsenkörper 6 abdeckt. Durch die Anordnung einer solchen Hülse 8 gegebenenfalls mit Endscheibe 9 wird eine weitere erhebliche Temperaturabsenkung am Außenmantel der Vorrichtung, also am Umfang der Hülse erreicht, so daß Außentemperaturen von ca. 13O⁰C erreicht werden, wenn eine Ausbildung und Anordnung gewählt wird, die oben beschrieben ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (6)

Hotset 11466/94 - 12 - Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Führung des Materialstroms bei Druckgießmaschinen von einem Gießbehälter über eine beheizte Düse mit Mundstück zum Formnest des Werkzeuges einer Druckgießmaschine, wobei die beheizte Düse aus einem -insbesondere zylindrischen- metallischen Düsenkörper mit durchgehendem Massekanal besteht, um den ein Wendelheizkörper gelegt ist, der von einem Schutzrohr umgeben ist,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schutzrohr (2) und Wendelheizkörper (3) eine Wärmeisolationsschicht (4) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolationsschicht (4) durch einen rohrförmigen Isolationskörper gebildet ist .

3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff ,des Anspruches 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Schutzrohr (2)

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eine Hülse (8) aus Wärmeisolierstoff aufsteckbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) aus keramischem Material oder Keramikfasermaterial besteht

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) aus spanend bearbeitbarem Material besteht,

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) stirnseitig mit einer gelochten Endscheibe (9) aus Wärmeisolationsmaterial kombiniert ist, die den Spalt zwischen Hülse (8) und Düsenkörper (6) abdeckt.