DK164088B - Varmekanal-sproejtestoebnings-vaerktoej til fremstilling af engangs-sproejtecylindre - Google Patents

Description

- i -

DK 164088B

Opfindelsen angår et varmekanal-sprøjtestøbeværktøj til fremstilling af engangssprøjtecylindre og lignende ifølge indledningen til patentkrav 1.

Det er kendt ved fremstillingen af engangssprøjter med koldkanal-5 eller delvarme-kanalværktøjer at sprøjte ind i sprøjteformen i det øverste, i nærheden af kanylestudsen liggende område af sprøjtecylinderen. Ved denne sprøjtning opstår en uundgåelig førstestøbning, som dels deformeres ved adskillelse fra formen, og skal kasseres og dels derpå atter skal efterbehandles, dvs. sorteres og søndermales. Dette 10 betinger en sprøjteform, som kan åbnes i to planer. Det ene til udstødning af førstestøbningen og det andet til udstødning af emnet. Resultatet er en stor konstruktionshøjde.

Ved en anden kendt fremgangsmåde til fremstilling af engangssprøj-tecylindre med fuldvarmekanal-værktøjer sker indsprøjtningen i området 15 ved griberanden, som omslutter den nedadtil åbne ende af sprøjten. Den ved indsprøjtningen med stort tryk og med stor hastighed fra hulrummet undvigende luft kan kun forlade formen i et meget snævert område ved kanylestudsen. Den eksplosionsagtige udtrædning af luften opvarmer den tynde stift, som danner boringen i kanylestudsen, således at det ind-20 sprøjtede formstof derefter som følge af den varme stift i dette følsomme område kan have svidninger. Endvidere indtræder der ikke blot en opvarmning af stiften, men det lille total tværsnit af luftspalten mellem stiften og yderværktøjet forudsætter et meget stort indsprøjtnings-tryk for at kunne presse luft ud ad værktøjet inden for en nyttig frist 25 og at forhindre en for tidlig størkning af formstoffet før en fuldstændig fyldning af formen.

En yderligere ulempe ved denne fremgangsmåde består 1, at opvarmningsmidlet for indsprøjtningskanalerne skal føres til den nederste ende af sprøjten, dvs. langs hele matricen, og dels kræver meget plads, 30 hvorved der kun kan anbringes et lille antal forme i et værktøj, og dels bevirker en ensidig anbringelse af opvarmningsmidlerne i forhold til aksen for sprøjteformen en uensartet, ensidig varmefordeling i formen. Som følge af den ensidigt højere temperatur kaster formemnet sig efter udtagningen af formen som følge af en stærkere eftersvinding på 35 den varmere side. Foruden den mindre tæthed af formene har de kendte -2-

DK 164088 B

sprøjteværktøjer den ulempe, at varmetilførslen gennem fælles varmesta-ve for flere, oftest fire, forme medfører et produktionssvigt for flere forme, også kun når ét varmeelement svigter.

Fra US-patentskrift 4,184,836 kendes en sprøjteform, hvor der fra 5 én side sprøjtes ind i fire sprøjtecylindre gennem et mellem disse anbragt dyselegeme. For at der kan ske en hurtig fordeling af det indsprøjtede formstof i det cylindriske hulrum i sprøjteemnerne, er bunden af sprøjten udformet asymmetrisk, dvs. tilspidsningen af overgangen mellem typen og sprøjtecylinderen har form som en skæv kegle. En sådan 10 sprøjte har den ulempe, at den på grund af sin usymmetri ikke kan sprøjtes fuldstændigt tom, og at de som følge af indsprøjtningen fra siden optrædende kræfter vil forskyde kernen. Dette fører til uensartet vægtykkelse af sprøjtecylinderen og de ovennævnte ulemper.

I GB-patentskrift 909,555 beskrives fremstillingen af formstofdele 15 ved en koldkanal fremgangsmåde, hvis ulemper allerede er blevet forklaret ovenfor.

US-patentskrift 2,878,517 angår en sprøjteform til ringformede produkter, hvor det flydende formstof skal indsprøjtes langs hele den indre omkreds, og hvor den filmagtige grat skal fjernes efter udtag-20 ni ngen af formen. Dette fører som ved alle koldkanal systemer til en meget stor spildmængde og yderligere bearbejdning af emnerne.

I artiklen fra "Der Plastverarbeiter", bind 25, nr. 80, 1974, siderne 473-475; Jorg Gaiser: "Spritzgiesswerkzeug zur Herstel lung diinn-wandiger Hul sen" beskrives det, at kernen skal holdes mekanisk fast un-25 der indsprøjtningen af formstoffet for at få ensartede vægtykkelser. Endvidere sprøjtes det der viste sprøjteemne fra to sider, men imidlertid med et såkaldt tunnelindløb, der behøver to skilleplaner i værktøjet, og hvor det afkølede tunnel indløb fremstår som affald og atter skal oparbejdes.

30 Her vil opfindelsen tilvejebringe en afhjælpning. Opfindelsen, så ledes som den er kendetegnet i krav 1, løser opgaven at tilvejebringe et varmekanal-flersprøjteværktøj, med hvilket der kan fremstilles en-gangs-sprøjtecylindre uden spild fra indløbene og med stor nøjagtighed.

Yderligere udførelsesformer for opfindelsen er angivet i de uselv-35 stændige krav.

- 3 -

DK 164088 B

På overraskende måde lykkes det i værktøjet ifølge opfindelsen at opnå et ensformet indsprøjtningstryk og en ensformet varmefordeling som følge af den koaksiale anbringelse af varmeelementerne eller den koncentriske anbringelse af køleelementerne, således at sprøjtecylindrene 5 hele vejen rundt har en konstant vægtykkelse, som muliggør en upåklagelig påtrykning af indholdsskalaen. Ved en defekt af en form kan denne i en udformning ifølge opfindelsen let udbyttes eller standses uden påvirkning af de tilstødende kaviteter indtil afslutningen af dagsskiftet, da hver form har sit eget dyselegeme, der er anbragt foroven, ud-10 tageligt fra værktøjet.

Indsprøjtningen omkring spidsen muliggør desuden korte opvarmede kanaler og en anbringelse af varmeelementerne i det væsentlige aksialt forskudt i forhold til formhulrummene.

En yderligere fordel ved opfindelsen består i, at den ved ind-15 sprøjtningen fra hulrummet fortrængte luft kan træde ud i området ved det største tværsnit af cylinderen, dvs. ved gribeflangen.

Ved symmetrisk indsprøjtning med to eller flere indsprøjtningskanaler kan en udbøjning af formkernen til siden undgås trods et stort indsprøjtningstryk.

20 Ved hjælp af et illustreret udførelseseksempel forklares opfindelsen nærmere. På tegningen viser: fig. 1 et tværsnit gennem et lukket sprøjteværktøj til et sprøjteemne, 25 fig. 2 et tværsnit gennem et åbent sprøjteværktøj, og fig. 3 et forstørret gengivet tværsnit gennem en indsprøjt ningsboring (område "X" på fig. 1).

På figurerne vises der af hensyn til en bedre overskuelighed et 30 værktøj 1 med kun et formemne 2, i det beskrevne eksempel en sprøjtecylinder. Til industriel anvendelse kan der selvfølgeligt afhængig af størrelse og ydelse af sprøjtemaskinen af kendt konstruktion samtidigt fremstilles 2 til 128 og under alle omstændigheder flere sprøjteemner 2 ved et tilsvarende antal forme.

35 Føringerne til adskillelse af formhalvdelene og til udstødning af - 4 -

DK 164088 B

formemnerne er af kendt konstruktion og vises og beskrives kun, for så vidt dette er nødvendigt til forståelsen af opfindelsens funktionsmåde.

Sprøjteværktøjet 1 består af to ved et ski Hep! an A delelige formener værktøjshalvdele 3, 5, som med flere linearføringsmidler 7 er 5 præcist forskydelige i forhold til hinanden. Som føringsmidler 7 kan der anvendes cylindriske bolte 9, som er forbundet med værktøjshalvdelene 5, og som er ført ind i tilsvarende føringsbøsninger 11 i værktøj shalvdel ene 3. Udformningen af føringsmidlerne 7 er, som allerede nævnt, kendt.

10 Den boring 13, som danner den i det foreliggende eksempel cylin driske ydervæg af kappen 12 på formemnet 2, dvs. engangs-sprøjtecylinderen, er indført i en indsats 14 i formhalvdelen 3. Boringen 13 er ved den øverste ende afsluttet ved hjælp af en konisk eller plan bund 15, på hvilken udsparingen for den koncentrisk eller ekscentrisk udformede, 15 normerede sprøjtespids (Luer-Kegel), for kortheds skyld kaldet spidsen 17, er anbragt. Selvfølgelig kunne en spids 17 også fremstilles med en yderligere, ligeledes nonneret bøsning, som omslutter spidsen 17, med et indergevind (Luer-Lock). De dertil nødvendige uddrejnings- eller af-strygningsindretninger kan uden videre anbringes i formhalvdelen 3 20 (ikke vist).

Ved den nederste ende, dvs. ved indgangen af boringen 13, er der på kendt måde en udsparing 19 til dannelsen af en gribeflange med en en- eller tosidet, laskeformet udvidelse.

På den formhalvdel 5, som ved lukket værktøj 1 ligger på halvdelen 25 3, er der udformet en formkerne 21, som ligger eksakt koncentrisk med boringen 13 og griber ind i denne under dannelse af et form- eller hulrum 23. I enden af formkernen 21 er der indsat en stift 25 til dannelse af boringen i spidsen 17. Stiften 25 kan også være fastgjort på form-halvdelen 3 og rage ind i formkernen 21.

30 Til afkøling af formkernen 21 er der i denne anbragt en kølemid delkanal 27, som er forbundet med en kølemiddelcirkulationsledning 29 (kun vist antydningsvis).

Ifølge opfindelsen er der oven over bunden 15 i hvert dyselegeme 35 anbragt to opvarmelige indsprøjtningskanaler 31, som hver munder ind 35 i en udsparing 34 ved overgangen mellem boringen 13 og bunden 15 i hul- - 5 -

DK 164088 B

rummet 23. Tværsnittet af udsparingen 34 er væsentligt større end tværsnittet af indsprøjtningskanalerne 31. Koncentrisk med indsprøjtningskanalerne 31 er der på dyselegemet 35 udformet ringformede rum 38, som ved den første sprøjtecyklus fyldes med formstof, og som isolerer ind-5 sprøjtningskanalerne 31 i forhold til omgivelsen. Dyselegemerne 35 befinder sig inden for et område, som ligger koaksialt med indsatsen 14, og som i det væsentlige har det samme tværsnit eller grundrids som indsatsen 14.

Mellem udsparingen 34 og hulrummet 23 er der anbragt en kanalfoΓΙΟ met indsnævring i form af en indsprøjtningsboring 32, som i det væsentlige munder ind i formrummet 23 radialt i forhold til symmetriaksen.

Indsprøjtningsboringen 32 har et mod hulrummet 23 fortrinsvis aftagende tværsnit, i hvilket et på dyselegemet 35 anbragt fremspring 40 rager ind under dannelse af et ringrum. Enden af fremspringet 40 når 15 hen til overfladen af boringen 13 (jvf. fig. 3).

I stedet for to indsprøjtningskanaler 31 kan der også anbringes et større antal, som ligger symmetrisk med aksen for boringen 13 og sørger for en ensartet trykfordeling i hulrummet 23. Dyselegemerne 35 kan også bestå af kobberrør eller lignende. Det er også muligt at fremstille 20 dyselegemerne 35 og dyselegemeholderne 33 af ét stykke.

Det dyselegeme 35, som rummer kanalerne 31 og i hvert fald også opvarmningsmidlerne 41, og som ligger koaksialt oven over formrummet 23, er anbragt i en med værktøjshalvdelen 3 forbundet dyselegemeholder 33, og denne er atter anbragt i en simpelt aftagelig fordelerblok 37.

25 Fordelerblokken 37 kan selvfølgeligt også rumme flere dyselegemeholdere 33.

Opvarmningen af kanalerne 31 kan ved passende isolation ske induktivt, ved en normal modstandsopvarmning eller på en anden egnet måde. Varmeelementerne 41 ligger i hvert tilfælde oven over det gennem bunden 30 15 tænkte plan. De kan, således som fig. 1 viser, ligge i fordelerblokken 37 ved siden af den centrale indsprøjtningsledning 43. Yderligere varmeelementer 41 kan anvendes ved siden af i nsprøjtningskanal erne 31.

Da kølekanalerne 36 til køling af cylinder- eller stempelarbejdsområdet ved flerdobbelte værktøjer ifølge opfindelsen kun skal føres 35 frem mellem de enkelte, ved siden af hinanden liggende hulrum 23 til - 6 -

DK 164088 B

sprøjteemnerne 2, fordi indsprøjtningskanalerne 31 kun skal føres frem ovenfra og kun indtil området B, hvor bunden 15 og kappen 12 på formemnet 2 går over i hinanden, kan de enkelte forme anbringes med lille indbyrdes afstand ved siden af hinanden, og de er let tilgængelige fra 5 endefladen uden gensidig påvirkning og ensidig termisk belastning. Tværtimod: Kølekanalerne 36 kan anbringes eksakt koncentrisk. Det yderste tværsnit af indsatsen 14 svarer i det væsentlige til tværsnittet af dyseholderen 33. Med andre ord består hver form af to ensartet store, i værktøjet 1 anbringelige, indbyrdes koaksialt liggende, let udskifte-10 lige kompakte enheder.

Af hensyn til en bedre overskuelighed vises værktøjet 1 på fig. 2 i åbnet tilstand. Formemnet 2 er blevet stødt ud ved hjælp af en udstøder 39 fra formkernen 21, efter at de to formhalvdele 3 og 5 i forvejen er blevet fjernet fra hinanden. Ved åbning af værktøjet 1 afskæres for-15 bindeisen mellem formemnet 2 og den i indsprøjtningsboringen 32 værende, bløde formstofmasse. En fornyet forberedt indsprøjtning finder ikke sted, da det i boringen 32 værende materiale indsprøjtes ved den følgende sprøjtning.

Opfindelsen er beskrevet ved hjælp af en sprøjtecylinder. Selv-20 følgelig kan der med værktøjerne, som har de opfindelsesmæssige ejendommeligheder, også fremstilles andre lignende produkter, som fx. tuber, kartoucher til tætningsmasser, kuglepennehuse og lignende.

25

Claims (10)

1. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj (1) til fremstilling af engangs-sprøjtecylindre (2) og lignende med et af en boring (13) og en formkerne (21) dannet formrum (23), som foroven er begrænset af en bund (15) og et i bunden (15) anbragt, konisk ringrum til dannelse af kany-5 leholdespidsen (17) og forneden af en udsparing (19), som danner en flange (20), og med en formadskillelse i området ved udsparingen (19) og en indsprøjtningskanal (31) til indsprøjtning af flydende formstof i formrummet (23), samt organer (41) til opvarmning af indsprøjtningskanalen (32) og organer (36) til afkøling af den indsats (14), som danner 10 formrummet (23), og formkernen (21), kendetegnet ved, at der er udformet mindst to opvarmede indsprøjtningskanaler (31) hver i et oven over bunden (15) anbragt, i det væsentlige anbragt i det koak-sialt med formrummet (23) liggende område, hvorhos indsprøjtningskanalerne (31) slutter i området (B) af bunden (15).

2. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge krav 1, ken detegnet ved, at dyselegemet (35) i det mindste i den fra bunden (15) bortvendende ende er indsat og fastholdes i en dyselegemehol-der (33).

3. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af kravene 20 1 eller 2, kendetegnet ved, at der mellem enden af indsprøjtningskanalerne (31) og formrummet (23) forekommer en tværsnitsindsnævring.

4. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge krav 3, ken detegnet ved, at indsprøjtningsboringen (32) har et mod form- 25 rummet (23) aftagende tværsnit, og at et på dyselegemet (35) fastgjort fremspring (40) rager ind 1 indsprøjtningsboringen (32).

5. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af de foregående krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at indsprøjtningsboringen (32) indmunder i hulrummet (23) radialt i forhold til dettes 30 symmetriakse.

6. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af de foregående krav 1-5, kendetegnet ved, at dyseholderen (33) bæres af en i værktøjshalvdelen (3) indsættelig fordelerblok (37). - 8 - DK 164088 B

7. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af de foregående krav 1-6, kendetegnet ved, at tværsnittet af dyseholderen (33) i det væsentlige svarer til tværsnittet af den indsats (14), som rummer formrummet (23) til formemnet (2).

8. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af de fore gående krav 1-7, kendetegnet ved, at varmeelementerne (41) til indsprøjtningskanalerne (31) er anbragt oven over bunden (15).

9. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge krav 8, kendetegnet ved, at varmeelementerne (41) i dyselegemet (35) og/eller 10. dyselegemeholderen (33) i det væsentlige er anbragt inden for en tværsnitsflade, som svarer til tværsnittet af indsatsen (14).

10. Varmekanal-flergangssprøjtestøbeværktøj ifølge ethvert af de foregående krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at der kun er indsat varmeelementer (41) i fordelerblokken (37), og at der anvendes or- 15 ganer (36) til afkøling koncentrisk med formrummet (23).