LU93278B1

LU93278B1 - Elektrisch beheizte Anschnittbereiche bei Spritzgießwerkzeugen mit seitlicher Direkteinspritzung

Info

Publication number: LU93278B1
Application number: LU93278A
Authority: LU
Inventors: Ralf Graebel
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co Kg Intellectual Property Licenses & Standards
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2018-05-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen, wobei die Spritzgießmaschine folgende Merkmale aufweist: die Spritzgießmaschine weist eine Einspritzeinheit (10) mit zumindest einer in einer Anschnittleiste (11) der Einspritzeinheit (10) angeordneten Heißkanaldüse (19) zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über eine Austrittsöffnung (13) der Heißkanaldüse (19) auf; die Spritzgießmaschine weist eine erste Spritzgussformhälfte (20) und eine zweite Spritzgussformhälfte (30) auf, die jeweils zumindest eine Teilkavität (21, 31) aufweisen; die erste Spritzgussformhälfte (20) und/oder die zweite Spritzgussformhälfte (30) ist/sind entlang einer Bewegungsachse (R) aufeinander zu in Richtung einer Schließstellung und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglich; in der Schließstellung bilden die Teilkavitäten (21, 31) eine der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavität (40); die erste Spritzgussformhälfte (20) und/oder die zweite Spritzgussformhälfte (30) steht/stehen zumindest in der Schließstellung mit der Anschnittleiste (11) derart in Kontakt, dass eine Injektionsöffnung (41) der Kavität (40) mit der Austrittsöffnung (13) der Heißkanaldüse (19) in Fluidverbindung steht, wobei die Spritzgießmaschine dadurch gekennzeichnet: ist, dass die Spritzgießmaschine eine mit der Anschnittleiste (11) direkt verbundene Heizeinrichtung (16) mit einer Heizpatrone (16) zum Heizen der Anschnittleiste (11) auf eine vorgegebene Temperatur aufweist, wobei die Heizpatrone (16) innerhalb der Anschnittleiste (11) angeordnet ist und von der Anschnittleiste (11) umschlossen ist. (Figur 2) 93278

Description

Elektriseh beheizte Anschnittbereiche bei Spritzgießwerkzeugen mit seitlicher Direkteinspritzung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer zumindest eine Heißkanaldüse aufweisenden Einspritzeinheit zum Herstellen von Spritzgussteilen.

Spritzgießmaschinen mit einer Einspritzeinheit, in der Heißka-naldüsen verbaut sind, werden verwendet, damit, heißes und im plastifiziertem Zustand vorliegendes Kunststoffmaterial bis zum Übergang in eine Kavität von Formgusshälften der Spritz-gießmaschine mit ausreichend viel Wärmeenergie von der Heißka-naldüse aus versorgt wird, so dass sich an einer Austrittsöffnung der Heißkanaldüse vorzugsweise keine Pfrop-fenbildung einstellt. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgießmaschinen übernimmt diesen Wärmetransport ein Torpedo (auch Düsenspitze genannt), der innerhalb der Heißkanaldüse angeordnet ist. Der Torpedo erzeugt dabei nicht selber die Wärme sondern leitet diese aus dem Heißkanalgrundkörper in den Raum zwisehen Austritt Heißkanaldüse und Anschnittleiste. Zu diesem Zweck ist der Torpedo vorzugsweise aus einem wärmeleit-fähigen Material gefertigt. Aufgrund des schlechten Wärmeüber-gangs vom Grundkôrper hin zu der Heißkanaldüse / den Heißkanaldüsen bildet sich bei Kunststoffmaterialen mit hohem Energiebedarf aufgrund abfließender Wärmeenergie an der Aus-trittsöffnung der Anschnittleiste / den Austrittsöffnungen der Anschnittleisten kalte Pfropfen aus, die den Spritzprozess / den automatisierten Spritzprozess behindern oder gar zum Er-liegen bringen und aufwendig entfernt werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, die bei einem Spritzprozess ausreichend Wärmeenergie bereitzustellt und die die Pfropfenbildung zwisehen dem Austritt der Heißkanaldüse und dem Eintritt in die Kavität bei seitlicher Direktanspritzung verhindert.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritz-gussteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil-hafte Ausgestaltungen der Spritzgießmaschine sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen gelöst, die eine Einspritzeinheit mit zumindest einer in einer Anschnittleiste der Einspritzeinheit angeordneten Heißkanaldüse zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über eine Austrittsöffnung der Heißkanaldüse aufweist. Ferner weist die Spritzgießmaschine eine erste Spritz-gussformhälfte und eine zweite Spritzgussformhälfte auf, die jeweils zumindest eine Teilkavität aufweisen, wobei die erste Spritzgussformhälfte und/oder die zweite Spritzgussformhälfte entlang einer Bewegungsachse aufeinander zu in Richtung einer Schließstellung, in der die Teilkavitäten eine der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavität bilden, und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglieh ist/sind. Die erste Spritzgussformhälfte und/oder die zweite Spritzgussformhälfte steht/stehen zumindest in der Schließ-stellung mit der Anschnittleiste derart in Kontakt, dass eine Injektionsöffnung der Kavität mit der Austrittsöffnung der Anschnittleiste in Fluidverbindung steht. Die erfindungsgemäße Spritzgießeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießmaschine eine mit der Anschnittleiste direkt verbundene Heizeinrichtung mit einer Heizpatrone zum Heizen der Anschnittleiste auf eine vorgegebene Temperatur aufweist, wobei die Heizpatrone innerhalb der Anschnittleiste angeordnet ist und von der Anschnittleiste umschlossen ist.

Aufgrund der direkten Verbindung der Heizeinrichtung mit der Anschnittleiste, in der die Heißkanaldüse bzw. in der eine Vielzahl von Heißkanaldüsen angeordnet ist, wobei die Heizpatrone der Heizeinrichtung innerhalb der Anschnittleiste angeordnet und von dieser umschlossen ist, erfolgt bei Bedarf ein verbesserter Wârmemengenübertrag durch die zusätzliche Heiz-leistung, so dass die Schmelze zwischen Ein- und Austritt in der Anschnittleiste immer homogen aufgeheizt werden kann. Dadurch wird verhindert, dass im Bereich der Austrittsôffnung der Heißkanaldüse bzw. in den Bereichen der Austrittsôffnungen der Heißkanaldüsen die Temperatur derart vermindert ist, dass sich durch Verfestigung des Kunststoffmaterials Pfropfen bilden .

Die Spritzgießeinheit ist vorzugsweise auch zum Plastifizieren des plastifizierbaren Materials ausgebildet. Die Einspritzeinheit kann auch als Heißkanal und/oder als Spritzgießeinheit bezeichnet werden.

Die Spritzgussformhâlften kônnen auch als Werkzeughâlften bezeichnet werden. In der Schließstellung der Spritzgussform-hâlften stehen diese miteinander in Kontakt. Die Formen der Formhohlräume entsprechen der Form des herzustellenden Spritzgussteils bzw. den Formen der Vielzahl· der herzustellenden Spritzgussteile.

Die erste und die zweite Spritzgussformhälften bewegen sich vorzugsweise synchron zueinander.

Die Bewegungsachse kann auch als Ôffnungs- und Schließbewe-gungsrichtung oder als erste Bewegungsriehtung bezeichnet werden.

Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass eine Lângsachse der Heizpatrone senkrecht zu einer Langs- achse der Heißkanaldüse bzw. zu Längsachsen einer Vielzahl von Heißkanaldüsen orientiert ist.

Bei einer entsprechenden Ausbildung der Spritzgießmaschine ist die Anschnittleiste über einen großen Temperaturbereich mit-tels der Heizpatrone erwärmbar.

Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heizeinrichtung mindestens eine Heizpatrone aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste angeordnet ist und von der Anschnittleiste umschlossen ist.

Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass eine Längsachse der Heizpatrone senkrecht zu einer Längsachse der Heißkanaldüse orientiert ist.

Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heizeinrichtung zumindest zwei Heizpatronen aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste angeordnet sind und von der Anschnittleiste umschlossen sind.

Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass Längsachsen der Heizpatronen senkrecht zu einer Längsachse der Heißkanaldüse orientiert sind.

Weiter vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass die Heißkanaldüse zwischen den zwei oder mehreren Heizpatronen angeordnet ist oder ganz von einer Heizeinrichtung umschlossen ist.

Bei einer entsprechenden Ausbildung der Spritzgießmaschine wird die Anschnittleiste / werden die Anschnittleisten durch die Heizpatronen besonders gleichmäßig erwärmt, wodurch einer Pfropfenbildung an der Austrittsöffnung der Heißkanaldüse bzw. an den Austrittsöffnungen der Heißkanaldüsen nochmals verbessert entgegengewirkt wird.

Dabei ist die Heißkanaldüse vorzugsweise äquidistant zu einer ersten Heizpatrone und zu einer zweiten Heizpatrone angeordnet .

Vorzugsweise ist die Spritzgießmaschine derart ausgebildet, dass innerhalb der Heißkanaldüse ein festsitzender Torpedo oder eine bewegliche Nadel angeordnet ist, die innerhalb entlang der Längsachse der Heißkanaldüse verschiebbar ist.

Der Torpedo kann auch als Fluidregelelement bezeichnet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Spritzgießmaschine ist diese derart ausgestaltet, dass eine Austrittsrichtung des plastifizierten Materials aus der Heißkanaldüse senkreeht zu der Bewegungsachse orientiert ist, entlang der die erste Spritzgussformhälfte und die zweite Spritzgussformhälfte zwisehen der Offenstellung und der Schließstellung beweglieh sind.

Folglich ist die Spritzgießeinrichtung mit einer seitlichen Direktanspritzung ausgebildet. Die Längsachse der Heißkanaldü-se ist folglich senkreeht zu der Bewegungsachse der ersten und zweiten Spritzgussformhälften bei der Bewegung zwisehen deren Offenstellung und Schließstellung orientiert.

Bei entsprechend ausgebildeten Spritzgießmaschinen mit seitlicher Direktanspritzung ist aufgrund der beengten Platzverhält-nisse bei aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgießmaschinen eine Erwärmung der Anschnittleiste nur schwer möglich. Durch eine Anordnung der Heizpatrone innerhalb der Anschnittleiste wird dieses Problem behoben, so dass eine Pfropfenbildung an der Austrittsöffnung der Heißkanaldüse bzw. an den Austrittsôffnungen der Heißkanaldüsen auch bei einer Spritzgießmaschine mit seitlicher Direktanspritzung vermindert wird.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbei-spielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

Figur 1: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spritz-gießmaschine in einem Kontaktbereich einer Anschnittleiste mit einer Spritzgussformhälfte;

Figur 2: eine schematische Querschnittsdarstellung der erfin-dungsgemäßen Spritzgießmaschine in einem Kontaktbereich der Einspritzeinheit mit ersten und zweiten Spritzgussformhälften; und

Figur 3: eine weitere schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine mit lediglich einer Heißkanaldüse.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteiie beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben werden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.

Aus den Figuren ist eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen ersichtlich. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Spritzgießmaschine eine Einspritzeinheit 10 auf, die auch als Heißkanal 10 bezeichnet werden kann. Randseitig des Heißkanals 10 ist/sind eine Anschnitt- leiste 11 / oder Anschnittleisten 11 angeordnet. In der Anschnittleiste 11 / den Anschnittleisten 11 ist jeweils eine Heißkanaldüse 19 zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über jeweilige Austrittsöffnungen in den Raum 12 zwischen Heißkanaldüse 19 und der Anschnittleiste 11 / den Anschnittleisten 11 angeordnet. Die zwei Heißkanaldüsen 19 sind einan-der gegenüberliegend angeordnet, und die Austrittsrichtungen des plastifizierten Materials aus jeweiligen Austrittsöffnungen 13 sind einander entgegengesetzt. Für einen Heißkanal 10 mit nur einer seitlichen Heißkanaldüse 19 gilt das gleiche Funktionsprinzip.

Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Spritzgießmaschine eine erste Spritzgussformhälfte 20, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die düsensei-tige Spritzgussformhälfte 20 ist, und eine zweite Spritzguss-formhälfte 30 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die auswerfseitige Spritzgussformhälfte 30 ist. In der ersten Spritzgussformhälfte 20 ist zumindest eine Teilkavität 21 angeordnet. In der ersten Spritzgussformhälfte 20 ist vorzugsweise eine Vielzahl von Teilkavitäten 21 angeordnet. In der zweiten Spritzgussformhälfte 30 ist zumindest eine Teilkavität 31 angeordnet. Vorzugsweise ist in der zweiten Spritzgussformhälfte 31 eine Vielzahl von Teilkavitäten 31 angeordnet.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, sind die erste Spritzguss-formhälfte 20 und die zweite Spritzgussformhälfte 30 entlang einer Bewegungsachse R aufeinander zu in Richtung einer in Figur 2 dargestellten Schließstellung und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglieh. In der Schließstellung der ersten Spritzgussformhälfte 20 und der zweiten Spritzguss-formhälfte 30 bilden die Teilkavitäten 21, 31 einer der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavität 40.

Insbesondere aus den Figuren 1 und 3 ist ersichtlich, dass eine Injektionsôffnung 41 der Kavitât 40 in der Schließstel-lung der ersten Spritzgussformhälfte 20 und der zweiten Spritzgussformhâlfte 30 mit einer Austrittsôffnung 13 der Heißkanaldüse 19 in Fluidverbindung steht, sodass plastifi-ziertes Material aus der Heißkanaldüse 19 in die Kavitât 40 injiziert werden kann.

Die dargestellte Spritzgießmaschine weist eine Heizeinrichtung auf, die eine Vielzahl von Heizpatronen 16 zum Heizen der jeweiligen Anschnittleisten 11 auf eine vorgegebene Temperatur aufweist. Dabei sind die Heizpatronen 16 innerhalb der jeweiligen Anschnittleisten 11 angeordnet und von den jeweiligen Anschnittleisten 11 umschlossen. Hierdurch ist eine effektive Wärmeübertragung der in den Heizpatronen 16 erzeugten Wärme auf die jeweiligen Anschnittleisten 11 gewährleistet. Daher kann die Heißkanaldüse 19 bzw. kônnen die Heißkanaldüsen 19 effektiv mittels der jeweiligen Anschnittleisten 11 auf die vorgegebene Temperatur, die von dem verwendeten Kunststoffmaterial abhängig ist, aufgeheizt werden.

Aus den Figuren ist ersichtlich, dass Längsachsen 17 der jeweiligen Heizpatronen 16 senkrecht zu Längsachsen 14 der jeweiligen Heißkanaldüsen 19 orientiert sind. Ferner ist aus den Figuren ersichtlich, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die jeweiligen Heißkanaldüsen 19 zwischen jeweils zwei Heizpatronen 16 angeordnet sind, wobei die jeweiligen Heißkanaldüsen 19 symmetrisch zwischen den jeweiligen Heizpatronen 16 angeordnet sind, so dass die Abstände der Heißkanal-düse 19 zu den mit diesen direkt benachbarten Heizpatronen 16 äquidistant sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Wärmeüber-tragung von den Heizpatronen 16 über die jeweiligen Anschnittleisten 11 auf den Raum 12 zwischen Heißkanaldüsen 19 und der Anschnittleiste 11 erreicht.

Bezugszeichenliste 10 Einspritzeinheit / Heißkanal 11 Anschnittleiste (der Einspritzeinheit) 12 Raum zwisehen Heißkanaldüse und Anschnittleiste 13 Austrittsöffnung (der Heißkanaldüse) 14 Längsachse (der Heißkanaldüse) 15 Grundkôrper / Heißkanalblock (der Einspritzeinheit) 16 Heizeinrichtung / Heizpatrone / Mantelheizleiter 17 Längsachse (der Heizpatrone) 19 Heißkanaldüse 20 (erste) Spritzgussformhälfte 21 Teilkavität (der ersten Spritzgussformhälfte) 30 (zweite) Spritzgussformhälfte 31 Teilkavität (der zweite Spritzgussformhälfte) 40 Kavität 41 Injektionsöffnung (der Kavität) R Bewegungsachse (der Spritzgussformhälften)

Claims

1. Spritzgießmaschine zum Herstellen von Spritzgussteilen, wobei die Spritzgießmaschine folgende Merkmale aufweist: die Spritzgießmaschine weist eine Einspritzeinheit (10) mit zumindest einer in einer Anschnittleiste (11) der Einsprit zeinheit (10) angeordneten Heißkanaldüse (19) zum Ausgeben eines plastifizierten Materials über eine Austrittsôf fnung (13) der Heißkanaldüse (19) auf; die Spritzgießmaschine weist eine erste Spritzgussform-hâlfte (20) und eine zweite Spritzgussformhälfte (30) auf, die jeweils zumindest eine Teilkavitât (21, 31) aufweisen; die erste Spritzgussformhälfte (20) und/oder die zweite Spritzgussformhâlfte (30) ist/sind entlang einer Bewe-gungsachse (R) aufeinander zu in Richtung einer Schließ-stellung und voneinander weg in Richtung einer Offenstellung beweglich; in der Schließstellung bilden die Teilkavitâten (21, 31) eine der Form des herzustellenden Spritzgussteils entsprechende Kavitât (40); die erste Spritzgussformhälfte (20) und/oder die zweite Spritzgussformhâlfte (30) steht/stehen zumindest in der Schließstellung mit der Anschnittleiste (11) derart in Kontakt, dass eine Injektionsôffnung (41) der Kavitât (40) mit der Austrittsôffnung (13) der Heißkanaldüse (19) in Fluidverbindung steht, wobei die Spritzgießmaschine dadurch gekennzeichnet: ist, dass die Spritzgießmaschine eine mit der Anschnittleiste (11) direkt verbundene Heizeinrichtung (16) mit einer Heizpatrone (16) zum Heizen der Anschnittleiste (11) auf eine vorgegebene Temperatur aufweist, wobei die Heizpatrone (16) innerhalb der Anschnittleiste (11) angeordnet ist und von der Anschnittleiste (11) umschlossen ist.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (17) der Heizpatrone (16) senkrecht zu einer Längsachse (14) der Heißkanaldüse (19) orientiert ist.

3. Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (16) zumindest eine Heizpatrone (16) aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste (11) angeordnet ist und von der Anschnittleis-te (11) umschlossen ist.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (17) der Heizpatrone (16) senkrecht zu einer Längsachse (14) der Heißkanaldüse (19) orientiert ist.

5. Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (16) zumindest zwei Heizpatronen (16) aufweist, die innerhalb der Anschnittleiste (11) angeordnet sind und von der Anschnittleiste (11) umschlossen sind.

6. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachsen (17) der Heizpatronen (16) senkrecht zu einer Längsachse (14) der Heißkanaldüse (19) orientiert sind.

7. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißkanaldüse (19) zwischen den zwei Heizpatronen (16) angeordnet ist oder ganz von einer Heizeinrichtung (16) umschlossen wird.

8. Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittsrichtung des plastifizierten Materials aus der Anschnittleiste (11) senkrecht zu der Bewegungsachse (R) orientiert ist, entlang der die erste Spritzgussformhälfte (20) und die zweite Spritzguss-formhälfte (30) zwisehen der Offenstellung und der Schließ-stellung beweglieh sind.