NL9301090A - Spuitgietsysteem, spuitgietmatrijs en een verdeelstuk daarvoor. - Google Patents

Description

SPUITGIETSYSTEEM. SPUITGIETMATRIJS EN EEN VERDEELSTUK DAARVOOR

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spuitgietsysteem, een spuitgietmatrijs, en een verdeelstuk daarvoor. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een spuitgietsysteem waarvan de matrijs is voorzien van een aantal vormholten, zoals vier, acht, zestien en meer.

Deze vormholten worden bereikt door een vertakkende boom van vloeiwegen gevormd in de zogenaamde runner. De vorming van afval in de vorm van gestold spuitgietmateriaal in de runner kan verder worden vermeden door gebruik te maken van een zogenaamd hotrunner systeem. Hierbij blijft het te spuitgieten materiaal in hoofdzaak plastisch tot het bereiken van de vormholte.

Teneinde de vormholten alle in hoofdzaak gelijktijdig en onder dezelfde condities te vullen tijdens het spuitgieten, is het noodzakelijk dat de vloeiwegen in hoofdzaak van gelijke lengte en over hun lengte een gelijke drukval bezitten. Onder dergelijke omstandigheden spreekt men van een uitgebalanceerd spuitgietsysteem.

Door het gebruik van meer en meer vormholten worden derhalve de vloeiwegen langer, hetgeen leidt tot een hoger drukverlies in elke vloeiweg en een noodzakelijk grotere opbouwhoogte.

Het hogere drukverlies kan worden gecompenseerd door gebruik te maken van een hogere spuitgietdruk, maar een en ander leidt tot het noodzakelijke gebruik van hogere sluitdrukken die enerzijds het risico op lekkage en anderzijds hogere matrijskosten met zich meebrengen. Het noodzakelijke gebruik van een hogere opbouwhoogte kan ertoe leiden dat een dergelijke matrijs niet meer kan worden toegepast in een bepaald spuitgietsysteem en dat moet worden overgegaan op een groter en derhalve duurder spuitgietsysteem.

Een mogelijke oplossing voor deze problemen zou kunnen zijn het toepassen van variabele doorsneden voor de diverse vloeiwegen van de vertakkende boom. Dit zou een oplossing kunnen zijn voor het spuitgieten van een bepaald produkt in een specifieke vorm onder specifieke condities, maar bij verandering van condities zal wederom een aanpassing van de doorsneden van de vloeiwegen noodzakelijk zijn. Aan dit type van een niet uitgebalanceerd spuitgietsysteem kleven dus vele praktische nadelen.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.648.546 beschrijft een spuitgietsysteem, waarin een verdeelstuk wordt toegepast dat omvat twee platen, waarbij in één van de platen een vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd. Een dergelijk verdeelstuk heeft het nadeel dat door de langere vloeiwegen grote drukverliezen ontstaan terwijl lekkage aan het sluitvlak is te vrezen. Bovendien zal bij gebruik van zestien of meer vormholten zowel in lengte- als in breedterichting problemen ontstaan.

De onderhavige uitvinding beoogt een spuitgietsysteem te verschaffen dat de hiervoor genoemde nadelen in mindere mate bezit. Dit wordt bereikt met een spuitgietsysteem volgens de uitvinding dat omvat een spuitgietmachine die via een verdeelstuk is aangesloten op een aantal in een matrijs ondergebrachte vormholten, waarbij het verdeelstuk omvat een huis met een op de spuitgietmachine aansluitende inlaat, en tenminste één door het huis omgeven, langwerpige verdeelkern, waarbij een vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd in één of beide contactvlakken van het huis en de verdeelkern, en met vloeiwegpoorten die aansluiten op de respectieve vormholte van de matrijs.

Doordat de vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd niet alleen in de lengterichting maar ook over de hoogterichting van de verdeelkern wordt een aanzienlijke verkorting van de lengte van de vloeiwegen bij een zeer beperkte opbouwhoogte gerealiseerd.

In principe is het mogelijk dat de vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd in één of beide contactvlakken van het huis en de verdeelkern. Om praktische omstandigheden heeft het echter voorkeur dat de boom van vloeiwegen is aangebracht in het contactvlak van de verdeelkern. Aldus is het mogelijk om met bekende mechanische technieken nauwkeurig de vertakkende boom van vloeiwegen aan te brengen in het uitwendig contactvlak van de langwerpige verdeelkern.

De voordelen van de uitvinding worden reeds optimaal verkregen indien de vertakkende boom van vloeiwegen tenminste twee vertakkingen bezit, waarmee vier vormholten kunnen worden aangespoten, dan wel drie vertakkingen, waarmee acht vormholten kunnen worden aangespoten. Het zal echter duidelijk zijn dat meer dan drie vertakkingen eveneens tot de mogelijkheden behoort.

Anderzijds is het echter mogelijk om in het huis meer dan één, bijvoorbeeld twee verdeelkernen op te nemen die parallel zijn geschakeld ten opzichte van de op de spuitgietmachine aangesloten inlaat. Aldus kan op eenvoudige wijze het aantal aan te spuiten vormholten verdubbeld worden. Teneinde zoveel mogelijk risico op lekkage aan het sluitvlak te vermijden, heeft het verder voorkeur dat het huis uit één stuk bestaat met daarin een aan de verdeelkern aangepaste holte. Aldus heeft de door de spuitgietmachine uitgeoefende druk geen invloed op het vergroten van de speling tussen de beide contactvlakken.

Indien echter het huis is gedeeld en tenminste twee huishelften omvat, kunnen verdeelkernen worden gebruikt, waarvan de daaraan aangepaste langwerpige huisholte minder gemakkelijk is aan te brengen in een uit één stuk bestaand huis.

Het zal duidelijk zijn dat de verdeelkern volgens de uitvinding een groot aantal verschillende dwarsdoorsnedelijke vormen kan bezitten. Deze dwarsdoorsnedelijke vormen kunnen hoekig zoals vierkant zijn, rond, zoals ovaal en cirkelrond.

Indien het verdeelstuk deel uitmaakt van een hotrunner, heeft het voor de energiehuishouding en voor de warmteoverdracht voordeel, dat het huis maar bij voorkeur tenminste de verdeelkern is voorzien van verwarmingsmiddelen, zoals inductief werkende verwarmingsmiddelen. Gebleken is dat bij het gebruik van verwarmingsmiddelen over de lengte van de verdeelkern de temperatuur aan de vloeiwegpoorten over de lengte tamelijk eenvormig is en voor elke vloeiwegpoort ligt op een temperatuurniveau dat optimaal spuitgieten mogelijk maakt.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spuitgietmatrijs, die is voorzien van een hiervoor in detail beschreven verdeelstuk volgens de uitvinding.

Tenslotte heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een verdeelstuk volgens de uitvinding dat kan worden toegepast in de hiervoor beschreven spuitgietmatrijs en spuitgietsysteem. Het verdeelstuk wordt gekenmerkt doordat het omvat een huis met een op een spuitgietmachine aansluitende inlaat, en tenminste één door het huis omgeven, langwerpige verdeelkern, waarbij een vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd in één of beide contactvlakken van het huis en de verdeelkern, terwijl de vloeiwegpoorten geschikt zijn voor aansluiting op een respectieve vormholte.

Genoemde en andere kenmerken van het spuitgietsysteem, de spuitgietmatrijs en het verdeelstuk volgens de uitvinding zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden, terwijl wordt verwezen naar de bijgevoegde tekening. In de tekening is: figuur 1 een schematisch deels weggebroken en perspectivisch aanzicht van een spuitgietsysteem volgens de uitvinding; figuur 2 een deels weggebroken perspectivisch aanzicht van een verdeelstuk volgens de uitvinding; en figuur 3-5 elk een verspringende doorsnede over de lijn III-III uit figuur 1 door telkens een ander verdeelstuk volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een spuitgietsysteem 1 volgens de uitvinding dat omvat een spuitgietmachine 2 die met een spuitgietneus 3 aansluit op een inlaat 4 van een verdeelstuk 5, dat op zijn beurt aansluit op in dit geval acht vormholten 6 van een matrijs 7.

Als spuitgietmachine kan elke conventionele, of speciale spuitgietmachine worden toegepast.

Het verdeelstuk 5 omvat een huis 8 die met een huisinlaat 9 via de inlaat 4 aansluit op de spuitgietmachine 2. In het uit één stuk bestaande huis 8 is een cirkelronde holte 25 gevormd, waarin een verdeelkern 10 geklemd tussen schroefdoppen 11 en 12 is aangebracht. In het uitwendig contactoppervlak 13 van de verdeelkern 10 is een vertakkende boom 14 van vloeiwegen 15-17 gevormd. De vloeiweg 15 vertakt zich bij een vertakking 18 en de vloeiwegen 16 vertakken zich bij een vertakking 19. De vloeiwegen eindigen uiteindelijk ter hoogte van een vloeiwegpoort 20.

De verdeelkern 10 is verder voorzien van positioneerpennen 21, zodat de verdeelkern 10 eenduidig is op te stellen ten opzichte van de inlaat 9.

De verdeelkern 10 is hol en voorzien van een boring 22, waarin een inductief werkend verwarmingselement 23 is gestoken en aansluit op een aansluitkabel 24.

De verdeelkern 10 is omgeven door een van uitwendige ribben 26 voorziene isolerende huls 27, en het geheel van verdeelkern 10 en huls 27 is geschoven in de holte 25 van het huis 8.

Op de vloeiwegpoorten 20 aansluitend zijn met het huis 8 verbonden neuzen 28 die via een neusdoorgang 29 aansluiten op de vloeiwegpoorten 20. De doorgang eindigt in nauwe openingen 30, die aansluiten op de vulholten 6 van de matrijs 7. De matrijs 7 is opgebouwd uit een aantal matrijsplaten 31-33, waarin uitstootmechanismen 34 voor de in de vormholten gevormde vormstukken 35.

Zoals figuur 1 duidelijk laat zien, sluiten de neuzen 28 op de vormholten 6 aan spiegelsymmetrisch ten opzichte van een vlak dat dwars staat op de verdeelkern 10 en gaat door de inlaat 9. Aldus zijn alle vloeiwegen 15-17 van gelijke lengte en derhalve uitgebalanceerd voor elk type te gebruiken spuitgietstuk en spuitgietmateriaal.

Figuur 2 toont een verdeelstuk 36 volgens de uitvinding met voor overeenkomende constructie-elementen dezelfde verwijzingscijfers.

In dit geval omvat het huis 37 twee naast elkaar gelegen verdeelkernen 10 die via een spruitstuk 52 parallel georiënteerd zijn ten opzichte van de huisinlaat 9. Aldus is het mogelijk via de neuzen 28 zestien vormholten uitgebalanceerd aan te spuiten. Verder is het huis aan de buitenzijde van de beide verdeelkernen 10 voorzien van verwarmingsmiddelen 38.

Figuur 3-5 toont verspringende doorsneden over de lijn III-III uit figuur 1. Dat wil zeggen doorsneden ter hoogte • van de inlaat 4 en de nabij gelegen neus 28.

In figuur 3 bestaat het verdeelstuk 39 uit een huis 40 met twee huishelften 41 en 42. De verdeelkern 43 heeft een vierkante doorsnede en in zijn oppervlak 44 is de boom 45 van vloeiwegen aangebracht, welke eindigen in de vloeiwegpoorten i 46 die aansluiten op de neuzen 28. De neuzen 28 zijn naast elkaar gelegen als gevolg van de beide vertakkingen 47.

Figuur 4 toont een ander verdeelstuk 48 volgens de uitvinding met in dit geval een in doorsnede ovale verdeelkern 49.

i Tenslotte toont figuur 5 een verdeelstuk 50 volgens de uitvinding met een in doorsnede vierkante verdeelkern 51 die slechts aan één zijde in lengterichting zich vertakt, waardoor de neuzen 28 alle in één lijn liggen onder het verdeelstuk 50.

Claims (12)

1. Spuitgietsysteem, omvattende een spuitgietmachine die via een verdeelstuk is aangesloten op een aantal in een matrijs ondergebrachte vormholten, waarbij het verdeelstuk omvat een huis met een op de spuitgietmachine aansluitende inlaat, en tenminste één door het huis omgeven, langwerpige verdeelkern, waarbij een vertakkende boom van vloeiwegen is gevormd in een of beide contactvlakken van het huis en de verdeelkern, en met vloeiwegpoorten die aansluiten op de respectieve vormholte van de matrijs.

2. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1, waarin de boom van vloeiwegen is aangebracht in het contactvlak van de verdeelkern.

3. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1 of 2, waarin de boom van vloeiwegen tenminste twee vertakkingen omvat.

4. Spuitgietsysteem volgens conclusie 3, waarin de boom van vloeiwegen tenminste drie vertakkingen omvat.

5. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-4, waarin het huis is voorzien tenminste twee verdeelkernen, die via een spruitstuk aansluiten op de huisinlaat.

6. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-5, waarin het huis uit één stuk bestaat met daarin een aan de verdeelkern aangepaste holte.

7. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-5, waarin het huis is gedeeld en tenminste twee huishelften omvat.

8. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-7, waarin de verdeelkern een cirkelronde dwarsdoorsnede bezit.

9. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-7, waarin de verdeelkern een ronde en/of hoekige dwarsdoorsnede bezit.

10. Spuitgietsysteem volgens conclusie 1-9, waarin de verdeelkern en/of het huis zijn/is voorzien van verwarmingsmiddelen.

11. Verdeelstuk voor een spuitgietsysteem volgens conclusie 1-10.

12. Spuitgietmatrijs met een aantal vormholten, die is voorzien van een verdeelstuk volgens conclusie 11.