WO2009138431A1 - Kalibrator für giessverfahren mit projektilinjektion (pit) - Google Patents

Kalibrator für giessverfahren mit projektilinjektion (pit) Download PDF

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WO2009138431A1 PCT/EP2009/055781 EP2009055781W WO2009138431A1 WO 2009138431 A1 WO2009138431 A1 WO 2009138431A1 EP 2009055781 W EP2009055781 W EP 2009055781W WO 2009138431 A1 WO2009138431 A1 WO 2009138431A1
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casting
nozzle arrangement
projectile
casting material
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Helmut Waid
Dieter Kerschbaumer
Oswald Romen
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Röchling Automotive AG & Co. KG
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Definitions

  • the present invention relates to a casting apparatus for producing hollow cast articles, comprising a cavity, a filling device for filling flowable casting material into the cavity and a displacement device which is designed to displace part of the casting material filled into the cavity by means of pressurized fluid, wherein the displacement device comprises a nozzle arrangement for this purpose.
  • the present invention further relates to a casting method for producing hollow cast articles, comprising the following method steps: filling of flowable casting material into a cavity, introducing a pressurized fluid into the cavity at least partially filled with casting material and thereby indirectly or directly displacing casting material in the cavity.
  • Such a casting method is suitable for execution in particular on a casting device of the type mentioned.
  • a casting apparatus of the generic type and a casting method of the generic type are known from EP 0 757 936 A as an injection molding apparatus and method.
  • a projectile is inserted into a projectile receptacle of the mold at a first longitudinal end of a cavity and through a pressurized fluid through the cavity, which is still filled with partially flowable plastic, into an ammunition another secondary cavity located at the second longitudinal end of the cavity to create a hollow, tubular member in the cavity.
  • a supply line leads to the supply of pressurized the fluid to the projectile recording, where the pressurized fluid can act drivingly with appropriate flow release to the projectile.
  • casting devices and casting methods are known from the prior art, in which pressurized fluid, for example water as liquid or air as gas, is introduced into the cavity, which is at least partially filled with plastic, and immediately, i. without mediation by a geometrically determined projectile, casting material from the cavitat displaced.
  • pressurized fluid for example water as liquid or air as gas
  • This object is achieved according to a first aspect of the present invention by a generic casting apparatus in which the pressurized fluid ejecting nozzle assembly is movable into and out of the cavity.
  • a generic casting method which comprises the following further step: inserting a nozzle assembly, which is designed for ejecting the pressurized fluid, into the cavity.
  • a part of the inner shape of the casting object is formed by a protruding into the cavity portion as a nozzle assembly.
  • the portion of the inner shape of the cast article formed by the nozzle assembly can be reproducibly generated and controlled with high dimensional accuracy and surface quality.
  • the nozzle arrangement which is designed to introduce a pressurized fluid into the cavity filled at least partly with flowable casting material, is generally, preferably like a slide, movable into and out of the cavity.
  • the nozzle arrangement has a shaping function at least in sections.
  • the nozzle arrangement is movable into and out of the cavity, regardless of whether at the time of movement of the nozzle arrangement into the cavity this casting material is already filled or not.
  • the nozzle arrangement can be introduced into it from a longitudinal end of the cavity or is introduced into it from the longitudinal end of the cavity.
  • the nozzle arrangement can be used like a slide, ie a movable core, so that it can already have been moved into the cavity before it has been filled with casting material.
  • This has the advantage that a quantity of casting material reduced by the volume of the section of the nozzle arrangement projecting into the cavity has to be filled into the cavity.
  • the nozzle arrangement serves in any case for the displacement of casting material filled into the cavity
  • casting material is first introduced into the cavity and only then the nozzle arrangement is moved into the cavity.
  • the nozzle assembly then displaces casting material in the cavity as it moves into the cavity. This can ensure that the nozzle arrangement is surrounded in its projecting into the cavity end position over its entire Einragtiefe of casting material.
  • either the cavity can not be completely filled with casting material, so that a residual volume is available in the cavity itself for receiving the casting material displaced by the nozzle arrangement and / or by the displacement by means of pressurized fluid.
  • the casting device may have a secondary cavity, which communicates or can be brought into fluid communication with the cavity and which is designed to receive casting material displaced from the cavity.
  • This secondary cavity may be in fluid communication with the cavity via a permanently open flow channel or may be fluidly connected to the cavity by a valve means at a predetermined or predeterminable time.
  • An insertion of the nozzle arrangement into the at least partially filled with flowable casting material cavity can then take place with less effort if, before moving the nozzle assembly from the retracted position into the cavity already started with the ejection of pressurized fluid, so that the pressurized fluid which has already escaped until the beginning of the movement of the nozzle arrangement has displaced casting material at least in the region of the cavity which is close to the fluid discharge orifice, so that this displacement work can no longer be performed by the nozzle arrangement.
  • the nozzle arrangement may comprise a movable closure part which moves is between a closure position in which it closes a Fluidausdorfn- tion of the nozzle assembly, and an open position in which it releases the fluid ejection orifice for the passage of fluid.
  • Such a closure part can also ensure that when the nozzle assembly is inserted into a cavity filled with casting material at least partially, by this insertion no casting material enters a fluid supply channel of the nozzle assembly itself and possibly clogged by unwanted premature solidification.
  • nozzle assembly is moved into the at least partially filled with casting material cavity and thus performs a significant displacement work, can lead to a high required driving force for moving the nozzle assembly into the cavity.
  • This driving force required to drive the nozzle arrangement into the cavity can be reduced in an advantageous manner by the nozzle arrangement with closure part in the closed position along a nozzle arrangement longitudinal axis leading to the inlet longitudinal end, which projects into the cavity when the nozzle arrangement moves, at least in sections rejuvenated.
  • An even greater reduction in the required driving force can be achieved if the nozzle assembly continues to approach the entry longitudinal end, i. essentially stepless, tapered.
  • the entry longitudinal end can take on any shape, such as conical, hemispherical or ellipsoidal.
  • the closure part of the nozzle arrangement can form at least part of the inlet longitudinal end of the nozzle arrangement.
  • a closure member may be retracted into its open position in the manner of a needle valve for introducing pressurized fluid into the cavity from its closed position into the nozzle assembly. In that case, immediately before the fluid ejection orifice there is already a cavity. create, in which the pressurized fluid can penetrate without having to perform displacement work.
  • the casting device described here can be used in the so-called projectile injection technique, in which, as described above, the nozzle arrangement serves to project a projectile through the pressurized fluid ejected from it into the cavity filled at least partially with flowable casting material, preferably through it, to drive.
  • the nozzle arrangement serves to project a projectile through the pressurized fluid ejected from it into the cavity filled at least partially with flowable casting material, preferably through it, to drive.
  • the method according to the invention can advantageously be further developed by comprising the following additional steps: inserting a projectile into a projectile receptacle of the nozzle arrangement on the opened mold and closing the mold.
  • the projectile is preferably designed such that it has the lowest possible flow resistance, at least with its projecting in projectile movement direction longitudinal end, it may be advantageous that the projectile in its release position, in which it to drive is prepared by the nozzle assembly, located in front of a fluid ejection orifice of the nozzle assembly and a preconfigured assembly of projectile and nozzle assembly is under use of the favorable flow characteristics of the projectile into the cavity is moved into or moved into.
  • the nozzle assembly if desired together with the projectile, is slidable into and out of the cavity along the nozzle assembly longitudinal axis.
  • the casting device proposed here and the casting method proposed here should be applicable with any casting materials.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a part of a casting device according to the invention in the form of an injection molding apparatus.
  • an embodiment according to the invention of a casting device in the form of an injection molding device is designated generally by 10.
  • the nozzle arrangement 22 which tapers at least in sections toward its fluid ejection orifice 26, carries a projectile 30 at its longitudinal end 28 having the fluid ejection orifice and protruding into the cavity 14.
  • the outer contour 30a of the projectile 30 merges flush into the outer contour 22a of the nozzle arrangement 22, in order to avoid images of the separating joint 32 between the projectile 30 and the nozzle arrangement 22 on the inner contour 24a of the pipe 24 to be produced as far as possible.
  • the projectile 30 When the projectile 30 is acted upon in the release position shown in the figure via the fluid supply channel 34 with pressurized fluid, the projectile 30 for movement in the direction of the arrow P of the nozzle assembly 22 away through the still remaining in the cavity 14 casting material 16 therethrough driven. It displaces in its movement along the arrow P in front of its projection surface in projection of the projectile 30 in its movement direction on a purpose orthogonal to this projection surface still molten casting material 16 into the cavity 14 itself - if this was only partially filled with casting material 16 - and / or in a side cavity not shown in the figure at the longitudinal end of the cavity 14, which the in The cavity longitudinal end shown opposite is opposite.
  • the filled casting material 16 is displaced.
  • the portion of the casting material 16 lying radially outside the interface 24b remains as a tube 24 after passage of the projectile 30 in the cavity with a cavity formed radially inwardly of the interface 24b by the projectile 30.
  • the nozzle assembly 22 can be moved out of the cavity 14 in any way. On the one hand, it is conceivable that it is pulled out of the cavity 14 along the nozzle arrangement longitudinal axis 20 in the opposite direction of the arrow P. It is also conceivable, the nozzle assembly 22 together with the tube 24 orthogonal to the plane of the figure, which coincides with the mold parting plane of the mold 12 to lift out of the mold 12 and then along the Düsenan remedies- longitudinal axis 20 to pull out of the finished tube 24 out.
  • the nozzle arrangement 22 can be moved into the cavity 14 in any desired manner, either by moving along the longitudinal axis of the nozzle arrangement 20 in the direction of the arrow P or in a movement orthogonal to the mold parting plane of the plane coinciding with the plane of the drawing Forming tool 12 or be it in a hybrid form of these movements.

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Abstract

Eine Gießvorrichtung zur Herstellung hohler Gussgegenstände (24), umfasst - eine Kavität (14), - eine Füllvorrichtung (18) zum Einfüllen von fließfähigem Gießmaterial (16) in die Kavität (14), - eine Verdrängungsvorrichtung (22, 30), welche dazu ausgebildet ist, einen Teil des in die Kavität (14) eingefüllten Gießmaterials (16) mittels unter Druck stehenden Fluids zu verdrängen, wobei die Verdrängungs- vorrichtung (22, 30) hierzu eine Düsenanordnung (22) umfasst. Erfindungsgemäß ist die das unter Druck stehende Fluid ausstoßende Düsenanordnung (22) in die Kavität (14) hinein und aus dieser hinaus bewegbar.

Description

Kalibrator für Gießverfahren mit Projektilinjektion (PIT)
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zur Herstellung hohler Gussgegenstände, umfassend eine Kavität, eine Füllvorrichtung zum Einfüllen von fließfähigem Gießmaterial in die Kavität und eine Verdrängungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, einen Teil des in die Kavität eingefüllten Gießmaterials mittels unter Druck stehenden Fluids zu verdrängen, wobei die Verdrängungsvorrichtung hierzu eine Düsenanordnung umfasst.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Gießverfahren zur Herstellung hohler Gussgegenstände, umfassend folgende Verfahrensschritte: Einfüllen von fließfähigem Gießmaterial in eine Kavität, Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in die mit Gießmaterial wenigstens teilweise gefüllte Kavität und dadurch mittelbares oder unmittelbares Verdrängen von Gießmaterial in der Kavität.
Ein derartiges Gießverfahren ist zur Ausführung insbesondere auf einer Gießvorrichtung der eingangs genannten Art geeignet.
Eine gattungsgemäße Gießvorrichtung sowie ein gattungsgemäßes Gießverfahren sind als Spritzgießvorrichtung und -verfahren aus der EP 0 757 936 A bekannt.
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgießvorrichtung und dem daraus ebenfalls bekannten Spritzgießverfahren wird ein Projektil an einem ersten Längsende einer Kavität in eine Projektilaufnahme des Formwerkzeugs eingelegt und durch ein unter Druck stehendes Fluid durch die mit noch teilweise fließfähigem Kunststoff gefüllte Kavität hindurch in eine am anderen, zweiten Längsende der Kavität gelegene Nebenkavität getrieben, um in der Kavität ein hohles, rohrförmiges Bauteil zu erzeugen. Zu diesem Zweck führt eine Zuführleitung zur Zuführung von unter Druck stehen- dem Fluid zu der Projektilaufnahme, wo das unter Druck stehende Fluid bei entsprechender Strömungsfreigabe auf das Projektil antreibend einwirken kann.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Gießvorrichtungen und Gießverfahren bekannt, bei welchen unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise Wasser als Flüssigkeit oder Luft als Gas, in die mit Kunststoff wenigstens teilweise gefüllte Kavität eingeleitet wird und unmittelbar, d.h. ohne Vermittlung durch ein geometrisch bestimmtes Projektil, Gießmaterial aus der Kavi- tat verdrängt.
Bei derartigen gattungsgemäßen Gießvorrichtungen und Gießverfahren hat es sich im Betrieb gezeigt, dass mit diesen Vorrichtungen und Verfahren hergestellte hohle Gussgegenstände in einem einer Fluidausstoßmündung der Düsenanordnung in Fluidausstoßrichtung in die Kavität hinein unmittelbar folgenden Bereich eine hinsichtlich Form oder/und Abmessung nicht ausreichend definierte oder/und nicht ausreichend reproduzierbare Innengestalt aufweisen.
Mit den Gießvorrichtungen und Gießverfahren der eingangs genannten Art werden sehr häufig Rohre als hohle Gussgegenstände hergestellt. Diese müssen gerade an ihren Längsenden, bei welchen die Einleitung des unter Druck stehenden Fluids in die Kavität zur Verdrängung des noch schmelzflüssigen Kerns des in die Kavität eingefüllten Gießmaterials erfolgt, im montierten Zustand an einer Baugruppe oder Gesamtanlage mit anderen Komponenten zusammenpassen. Es ist daher gerade an den Längsenden derartiger hohler Gussgegenstände von großer Wichtigkeit, diese mit einer ausreichend definierten und reproduzierbaren Innengestalt herstellen zu können.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Gießvorrichtung sowie das eingangs genannte Gießverfahren derart weiterzubilden, dass damit hohle Gussgegenstände zumindest im Bereich eines ihrer Längsenden mit einer Innengestait ausgebildet werden können, die mit höherer Form- oder/und Abmessungsgenauigkeit reproduzierbar herstellbar ist, als dies im Stand der Technik der Fall ist.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine gattungsgemäße Gießvorrichtung, bei welcher die das unter Druck stehende Fluid ausstoßende Düsenanordnung in die Kavität hinein und aus dieser hinaus bewegbar ist.
Diese Aufgabe wird überdies gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung durch ein gattungsgemäßes Gießverfahren gelöst, welches folgenden weiteren Schritt umfasst: Einschieben einer Düsenanordnung, welche zum Ausstoßen des unter Druck stehenden Fluids ausgebildet ist, in die Kavität.
Durch die hier vorgeschlagene Lösung wird ein Teil der Innengestalt des Gussgegenstands durch einen in die Kavität einragenden Abschnitt als Düsenanordnung geformt. Dadurch kann der durch die Düsenanordnung gestaltete Abschnitt der Innengestalt des Gussgegenstands mit hoher Abmessungstreue und Oberflächenqualität reproduzierbar erzeugt und kontrolliert werden.
Gemäß dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist die Düsenanordnung, welche zur Einleitung eines unter Druck stehenden Fluids in die wenigstens teilweise mit fließfähigem Gießmaterial gefüllte Kavität hinein ausgebildet ist, ganz allgemein, etwa bevorzugt wie ein Schieber, in die Kavität hinein und aus dieser hinaus bewegbar. Dies bedeutet, dass die Düsenanordnung zumindest abschnittsweise eine formgebende Funktion aufweist.
Dabei reicht es grundsätzlich aus, dass die Düsenanordnung in die Kavität hinein und aus dieser hinaus bewegbar ist, und zwar unabhängig davon, ob zum Zeitpunkt der Bewegung der Düsenanordnung in die Kavität hinein in diese Gießmaterial bereits eingefüllt ist oder nicht.
Zur Definition der Innengestalt eines Längsendes des Gussgegenstands ist die Düsenanordnung von einem Längsende der Kavität in diese einführbar beziehungsweise wird vom Längsende der Kavität aus in diese eingeführt.
Grundsätzlich ist die Düsenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie ein Schieber, also ein beweglicher Kern verwendbar, so dass sie bereits vor dem Einfüllen von Gießmaterial in die Kavi- tat in diese hinein bewegt worden sein kann. Dies hat den Vorteil, dass eine um das Volumen des in die Kavität hineinragenden Abschnitts der Düsenanordnung verringerte Menge an Gießmaterial in die Kavität eingefüllt werden muss.
Da jedoch die Düsenanordnung ohnehin der Verdrängung von in die Kavität eingefülltem Gießmaterial dient, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ebenso denkbar, dass zunächst Gießmaterial in die Kavität eingefüllt wird und erst danach die Düsenanordnung in die Kavität hinein bewegt wird. Die Düsenanordnung verdrängt dann bei ihrer Bewegung in die Kavität hinein Gießmaterial in der Kavität. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Düsenanordnung in ihrer in die Kavität einragenden Endstellung über ihre gesamte Einragtiefe von Gießmaterial umgeben ist.
Dabei kann entweder die Kavität nicht vollständig mit Gießmaterial gefüllt sein, so dass in der Kavität selbst ein Restvolumen zur Aufnahme des durch die Düsenanordnung oder/und durch die Verdrängung mittels unter Druck stehenden Fluids verdrängten Gießmaterials bereitsteht.
Zusätzlich oder alternativ kann die Gießvorrichtung eine Nebenkavität aufweisen, welche mit der Kavität in Strömungsverbindung steht oder bringbar ist und welche dazu ausgebildet ist, aus der Kavität verdrängtes Gießmaterial aufzunehmen. Diese Nebenkavität kann mit der Kavität über einen dauerhaft offenen Strömungskanal in Strömungsverbindung stehen oder kann durch ein Ventilmittel zu einem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitpunkt mit der Kavität in Strömungsverbindung gebracht werden.
Grundsätzlich kann daran gedacht sein, die Düsenanordnung zunächst ohne Ausstoß von unter Druck stehendem Fluid von einer zurückgezogenen Stellung in eine weiter in die Kavität hineinragende Stellung zu bewegen und erst dann, wenn die Düsenanordnung ihre Endstellung in der Kavität erreicht hat, mit dem Ausstoß von unter Druck stehendem Fluid zur Verdrängung von weiterem Gießmaterial in der Kavität zu beginnen.
Ein Einschieben der Düsenanordnung in die wenigstens zum Teil mit fließ- fähigem Gießmaterial gefüllte Kavität hinein kann dann mit geringerem Kraftaufwand erfolgen, wenn vor dem Bewegen der Düsenanordnung aus der zurückgezogenen Stellung in die Kavität hinein bereits mit dem Ausstoßen von unter Druck stehendem Fluid begonnen wird, so dass das bis zum Bewegungsbeginn der Düsenanordnung bereits ausgetretene unter Druck stehen- de Fluid zumindest in dem fluidausstoßmündungsnahen Bereich der Kavität Gießmaterial verdrängt hat, so dass diese Verdrängungsarbeit nicht mehr von der Düsenanordnung zu leisten ist.
Weiterhin ist auch eine Mischform dieser beiden Betriebsarten denkbar, in- sofern als während der Bewegung der Düsenanordnung in die mit Gießmaterial wenigstens zum Teil gefüllte Kavität hinein, jedoch vor Erreichen einer Endstellung der Düsenanordnung, mit dem Ausstoß von unter Druck stehenden Fluid begonnen werden kann.
Zum Zwecke einer möglichst genauen Betriebssteuerung der Düsenanordnung, insbesondere einer möglichst präzisen Wahl des Zeitpunkts, zu welchem Fluid aus der Düsenanordnung ausgestoßen werden soll, kann die Düsenanordnung ein bewegliches Verschlussteil umfassen, welches beweg- lich ist zwischen einer Verschlussstellung, in der es eine Fluidausstoßmün- dung der Düsenanordnung verschließt, und einer Offenstellung, in der es die Fluidausstoßmündung zur Durchströmung mit Fluid freigibt.
Ein derartiges Verschlussteil kann außerdem dafür sorgen, dass dann, wenn die Düsenanordnung in eine mit Gießmaterial wenigstens zum Teil gefüllte Kavität eingeschoben wird, durch dieses Einschieben kein Gießmaterial in einen Fluidzufuhrkanal der Düsenanordnung selbst gelangt und diesen durch unerwünschte vorzeitige Erstarrung möglicherweise verstopft.
Gerade die Betriebsart, bei welcher die Düsenanordnung in die zumindest teilweise mit Gießmaterial gefüllte Kavität hinein bewegt wird und somit eine erhebliche Verdrängungsarbeit leistet, kann zu einer hohen benötigten Antriebskraft zur Bewegung der Düsenanordnung in die Kavität hinein führen.
Diese zum Antrieb der Düsenanordnung in die Kavität hinein benötigte Antriebskraft kann dadurch in vorteilhafter Weise reduziert werden, dass sich die Düsenanordnung mit Verschlussteil in der Verschlussstellung längs einer Düsenanordnungs-Längsachse zum Eintrittslängsende, welches bei einer Bewegung der Düsenanordnung in die Kavität hinein vorauseilt, zumindest abschnittsweise verjüngt. Eine noch größere Reduzierung der benötigten Antriebskraft kann erreicht werden, wenn sich die Düsenanordnung zum Eintrittslängsende hin kontinuierlich, d.h. im Wesentlichen stufenlos, verjüngt. Dabei kann das Eintrittslängsende eine beliebige Form annehmen, etwa konusartig, halbkugelförmig oder ellipsoidal.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann das Verschlussteil der Düsenanordnung wenigstens einen Teil des Eintrittslängsendes der Düsenanordnung bilden. Ein derartiges Ver- schlussteil kann in der Art eines Nadelventils zur Einleitung von unter Druck stehendem Fluid in die Kavität aus seiner Verschlussstellung in die Düsenanordnung hinein in seine Offenstellung zurückgezogen werden. Dann ist nämlich unmittelbar vor der Fluidausstoßmündung bereits ein Hohlraum ge- schaffen, in welchen das unter Druck stehende Fluid eindringen kann, ohne Verdrängungsarbeit leisten zu müssen.
Besonders bevorzugt kann die hier beschriebene Gießvorrichtung in der so- genannten Projektilinjektionstechnik eingesetzt werden, bei welcher, wie eingangs beschrieben, die Düsenanordnung dazu dient, ein Projektil durch das von ihr ausgestoßene unter Druck stehende Fluid in die wenigstens teilweise mit fließfähigem Gießmaterial gefüllte Kavität hinein, vorzugsweise durch diese hindurch, anzutreiben. Mit derartigen Projektilen kann aufgrund der de- finierten Gestalt der Projektile eine große Menge hohler Gussgegenstände mit großer Formvielfalt sowie mit sehr hoher Form- und Abmessungsqualität ihrer Innengeometrie hergestellt werden. Dennoch hat sich auch bei Gießvorrichtungen des Standes der Technik, deren Verdrängungsvorrichtung ein Projektil verwendet, gezeigt, dass im fluidausstoßmündungsnahen Längs- endbereich des erzeugten hohlen Gussgegenstands dessen Innengestalt hinsichtlich ihrer Definition und Reproduzierbarkeit verbesserungswürdig ist. Diese Verbesserung wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht. Daher gelten alle obigen Anmerkungen zur erfindungsgemäßen Gießvorrichtung, ihren bevorzugten Weiterbildungen und Betriebsarten auch und insbesondere für eine Gießvorrichtung, welche ein Projektil umfasst, das durch die Düsenanordnung mittels des von ihr ausgestoßenen unter Druck stehenden Fluids zur Bewegung in das in die Kavität eingefüllte Gießmaterial hinein, vorzugsweise durch dieses hindurch, antreibbar ist.
Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass es folgende weitere Schritte umfasst: Einlegen eines Projektils in eine Projektilaufnahme der Düsenanordnung am geöffneten Formwerkzeug und Schließen des Formwerkzeugs.
Da das Projektil zumindest mit seinem in Projektilbewegungsrichtung vorauseilenden Längsende vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass es einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweist, kann es von Vorteil sein, dass sich das Projektil in seiner Auslösestellung, in welcher es zum Antrieb durch die Düsenanordnung bereit ist, vor einer Fluidausstoßmündung der Düsenanordnung befindet und eine vorkonfigurierte Baugruppe aus Projektil und Düsenanordnung unter Ausnutzung der günstigen Strömungseigenschaften des Projektils in die Kavität hinein bewegbar ist bzw. hinein bewegt wird.
Vorzugsweise ist die Düsenanordnung, gewünschtenfalls gemeinsam mit dem Projektil, längs der Düsenanordnungs-Längsachse in die Kavität hinein und aus dieser hinaus verschiebbar.
Obwohl dieser Vorteil eines geringen Strömungswiderstandes für die vorkonfigurierte Baugruppe aus Projektil und Düsenanordnung dann am besten nutzbar ist, wenn diese Baugruppe über einen möglichst langen Weg in in die Kavität eingefülltes Gießmaterial hinein bewegt wird, soll nicht ausge- schlössen sein, dass eine derart vorkonfigurierte Baugruppe schon vor Einfüllen von Gießmaterial in die Kavität in ihre in die Kavität einragende Endstellung hinein bewegt worden ist und dort, ähnlich einem Schieber, mit einem Teil ihrer Außenkontur eine Innengestalt des sie umgebenden Abschnitts des gießtechnisch hergestellten hohlen Gussgegenstands definiert.
Zur Abdichtung der relativ zur Kavität beweglichen Düsenanordnung können die in der Gießtechnik zur Abdichtung von Schiebern und sonstigen beweglichen Kernen bekannten Dichtungsmittel verwendet werden.
Grundsätzlich soll die hier vorgeschlagene Gießvorrichtung und das hier vorgeschlagene Gießverfahren mit beliebigen Gießmaterialien anwendbar sein. Besonders bevorzugt ist jedoch daran gedacht, als Gießvorrichtung eine Spritzgießvorrichtung mit thermoplastischem Kunststoff als Gießmaterial zu verwenden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in der beiliegenden Figur näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Gießvorrichtung in Form einer Spritzgießvorrichtung.
In der Figur ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Gießvorrich- tung in Form einer Spritzgießvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet.
Dargestellt ist ein Teil eines Formwerkzeugs 12 mit einer Kavität 14, in welche ein thermoplastischer Kunststoff 16 als Gießmaterial durch einen An- guss 18 eingefüllt wurde.
Eine sich längs einer Düsenanordnungs-Längsachse 20 erstreckende Düsenanordnung 22 ragt in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Länge a in einem Längsendbereich der Kavität 14 in die Kavität 14 hinein und ist über die Länge b in Kontakt mit dem in die Kavität 14 eingefüllten Gießmaterial 16. Wenigstens über diese Länge b bildet sich die Außenkontur 22a der Düsenanordnung 22 als Innengestalt 24a des im Formwerkzeug 12 zu erzeugenden Rohrs 24 als Beispiel für einen hohlen Gussgegenstand ab.
Die Düsenanordnung 22, welche sich zu ihrer Fluidausstoßmündung 26 hin zumindest abschnittsweise verjüngt, trägt an ihrem die Fluidausstoßmündung aufweisenden und in die Kavität 14 einragenden Längsende 28 ein Projektil 30. Die Außenkontur 30a des Projektils 30 geht bündig in die Außenkontur 22a der Düsenanordnung 22 über, um Abbildungen der Trenn- fuge 32 zwischen Projektil 30 und Düsenanordnung 22 an der Innenkontur 24a des zu erzeugenden Rohrs 24 möglichst zu vermeiden.
Wenn das Projektil 30 in der in der Figur dargestellten Auslösestellung über den Fluidzufuhrkanal 34 mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagt wird, wird das Projektil 30 zur Bewegung in Richtung des Pfeils P von der Düsenanordnung 22 weg durch das noch in der Kavität 14 verbliebene Gießmaterial 16 hindurch angetrieben. Es verdrängt bei seiner Bewegung längs des Pfeils P das vor seiner Projektionsfläche bei Projektion des Projektils 30 in seiner Bewegungsrichtung auf eine hierzu hierzu orthogonale Projektionsfläche liegende noch schmelzflüssige Gießmaterial 16 in die Kavität 14 selbst - falls diese nur teilweise mit Gießmaterial 16 gefüllt wurde - oder/und in eine in der Figur nicht dargestellte Nebenkavität an dem Längsende der Kavität 14, welches dem in der Figur dargestellten Kavitätslängsende entgegengesetzt ist. Dabei wird also der bezogen auf die mit der Düsenanordnungs- Längsachse 20 im gezeigten Beispiel zusammenfallende Rohrlängsachse 36 des Rohrs 24 radial innerhalb der strichlinierten Grenzfläche 24b liegende Anteil an eingefülltem Gießmaterial 16 verdrängt. Der radial außerhalb der Grenzfläche 24b liegende Anteil des Gießmaterials 16 verbleibt als Rohr 24 nach Durchgang des Projektils 30 in der Kavität mit einem radial innerhalb der Grenzfläche 24b gelegenen durch das Projektil 30 erzeugten Hohlraum.
Zur Entformung des fertigen Rohres 24 aus dem Formwerkzeug 12 kann die Düsenanordnung 22 in beliebiger Weise aus der Kavität 14 hinaus bewegt werden. Zum einen ist denkbar, dass sie längs der Düsenanordnungs- Längsachse 20 in entgegengesetzter Richtung des Pfeils P aus der Kavität 14 hinaus gezogen wird. Ebenso ist denkbar, die Düsenanordnung 22 mitsamt dem Rohr 24 orthogonal zur Zeichenebene der Figur, welche mit der Formtrennebene des Formwerkzeugs 12 zusammenfällt, aus dem Formwerkzeug 12 heraus zu heben und dann längs der Düsenanordnungs- Längsachse 20 aus dem fertigen Rohr 24 hinaus zu ziehen.
Ebenso kann die Düsenanordnung 22 in beliebiger Weise in die Kavität 14 hinein bewegt werden, sei es durch eine Bewegung längs der Düsenanord- nungs-Längsachse 20 in Richtung des Pfeils P, sei es in einer Bewegung orthogonal zur mit der Zeichenebene der Figur zusammenfallenden Formtrennebene des Formwerkzeugs 12 oder sei es in einer Mischform dieser Bewegungen.

Claims

Ansprüche
1. Gießvorrichtung zur Herstellung hohler Gussgegenstände (24), umfas- 5 send:
- eine Kavität (14),
- eine Füllvorrichtung (18) zum Einfüllen von fließfähigem Gießmaterial (16) in die Kavität (14),
- eine Verdrängungsvorrichtung (22, 30), welche dazu ausgebildet ist, lo einen Teil des in die Kavität (14) eingefüllten Gießmaterials (16) mittels unter Druck stehenden Fluids zu verdrängen, wobei die Verdrängungsvorrichtung (22, 30) hierzu eine Düsenanordnung (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die das unter Druck stehende Fluid i5 ausstoßende Düsenanordnung (22) in die Kavität (14) hinein und aus dieser hinaus bewegbar ist.
2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Nebenkavität aufweist, wel- 20 che mit der Kavität (14) in Strömungsverbindung steht oder bringbar ist und welche dazu ausgebildet ist, aus der Kavität (14) verdrängtes Gießmaterial (16) aufzunehmen.
3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
25 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (22) ein bewegliches Verschlussteil umfasst, welches beweglich ist zwischen einer Verschlussstellung, in der es eine Fluidausstoßmündung (26) der Düsenanordnung (22) verschließt, und einer Offenstellung, in der es die Fluidausstoßmündung (26) zur Durchströmung mit Fluid freigibt.
30
4. Gießvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Düsenanordnung (22) mit Verschlussteil in der Verschlussstellung längs einer Düsenanordπungs- Längsachse (20) zum Eintrittslängsende (28), welches bei einer Bewegung der Düsenanordnung (22) in die Kavität (14) hinein vorauseilt, zumindest abschnittsweise verjüngt, vorzugsweise kontinuierlich verjüngt, wobei besonders bevorzugt das Verschlussteil einen Teil des Eintritts- 5 längsendes (28) der Düsenanordnung (22) bildet.
5. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Projektil (30) umfasst, welches durch die Düsenanordnung (22) mittels des von ihr ausgestoßenen un- lo ter Druck stehenden Fluids zur Bewegung in das in die Kavität (14) eingefüllte Gießmaterial (16) hinein, vorzugsweise durch dieses hindurch, antreibbar ist.
6. Gießvorrichtung nach Anspruch 5, i5 dadurch gekennzeichnet, dass sich das Projektil (30) in seiner Auslösestellung vor einer Fluidausstoßmündung (26) der Düsenanordnung (22) befindet, und eine vorkonfigurierte Baugruppe aus Projektil (30) und Düsenanordnung (22) in die Kavität (14) hinein bewegbar ist.
20 7. Gießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spritzgießvorrichtung ist mit thermoplastischem Kunststoff als Gießmaterial.
8. Gießverfahren zur Herstellung hohler Gussgegenstände (24), 25 umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Einfüllen von fließfähigem Gießmaterial (16) in eine Kavität (14),
- Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in die mit Gießmateriai (16) wenigstens teilweise gefüllte Kavität (14) und dadurch
- mittelbares oder unmittelbares Verdrängen von Gießmaterial (16) in 30 der Kavität (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgenden weiteren Schritt umfasst:
- Einschieben einer Düsenanordnung (22), welche zum Ausstoßen des unter Druck stehenden Fluids ausgebildet ist, in die Kavität (14).
9. Gießverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschieben der Düsenanord- nung (22) nach dem Einfüllen von Gießmaterial (16) in die Kavität (14) erfolgt.
10. Gießverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende weitere Schritte umfasst: - Einlegen eines Projektils (30) in eine Projektilaufnahme (bei 28) der
Düsenanordnung (22) am geöffneten Formwerkzeug (12) und - Schließen des Formwerkzeugs (12).
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