DE10007741C2

DE10007741C2 - Spritzgießwerkzeug

Info

Publication number: DE10007741C2
Application number: DE2000107741
Authority: DE
Inventors: Erich Lang; Georg Helm
Original assignee: LH KONSTRUKTION GmbH
Current assignee: LH KONSTRUKTION GmbH
Priority date: 2000-02-19
Filing date: 2000-02-19
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2020-02-20
Also published as: DE10007741A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgießwerkzeug für Kunststoffteile, bestehend aus mindestens zwei Werkzeughälften (düsenseitige und schließseitige vorhandenen) sowie einem Verteiler mit mindestens einem Verteilerkanal, der zu mindestens einem an mindestens einem Kunststoffteil verdeckten Angußpunkt führt.

Spritzgießwerkzeuge mit Heißkanalsystemen dienen dem sogenannten "angußlosen" Spritzgießen von Formteilen aus thermoplastischen Formmassen. Das bedeutet, daß sämtliche Angüsse gegenüber einem üblichen Drei-Platten- Werkzeug nicht entformt werden müssen und es fällt nicht so viel Recycling- Material an. Hinzu kommt, daß es oftmals gewünscht ist, Einspritzpunkte verdeckt anzuordnen, das heißt, nicht auf den Sichtseiten von Gehäusen und dergleichen, sondern an den Gehäuserückseiten oder -innenseiten anzuordnen. Beim Stand der Technik stellt man ausgehend von einem Heißkanal über einen sogenannten Sichel-, Bananen- oder gebogenen Tunnelanguß einen verdeckten Angußpunkt her. Hierzu ist in der schließseitigen Werkzeughälfte (der sogenannten Auswerferseite des Werkzeugs) ein sichelförmiger Angußkanal eingearbeitet, welcher nicht beheizt ist. Am Ende des Spritzzyklus wird über einen Auswerfer das Material aus dem sichelförmigen Kanal wieder ausgestoßen.

Die Probleme des vorstehend genannten Standes der Technik bestehen darin, daß sich die Kunststoffsichel oftmals nicht richtig entformen läßt, was vor allem bei Mehrfachwerkzeugen immer wieder zu Störungen führt. Beispielsweise kann die ausgestoßene Kunststoffsichel sich in Teilen der Spritzgußmaschine einklemmen, wodurch Störungen hervorgerufen werden. Im übrigen ist der Einsatz derartiger Sichel-, Bananen- oder gebogener Tunnelangüsse lediglich auf spezielle Kunststoffe beschränkt, bei denen ein Herausziehen beziehungsweise Ausstoßen des Bananenangusses kunststoffbedingt möglich ist.

Weiterhin fallen relativ große Restmengen an Sichelangüssen an, welche dann nur noch als Material zweiter Qualität dienen oder überhaupt keine Verwendung mehr finden, da für bestimmte Fälle kein Recycling-Material verwendet werden darf. Es ist damit notwendig geworden, diese Restbestandteile als Kunststoffabfall zu entsorgen.

Aus DE 39 26 362 C2 ist ein Schmelzeleitsystem für ein Etagenwerkzeug bekannt, bei welchem die Schmelze von einer festen Platte durch einen offenen Abschnitt zu einer beweglichen Platte geleitet wird. Über einen Verteiler wird die Schmelze umgeleitet und schließlich zum Formnest geführt, das sich in der festen Platte befindet. Die endseitige Düse führt jedoch nicht zu einem am Kunststoffteil verdeckten Angußpunkt, sondern zu einem frei zugänglichen Angußpunkt.

Aus der Fachzeitschrift "Plastverarbeiter", 1998, Heft 5, S. 42 ist ein Reihenheißkanal mit kleinsten Düsenabständen von z. B. nur 11 mm bekannt. Dadurch läßt sich die Kavitätenzahl pro Form verdoppeln oder verdreifachen. Die Düsen werden mit 230 Volt-Heizelementen betrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgießwerkzeug der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß keine Kunststoffabfälle mehr anfallen und keine Störungen infolge des Auswerfens der Angüsse zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Spritzgießwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Spritzgießwerkzeugs ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 11.

Erfindungsgemäß ist anstelle eines Verteilerkanals in Form eines gebogenen Tunnelangusses ein Heißkanal vorgesehen. Dies gewährleistet den Vorteil, daß während des Spritzgießvorgangs das Kunststoffmaterial plastisch bleibt und über denselben Kanal beim nächsten Spritzzyklus sofort weitergespritzt werden kann. Darüber hinaus kann das Formteil einfach ausgeworfen werden, ohne daß Kunststoffabfälle anfallen. Aufgrund des Wegfalls des gebogenen Tunnelangusses, auch Sichel- oder Bananenanguß genannt, sind auch keine Störungen insbesondere auch bei Mehrfachwerkzeugen zu befürchten und es können auch diverse andere Kunststoffarten verarbeitet werden, bei denen ein Herausziehen des Sichelangusses kunststoffbedingt nicht möglich war.

Der Heißkanal kann in der schließseitigen Werkzeughälfte vorgesehen sein. Aufgrund dieser Konstruktion kann der Angußpunkt weiterhin an der ursprünglich verdeckten Stelle vorgesehen sein, ohne beispielsweise das Formnest zu verändern. Dabei kann das Heißkanalsystem natürlich für ein Mehrfachspritzgießwerkzeug konzipiert sein, wobei es entsprechende Verteilerkanäle sowie Heißkanaldüsen beinhaltet.

Der Heißkanal kann gemäß einer besonderen Ausgestaltung sowohl von außen als auch von innen beheizbar sein, so daß die darin befindliche Formmasse stets die gewünschte Viskosität aufweist. Bei der Innenbeheizung des Heißkanals können Heizpatronen eingesetzt sein, welche möglicherweise jeweils bis zur Spitze der Heißkanaldüse reichen. Aufgrund der miniaturisierten Form des erfindungsgemäßen Heißkanalsystems sind entsprechend kleine Heizpatronen notwendig. Es ist auch möglich, daß der Heißkanal von außen und/oder von innen partiell beheizbar ist, so daß die Plastizität der Schmelze nur in den einfriergefährdeten Bereichen aufrecht erhalten bleibt. Als Außenbeheizung können beispielsweise Heizpatronen, Rohrheizkörper, Heizbänder oder Wärmeleitrohre vorgesehen sein. So ist es auch möglich, an verschiedenen Stellen des Heißkanals unterschiedliche Heizmethoden je nach erforderlicher Wärmezufuhr vorzusehen.

Mit besonderem Vorteil kann das Heißkanalsystem als komplettes System in einem Werkzeugblock in die schließseitige Werkzeughälfte gesetzt werden. Dabei wird das gesamte Heißkanalsystem vorher komplettiert und anschließend komplett in die Auswerferseite des Werkzeugs eingesetzt. Auf diese Weise können auch Reparaturarbeiten am ausgebauten Werkzeugblock einfacher vorgenommen werden.

Das Heißkanalsystem bzw. der Werkzeugblock kann unterschiedlichste Formen aufweisen (z. B. rundeckige, rechteckige oder kreisrunde Formen), so daß das System der jeweiligen Konstruktion des Spritzgießwerkzeugs anpaßbar ist.

Das Heißkanalsystem kann weiterhin der Kontur des Formteils bzw. der Werkzeughälften angepaßt sein, so daß die Plastizität der Schmelze bis zum Formteil gewährleistet bleibt.

Zur Verhinderung des Austretens viskoser Schmelzen während der Plastifizierung beziehungsweise nach dem Spritzvorgang kann das Heißkanalsystem mit einem enstprechenden Verschlußsystem ausgestattet sein. Als ein derartiges Verschlußsystem kann ein Nadelverschlußsystem vorgesehen sein, welches auch der miniaturisierten Ausgestaltung gerecht wird.

Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert.

Diese zeigen:

Fig. 1a einen Schnitt durch einen Ausschnitt des Spritzgießwerkzeugs,

Fig. 1b einen Schnitt durch den Werkzeugblock gemäß Fig. 1a,

Fig. 2a einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform des Spritzgießwerzeugs,

Fig. 2b einen Schnitt durch den Werkzeugblock gemäß Fig. 2a;

Fig. 3a einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform des Spritzgießwerkzeugs,

Fig. 3b einen Schnitt durch den Werkzeugblock gemäß Fig. 3a

Fig. 4a einen Schnitt durch das Spritzgießwerkzeug entsprechend Fig. 1a,

Fig. 4b-d jeweils eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen des Heißkanalsystems gemäß Fig. 4a

Bezugsziffer 1 bezeichnet das Spritzgießwerkzeug in seiner Gesamtheit, jedoch ist in den jeweiligen Zeichnungsfiguren 1a, 2a, 3a sowie 4a nur der für die vorliegende Erfindung wesentliche Teil dargestellt. Das Spritzgießwerkzeug 1 besteht aus mindestens zwei Werkzeughälften, der düsenseitigen 2 sowie der schließseitigen Werkzeughälfte 3. Aus optischen Gründen ist der Angußpunkt 6 am Formteil 5 verdeckt angebracht, d. h., an dessen Gehäuserückseite oder Innenseite. Zwischen Einspritzdüse 9 und dem verdeckten Angußpunkt 6 ist ein Verteilerkanal vorgesehen, welcher als Heißkanal 4 ausgebildet ist und an die Stelle eines gebogenen Tunnelangusses tritt. Aufgrund dieser Konstruktion fällt kein Recycling-Material an im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten gebogenen Tunnelanguß, welcher zu dem verdeckten Angußpunkt führt. Darüber hinaus ergeben sich weitere Vorteile, wie beispielsweise eine geringere Gefahr von Störungen, welche durch die entformten Kunststoffsicheln vor allem bei Mehrfachwerkzeugen zu beobachten waren.

Wie aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, ist der Heißkanal 4 in der schließseitigen Werkzeughälfte 3 vorgesehen, so daß zum einen der verdeckte Angußpunkt 6 erreicht werden kann und zum anderen die düsenseitige Werkzeughälfte 2 nicht umgerüstet werden muß.

Der Heißkanal 4 ist sowohl von außen als auch von innen beheizbar, um die Formmasse stets in dem gewünschten, schmelzflüssigen Zustand zu halten. Der Heißkanal 4 wird von innen mittels Heizpatronen 7 beheizt, welche in miniaturisierter Form ausgebildet sind. Von außen erfolgt die Beheizung mittels Heizbändern 10, wobei aber ebenso andere Heizsysteme wie zum Beispiel Rohrheizkörper, Heizpatronen oder Wärmeleitrohre angebracht werden können.

Der Heißkanal 4 kann in einer alternativen Ausführungsart (vgl. Fig. 2 sowie Fig. 3) von außen und/oder von innen lediglich partiell beheizbar sein. So ist in den genannten Beispielen das angußseitige Ende des Heizkanals 4 nicht mehr von außen beheizt, da an der besagten Stelle die Innenheizung ausreichend ist. Eine lediglich im unteren Bereich angeordnete Außenbeheizung ist natürlich auch kostengünstiger.

Zweckmäßigerweise ist der Heißkanal 4 als komplettes System in einem Werkzeugblock 8 in die schließseitige Werkzeughälfte 3 einsetzbar. Das Heißkanalsystem wird demnach vorher komplettiert und komplett in die schließseitige Werkzeughälfte 3 eingesetzt. Auch für Reparaturarbeiten am Heißkanal 4 ist diese konstruktive Ausführung von großem Vorteil, da nicht an der Spritzgießmaschine repariert werden muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für unterschiedliche Formteile 5 das passende Heißkanalsystem eingebaut werden kann. Die einzelnen Werkzeugblöcke 8 sind in den Fig. 1b, 2b sowie 3b abgebildet.

Ferner kann der Werkzeugblock 8 unterschiedlichste Formen aufweisen. Einige Ausführungsarten dazu sind in den Fig. 4b bis 4c dargestellt. Beispielsweise zeigt Fig. 4b eine viereckige Form des Werkzeugsblocks 8 mit abgerundeten Ecken in der Draufsicht, Fig. 4c zeigt eine runde Form. Die jeweiligen Werkzeugblockformen dienen der individuellen Anpassung des Heißkanalsystems an das bereits vorhandene Spritzgießwerkzeug 1.

Wie aus Fig. 3a hervorgeht, ist der Heißkanal 4 der Kontur des Formteils 5 bzw. der Werkzeughälften 2, 3 angepaßt. So ist es möglich, in einfacher Weise auch den verdeckten Angußpunkt 6 eines entsprechend gebogenen Formteils 5 mit dem Heißkanal 4 zu erreichen.

Der Heißkanal 4 kann in einer besonderen Ausgestaltung, die jedoch in den Zeichnungsfiguren nicht näher dargestellt ist, mit einem Verschlußsystem ausgestattet sein, welches sich an dem angußseitigen Ende des Heißkanals befindet. Das Verschlußsytem verhindert ein unerwünschtes Austreten der Viskosenschmelze aus dem Heißkanal 4. Vorteilhafterweise ist dabei als Verschlußsystem ein Nadelverschlußsystem gewählt, welches den miniaturisierten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Heißkanals 4 entspricht.

Alles in allem gewährleistet die vorliegende Erfindung einen erheblichen Fortschritt in Bezug auf die Technik des Anbringens von verdeckten Angußpunkten an Kunststoff-Spritzgießteilen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Spritzgießwerkzeug

2

Düsenseitige Werkzeughälfte

3

Schließseitige Werkzeughälfte

4

Heißkanal

5

Formteil

6

Verdeckter Angußpunkt

7

Heizpatrone

8

Werkzeugblock

9

Einspritzdüse

10

Heizbänder

Claims

1. Spritzgießwerkezeug ihr Kunststoffteile, bestehend aus mindestens zwei Werkzeughälften (düsenseitige und schließseitige) sowie einem Verteiler mit mindestens einem Verteilerkanal, der zu mindestens einem an mindestens einem Kunststoffteil vorhandenen verdeckten Angußpunkt führt, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Verteilerkanals in Form eines gebogenen Tunnelangusses ein Heißkanal (4) vorgesehen ist.

2. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) in der schließseitigen Werkzeughälfte (3) vorgesehen ist.

3. Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) sowohl von außen als auch von innen beheizbar ist.

4. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) von innen mittels Heizpatronen (7) beheiz bar ist.

5. Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) von außen und/oder von innen partiell beheizbar ist.

6. Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) als komplettes System in einem Werkzeugblock (8) in die schließseitige Werkzeughälfte (3) einsetzbar ist.

7. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugblock (8) in der Draufsicht eine viereckige Form aufweist.

8. Spritzgießwerkzeug Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugblock (8) in der Draufsicht eine runde Form aufweist.

9. Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) der Kontur des Formteils (5) bzw. der Werkzeughälften (2, 3) angepaßt ist.

10. Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanal (4) mit einem Verschlußsystem ausgestattet ist.

11. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußsystem ein Nadelverschlußsystem vorgesehen ist.