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Spritzgußform
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Die Erfindung betrifft eine Spritzgußform mit heißem Formeinlauf,
mit einem auf konstanter hoher Temperatur gehaltenem Heißeinlaufblock, der eine
Öffnung für die Zufuhr geschmolzenen Harzes aufweist, welche mit Kanälen und Toren
in Verbindung steht, einem auf niedriger Temperatur gehaltenen Hohlraumbl0ck, der
die Formhohlräume mit jeweiligen Eingießöffnungen für das geschmolzene Harz enthält,
wobei der Heißeinlaufblock und der Hohlraumblock relativ zueinander derart bewegbar
sind, daß mindestens während der Injektion die Tore des Heißeinlaufblocks und die
Eingießöffnungen des Hohlraumblocks gegeneinandergesetzt werden, und daß nach Beendigung
der Injektion die Tore und die Eingießöffnungen wieder auseinanderbewegt werden,
sowie ein verbessertes Spritzgußverfahren.
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Spritzgußverfahren mit heißem bzw. mit beheiztem Formeneinlauf erfreuen
sich in der letzten Zeit zunehmenden Interesses bei den einschlägigen Fachleuten,
weil sie eine der wirksamsten Rationalisierungsmaßnahmen für das gesamte Spritzgußverfahren
ermöglichen. Mit dieser Technik können nämlich hinderliche Nebenprodukte oder Angüsse,
die normalerweise Spritzgußprodukten anhaften, vermieden werden. Es sind eine Reihe
von Beispielen praktischer Anwendungen von Spritzgußverfahren mit heißem Formeneinlauf
bekannt.
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Die Beheizung des Formeneinlaufs kann jedoch nicht bei
solchen
Gießverfahren angewandt werden, bei denen das Gewichtsverhältnis des Einlaufs zum
Gesamtgewicht des herzustellenden Gegenstandes bzw. der Gegenstände relativ groß
ist, wie dies bei der Herstellung kleiner Gegenstände oder beim gleichzeitigen Formen
einer Anzahl von Gegenständen der Fall ist. In diesen Fällen nimmt nämlich das Heißeinlaufsystem
für den Spritzgußgegenstand einen zu großen Raum ein, so daß die Anzahl der Gegenstände,
die beim gleichzeitigen Gießen mehrerer Gegenstände von einer Form mit vorgegebener
Größe hergestellt werden kann, nicht durch die Größe der Gegenstände begrenzt ist,
sondern von der Größe des Einlaufsystems, was oft zu einer völlig unzureichenden
Ausbeute führt. Dies steht der Senkung der Herstellungskosten entgegen, die gerade
das Hauptziel derartiger Spritzgußverfahren mit heißem Formeinlauf ist.
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Zur Überwindung der oben genannten Schwierigkeiten ist die in den
Fig. 1 und 2 dargestcllte Form entwickelt worden, die eine einfache und daher weniger
teure Konstruktion hat, und die insbesondere zur Verwendung beim Simultanspritzen
kleinformatiger Gegenstände in Formtechnik mit heißem Formeinlauf bestimmt ist.
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Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Form sind die Blöcke 4 und
5 der Form jeweils an einer stationären Werkzeugplatte 2 bzw. an einer bewegbaren
Werkzeugplatte 3 der Spritzgußmaschine befestigt. An den Blöcken 5 und 4 sind jeweils
ein bewegungsseitiger Hohlraumblock 20 bzw. ein stationärseitiger Hohlraumblock
20a in bestimmter Zuordnung zueinander,die später noch beschrieben wird,angeordnet.
Ein beheizter Einlaufblock wird von einem Heiß-Einlaufblockkörper 10 und einer eißspritzülse
1()a gebildet.
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Die Heißspritzhülse 10a ist an dem Block 4 befestigt und stößt mit
ihrem einen Ende an die Düse 1 einer Spritzgußmaschine derart an,daß die Injektionsöffnung
der Düse zum Einspritzen geschmolzenen Harzes mit einem Zuführkanal 11 der Heißspritzhülse
in Verbindung steht.Der Blockkörper 10 mit dem beheizten Formeinlauf ist ein rechteckiges
Teil, dessen längere Seite sich rechtwinklig zur Zeichnungsebene erstreckt und der
zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende parallele Flächen aufweist. Diese parallele
Flächen bilden die Toröffnungsflächen 15. In jede der Toröffnungsflächen 15 laufen
mehrere Leitungen oder Tore 13 hinein, die in einer Reihe angeordnet sind, welche
in Längsrichtung des Blockkörpers 10 verläuft.
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Die Tore 13 stehen mit dem in Längsrichtung des Blockkörpers 10 verlaufenden
Haupteinlauf über Zweigleitungen 12c in Verbindung, während der Haupteinlauf 12b
die Zufüröff-
nun 11 für geschmolzenes harz über den Einlaufkanal
12a mit dem Haupteinlauf 12b verbindet.
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In dem Blockkörper 10 des beheizten Einlaufs und in der Heißspritzhülse
10a sind Heizkörper 15 angeordnet, so daß diese Teile auf einer ausreichenden Temperatur
gehalten werden, um einen glatten Harzfluß durch sie hindurch sicherzustellen.
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Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 weist zwei einander gegenüberliegende
Berührungsflächen 25 auf, die mit den Toröffnungsflächen 15 des Blockkörpers 10
mindestens im Schließzustand der Form in Berührung kommen. Der bewegungsseitige
Hohlraumblock 20 weist ferner mehrere Ausnehmungen in einer Teilungsfläche 23 auf,
die die Formhohlräume 21 zum Gießen der herzustellenden Gegenstände bilden.
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Jeder Formhohlraum 21 enthält eine Einlaßöffnung 21a für geschmolzenes
Harz und Teile des Hohlraumblocks 20, die jedem der in dem Blockkörper 10 gebildeten
Tore 13 entsprechen.
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Der stationärseitige Hohlraumblock 20 weist zwei einander gegenüberliegende
Kontaktflächen 25a auf, an denen sich die entsprechenden Toröffnungsflächen 15 des
Blockkörpers 10 gleitend entlangbewegen. Zwischen dem stationärseitigen Block 20a
und dem Block 4 ist eine Feder 6 angeordnet, die diese beiden Teile auseinanderdrückt.
Der Abstand, um den diese beiden Teile auseinanderbewegbar sind, ist jedoch durch
einen Anschlag 7 begrenzt.
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In den Ilohlraumblöcken 20 und 20a sind Leitungen oder Durchlässe
für Kühlwasser gebildet, so daß die Formhohlräume auf eine Temperatur gekühlt werden
können, die niedrig
genug ist, um das Harz zu verfestigen.
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In Fig. 1 ist die Form im Injektionszustand dargestellt, in dem das
geschmolzene Harz mit hohem Druck durch die Düse der Spritzgußmaschine in die Form
eingespritzt wird, während in Fig. 2 die Form im öffnungszustand dargestellt ist,
indem die bewegbare Platte 3 der Spritzgußmaschine fortgezogen ist, um die gespritzten
Gegenstände 40 auszustoßen.
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Während des öffnens der Form, d.h. in der Übergangsperiode, in der
der Zustand der Form vom Schließzustand gemäß Fig. 1 in den Öffnungszustand gemäß
Fig. 2 überwechselt, bewirkt die Feder 6 eine Bewegung des stationärseitigen Hohlraumblocks
20a relativ zu dem Block 4. Der stationärseitige Hohlraumblock 20a wird daher relativ
zu dem Heißeinlauf-Blockkörper 10 bewegt, so daß die Berührungsflächen 25a die Öffnungen
der Tore 13 verschließen und dadurch das Auslaufen des geschmolzenen Harzes aus
den Toren verhindern.
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Gleichzeitig werden die gespritzten Gegenstände 40 von dem sich noch
in flüssigem Zustand befindenden Harz getrennt.
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Durch die Öffnung der Form wird andererseits die bewegbare Werkzeugplatte
3 zurückgezogen, bis sie gegen eine (nicht dargestellte) Basisplatte der Spritzgußmaschine
stößt. Bei dieser Gelegenheit stößt die Ausstoßstange 9 gegen einen (nicht dargestellten)
Vorsprung an der Basisplatte und wird in bezug auf den festen Block 5 gemäß Fig.
2 nach rechts bewegt. Die Ausstoßstifte 9b, die von der mit der Ausstoßstange 9
verbundenen Platte 9a getragen werden, stoßen die geformten Gegenstände 40 aus den
Formhohlräumen 21 aus.
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Bei der oben beschriebenen Form mit beheiztem Einlauf ist
die
Konstruktion der Tore in starkem Maße vereinfacht und der Abstand zwischen benachbarten
Toren, d.h. das Grundmaß in dem die Tore angeordnet sind, ist minimisiert, weil
die unabhängigen Installationen von Wärmesteuereinrichtungen und Ventilen zur Verhinderung
des Auslaufens von harz für die jeweiligen Tore fortgelassen sind. Da die Toröffnungen
von den Berührungsflächen der Hohlräume in der oben beschriebenen Weise verschlossen
werden, werden verschiedene Schwierigkeiten, wie das Auslaufen geschmolzenen Harzes
aus den Toröffnungen, weitgehend ausgeschaltet.
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Diese Konstruktion hat indessen einen schwerwiegenden Nachteil, weil
nämlich bei dieser Form der beheizte Einlaufblock, der auf einer hohen Temperatur
gehalten werden muß, über die gesamte Periode des Gießprozesses in Kontakt mit den
Hohlraumblöcken steht, die auf niedriger Temperatur gehalten werden. Die Temperatur
der Tore, die in der Nähe der Grenze zwischen den heißen und kalten Teilen angeordnet
sind, neigt daher dazu, in den Zeiten, in denen die Tortemperatur ausreichend hoch
sein muß, d.h. in den Injektionszeiten, unter diesen erforderlichen Wert abzusinken.
Andererseits wird der Hohlraumblock, der kalt genug sein muß, um eine Erstarrung
des Harzes zu ermöglichen, leicht zu warm.
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Zur Beibehaltung einer hinreichend hohen Temperatur der Tore ist vorgeschlagen
worden, den gesamten Heiß-Einlaufblock weiter auszuheizen oder eine Einrichtung
zur Beheizung speziell der Bereiche um die Tore herum vorzusehen.
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Die erste Lösung hat sich jedoch als unbrauchbar erwiesen, weil leicht
eine übermäßige Aufheizung der Harz durchgänge
stattfindet, was
möglicherweise sogar zu einem thermischen Zerfall des Harzes führen kann.
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Die zweite Lösung ist ebenfalls nachteilig, weil der Wärmefluß zu
den Hohlraumblöcken so verstärkt wird, daß eine hinreichende Kühlung der Gegenstände
verhindert wird.
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Dies führt möglicherweise zu verschiedenen Schwierigkeiten, wie dem
Verlust der Maßhaltigkeit sowie zu Ausbauchungen und Verformungen an den Gegenständen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Spritzgußform zu schaffen,
die zum gleichzeitigen Formen einer Anzahl von Gegenständen geeignet ist,und mit
der die oben erläuterten Nachteile der bekannten Spritzgußformen vermieden werden,
wobei die betreffenden Vorteile, wie die Verhinderung des Auslaufens von Harz, jedoch
beibehalten werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein
Tortemperatur-Rückgewinnungsblock vorgesehen ist, gegen den die die Tore umgebenden
Flächen in mindestens einem Teil der Zeitspanne anlegbar sind, in dem die Tore und
die Einfließöffnungen nicht aneinander anliegen.
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Grundsätzlich wird die Temperatur, die für das Gießverfahren um die
Tore des Heißeinlaufblocks herum benötigt wird, nach einer kurzzeitigen Absenkung
durch Flächenkontakt wiederhergestellt. Diese Idee wird im negativen Sinne dadurch
ausgeführt, daß derjenige Teil des Heißeinlaufblocks, der das Tor umgibt, spätestens
unmittelbar vor der Injektion abgetrennt wird, so daß die Tore umgebende Bereich
des Heißeinlaufblocks weniger leicht abkühlt als dies der Fall wäre, wenn er in
Kontakt mit den Hohlraumblöcken
gehalten würde.
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Gleichzeitig kann diese Idee dadurch in die Praxis umgesetzt werden,
daß ein heißer Block, der speziell in der Nähe der Tore angeordnet ist, in Kontakt
mit demjenigen Teil des Heißeinlaufblocks, der die Tore umgibt, gebracht wird. Wenn
der Prozeß bis zum Injektionsschritt vorgeschritten ist, wird der Bereich um die
Tore herum so gehalten, daß eine leichtere Abkühlung möglich ist, so daß die Temepratur
der Tore nicht übermäßig hoch werden kann.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine neue Konstruktion
einer Heißeinlaufform, die vorteilhafterweise zur gleichzeitigen Formung einer Anzahl
von Gegenständen benutzt werden kann, ohne das geschmolzenes Harz ausläuft oder
das Tor mit geschmolzenem Harz verstopft.
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Die Form arbeitet fehlerfrei und stellt eine gute Qualität der hergestellten
Gegenstände durch entsprechende Kühlung und Härtung des Harzes sicher.
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Zunächst ist für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Form ein Heizeinlaufblock
nötig. Dieser besitzt eine Einrichtung, die ihn auf einer bestimmten hohen Tempratur
hält. Außerdem ist eine Einlaßöffnung vorgesehen, durch die das geschmolzene Harz
in den Heißeinlaufblock hineingetrieben wird. Durch Auslässe gelangt das geschmolzene
Harz aus dem Heißeinlaufblock in die Formhohlräume, und zwar durch die Tore hindurch,
bei denen es sich um enge Durchlässe handelt, und durch eine Eingießöffnung am jeweiligen
Formhohlraum.
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Ferner muß ein Hohlraumblock vorhanden sein. Dieser wird auf einer
bestimmten niedrigen Temperatur gehalten,und er
weist Hohlräume
auf, in die das geschmolzene Harz eingegeben wird und in denen es abkühlt und härtet,
damit die Gegenstände entstehen. In die Hohlräume führen Eingießöffnungen hinein,
in die das Harz aus den Toren heraus injiziert wird.
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Schließlich ist ein Block vorhanden, der die Tortemperatur nach dem
Abkühlen wiederherstellt. Dieser Tortemperatur-Rückgewinnungsblock hat die Funktion,
daß er die hohe Temperatur des Tores bei dem Kontakt des Torbereichs mit dem Heißeinlaufblock
wiederherstellt. Anders ausgedrückt: der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock heizt
den Torbereich, der infolge des direkten Kontaktes mit dem Hohlraumblock auf eine
niedrigere Temperatur gebracht worden war, wieder auf eine höhere Temperatur auf.
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Dieses vierte Erfordernis bewirkt die folgende Funktion.
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Die Tore des Heißeinlaufblocks und die Eingießöffnungen des Hohlraumblocks
für das geschmolzene Harz werden mindestens zur Zeit der Injektion in gegenseitige
Ausrichtung gebracht, so daß diejenigen Bereiche des Heißeinlaufblocks, die die
Tore umgeben, in Kontakt mit dem Hohlraumblock kommen. Der Heißeinlaufblock und
der Hohlraumblock sind jedoch so konstruiert, daß sie relativ zueinander bewegt
werden können, so daß die Tore des Heißeinlaufblocks und die Eingießöffnungen für
das geschmolzene Harz am Hohlraumblock voneinander getrennt werden, so daß der Berührungskontakt
des Torbereichs und des Hohlraumblocks unterbrochen wird. Gleichzeitig ist die Konstruktion
so, daß der schon erwähnte Tortemperatur-Rückgewinnungsblock über mindestens einen
Teil der Zeitspanne, in der die Tore des Heißeinlaufblocks von den Eingießöffnungen
des Hohlraumblocks entfernt sind, in Kontakt mit dem Torbereich ge-
bracht
wird.
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Die erfindungsgemäße Spritzgußform hat die oben erwähnten konstruktiven
Merkmale.
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Der Ausdruck "Einrichtung zur Haltung des Heißeinlaufblocks auf einer
bestimmten hohen Temperatur" bedeutet nicht eine Einrichtung, die den gesamten Teil
des Heißeinlaufblocks über die gesamte Periode des Spritzgießvorgangs auf einer
konstanten Temperatur hält. Eine solche Einrichtung würde tatsächlich außerhalb
des Rahmens der Erfindung liegen. Im einzelnen kann die Temperatur des Torbereichs
zur Zeit der Beendigung der Injektion auf ein so niedriges Niveau abgesenkt werden,
daß der freie Fluß des Harzes unterbrochen wird. Dieser Punkt bildet tatsächlich
ein kritisches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Der Ausdruck Einrichtung, die den Heißeinlaufblock auf einer bestimmten
Temperatur hält" bezeichnet daher generel eine Einrichtung, die die Temperatur des
Heißeinlaufblocks in Kombination mit der Heizung durch den Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
auf eine solche Höhe bringt, wie sie für einen freien Fluß des geschmolzenen Harzes
erforderlich ist. Dies gilt jedoch nur für die Periode,nach dem der Torbereich in
Kontakt mit dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock gebracht worden ist, bis zum Zeitpunkt
des Beginns der nächsten Injektionscharge.
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Die erfindungsgemäße Spritzgußform mit den oben beschriebenen Konstruktionsmerkmalen
kann in verschiedenen Formen praktisch realisiert werden, was im einzelnen von den
Formen der herzustellenden Gegenstände und der Art der verwendeten Spritzgußmaschine
sowie anderen Bedingungen abhängt.
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Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine konventionelle
Spritzgußform mit heißem Einlauf im Schließzustand, d.h. im Injektionszustand, Fig.
2 zeigt eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1 bei geöffneter Form, Fig. 3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Form mit beheiztem Einlauf gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schließzustand, teilweise geschnitten, Fig.
4 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung
im Schließzustand, Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die Form nach Fig. 4 im
Schließzustand, jedoch nicht bereit zu Einspritzen, Fig. 6 zeigt schematisch einen
Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Schließzustand, Fig.
7 zeigt einen Schnitt ähnlich demjenigen der Fig. 6, wobei die Form jedoch im Öffnungszustand
ist, Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung im Schließzustand, Fig. 9 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine
weitere Ausführungsform der Erfindung im Öffnungszustand,
Fig.
10 zeigt eine Darstellung der Form nach Fig. 9 im Schließzustand, Fig. 11 zeigt
schematisch einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Öffnungszustand,
Fig. 12 zeigt die Form gemäß Fig. 11 im Schließzustand, und Fig. 13 zeigt einen
schematischen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer
nicht für die Injektion bestimmten Stellung.
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Fig. 3 zeigt ein sehr einfaches Ausführungsbeispiel, das durch Veränderung
der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Form entstanden ist. Die Spritzgußform
des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 unterscheidet sich von der bekannten
Spritzgußform im wesentlichen dadurch, daß sie mit einem Regenerierblock für die
Tortemperatur ausgestattet ist.
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Im einzelnen besteht der Formblock mit heißem Formeinlauf aus einer
beheizten Einlaufbüchse 10a und einem Blockkörper 10 mit heißem Einlauf. Die heiße
Einlaufhülse 10a ist über einen Befestigungsblock 4 mit einer stationärseitigen
Werkzeugplatte 2 einer Spritzgußmaschine verbunden und daran befestigt. Der bewegungsseitige
Hohlraumblock 20 ist an einer bewegungsseitigen Werkzeugplatte der Spritzgußmaschine
mit geeigneten Befestigungsteilen angebracht, während zwischen dem bewegungsseitigen
Hohlraumblock 20 und dem Befestigungsblock 4 ein stationärseitiger Hohlraumblock
20a angeordnet ist. Eine zwischen dem stationär seitigen Hohlraumblock 20a und dem
Befestigungsblock 4 angeordnete
Öffnungsvorrichtung 6 drückt diese
beiden Teile elastisch auseinander. Die Strecke, über die die beiden Teile sich
auseinanderbewegen können, ist durch einen Anschlag 7 begrenzt.
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In ein Ende der heißen Einlaufhülse 10a des Heißeinlaufblockes mündet
eine Zuführöffnung 11 für geschmolzenes Harz ein. Das geschmolzene Harz, d.h. das
Gießmaterial, das aus der Düse der Spritzgußmaschine heraus injiziert worden ist,
fließt also durch die Öffnung 11 hindurch.
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Das geschmolzene Harz fließt weiter durch den Einlaufkanal 12a hindurch,
der von der Öffnung 11 ausgeht und in dieselbe Richtung verläuft, in der das bewegbare
Formteil beim öffnen und Schließen der Form bewegt wird.
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Der Blockkörper 10 mit heißem Formeinlauf bildet eine Konstruktion,
die im wesentlichen rechtwinklig zu der oben erwähnten Richtung verläuft, in der
das bewegbare Formteil bewegt wird, und weist zwei parallele einander gegenüberliegende
Toröffnungsfläcnen 15 auf. In jede Toröffnungsfläche 15 münden mehrere Tore 13 entlang
der Länge des Blockkörpers 10 ein. Diese Tore stehen über entsprechende Hilfskanäle
12c mit einem Hauptkanal 12b in Verbindung, der in Längsrichtung des Blockkörpers
10 verläuft. Der Hauptkanal 12b kreuzt den Haupteinlauf 12a. In einen Teil des Blockkörpers
10 ist eine Heizvorrichtung 14 eingebettet, die den Körper 10 aufheizt, so daß das
Harz in ihm mindestens zu den Zeitpunkten der Injektion fließen kann.
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Natürlich können in der Einlaufhülse 10a erforderlichenfalls ebenfalls
Heizeinrichtungen vorgesehen sein.
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Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 weist zwei entgegen-
gesetzte
Berührungsflächen 25 auf, die an den jeweiligen Toröffnungsflächen 15 des Blockkörpers
10 mindestens im Schließzustand der Form anliegen können. Die Hohlräume 21 grenzen
an die Teilungsfläche 23 des Hohlraumblocks 20 an. Diese Hohlräume weisen jeweils
Eingußöffnungen 21a für geschmolzenes Harz auf, die sich in die Berührungsflächen
hinein an den den Stellen der Tore 13 entsprechenden Stellen der Berührungsflächen
öffnen.
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Der stationärseitige Hohlraumblock 20a weist zwei einander gegenüberliegende
Berührungsflächen 25a auf, die an den jeweiligen Toröffnungsflächen 15 des Blockkörpers
anliegen können.
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Die Regenerierblöcke 30 für die Tortemperatur sind an geeigneten Bereichen
des stationärseitigen Hohlraumblocks 20a angebracht, so daß ihre Berührungsflächen
35 in denselben Ebenen liegen, wie die entsprechenden Berührungsflächen 25a des
stationärseitigen Hohlraumblocks 20a.
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Auf diese Weise sind die Toröffnungsflächen 15, die Berührungsflächen
25 des bewegungsseitigen Hohlraumblocks 20, die Berührungsflächen 25a des stationärseitigen
Hohlraumblocks 20a und die Berührungsflächen 35 der Regenerierblocks für die Tortemperatur
so angeordnet, daß sie in derselben Richtung verlaufen, in die auch der bewegbare
Teil der Form bewegt wird.
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Die stationärseitigen und die bewegungsseitigen Hohlraumblöcke 20a,
20 sind jeweils mit Leitungen oder Durchgängen 24a, 24 für Kühlwasser ausgestattet,
um diese Hohlraumblöcke auf einer hinreichend niedrigen Temperatur für die Erstarrung
des Harzes zu halten.
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Im Öffnungszustand der Form,der in Fig. 3 dargestellt ist, wird der
stationäre Hohlraumblock 20a im Abstand von dem Befestigungsblock 4 gehalten, wobei
der Abstand durch den Anschlag 7 begrenzt ist. In diesem Zustand werden die Toröffnungsflächen
15 des Blockkörpers in einer Position gehalten, in der sie an den Regenerierblöcken
30 für die Tortemperatur anliegt. Daher entsteht um die Tore herum eine gleichmäßige
Temperaturverteilung infolge der Wärmeeingabe von den Regenerierblöcken 30, oder
selbst wenn eine solche Wärmeingabe nicht erwartet werden kann, erfolgt durch die
Anwesenheit der Regenerierblöcke 30 eine Unterdrückung der Wärmeabstrahlung aus
dem Torbereich, während eine kontinuierliche Wärmezufuhr von anderen Teilen des
Blockkörpers in den Torbereich hinein erfolgt.
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Auf diese Weise wird in dem Bereich um die Tore 13 herum eine Temperatur
erzeugt oder aufrechterhalten, die hoch genug ist, um die Injektion oder das Fließen
des Harzes sicherzustellen. Die bewegungsseitige Werkzeugplatte der Spritzgußmaschine
wird in diesem Zustand in Schließrichtung der Form bewegt. Im einzelnen wird zuerst
die Teilungsfläche 23 des bewegungsseitigen Hohlraumblocks 20 in Kontakt mit der
Teilungsfläche 23a des stationärseitigen Hohlraumblocks 20a gebracht. Dann drückt
eine Formschließvorrichtung den stationärseitigen Hohlraumblock 20a in Richtung
auf den Befestigungsblock 4, bis der Block 20a in Kontakt mit dem Block 4 kommt,
die Vorspannkraft der Formöffnungsvorrichtung 6 überwindet und hierdurch die Form
schließlich vollständig schließt. Während dieses Schließvorganges der Form werden
die Toröffnungsflächen 15 relativ zu den Tortemperatur-Erhaltungsblöcken 30 bewegt,
als Folge der Bewegung des stationärseitigen Hohlraumblocks 20a. Zur selben Zeit
werden die Tore 30 relativ zu den Hohlraumblocks bewegt, so daß die Toröffnungen
15
die Temperaturerhaltungsblöcke 30 freigeben und in Kontakt mit
den Berührungsflächen 25, 25a der Hohlraumblöcke kommen. Schließlich werden die
Tore 13 in Ausrichtung mit den entsprechenden Einlauföffnungen 21a für geschmolzenes
Harz gebracht.
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Die Injektion des geschmolzenen Harzes beginnt unmittelbar nach Beendigung
des Schließvorganges der Form. In dem Augenblick, in dem das Schließen der Form
beendet ist, sind nämlich die Toröffnungsflächen 15 bereits in Kontakt mit den kalten
Hohlraumblöcken und die Temperatur des Torbereichs beginnt bereits abzusinken und
die Verfestigung des Harzes in dem betreffenden Bereich zu veranlassen. Es ist daher
erforderlich, die Injektion bereits zu beginnen, bevor eine ernsthafte Verfestigung
beginnt. Wie Versuche bei normalen Spritzgußverfahren gezeigt haben, wird der kontinuierliche
Harzstrom beibehalten, wenn er einmal angefangen hat, selbst wenn die Temperatur
um den Torbereich herum erheblich abgesenkt wird.
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Wenn die Formhohlräume 21 mit dem Harz gefüllt sind, wird der Harz
fluß beendet und die Verfestigung des Harzes beginnt.
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Im Augenblick des Beginns des Erhärtens wird kein weiterer Fluß geschmolzenen
Harzes und daher auch kein Einspritzdruck mehr benötigt. Dies bedeutet, daß der
Einspritzschritt vorüber ist. Daraufhin beginnt der nächste Schritt des Kühlens,
bei dem das geschmolzene Harz, das die Formhohlräume 21 ausfüllt, von dem Injektionsdruck
freigegeben und hinreichend gekühlt wird. Während dieses Kühlschrittes bereitet
sich die Spritzgußmaschine selbst für die nächste Harzfüllung vor, durch einen Vorgang,
der als
Plastifizierung bezeichnet wird.
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Das öffnen der Form beginnt bei Beendigung des Kühlschrittes. Dieser
Öffnungsvorgang beginnt mit einer simultanen und einheitlichen Bewegung der beiden
Hohlraumblöcke 20, 20a, die durch die Formöffnungseinrichtung 6 hervorgerufen wird.
Das erhärtete Harz wird danach in den Bereichen zwischen den Toren 13 und den Einlauföffnungen
21a abgetrennt oder beschnitten, so daß die Spritzgußteile von den sogenannten Einläufen
befreit sind. Der Anschlag 7 stoppt die Bewegung des stationärseitigen Hohlraumblocks
20a, nachdem die Toröffnungsflächen 15 in die zuvor schon erwähnten Stellungen gebracht
worden sind, in denen sie an den entsprechenden Berührungsflächen 35 der Temperaturerhaltungsblöcke
30 anliegen. Dann werden die Teilungsflächen 23 und 23a auseinandergefahren, und
die geformten Gegenstände werden ausgestoßen. Nach dem Ausstoßen der geformten Gegenstände
wird der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 angehalten und ein Zyklus des Formverfahrens
ist beendet.
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Bei dem oben beschriebenen Spritzgußverfahren ist kritisch, daß die
Härtung des Harzes in einer frühen Stufe der Injektion beginnt, so daß der freie
Fluß des eingespritzten Gießharzes behindert werden kann. Als Ergebnis eines Tests,
der von den Erfindern durchgeführt worden ist, wird die Abmessungs- oder Gewichtsstabilität
bzw. -gleichmäßigkeit der hergestellten Gegenstände erheblich verbessert, wenn man
die Härtung in einem frühen Zustand des Injektionsverfahrens beginnen läßt, im Vergleich
zu dem Fall, daß das geschmolzene Harz dem Injektionsdruck bereits entzogen wird,
wenn es noch eine große Gießfähigkeit hat.
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Der Beginn des Aushärtens erfolgt bei dem erfindungsgemäßen
System
in einer frühen Stufe des Einspritzens, was bei der konventionellen Formkonstruktion
der Fig. 1 und 2 überhaupt nicht möglich ist. Ein derartig früher Beginn des Härtens
ist bei dem herkömmlichen Formsystem deshalb nicht möglich, weil hier keine Einrichtung
zum Schmelzen erhärteten Harzes im Torbereich vorgesehen ist, so daß die Tore verstopft
würden, wenn man das Harz bereits im Torbereich teilweise erhärten ließe. Daher
würde bei den bekannten Maschinen der nächstfolgende Einspritzvorgang durch die
ausge#härteten Harzteile behindert werden.
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Im folgenden wird die praktische Form des Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
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Der Tortemperatur-Erhaltungsblock 30 bildet ein wesentliches Merkmal
der Erfindung. Er dient dazu, die hinreichend hohe Temperatur des Torbereiches bei
Kontakt mit diesem zu erhalten oder wiederzugewinnen (recover), wenn die Temperatur
des Torbereiches infolge des vorhergehenden Kontaktes dieses Bereiches mit den kalten
Hohlraumblöcken abgesunken ist. Der Tortemperaturblock 30 besteht daher aus wärmeisolierendem
Material, das die Wärme weniger gut überträgt als das Material der Hohlraumblöcke,
z.B. aus Asbest, Keramik, wärmebeständigem Kunststoff oder porösem Material, oder
er ist alternativ so ausgeb#ildet, daß seine Temperatur höher ist als diejenige
der Hohlraumblöcke.
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Es hat sich erwiesen, daß der zuerst genannte Weg, bei dem der Tortemperatur-Wiedergewinnungsblock
30 ein wärmeisolierendes Material enthält oder aus diesem besteht, praktikabel ist
und zu ausreichenden Ergebnissen führt.
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Vorzugsweise besteht der Tortemperatur-Wiederherstellungs block jedoch
aus einem zusammengesetzten Material in Form
eines dünnen (etwa
1 pm bis 1 mm starken) Filmes eines Metalls auf der Gleitfläche des wärmeisolierenden
Materials, um eine bessere Verträglichkeit der verbesserten Lebensdauer und der
höheren Temperaturrückgewinnung des Torbereiches zu schaffen. Obwohl sie hier nicht
detailliert beschrieben sind, sind verschiedene Ausführungsformen des Tortemperatur-Rückgewinnungsblockes
aus zusammengesetzten Materialien (Verbundmaterialien),zu denen auch verschiedene
Wärmeisolationsmaterialien gehören, möglich.
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Der zuletzt genannte Weg, bei dem der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
auf einer Temperatur gehalten wird, die größer ist als diejenige des Hohlraumblockes,
ist günstiger. Der angestrebte vorteilhafte Effekt entsteht dadurch, daß der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
30 seine eigene Heizvorrichtung enthält, so daß die Temperatur des Blocks 30 mindestens
höher gehalten wird als die Temperatur der Hohlraumblöcke. Es ist klar, daß die
Wirkung der Temperatur-Rückgewinnung erheblich verbessert wird, indem die Temperatur
des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks 30 im wesentlichen gleich oder höher gehalten
wird als die vorbestimmte Temperatur,auf die der Heiß-Einlaufblock aufgeheizt wird.
Ein stabiler und gleichmäßiger Gießvorgang der Gegenstände wird ferner dadurch sichergestellt,
daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine konstante hohe Temperatur des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks
30 aufrechterhält.
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Hierzu kann beispielsweise eine elektrische Heizung, die Zirkulation
eines heißen Heizmediums oder Wärmerohre vorgesehen sein, um den Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
30 zu heizen. Diese Maßnahmen bieten den Vorteil einer einfachen Temperaturregelung
zur Aufrechterhaltung der kon-
stanten hohen Temperatur des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks.
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Die i;ähigkeit der Rückqewinnung bzw. Aufrechterhaltung der hohen
Temperatur des Torbereichs wird vergrößert, indem man die Temperatur des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks
selbst hinreichend hoch macht. Eine zu hohe Temperatur dieses Blocks verursacht
jedoch verschiedene Schwierigkeiten, wie einen Zerfall des Harzes und dgl.
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Um den Temperatur-Rückgewinnungseffekt zu erzielen, ohne dabei eine
übermäßige Aufheizung des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks zu verursachen, wird
vorgeschlagen, den Block aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit und großer
Wärmekapazität, großer spezifischer Wärme und spezifischem Gewicht herzustellen.
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Von diesem Gesichtspunkt aus wird vorzugsweise als Material des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks
Kupfer oder seine Legierungen verwandt, obwohl auch andere Metalle generell anwendbar
sind.
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Um ferner eine gute Temperatur-Rückgewinnung um die Tore des Heißeinlaufblocks
sicherzustellen, wird vorzugsweise eine Einrichtung benutzt, die den Torbereich
des Heißeinlaufblocks gegen den Tortemperatur-Rückgewinnungsblock drückt, wenn beide
in gegenseitigen Kontakt gebracht worden sind.
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Gemäß Fig. 3 sind zwei Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 an einander
gegenüberliegenden Seiten des stationärseitigen Hohlraumblocks 20a montiert. Der
Zustand des gegenseitigen Kontakts der Toröffnungsflächen 15 und der
entsprechenden
Flächen 35 der Blöcke 30 hängt von dem Zustand der Befestigung der Blöcke 30 und
des Blocks 20a ab, was wiederum von der Beziehung zwischen dem Abstand einer Berührungsfläche
35 von der anderen und dem Abstand einer Toröffnungsfläche 15 von der anderen abhängt.
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Der optimale Befestigungszustand ist theoretisch erzielbar, jedoch
scheitert die praktische Ausführung oftmals an den thermischen Ausdehnungen der
einzelnen Teile und/oder an den praktischen Genauigkeitsgrenzen der mechanischen
Bearbeitung. Die Befestigung kann übermäßig stramm erfolgen, so daß die glatte Bewegung
der beiden Teile behindert wird, oder sie kann andererseits auch zu lose sein, so
daß ein unzureichender Kontakt zwischen beiden Teilen besteht.
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Dieses Problem wird in günstiger Weise dadurch umgangen, daß mindestens
einer der Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 rechtwinklig zur Berührungsfläche
35 um einen bestimmten Betrag verschiebbar gemacht wird, und eine Spannvorrichtung,
beispielsweise in Form einer Feder, vorgesehen wird. Diese Einrichtung wird ganz
allgemein als "Einrichtung zur federnden Vorspannung des Tortemperaturblocks in
Kontakt mit dem heißen Einlaufblock" bezeichnet.
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Eine Verwendung dieser Einrichtung ist nicht nur bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 möglich, sondern auch bei den übrigen beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Die obige Beschreibung erfolgte hauptsächlich in Verbindung mit der
Temperatur-Rückgewinnungsleistung des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks bei der
Erzielung der gewünschten hohen Temperatur des Torbereichs.
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Neben dem beschriebenen Temperatur-Rückgewinnungseffekt kann der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
eine zusätzliche Rolle bei der Verhinderung des Auslaufens geschmolzenen Harzes
spielen. Das Auslaufen geschmolzenen Harzes aus den Toren 13 wird dadurch verhindert,
daß die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke an den Toröffnungsflächen des Heißeinlaufblocks
anliegen und diese verschließen.
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Vorzugsweise wird eine wärmeisolierende Schicht aus Luft oder einem
anderen wärmeisolierendem Material zwischen dem Temperatur-Rückgewinnungsblock und
dem Teil, an dem der Block befestigt ist, vorgesehen.
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Im folgenden erfolgt eine Beschreibung der Bewegung des Heißeinlaufblocks
und der Hohlraumblöcke relativ zueinander.
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Die gesamte Konstruktion der Form wird stark vereinfacht, wenn man
die Anordnung so trifft, daß die Bewegung des Heißeinlaufblocks relativ zu dem Hohlraumblock
durch die Operation der Spritzgußmaschine zum öffnen und Schließen der Form verwendet,
wie im Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. 3. Allgemein ausgedrückt ist die
Hohlraumblockgruppe so konstruiert, daß sie in mindestens zwei Teile getrennt oder
unterteilt ist, nämlich den bewegbaren und stationären Teil, um die Herauslösung
der geformten Gegenstände aus der Form zu ermöglichen. Es gibt ferner einen Fall,
in dem die ohlraumblockgruppe in mehr als drei Teile unterteilt ist, um Gegenstände
mit komplizierten Formen herstellen zu können, oder wenn eine Anpassung an ein entsprechendes
Auswurfsystem für die Gegenstände erforderlich ist. In dem Fall, daß die Hohlraumblockgruppe
in zwei Teile unterteilt ist, wird vorzugsweise der Heißeinlauf-
block
relativ zu den bewegungsseitigen und stationärseitigen Hohlraumblöcken, die den
Öffnungs-- und Schließvorgang der Form begleiten, bewegbar gemacht, indem der Heißeinlaufblock
über einen Befestigungsblock an einem Werkzeugplattenpaar der Spritzgußmaschine
befestigt wird,und der stationärseitige Hohlraumblock wird mit dem Befestigungsblock
derart verbunden, daß er eine freie Bewegung mit bestimmter Länge in Richtung der
Öffnungs- und Schließbewegung der Form relativ zu dem Befestigungsblock ausführen
kann, während der bewegungsseitige Hohlraumblock an der anderen Werkzeugplatte der
Spritzgußmaschine befestigt wird.
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Der Befestigungsblock, wie er in dieser Einrichtung benutzt wird,
ist lediglich ein Zwischenverbindungsteil zur Befestigung der Form an einer Werkzeugplatte
der Spritzgußmaschine, und kann daher auch entfallen. Daß beei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel ein Befestigungsblock #orhanden ist, ist daher nicht von Bedeutung.
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Vorzugsweise erfolgt die Bewegung des Heißeinlaufblocks in die und
aus der Berührung mit den Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcken in Verbindung mit
der oder verursacht durch die Bewegung des Heißeinlaufblocks in bezug auf die Hohlraumblöcke,
was wiederum vorzugsweise in zeitlicher Beziehung mit der Offnungs- und Schließbewegung
der Form erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock an bestimmten
Teilen des stationärseitigen Hohlraumblocks oder eines Montageteiles angebracht,
das als einstückig mit dem Hohlraumblock betrachtet werden kann. Dabei wird der
Torbereich des Heißeinlaufblockes in Kontakt mit den Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcken
gebracht, wenn die Form geöffnet wird. Gleichzeitig wird beim Schließen der Form
eine Relativbewegung zwischen dem Heiß-
einlaufblock und dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
entsprechend der Bewegung des stationärseitigen Hohlraumblocks in bezug auf den
Heißeinlaufblock erzeugt, so daß der Torbereich des Heißeinlaufblocks die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke
verlassen kann.
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Eine praktische Ausführungsform der Verbindung zwischen dem stationärseitigen
Hohlraumblock und dem Befestigungsblock zur Erzielung der oben erwähnten Relativbewegung
besitzt einen Begrenzer zur Begrenzung der Relativbewegung des Befestigungsblocks
in bezug auf den stationärseitigen Hohlraumblock, so daß, wenn diese Teile um den
größtmöglichen von dem Begrenzer zugelassenen Abstand voneinander entfernt sind,
die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke an den vorbestimmten Bereichen des Heißeinlaufblockes
um die Tore herum anliegen. Ferner ist eine geeignete öffnungsvorrichtung vorgesehen,
die diese beiden Teile mit Kraft auseinanderdrückt.
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Der größte Teil der von der öffnungsvorrichtung aufgebrachten Kraft
zum Auseinanderbewegen der beiden Teile wird dadurch verbraucht, daß diejenigen
Teile des Harzes, die zwischen den Toren des Einlaufblocks ausgehärtet sind, und
die entsprechenden Kunstharz-Angüsse des Hohlraumblocks abgeschert werden. Ein Teil
der Kraft wird zur Überwindung des Reibwiderstandes zwischen den gleitenden Teilen
benötigt.
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Die Öffnungsvorrichtung kann praktisch aus einer Feder bestehen, um
das gesamte Formsystem einfacher in der Konstruktion zu machen. Wenn die öffnungsvorrichtung
jedoch eine große Kraft über einen langen Weg auszuführen hat, besteht sie vorzugsweise
aus einem Hydraulik- oder Pneuma-
tikzylinder.
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Wie schon festgestellt worden ist, ist es zweckmäßig, die Bewegungen
des Heißeinlaufblocks und des Hohlraumblocks (oder der Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke)
relativ zueinander durch die öffnungs- und Schließbewegung der Form zu bewirken.
Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Vereinfachung des gesamten Formsystems
günstig und ein praktisches Beispiel einer solchen Ausführungsform wurde bereits
unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird jedoch der gegenseitige Kontakt
des Torbereichs des Heißeinlaufblocks und des Tortemperatur-Rückgewinnungsblockes
nur über einen kleinen Teil der Periode aufrechterhalten, in der die Form geöffnet
gehalten wird, so daß die Rückgewinnung der gewünschten hohen Temperatur an dem
Torbereich in einigen Fällen eventuell nicht möglich ist.
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Um dies zu verbessern, ist eine Einrichtung vorgesehen, die eine Relativbewegung
zwischen einem Heißeinlaufblock und den Hohlraumblöcken unabhängig von der öffnungs-
und Schließbewegung der Form verursacht, so daß der Heißeinlaufblock relativ zu
den Hohlraumblöcken derart bewegt wird, daß der Torbereich des Heißeinlaufblocks
außer Kontakt mit den Hohlraumblöcken und in Kontakt mit dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
kommt, bevor die Form geöffnet wird. Unter praktischen Gesichtspunkten ist es nicht
wichtig, daß die Tore des Heißeinlaufblocks in Ausrichtung mit den Eintrittsöffnungen
für das geschmolzene Harz des Hohlraumblocks gehalten werden, nachdem der Einspritzschritt
beendet ist. Man kann daher in dieser Stufe die oben erwähnte Relativbewegung ausführen,
d.h. nach
Beendigung des Einspritzschrittes und vor dem Öffnen
der Form. Der oben genannte Effekt wird erhalten, wenn die Relativbewegung unmittelbar
vor dem Beginn des öffnens der Form eingeleitet wird.
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Um den beschriebenen Betriebsablauf auf die einfachste Weise zu erhalten,
wird vorzugsweise der Heißeinlaufblock an einem mit einem der beiden Werkzeugblöcke
der Spritzgußmaschine verbundenen Befestigungsblock in der Weise befestigt, daß
der Heißeinlaufblock unabhängig von der Offnungs- und Schließbewegung der Form bewegt
werden kann.
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Bei dem Bewegungsblock, wie er bei diesem Ausführungsbeispiel benutzt
wird, handelt es sich nicht um eine bestimmte Konstruktion, sondern nur um ein Verbindungsteil
zum Verbinden der Form mit der Werkzeugplatte, so daß der Befestigungsblock auch
entfallen oder alternativ einstückig mit dem stationärseitigen Hohlraumblock hergestellt
werden kann.
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Fig. 4 und 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Heißeinlaufform,
die grundsätzlich nach dem oben erläuterten Prinzip konstruiert ist. Ein Befestigungsblock
4, der einstückig mit dem stationärseitigen Ilohlraumblock hergestellt ist, ist
an der stationärseitigen Werkzeugplatte 2 der Spritzgußmaschine befestigt, während
der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 mit der bewegungsseitigen Werkzeugplatte 3
der Spritzgußmaschine durch geeignete Zwischenverbindungsteile verbunden ist.
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Die Düse 1 der Spritzgußmaschine ist in den Richtungen der Pfeile
A und B bewegbar, und sie liegt an einem Ende der Heißeinlaufbuchse 10a des Heißeinlaufblocks
an. Die Heißeinlaufbuchse 10a führt durch den Befestigungsblock 4 hin-
durch,
in dem sie sich in den Richtungen der Pfeile A und B relativ zum Befestigungsblock
4 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches bewegen kann.
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Zwischen dem Befestigungsblock 4 und der Heißeinlaufbuchse 10a ist
eine Vorspannvorrichtung angeordnet, die die Heißeinlaufbuchse 10a in Richtung des
Pfeiles B, also in Kontakt mit der Düse 1, treibt.
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Die Heißeinlaufbuchse 10a ist mit einem Flansch 10b versehen, der
gegen ein Teil des Befestigungsblockes 4 angelegt werden kann. Die Konstruktion
ist so getroffen, daß die Tore 13, die in dem Körper 10 des Heißeinlaufblockes gebildet
sind, mit den Einlauföffnungen 21a für geschmolzenes Harz in dem bewegungsseitigen
Hohlraumblock 20 ausgerichtet sind, wenn die Heißeinlaufbuchse 10a mit ihrem Flansch
10b an dem oben erwähnten Teil des Befestigungsblockes 4 anliegt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel bewegt sich die Düse 1 in Richtung
des Pfeiles A, überwindet die Kraft der Vorspannfeder 8, so daß die Einlaufbuchse
10a sich mit ihrem Flansch 10b während der Injektion gegen den Befestigungsblock
4 legt, wie Fig. 4 zeigt. Dann, nach Beendigung der Injektion, wird der Heißeinlaufblock
von der Vorspannfeder 8 zurückgebewegt, indem er der Bewegung der Düse 1 folgt,
wenn diese in Richtung des Pfeiles B zurückgezogen wird, so daß die Tore 13 sich
jetzt nicht mehr in Ausrichtung mit den Einlauföffnungen 21a befinden.
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Schließlich wird der Heißeinlaufblock in eine solche Stellung bewegt,
daß seine Toröffnungsflächen 15 an den Berührungsflächen 35 der Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke
30
anliegen, die an geeigneten Teilen des Befestigungsblocks 4 angebracht sind. d.h.
in die in Fig. 5 dargestellte Position. Die Bewegung des Heißeinlaufblockes in Richtung
des Pfeiles B wird beendet, wenn der Heißeinlaufblock gegen den Befestigungsblock
4 stößt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hängt die Bewegung des Heißeinlaufblocks
von der Bewegung der Düse der Spritzgußmaschine ab. Diese Konstruktion ist jedoch
weder wichtig noch kritisch. Beispielsweise kann der Kontakt des Heißeinlaufblockes
mit der Düse gleitend oder rotierend sein und die Einrichtung zum Antrieb der Bewegung
des Heißeinlaufblockes kann entsprechend der jeweiligen Berührungsart gewählt werden.
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In der letzten Zeit ist es üblich geworden, die Düse der Spritzgußmaschinen
innerhalb eines bestimmten Bereiches verschiebbar zu machen, so daß die Maschine
mit verschiedenen Arten von Formen und Formverfahren kombiniert werden kann. Man
kann daher die Bewegung der Düse in ähnlicher Weise für die Verwendung der Formbewegung
ausnutzen.
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Es ist daher möglich, die Gesamtstruktur wesentlich zu vereinfachen,
indem die Bewegung der Düse der Spritzgußmaschine als Quelle für die Antriebskraft
zur Bewirkung der Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock und dem Befestigungsblock
ausgenutzt wird (bei diesem Befestigungsblock kann es sich um denselben Körper handeln
wie bei einem der Hohlraumblöcke). Vom Standpunkt der Vereinfachung der Formkonstruktion
wird vorzugsweise der Heißeinlaufblock an der Düse der Spritzgußmaschine befestigt,
während die Düse innerhalb eines bestimmten Bewegungsbereichs bewegt werden kann.
Diese Anordnung bringt jedoch
das Problem mit sich, daß es ziemlich
schwierig ist, den Heißeinlaufblock mit der Düse zu verbinden, indem die Form an
der Spritzgußmaschine angebracht wird.
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Zur Überwindung dieser Schwierigkeit ist vorzugsweise eine Vorrichtung
vorgesehen, die den Heißeinlaufblock elastisch gegen die Düse drückt. Diese Vorrichtung
befindet sich zwischen dem Heißeinlaufblock und dem Befestigungsblock oder einem
äquivalenten Teil der Form. Sie kann im einfachsten Fall aus einer Feder bestehen.
Wenn jedoch eine Kraft über einen längeren Weg benötigt wird, kann ein hydraulischer
Zylinder oder ein pneumatischer Zylinder verwandt werden.
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Zur Eliminierung unnötiger Teile der Form erfolgt vorzugsweise die
Bewegung des Torbereiches des Heißeinlaufblocks in Richtung auf die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke
und in Gegenrichtung durch die Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock und
den Hohlraumblöcken, selbst wenn die Relativbewegung unabhängig von der Öffnungs-
und Schließbewegung der Form durchgeführt wird.
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Zu diesem Zweck sind die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke an dem
Befestigungsblock oder an einem äquivalenten Formteil befestigt, so daß der Torbereich
des Heißeinlaufblocks entsprechend der Bewegung des Heißeinlaufblocks relativ zu
den Hohlraumblöcken in und außer Kontakt mit dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
gebracht werden kann.
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Im folgenden erfolgt eine Beschreibung der Formen des Heißeinlaufblockes
selbst und der Formen des gegenseitigen Kontakts zwischen Heißeinlaufblock und Hohlraumblöcken.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Kontakt der Heißeinlaufblöcke
und der Hohlraumblöcke so, daß die Toröffnungsflächen und die Flächen, in die sich
die Einlauföffnungen für das geschmolzene Harz öffnen, mindestens zur Zeit der Injektion
in Berührung kommen dürfen. Gleichzeitig erstrecken sich diese Flächen in Richtung
der Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock und den Hohlraumblöcken. Diese
Form des Kontaktes bietet den Vorteil, daß das Abtrennen des gehärteten Harzes an
den Teilen zwischen den Toren und den Eintrittsöffnungen für das geschmolzene Harz
als Folge der Bewegung des Heißeinlaufblocks relativ zu den Hohlraumblöcken nach
einer bestimmten Zeit im Anschluß an die Beendigung der Injektion vollständig durch
Abscheren erfolgt, so daß die Trennung bei allen Gegenständen gleichmäßig durchgeführt
wird und alle Gegenstände mit derselben Maßgenauigkeit und Gleichmäßigkeit hergestellt
werden.
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Selbst wenn die Toröffnungsflächen sowie die Flächen, in die sich
die Eintrittsöffnungen für das geschmolzene Harz öffnen, in Richtung der Relativbewegung
zwischen dem Heißeinlaufblock und den Hohlraumblöcken verlaufen, bedeutet dies nicht
immer, daß diese Flächen plan sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist, sondern sie können
auch zylindrisch sein, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8.
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Gemäß Fig. 8 besit?t der Heißeinlaufblock einen Blockkörper 10 mit
zylindrischer Form, dessen Achse in Richtung der Öffnungs- und Schließbewegung der
Form verläuft. Mehrere Tore öffnen sich in der Umfangsfläche des zylindrischen Heißeinlaufblocks,
die die Toröffnungsfläche 15 bildet. Der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock 30, der
an dem stationärseitigen Hohlraumblock 20a befestigt ist, besitzt
eine
zylindrische Kontaktfläche 35, die an der zylindrischen Toröffnungsfläche 15 anliegen
kann. Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 weist eine zylindrische Kontaktfläche
25 auf, die an der zylindrischen Toröffnungsfläche des Heißeinlaufblocks anliegen
kann und in die sich die Einlauföffnungen 21a für das geschmolzene Harz öffnen,
so daß sie zur Zeit der Injektion in Ausrichtung mit den Toren kommen.
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Zur Zeit der Injektion ist die Toröffnungsfläche 15 in Kontakt mit
der Fläche 25, in der sich die Einlauföffnungen für das geschmolzene Harz befinden,und
der Heißeinlaufblock wird relativ zu den Hohlraumblöcken in Richtung der Öffnungs-
und Schließbewegung der Form bewegt, so daß die Tore 13 und die Einlauföffnungen
für das geschmolzene Harz gegeneinander verschoben werden, wobei das gehärtete Harz
zwischen ihnen abgeschert wird. Schließlich wird die Toröffnungsfläche 15 in Kontakt
mit der Kontaktfläche des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks 30 gebracht.
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Die beschriebene Anordnung der Toröffnungsfläche und der Einlauföffnungsfläche
wird der Forderung gerecht, daß diese Flächen sich in Richtung der Relativbewegung
des Heißeinlaufblocks und der Hohlraumblöcke zueinander bewegen müssen. Zusätzlich
bringt diese Anordnung den Vorteil der einfacheren Bearbeitung des Heißeinlaufblocks,
weil dieser zylindrisch ist und zusätzlich noch den weiteren Vorteil bietet, daß
eine größere Anzahl von Toren an der begrenzten Toröffnungsfläche angebracht werden
kann, so daß eine gleichzeitige Formung einer großen Anzahl von Gegenständen möglich
ist.
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Vorteile vollständig anderer Art entstehen, wenn die Kon-
struktion
so ist, daß die Toröffnungsfläche des Heißeinlaufblocks und die Berührungsfläche
des Hohlraumblocks einander zur Zeit der Injektion berühren, jedoch diese Flächen
unter einem Winkel zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock
und den Hohlraumblöcken verläuft, der ein rechter Winkel sein kann.
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In einem solchen Fall werden nämlich die oben erwähnten Einlauföffnungen
für das geschmolzene Harz im wesentlichen oder vollständig fortgelassen, so daß
die geformten Gegenstände kaum einen unnötigen Anguß oder überhaupt keinen Anguß
aufweisen, wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch detaillierter hervorgeht.
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Es sei angenommen, daß das Material oder der Körper der Harzeinlauföffnungen
gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen fortgelassen ist, bei denen die
Toröffnungsfläche und die damit zusammenwirkenden Berührungsflächen in Richtung
der Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock und den Hohlraumblöcken verlaufen.
In diesem Falle bilden die Toröffnungen selbst einen Teil des jeweiligen Formhohlraumes.
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In einem solchen Falle werden die Flächen der geformten Gegenstände
von der Toröffnungsfläche verkratzt, wenn der Heißeinlaufblock sich relativ zu dem
Hohlraumblock bewegt.
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Wenn jedoch diese Flächen unter einem Winkel zur Richtung der oben
genannten Relativbewegung zueinander verlaufen, der ein rechter Winkel sein kann,
dann tritt ein Verkratzen der Oberflächen der geformten Gegenstände durch die Toröffnungsfläche
weniger leicht auf.
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Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel einer Formkonstruktion,
bei
der die Toröffnungsfläche und die Berührungsfläche, aus der die Einlauföffnungen
für das geschmolzene Harz rechtwinklig austreten, unter einem von einem rechten
inkel abweichenden Winkel zur Richtung der oben genannten Relativbewegung angeordnet
sind.
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Gemäß den Fig. 6 und 7 hat der Heißeinlaufblock einen Körper 10, dessen
Längsseiten in eine Richtung rechtwinklig zur Zeichnungsebene verlaufen. Die Längsseiten
des Körpers 10 verlaufen also rechtwinklig zur Richtung der öffnungs-und Schließbewegung
der Form. Der Körper 10 des Heißeinlaufblocks weist zwei Toröffnungsflächen 15 auf,
die in Längsrichtung des Körpers 10 verlaufen und zur Richtung der öffnungs- und
Schließbewegung der Form schräg ausgerichtet sind. Gleichzeitig ist der Körper 10
ferner mit parallelen, einander gegenüberliegenden Kontaktflächen 16 ausgestattet,
die in Längsrichtung des Körpers 10 parallel zur Linie der öffnungs- und Schließbewegung
der Form verlaufen. In jeder Toröffnungsfläche 15 befinden sich mehrere Tore 13,
die in Längsrichtung des Körpers 10 hintereinander angeordnet und geöffnet sind.
Bei den Toren 13 handelt es sich um schmale geöffnete Kanäle.
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Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 ist mit Kontaktflächen 25 versehen,
in denen mehrere Öffnungen 21a für den Durchtritt geschmolzenen Harzes derart angeordnet
sind, daß sie zum Zeitpunkt der Injektion (s. Fig. 5) mit den entsprechenden Toren
13 ausgerichtet sind. Die Offnungen 21a führen zu den Formhohlräumen 20. Der stationärseitige
Hohlraumblock 20a trägt die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 so, daß die Kontaktflächen
16 des Körpers 10 des Heißeinlaufblocks in Kontakt mit den jeweiligen Tortemperatur-Rückgewinnungskörpern
30 gebracht werden,
wenn die Form geöffnet wird oder in einem vorbestimmten
Zustand, wie in Fig. 7 dargestellt ist.
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Die beschriebene Heißeinlaufform weist die Merkmale der Erfindung
auf. Zusätzlich ist, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, der Körper der Öffnungen
für das geschmolzene Harz fortgelassen. Die Öffnungen für das geschmolzene Harz
sind daher bei dieser Ausführungsform materiell ein Teil eines jeden Formhohlraumes,
von dem das betreffende Tor eine Wand darstellt.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem die Toröffnungsflächen
und die damit zusammenwirkenden Kontaktflächen schräg zur Richtung der Relativbewegung
zwischen dem Heißeinlaufblock und dem Hohlraumblock verlaufen, können diese Flächen
eben sein, wie dargestellt ist, oder alternativ konisch.
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Man kann auch eine Anordnung der Einläufe ähnlich derjenigen des Ausführungsbeispiels
von Fig. 3 verwenden, bei dem diese Flächen eben sind. In einem derartigen Fall
erstreckt sich ein Haupteinlauf in Längsrichtung des Körpers des Heißeinlaufblocks.
Die Toröffnungsflächen sind Rücken an Rücken parallel zu dem Haupteinlauf angeordnet.
Mehrere Tore öffnen sich in jede der ebenen Toröffnungsflächen.
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Auf diese Weise kann man eine größere Anzahl von Formteilen gleichzeitig
herstellen als mit einem Einlaufblock, der nur eine einzige Toröffnungsfläche aufweist.
Zusätzlich ist das Gleichgewicht oder die Stabilität des Heißeinlaufblocks selbst
wesentlich verbessert.
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Andererseits erhält man ähnliche Vorteile, wie diejenigen, die durch
die zylindrische Toröffnungsfläche entstehen,
d.h. eine leichte
Bearbeitung des Heißeinlaufblocks, auch, wenn man die Toröffnungsfläche konisch
macht. Gleichzeitig wird die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Gegenstände
zweckmäßigerweise erhöht, wenn die Toröffnungsfläche konisch wird, was im Falle
der zylindrischen Toröffnungsfläche geschieht.
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Fig. 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Toröffnungsflächen
und die damit zusammenwirkenden Kontaktflächen, in die sich die Durchtrittsöffnungen
für das geschmolzene Harz öffnen, rechtwinklig zur Linie der oben genannten Relativbewegung
verlaufen. Im einzelnen weist der Heißeinlaufblock gemäß Fig. 9 und 10 einen Körper
10 auf, dessen Längsseiten rechtwinklig zur Zeichnungsebene verlaufen und einen
im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt über die gesamte Länge des Körpers 10
haben, mit Ausnahme eines Einlaufkanals 12a, von Zweigkanälen 12c und Toren 13.
Der Körper des Heißeinlaufblocks ist ein Teil, dessen Längsachse rechtwinklig zur
Zeichnungsebene verläuft und das einen Hauptkanal 12b aufweist, der in Längsrichtung
verläuft. Der Körper 10 besitzt ferner zwei im wesentlichen ebene Kontaktflächen
16, die parallel zu dem Hauptkanal 12b verlaufen und zur Richtung der Öffnungs-und
Schließbewegung der Form geneigt sind. Diese beiden Kontaktflächen 16 konvergieren
in einem Punkt unterhalb des Körpers des Heißeinlaufblocks. Jede Kontaktfläche 16
ist teilweise mit einer wärmeisolierenden Ausnehmung 17 bedeckt. Das untere Ende
des K#irpers 10 bildet eine im wesentlichen ebene Toröffnungsfläche 15, die rechtwinklig
zur Richtung der Öffnungs- und Schließbewegung der Form verläuft. In dem Körper
10 des Heißeinlaufblocks sind mehrere Tore 13 vorhanden, die in einer Reihe angeordnet
sind
und sich in die Toröffnungsfläche 15 hinein öffnen. Diese
Tore 13 stehen über die jeweiligen Zweigkanäle 12c mit dem Hauptkanal 12b in Verbindung.
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Der stationärseitige Hohlraumblock 20a ist so geformt, daß er den
Körper 10 des Heißeinlaufblocks von beiden Seiten her einschließt. Er besitzt zwei
Kontaktflächen 25, gegen die die beiden Kontaktflächen 16 des Heißeinlaufblocks
mindestens zum Zeitpunkt der Injektion gelegt werden können. An vorbestimmten Stellen
des Hohlraumblocks 20a sind zwei Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 angeordnet.
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Jeder dieser Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 weist eine Kontaktfläche
35 auf, die gegen die entsprechende Kontaktfläche 16 des Heißeinlaufblocks gelegt
werden kann, sowie eine Heizvorrichtung 34. Zum Vorspannen der jeweiligen Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke
30 gegen die Kontaktflächen 16 ist eine Vorspanneinrichtung 31 vorgesehen.
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Die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 sind gleitend an dem stationärseitigen
Hohlraumblock angebracht, so daß sie in die Richtung bewegt werden können, in die
die Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung 31 weist.
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Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 weist mehrere Formhohlräume
21 auf, die den einzelnen Toren des Heißeinlaufblocks entsprechende Öffnungen für
geschmolzenes Harz besitzen. Der Hohlraumblock 20 hat ferner eine Oberfläche 25,
in die hinein sich die oben erwähnten Einlauföffnungen 21a öffnen. Die Oberfläche
25 kann mindestens im Zeitpunkt der Injektion in Kontakt mit der Toröffnungsfläche
gebracht werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird diese Fläche 25
von derselben Oberfläche gebildet, wie die Teilungsfläche 23. Auf diese Weise bildet
die Fläche 25 einen Teil der Teilungsfläche 23, die die benachbarten
Formhohlräume
voneinander trennt.
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Beim Einsatz der Form sind während der Injektion, bei der die Form
gemäß Fig. 9 geschlossen gehalten wird, die Formhohlräume 21 sowohl von den Hohlraumblöcken
als auch von der Toröffnungsfläche 15 des Heißeinlaufblocks geschlossen. Zur selben
Zeit werden die Kontaktflächen 16 des Heißeinlaufblocks in Berührung mit den Kontaktflächen
25a des stationärseitigen Hohlraumblocks 20a gehalten, während die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke
30 an den wärmeisolierenden Ausnehmungen der entsprechenden Kontaktflächen 16 anliegen.
Auf diese Weise sind die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 außer Berührung mit
dem Heißeinlaufblock gebracht.
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Wenn anschließend die Form geöffnet wird oder nachdem eine vorbestimmte
Zeit nach Beendigung der Injektion verstrichen ist, wird der Heißeinlaufblock relativ
zu beiden llohlraumblöcken in Richtung der Öffnungs- und Schließbewegung der Form
bewegt, so daß die Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke 30 in Kontakt mit den in unmittelbarer
Nähe der Tore 13 liegenden Bereichen der Kontaktfläche 16 kommen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Toröffnungsfläche
und die Fläche, in die hinein die Öffnungen für das geschmolzene Harz sich öffnen,
rechtwinklig zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Heißeinlaufblock und
den Hohlraumblöcken. Die Einlauföffnungen für das geschmolzene Harz an den einzelnen
Gießformen sind nicht erforderlich und somit fortgelassen worden.
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Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der Fig. 3, 6 und 7,
sowie 9 und 10 berührt die Toröffnungsfläche die
entsprechende
Fläche, in die hinein sich die Eintrittsöffnungen für das geschmolzene Harz erstrecken,
mindestens zum Zeitpunkt der Injektion und diese Flächen sind sämtlich im wesentlichen
eben. Dieses Merkmal bietet den Vorteil, daß eine geringe Differenz der thermischen
Ausdehnung zwischen den Kontaktflächen zulässig ist, dank der ebenen Form dieser
Flächen, und daß derartige unterschiedliche thermische Ausdehnungen keine unzulässig
hohen und ungleichmäßigen Innenspannungen in der Form verursachen.
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Daher wird stets ein guter Flächenkontakt zwischen den Kontaktflächen
aufrechterhalten.
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Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 6,7 und 9, 10 sind die Tortemperatur-Rückgewinnungskörper
so hergestellt, daß sie den Heißeinlaufblock in der Nähe der Tore an Stellen berühren,
die jedoch nicht die Toröffnungsflächen sind.
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Diese Anordnung ist recht wirksam und nützlich, wenn sie in Kombination
mit einigen speziellen Formen des Heißeinlaufblocks verwandt wird.
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Diese Anordnung kann jedoch das Problem des Auslaufens mit sich bringen,
d.h. des Auslaufens geschmolzenen Harzes aus den Toren, weil die Tore von den Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcken
nicht dicht geschlossen gehalten werden.
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Dieses Problem kann jedoch dadurch gelöst werden, daß das Harzmaterial
im Torbereich normalerweise verfestigt ist, wenn die Tore geöffnet werden und nur
unmittelbar vor dem Beginn der nächsten Injektionscharge von neuem schmilzt. Dieser
kritische Zustand wird eingestellt, indem man die Wärmeisolierung oder die Wärmekapazität
der Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcke in geeigneter Weise wählt oder alternativ
durch geeignete Wahl der Zeitdauer, über die der Torbereich des Heißeinlaufblocks
in Kontakt
mit den Tortemperatur-Rückgewinnungsblöcken gehalten
wird.
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Im folgenden wird die am weitesten entwickelte Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 näher erläutert. Der Körper 10
des Heißeinlaufblocks ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Block, der sich zweidimensional
in der Richtung rechtwinklig zur Richtung der Öffnungs- und Schließbewegung der
Form erstreckt.
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Der Körper 10 weist eine Anzahl zylindrischer oder säulenförmiger
stangenähnlicher Teile 18 auf, die von ihm in Richtung der Öffnungs- und Schließbewegung
der Form abstehen. Jedes stangenähnliche Teil 18 hat keine eigene Heizvorrichtung.
Das untere Ende eines jeden stangenförmigen Teiles 18 bildet die Toröffnungsfläche
15, in die hinein sich ein einziges Tor 13 in Form eines schmalen Kanals öffnet.
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Die Umfangsfläche dicht über der Toröffnungsfläche hat konische Form
und bildet eine konische Kontaktfläche 19, die mit der darüber angeordneten zylindrischen
Fläche 16 verbunden ist. Der zwischen der zylindrischen Kontaktfläche 16 und dem
Körper 10 liegende Bereich des stangenförmigen Teils hat einen Durchmesser, der
kleiner ist als derjenige der zylindrischen Kontaktfläche 16. Jedes Tor 13 ist über
einen Zweigkanal 12c mit dem Hauptkanal 12b verbunden, der in Längsrichtung und
quer zu dem Körper 10 des Heißeinlaufblocks verläuft. Der Hauptkanal 12b steht über
einen Ansatz 12a mit der Düse der Spritzgußmaschine in Verbindung.
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Der stationärseitige Hohlraumblock 20a weist Bohrungen auf, die die
jeweiligen stangenförmigen Teile 18 umgeben.
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Der Boden einer jeden Bohrung bildet eine konische Kon-
taktfläche
25a, die in Kontakt mit der Kontaktfläche 19 eines jeden stangenförmigen Teils 18,
mindestens zum Zeitpunkt der Injektion, gebracht werden kann.
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Der Körper 10 des Heißeinlaufblocks ist selbst an dem Befestigungsblock
4 angebracht.
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Der stationärseitige Hohlraumblock 20a ist mit dem Befestigungsblock
4 derart verbunden, daß er durch den Offnungsvorgang der Form einen vorbestimmten
Abstand von diesem erhält und beim Schließvorgang der Form näher an ihn herangebracht
wird.
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Der bewegungsseitige Hohlraumblock 20 weist mehrere Formhohlräume
21 auf, die Einlaßöffnungen 21a für das geschmolzene Harz bilden. Die Einlaßöffnungen
21a entsprechen jeweils den Toren 13. Ferner ist der Block 20 mit einer Teilungsfläche
23 versehen, die gegen die Teilungsfläche 23a des stationärseitigen Hohlraumblocks
20a gelegt wird, wenn die Form geschlossen gehalten wird.
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Ein Trägerkörper 30a verläuft zweidimensional parallel zu dem Körper
10 des Ileißeinlaufblocks. Der Trägerkörper 30a enthält eine Heizvorrichtung und
ist an dem stationärseitigen Hohlraumblock 20a über ein wärmeisolierendes Teil 33
befestigt. Der Trägerkörper 30a trägt mehrere Kontaktteile 30b, die den stangenförmigen
Teilen 18 des Körpers 10 entsprechen. Jedes Kontaktteil 30b ist rohrförmig und seine
Innenwand bildet eine Kontaktfläche 35, die so geformt und dimensioniert ist, daß
sie in engen Kontakt mit der Kontaktfläche 16 des stangenförmigen Teils 18 gebracht
werden kann. Der Trägerkörper 30a, die Kontaktteile 30b und die wärmeisolierenden
Materialien 33 bilden in Kombi-
nation einen Tortemperatur-Rückgewinnungsblock.
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Beim Betrieb werden der Befestigungsblock 4 und der stationärseitige
Hohlraumblock 20a in Kontakt miteinander gehalten, und der Block 20a und der bewegungsseitige
Hohlraumblock 20 werden ebenfalls in Kontakt miteinander gehalten, wie Fig. 11 zeigt,
wenn die Form im Schließzustand ist. In diesem Zustand ist das Kontaktteil 30b so
angeordnet, daß es den mittleren Bereich reduzierten Durchmessers eines jeden stangenförmigen
Teils 18 umgibt, so daß dieses nicht mit dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock in
Berührung kommt, während die Kontaktfläche 19, die das Tor eines jeden stangenförmigen
Teils 18 umgibt, in Kontakt mit der entsprechenden Kontaktfläche 25a des stationärseitigen
Hohlraumblocks 20a gehalten wird.
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Das Öffnen der Form beginnt mit der Trennung des Befestigungsblocks
4 von dem stationärseitigen Hohlraumblock 20a.
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Die Kontaktfläche 19 eines jeden stangenförmigen Teils 18 ist daher
von der Kontaktfläche 25a des stationärseitigen Hohlraumblocks gelöst, und die Kontaktfläche
16 eines jeden stangenförmigen Teils 18 ist in Kontakt mit der Kontaktfläche 25
des entsprechenden Kontaktteils 30b gebracht.
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Schließlich wird die Form geöffnet, um den Zustand ~der in Fig. 12
dargestellt ist, einzunehmen.
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Eines der charakteristischen Merkmale dieser Konstruktion besteht
darin, daß mehrere stangenförmige Teile, die in Richtung der oben schon erwähnten
Relativbewegung zwischen dem Hohlraumblock und dem Heißeinlaufblock verlaufen, einen
Teil des Heißeinlaufblocks bilden, und daß von den Toren jedes an der Stirnseite
des stangenförmigen Teils angeordnet ist. Hierdurch wird die Freiheit bei der Anord-
nung
der Hohlräume erheblich vergrößert. Gleichzeitig wird die Wårmezufuhr zu den Formhohlräumen
in günstiger Form minimisiert, weil der Kontakt des Hohlraumblocks und des Heißeinlaufblocks
miteinander durch die Stirnbereiche der stangenförmigen Teile erfolgt, deren thermische
Trägheit hinreichend klein ist, um eine gute Formung sicherzustellen, d.h. eine
gute Kühlung und Aushärtung des Harzes. Die Rückgewinnung der hohen Temperatur des
Torbereichs bei Kontakt mit dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock, erfolgt in einer
kürzeren Zeit als die Abkühlung.
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Dieses charakteristische Merkmal des überlegenen Wärmeausgleichs wird
durch die Tatsache belegt, daß die Form zufriedenstellend arbeitet, ohne daß besondere
Einrichtungen erforderlich wären, durch die der Torbereich auf einer konstanten
hohen Temperatur gehalten wird.
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Das zweite charakteristische Merkmal besteht darin, daß jedes stangenförmige
Teil 18 einen mittleren Bereich reduzierten Durchmessers hat, d.h. die Stirnseite
oder das stirnseitige Ende des stangenförmigen Teiles,an dem das Tor angebracht
ist, hat einen größeren Durchmesser als die übrigen Bereiche des stangenförmigen
Teiles, so daß der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock so angeordnet werden kann,
daß er dem Zwischenstück reduzierten Durchmessers des stangenförmigen Teils mindestens
zum Zeitpunkt der Injektion gegenüberliegt, während er mit dem Torbereich des stangenförmigen
Teils nur in Berührung kommt, nachdem dieses die Einlaßöffnung des Hohlraumblocks
für geschmolzenes Harz verlassen hat. Diese Anordnung zeigt daher eine wirksame
und praktische Konstruktion, die eine schnelle Rückgewinnung der hohen Temperatur
des Torbereichs des stangenförmigen Teiles ermöglicht, das durch den vorherigen
Kontakt mit dem kalten Hohlraumblock gekühlt worden ist.
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Im folgenden erfolgt eine Beschreibung der möglichen Formen des stangenförmigen
Teiles des Heißeinlaufblocks und des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks sowie der
Formen des gegenseitigen Kontaktes des stangenförmigen Teiles und des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks.
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Unter nochmaliger Bezugnahme auf das oben angeführte zweite charakteristische
Merkmal dieser Ausführungsform erhält man einen besseren Kontakt zwischen dem stangenförmigen
Teil und dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock, indem man das stangenförmige Teil
des Heißeinlaufblocks mit einer umgekehrt konischen Umfangsfläche versieht, deren
Durchmesser zum unteren Ende des stangenförmigen Teiles hin, an dem das Tor angeordnet
ist, ansteigt. Der Kontaktbereich des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks erhält
eine einsprechende umgekehrt konische Kontakt-Innenfläche.
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Diese Art des gegenseitigen Kontaktes erhält man nur durch eine hochpräzise
Positionssteuerung des Heißeinlaufblocks in bezug auf den Tortemperatur-Rückgewinnungsblock,
denn anderenfalls kann der gegenseitige Kontakt unzureichend sein, oder er kann
im Gegenteil zu stark sein, so daß eines der beiden gegeneinandergedrückten Teile
zu Bruch geht. Es ist bemerkenswert, daß die Präzisionsanforderungen geringer sind,
und daß ein Brechen der Teile verhindert wird, indem man einen federnden Kontakt
zwischen dem stangenförmigen Teil und dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock vorsieht.
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Diesen federnden Kontakt erhält man, indem man vorsieht, daß der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
aus einem Trägerkörper und Kontaktteilen besteht, die von dem Trägerkörper getragen
werden und die mittels einer geeigneten
Spannvorrichtung, beispielsweise
durch Federn, in Richtung der Relativbewegung des Heißeinlaufblocks zu dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
frei bewegbar sind, so daß die Kontaktteile federnd gegen die entsprechenden stangenförmigen
Teile gedrückt werden können.
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Eine praktische Ausführungsform dieses Beispiels ist in Fig. 13 dargestellt.
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Ein Trägerteil 30a, das eine Heizvorrichtung 34 enthält, ist mit abgestuften
Bohrungen versehen, von denen jede ein entsprechendes Kontaktstück 30b aufnehmen
kann. Das Kontaktstück hat eine generell zylindrische Form und ist mit einem Flansch
versehen, der gegen die Stufe der Bohrung gelegt wird. Eine Spannvorrichtung in
Form einer Blattfeder oder Tellerfeder 31 ist hinter dem Kontaktstück 30b angeordnet,
das seinerseits von einem Haltestück 30c festgehalten wird. Das Kontaktstück 30b
wird in bezug auf das Trägerstück 30a so gehalten, daß es um ein bestimmtes Maß
federnd bewegt werden kann.
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Ein stangenförmiges Teil 18, das an den Heißeinlaufblock angesetzt
ist, ist bewegbar in der Bohrung des Kontaktstückes 30b angeordnet. Das stangenförmige
Teil hat eine umgekehrt konische Umfangsfläche, deren Durchmesser nach unten hin
größer wird. Am unteren Ende befindet sich das Tor 13. Diese umgekehrt konische
Umfangsfläche bildet die Kontaktfläche 16 des stangenförmigen Teiles 18. Die Bohrung
des Kontaktteiles 30b besitzt eine Innenfläche, von der ein Teil umgekehrt konische
Form hat, die der umgekehrt konischen Kontaktfläche 16 des stangenförmigen Teiles
angepaßt ist. Diese umgekehrt konische Innenfläche des Kontaktstückes 30b bildet
dessen Kontaktfläche 35. Der
Durchmesser der Bohrung des Kontaktstücks
30b ist natürlich groß genug, um mit Abstand den anderen Teil als die Kontaktfläche
16 des stangenförmigen Teiles zu umgeben.
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Bei dieser Konstruktion wird eine geringfügige Verschiebung der Position
des stangenförmigen Teiles 18, bei der es in Kontakt mit dem Kontaktstück 30b kommt,
absorbiert, und infolge des federnden Kontaktes erreicht, daß die oben aufgezählten
Vorteile erzielt werden.
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Ein stabiler gegenseitiger Kontakt des stangenförmigen Körpers mit
dem Temperatur-Rückgewinnungsblock ist auch mit der in den Fig. 11 und 12 dargestellten
Form des stangenförmigen Teiles 18 erzielbar. Im einzelnen erfolgt der gegenseitige
Kontakt des stangenförmigen Teiles und des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks durch
einen radialen Kontakt zwischen der zylindrischen Innenfläche einer Bohrung und
einer zylindrischen Außenfläche eines zylindrischen Körpers. Bei dieser Konstruktion
wird aber kein stabiler gegenseitiger Kontakt gewährleistet. Diese Anordnung kann
jedoch so modifiziert werden, daß ein stabiler gegenseitiger Kontakt durch federndes
Angreifen dieser beiden Flächen aneinander erzielt wird.
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Zu diesem Zweck steht derjenige Bereich des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks,
der mit dem stangenförmigen Teil in Kontakt kommen soll, radial nach innen vor,
d.h. er hat einen reduzierten Innendurchmesser. Der radial nach innen vorstehende
Teil ist mit geeigneten Schlitzen versehen, die in Achsrichtung des stangenförmigen
Teiles weisen. Beim Betrieb wird das stangenförmige Teil kräftig in Kontakt mit
dem radial nach innen vorstehenden Teil des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks derart
gedrückt, daß die Schlitze sich auseinanderspreizen und dadurch der ge-
wünschte
feste gegenseitige Kontakt erzielt wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 müssen die st;lncjc~rlL#ürnli<Icn
Teile des tieißeinlaufblocks korrekt durch entsprechende Kontaktstücke aufgenommen
und mit diesen kontaktiert werden, die an dem Trägerteil des Tortemperatur-Rückgewinnungsblocks
befestigt sind. Zu diesem Zweck müssen die Kontaktstücke-mit hoher Präzision an
dem Trägerteil angeordnet werden, so daß sie genau mit den entsprechenden stangenförmigen
Teilen ausgerichtet sind. Eine solche Arbeit der Anordnung und Befestigung der Kontaktstücke
mit hoher Präzision ist extrem schwierig auszuführen. Außerdem kann die Präzision
leicht durch mögliche thermische Ausdehnungen der benachbarten Teile verloren gehen.
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Diese Schwierigkeit kann jedoch dadurch überwunden werden, daß die
Kontaktstücke an dem Trägerteil und relativ zu diesem bewegbar montiert werden.
Die Richtung der gewünschten Relativbewegung verläuft normalerweise rechtwinklig
zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
und dem Heißeinlaufblock. Auf diese Weise besteht der Tortemperatur-Rückgewinnungsblock
vorzugsweise aus einem Trägerteil und Kontaktstücken, die mit entsprechenden stangenförmigen
Teilen des Heißeinlaufblocks in Flächenkontakt kommen können. Die Kontaktstücke
sind an dem Trägerteil und relativ zu diesem in Richtung rechtwinklig zur Relativbewegung
zwischen dem Tortemperatur-Rückgewinnungsblock und dem Heißeinlaufblock frei bewegbar.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ersieht man, daß die Erfindung in
Form verschiedener Ausführungen realisiert
werden kann, von denen
jede die ihr eigenen besonderen Vorteile aufweist. Die Vorteile der Erfindung können
insgesamt wie folgt zusammengefaßt werden: Anwendbarkeit bei den verschiedensten
Arten von Gegenständen infolge der verschiedenen möglichen und bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, gute Eignung für die gleichzeitige Erzeugung einer großen Anzahl
von Gegenständen, einfache Handhabung durch zuverlässige Funktion, günstige Herstellungskosten
durch relativ einfache Konstruktion, usw.
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