DE4112364A1 - Spritzgiessverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents
Spritzgiessverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Eine Einspritzanlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist
aus der DE-PS 30 24 197 und aus der DE-PS 38 37 713 bekannt.
In der Praxis hat sich insbesondere bei komplizierten und filigranen
Formen, wie sie in der Schmuckindustrie bei der Gestaltung von
Schmuckstücken häufig auftreten, gezeigt, daß eine zu hohe
Temperatur der Spritzgießform eine zum Teil erhebliche Qualitäts
minderung durch deren thermische Ausdehnung nach sich zieht. Die
Spritzgießform ist überfüllt, was bei präzisen und teuren Gußteilen
zum Ausschuß führt und somit die Rentabilität beeinträchtigt.
Darüber hinaus ist die Abkühlzeit der zum Einspritzen verwendeten
thermoplastischen Masse sehr lange, was entsprechend eine Verlang
samung des Arbeitsprozesses und damit einen ungenügenden Stück
durchsatz zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese aus der hohen Temperatur der
Spritzgießform resultierenden Nachteile zu beheben, insbesondere den
Ausschuß zu verringern und den Arbeitsprozeß zu beschleunigen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht daher darin, durch eine
kontrollierte Kühlung der Form über die Auflageplatte und die
Anpreßplatte die thermischen Probleme und die daraus folgenden
negativen Einflüsse auf die Wirtschaftlichkeit dieser Spritzgieß
verfahren auf ein Minimum zu reduzieren.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
eine automatische Steuerung der Dauer der Kühlzeit vor, in
Abhängigkeit von der jeweiligen Spritzgießform, so daß einerseits
eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist, andererseits aber eine
unnötig lange Verweildauer der Spritzgießform zwischen Auflageplatte
und Anpreßplatte vermieden werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das
verwendete Kühlmittel einen geschlossenen Kreislauf durchläuft und
insbesondere vor dem Rücklauf in ein Kühlmittelreservoir eine im
Arbeitsbereich der Spritzgießvorrichtung angeordnete Kühlplatte
durchläuft. Das Kühlmittel ist hier zwar durch das Durchlaufen von
Auflageplatte und Anpreßplatte auf eine höhere Temperatur gebracht,
d. h., es weist nicht mehr die ursprüngliche, im Kühlmittelreservoir
eingestellte Temperatur auf, die Temperatur ist jedoch noch niedrig
genug, um eine Kühlplatte vorzukühlen, auf der die Spritzgießformen
vor der Verarbeitung abgestellt werden; diese "Vorbereitungskühlung"
der Spritzgießformen bewirkt eine weitere Verbesserung des Arbeits
ergebnisses und insbesondere eine weitere Abkürzung des Einspritz- und
Abkühlzyklus.
Ein Ausführungsbeispiel einer Spritzgießvorrichtung, mit der das
erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, wird nun anhand von
Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Spritz
gießarbeitsplatzes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kühlmittelkreis
laufes,
Fig. 3 Schnittdarstellungen der Auflageplatte,
Fig. 4 Schnittdarstellungen der Anpreßplatte, und
Fig. 5 Schnittdarstellungen der Kühlplatte.
Der in Fig. 1 dargestellte Spritzgießarbeitsplatz beinhaltet die
eigentliche Spritzgießvorrichtung 10, bei der eine Spritzgießform,
insbesondere eine zweiteilige Gummiform 20 zwischen einer Auflage
platte 11 und einer Anpreßplatte 12 eingespannt wird. Eine solche
Spritzgießvorrichtung ist in der DE-PS 30 24 197 ausführlich
dargestellt und braucht deshalb hier nicht näher erläutert zu
werden.
Diese Spritzgießvorrichtung arbeitet mit einem Wachskessel 30
zusammen, d. h., die Einspritzdüse des Wachskessels 30 wird in
Kontakt mit einer Einspritzöffnung der Gummiform 20 gebracht und die
thermoplastische Masse (beispielsweise Wachs beim Wachsausschmelz
verfahren) wird eingespritzt. Ein solcher Wachskessel ist beispiels
weise aus der DE-30 37 593 bekannt.
Spritzgießeinrichtung 10 mit der gerade zu verarbeitenden Gummiform
20 und Wachskessel 30 befinden sich gemeinsam auf einer Arbeits
platte 50, die ebenfalls noch eine Steuereinheit 60 trägt. Eine
solche Steuereinheit 60 kann insbesondere vorgesehen sein, um den
Spritzgießvorgang zu steuern, wenn Auflageplatte und/oder Anpreß
platte in Zusammenarbeit mit individuellen Gummiformen 20 ausge
staltet sind; insbesondere wenn die Gummiform auf einer Seite (in
Fig. 1 durch Punkte angedeutet) Kodieröffnungen aufweist, die von
Kodierstiften in der Anpreßplatte und/oder der Auflageplatte
abgetastet werden. Die Steuereinheit kann (in Fig. 1 abgesetzt
dargestellt) auch entsprechende Anzeige- und Display-Vorrichtungen
enthalten, die der Bedienungsperson die Betriebsparameter wie z. B.
Druck und Temperatur anzeigt.
Unmittelbar neben der Spritzgießvorrichtung 10 befindet sich eine
Kühlplatte 13, auf der mehrere Gummiformen 20 abgestellt werden,
bevor sie zur Durchführung des Einspritzvorganges zwischen Auflage
platte 11 und Anpreßplatte 12 eingespannt werden. In dem gesamten in
Fig. 1 dargestellten System sind Kühlmittel-Leitungen 40
integriert, durch die ein Kühlmittel strömt, das über einen Eingang
E eingespeist und über einen Ausgang A nach Durchströmung der
Auflageplatte 11, der Anpreßplatte 12 und der Kühlplatte 13 über
einen Ausgang A wieder abgezogen wird, insbesondere einem
Kühlmittelreservoir 14 zugeführt wird, wo eine vorgegebene
Temperatur des Kühlmittels mit Hilfe eines Thermostaten gesteuert
und eingehalten werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Strömungsdiagramm des Kühlmittels:
Aus dem Kühlmittelreservoir 14 wird das auf die gewünschte
Temperatur gebrachte Kühlmittel zum Eingang E des Spritzgießarbeits
platzes gefördert (durch geeignete, nicht im einzelnen dargestellte
Pumpeinrichtungen) und verteilt sich dort im wesentlichen zu
gleichen Teilen auf die Auflageplatte 11 und die Anpreßplatte 12, in
dem es dort mäanderartig angebrachte Kühlmittel-Leitungen 11A, 12A
durchströmt und eine gleichmäßige Kühlung der entsprechenden Ober
fläche der Platten bewirkt. Die derart abgekühlten Platten bewirken
dann ihrerseits die erwünschte Abkühlung der Spritzgießformen 20
bzw. des in diese eingespritzten Wachses bzw. einer anderen
geeigneten thermoplastischen Masse.
Dadurch nimmt das Kühlmittel zwangsläufig Wärme auf, jedoch sind
Leitungsquerschnitte und Kühlmitteltemperatur so vorgewählt, daß bei
entsprechender Durchflußmenge das Kühlmittel bei Verlassen von
Auflageplatte 11 und Anpreßplatte 12 immer noch eine niedrigere
Temperatur als die Umgebungstemperatur aufweist. Dieses
"temperierte" Kühlmittel gelangt dann in entsprechende Kühlschlangen
13A der Kühlplatte 13 zur Vorkühlung der Gummiformen. Über den
Ausgang A am Spritzgießarbeitsplatz wird das Kühlmittel dann wieder
in das Kühlmittelreservoir 14 zurückgeleitet, es handelt sich hier
also um einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf mit einem zwei
stufigen Kühlvorgang, nämlich der eigentlichen Hauptkühlung der
jeweils dem Einspritzvorgang unterworfenen bzw. abkühlenden Gummi
form, die gerade zwischen den beiden Platten 11 und 12 sich befindet
und einer nachgeschalteten Stufe, die als Vorkühlung der demnächst
zur Verarbeitung anstehenden Gummiformen eingesetzt wird. Es ist
grundsätzlich natürlich auch möglich, auf diese Vorkühlstufe
(Kühlplatte 13) zu verzichten und das Kühlmittel unmittelbar nach
Verlassen von Auflageplatte 11 bzw. Anpreßplatte 12 wieder dem
Kühlmittelreservoir 14 zuzuführen.
Die Kühlplatte kann auch zweckmäßigerweise nach dem Abschluß des
Einspritzvorganges zur Nachkühlung der Gummiformen verwendet werden,
sofern die Temperatur des Kühlmittels noch einen zusätzlichen
Kühleffekt gewährleistet. Dadurch wird der Abkühlvorgang aus dem
Arbeitsbereich zwischen Auflageplatte 11 und Anpreßplatte 12
herausgenommen und der Verfahrensablauf weiter beschleunigt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen konkrete Ausgestaltungen von
Auflageplatte 11 (Fig. 3) und Anpreßplatte 12 (Fig. 4), wobei
durch Dreiecke der jeweilige Strömungsverlauf in den entsprechenden
Kühlmittelkanälen 11A bzw. 12A symbolisiert ist.
Die Kühlmittel-Leitungen 11A, 12A sind so geführt, daß eine möglichst
gleichmäßige Kühlung, d. h. Oberflächentemperatur auf der der Gummi
form zugewandten Seite erreicht und beibehalten wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kühlmittel-Lei
tungen 11A, 12A so geführt, daß sie um Öffnungen für Kodierstifte
herumlaufen, die vorgesehen sind, um das aus der DE-PS 38 37 713
bekannte Verfahren durchführen zu können, das hier im einzelnen
nicht näher erläutert wird. Dieses Verfahren kann in Verbindung mit
der vorliegenden Spritzgießvorrichtung sinnvoll dahingehend
erweitert werden, daß auf der Oberseite der Gummiform 20 eine ent
sprechende Bohrung bzw. Vertiefung oder eine Kombination hiervon als
"Kodierfeld" eine bestimmte Information über die Kühldauer, d. h.
Verweildauer der Spritzgießform zwischen den gekühlten Platten
beinhaltet. In entsprechende Bohrungen eingelassene Kodierstifte,
beispielsweise ein "Kodierstift kühlen" in der Auflageplatte (Fig.
3). Dessen unteres stöpsel- oder zapfenartiges Ende trifft dann auf
die entsprechende Stelle der positioniert zugeordneten Gummiform 20,
wo sich entweder eine entsprechende Bohrung oder keine befindet. Mit
dieser binären Grundinformation "ja oder nein" lassen sich dann
durch Abtastung der Position der Kodierstifte dann beispielsweise
zwei einstellbare Kühlzeiten (Verweilzeiten) automatisch einstellen,
die beispielsweise entsprechend der Komplexität der auszuspritzenden
Formen auf der entsprechenden Gummiform durch das Vorsehen oder
Nicht-Vorsehen einer entsprechenden Bohrung vorgegeben werden kann.
Fig. 5 zeigt schließlich Schnittdarstellungen durch die Kühlplatte
13 mit ihren Kühlmittel-Leitungen 13A, die mäanderförmig angeordnet
sind.
Allen Platten 11, 12, 13 ist gemeinsam, daß sie zweiteilig aufgebaut
sind, nämlich aus einem Unterteil A, in den rinnenartig die Kühl
mittelkanäle eingelassen sind und aus einem Abdeckteil B, das
zumindest im Bereich der Kühlmittelkanäle vorgesehen ist.
Claims (9)
1. Spritzgießverfahren für mehrteilige Spritzgießformen, die während
des Einspritzvorganges zwischen einer Auflageplatte und einer
Anpreßplatte zusammengehalten werden, insbesondere für die
Herstellung von Schmuckteilen,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Auflageplatte (11)
und/oder die Anpreßplatte (12) von einem Kühlmittel durchströmt
wird/werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auflage
platte (11) und Anpreßplatte (12) hinsichtlich der Kühlmittel
strömung parallel geschaltet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer
der Kühlzeit (Verweilzeit der Spritzgießformen (20) zwischen den
Platten (11,12) während und gegebenenfalls nach dem Einspritzvor
gang) individuell einstellbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer
der Kühlzeit auf der Spritzgießform (20) in kodierter Form ent
halten, von einer der Platten (11,12) abgetastet, einer Steuer
einrichtung zugeführt und von dieser die Anpreßplatte (12) ent
sprechend nach Ablauf der derart vorgegebenen Kühlzeit geöffnet
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kühlmittel einen geschlossenen Kreislauf durchläuft, der die
Auflageplatte (11), die Anpreßplatte (12) und ein thermostat
gesteuertes Kühlmittelreservoir (14) beinhaltet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem
Rücklauf in das Kühlmittelreservoir (14) das Kühlmittel zur
Kühlung einer im Arbeitsbereich der Spritzgießvorrichtung (10)
angeordneten Kühlplatte (13) zur Vorkühlung und/oder Nachkühlung
der Spritzgießformen (20) verwendet wird.
7. Spritzgießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Auflage
platte (11), Anpreßplatte (12) und Kühlplatte (13) von mäander
förmig angeordneten Kühlmittel-Leitungen (11A, 12A, 13A) durchzogen
sind.
8. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (11) oder die Anpreßplatte
(12) über mindestens einen Kodierstift (12B) verfügt, der/die in
korrespondierende Öffnung(en) der Spritzgießform (20) eintauchen
kann/können und dessen/deren Position in binär kodierter Form bei
Auflage auf der Spritzgießform (20) je eine definierte Kühldauer
repräsentieren.
9. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß Auflageplatte (11) und Anpreßplatte (12) zumindest im Bereich
der Kühlmittel-Leitungen (11A, 12A, 13A) zweiteilig ausgebildet
sind, wobei der eine Teil (A) Kühlmittelrinnen bildet und der
andere Teil (B) als oberer Abschluß dieser Kühlmittelrinnen
dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914112364 DE4112364A1 (de) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Spritzgiessverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914112364 DE4112364A1 (de) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Spritzgiessverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4112364A1 true DE4112364A1 (de) | 1992-10-22 |
DE4112364C2 DE4112364C2 (de) | 1993-03-18 |
Family
ID=6429682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914112364 Granted DE4112364A1 (de) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Spritzgiessverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4112364A1 (de) |
Cited By (1)
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DE29501588U1 (de) * | 1995-02-02 | 1995-05-24 | Dme Normalien Gmbh, 74196 Neuenstadt | Kupplungsvorrichtung zum Anschließen von Kühlmittelleitungen für ein Werkzeug zum Formen von thermoplastischen Massen o.dgl. |
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- 1991-04-16 DE DE19914112364 patent/DE4112364A1/de active Granted
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