DE4442667A1 - Druckgußvorrichtung mit senkrechten beheizten Angüßen - Google Patents
Druckgußvorrichtung mit senkrechten beheizten AngüßenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Druckgusses und
insbesondere eine Druckgußvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1, bei der sich die Düsen von einem langgestreckten Ver
teiler diagonal erstrecken und Schmelze an im wesentlichen parallel zur
Trennlinie sich erstreckenden Angüsse befördern.
Ein Druckguß, der gleichzeitig durch mehrere Angüsse in mehrere
verschiedene Hohlräume erfolgt, ist im Stand der Technik wohlbekannt
und wird als Mehrfachhohlraum-Guß bezeichnet. Es ist wohlbekannt,
den Mehrfachhohlraum-Guß entweder unter Verwendung mehrerer
Düsen mit beheizten Angüssen auszuführen, wobei Schmelze von
einem gemeinsamen Schmelzeverteiler gefördert wird, oder unter
Verwendung einer einzelnen Düse mit Seitenangüssen auszuführen,
wobei die Schmelze an mehrere umgebende Angüsse befördert wird.
Beispiele von Düsen mit Seitenangüssen sind aus den Patenten des
Anmelders US 4,344,750, (ausgegeben am 17. August 1982) und
US 5,217,730 (ausgegeben am 8. Juni 1993), Fig. 4, bekannt. Diese Kon
figurationen besitzen den Vorteil, daß sich die Angüsse parallel zur
Trennlinie oder senkrecht zur Richtung der Gießöffnung erstrecken und
somit am Anguß eine sehr saubere Scherung ergeben, wenn die Teile
aus den Hohlräumen entnommen werden. Zu dem Umstand, daß die
Angüsse nicht beheizt sind, kommt jedoch für viele Anwendungen mit
größerem Hohlraum der schwerwiegende Nachteil hinzu, daß die An
güsse relativ nahe beieinander um die zwischen ihnen sich befindende
einzelne Düse angeordnet sein müssen. Diese räumliche Beschränkung
grenzt das Ausmaß und die Anordnung der Kühlung ein, die in der
Nähe der Hohlräume geschaffen werden kann und die für schnelle
Gießzyklen wichtig ist. Sie begrenzt außerdem die Position des Angus
ses im Hohlraum, die in anderen Situationen wichtig ist, um einen
ungünstigen Kernversatz zu vermeiden.
Ein Beispiel einer Vorrichtung, die mehrere Düsen mit beheizten An
güssen enthält, die sich von einem gemeinsamen Schmelzeverteiler
erstrecken, ist aus dem Patent US 4,768,945 (ausgegeben am 6. Sep
tember 1988) bekannt. Obwohl in diesem Patent die Nachteile des
Seitenangusses vermieden werden, besitzt diese herkömmliche Konfi
guration den Nachteil, daß die beheizten Angüsse nicht in der Weise
orientiert werden können, daß sie sich in einen Abschnitt der Hohl
raumwand erstrecken, der zur Trennlinie senkrecht ist, um so die
Scherwirkung des Seitenangusses zu erzeugen. Ein Beispiel für Düsen,
die sich von einem gemeinsamen Verteiler diagonal nach außen er
strecken, ist in Fig. 28 von "Plastverarbeiter", Band 30, Nr. 2, 1979,
Seiten 83 bis 88, bekannt, es besitzt jedoch den ähnlichen Nachteil, daß
die Angüsse nicht parallel zur Trennlinie orientiert werden können und
in einem angewinkelten Abschnitt der Hohlraumwand positioniert
werden müssen. In "Mould-Masters Limited Brochure", E-CMSSN-11-
90, "Injection Moulding with Compact Master-Shot", sind Düsen ge
zeigt, die sowohl für angewinkelte beheizte Angüsse als auch für an
gewinkelte Seitenangüsse geeignet sind. Im Stand der Technik sind
jedoch nirgendwo die Merkmale einerseits der beheizten Angüsse und
andererseits der Scherwirkung an den Angüssen, die durch senkrecht
zur Richtung der Gießöffnung orientierte Angüsse geschaffen wird,
miteinander kombiniert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die erwähnten
Nachteile des Standes der Technik wenigstens teilweise zu beseitigen
und eine Druckgußvorrichtung für Mehrfachhohlraum-Guß mit beheiz
ten Angüssen zu schaffen, bei der sich die Angüsse im wesentlichen
parallel zur Trennlinie erstrecken.
Diese Aufgabe wird bei einer Druckgußvorrichtung der gattungsgemä
ßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung gerichtet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Abschnitts des Mehrfachhohl
raum-Druckgußsystems gemäß einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts von Fig. 1,
in der insbesondere die Winkel A und B veranschaulicht sind.
In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Mehrfachhohlraum-Gießsystems oder
einer Mehrfachhohlraum-Gießvorrichtung gezeigt, die mehrere Stahl
düsen 10 enthält, die sich von einem Schmelzeverteiler 12 erstrecken,
um durch einen Schmelzekanal 14 an entsprechende Angüsse 16, die in
verschiedenen Hohlräume 18 in der Gießform 20 münden, mit Druck
beaufschlagte Kunststoffschmelze zu befördern. Der Schmelzeverteiler
12 besitzt eine geeignete, langgestreckte Form mit einem Paar von
diagonalen Oberflächen 22, 24, die sich in dessen Längsrichtung er
strecken. Obwohl in Fig. 1 nur zwei Düsen 10 gezeigt sind, sind längs
jeder der diagonalen Oberflächen 22 und 24 mehrere Düsen in Reihen
26 bzw. 28 vorhanden. Der Schmelzekanal 14 erstreckt sich von einem
gemeinsamen Einlaß 30 des Schmelzeverteilers 12 und ist im Verteiler
12 an die getrennten Arme 34 aufgezweigt, die auf entsprechende
Schmelzebohrungen 36 ausgerichtet sind und sich zu diesen erstrecken,
wobei sich die Schmelzebohrungen 36 ihrerseits jeweils durch eine der
Düsen 10 erstrecken.
Zur Erläuterung ist die Gießform 20 so dargestellt, daß sie nur eine
Düsen- und Hohlraum-Halteplatte 38, einen Hohlraumeinschub 40, eine
Hohlraumeinschub-Halteplatte 42 und einen Kerneinschub 44 enthält.
Andere Gießformen können je nach Anwendung viele verschiedene
zusätzliche Platten oder Teile enthalten. Die Düsen- und Hohlraum-
Halteplatte 38 wird gekühlt, indem durch Kühlungskanäle 46 Kühlwas
ser gepumpt wird. Die Kühlung um jeden Hohlraum 18 wird dadurch
erzielt, daß Kühlwasser durch eine Kühlungsleitung 48 gepumpt wird,
die abwechselnd Abschnitte aufweist, die sich in einem Winkel nach
vorn bzw. nach hinten erstrecken und um den Hohlraum 18 einen
Kühlungskreislauf bilden. Eine weitere Kühlung wird durch Kühlwas
ser, das durch ein mittiges Kühlungsrohr 50 fließt, welches sich in den
Kerneinschub 44 erstreckt, geschaffen.
Jede Düse 10 sitzt in einer Öffnung 52 in der Düsenplatte 38, wobei ihr
hinteres Ende 54 an eine der diagonalen Oberflächen 22 bzw. 24 längs
des langgestreckten Verteilers 12 anstößt. Wie am besten in Fig. 2
ersichtlich, erstrecken sich die Düsen 10 vom Verteiler 12 nach vorn
und nach außen, wobei sich die Längsachse 56 jeweils im gleichen
Winkel A zur gemeinsamen Trennlinie 58 zwischen den Hohlräumen
18 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Winkel
A im wesentlichen 45°, obwohl sich in anderen Ausführungsformen die
Düsen 10 diagonal in anderen geeigneten Winkeln erstrecken können,
wie weiter unten beschrieben wird. Jede Düse 10 besitzt einen hinteren
Kranzabschnitt 60, einen dicken zylindrischen Anordnungs- und Dich
tungsflansch 62 sowie einen vorderen Nasenabschnitt 64. Der Anord
nungs- und Dichtungsflansch 62 ist in der Öffnung 52 dicht angeordnet,
wobei zwischen der angewinkelten inneren Oberfläche 70 der Öffnung
52 und der äußeren Oberfläche 72 des Anordnungsflansches 62 ein
isolierender Luftzwischenraum 68 gebildet ist. Der isolierende Luft
zwischenraum 68 stellt sicher, daß zwischen der gekühlten Düsen- und
Hohlraum-Halteplatte 38 und der Düse 10, die durch ein integriertes
elektrisches Heizelement 74 geheizt wird, eine ausreichende Wärmeiso
lation vorhanden ist. Das Heizelement 74 erstreckt sich von einem
äußeren Anschluß 76 in der Nähe des hinteren Endes 54 um die
Schmelzebohrung 36 und besitzt ein vorderes Ende 78, das sich mittig
in den vorderen Nasenabschnitt 64 der Düse 10 erstreckt. Die Schmel
zebohrung 36 durch die Düse 10 besitzt einen mittleren Abschnitt 78,
der sich vom hinteren Ende 54 nach vorn erstreckt, sowie einen diago
nalen Abschnitt 80, der sich nach außen in einen Raum 82 erstreckt,
der den vorderen Nasenabschnitt 64 umgibt. Der Anordnungs- und
Dichtungsflansch 62 besitzt eine Dichtung 84, die an die angewinkelte
innere Oberfläche 70 der Öffnung 52 eng angepaßt ist, um zu verhin
dern, daß mit Druck beaufschlagte Schmelze aus dem Raum 82 um den
vorderen Nasenabschnitt 64 in den isolierenden Luftzwischenraum 68
um den Anordnungs- und Dichtungsflansch 62 entweicht. Die Düsen 10
sind in den Öffnungen 52 in der Düsen- und Hohlraum-Halteplatte 38
durch den langgestreckten Verteiler 12 befestigt. Der Verteiler 12 wird
seinerseits zwischen einer Halteplatte 86 und einem Anordnungsring 88
durch Anbringungsschrauben 90 gehalten. Daher ist der Schmelzever
teiler 12, der mittels eines (nicht gezeigten) integrierten elektrischen
Heizelements geheizt werden kann, in der Weise angebracht, daß sich
zwischen ihm und der angrenzenden, gekühlten Düsen- und Hohlraum-
Halteplatte 38 ein isolierender Luftzwischenraum 92 erstreckt.
Die Trennlinie 58 erstreckt sich senkrecht zum Schmelzekanal-Einlaß
30 im Einlaßabschnitt 32 des Verteilers, während sich die Gießform in
einer zur Trennlinie 58 senkrechten Richtung öffnet. Obwohl die
Wände 94 der Hohlräume 18 so dargestellt sind, daß sie sich senkrecht
zur Trennlinie 58 erstrecken, ist im Stand der Technik wohlbekannt,
daß sie sich in einem Verjüngungswinkel von 0,5° bis 5° gegenüber
der Vertikalen erstrecken müssen, um die Entnahme des Gußstücks aus
den Hohlräumen 18 zu erleichtern. Obwohl diese Verjüngung im
Hinblick auf die Vereinfachung der folgenden Beschreibung vernach
lässigt worden ist, ist es in Wirklichkeit wohlbekannt, daß sie zugelas
sen werden muß, wenn die tatsächliche Orientierung der Hohlraum
wände 94 und der Angüsse 16 festgelegt wird. Der vordere Nasenab
schnitt 64 jeder Düse 10 besitzt ein spitziges Ende 96, das auf einen der
Angüsse 16 ausgerichtet ist und sich zu diesem erstreckt. Wie am be
sten in Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich das spitzige Ende 96 in einem
Winkel B in bezug auf die Längsachse 56 der Düse 10 nach außen. In
der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Winkel B im wesentli
chen 45° und besitzt somit den gleichen Wert wie der Winkel A, in
dem sich die Längsachse 56 der Düse 10 in bezug auf die Trennlinie 58
erstreckt, weshalb sich die spitzigen Enden 96 und die Angüsse 16 in
einer zur Trennlinie 58 im wesentlichen parallelen Richtung erstrecken.
Die Angüsse 16 erstrecken sich senkrecht zur Hohlraumwand 94, wo
bei der Ausdruck "im wesentlichen parallel" hier so definiert ist, daß
der obenerwähnte, erforderliche kleine Verjüngungswinkel möglich ist.
Wenn die diagonalen Oberflächen 22, 24 des Verteilers 12 so geformt
sind, daß sich die Reihen der Düsen 10 nach außen in einem Winkel A
von 40° erstrecken, muß auch der Winkel B, in dem sich die spitzigen
Enden 96 erstrecken, 40° betragen, so daß sich die spitzigen Enden 96
und die Angüsse 16 zur Trennlinie 58 im wesentlichen parallel erstrec
ken. Wie oben erwähnt, hat dies den Vorteil, daß sich die Angüsse 16
im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Gießformöffnung erstrec
ken, wodurch eine sehr saubere Scherung an den Angüssen 16 erreicht
wird.
Im Betrieb ist das Druckgußsystem oder die Druckgußvorrichtung wie
in den Fig. 1 und 2 gezeigt zusammengebaut. An das Heizelement im
Verteiler 12 und an die Heizelemente 74 in den Düsen 10 wird elektri
sche Leistung geliefert, um diese auf eine vorgegebene Betriebstempe
ratur zu heizen. Dann wird in einem vorgegebenen Gießzyklus von
einer (nicht gezeigten) Gießmaschine mit Druck beaufschlagte Schmel
ze zum gemeinsamen Einlaß 30 und zum Schmelzekanal 14 geliefert.
Die Schmelze fließt vom Schmelzeverteiler 12 durch die Düsen 10 und
die Angüsse 16 in die Hohlräume 18. Wenn die Hohlräume 18 gefüllt
sind und eine geeignete Verdichtungs- und Kühlperiode verstrichen ist,
wird der Einspritzdruck entlastet und wird das Schmelzefördersystem
dekomprimiert, um ein mögliches Fädenziehen durch die offenen
Angüsse 16 zu vermeiden. Anschließend wird die Gießform 20 geöff
net, um die gegossenen Produkte zu entnehmen.
Wie oben beschrieben, stellt die zur Richtung der Öffnung im wesentli
chen senkrechte Orientierung der Angüsse 16 eine sehr saubere Sche
rung an den Angüssen 16 in einer Linie mit der Hohlraumwand 94
sicher. Nach der Entnahme der gegossenen Produkte wird die Gieß
form 20 wieder geschlossen, woraufhin der Zyklus wiederholt wird,
wobei die Zykluszeit von der Größe der Hohlräume 18 und vom Typ
des gegossenen Materials abhängt.
Obwohl die Beschreibung der erfindungsgemäßen Druckgußvorrich
tung anhand einer bevorzugten Ausführungsform gegeben worden ist,
kann der Fachmann selbstverständlich verschiedene Abwandlungen
vornehmen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch
die beigefügten Ansprüche festgelegt ist.
Claims (3)
1. Druckgußvorrichtung mit mehreren beheizten Düsen (10), die
sich von einem gemeinsamen, langgestreckten Verteiler (12) mit einem
Schmelzekanal-Einlaß (30) erstrecken, um Schmelze vom Schmelzeka
nal-Einlaß (30) an mehrere Angüsse (16) zu befördern, wobei sich
jeder Anguß (16) durch eine Gießform (20) an einen separaten Hohl
raum (18) erstreckt, der sich seinerseits von einer gemeinsamen
Trennlinie (58) erstreckt, wobei sich die Trennlinie (58) im wesentli
chen senkrecht zum Schmelzekanal-Einlaß (30) erstreckt, wobei die
Düse (10) in einem Schacht (94) in der Gießform (20) sitzt und eine
Längsachse (56) aufweist, wobei ein hinteres Ende (54) der Düse (10)
gegen den Verteiler (12) anstößt und wobei ein spitziges Ende (96) der
Düse (10) auf einen entsprechenden der Angüsse (16) ausgerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Angüsse (16) sich zur Trennlinie (58) im wesentlichen parallel erstrecken,
der Verteiler (12) wenigstens eine in Längsrichtung sich erstreckende diagonale Oberfläche (22, 24) besitzt, an die die hinteren Enden (54) der Düsen (10) anstoßen,
jede Düse (10) sich vom Verteiler (12) nach vorn und nach außen in einem ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) erstreckt, und
das spitzige Ende (96) jeder Düse (10) sich nach außen in einem zweiten vorgegebenen Winkel (B) in bezug auf die Längsachse (56) der Düse (10) erstreckt, so daß das spitzige Ende (96) in einer zur Trennlinie (58) im wesentlichen parallelen Richtung auf einen entspre chenden der Angüsse (16) ausgerichtet ist.
die Angüsse (16) sich zur Trennlinie (58) im wesentlichen parallel erstrecken,
der Verteiler (12) wenigstens eine in Längsrichtung sich erstreckende diagonale Oberfläche (22, 24) besitzt, an die die hinteren Enden (54) der Düsen (10) anstoßen,
jede Düse (10) sich vom Verteiler (12) nach vorn und nach außen in einem ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) erstreckt, und
das spitzige Ende (96) jeder Düse (10) sich nach außen in einem zweiten vorgegebenen Winkel (B) in bezug auf die Längsachse (56) der Düse (10) erstreckt, so daß das spitzige Ende (96) in einer zur Trennlinie (58) im wesentlichen parallelen Richtung auf einen entspre chenden der Angüsse (16) ausgerichtet ist.
2. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Verteiler (12) ein Paar von in Längsrichtung sich erstrec kenden diagonalen Oberflächen (22, 24) aufweist, die beide im ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) nach vorn und in entgegengesetzten Richtungen nach außen weisen, und
die Düsen (10) längs der diagonalen Oberflächen (22, 24) in zwei Reihen (26, 28) beabstandet angeordnet sind und sich im ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) nach vorn und in entgegengesetzten Richtungen nach außen erstrecken.
der Verteiler (12) ein Paar von in Längsrichtung sich erstrec kenden diagonalen Oberflächen (22, 24) aufweist, die beide im ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) nach vorn und in entgegengesetzten Richtungen nach außen weisen, und
die Düsen (10) längs der diagonalen Oberflächen (22, 24) in zwei Reihen (26, 28) beabstandet angeordnet sind und sich im ersten vorgegebenen Winkel (A) in bezug auf die Trennlinie (58) nach vorn und in entgegengesetzten Richtungen nach außen erstrecken.
3. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der erste vorgegebene Winkel (A), in dem sich jede Düse (10) in bezug auf die Trennlinie (58) erstreckt, im wesentlichen 45° beträgt und
der zweite vorgegebene Winkel (B), in dem sich das spitzige Ende (96) jeder Düse (10) in bezug auf die Längsachse (56) der Düse (10) nach außen erstreckt, im wesentlichen 45° beträgt.
der erste vorgegebene Winkel (A), in dem sich jede Düse (10) in bezug auf die Trennlinie (58) erstreckt, im wesentlichen 45° beträgt und
der zweite vorgegebene Winkel (B), in dem sich das spitzige Ende (96) jeder Düse (10) in bezug auf die Längsachse (56) der Düse (10) nach außen erstreckt, im wesentlichen 45° beträgt.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
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Owner name: MOLD-MASTERS (2007) LIMITED, GEORGETOWN, ONTAR, CA |
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