DE69519209T2

DE69519209T2 - Heizdüse und angussloses Spritzgiessystem mit seitlichem Anschnitt das eine Heizdüse aufweist

Info

Publication number: DE69519209T2
Application number: DE1995619209
Authority: DE
Inventors: Fujio Yamada
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: EP0698466A1; DE69519209D1; TW435339U; JPH0847946A; EP0698466B1; JP2578583B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizdüse und ein eine Heizdüse enthaltendes angußloses Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt.
Bei einem angußlosen Spritzgießsystem, bei dem durch Füllen eines Werkzeugs über eine Heizdüse mit schmelzflüssigem Harz, das von einer Spritzgießmaschine eingespritzt wird, kein Angußkanal erzeugt wird, ist im Stand der Technik vorgeschlagen worden, ein Werkzeug mit seitlichem Anschnitt zu integrieren, um gleichzeitig mit der Beendigung des Spritzgießprozesses einen Anschnitt eines Formteils abzuschneiden. Dazu ist an einer lateralen Seite eines Düsenteils der Heizdüse eine Austrittsöffnung ausgebildet, und eine Anschnittöffnung des Werkzeugs wird so positioniert, daß sie der Austrittsöffnung der Heizdüse in gegenüberliegender Beziehung damit entspricht. Die Heizdüse und das Werkzeug (eine feststehende oder eine bewegliche Werkzeughälfte) werden relativ zueinander bewegt, um das gehärtete Harz an einer Grenzfläche zwischen der Austrittsöffnung der Heizdüse und der Anschnittöffnung des Werkzeugs durch eine Scherkraft abzutrennen.
Dieses das Werkzeug mit seitlichem Anschnitt enthaltende System ist allgemein insofern zufriedenstellend, als es Fadenziehen des schmelzflüssigen Harzes vermeidet, da der Anschnitt gleichzeitig mit Beendigung des Spritzgießprozesses abgetrennt wird. Jedoch ist die praktische Verwendung des Systems schwierig.
Zur Abtrennung des Anschnitts durch die Scherkraft muß daher der Anschnitt eine gewisse Weichheit besitzen. Da das Werkzeug beim Abtrennen des Anschnitts jedoch gekühlt wird, wird das sich in der Anschnittöffnung des Werkzeugs befindende Harz gekühlt und ausgehärtet. Da der vordere Bereich der Heizdüse eine Innenwand einer Düsenaufnahmeöffnung des Werkzeugs berührt, in die die Anschnittöffnung mündet, wird darüber hinaus der vordere Bereich der Heizdüse durch das Werkzeug gekühlt, so daß auch das in der Austrittsöffnung der Heizdüse befindliche Harz gekühlt wird. Deshalb ist es sehr schwer, den Anschnitt durch die Scherkraft abzutrennen. Es ist sogar fast unmöglich, dieses System auf einen Spritzgießprozeß eines als "technischer Kunststoff" bezeichneten Kunststoffs mit einem hohen Schmelzpunkt anzuwenden.
Um den Anschnitt in einem weichen Zustand zu halten, ist im Stand der Technik vorgeschlagen worden, die Temperatur der Heizdüse zu erhöhen. Die Heizdüse enthält eine daran angebrachte Heizvorrichtung, und die Temperatur der Heizdüse kann durch Erhöhen der Temperatur der Heizvorrichtung erhöht werden. Wenn die Temperatur der Heizvorrichtung zur Erwärmung des, wie oben beschrieben, durch das Werkzeug gekühlten Anschnitts erhöht wird, könnte es jedoch dazu kommen, daß das in einem großen Teil der Heizdüse befindliche Harz, das das Werkzeug nicht berührt, übermäßig erhitzt wird und so zu Wärmezersetzung führt.
Es kann eine zusätzliche Heizvorrichtung eingebaut werden, die den das Werkzeug berührenden vorderen Bereich der Heizdüse lokal erwärmt, um Wärmezersetzung zu vermeiden. Aus der US-4,212,624 ist eine Düse mit einem im Düsenende vorgesehenen Heizelement bekannt. Der Einbau einer solchen zusätzlichen Heizvorrichtung ist jedoch mit dem Problem behaftet, daß die Heizvorrichtung in einem sehr begrenzten Bereich zur Erwärmung des vorderen Bereichs positioniert sein muß, wodurch es aus Platzgründen unmöglich ist, die zusätzliche Heizvorrichtung an der Heizdüse anzubringen.
Aus der US-4,648,833 ist eine Düse mit einem am Vorderende vorgesehenen Austritt und mit einem Paar von auf jeder Seite der Düse vorgesehenen Verbindern bekannt, die entlang einem Großteil der Düse durch ein Paar von Schlitzen getrennt sind, so daß sie nur am Ende der Düse in Berührung stehen, um für eine bevorzugte Erwärmung des Düsenvorderendes zu sorgen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Heizdüse für den Einsatz mit einem angußlosen Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt für schmelzflüssiges Harz bereitgestellt, bei dem der Werkzeughohlraum eines Werkzeugs über die Heizdüse in seitlicher Richtung zu diesem mit Schmelzgut gefüllt wird, das von einer Spritzgießmaschine eingespritzt wird, und bei dem ein Anschnitt eines Formteils durch eine Relativbewegung zwischen der Heizdüse und dem Werkzeug abgetrennt wird, wobei die Düse folgendes umfaßt:
ein Trägerteil und
ein Düsenteil, das zum Einsetzen in eine im Werkzeug gebildete Düsenaufnahmeöffnung ausgelegt ist, wobei das Trägerteil und das Düsenteil aus einem röhrenförmigen Körper bestehen und der röhrenförmige Körper mehrere im vorderen Bereich des Düsenteils gebildete und sich seitlich öffnende Austrittsöffnungen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß:
der röhrenförmige Körper aus einem leitenden Metall mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand hergestellt ist und mehrere Paare von Längsschlitzen aufweist, die sich in einer axialen Richtung des röhrenförmigen Körpers im wesentlichen über die Länge des röhrenförmigen Körpers mit Ausnahme zumindest des vorderen Bereichs des Düsenteils erstrecken,
wobei die Schlitze in gleichem Abstand voneinander am Umfang des röhrenförmigen Körpers angeordnet sind und diesen in mehrere Paare von einander gegenüber angeordneten Abschnitten teilen und
die Anzahl der Austrittsöffnungen der Anzahl der Schlitze entspricht und jede Austrittsöffnung im wesentlichen fluchtend mit einem Schlitz angeordnet ist;
der röhrenförmige Körper so aufgebaut und angeordnet ist, daß er vornehmlich im vorderen Bereich des Düsenteils erhitzt wird, wenn eine vorbestimmte Spannung zwischen jeweils zwei der einander gegenüber angeordneten Abschnitte des röhrenförmigen Körpers angelegt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein angußloses Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt vorgesehen, das folgendes umfaßt:
eine Heizdüse nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
ein Werkzeug mit einem Werkzeughohlraum und einer Anschnittöffnung, die mit dem Werkzeughohlraum verbunden ist und der Aufnahme des Schmelzgutes aus der Heizdüse über mindestens eine der Austrittsöffnungen dient, und
einen Bewegungsmechanismus zur Ausführung der Relativbewegung der Heizdüse gegenüber dem Werkzeug, um den zwischen mindestens einer der Austrittsöffnungen und der Anschnittöffnung befindlichen Anschnitt eines Formteils abzutrennen.
Im folgenden wird nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die in den Fig. 1-7 dargestellte Vorrichtung entspricht nicht der vorliegenden Ausführungsform, da ihr röhrenförmiger Körper nur ein Paar von Längsschlitzen aufweist. Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsform entspricht jedoch der vorliegenden Erfindung. Nunmehr folgt eine kurze Beschreibung jeder der beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines angußlosen Spritzgießsystems mit seitlichem Anschnitt, das eine nicht der vorliegenden Erfindung entsprechende Heizdüse enthält;
Fig. 2 ist eine vergrößerte horizontale Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Heizdüse;
Fig. 3 ist eine vertikale Schnittansicht von Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht von Fig. 3 von rechts;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer der in Fig. 1 gezeigten Tellerfedern;
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, die jedoch die Heizdüse in der zurückgezogenen Position zeigt;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht von durch das in Fig. 1 gezeigte System erhaltenen Teilen;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht der wesentlichen Teile einer Heizdüse mit zwei Paaren von Längsschlitzen, was eine Modifikation der Vorrichtung nach den Fig. 1 - 6 darstellt und der vorliegenden Erfindung entspricht; und
Fig. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.
Auf Fig. 1 Bezug nehmend, werden in Schnittansicht die wesentlichen Teile eines angußlosen Spritzgießsystems mit seitlichem Anschnitt gezeigt. Das Werkzeug mit seitlichem Anschnitt enthält eine bewegliche Werkzeughälfte 2 und eine feststehende Werkzeughälfte 3, die zwischen sich ein Paar von Hohlräumen 1 bilden. Die Hohlräume 1 liegen einander in vertikaler Richtung gegenüber und erstrecken sich in einer Ebene. Eine Heizdüse 6 weist ein röhrenförmiges Düsenteil 5 auf, das in eine in einer mittleren Position zwischen den Hohlräumen 1 in der feststehenden Werkzeughälfte 3 ausgebildete Düsenaufnahmeöffnung 4 eingeführt ist. Die Düsenaufnahmeöffnung 4 enthält einen Bereich 4a mit kleinem Durchmesser und einen nach außen freiliegenden Bereich 4b mit großem Durchmesser. Die Außenfläche eines vorderen Bereichs des Düsenteils 5 der Heizdüse 6 berührt gleitend die innere Umfangsfläche des Bereichs 4a mit kleinem Durchmesser der Düsenaufnahmeöffnung 4 und weist einen dem Bereich 4a mit kleinem Durchmesser im wesentlichen entsprechenden Durchmesser auf. Zwischen der inneren Umfangsfläche des Bereichs 4b mit großem Durchmesser der Düsenaufnahmeöffnung 4 und der Außenfläche des Düsenteils 5 ist ein Raum gebildet. Die Heizdüse 6 weist ein ringförmiges Trägerteil 7 auf, das rückwärtig des Düsenteils 5 positioniert ist und einen größeren Durchmesser als letzteres aufweist. Das Trägerteil 7 ist außerhalb der Düsenaufnahmeöffnung 4 positioniert und mittels Schrauben 8 an einem Verteiler 9 befestigt. Der Verteiler 9 ist gleitend in einer in einem festen Träger 10 des Werkzeugs ausgebildeten Aussparung 11 angebracht und bezüglich der Aussparung 11 in axialer Richtung der Düsenaufnahmeöffnung 4 gleitend bewegbar. Die Aussparung 11 erstreckt sich in Längsrichtung senkrecht zu dem Fig. 1 zeigenden Zeichnungsblatt. Im Grund der Aussparung 11 ist ein Durchgangsloch 12 ausgebildet, das auf der Seite einer Einspritzdüse 13 einer (nicht gezeigten) Spritzgießmaschine offen ist. In der Rückseite des Verteilers 9 ist eine Vertiefung 14 zur Aufnahme des Vorderendes der Einspritzdüse 13 ausgebildet.
In dem Verteiler 9 und der Heizdüse 6 sind Kanäle 15A bzw. 15B ausgebildet, die zur Aufnahme des von der Einspritzdüse 13 eingespritzten schmelzflüssigen Harzes in Reihe angeordnet sind. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt wird, sind mehrere der Heizdüsen 6 am Verteiler 9 angebracht und parallel zueinander in senkrecht zu dem Fig. 1 zeigenden Zeichnungsblatt verlaufender Richtung angeordnet. Der Verteiler 9 weist mehrere der Kanäle 15A auf, deren Anzahl der Anzahl der Heizdüsen 6 entspricht, und die Kanäle 15A sind durch einen im Verteiler 9 ausgebildeten (nicht gezeigten) Verbindungskanal in Reihe miteinander verbunden, so daß jeder Kanal 15A von der Einspritzdüse 13 mit schmelzflüssigem Harz versorgt wird. In diesem Zusammenhang enthält das Werkzeug mehrere der Düsenaufnahmeöffnungen 4 und mehrere Paare der Hohlräume 1, deren Anzahl der Anzahl der Heizdüsen 6 entspricht. Für Erläuterungszwecke wird im folgenden auf einen aus der Heizdüse 6, der Düsenaufnahmeöffnung 4 und dem Paar der Hohlräume 1 bestehenden Satz Bezug genommen.
Am Vorderende des Düsenteils 5 der Heizdüse 6 ist ein Paar von einander in diametraler Richtung des Düsenteils 5 gegenüberliegenden Austrittsöffnungen 16 ausgebildet. Die Austrittsöffnungen 16 verlaufen mit Blickrichtung von Fig. 3 in Vorwärtsrichtung schräg nach außen und in einer Vorderansicht (in Fig. 2 von links betrachtet) radial nach außen. Hier sind die Austrittsöffnungen 16 mit den Längsschlitzen 19 in axialer Richtung der Heizdüse 6 fluchtend positioniert. Die Längsschlitze 19 werden später erläutert. In dem Zustand nach Fig. 1, in dem das Vorderende des Düsenteils 5 an einer Grundwand 4c der Düsenaufnahmeöffnung 4 anstößt, stehen die Austrittsöffnungen 16 über ein in der inneren Umfangswand 4d des Bereichs 4a mit kleinem Durchmesser der Düsenaufnahmeöffnung 4 neben der Grundwand 4c ausgebildetes Paar von Anschnittöffnungen 17 mit ihren entsprechenden Hohlräumen 11 in Verbindung.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 der Aufbau der Heizdüse 6 erläutert. Die Heizdüse 6 enthält einen röhrenförmigen Körper 18, der aus einem leitenden Metall mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand besteht. Der Körper 18 weist eine flache Vorderseite 18a auf, die eine Vorderseite des Düsenteils 5 zum Anstoßen an die Grundwand 4c der Düsenaufnahmeöffnung 4 bildet. In dem Körper 18 ist einander gegenüberliegend ein Paar von Längsschlitzen 19 ausgebildet, die mit Ausnahme eines Teils des Vorderendes vom hinteren Ende des Körpers 18 zu seinem Vorderende verlaufen. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Paar von Verbindungsteilen 22 auf der Seite des Trägerteils 7 einstückig mit dem Körper 18 ausgebildet und ragt nach außen davon weg. Die Verbindungsteile 22 liegen einander in einer diametralen Richtung des Körpers 18, die senkrecht zu der diametralen Richtung quer über die Schlitze 19 verläuft, gegenüber. Mit den Verbindungsteilen 22 ist über jeweilige Anschlüsse 21 ein Paar von Leitungsdrähten 20 mit einer Seite verbunden, wobei sie über eine (nicht gezeigte) Temperatursteuereinheit auf der anderen Seite mit einer Stromquelle und der Erde verbunden sind, so daß der Körper 18 selbst in erster Linie am vorderen Bereich des Düsenteils 5 Wärme erzeugt, wenn dem Körper 18 über die Temperatursteuereinheit und die Leitungsdrähte 20 ein Strom (von einer Hoch- oder Niederspannungsquelle) zugeführt wird. Hier ist der Körper 18 relativ dünn und weist deshalb nur eine relativ geringe Wärmekapazität auf. Aus diesem Grund wird die Temperatur des Körpers 18 in kürzester Zeit erhöht und vermindert, so daß die Temperatur durch Einstellung des zuzuführenden Stroms genau gesteuert werden kann. In diesem Zusammenhang bestimmt die Temperatursteuereinheit den Heizstrom auf Grundlage der durch (nicht gezeigte) Thermoelemente der Heizdüse 6, die an geeigneten Stellen (wie zum Beispiel dem vorderen und dem mittleren Bereich) angebracht sind, erfaßten Temperaturen. Hier sind die Austrittsöffnungen 16 im Vorderende des Körpers 18 ausgebildet, und der Kanal 15B des schmelzflüssigen Harzes ist in axialer Richtung im Körper 18 ausgebildet.
Die Außenfläche des Körpers 18 ist mit einem (nicht gezeigten) Film aus einem thermisch und elektrisch isolierenden Material mit Ausnahme des äußeren Endes der Verbindungsteile 22 zur Verbindung der Leitungsdrähte 20 beschichtet. Ein solcher Film kann durch Heißsprühen zum Aufbringen von feinem Keramikpulver auf die Außenfläche des Körpers 18 hergestellt werden. Ein aus Keramik oder Eisen hergestelltes Schutzrohr 23 ist mit Ausnahme des vorderen Teils des Körpers 18, der die Austrittsöffnungen 16 aufweist, am Körper 18 angebracht. Weiterhin ist der Durchmesser des vorderen Teils des Körpers 18 größer als der des verbleibenden Teils und enthält einen ringförmigen Teil 24, der einstückig mit dem vorderen Teil ausgebildet ist und sich von diesem nach hinten erstreckt. Das Vorderende des Schutzrohrs 23 weist einen verminderten Durchmesser auf und steht mit dem ringförmigen Teil 24 des Körpers 18 in Eingriff, so daß die Außenfläche des Schutzrohrs 23 bündig mit der Außenfläche des vorderen Teils des Körpers 18 abschließt. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, enthält weiterhin der Bereich des Schutzrohrs 23, der den Träger 7 der Heizdüse 6 bildet, ein Paar von Einführungsöffnungen 25, die die jeweiligen Schrauben 8 zur Befestigung der Heizdüse 6 am Verteiler 9 aufnehmen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind zwei Tellerfedern 26 zwischen der Außenfläche der feststehenden Werkzeughälfte 3 um die Düsenaufnahmeöffnung 4 herum und einer ringförmigen Vorderfläche 7a des Trägerteils 7 der Heizdüse 6 angeordnet. Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht einer der Tellerfedern 26. Die Tellerfedern 26 sind koaxial am Düsenteil 5 angebracht, wobei ihre Spitzen einander gegenüberliegen. Die Tellerfedern 26 dienen dazu, die Heizdüse 6 und den Verteiler 9, an dem die Heizdüse 6 angebracht ist, nach hinten zu drücken, so daß die Heizdüse 6 in Normalstellung in ihrer zurückgezogenen Position gehalten wird, in der der Verteiler 9 am Grund der Aussparung 11 anstößt, wie in Fig. 6 gezeigt. In der zurückgezogenen Position fluchten die Austrittsöffnungen 16 der Heizdüse 6 nicht mit ihren jeweiligen Anschnittöffnungen 17 und sind durch die Umfangswand 4d des Bereichs 4a mit kleinem Durchmesser der Düsenöffnung 4 geschlossen. Die Anzahl der Tellerfedern 26 kann als Reaktion auf die von der Einspritzdüse 13 über den Verteiler 9 auf die Heizdüse 6 ausgeübte Andrückkraft oder als Reaktion auf die abzustimmende Spritzgießmaschine gezielt bestimmt werden. In jedem Fall sind die Tellerfedern 26 in axialer Richtung in Reihe so angeordnet, daß zwei benachbarte Tellerfedern 26 einander gegenüberliegen, wobei ihre Position umgekehrt zueinander ist.
Im folgenden wird die Funktionsweise der obigen Ausführungsform erläutert. In dem Zustand, in dem der Spritzgießzyklus noch nicht begonnen hat, ist die Spritzgießmaschine von dem Verteiler 9 weg positioniert, so daß die Heizdüse 6 durch die Vorbelastungskraft der Tellerfedern 26 in der in Fig. 6 gezeigten zurückgezogenen Position festgehalten wird. Nach Beginn des Spritzgießzyklus wird die Spritzgießmaschine auf den Verteiler 9 zu vorwärts bewegt, so daß die Einspritzdüse 13 zum Eingriff mit der Vertiefung 14 gebracht wird und an dessen Grund anstößt und der Verteiler 9 zusammen mit der Heizdüse 6 gegen die Vorbelastungskraft der Tellerfedern 26 vorwärts bewegt wird. Somit wird die Heizdüse 6 aus ihrer zurückgezogenen Position nach vorwärts bewegt.
Die Vorwärtsbewegung der Heizdüse 6 wird angehalten, wenn die Vorderseite der Heizdüse 6 oder die Vorderseite 18a des Körpers 18 an der Grundfläche 4c der Düsenaufnahmeöffnung 4 anstößt, so daß die Austrittsöffnungen 16 des Düsenteils 5 fluchtend mit ihren jeweiligen Anschnittöffnungen 17 angeordnet werden.
Dann wird die Hoch- oder Niederstromversorgung über die Leitungsdrähte 20 an die Heizdüse 6 geschaltet, so daß der Körper 18 in erster Linie im vorderen Bereich des Düsenteils 5 erwärmt wird. Danach wird das schmelzflüssige Harz von der Einspritzdüse 13 eingespritzt. Das schmelzflüssige Harz fließt durch den Kanal 15A des Verteilers 9 und den Kanal 15B der Heizdüse 6 über ihre jeweiligen Austrittsöffnungen 16 und die Anschnittöffnungen 17 in die Hohlräume 1. Da die Heizdüse 6 durch Anlegen des Stroms erwärmt wird, fließt das schmelzflüssige Harz unter Beibehaltung der geeigneten Schmelzbedingung gleichmäßig in die Hohlräume 1.
Nach Beendigung des Füllvorgangs der Hohlräume 1 mit dem schmelzflüssigem Harz wird dem Fluß durch das die bewegliche Werkzeughälfte 2 und die feststehende Werkzeughälfte 3 enthaltende Werkzeug Kühlwasser zugeführt, so daß das Füllharz verfestigt wird. Obgleich der vordere Bereich des Düsenteils 5 durch Berührung der Umfangsfläche 4d des Bereichs 4a mit kleinem Durchmesser der Düsenaufnahmeöffnung 4 gekühlt wird, wird in dieser Phase das Harz in den Austrittsöffnungen 16 und den Anschnittöffnungen 17 in einem halbverfestigten Zustand gehalten, da in dieser Phase der Heizdüse 6 noch immer Strom zugeführt wird.
Unabhängig davon, daß die Heizdüse 6 fortwährend mit Strom versorgt wird, wird die Temperatur der Heizdüse 6 an einem wesentlichen Teil, bei dem es sich nicht um einen vorderen Bereich der Heizdüse 6 handelt, nicht zu hoch und das Harz in diesem Bereich verursacht keine Wärmezersetzung, da die Heizdüse 6 in erster Linie in ihrem vorderen Bereich erwärmt wird.
Wenn die Spritzgießmaschine von dem Spritzgießsystem zurückgezogen wird, oder wenn die Einspritzdüse 13 nach Beendigung des Kühlvorgangs des Werkzeugs von dem Verteiler 9 wegbewegt wird, wird die Heizdüse 6 durch die Rückstellkraft der Tellerfedern 26 von dem Werkzeug zurückgezogen. Durch eine solche Rückziehbewegung werden die Austrittsöffnungen 16 von ihren jeweiligen Anschnittöffnungen 17 nach hinten verschoben, so daß das aus den Austrittsöffnungen 16 zu ihren jeweiligen Anschnittöffnungen 17 ragende halbverfestigte Harz an einer Grenzfläche dazwischen durch eine Scherkraft abgetrennt wird. Hier weist die Grenzfläche eine Konfiguration auf, die einem Teil eines Zylinders entspricht, und deshalb wird durch Zusammenwirken des Vorderrands der Öffnung jeder Austrittsöffnung 16 mit einem Hinterrand einer Öffnung ihrer entsprechenden Anschnittöffnung 17 eine glatte Trennfläche des halbverfestigten Harzes erhalten.
Danach wird die Stromversorgung der Heizdüse 6 unterbrochen und die bewegliche Werkzeughälfte 2 vorwärts bewegt, um das Werkzeug zum Entformen des sich in den Hohlräumen 1 befindenden verfestigten Harzes oder der in Fig. 7 gezeigten Formteile P zu öffnen. Da der Abtrennvorgang der Anschnitte dieser Teile P durch Zusammenwirken des Vorderrands der Öffnung jeder Austrittsöffnung 16 mit dem Hinterrand der Öffnung ihrer entsprechenden Anschnittöffnung 17 erfolgt, wie oben beschrieben, können gleichzeitig zwei Teile P mit glatt abgetrennten Flächen erhalten werden.
Bei der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Anordnung der Anschnittöffnungen 17 sowie die Anordnung der Austrittsöffnungen 16 sehr einfach, da ein aus der Anschnittöffnung 17 und der Austrittsöffnung 16 bestehender Satz und der aus der Anschnittöffnung 17 und der Austrittsöffnung 16 bestehende andere Satz in einer senkrecht zur axialen Richtung der Heizdüse 6 verlaufenden Ebene positioniert sind. Ein aus der Anschnittöffnung 17 und der Austrittsöffnung 16 bestehender Satz kann jedoch in axialer Richtung von dem anderen Satz versetzt sein.
Nach dem Entformen der Teile P aus dem Werkzeug wird die bewegliche Werkzeughälfte 2 nach hinten bewegt, um das Werkzeug für den erneuten Beginn des Spritzgießzyklus zu schließen. Dann wird die Spritzgießmaschine auf den Verteiler 9 zu nach vorne bewegt, und die Heizdüse 6 wird gegen die Vorbelastungskraft der Tellerfedern 26 nach vorne gedrückt, so daß sie eine in Fig. 1 gezeigte vorgerückte Position erreicht. Dann wird der Heizdüse 6 zu ihrer Erwärmung Strom zugeführt. Obgleich sich hier das beim vorherigen Spritzgießzyklus eingespritzte Harz beim Starten des nächsten Zyklus noch immer in der Heizdüse 6 befinden kann, kann ein solcher Harzrest keine Probleme verursachen, da er durch die Wärme der Heizdüse 6 geschmolzen wird, bevor ein neu eingespritztes Harz in die Heizdüse 6 eintritt. Noch wichtiger ist, daß der Harzrest in den Austrittsöffnungen 16 zu seinem Schmelzen ausreichend erwärmt werden kann, da die Heizdüse 6 in erster Linie am Vorderende des Düsenteils 5 erwärmt wird. Deshalb kann das neue schmelzflüssige Harz aus der Einspritzdüse 13 gleichmäßig eingespritzt werden und das Harz kann über die Austrittsöffnungen 16 und die Anschnittöffnungen 17 gleichmäßig in die Hohlräume 1 fließen.
Bei der oben beschriebenen Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 7 ist ein Paar von Schlitzen 19 in diametraler Richtung einander gegenüberliegend in der Heizdüse 6 ausgebildet, und die Austrittsöffnungen 16 sind paarweise entsprechend vorgesehen. Bei einer Modifikation dieser Vorrichtung sind mehrere Paare der Schlitze 19 so vorgesehen, daß die Schlitze 19 in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Dabei wird die Hoch- oder Niederstromversorgung zwischen jeweils zwei der getrennten, einander gegenüberliegenden Abschnitte des Körpers 18 geschaltet.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Modifikation der Heizdüse 6 nach den Fig. 1-6, wobei bei der Modifikation mehrere Paare der Schlitze 19 enthalten sind. Der grundlegende Aufbau dieser Modifikation ist der gleiche wie der der Vorrichtung nach den Fig. 1-6, und in den Fig. 8 und 9 sind Teile, die jenen der Fig. 1-6 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet worden. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Paare der Schlitze 19 vorgesehen, so daß ein Körper 18A in vier Abschnitt unterteil ist. Die Hoch- oder Niederstromversorgung wird durch Verbindungsteile 22A bzw. 22B zwischen einem ersten diametral gegenüberliegenden Paar der Abschnitte und einem zweiten diametral gegenüberliegenden Paar der Abschnitte geschaltet. Bei dieser Ausführungsform enthält der Körper 18 keinen ringförmigen Teil 24 wie die erste Ausführungsform, sondern das Schutzrohr 23 erstreckt sich soweit, daß es das Vorderende des Körpers 18 mit Ausnahme von Teilen, in denen die Austrittsöffnungen 16 ausgebildet sind, abdeckt.
Wenn drei Paare der Schlitze 19 vorgesehen sind, ist der Körper 18 in sechs Abschnitte unterteilt, und die Stromversorgung wird zwischen jeweils zwei der Abschnitte geschaltet, die einander in der gleichen Weise diametral gegenüberliegen wie bei der obigen Ausführungsform, nur daß eine Drehstromquelle als Stromversorgung verwendet wird.
In beiden Fällen sind die Austrittsöffnungen 16 im Vorderende des Düsenteils 5 in mit den Schlitzen 19 in axialer Richtung fluchtenden Positionen ausgebildet, so daß genauso viele Austrittsöffnungen 16 wie Schlitze 19 vorgesehen sind. Die Anzahl der Anschnittöffnungen 17 der feststehenden Werkzeughälfte 3 sowie der Hohlräume 1 entspricht der der Austrittsöffnungen 16. Somit können mehr als zwei Teile P gleichzeitig spritzgegossen werden, und die Anschnitte dieser Teile P können gleichzeitig abgetrennt werden.
Darüber hinaus kann bei Vorsehen mehrerer Paare von Schlitzen 19 die Spannung gleichmäßig an alle aus zwei einander diametral gegenüberliegenden Abschnitten des Körpers 18 bestehende Sätze angelegt werden, so daß die Heizdüse 6, insbesondere der vordere Bereich des Düsenteils 5, mit Hilfe der um den Umfang in gleichen Abständen angeordneten Schlitze 19 eine gleichmäßige Temperaturverteilung in Umfangsrichtung aufweist. Bei einer solchen gleichmäßigen Temperaturverteilung der Heizdüse 6 kann das sich in den Austrittsöffnungen 16 befindende Harz eine gleichmäßige Temperatur haben. Selbst wenn mehrere Teile P spritzgegossen werden, können die Teile P somit gleicher Qualität sein, und die Anschnitte der Teile P können durch den Trennvorgang zwischen den Austrittsöffnungen 16 und ihren ihnen gegenüberliegenden entsprechenden Anschnittöffnungen 17 glatt durchtrennte Flächen aufweisen; Folglich können gleichzeitig mehrere der Teile P mit hervorragender Qualität erhalten werden.
Weiterhin erfolgt bei der obigen Ausführungsform die Axialbewegung der Heizdüse 6 zwischen der vorgerückten Position und der zurückgezogenen Position durch die Andrückkraft, die durch die Spritzgießmaschine und die Rückstellkraft der Tellerfedern 26 ausgeübt wird. Deshalb werden zur Ausführung der Verschiebungsbewegung der Heizdüse 6 nur die Tellerfedern 26 zusätzlich eingebaut. Aus diesem Grund ist die obige Ausführungsform insofern vorzuziehen, als der Aufbau und die Bewegungssteuerung stark vereinfacht sind und das System zu im Vergleich geringeren Kosten hergestellt werden kann. Jedoch kann zur Ausführung der Verschiebungsbewegung der Heizdüse 6 anstelle dieses Aufbaus auch ein Stellglied, wie zum Beispiel ein Druckluftzylinder, der als Reaktion auf den Spritzgießzyklus der Spritzgießmaschine angesteuert wird, eingebaut werden.
Weiterhin sind bei der obigen Ausführungsform die Tellerfedern 26 als Federelemente eingebaut, die die Heizdüse 6 in die Normalstellung nach hinten vorbelasten, so daß die Vorbelastungskraft durch Bestimmen der Anzahl der Tellerfedern 26 auf einen geeigneten Wert als Reaktion auf die Spritzgießmaschine, für die die Heizdüse 6 ausgeführt ist, leicht eingestellt werden kann. Es kann jedoch auch eine Schrauben-Druckfeder anstelle der Tellerfeder 26 als Federelement verwendet werden. Weiterhin kann anstelle der Federn 26 ein Luftdruck- oder ein anderes Vorbelastungsmittel verwendet werden.
Obgleich die Heizdüse 6 bei der obigen Ausführungsform zum Abtrennen der Anschnitte relativ zu dem Werkzeug (der feststehenden Werkzeughälfte 3) bewegt wird, kann zum Abtrennen der Anschnitte auch die feststehende Werkzeughälfte 3 relativ zur Heizdüse 6 bewegt werden.
Bei der obigen Ausführungsform wird die Vorschubbewegung der Heizdüse 6 durch Anstoßen der Vorderseite 18a des Düsenteils 5 an die Grundfläche 4c der Düsenaufnahmeöffnung 4 angehalten, und die Rückziehbewegung der Heizdüse 6 wird durch Anstoßen der Heizdüse 6 an den Grund der Aussparung 11 des Verteilers 9 angehalten. Diese Anhaltemittel sind insofern vorteilhaft, als der Aufbau des Spritzgießsystems sehr einfach ist, da kein zusätzliches Glied zum Anhalten der Bewegung der Heizdüse 6 erforderlich ist. Solche Anhaltemittel können jedoch auch durch verschiedene Arten von Anhaltemittel ersetzt werden, die zwischen einem feststehenden Glied (wie zum Beispiel der feststehenden Werkzeughälfte 3 oder dem feststehenden Träger 10) und der Heizdüse 6 zum Anhalten der letzteren angeordnet werden. Beispielsweise ist ein erstes Anhalteglied an der Heizdüse 6 angebracht, und zweite Anhalteglieder sind an dem feststehenden Glied in zwei Positionen zum Ineingriffbringen des ersten Anhalteglieds in der vorgerückten bzw. der zurückgezogenen Position angebracht.

Claims

1. Heizdüse (6) für den Einsatz mit einem angußlosen Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt für schmelzflüssiges Harz, bei dem der Werkzeughohlraum (1) eines Werkzeugs (2, 3) über die Heizdüse (6) in seitlicher Richtung zu diesem mit Schmelzgut gefüllt wird, das von einer Spritzgießmaschine eingespritzt wird, und bei dem ein Anschnitt eines Formteils durch eine Relativbewegung zwischen der Heizdüse (6) und dem Werkzeug (2, 3) abgetrennt wird, wobei die Düse folgendes umfaßt:

ein Trägerteil (7) und

ein Düsenteil (5), das zum Einsetzen in eine im Werkzeug (3) gebildete Düsenaufnahmeöffnung (4) ausgelegt ist,

wobei das Trägerteil (7) und das Düsenteil (5) aus einem röhrenförmigen Körper (18) bestehen und der röhrenförmige Körper mehrere im vorderen Bereich des Düsenteils (5) gebildete und sich seitlich öffnende Austrittsöffnungen (16) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß:

der röhrenförmige Körper (18) aus einem leitenden Metall mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand hergestellt ist und mehrere Paare von Längsschlitzen (19) aufweist, die sich in einer axialen Richtung des röhrenförmigen Körpers im wesentlichen über die Länge des röhrenförmigen Körpers mit Ausnahme zumindest des vorderen Bereichs des Düsenteils (5) erstrecken,

wobei die Schlitze (19) in gleichem Abstand voneinander am Umfang des röhrenförmigen Körpers angeordnet sind und diesen in mehrere Paare von einander gegenüber angeordneten Abschnitten teilen und

die Anzahl der Austrittsöffnungen (16) der Anzahl der Schlitze (19) entspricht und jede Austrittsöffnung im wesentlichen fluchtend mit einem Schlitz (19) angeordnet ist;

der röhrenförmige Körper (18) so aufgebaut und angeordnet ist, daß er vornehmlich im vorderen Bereich des Düsenteils (5) erhitzt wird, wenn eine vorbestimmte Spannung zwischen jeweils zwei der einander gegenüber angeordneten Abschnitte des röhrenförmigen Körpers angelegt wird.

2. Angußloses Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt, das folgendes umfaßt:

eine Heizdüse (6) nach Anspruch 1,

ein Werkzeug (2, 3) mit einem Werkzeughohlraum (1) und einer Anschnittöffnung (17), die mit dem Werkzeughohlraum verbunden ist und der Aufnahme des Schmelzgutes aus der Heizdüse (6) über mindestens eine der Austrittsöffnungen (16) dient, und

einen Bewegungsmechanismus zur Ausführung der Relativbewegung der Heizdüse (6) gegenüber dem Werkzeug (3), um den zwischen mindestens einer der Austrittsöffnungen (16) und der Anschnittöffnung (17) befindlichen Anschnitt eines Formteils abzutrennen.

3. Angußloses Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt nach Anspruch 2, bei dem die Heizdüse (6) gegenüber dem Werkzeug (3) in der axialen Richtung zwischen einer ersten Position, in der mindestens eine der Austrittsöffnungen (16) mit der Anschnittöffnung (17) fluchtend angeordnet ist, und einer zweiten Position, in der mindestens eine der Austrittsöffnungen (16) gegenüber der Anschnittöffnung (17) versetzt ist, relativ bewegt werden kann, und bei dem der Bewegungsmechanismus Federelemente zur Erzeugung von Kräften für die Rückführung der Heizdüse (6) in Richtung der als Normalstellung geltenden zweiten Position umfaßt; und bei dem die Heizdüse (6) mit Hilfe einer durch die Spritzgießmaschine aufgebrachten Andrückkraft aus der zweiten in die erste Position bewegt wird.

4. Angußloses Spritzgießsystem mit seitlichem Anschnitt nach Anspruch 3, bei dem die Federelemente mindestens eine zwischen das Werkzeug (3) und die Heizdüse (6) eingesetzte Tellerfeder (26) enthalten.