EP2205419A1 - Angussadapter sowie angusssystem für einen angussadapter - Google Patents

Angussadapter sowie angusssystem für einen angussadapter

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Publication number
EP2205419A1
EP2205419A1 EP08845109A EP08845109A EP2205419A1 EP 2205419 A1 EP2205419 A1 EP 2205419A1 EP 08845109 A EP08845109 A EP 08845109A EP 08845109 A EP08845109 A EP 08845109A EP 2205419 A1 EP2205419 A1 EP 2205419A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sprue
adapter
gate
channels
angußadapter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08845109A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Scheffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MHT Mold and Hotrunner Technology AG
Original Assignee
MHT Mold and Hotrunner Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MHT Mold and Hotrunner Technology AG filed Critical MHT Mold and Hotrunner Technology AG
Publication of EP2205419A1 publication Critical patent/EP2205419A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28—Closure devices therefor
    • B29C45/2806—Closure devices therefor consisting of needle valve systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2725—Manifolds
    • B29C45/2727—Modular manifolds; Connections between spaced manifold elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2725—Manifolds
    • B29C2045/273—Manifolds stacked manifolds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28—Closure devices therefor
    • B29C45/2806—Closure devices therefor consisting of needle valve systems
    • B29C2045/2886—Closure devices therefor consisting of needle valve systems closing at a distance from the gate

Definitions

  • the present invention relates to a gate adapter, a gate distributor block for connection to a gate adapter, and a system consisting of gate adapter and gate distributor block.
  • plastic injection molding a plastic is plasticized and the melt is introduced into a shaping cavity and cooled there under pressure. The cured molding is then ejected from the tool.
  • Plasticization of the plastic generally takes place with the aid of a screw, which delivers the molten molding compound via a nozzle.
  • a screw which delivers the molten molding compound via a nozzle.
  • the mold cavity is filled via a plurality of inlets with the molten molding material.
  • a distributor system is generally provided which transports the molten molding material to the individual inlets of the tool cavity.
  • the distribution system is also referred to as a runner system.
  • the runner system has a receptacle for the molten molding compound and a series of gates connecting the runner system to the mold cavity or sprue.
  • the gate system influences the injection process and is therefore crucial for the quality of the molded part to be produced.
  • Sprue systems are often heated and are then alternatively referred to as a hot runner or hot runner system.
  • weld lines can possibly arise if several in the tool during the filling process Flow fronts meet each other. Such weld lines deteriorate the surface quality and the strength properties of the finished molding.
  • sequential injection molding also called cascade injection molding
  • the cavity is initially filled only via a gate during the filling process.
  • the melt front flows over another gate, it is also opened, so that additional melt is injected directly into the already existing melt stream via the additional gate.
  • cascade injection molding has the disadvantage that each gate must have its own independently controllable sealing nozzle in order to be able to open and close the respective gates independently of each other.
  • FIGS. 1 and 2 show a typical hot runner in a perspective view (FIG. 1) and in a sectional view (FIG. 2).
  • the hot runner 1 has an inlet 2 for receiving the melt material.
  • the inlet, the so-called sprue bushing 2 is connected to a distribution channel 3 extending substantially perpendicular to the sprue bushing 2, from which in turn a whole series of connecting channels 4 arranged parallel to one another extend.
  • the sprue bush 2 facing away from the end of the connecting channels 4 is the so-called gate.
  • the mutually parallel connecting channels 4 are each individually via needle valves 5 driven.
  • the needle valves 5 also take up a lot of space, which increases the dimensions of the injection molding machine.
  • the sprue adapter serves to receive a molten molding compound and deliver it to a sprue distributor block.
  • the gate adapter has an inlet for receiving the molten molding compound, a first and a second outlet for the controlled release of the molten molding compound and a first and a second closable connecting channel, each connecting an outlet to the inlet.
  • the runner manifold has two inlets for connection to the outlets of the runner adapter and at least two runners for connection to a mold cavity, each run being connected via manifold channels to at least one inlet of the runner manifold block.
  • the gate distribution system consists of a gate adapter containing the closing elements and a gate distributor block which essentially has only distribution channels which ensure that the liquid melt is supplied from the inlet to the correspondingly arranged gate.
  • the closing elements can continue to be used, even if the shape of the molded article changes and, therefore, the position of the sections must be changed.
  • the sprue adapter which has only one inlet for receiving the molten molding material, usually directly from the extruder screw, this melt splits stream into a plurality of melt streams, even if a smaller number of melt streams is needed.
  • the sprue adapter is thus universally applicable.
  • the runner manifold then has a number of inlets, the number of which does not necessarily have to match the number of outlets of the runner adapter.
  • the sprue distributor block uses only a portion of the outlets of the sprue adapter and simply seals the other outlets. In principle, it is also possible to simply leave the unneeded outlets open and close them with the corresponding closing elements of the sprue adapter.
  • the sprue distributor block in such a way that it connects two inlets and thus two outlets of the sprue adapter with one and the same gate. By this measure, a larger amount of molding material can be transported to the relevant gate.
  • the closing elements can also partially (or steplessly) close or open, so that the melt quantity and / or the melt pressure can be influenced via the closing elements.
  • a targeted control of the melt stream is possible by this measure.
  • sprue distributor block is a distributor element.
  • the connecting channels of the sprue adapter can be closed separately, without affecting the flow through other connecting channels.
  • the connecting channels are connected in parallel, so that the closing of a connecting channel merely causes no melt to be dispensed at the respective outlet.
  • a first connection channel connects an inlet the sprue adapter with an outlet and a second connecting channel connects the first outlet to a second outlet. Since both connecting channels are closable, both outlets can be closed by the closing element associated with the first connecting channel. If the closing element associated with the first connecting channel is opened, the closing element assigned to the second connecting channel determines whether only the first outlet or both outlets are open.
  • Closure elements are preferably closure valves, more preferably needle valves are used.
  • runner adapter having two outlets and to a gate manifold block having two gates, it should be understood, of course, that more than two outlets may be provided.
  • the runner adapter would have to have at least eight outlets.
  • the gate adapter is substantially plate-shaped with a first side surface, a second side surface, and a peripheral edge surface connecting the first side surface to the second side surface.
  • the inlet is arranged on the first side surface and the outlets on the second side surface. It is also possible, for example, that at least some closing elements are arranged on the peripheral edge surfaces.
  • At least two, preferably all, outlets of the sprue adapter are arranged in a contiguous terminal area, the area of which is preferably less than 200 cm 2 , more preferably less than 150 cm 2, and most preferably less than 100 cm 2 .
  • the outlets are arranged on a small area as possible, so that the Anzu arbitrator sprue distributor block can also arrange its inlets on the smallest possible area, whereby material and thus heating power is saved.
  • the gate distributor block has a contiguous connection area of approximately the same size, in which at least two, preferably all, inlets are arranged.
  • melts of different materials may also be used together in an injection molding operation (e.g., coinjection).
  • the sprue adapter additionally has an extension sleeve with at least two essentially parallel channels which connect the one end-side end to the other front end of the extension sleeve. the.
  • the extension sleeve preferably has just as much parallel channels as the sprue adapter has outlets. The extension sleeve is then connected to the outlets of the runner adapter, with the opposite end of the extension sleeve being provided for connection to the runner manifold block.
  • the gate system is attached to a machine plate of the injection molding machine.
  • the sprue distributor block and the sprue adapter can be arranged on opposite sides of the machine plate, so that the extension sleeve extends through the machine plate, so that on the mold side facing the mold on which the sprue distributor block is, height can be saved.
  • the sprue adapter has a heating element. With the help of the heating element, the sprue adapter and thus all connecting channels formed in it can be brought to a predetermined temperature.
  • the sprue distributor block it is provided in a preferred embodiment that it has no closure elements. According to the invention, as far as possible all closure elements should be arranged in the sprue adapter, since these can then be used further when replacing a sprue distributor block.
  • a nozzle In the region of the gate, a nozzle may be provided.
  • at least two distribution channels are arranged in the same component, so that, when a heating element is provided, it can be ensured that the at least two distribution channels are kept essentially at the same temperature.
  • the sprue adapter and the sprue distributor block could also be designed so that they perform melting of different materials, which may mean depending on the application that some distribution channels must be kept at different temperatures. For example, if two different melts are to be supplied to make a molding of two different materials, the gate adapter must have two inlets accordingly. According to the invention, the gate adapter is then designed such that it divides at least one of the two melts into two melt streams.
  • Figure 1 is a perspective view of a hot runner of the prior art
  • FIG. 2 is a sectional view of the prior art hot runner of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a particularly preferred embodiment of the sprue system according to the invention
  • FIG. 4 shows a sectional view through the sprue adapter of the embodiment of FIG. 3,
  • Figure 5 is a sectional view through the gate manifold of the embodiment of Figure 3 and
  • Figure 6 is a sectional view of the gate system of Figure 3, installed in the injection molding machine state
  • Figures 1 and 2 show a hot runner of the prior art and have already been described.
  • FIG 3 shows a perspective view of a gate system 6 according to the invention.
  • the gate system 6 consists of a gate adapter 7 with extension sleeve 8 and gate manifold block 9.
  • the gate adapter 7 has an inlet 10 for receiving the molten molding compound.
  • the recorded molding compound is divided within the gate adapter into two streams, which can be individually opened or closed selectively by means of the needle valves 1 1.
  • the two melt channels leave the sprue adapter 7 via the connection region 12 and are delivered to the sprue distributor block 9 within the extension sleeve 8 in mutually parallel channels.
  • the two channels are distributed in the sprue distributor block 9 to the respective sections 13.
  • a nozzle 14 is arranged in each case. It can be seen that both Angußadapter 7 and 9 Angußverteilerblock have heating coils 15 for temperature control of the channels.
  • the flow curve of the melt can be better seen in the following sectional views of Figures 4 to 6.
  • FIG. 4 shows a sectional view through the sprue adapter 7.
  • the sprue adapter 7 has an inlet 10, which is also called sprue bushing.
  • the sprue bush 10 is encased with a heating element 16.
  • the inlet or sprue bush 10 has a channel 17 through which the molten molding compound from the screw (not shown) into the sprue adapter 7 flows.
  • the channel 17 is divided into two different connection channels 18 and 18 '.
  • the one connecting channel 18 can be closed by means of the one needle valve 11, which is shown on the left in FIG. 4, while the other connecting channel 18 'can be closed by the other needle valve 11.
  • a needle valve is disposed on an edge surface of the gate adapter while the other valve 11 is disposed on the top of the gate adapter 7.
  • the extension sleeve 8 connects, which is also covered with a heater 16.
  • both connection channels 18 and 18 ' are closed by the two closure needles 19 and 19' of the needle valves 11.
  • either one or both of the needle valves 11 can now be selectively opened so that the melt flows through the feed channel 17 into the two connection channels 18 and 18 ', flows through the gate adapter, and exits at the end of the extension sleeve 8.
  • FIG. 5 shows a sectional view of the sprue distributor block 9. It can be seen that the sprue adapter 7 facing away from the end of the extension sleeve 8, which is also sheathed with a heating element 16.
  • the connecting channels 18 and 18 'in the extension sleeve 8 are connected to the two inlets of the sprue 9. The inlets are connected via connection channels 20 and 20 'to the two nozzle-shaped sections 21 and 21'.
  • the Angußverteilerblock 9 has no closing elements.
  • the nozzle-shaped gates 21 are encased with a heating element 28.
  • FIG. 6 shows a sectional view through the entire runner system in the installed state.
  • the sprue bushing 10, the sprue adapter 7, the extension sleeve 8 and the sprue distributor block 9 can be seen.
  • the sprue adapter 7 is accommodated in a hot runner plate 23, which is covered by a hot runner cover plate 22.
  • the gate distributor block 9 is accommodated in a hot runner plate 24, which is covered with a hot runner cover plate 25.
  • a machine plate 26 is arranged, wherein the gate adapter 7 and 9 Angußverteilerblock are connected to each other via a bore in the machine plate 26 by means of the extension sleeve 8.
  • an anti-rotation device can be provided which prevents a relative rotation between Angu- ßadapter and extension sleeve and / or between extension sleeve and sprue distributor block.
  • a needle valve 11 can now be actuated, for example, so that a melt feed channel starting from the inlet 10 (or the sprue bushing) is opened up to an inlet nozzle 13. Through this channel melt flows into the mold cavity.
  • the further needle valve 1 1 is actuated, whereby also the other channel are opened and melt through the further gate into the already existing melt stream is injected.
  • the electrical supply of the sprue distributor block can also take place via the sprue adapter or the extension sleeve 8.
  • the gate adapter 7 would also have to provide a series of electrical control connections which the gate distributor block 9 can access. Basically, then the sprue distributor block is placed only on the sprue adapter 7 and the extension sleeve 8 arranged therebetween, without the need for additional electrical connections. The attachment system is ready for immediate use.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Angußverteilerblock, der sich leichter und damit schneller austauschen läßt und zudem mit weniger Materialeinsatz herstellbar ist. um dies zu erzielen wird erfindungsgemäß ein Angußadapter für die Aufnahme einer aufgeschmolzenen Formmasse und deren Abgabe an einen Angußverteilerblock (9) vorgeschlagen, wobei der Angußadapter (7) einen Einlaß (10) für die Aufnahme der aufgeschmolzenen Formmasse, einen ersten und einen zweiten Auslaß zur kontrollierten Abgabe der aufgeschmolzenen Formmasse sowie einen ersten und einen zweiten verschließbaren Verbindungskanal (18, 18'), die jeweils einen Auslaß mit dem Einlaß (10) verbinden, aufweist.

Description

Angußadapter sowie Angußsystem für einen Angußadapter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Angußadapter, einen Angußverteilerblock für den Anschluß an einen Angußadapter sowie ein System bestehend aus Angußadapter und Angußverteilerblock.
In der Kunststoffspritzgießtechnik wird ein Kunststoff plastifiziert und die Schmelze in einen formgebenden Hohlraum eingebracht und dort unter Druck abgekühlt. Das ausgehärtete Formteil wird dann aus dem Werkzeug ausgeworfen.
Die Plastifizierung des Kunststoffes erfolgt im Allgemeinen mit Hilfe einer Schnecke, die die aufge- schmolzene Formmasse über eine Düse abgibt. Insbesondere bei der Herstellung von großen Formungen, z. B. Stoßfängern für die Automobilindustrie, wird der Werkzeughohlraum über eine Mehrzahl von Einlassen mit der aufgeschmolzenen Formmasse befüllt.
Da die Plastifizierschnecke den plastifizierten Kunststoff jedoch nur über eine Düse ausgibt, ist im Allgemeinen ein Verteilersystem vorgesehen, das die aufgeschmolzene Formmasse zu den einzelnen Einlassen des Werkzeughohlraums transportiert.
Das Verteilersystem wird auch als Angußsystem bezeichnet. Das Angußsystem hat eine Aufnahme für die aufgeschmolzene Formmasse und eine Reihe von Anschnitten, die das Angußsystem mit dem Werkzeughohlraum bzw. dem Spritzling verbinden.
Das Angußsystem beeinflußt den Einspritzvorgang und ist damit für die Qualität des herzustellenden Formteils entscheidend.
Bei der Dimensionierung des Angußsystems muß daher nicht nur die zu verarbeitende Formmasse, sondern auch auf die äußere Form des Formteils berücksichtigt werden.
Angußsysteme werden häufig beheizt und werden dann alternativ auch als Heißkanal bzw. Heißkanalsystem bezeichnet.
Insbesondere beim Spritzgießen großer Formlinge über eine ganze Reihe von Anschnitten können unter Umständen Bindenähte entstehen, wenn während des Füllvorgangs im Werkzeug mehrere Fließfronten aufeinander treffen. Solche Bindenähte verschlechtern die Oberflächenqualität und die Festigkeitseigenschaften des fertigen Formlings.
Um Bindenähte zu vermeiden, ist es bereits üblich, sequentiell einzuspritzen. Beim sequentiellen Spritzgießen, auch Kaskadenspritzgießen genannt, wird die Kavität während des Füllvorgangs zunächst nur über einen Anschnitt gefüllt. Sobald die Schmelzefront einen weiteren Anschnitt überströmt, wird auch dieser geöffnet, so daß über den zusätzlichen Anguß weitere Schmelze direkt in den bereits vorhandenen Schmelzstrom eingespritzt wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, große Formteile dünnwandig herzustellen, da aufgrund der Vielzahl von Anschnitten der Fülldruck über die gesamte Kavität gut verteilt werden kann, ohne daß während des Füllvorgangs bereits abgekühlte Fließfronten aufeinander stoßen und unerwünschte Bindenähte bilden.
Das Kaskadenspritzgießen hat jedoch den Nachteil, daß jeder Anschnitt eine eigene unabhängig steuerbare Verschließdüse aufweisen muß, um die jeweiligen Anschnitte unabhängig voneinander öffnen und schließen zu können.
Beispielhaft ist in den Figuren 1 und 2 ein typischer Heißkanal in perspektivischer Ansicht (Figur 1 ) und in Schnittansicht (Figur 2) dargestellt. Der Heißkanal 1 weist einen Einlaß 2 zur Aufnahme des Schmelzmaterials auf. Der Einlaß, die sogenannte Angußbuchse 2, ist mit einem im wesentlichen senkrecht zur Angußbuchse 2 verlaufenden Verteilerkanal 3 verbunden, von dem sich wiederum senkrecht eine ganze Reihe von parallel zueinander angeordneten Verbindungskanälen 4 erstrecken. Das der Angußbuchse 2 abgewandte Ende der Verbindungskanäle 4 ist der sogenannte Anschnitt. Hier liegt die Verbindungsstelle zwischen Heißkanal 1 einerseits und Werkzeugkavität (nicht gezeigt) andererseits. Die parallel zueinander verlaufenden Verbindungskanäle 4 sind jeweils ein- zeln über Nadelventile 5 ansteuerbar.
Die bekannten Heißkanäle sind jedoch in der Herstellung sehr aufwendig. Die Nadelventile 5 beanspruchen darüber hinaus sehr viel Platz, was die Ausmaße der Spritzgießmaschine vergrößert.
Es kann vorkommen, daß mit der selben Spritzgießmaschine andere Formlinge hergestellt werden sollen. Dazu ist es nötig, das eigentliche Spritzgießwerkzeug, welches die Werkzeugkavität enthält, auszutauschen. Darüber hinaus muß aber auch der Heißkanal ausgetauscht werden, da im Allgemeinen bei einem anders dimensionierten Formung auch die Anschnitte anders positioniert sind. Zum Austausch des Heißkanals ist es daher notwendig, die Ansteuerverbindungen (elektrisch und/oder hydraulisch) der einzelnen Schließventile zu lösen und den gesamten Heißkanal an der Angußbuchse abzukoppeln. Der alte Heißkanal kann nicht ohne weiteres weiter verwendet werden. Statt dessen muß nun ein neuer Heißkanal, der wieder eine Vielzahl von Schließventilen zur Ansteuerung der Anschnitte aufweist, hergestellt und an die Anschlussbuchse angeschlossen werden. Zudem muß jedes Schließventil mit seiner entsprechenden Ansteuerung verbunden werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Angußverteilerblock zur Verfügung zu stellen, der sich leichter und damit schneller austauschen läßt und zudem mit weniger Materialeinsatz herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Angußverteilerblock mit einem Angußadapter gelöst.
Dabei dient der Angußadapter der Aufnahme einer aufgeschmolzenen Formmasse und deren Abgabe an einen Angußverteilerblock. Erfindungsgemäß hat der Angußadapter einen Einlaß für die Aufnahme der aufgeschmolzenen Formmasse, einen ersten und einen zweiten Auslaß zur kontrollierten Abgabe der aufgeschmolzenen Formmasse sowie einen ersten und einen zweiten verschließbaren Verbindungskanal, die jeweils einen Auslaß mit dem Einlaß verbinden. Dem entsprechend weist der Angußverteilerblock zwei Einlasse zur Verbindung mit den Auslässen des Angußadapters und mindestens zwei Anschnitte zur Verbindung mit einem Formnest auf, wobei jeder An- schnitt über Verteilerkanäle mit mindestens einem Einlaß des Angußverteilerblocks verbunden ist.
Mit anderen Worten besteht das erfindungsgemäße Angußverteilersystem aus einem Angußadapter, der die Verschließelemente enthält, und einem Angußverteilerblock, der im wesentlichen lediglich Verteilerkanäle aufweist, die dafür Sorge tragen, daß die flüssige Schmelze vom Einlaß zum entsprechend angeordneten Anschnitt geliefert wird.
Für den Fall, daß ein anderer Formung hergestellt werden soll, muß dann nur der Angußverteilerblock ausgetauscht werden, nicht jedoch der Angußadapter. Bei der Herstellung eines neuen Angußverteilerblockes ist dann lediglich darauf zu achten, daß die Einlasse des Angußvertei- lerblocks derart angeordnet sind, daß sie an die Auslässe des Angußadapters angeschlossen werden können.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme können die Verschließelemente weiter verwendet werden, selbst wenn sich die Form des herzustellenden Formlings ändert und wenn daher die Position der Anschnitte geändert werden muß.
Prinzipiell ist es daher möglich, daß der Angußadapter, der lediglich einen Einlaß zur Aufnahme der aufgeschmolzenen Formmasse meist direkt von der Extruderschnecke aufweist, diesen Schmelze- strom in eine Vielzahl von Schmelzeströmen aufteilt, selbst wenn eine geringere Anzahl von Schmelzströmen gebraucht wird. Der Angußadapter ist somit universell einsetzbar.
Der Angußverteilerblock weist dann eine Reihe von Einlassen auf, deren Anzahl nicht unbedingt mit der Anzahl von Auslässen des Angußadapters übereinstimmen muß. Je nach Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, wenn der Angußverteilerblock nur einen Teil der Auslässe des Angußadapters verwendet und die weiteren Auslässe einfach abdichtet. Prinzipiell ist es auch möglich, die nichtbe- nötigten Auslässe einfach offen zu lassen und diese mit dem entsprechenden Verschließelementen des Angußadapters zu verschließen. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, den Angußvertei- lerblock derart aufzubauen, daß er zwei Einlasse und damit zwei Auslässe des Angußadapters mit ein und demselben Anschnitt verbindet. Durch diese Maßnahme kann eine größere Menge Formmasse zu dem betreffenden Anschnitt transportiert werden.
Auch kann es für manche Anwendungsfälle von Vorteil sein, wenn die Verschließelemente sich auch teilweise (oder stufenlos) schließen bzw. öffnen können, so daß die Schmelzmenge und/oder der Schmelzendruck über die Verschließelemente beeinflußt werden kann. Prinzipiell ist durch diese Maßnahme auch eine gezielte Regelung des Schmelzestroms möglich.
Im Gegensatz zu den Angußsystemen des Standes der Technik, die sowohl die Schmelze aufteilen als auch verteilen, wird somit erfindungsgemäß vorgeschlagen, die einzelnen Funktionen des An- gußverteilersystems aufzutrennen, so daß der Angußadapter für die Auftrennung einer Schmelze in einer Mehrzahl von Schmelzen, die jeweils mit Hilfe eines Verschlußelementes gesteuert werden können, zuständig ist, während der Angußverteilerblock lediglich für die Verteilung der Schmelze, d. h. die Zufuhr der Schmelzeströmen zu den einzelnen Anschnittpunkten zuständig ist. Der Angußa- dapter ist somit ein Verzweigungselement mit einer Steuerung des Durchflusses durch die einzelnen
Zweige, während der Angußverteilerblock ein Verteilerelement ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verbindungskanäle des Angußadapters getrennt voneinander verschließbar sind, ohne den Durchfluß durch anderer Verbindungskanäle dadurch zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten sind die Verbindungskanäle parallel geschaltet, so daß das Verschließen eines Verbindungskanals lediglich bewirkt, daß an dem betreffenden Auslaß keine Schmelze mehr ausgegeben wird.
Grundsätzlich kann es für manche Anwendungsfälle auch von Vorteil sein, wenn Verbindungskanäle in Reihe geschaltet sind, was zur Folge hat, daß das Verschließen eines Verbmdungskanals gleich mehrere Auslässe verschließt. Dies kann insbesondere bei dem eingangs genannten Kaskadenspritzgießen sinnvoll sein, da hier häufig einzelne Anschnitte immer zusätzlich zu bereits geöffneten Anschnitten geöffnet werden. Mit anderen Worten verbindet ein erster Verbindungskanal eine Einlaß des Angußadapters mit einem Auslaß und ein zweiter Verbindungskanal verbindet den ersten Auslaß mit einem zweiten Auslaß. Da beide Verbindungskanäle verschließbar sind, kann durch das dem ersten Verbindungskanal zugeordnete Verschließelement beide Auslasse verschlossen werden Ist das dem ersten Verbindungskanal zugeordnete Verschließelement geöffnet, bestimmt das dem zweiten Verbindungskanal zugeordnete Verschließelement, ob nur der erste Auslaß oder beide Auslasse geöffnet sind.
Als Verschlußelemente kommen vorzugsweise Verschlußventile, besonders bevorzugt Nadelventile zum Einsatz.
Auch wenn die Erfindung im folgenden anhand eines Angußadapters mit zwei Auslässen und anhand eines Angußverteilerblocks mit zwei Anschnitten beschrieben wird, versteht es sich jedoch, daß selbstverständlich mehr als zwei Auslässe vorgesehen sein können. Um den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Heißkanal des Standes der Technik durch das erfindungsgemäße Angußsystem zu ersetzen, müßte der Angußadapter mindestens acht Auslässe aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Angußadapter im wesentlichen plattenförmig ausgebildet mit einer ersten Seitenfläche, einer zweiten Seitenfläche und einer umlaufenden Kantenfläche, welche die erste mit der zweiten Seitenfläche verbindet. Dabei ist vorzugsweise der Einlaß an der ersten Seitenfläche und die Auslässe an der zweiten Seitenfläche angeordnet. Es ist beispielsweise auch möglich, daß zumindest einige Verschließelemente an den umlaufenden Kantenflächen angeordnet sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei, vorzugsweise alle Auslässe des Angußadapters in einem zusammenhängenden Anschlußbereich angeordnet, dessen Fläche vorzugsweise kleiner als 200 cm2, besonders bevorzugt kleiner als 150 cm2 und am besten kleiner als 100 cm2 ist. Die Auslässe werden auf einer möglichst kleinen Fläche angeordnet, so daß der anzuschließende Angußverteilerblock seine Einlasse ebenfalls auf möglichst kleiner Fläche anordnen kann, wodurch Material und damit Heizleistung eingespart wird. Mit Vorteil hat in diesem Fall der Angußverteilerblock einen zusammenhängenden Anschlußbereich in etwa gleicher Größe, in dem mindestens zwei, vorzugsweise alle Einlasse angeordnet sind.
Falls mehrere Angußadapter vorgesehen sind, können auch Schmelzen unterschiedlicher Materialien zusammen in einem Spritzgießvorgang verwendet werden (z.B. Coinjection).
Für manche Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn der Angußadapter zusätzlich eine Verlängerungshülse mit mindestens zwei im wesentlichen parallel verlaufenden Kanälen aufweist, die das eine stirnseitige Ende mit dem anderen stirnseitigen Ende der Verlängerungshülse verbin- den. Die Verlängerungshülse weist vorzugsweise genau so viel parallel verlaufende Kanäle auf, wie der Angußadapter Auslässe hat. Die Verlängerungshülse wird dann mit den Auslässen des Angußadapters verbunden, wobei das gegenüberliegende Ende der Verlängerungshülse für den Anschluß an den Angußverteilerblock vorgesehen ist.
Üblicherweise wird das Angußsystem an einer Maschinenplatte der Spritzgießmaschine befestigt. Durch die Ausführungsform mit Verlängerungshülse kann nun der Angußverteilerblock und der Angußadapter an gegenüberliegenden Seiten der Maschinenplatte angeordnet werden, so daß sich die Verlängerungshülse durch die Maschinenplatte hindurch erstreckt, so daß auf der dem Formwerk- zeug zugewandten Seite, an der sich der Angußverteilerblock befindet, Bauhöhe eingespart werden kann.
Für viele Anwendungsfälle kann es zudem von Vorteil sein, wenn der Angußadapter ein Heizelement aufweist. Mit Hilfe des Heizelementes kann der Angußadapter und damit alle in ihm ausgebil- deten Verbindungskanäle auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht werden.
Hinsichtlich des Angußverteilerblockes ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß dieser keinerlei Verschlußelemente aufweist. Erfindungsgemäß sollen möglichst alle Verschlußelemente in dem Angußadapter angeordnet sein, da diese dann bei Austausch eines Angußvertei- lerblocks weiter verwendet werden können.
Im Bereich des Anschnittes kann eine Düse vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn mindestens zwei Verteilerkanäle im gleichen Bauteil angeordnet sind, so daß, wenn ein Heizelement vorgesehen ist, gewährleistet werden kann, daß die mindestens zwei Verteilerkanäle im wesentli- chen auf der gleichen Temperatur gehalten werden.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß prinzipiell der Angußadapter und der Angußverteilerblock auch derart ausgebildet sein könnten, daß sie Schmelzen unterschiedlicher Materialien zuführen, was je nach Anwendungsfall bedeuten kann, daß einige Verteilerkanäle auf unterschiedlichen Tem- peraturen gehalten werden müssen. Wenn beispielsweise zwei unterschiedliche Schmelzen zugeführt werden sollen, um ein Formung aus zwei unterschiedlichen Materialien herzustellen, muß der Angußadapter entsprechend zwei Einlasse aufweisen. Erfindungsgemäß ist dann der Angußadapter derart ausgebildet, daß er zumindest eine der beiden Schmelzen in zwei Schmelzströme aufteilt.
Das erfindungsgemäße System kann selbstverständlich auch für Kaltkanäle verwendet werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Heißkanals des Standes der Technik,
Figur 2 eine Schnittansicht des Heißkanals des Standes der Technik von Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Angußsystems,
Figur 4 eine Schnittansicht durch den Angußadapter der Ausführungsform von Figur 3,
Figur 5 eine Schnittansicht durch den Angußverteilerblock der Ausführungsform von Figur 3 und
Figur 6 eine Schnittansicht des Angußsystems von Figur 3, in die Spritzgießmaschine eingebauten Zustand
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Heißkanal des Standes der Technik und sind bereits beschrieben worden.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Angußsystems 6. Das Angußsystem 6 besteht aus einem Angußadapter 7 mit Verlängerungshülse 8 und Angußverteilerblock 9. Der Angußadapter 7 weist einen Einlaß 10 zur Aufnahme der aufgeschmolzenen Formmasse auf. Die aufgenommene Formmasse wird innerhalb des Angußadapters in zwei Ströme aufgeteilt, die einzeln selektiv mit Hilfe der Nadelventile 1 1 geöffnet oder verschlossen werden können. Die beiden Schmelzkanäle verlassen den Angußadapter 7 über den Anschlußbereich 12 und werden innerhalb der Verlängerungshülse 8 in parallel zueinander verlaufenden Kanälen zum Angußverteilerblock 9 geliefert. Die beiden Kanäle werden im Angußverteilerblock 9 zu den jeweiligen Anschnitten 13 ver- teilt. Im Bereich der Anschnitte 13 ist jeweils eine Düse 14 angeordnet. Man erkennt, daß sowohl Angußadapter 7 als auch Angußverteilerblock 9 Heizschlangen 15 zur Temperierung der Kanäle aufweisen. Der Fließverlauf der Schmelze ist in den folgenden Schnittansichten der Figuren 4 bis 6 besser zu erkennen.
Figur 4 zeigt eine Schnittansicht durch den Angußadapter 7. Der Angußadapter 7 hat einen Einlaß 10, der auch Angußbuchse genannt wird. Im gezeigten Beispiel ist die Angußbuchse 10 mit einem Heizelement 16 ummantelt. Der Einlaß bzw. die Angußbuchse 10 weist einen Kanal 17 auf, durch den die aufgeschmolzene Formmasse von der Schnecke (nicht gezeigt) in den Angußadapter 7 strömt. Der Kanal 17 teilt sich in zwei unterschiedliche Verbindungskanäle 18 und 18' auf. Der eine Verbindungskanal 18 kann mit Hilfe des einen Nadelventils 1 1 , das in Figur 4 links dargestellt ist, verschlossen werden, während der andere Verbindungskanal 18' mit dem anderen Nadelventil 11 verschlossen werden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist ein Nadelventil an einer Kantenflä- che des Angußadapters angeordnet, während das andere Ventil 11 an der Oberseite des Angußadapters 7 angeordnet ist. Prinzipiell wäre es auch möglich, beispielsweise beide Verschließventile 11 an den Kantenflächen anzubringen. An dem Angußadapter 7 schließt sich die Verlängerungshülse 8 an, die ebenfalls mit einer Heizung 16 ummantelt ist. In der Verlängerungshülse 8 verlaufen die beiden Verbindungskanäle 18 und 18' parallel zueinander.
In der in Figur 4 gezeigten Situation werden beide Verbindungskanäle 18 und 18' durch die beiden Verschlußnadeln 19 und 19' der Nadelventile 11 verschlossen. Für den Füllvorgang kann nun wahlweise eines oder beide der Nadelventile 11 geöffnet werden, so daß die Schmelze durch den Zuführkanal 17 in die beiden Verbindungskanäle 18 und 18' strömt, den Angußadapter durchfließt, und am Ende der Verlängerungshülse 8 austritt.
In Figur 5 ist eine Schnittansicht des Angußverteilerblockes 9 dargestellt. Man erkennt das dem Angußadapter 7 abgewandte Ende der Verlängerungshülse 8, das ebenfalls mit einem Heizelement 16 ummantelt ist. Die Verbindungskanäle 18 und 18' in der Verlängerungshülse 8 sind mit den zwei Einlassen des Angußverteilerblocks 9 verbunden. Die Einlasse sind über Verbindungskanäle 20 und 20' mit den beiden als Düse ausgebildeten Anschnitten 21 und 21' verbunden. Der Angußverteilerblock 9 weist keinerlei Verschließelemente auf. Auch die düsenförmigen Anschnitte 21 sind mit einem Heizelement 28 ummantelt. Schließlich ist in Figur 6 eine Schnittansicht durch das gesamte Angußsystem im eingebauten Zustand gezeigt. Man erkennt die Angußbuchse 10, den Angußadap- ter 7, die Verlängerungshülse 8 und den Angußverteilerblock 9. Der Angußadapter 7 ist in einer Heißkanalplatte 23 aufgenommen, die durch eine Heißkanaldeckplatte 22 abgedeckt wird. In gleicher Weise ist auch der Angußverteilerblock 9 in einer Heißkanalplatte 24 aufgenommen, die mit einer Heißkanaldeckplatte 25 abgedeckt ist. Zwischen dem Angußadapter 7 und dem Angußverteilerblock 9 ist eine Maschinenplatte 26 angeordnet, wobei Angußadapter 7 und Angußverteilerblock 9 über eine Bohrung in der Maschinenplatte 26 mittels der Verlängerungshülse 8 miteinander verbunden sind. Um die Verlängerungshülse 8 innerhalb der Bohrung der Maschinenplatte 26 exakt zu positionieren weist sie einen Zentrierring 27 auf.
Zusätzlich kann eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, die eine relative Drehung zwischen Angu- ßadapter und Verlängerungshülse und/oder zwischen Verlängerungshülse und Angußverteilerblock verhindert. Um die Werkzeugkavität zu befüllen, ohne daß es zur Bildung von Bindenähten kommt, kann nun beispielsweise zunächst ein Nadelventil 11 betätigt werden, so daß ein Schmelzezuführungskanal beginnend vom Einlaß 10 (beziehungsweise der Angußbuchse) bis zu einer Anschnittsdüse 13 geöffnet wird. Durch diesen Kanal fließt Schmelze in den Werkzeughohlraum. Sobald der Werkzeug- hohlraum soweit mit Schmelze befüllt ist, daß auch der noch verschlossene Anschnitt mit Schmelze umströmt wird, wird das weitere Nadelventil 1 1 betätigt, wodurch auch der andere Kanal geöffnet werden und durch den weiteren Anschnitt nun ebenfalls Schmelze in den bereits vorhandenen Schmelzstrom eingespritzt wird.
Durch diese Maßnahme wird die Bindenahtbildung verhindert und zugleich sichergestellt, daß sich innerhalb der Werkzeugkavität ein im wesentlichen konstanter Schmelzedruck ausbildet.
Beim Austausch des Werkzeuges muß dann, wenn sich auch die Positionierung der Anschnitte ändert, lediglich der Angußverteilerblock 9 ausgetauscht werden. Der Angußadapter 7, welcher alle Steuerungselemente enthält, kann hingegen weiter verwendet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann auch die elektrische Versorgung des Angußverteilerblockes über den Angußadapter beziehungsweise die Verlängerungshülse 8 erfolgen. In diesem Fall müßten im Angußadapter 7 auch eine Reihe von elektrischen Steueranschlüssen vor- gesehen sein, auf die der Angußverteilerblock 9 zugreifen kann. Im Grunde genommen wird dann der Angußverteilerblock lediglich auf den Angußadapter 7 bzw. die dazwischen angeordnete Verlängerungshülse 8 aufgesetzt, ohne daß es zusätzlicher elektrischer Anschlüsse bedarf. Das An- gußsystem ist praktisch sofort einsatzbereit.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Heißkanal
2 Einlaß/Angußbuchse
3 Verteilerkanal
4 Verbindungskanäle
5 Nadelventile
6 Angußsystem
7 Angußadapter
8 Verlängerungshülse
9 Angußverteilerblock
10 Einlaß/Angußbuchse
11 Nadelventil
12 Anschlußbereich
13 Anschnitte/Düsenspitze
14 Düse
15 Heizschlangen
16 Heizelement
17 Kanal
18 Verbindungskanäle
19 Verschlußnadeln
20 Verbindungskanäle
21 Anschnitte
22 Heißkanaldeckplatte
23 Heißkanalplatte
24 Heißkanalplatte
25 Heißkanaldeckplatte
26 Maschinenplatte
27 Zentrierring
28 Düsenheizung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Angußadapter für die Aufnahme einer aufgeschmolzenen Formmasse und deren Abgabe an einen Angußverteilerblock (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Angußadapter (7) einen
Einlaß (10) für die Aufnahme der aufgeschmolzenen Formmasse, einen ersten und einen zweiten Auslaß zur kontrollierten Abgabe der aufgeschmolzenen Formmasse sowie einen ersten und einen zweiten verschließbaren Verbindungskanal (18, 18'), die jeweils einen Auslaß mit dem Einlaß (10) verbinden, aufweist.
2 Angußadapter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Verbindungskanäle (18, 18') derart angeordnet sind, daß jeder einzeln verschließbar ist, ohne den Durchfluß durch den anderen Verbindungskanal zu beeinträchtigen.
3. Angußadapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verschlußventile, vorzugsweise Nadelventile (1 1 ), zum Verschließen der Verbindungskanäle (18, 18') vorgesehen sind.
4. Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Auslässe und mindestens drei die Auslässe mit dem Einlaß (10) verbindenden Verbindungskanäle (18, 18') vorgesehen sind.
5. Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Angußadapter im wesentlichen plattenförmig mit einer ersten Seitenfläche, einer zweiten Seiten- fläche und einer umlaufenden Kantenfläche ausgebildet ist.
6. Angußadapter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (10) an der ersten Seitenfläche und die Auslässe an der zweiten Seitenfläche angeordnet sind.
7. Angußadapter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise alle Auslässe in einem zusammenhängenden Anschlußbereich (12) angeordnet sind, dessen Fläche kleiner als 200 cm2 , vorzugsweise kleiner als 150 cm2 und besonders bevorzugt kleiner als 100 cm2 ist.
8. Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerungshülse (8) mit mindestens zwei im wesentlichen parallel verlaufenden Kanälen, die das eine stirnseitige Ende mit dem anderen stirnseitigen Ende der Verlängerungshülse (8) verbinden, vorgesehen ist, wobei die Verlängerungshülse (8) derart mit den Auslässen des Adapters verbunden ist, daß eine kontrollierte Abgabe der aufgeschmolzenen Formmasse über die Kanäle der Verlängerungshülse (8) möglich ist.
9. Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anguß- adapter (7) ein Heizelement (16) aufweist.
10. Angußverteilerblock für den Anschluß an einen Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Angußverteilerblock (9) zwei Einlasse zur Verbindung mit Auslässen des Angußadapters (7) und mindestens zwei Anschnitte (13) zur Verbindung mit einem Formnest aufweist, wobei jeder Anschnitt (13) über Verteilerkanäle mit mindestens einem Einlaß des Angußverteilerblocks (9) verbunden ist.
11. Angußverteilerblock nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle keine Verschlußelemente aufweisen.
12. Angußverteilerblock nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Anschnitt (13) eine Düse (14) aufweist.
13. Angußverteilerblock nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Verteilerkanäle im gleichen Bauteil angeordnet sind.
14. Angußverteilerblock nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Heizelement (15) vorgesehen ist.
15. Angußverteilerblock nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Heizelement (16) derart angeordnet ist, daß mindestens zwei, vorzugsweise alle Verteilerkanäle im wesentlichen auf der gleichen Temperatur gehalten werden.
16. Angußverteilerblock nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise alle Einlasse in einem zusammenhängenden Anschlußbereich (12) angeordnet sind, dessen Fläche kleiner als 200 cm2 , vorzugsweise kleiner als 150 cm2 und besonders bevorzugt von weniger als 100 cm2 ist.
17. Angußsystem bestehend aus einem Angußverteilerblock nach einem der Ansprüche 10 bis 16 und einem Angußadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
18. Angußsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Angußadapter vorgesehen sind.
19. Angußsystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Angußverteilerblock über eine Verlängerungshülse mit dem Angußadapter verbunden ist, wobei Angußverteilerblock und Angußadapter auf gegenüberliegenden Seiten einer Maschinenplatte angeordnet sind, so daß die Verlängerungshülse durch die Maschinenplatte verläuft.
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