CH644549A5 - Vorrichtung zum angussfreien spritzgiessen von erzeugnissen aus polymerwerkstoff. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum angussfreien Spritzgiessen von Erzeugnissen aus Polymerwerkstoff, welche Vorrichtung eine Spritzform und eine Spritzdüse mit einem darin angeordneten Ventilkörper aufweist.

Es ist eine Vorrichtung zum angussfreien Spritzgiessen bekannt, die eine Spritzform und eine Spritzdüse mit einem darin angeordneten Absperrventil aufweist, bei der die Spritzdüse über einen nicht gekühlten Kanal mit dem Formhohlraum der Spritzform in Verbindung steht und das Absperrventil zum Kanal axial ausgerichtet angeordnet ist, wobei das Absperrventil umfangsseitig mit dem fliessfähigen Material und stirnseitig mit der Oberfläche des herzustellenden Erzeugnisses in Berührung steht bzw. kommt.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist der komplizierte technologische Vorgang, hervorgerufen durch die Notwendigkeit einer genauen Einhaltung der Betriebsparameter zwecks Vermeidung des Erhärtens der Schmelze im heissen Kanal. Der Durchmesser des Sperrventils ist durch die schlechte Oberflächenkühlung des Erzeugnisses am Ventil begrenzt. Aus diesem Grunde werden beim Spritzgiessen von teilweise geschäumten Thermoplasten, bei denen grosse Durchmesser des Absperrventils erforderlich sind, keine angussfreien Vorrichtungen eingesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Möglichkeit einer angussfreien automatisierten Herstellung von einen grossen Durchmesser des Sperrventils erfordernden Erzeugnissen gewährt, wobei die Zeit der Formfüllung verkürzt wird.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Vorteil der Vorrichtung ist das angussfreie Spritzgiessen bei grossen Durchmessern des Sperrventils, wodurch die Möglichkeit zur automatischen Herstellung grosser angussfreier Erzeugnisse gegeben ist und die Homogenität der Struktur sowie die Qualität der Erzeugnisse verbessert wird. Bei Herstellung von Erzeugnissen aus teilweise aufge-5 schäumten Thermoplasten, gekennzeichnet durch aufgeschäumten Kern und feste Oberfläche, stellt die erfindungs-gemässe Vorrichtung das einzig mögliche Herstellungsmittel für Erzeugnisse mit gleichmässiger dichter Oberfläche.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs-10 gegenständes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Spritzform und der Spritzdüse bei geschlossenem Absperrventil,

IS Fig. 2 einen Längsschnitt der Spritzform und der Spritzdüse bei geöffnetem Absperrventil und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2.

Die Vorrichtung enthält eine Spritzdüse 1 und eine Spritzform 5 mit einer zylindrischen Ausnehmung und einem 20 Angiesskanal 4, der sich zwischen der Ausnehmung und einem Formhohlraum erstreckt und an eine Fläche des Formhohlraumes in den Formhohlraum mündet. Die Spritzdüse I ragt in die Ausnehmung, so dass die Spritzdüse 1 an der Bodenfläche der Ausnehmung anliegt und die Mündung der 25 Spritzdüse 1 mit dem Angiesskanal 4 ausgerichtet ist. Innerhalb der Spritzdüse 1 ist ein Ventilkörper 2 mit einem Ansatz 3 und einer Sitzfläche beweglich angeordnet, so dass der Ansatz 3 durch die Mündung der Spritzdüse 1 in den Angiesskanal 4 verschiebbar und eine am Ventilkörper 2 ausgebil-30 dete Sitzfläche mit einer in der Spritzdüse 1 ausgebildeten Sitzfläche 15 in Kontakt bringbar ist, um die Zufuhr von Werkstoff zur Spritzform 5 zu unterbrechen. Die Spritzdüse 1 ist mit einem Heizelement 9 versehen. In der Spritzform 5 sind unmittelbar am Angisskanal 4 Kühlkanäle 8 ausgebil-35 det.

Der Ansatz 3 enthält einen ersten zylindrischen Abschnitt 10, der angrenzend an die Dichtfläche des Ventilkörpers 2 angebildet ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 11 an seinem freien Ende, wobei der Durchmesser des 40 ersten Abschnittes grösser ist als der Durchmesser des zweiten Abschnittes. Zwischen diesen sind jeweils angrenzend an den ersten und zweiten zylindrischen Abschnitt 10,11 ein erster und zweiter kegelförmiger Abschnitt 12 und 13 mit einem dazwischenliegenden zylindrischen Zwischenabschnitt 45 21 ausgebildet. Der Ansatz 3 kann aus einem oder mehreren Abschnitten in Form eines Hyperboloiden, eines Paraboloi-den usw. bestehen, wobei jedoch in allen Fällen der Durchmesser des Abschnittes 14 am freien Ende des Ansatzes kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Sitzfläche 15.

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Im Ventilkörper 2 ist eine Bohrung 17 vorgesehen, die sich in den Ansatz 3 erstreckt. Der erste zylindrische Abschnitt 10 weist eine Abschrägung 18 auf.

Nachfolgend wird die Funktion der Vorrichtung be-55 schrieben.

Im geschlossenen Zustand kann aufgrund des Andrük-kens des Ventilkörpers 2 an die Sitzfläche 15 der flussfähige Polymerwerkstoff 19, dessen Temperatur durch das Heizelement 9 konstant gehalten wird,, nicht in den Formhohlraum 60 der Spritzform 5 einströmen. Gleichzeitig wird der Ansatz 3, der an die Wandung des gekühlten Angiesskanals 4 anliegt, durch das durch die Kühlwände 8 strömende Kühlmittel gekühlt. Dabei kühlt der Ansatz 3 mit seiner Stirnfläche 14 den daran anliegenden Polymerwerkstoff an der Eingiessstelle. es Die Temperaturdifferenz zwischen der Sitzfläche 15 und der Stirnfläche des Ansatzes 3 steigt bedingt durch die Wärmeübertragung zwischen den Mantelflächen am Ansatz 3 und den Innenflächen des gekühlten Angiesskanals 4 schnell an.

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Eine Wärmeübertragung vom fliessfähigen Polymerwerkstoff und dem Ventilkörperteil innerhalb der Spritzdüse 1 auf den Ansatz 3 wird durch die Bohrung 17 verhindert.

Zur Herstellung eines weiteren Erzeugnisses wird der Ventilkörper 2 mit dem Ansatz 3 zurückgezogen, so dass der fliessfahige Polymerwerkstoff durch einen dadurch zwischen dem Ansatz 3 und dem Angiesskanal 4 entstehenden Spalt 20 in den Formhohlraum der Spritzform 5 einströmt. Die beim vorhergehenden Spritzen auf einem Teil der Wandung des Angiesskanals 4 entstandene Schicht 6 aus Polymerwerkstoffbleibt auch während dem nachfolgenden Spritzen erhalten.

Da die Spritzzeit z. B. beim Spritzgiessen von teilweise aufgeschäumten Thermoplasten nur einen unwesentlichen Teil der Gesamtherstellungszeit des Erzeugnisses, d. h. nur einige Zehntelsekunden beträgt, bleibt der Ansatz 3 auch während des Spritzvorganges verhältnismässig kalt. Dies 5 deshalb, weil der Ansatz 3 nach dem Schliessen während der restlichen Zeit eines Herstellungszyklus, d. h. normalerweise während einigen Dutzend Sekunden bis zu zehn Minuten und mehr weiterhin gekühlt wird.

Beim Schliessen wird die sich in dem Angiesskanal be-lo findliche Schmelze durch den Ansatz 3 in den Formhohlraum oder durch die Abschrägung 18 in die Spritzform nach hinten ausgestossen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

644 549 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum angussfreien Spritzgiessen von Erzeugnissen aus Polymerwerkstoff, welche Vorrichtung eine Spritzform und eine Spritzdüse mit einem darin angeordneten Ventilkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vorderen Ende der Spritzdüse (1) und einer Fläche des Formhohlraumes der Spritzform (5) ein kühlbarer Angusskanal (4) ausgebildet ist und dass der Ventilkörper (2) einen Ansatz (3) hat, der in den Angusskanal (4) so einführbar ist, dass er an die Innenfläche des Angusskanals (4) anliegt und stirnseitig mit der Fläche des Formhohlraumes der Spritzform (5) bündig ist, wobei der Durchmesser des Ansatzes (3) an der Stirnseite kleiner ist als der kleinste Durchmesser einer am Ventilkörper (2) ausgebildeten Sitzfläche.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (3) einen ersten zylindrischen Abschnitt

(10), der angrenzend an die Sitzfläche des Ventilkörpers (2) ausgebildet ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt

(11) an seinem freien Ende aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des ersten Abschnittes (10), wobei zwischen beiden kegelförmige Abschnitte (12,13) und ein zwischen diesen liegender zylindrischer Zwischenabschnitt (21) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste zylindrische Abschnitt (10) des Ansatzes eine Abschrägung (18) aufweist und dass eine Bohrung (17) im Ventilkörper (2) ausgebildet ist, die sich über einen Teil des Ansatzes (3) erstreckt.