DE69829540T2

DE69829540T2 - Spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE69829540T2
Application number: DE69829540T
Authority: DE
Inventors: Carl Erik Helldin
Original assignee: Nils Helldin AB
Current assignee: LKM HEATLOCK CO. LTD., KWUN TONG, KOWLOON, HK
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: EP0920969A1; DE69829540D1; SE9704540D0; US6331106B1; EP0920969B1; SE9704540L; SE518906C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Angussbuchse zur Verwendung beim Spritzgießen von Thermoplastmaterialien mit Heißkanal bei einer Ausstattung mit Angussbuchse.
Dieses Verfahren wird oft für Werkzeuge verwendet, die mehrere Hohlräume zum gleichzeitigen Gießen von mehreren Erzeugnisteilen aufweisen. Diese sind normalerweise identisch, können aber auch von unterschiedlicher Erscheinung sein. Es ist wünschenswert, sowohl den Materialverlust so weit wie möglich zu verringern als auch die kürzestmöglichen Taktzeiten zu erreichen. Werkzeuge dieser Art können mit einem gemeinsamen Einlasskanal, einem Anguss, konstruiert sein, der sich in kleinere Kanäle, einen für jeden Hohlraum, verzweigt. Um die Fließlänge bei Kaltstahl zu verringern, kann der Anguss durch eine beheizte Angussbuchse ersetzt werden. Weitere Verbesserungen können durch Verteilen des Materialflusses von zwei oder mehr Angussbuchsen in einem Heißkanalverteiler erzielt werden. Das beste Resultat wird erzielt, wenn es n einzelne Angussbuchsen für jeden einzelnen Werkzeughohlraum gibt. Die Angussbuchse kann außerdem ein Vorderteil und Heizeinrichtungen und andere Merkmale umfassen.
Um die Taktzeiten so kurz wie möglich zu halten und Überhitzung des Kunststoffmaterials zu vermeiden, ist es wünschenswert, dass die Temperatur des Materials gleichbleibend und so niedrig wie möglich gehalten wird. Dies wird teilweise durch die oben beschriebenen Angussbuchsen erreicht, die durch elektrische Widerstandselemente an der Außenseite von jeder Buchse erhitzt werden. Die Elemente sind so über die Oberfläche verteilt, dass die bestmöglichen Temperaturbedingungen erreicht werden, und die Steuerung der Elemente erfolgt mit Hilfe von Thermoelementen oder anderen Temperaturfühlern. Weitere Verbesserung wird durch Isolieren der Angussbuchsen von umgebenden Metallmaterialien erzielt, wobei sich isolierendes Keramikmaterial als geeignet erwiesen hat.
Beim Spritzgießen unter Verwendung der vorgenannten Verfahren ist es von wesentlicher Bedeutung, dass die Temperatur des Materials am Einlass zu dem Werkzeughohl raum ausreichend hoch ist, so dass das Material in den Werkzeughohlraum hineinfließt und sich dort ausbreitet, ohne so hoch zu sein, dass das Material beschädigt wird. Gleichzeitig ist es wünschenswert, die Temperatur niedrig zu halten, so dass sich das Material schnell in dem Werkzeug verfestigt, so dass das Produkt ausgeworfen und ein anderer Operationstakt begonnen werden kann.
Die Temperatur an der Spitze des Rohblocks ist dann von entscheidender Bedeutung.
H. Bopp u. a. offenbaren in „Heißkanalsysteme für technische Thermoplaste", Plastverarbeiter, Ausg. 28, Nr. 12, 1997, S. 649–654 eine Spritzguss-Angussbuchse mit einem Einsatz, der aus wärmeisolierendem Keramikmaterial hergestellt ist. Die Keramik ist zur Verwendung unter Bedingungen hohen Verschleißes geeignet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Angussbuchse, die die Möglichkeiten zum Verringern der Übertragung von Wärme von dem Thermoplastmaterial zu dem Material in und an der Spitze der Buchse weiter verbessert. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Verschleiß des Materials der Buchse zu verringern. Dies wird mit einer Einrichtung und einer Angussbuchse erzielt, die die Merkmale aufweisen, die sich aus Anspruch 1 und Unteranspruch 2 ergeben.
Die Erfindung wird im Folgenden ausführlicher mit Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungen beschrieben.
1 zeigt eine teilweise als Schnitt ausgeführte Darstellung einer Angussbuchse (nicht Teil der Erfindung).
2 zeigt eine Ausführung des Vorderteils der Angussbuchse.
3 zeigt das äußere Vorderteil der Buchse von 2.
4 zeigt einen Einsatz für die Buchse von 3.
8 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung.
Die Angussbuchse umfasst einen Körper (1), der vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist. Der Körper (1) ist in dem Werkzeug angebracht und durch einen Isolierring (12), der vorzugsweise aus Keramikmaterial hergestellt ist, von ihm wärmeisoliert. Die Buchse erstreckt sich abwärts in die Richtung der Figur in das Werkzeug hinein und endet mit einem Vorderteil (3, 7), das an dem Buchsenkörper (1) befestigt ist. Die Angussbuchse wird durch ein elektrisches Element (5) erwärmt, das um den Körper der Buchse und das Vorderteil, wo der Abstand der Windung zum Erzielen der bestmöglichen Wärmeverteilung verändert wird, herumgewunden ist. Die Temperatur wird mit Hilfe eines Thermoelements (6) überwacht und gesteuert. Das Vorderteil besitzt an der Bodenfläche, die auf das Werkzeug zeigt, eine Auslassöffnung oder Einlass (13), durch den das Thermoplastmaterial in den Werkzeughohlraum hineingedrückt wird.
Um die Abgabe von Wärme an umgebende Erzeugnisse weiter zu verringern, die Genauigkeit der Temperatur des Materials zu erhöhen und die Verschleißfestigkeit der Angussbuchse zu erhöhen, besitzt sie in nächster Nähe der Spitze des Vorderteils an der Auslassöffnung (13) bei der Ausführung der 2 bis 4 eine aus Keramikmaterial hergestellte Einsatzbuchse (9). Die Angussbuchse und das Vorderteil sind in diesem Fall in nächster Nähe des Werkzeugs durch einen Boden (8), der aus Stahl der dünnstmöglichen Erzeugnisdicke hergestellt ist, abgegrenzt. Der Boden (8) kann vorteilhaft sein, wenn Wärme durch ihn hindurch abgegeben wird und die Kühlung des Materials in der Auslassöffnung beschleunigt wird, so dass die Zeit des Arbeitstakts verringert werden kann.
Bei der Ausführung der Erfindung, die in 5 gezeigt wird, ist eine Keramikbuchse (15) in dem Werkzeug (16) positioniert. Das Vorderteil (3) besitzt einen unteren Teil (17), der sich abwärts zu einer Öffnung (18) in der Keramikbuchse und dem Werkzeug in den Werkzeughohlraum hinein erstreckt. Das Vorderteil (3) besitzt eine kleine Direktkontaktfläche an dem Werkzeug (16), um wie erforderlich Stützung der Buchse zu erhalten. Bei Varianten dieser Ausführung kann die Keramikbuchse (15) so weit aufwärts verlängert sein, dass kein direkter Kontakt zwischen Metallmaterial der Angussbuchse/des Vorderteils und dem Werkzeug besteht. Das Material fließt durch das Vorderteil (17) der Buchse hindurch in den Kanal hinein, der durch die Innenseite der Keramikbuchse (15) und die untere Abgrenzungsfläche an der Spitze des Vorderteils abgegrenzt wird.
Im Rahmen der erfinderischen Idee sind andere Ausführungen der Erfindung möglich, im Besonderen in Bezug auf die äußere Form und die Form des inneren Kanals der Keramikeinsatzbuchsen. Außerdem können die Spitze der Angussbuchse und das Vorderteil auf verschiedene Weisen konstruiert sein, um an die Keramikeinsätze angepasst zu werden.

Claims

Angussbuchse zum Spritzgießen von Thermoplastmaterial, die ein Vorderteil umfasst und in derem Inneren ein Fließkanal für das Thermoplastmaterial vorhanden ist, wobei an der Auslassöffnung der Angussbuchse/des Vorderteils und dem entsprechenden Einlass eines Werkzeughohlraums eine aus wärmeisolierendem Keramikmaterial bestehende Buchse (4, 9, 15) vorhanden ist, die ein Teil der Angussbuchse/des Vorderteils ist und eine Kontaktfläche umfasst, die mit der Wand des Werkzeughohlraums in Kontakt kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Angussbuchse/das Vorderteil gegenüber dem Werkzeughohlraum durch einen Boden (8) aus Metallmaterial abgegrenzt ist.
Angussbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikbuchse (15) in dem Werkzeug (16) mit wenigstens einer Kontaktfläche zu der Angussbuchse/dem Vorderteil (3) angebracht ist.