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Dokumentenidentifikation DE19926319B4 18.08.2005
Titel Dosiervorrichtung
Anmelder Stemke, Lothar, 04720 Döbeln, DE
Erfinder Stemke, Lothar, 04720 Döbeln, DE
Vertreter Bauer, S., Dipl.-Ing. Faching. f. Schutzrechtsw., Pat.-Anw., 09661 Hainichen
DE-Anmeldedatum 09.06.1999
DE-Aktenzeichen 19926319
Offenlegungstag 21.12.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.08.2005
IPC-Hauptklasse B29C 31/04
IPC-Nebenklasse B29C 45/18   B29C 43/34   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für Formgebungsmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein bevorzugtes Anwendungsfeld der Erfindung ist die Aus- oder Nachrüstung von Spritzgießmaschinen, deren Formmassenbereitungseinrichtungen als Extruder ausgeführt sind. Die Erfindung stellt eine Verbesserung der Dosiervorrichtung nach dem Hauptpatent DE 198 49 452 C2 dar.

Nach dem aus der DE 37 17 609 A1 beschriebenen Saugformverfahren zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischen, stark verunreinigten Recycling-Kunststoffen ist die Verwendung einer Vielzahl von in Buchsen translatorisch beweglich angeordneten Stempeln zur Verschiebung von Schmelze aus den Buchsen in eine Form bekannt. Aus der DE 37 17 609 A1 geht hervor, dass die als Massezylinder bezeichneten Buchsen über offen über den Massezylindern endenden Zuleitungen mit Schmelze befüllt werden. Zur Ausführung des Stempelhubs ist es also erforderlich, die Zuleitungen aus dem Öffnungsbereich der Massezylinder zu entfernen, was zweifelsfrei einen technologischen Nachteil darstellt. Zudem enthält die DE 37 17 609 A1 keinen Hinweis auf eine Begrenzung des Stempelhubs, so dass ein Eindringen der Stempel in die Form, also ein Hub über die Kante der Buchse hinaus nicht ausgeschlossen ist. Um dies zu vermeiden, nimmt die Lösung nach der DE 37 17 609 A1 den Nachteil der Verengung der Buchsen in Kauf, wodurch ein hoher Prozessdruck zum Einpressen der Schmelze in die Form erforderlich wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Formgebungsprozess zu effektivieren und dabei die Formenvielfalt der Werkstücke zu erhöhen.

Die Aufgabe wird mit einer Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß der Hauptanmeldung ist die Dosiervorrichtung für Formgebungsmaschinen mit Formmassenbereitungseinrichtung und Formkavität geeignet. Die Dosiervorrichtung nach der Hauptanmeldung wird erfindungsgemäß dergestalt weitergebildet, dass eine Vielzahl von Buchsen und eine gleiche Vielzahl von Stempeln vorgesehen ist. Die Stempel sind an einem Heißkanalbalken befestigt, der mit der Formmassenbereitungseinrichtung verbunden ist und wenigstens einen Heißkanal aufweist, in den der Ausgang der Formmassenbereitungseinrichtung mündet. Die Kanäle der Stempel sind mit dem Heißkanal verbunden. Der Heißkanalbalken bildet den Anschlag zur Beendigung der Relativbewegung zwischen dem Stempel und der Buchse.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Weiterbildung der Dosiervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der hinteren Stellung der Stempel sind die Aufnahmeräume aufgespannt, so dass durch die Kanäle die Aufnahmeräume mit Formmasse gefüllt werden können. Mittels der Relativbewegung zwischen den Stempeln und den Buchsen gelangen die Stirnflächen der Stempel aus der hinteren Stellung bis zur Begrenzung der Formkavität, wodurch das Volumen des Aufnahmeraums verringert und die Formmasse aus dem Aufnahmeraum durch die zweite Öffnung der Buchse in die Formkavität gedrückt wird. Nach dem Erreichen der vorderen Endstellung der Stempel ist das Volumen der Aufnahmeräume im Minimum. Die Charge Formmasse befindet sich vollständig in der Formkavität, so dass die Abkühlung der Formmasse und nachfolgend der Auswurf des Werkstücks erfolgt. Die Relativbewegung zwischen den Stempeln und Buchsen kann sowohl durch Bewegung der am Heißkanalbalken befestigten Stempel, etwa durch Ausnutzen des Vorschubs der Formmassenbereitungseinrichtung, als auch durch Bewegung der die Formkavität bildenden und die Buchsen aufweisenden Formplatteneinheit, etwa durch eine entsprechende Ausgestaltung des Auswurfantriebs, realisiert werden.

Mit der Beheizung des Heißkanalbalkens wird ein prozessgerechtes Fließen der Formmasse gesichert. Selbstverständlich können die einzelnen Aufnahmeräume hierbei unterschiedliche Volumina aufweisen.

Nachfolgend wird die Erfindung in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Dosiervorrichtung nach der Erfindung während der Dosierphase.

An einer Extruderdüse ED ist ein Träger T befestigt. Mit dem Träger T ist ein Heißkanalbalken B verbunden, an dem wiederum eine Vielzahl Stempel S angebracht sind. Von der Extruderdüse ED führt ein Verbindungskanal V zu einem im Heißkanalbalken B angeordneten Heißkanal KH. An den Heißkanal KH sind die Kanäle K der Stempel S angeschlossen. Die Extruderdüse ED ist von einem Heizband HB umgeben, das regelbar ausgeführt ist. Dem Heißkanal KH und den Kanälen K der Stempel S ist eine regelbare Kanalheizung HK zugeordnet. Gegenüber dieser Anordnung befindet sich ein aus einer ersten Formplatte PF1 und einer zweiten Formplatte PF2 bestehendes Spritzwerkzeug. Die Formplatten Pf1 und PF2 umschließen eine Formkavität KV, die das Negativ des herzustellenden Werkstücks bildet. In der ersten Formplatte PF1 befindet sich eine Vielzahl Buchsen, in die die Stempel S eintauchen, wobei zwischen den freien Stirnflächen der Stempel S und den in die Formkavität KV übergehenden Buchsenöffnungen Aufnahmeräume A aufgespannt sind. Die Aufnahmeräume A umschließend sind Aufnahmeraumheizungen HA in die erste Formplatte PF1 integriert.

Die Formmasse gelangt aus der Extruderdüse ED durch den Verbindungskanal V in den Heißkanal KH. Der Heißkanal KH dient zur Verteilung der Formmasse in die Kanäle K der Stempel S, von denen die Formmasse in die Aufnahmeräume A gedrückt wird. Nach dem Füllen der Aufnahmeräume A ist die Dosierphase abgeschlossen. Durch eine erste Translation R1, die eine Vorschubbewegung der Extruderdüse ED und der mit ihr verbundenen Bauteile Träger T, Heißkanalbalken KH und der Stempel S in Richtung auf das aus den Formplatten PF1 und PF2 bestehende Werkzeug darstellt, oder eine zweite Translation R2, die eine Vorschubbewegung des aus den Formplatten PF1 und PF2 bestehenden Werkzeugs in Richtung auf die Extruderdüse ED und die mit ihr verbundenen Bauteile Träger T, Heißkanalbalken KH und Stempel S darstellt, wird die Formmasse aus den Aufnahmeräumen A mittels der Stirnseiten der nunmehr in den Buchsen gleitenden Stempel S in die Formkavität KV gedrückt, bis der Heißkanalbalken B und die ihm zugewandte Fläche der ersten Formplatte PF1 nach Absolvierung eines Hubes H aneinander stoßen. Die Volumina der Aufnahmeräume A können ebenso unterschiedlich sein wie die Stirnflächen der Stempel S unterschiedlich ausgebildet sein können, da in den einzelnen Aufnahmeräume A die Formmasse für unterschiedliche Bereiche der Formkavität KV dosiert wird. Nach dem Erstarren der Formmasse wird das fertige Werkstück in bekannter Weise ausgeworfen, indem die Formplatten PF1 und PF2 voneinander getrennt werden. Vorteilhafterweise können entsprechend der Lehre der Hauptanmeldung Kühleinrichtungen sowie Wärmeableitbereiche vorgesehen sein, um die Abkühlung des Werkstücks zu beschleunigen und damit die Fertigungszeit zu verkürzen.

EDExtruderdüse HBHeizband TTräger VVerbindungskanal BHeißkanalbalken HKKanalheizung PF1erste Formplatte PF2zweite Formplatte KVFormkavität KHHeißkanal SStempel KStempelkanal HAAufnahmeraumheizung AAufnahmeraum R1erste Translation R2zweite Translation HHub

Anspruch[de]
  1. Dosiervorrichtung für Formgebungsmaschinen mit einer Formmassenbereitungseinrichtung und einer mittels einer ersten und einer zweiten Formplatte gebildeten Formkavität, die mit Formmasse ausgefüllt wird, wobei der Ausgang der Formmassenbereitungseinrichtung mit einem in seinem Volumen veränderbaren Aufnahmeraum verbunden ist, dieser mittels einer Öffnung mit der Formkavität verbunden ist und wobei der Aufnahmeraum in einer Buchse zwischen der Stirnfläche eines Stempels und der Formkavität entsteht, wenn der Stempel eine hintere Stellung einnimmt, der Stempel translatorisch beweglich in der Buchse angeordnet ist, wobei mittels einer Relativbewegung zwischen dem Stempel und der Buchse die Formmasse aus dem Aufnahmeraum in die Formkavität verschoben wird und die Stirnfläche des Stempels mit dem Rand der Öffnung bündig ist, wenn der Stempel eine vordere Stellung einnimmt, nach Patent DE 198 49 452 C2, wobei eine Vielzahl von Buchsen und eine gleiche Vielzahl von Stempeln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass

    • der Ausgang der Formmassenbereitungseinrichtung (ED) und die Aufnahmeräume (A) über wenigstens einen Heißkanal (KH) und je einen Stempelkanal (K) in den Stempeln (S) verbunden sind,

    • die Stempel (S) und die Formmassenbereitungseinrichtung (ED) am Heißkanalbalken (B) befestigt sind und

    • der Heißkanalbalken (B) beim Einbringen des Materials in die Formkavität den Anschlag zur Beendigung der Relativbewegung zwischen den Stempeln (S) und den Buchsen bildet.
  2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heißkanal (KH) mit einer der Anzahl der Stempel (S) und Buchsen entsprechenden Anzahl von in die Stempelkanäle (K) mündenden Ausgängen vorgesehen ist.
  3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Anzahl der Stempel (S) und Buchsen entsprechende Anzahl sternartig angeordneter Heißkanäle (KH) die Mündung des Ausgangs (ED) der Formmassenbereitungseinrichtung mit den Stempelkanälen (K) verbindet.
  4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißkanalbalken (B) mit einer Heizvorrichtung (HK) versehen ist.
  5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (HK) regelbar ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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