DE1962008A1

DE1962008A1 - Giessform

Info

Publication number: DE1962008A1
Application number: DE19691962008
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl-Ing Lidl
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1971-07-15
Also published as: SE367949B; FI48688B; FI48688C; NL7017590A; GB1298903A; BE760212A; FR2073214A5; LU62081A1; US3712778A

Description

Krauea^Maffei TK

München 50

Gießform

Pie Erfindung bezieht sioh auf eine Gießform zum Herstellen von Formkörpern auβ insbesondere aufschäumbaren Mehrkomponentenkunstβtoifen, mit einem gemeinsamen AnguSkanal für diese Komponenten.

Bei den bekannten Gießformen dieser Art ist der Angußkanal röhrenartig mit zumeist kreisförmigen Durchfluß-* quersohnltten ausgebildet und mündet übergangelos in den Torahohlreum ein. Der in diesen eintretende Kunststoffgemengestrom zeigt dabei vielfaoh Wirbelbildungen, die einen erhebliohen unerwünschten Lufteinsohlag verursachen. Sine aufwendige Glättung der Kanalwände oder eine Ausrundung der Auemündung des AnguSkanals zum Formhohlraum oder ander» bekannte Maßnahmen ium Unterdrücken der Turbulena bzw« der diese auslösenden Einlaufstörung helfen nicht sonderlich ab,'weil das Infolge seiner für Kunststoff· ohnehin geringen klneaatisohen Zähigkeit zu kritischen Re-Zihlen tendierende Komponentengemenge gewöhnlich duroh ¥*rtin««lte torseitige Spontanreaktionen beunruhigt ist« Diese Beunruhigung wird nooh erheblich

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gesteigert, wenn die Kunststoffkomponenten mit einem Blähmittel versetzt sind. Auoh die sonst übliche Maßnahme zur Aufreohterhaltung des laminaren Strömungszustandes, die Durohflußgeschwindigkeit zu erniedrigen, ist bei Mehrkomponentenkunetetoffen wegen der erhöhten " Gefahr vorzeitiger Einzelreaktionen nioht ratsam.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gießform der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, dsß das Komponentengemenge im Angußkanal bei möglichet gleichbleibender DurohfluBgeschwindigkeit eine zunehmende Beruhigung erfährt·

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Angußkanel als Schlitzöffnung in den Formhohlraum ausmündend und eine im wesentlichen stetige QuerschnittBiajKformuog von dem meist kreisförmigen Anfangsquerschnitt auf die Schlitzöffnung vorzusehen, wobei die Umformung benachbarter Querschnitte zumindest auf dem größten Teil der Kanallänge nur einen verhältnismäßig kleinen Änderungeschritt darstellt, derart, daS die aufgrund der umformung gegebene Auslenkung jeder laaalwasd &uer aur Surohflu6richtung in einem Durcli-

aioht grü2tr ale dieses Durchflu£wegetlbit ist·

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"bereite bekennt, die Ausmündung des Angußkenalß zum Formhohlreum βίε SchlitKöffnung eueÄubilden. Bei dieser Gießform let der Angußkenal am fonaseitigen Ende zu einer AnguSkammer vergrößert, deren der Einmündung des kanalföraigen Abschnitte gegenüberliegende Seitenfläche die Sohliteöffnung aufweist (Kunststoff-Rundschau, Hai 1965). Diese sum verzugesrnen Herstellen großer, plattenförmiger Artikel anstelle eines zentralen Punktangusees oder einer Ilehrpunkt einspritzung vorgesehene An&uSart ist bei Hehrkomponentenlomst stoffen zum gleiohon Zweck gegenstandslos, weil bei diesen erEt im Formhohlraum durch die Yernetaungereektionen stärkere Bindungskräfte ereeugt werden und aithin keine auf das Zusammenfließen dea Kunetetoffes «urückiülirende Spennuügen auftreten. Als Haßnahme «ur Surbulenzhemaung aber ist die eine S chi it ζ öffnung, aui\feisende bekannte - Anguß crt nicht offenbert und euch nicht geeignet. Deren Anwendung bei Gießformen für Mehrlromponentonkunetatoffe würde bereits in der AnguSkammer au Einlaufetörungen führen, die durch die Sohliteöffnung als solche nicht behoben werden können. Ein weiterer Sachteil wäre dadurch gegeben, deß das Komponentengeeenge sioh in der Angußkammer entspannen würde, woduroh gegebenenfalls ein vorzeitiges Aufschäumen auftreten und hierdurch die Homogenität des Forinkörpers beeinträchtigt werden könnte.

Durch die erflndungagemäße Ausbildung dee Angußkansls wird die Aufgebe insofern in vorteilhafter Vieise gelöst,

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"al β die im verhältnismäßig dünnflüssigen Eune-t et off gemenge strom- v/lrlcenden Reibungskräfte ohne Unregelmäßigkeiten erhöht werden, εο daß der laminare Strömung0211* stand trotz im wesentlichen gleichbleibender Einspritzgeschwlndigkeit aufrechterhalten wird. Die damit verbundene StrÖmungeberuhlgung wird besonders an den ReZahlen der Strömung erkennbar, von denen die auf die SchlltzBffnung beeogene lediglich einen Bruchteil der für den AnfangscLuerGchnitt geltenden Re-Zohl "beträgt. ·

In vorteilhafter Weise wird der Angußkanal zumindest teilweise in der Schlitzebene fächerförmig ouf die liehte Breite der Schiitsöffnung erweitert. !Durch diese besondere problemlos zvt fertigende KptißlfUhrung wird die Bewegungsrichtung der .Kunststoffteilchen im TTffiformtingsbereich des Angußksnals im v/esentlichen beibehalten, d.h* die Stromlinien verlaufen gerade. Der gleiche Torteil ergibt sich durch die weitere Maßnähme, den Angußkanel zumindest teilweise in der zur SehlitBebene senkrechten Sbene keilförmig auf die lichte Höhe der Schliteöffnung au verengen,

Auch das ErweiterungaverhäXtnis des /ngußkenals ist von Bedeutung: kleine Erweitenmgewinkel bedingen lang-Kanäle; bei groden Srwtiterung&wink8ln treten

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Fließwegunterschiede »wischen der Mittelzone und den Randtereichan merklich hervor. Als vorteilhaft wurde erkannt, den Erweiterungewinkel dee Angußkanals zwi-Boben 30 und 90 Grsd au halten. Bei diesen Erweiterungewinkeln beeinflussen weder einerseits die Kanallänge nooh andererseits die ilieöweguntersohiede das Durohetröaen dee Kunstetoffee duroh den AnguBkanal in nachteiliger Weite.

Kaoh einer weiteren Aüeführungeforai der Erfindung werden die BurohflufiqueraQhnittBfläohen des Angußkanals la Bereich der Querschnitt»umformung gleich groß vorgesehen· Diese Ausbildung der KanalfUhrung bedingt eine konstante Seeohvindigkeit ^v durchfließenden Menge und eithin einen im wesentlichen linearen Beruhigungbverlauf de« durohflieeenden reaktionsfähigen Kunststoffge«tagea.

Xa der Zeichnung 1st ein Augführunggbeispiel des Er-* findungagegeoitandes eohematieoh dargestellt. Bs zeigt

tig. 1 «int feildraufalOBt auf die frennebes« der GitßforH»

?ig. 2 «icen but ΪΓβΏΏβυβίι· e»nkreoht*n„ durch die XHngsaitt· dee AHguSkaDale gelegten Teilschnitt der ßieÄfom und

Tig* 3 eiaen Auaaohnitt »üb lig. 1, jedoch alt tangential in die »ugehörlge iorotwend übergehender Stiteawand de« AaguSksnala.

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Zum Einleiten einer aus einem reaktionsfähigen Gemenge aus zwei Kunststof!komponenten und einem Blähmittel bestehenden Gießcharge iß einen von zwei übereinander angeordneten ) Formhälften, einer oberen Formhälfte 1 und einer unteren ' Fornhälfte Z₉ umschlossenen Forahohlraum 3 einer Gießform ist - wie die FIg* 1 und 2 zeigen - ein an die Düse einer Einspritzvorrichtung angeschloesener Angußkanal 5 vorgesehen, dessen im tiefsten Bereich des Formhohlraums in diesen ausmündendes Austrittsende als Schlitzöffnung ausgebildet istQ Die Breite dieser Schlitzöffnung entspricht etwa der Erstreckung des Formhohlraums 3 an der Eingieiseite (Figo 1). Die lichte Höhe dieser Schiitzöffnung liegt dagegen zwischen 0,2 und 2 mm, so daß nach dea Erhärte.!! der Kunst st off masse äsr gebildete Angußkörper lei©ht von deκ Formkörper abgebrochen werden kann und die Bruchstelle hinelohtlioh ihrer äußeren Erscheinungefora verzieohlässigbar ist» Disae Bruchstelle tritt inaiDs scad ere dann kaum mehr in Srsohelnung, wenn die massive Haaäsone des forakörpere - wie dies bei Formkörpern aus Pölyurethaa-DuroBQrtn deutlich wird - ©rheblioh stärker ist» als die Stärke des abgebrochenen AnguSkörper8 an der Bruchstelle»

Der Angsällkanal 5 ist Mittels eines als Kolbenschieber aus» gebildeten Abiperrorgans 7 transversal abschließbar. Die äieeea Abaperrorgaö und äer Bchlitsöfiiiang 6 ge«

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legenen Querschnitte des Angußkanale 5 sind schrittweise zueinander abgestuft und so verändert, daß eine Umformung dee kreisförmigen Anfangsquersehnittes 8 auf die Schllteöffnung 6 auf stetige Weiae ermöglicht wird. Hierzu ist der Angußkanel 5 im Umformungebereieh in der Ebene der Schlitzöffnung 6 in Durchflußrichtung fächerförmig auf deren lichte Breite erweitert. Als ErweiterungBwinkel wird ein Bereich zwischen 45 bis 60 Grad bevorzugt, weil bei gegebener Schütthöhe von 0,2 bis 2 mm und annähernd gleichbleibenden Burohflußquersohnitten bei diesen Y/inkeln der durch den Anguß entstehende Materialverlust verhältnismäßig gering iet. Zwar könnte dieser Verlust durch Ver*· kleinerung der Angußkanallänge-mithin durch eine Vergrößerung des ErweiterungewinkeIb oc über 60 Grad hinaus-noch etwas gesenkt werden, doch sollte diese Vergrößerung nach Möglichkeit 90 Grad nicht überschreiten, weil ansonsten die Fließweguntereohi«äe KWiechen der mittleren Stromlinie und den wandungsnahen Bereichen das DurchBtrömverhalten des KOMponentengemenges beeinflussen könnten. In der Kur Sohlitzebene senkrechten Ebene dagegen ist der Angußkanal 5 keilförmig auf die lichte Höhe der Schlitz öffnung 6 verengt _o

Der Angußkanal 5 wird im Ausführungsbeispiel durch.eine rinnenartige Vertiefung der Trennfläohe der unteren lOrmhalfte 2 gebildet, wobei die ebene obere Pormhttlfte 1 die offene Rinneneeite abdeckt· Dadurch kann der Angußkanal 5

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leicht von Rückständen befreit werden«, Die keilförmige Verengung dee Angußkanals 5 wird durch die schräg auf die Höhe der Schlitzöffnung 6 ansteigende Kanalsohle 9 erzielt, wobei aus Fertigungsgründen die Schiitshöhe bereits eine bestimmte Strecke vor der Ausmündung des Angußkanals 5 in den Formhohlraum 3 erreicht wird.

Bei ausgedehnten Formhohlräumen wird es nicht möglich sein, die Breite der Schlitzöffnung der Breite des Formhohlraums anzupassen. Wenn daher die Breite der Schiitsöffnung kleiner ist, als die des Formhohlraums (Figo 3), ist es günstig, die Kanalseitenwände an der Mündung durch Abrunden tangential in die Formhohlraumwände Überzuleiten. Auf diese Weise wird das Entstehen von Randwirbeln vermieden, durch die Luftblasen längere Zeit am Einlauf festgehalten und im verfestigten Formkörper sichtbar werden.

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Claims

Patentansprüehe

(1ojGießform zum Herstellen von Formkörperη aus insbesondere aufsohäumbaren Melirkcmponentenkunst stoßen, mit einem gemeinsamen Angußkanal für diese Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Angußkanal (5) in an sich bekannter Weiae als Schiit^öffnung (6) in den .Forrahohlraum (3) ausmündet und eine im wesentlichen stetig*. Querschnittsumformung von dem meist kreisförmigen Anfangequerschnitt (8) auf die Schiitaöffnung(6) aufweist _f wobei die UmforMtung benaohbarter Querschnitte aumindeet auf dem größten feil der Kanallänge nur einen verhältnismäßig'kleinen Änöerungaachritt darstellt, derart, daß die aufgrund der tfmiormung gegebene Auslenkung jeder Kanalvand quer zur Durehflußriohtung in einem Durohflußwegintervall nicht größer als dieses ■ Durohflußwegintervall selbst ist«

2. öießform nach Anspruch 1, daduroh gekennaelohnet, dafl eich der AaguBkanal (5) eumiiidest teilweise in der Sohlitzetmna fäoherfurmig auf die lichte Breite der 3ohli-teöffnung (6) erweitert.

Gießform naöh Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet, daß ■loh der Aßsuökanal (5) zumindest teilweise in der lur Sohlititbeae senkrtohten Eben« keilförmig auf die lieht« Höhe der Schiit«Öffnung (6) verengt.

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4ο Gießform naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erweiterungavinkel * des Angußkanals (5) zwischen 30 und 90 Grad liegt.

5· Gießform naoh Anspruch T₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Üürohflußquerschnittsfläohen des Angußkanals (5) im Bereioh der Quersohaittstimformußg, ggf. mit Ausnahme der Mündung, gleich groß vorgesehen sind.

" 6, Öleßform nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß der Augußkanal (5) aus einer zur !Treniifläohe offenen Ausnehmung (Kanalsohle 9) in Iediglioh einer der beiden formhälften (1, 2) gebildet

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7. Si β BiQt m η aoh eine» der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gektiiimis«lohnet, daß die Höhte Höhe der Schiitsöffnung (6) 0,2 bis 2 an beträgt_β

GisSfora, iasbeeoadere naoh Aaepruch 1, daduroh gekennseiohütt, daß die taiden Seitenwandβ der üchlitzöffnung Is Bereioh der Angußkan&l»Un&ung eine größere Auelenkuag aufweitea, Torsugiweiee tangential in die augeordneten

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9. Gießform nach einem der vorstehenden ioiaprüche, <äaöuroh gekennEeichnet, daß die Schiitζöffnung im tiefsten Bereioh des FormholilraumG angeordnet ist.

Hu/L

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Ä .

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