Optimale Geometrie der Spritze

Bei der seitlichen Anspritzung von Spritzenkörpern wird der Formkern bisher aufgrund des Spritzdrucks leicht verschoben. Dies führt zu einem Wandstärkenversatz, die Spritzen werden auch bei der gängigen Vorhaltung des Kernes unrund, der Spritzenkolben wird schwergängiger. Ein Problem, für das ein Hersteller dringend eine Lösung suchte, denn in der Folge führen schwergängige Spritzen bei der medizinischen Anwendung unter anderem zu Schwierigkeiten bei der Medikamentendosierung.

In Zusammenarbeit von Formenbauer Amtec GmbH aus Hohenwestedt und der Heitec Heisskanaltechnik GmbH ist ein Systemkonzept entstanden, das die Herstellung absolut gerader Spritzenkörper für die Medizin erlauben soll. Die spezielle Geometrie der Spitzen und die besondere Gestaltung des Artikels im Bereich des Anspritzpunktes ermöglichen neue Wege. Mit dem Einsatz der entkoppelten Star-Line-Düse in runder und auch linearer Anordnung erhält der Anwender erstmals die Möglichkeit, den Kernversatz außer Acht zu lassen, so die Heisskanaltechnik-Spezialisten aus Burgwald. Die Spritzen haben die Größe von 2,5 ml, 5 ml, 10 ml und 20 ml. Die spezielle Anspritzgeometrie im Zusammenwirken mit der Artikelgestaltung bewirken, dass sich der Kunststoff zunächst radial um den Spritzenkörper verteilt, bevor er absolut gleichmäßig bis zur Spitze läuft. Hierdurch wird quasi eine Anspritzung wie beim Kaltkanal mit mindestens drei Anspritzpunkten simuliert.

Die erlangte Qualität erlaubt es, bei dreiteiligen Spritzen den Gummistopfen (Gaskid) des Spritzenkolbens mit etwas geringerer Vorspannung als bisher einzusetzen, ohne die Dichtigkeit zu beeinflussen, so Heitec. Der Kolbenlauf sei dabei sehr exakt und leichtgängig. Ist die Spritze mit Flüssigkeit gefüllt und steht mit dem Kolben nach unten, so fährt der Kolben von allein durch die Schwerkraft nach unten bis zum Anschlag. Bei zweiteiligen Spritzen hat die absolute Rundheit den Vorteil, die Dichtigkeit der Spritze mit größerer Sicherheit zu gewährleisten.

Aufgrund der gleichmäßigen Materialverteilung ist es nun außerdem möglich, die Wandstärkendicke bis auf 0,5 mm zu reduzieren und damit Material einzusparen. Dadurch, dass beim Spritzvorgang keinerlei Seitenkräfte mehr auf den Kern übertragen werden, kann nun ohne Rücksicht auf Kernversatz das spritztechnische Potential der Spritzgussmaschine voll ausgeschöpft werden. So ist, laut Anbieter, eine Verkürzung der Zykluszeit um bis zu 20 % möglich.

Durch die neue Gestalt der bereits seit fünf Jahren am Markt befindlichen Star-Line-Düse konnten auch am Werkzeug Optimierungen vorgenommen werden. Wesentliche Verbesserungen konnten in der Artikelkühlung und in der Getriebeauslegung erzielt werden.

Die aus mehreren Standardteilen zusammengesetzte Düse kann durch ihren Aufbau die Längenausdehnung ausgleichen. Die Düsenkrone ist in der Formplatte fixiert, so bleiben die Spitzen bei der Wärmeausdehnung exakt an der vorgegebenen Anspritzstelle. Daher sind Anspritzbohrungen von 0,5 mm realisierbar. Durch die Entkoppelung der Düsenkrone ist die Demontage der separat verdrahteten Formplatte und somit die Reinigung der Entlüftung minutenschnell durchzuführen. Die heiße Seite wird abgezogen, wobei die Krone in der Düsenplatte verbleibt. Ein Herausziehen der Düse oder die Demontage der Einsätze entfällt.

Die neue Düse ist im beweglichen Teil wesentlich schmaler als im Kronenbereich und gibt somit zusätzlichen Konstruktionsraum. Sowohl die spezielle Artikelkontur am Anspritzpunkt als auch die Weiterentwicklungen der Star-Line-Düse sind patentrechtlich geschützt. Sie werden, so Heitec, neue Wege in der Medizintechnik weisen.

Lioba Rustige, Heitec, Burgwald Bernd Haefke, Amtec, Hohenwestedt

Weitere Informationen www.heitec.com www.amtecmould.com