Spritzdiise in einer Spritzgiessmaschine f r thermoplastische Kunststoffe
In Spritzgiessmaschinen f r die Herstellung von Spritzgusserzeugnissen aus thermoplastischen Kunststoffen wird die kalte thermoplastische Masse über einen Heizzylin der unter Wärmeeinwirkung erweicht wnd durch eine Spritzdüse in eine kältere geschlos- sene Spritzform gepresst. Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einer solchen Spritzdüse. Bei der Düse nach der Erfindung sind im Düsenkanal erfindlmgsgemäss eine oder mehrere Querschnittsverengungen vorgesehen.
Das plastifizierte Material wird beim Spritzen durch diese Querschnittsverengung bzw. Verengungen der Düse hindurchgedriickt imd hierbei zusätzlich erwärmt. Die Spritzmasse erhält durch diese zusÏtzliche Erwärmung ein erhöhtes Fliessvermogen, sie wird also dünnflüssiger. Der geringe Querschnitt der Verengung hat vor allem auch eine gleich- mϯige Erwärmung der einzelnen Masseteilchen zur Folge, wÏhrend bei den bisher übli- chen relativ grossen Querschnitten des Düsen- kanals die Masseteilchen mit stark unter- schiedlicher Temperatur in die Form gepresst wurden, was Schlierenbildung und Spannungen zur Folge hatte.
Diese Mängel vermeidet die Erfindung, und es können deshalb mit der Düse naeh der Erfindung auch diinnwandige und schwierig gestaltete Spritzteile einwandfrei und mit verbesserter Struktur hergestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Spritzdüse im Längsschnitt in ihrer Zuordnung zu einem Heizzylinder der Spritzgiessmasehine und zu einer Spritzform.
Fig. 2 zeigt mehrere Ausführungsformen von Querschnittsverengungen in Einsatzschei- ben, die in die Spritzdüse nach Fig. 1 eingesetzt werden können.
Fig. 3 zeigt ein schraubenförmiges Führungsstüek, das in Stromungsrichtung vor der Querschnittsverengung angeordnet werden kann.
In Fig. 1 ist in einer Spritzgiessmasehine ein Heizzylinder 1 vorgesehen, in den eine Spritzdüse 2 eingeschraubt ist. Die Spritzdüse enthält einen zylindrischen Durchtrittskanal 3 von mehreren Millimetern Durchmesser. Eine Spritzform 4 wird in Pfeilriehtung vor Beginn des Spritzens gegen den Düsenausgang 5 bewegt. Das im Heizzylinder 1 plastifizierte Kunststoffmaterial wird sodann durch den Düsenkanal 3 unter Druck in die Spritzform 4 gepresst. Anschliessend wird die Form 4 nach links wegbewegt. In die Düse ist eine Seheibe 6 eingesetzt, die einen engen Durchtrittskanal 7 oder mehrere solche enge Kanäle enthält.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine zylindrische Büchse 8 und eine Mutter 9 vorgesehen, die die Ein satzseheibe 6 in der Düse festhalten. Die Scheibe 6 kann auf diese Weise leieht ausgewechselt werden. Beim Spritzen wird die fl ssige Kunststoffmasse durch den engen Kanal 7 bzw. die KanÏle der Scheibe 6 hindurehgeW drüekt, und die Masse wird dabei zusätzlich erwärmt und homogenisiert. Die Masse tritt infolgedessen mit verbesserter Fliessfähigkeit und hinsichtlich der Temperatur der Masseteilchen homogenisiert aus der Düse aus und verteilt sich gleichmässig auf die einzelnen Hohlräume der Spritzform. Dies wirkt sieh insbesondere bei dünnwandigen und schwierig gestalteten Spritzteilen günstig aus.
Die Erfindung ist nicht auf die als Ausführungsbeispiel dargestellte Düsenform beschränkt, vielmehr ist sie auch bei andern Düsengattungen anwendbar, zum Beispiel bei den bekannten Selbstverschlussdüsen.
In Fig. 2a bis 2i sind in vergrösserter Darstellung weitere Ausf hrungsbeispiele von Einsatzseheiben 6 gezeigt mit einem oder mehreren verengten Durehtrittskanälen. Die Scheiben können gegeneinander ausgewechselt werden, um die D se dem verwendeten Material und der Form des Erzeugnisses anzu- passen. Fig. 2a zeigt einen einzigen engen Durchlasskanal 7, der eine Lange gleich seinem Durehmesser besitzt. Der grosse Durehtrittskanal 3 der D se lÏuft konus-bzw. trich- terförmig auf den engen Kanal 7 zu. Der li : anal 7 bei Fig. 2b ist noch k rzer, und ein allmählicher Übergang vom grossen Durch- trittskanal auf den engen Querschnitt ist hier nicht vorgesehen.
Bei Fig. 2c hat der Kanal 7 einen kleineren Durchmesser, und der trich terförmige Zulauf ist steiler ausgebildet. Bei Fig. 2d sind drei enge Durchtrittsöffnungen 7 mit trichterförmigem Zulauf um etwa 30 gegen die Hauptachse gedreht vorgesehen, so dass ein Linksdrall entsteht. Bei Fig. 2e sind sechs soleher schraubenförmig schräggestellter Löcher 7 mit trichterf¯rmigem ¯bergang vorgesehen, so dass ebenfalls ein Linksdrall hervorgerufen wird. Bei Fig. 2f sind die Durch- trittsöffnungen 7 ähnlich angeordnet wie bei Fig. 2d und 2e, mit dem Untersehied, dass auf der Austrittsseite eine Nase 10 vorgesehen ist, die das austretende flüssige Material f hrt.
Bei Fig. Dg und 2h lÏuft der grosse Düsenkanal in Abstufungen auf den engen Durch- trittskanal 7 zu. In Fig. 2i lÏuft der Düsenkanal in parabolischer oder kugelförmiger Wölbung auf den engen Durchtrittskanal 7 zu. Die engen Durchlasskanäle 7 können einen Durchmesser von beispielsweise 0, 8 bis 1,5 mm haben und eine Länge von 0, 5 bis 1, 5. mm und sich auf einen grossen Düsenkanal mit 6 bis 8 mm Durchmesser erweitern. Diese Zahlenwerte sind Richtwerte, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.
In Fig. 3 ist vor der Scheibe 6 mit dem engen Kanal 7 ein schraubenf¯rmiges F hrungsst ck 11 eingesetzt, das dem flüssigen Material vor dem Eindringen in die Querschnittsverengung einen Drall erteilt. Hierdurch kann die zusätzliche Erwärmung und Homogenisierung weiter verbessert werden.
An der Verengung wird'zweckmässig wenigstens die trichterförmige bzw. abgestufte bzw. parabol-oder kugelförmige Ubergangs- flache innen poliert.
Injection nozzle in an injection molding machine for thermoplastics
In injection molding machines for the production of injection molded products from thermoplastics, the cold thermoplastic mass is pressed into a colder, closed injection mold via a heating cylinder which is softened under the influence of heat and through a spray nozzle. The invention relates to improvements in such a spray nozzle. With the nozzle according to the invention, one or more cross-sectional constrictions are provided in the nozzle channel according to the invention.
The plasticized material is pressed through this cross-sectional constriction or constrictions of the nozzle during spraying and is additionally heated in the process. As a result of this additional warming, the gunning compound has increased flow properties, so it becomes thinner. The small cross-section of the constriction primarily results in even heating of the individual mass particles, while with the relatively large cross-sections of the nozzle channel that have been customary up to now, the mass particles were pressed into the mold at widely different temperatures which resulted in streaking and tension.
The invention avoids these deficiencies, and therefore, with the nozzle according to the invention, even thin-walled and difficultly designed molded parts can be produced properly and with an improved structure.
The invention is explained below with reference to the drawing, for example.
Fig. 1 shows a spray nozzle according to the invention in longitudinal section in its assignment to a heating cylinder of the injection molding machine and to an injection mold.
FIG. 2 shows several embodiments of cross-sectional constrictions in insert disks which can be inserted into the spray nozzle according to FIG. 1.
3 shows a helical guide piece which can be arranged in the direction of flow in front of the cross-sectional constriction.
In Fig. 1, a heating cylinder 1 is provided in an injection molding machine, into which a spray nozzle 2 is screwed. The spray nozzle contains a cylindrical passage channel 3 of several millimeters in diameter. An injection mold 4 is moved in the direction of the arrow against the nozzle outlet 5 before the start of injection. The plastic material plasticized in the heating cylinder 1 is then pressed into the injection mold 4 through the nozzle channel 3 under pressure. The mold 4 is then moved to the left. In the nozzle a Seheibe 6 is inserted, which contains a narrow passage channel 7 or several such narrow channels.
In this embodiment, a cylindrical sleeve 8 and a nut 9 are provided, which hold the A set disk 6 in the nozzle. The disc 6 can easily be replaced in this way. When spraying, the liquid plastic compound is pushed through the narrow channel 7 or the channels of the disk 6, and the compound is additionally heated and homogenized. As a result, the mass emerges from the nozzle with improved flowability and homogenized with regard to the temperature of the mass particles and is evenly distributed over the individual cavities of the injection mold. This has a particularly favorable effect on thin-walled and difficult-to-design molded parts.
The invention is not limited to the nozzle shape shown as an exemplary embodiment, rather it can also be used with other nozzle types, for example with the known self-closing nozzles.
In FIGS. 2a to 2i, further exemplary embodiments of insert washers 6 with one or more narrowed passage channels are shown in an enlarged representation. The discs can be interchanged in order to adapt the nozzle to the material used and the shape of the product. Fig. 2a shows a single narrow passage 7, which has a length equal to its diameter. The large passage channel 3 of the nozzle runs conically or. towards the narrow channel 7 in a funnel shape. The left: anal 7 in FIG. 2b is even shorter, and a gradual transition from the large passage canal to the narrow cross section is not provided here.
In Fig. 2c, the channel 7 has a smaller diameter, and the funnel-shaped inlet is formed steeper. In Fig. 2d, three narrow passage openings 7 with a funnel-shaped inlet are provided rotated by about 30 against the main axis, so that a left-hand twist is created. In FIG. 2e, six holes 7 which are inclined in a helical manner and with a funnel-shaped transition are provided, so that a left-hand twist is also produced. In FIG. 2f, the through openings 7 are arranged in a similar way to FIGS. 2d and 2e, with the difference that a nose 10 is provided on the exit side, which guides the exiting liquid material.
In FIGS. Dg and 2h, the large nozzle channel runs in steps towards the narrow passage channel 7. In FIG. 2i the nozzle channel runs towards the narrow passage channel 7 in a parabolic or spherical curvature. The narrow passage channels 7 can have a diameter of, for example, 0.8 to 1.5 mm and a length of 0.5 to 1.5 mm and widen to a large nozzle channel with a diameter of 6 to 8 mm. These numerical values are guide values to which the invention is not restricted.
In FIG. 3, in front of the disk 6 with the narrow channel 7, a screw-shaped guide piece 11 is inserted, which gives the liquid material a twist before it penetrates the cross-sectional constriction. As a result, the additional heating and homogenization can be further improved.
At least the funnel-shaped or stepped or parabolic or spherical transition surface is expediently polished on the inside at the constriction.