DD245397A1

DD245397A1 - Spritzduese

Info

Publication number: DD245397A1
Application number: DD28667186A
Authority: DD
Inventors: Juergen Schilder; Guenter Ullmann
Original assignee: Schreibgeraete Stammbetrieb Ma
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1987-05-06
Also published as: DE3703181A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzduese, die vorzugsweise im Spritzgiessverfahren Anwendung findet. Ziel und Aufgabe ist es, ein einfaches und sicheres Abspritzen ohne Hilfsmittel zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird zu diesem Zweck der maschinenseitige Teil eines im Duesenstock gefuehrten Schiebestueckes als selbsthemmender Kegel ausgebildet, auf dem eine Huelse befestigt ist. In Ruhestellung bewirkt der durch das Fliessbestreben der Masse entstehende Druck den Anschlag der Huelse und damit den Verschluss der Duese. Beim Abspritzen wird die Kegelverbindung geloest und ein maschinenseitiger Anschlag des Schiebestueckes realisiert. Die Masse gelangt ueber den Spalt zwischen Huelse und selbstklemmenden Kegel und geeignete Verbindungen werkzeugseitig aus der Duese. Die Ausgangsanordnung der Elemente wird bei erneuter Arbeitsstellung der Spritzduese erreicht. Fig. 5

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen .

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse, die bei der Verarbeitung von pastösen Werkstoffen, insbesondere im Spritzgießverfahren anwendbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im Spritzgießverfahren werden offene Spritzdüsen eingesetzt, die jedoch den Nachteil haben, daß zwischen den Spritzperioden Plastmasse aus der Düsenöffnung tritt.

Es sind darüber hinaus sogenannte Verschlußdüsen bekannt. Diese werden unterteilt in Schiebeverschlußdüsen und Nadelverschlußdüsen. Schiebeverschlußdüsen bestehen im allgemeinen aus einem Düsenstock mit einer maschinenseitig größeren abgesetzten Bohrung und einem darin geführten, wechselseitig anschlagenden Schiebestück. Um eine Absperrung des Masseflusses während der Ruhestellung zu erreichen, wird bei maschinenseitigem Anschlag ein im Schiebestück befindliches Bohrungssystem verschlossen. Das Bohrungssystem besteht aus einer Axialbohrung und mehreren radialen Kanälen und verbindet die werkzeugseitige Düsenöffnung mit der großen Düsenstockbohrung.

Die Verschlußwirkung kann, wie aus der Fachliteratur bekannt ist, auch durch Federkraft beschleunigt werden.

Daneben ist aus der DE-OS 2640395 eine Spritzdüse bekannt, die senkrecht zur axialen Düsenbohrung einen unter Federkraft stehenden Verschlußbolzen besitzt, der durch die Düsenbohrung ragt.

Bei am Werkzeug anliegender Düse wird der Bolzen zwangsgeführt und gibt eine mit der Düsenbohrung fluchtende Öffnung frei.

Diese Düsen besitzen jedoch den Nachteil, daß das nach Arbeitspausen erforderliche Abspritzen nur mit Hilfsmitteln und unter Einhaltung bestimmter Verhaltensregeln möglich ist.

Die Wirkung von Nadelverschlußdüsen beruht auf einem unter Federkraft stehenden Verschlußelement, welches erst dann die Düsenöffnung und somit den Massefluß freigibt, wenn der Spritzdruck größer ist als der Federdruck.

Als Federelemente werden sowohl Spiralfedern, wie dies in der DE-OS 2236098 beschrieben ist, als auch, wie der EB-FR 7335530 dargelegt, Tellerfedern verwendet.

Es sind Lösungen bekannt, bei welchen die Feder direkten Kontakt mit der Plastmasse besitzt, wie es beispielsweise in der DE-OS 2655112 beschrieben ist.

Da die Verarbeitungstemperaturen der Plastmassen sehr hoch sind, bewirkt der ständige Kontakt ein rasches Nachlassen der Federkraft, was letztendlich die Verschlußfunktion der Düse in Frage stellt.

Aus der DE-PS 3046205 ist eine Nadelverschlußdüse mit von der Masse abgeschirmter, im Düseninnern liegender Feder bekannt.

Daneben sind aus der Fachliteratur Nadelverschlußdüsen mit außenliegendem Federelement bekannt. Auch der Einsatz von federnden Kipphebeln, wie dies in der DE-AS 2405361 beschrieben ist, und die Verwendung von senkrecht zur Düsenbohrung angeordneten Federsperrklappen, wie es in der DE-AS 1554816 vorgeschlagen wird, ist bekannt.

Insgesamt ist neben dem Einfluß der Wärme auf die Federkraft und dem damit verbundenen laufenden Aufwand für den Federwechsel auch der hohe Herstellungsaufwand negativ zu werten.

Dem Fachmann sind darüber hinaus Spritzdüsen bekannt, die anstelle eines gefederten Verschlußelementes ein Hebelsystem besitzen, das durch eine Steuerung das Verschließen der Düse realisiert. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der DE-OS 2336099 beschrieben.

Die Steuerung stellt jedoch neben den verschiedenen Hebelsystemen einen erhöhten Aufwand und eine gewisse Störanfälligkeit

Die Nachteile weisen auch weitere bekannte Lösungen auf.

Zum einen ist aus der DE-OS 2539477 ein aus drei Elementen bestehender Düsenkörper bekannt, bei welchem ein elastisches Rohrelement derart um die Düsenbohrung angeordnet ist, daß ein auf ein Fluid ausgeübter Druck auf das Rohrelement übertragen wird und dieses soweit verformt, daß die Düsenbohrung verschlossen wird.

Zum anderen ist aus der DD-PS 50298 eine Spritzdüse bekannt, deren Vorderteil aus magnetischem Werkstoff besteht und mit einem Magneten verbunden ist und deren maschinenseitigerTeil aus nichtmagnetischem Stoff besteht.

Die Magnetkraft bewirkt die Anordnung eines magnetischen Verschlußelementes derart, daß dieses selbst oder wie auch aus der DE-OS 2201223 bekannt ist, ein entstehender Wirbelstrom die Düsenöffnung verschließt. Bei einer Vergrößerung des Massedruckes wird die Magnetkraft überwunden.

Ziel der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, mit geringem Aufwand ein einfaches und sicheres Abspritzen zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzdüse zu schaffen, die ein Abspritzen ohne Hilfsmittel ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Düsenstock mit maschinenseitig größerer abgestufter Bohrung ein wechselseitig anschlagendes Schiebestück geführt ist. Dieses besitzt ein Bohrungssystem, bestehend aus einer Axialbohrung und radialen Kanälen, welches die werkzeugseitige Düsenöffnung mit der großen Düsenstockbohrung verbindet.

Maschinenseitig besitzt das Schiebestück einen selbsthemmenden Kegel, auf welchem eine Hülse aufgebracht ist, die werkzeugseitig eine Anschlag- und Abdichtfläche besitzt. Ist dieser Kegel im Durchmesser größer als die kleinere Düsenstockbohrung und fungiert er gleichzeitig als maschinenseitiger Anschlag des Schiebestückes, so ist seine Mantelfläche über Kanäle mit der Axialbohrung und/oder den Radialkanälen des Schiebestückes verbunden.

Ist er im Durchmesser geringer als die kleine Düsenstockbohrung und münden die Radialkanäle im verringerten Durchmesserbereich, so ist die Verbindung zwischen seiner Mantelfläche und dem Bohrungssystem durch die Durchmesserreduzierung des Schiebestückes gegeben. In diesem Fall ist der maschinenseitige Anschlag des Schiebestückes an dessen Stirnseite angeordnet und als durchbrochener Hülsenmitnehmer ausgebildet. Diese Durchbrüche sind über Kanäle oder Freistiche mit der Mantelfläche des selbsthemmenden Kegels verbunden.

Das mögliche Spiel zwischen werkzeugseitigem und maschinenseitigem Anschlag ist bei der Hülsenanschlag- und Abdichtfläche geringer als bei dem maschinenseitigen Anschlag des Schiebestückes. Diese Differenz wird bei gelöster Kegelverbindung wirksam.

Der mögliche Freiraum zwischen der Bohrungsabstufung des Düsenstockes und der Anschlag- und Abdichtfläche der Hülse ist in geeigneterweise, beispielsweise durch Kanäle oder durch Spaltbildung zwischen Hülse und Düsenstockbohrung mit der maschinenseitigen Düsenöffnung verbunden.

Entweder die maschinenseitige Stirnfläche der Hülse ist größer als die entsprechende Fläche des Schiebestückes oder es ist maschinenseitig ein als Hülsenanschlag ausgebildetes Reduzierstück in der Düsenstockbohrung befestigt, wobei die Hülsenstirnfläche als werkzeugseitiger Anschlag des Schiebestückes fungiert.

In Ruhestellung wird das Schiebestück durch das Fließbestreben der Masse mit Druck beaufschlagt. Es erfolgt eine Sperrung des Masseflusses durch Zustandekommen des Hülsenanschlages.

Bei anschließend auf das System ausgeübtem Spritzdruck wird die selbsthemmende Kegelverbindung zwischen Hülse und Schiebestück gelöst. Letzteres schlägt unter Spaltbildung zum Hülsenkegel maschinenseitig an. Die Spritzmasse kann über diesen Spalt und über die geeigneten Verbindungen in das Bohrungssystem gelangen und werkzeugseitig aus der Düse treten.

Unmittelbar nach dem Abspritzen erfolgt die Einleitung eines erneuten Spritzprozesses, bei welchem zwangsläufig der werkzeugseitige Anschlag realisiert wird.

Bei einer Beaufschlagung des Systems mit Spritzdruck wird die Hülse entweder auf Grund ihrer gegenüber dem Schiebestück größeren maschinenseitigen Stirnfläche oder durch das Reduzierstück auf dem selbsthemmenden Kegel aufgebracht. Der Massefluß in Arbeitsstellung erfolgt über die Verbindung der maschinenseitigen Düsenöffnung mit dem Freiraum zwischen der Bohrungsabstufung des Düsenstockes und der Anschlag- und Abdichtfläche der Hülse, der mit dem Bohrungssystem verbunden

ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt entlang der Mittellinie, der in der Spritzeinheit befestigten, in Arbeitsstellung befindlichen Spritzdüse Fig. 2: einen Schnitt analog Fig. 1, jedoch mit in Ruhestellung befindlicher Spritzdüse Fig.3: einen Schnitt analog Fig. 1, jedoch mit in Abspritzstellung befindlicher Spritzdüse Fig.4: ein Schiebestück im Schnitt A-A nach Fig.3

Fig. 5: ein Schnitt analog Fig. 1 eines anderen Ausführungsbeispieles

Fig. 6: ein Schnitt analog Fig. 1 eines weiteren Ausführungsbeispieles

In einer Spritzeinheit 1 ist ein Düsenstock 2 mit abgestufter Bohrung montiert. In diesem wird ein wechselseitig anschlagendes Schiebestück geführt, welches werkzeugseitig aus einem abgesetzten Düsenelement 3 und maschinenseitig aus einem Anschlagstück 4, das als selbsthemmender Kegel ausgebildet ist, besteht. Das Düsenelement 3 und das Anschlagstück 4 sind in geeigneterWeise, z. B. durch Schrauben, miteinander verbunden.

Eine im Düsenelement 3 befindliche Axialbohrung 5 ist, wie besonders Fig.4 zeigt, überRadialbohrungerr6, die sich im Bereich der Anschlagfläche 7 des Anschlagstückes 4 als längsgeteilte Halbbohrungen fortsetzen, sowohl mit der Mantelfläche des selbsthemmenden Kegels des Anschlagstückes 4 als auch mit dem möglichen Freiraum zwischen Anschlagfläche 7 des Anschlagstückes 4 und Bohrungsabstufung des Düsenstockes 2, verbunden. Auf dem Anschlgstück4 ist selbsthemmend eine Hülse 8 aufgebracht. Diese ragt über die Kegellänge des Anschlagstückes 4 hinaus, ohne die Axialbewegung des Schiebestückes zu verhindern. Die Hülse 8 besitzt werkzeugseitig eine Anschlag- und Abdichtfläche 9. Zwischen dem Außendurchmesser der Hülse 8 und der großen Düsenstockbohrung verbleibt ein für den Massefluß ausreichender Spalt.

Mit dem Düsenaufbau wird, wie aus Fig. 1 erkennbar ist, einerseits eine ordnungsgemäße Verarbeitung von Plastmasse im Spritzgießverfahren möglich, andererseits ist in Ruhestellung eine Verschlußfunktion gewährleistet, wie dies in Fig.2 gezeigt wird. Gleichfalls wird, wie in Fig. 3 zu sehen ist, bei Beaufschlagung des Systems mit Spritzdruck das Anschlagstück 4 aus der Hülse 8 bis zur Bohrungsabstufung des Düsenstockes 2 gedruckt. Durch den entstandenen Spalt 10 zwischen Hülse 8 und Anschlagstück 4 und durch die Radialbohrungen 6 sowie die Axialbohrung 5 des Düsenelementes 3 kann.die Spritzmasse 15 werkzeugseitig aus der Düse treten, womit ein Abspritzen realisiert ist. Der Umstand, daß unmittelbar nach dem Abspritzen der Spritzprozeß folgt, wird genutzt, um die Hülse 8 erneut auf dem Anschlußstück 4 zu befestigen. Zu diesem Zweck ist die projizierte maschinenseitige Stirnfläche der Hülse 8 in dem Maße größer als die Stirnfläche des Anschlagstückes 4 ausgeführt, wie es eine für die Befestigung der Hülse 8 notwendige Differenz des wirksam werdenden Spritzdruckes erforderlich macht.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Anschlagstück 4 im Durchmesser geringer als der geführte Teil des Schiebestückes.

Die radialen Bohrungen 6 münden im Bereich dieser Durchmesserabstufung. Auf der maschinenseitigen Stirnfläche des Anschlagstückes 4 ist ein Hülsenmitnehmer 11 befestigt. Dieser fungiert als maschinenseitiger Anschlag des Schiebestückes und besitzt Durchbrüche 12.

Die konische Bohrung der Hülse 8 ist maschinenseitig mit einem Freistich 13 versehen.

Beim Abspritzprozeß werden die Durchbrüche 12 und der Freistich 13 für den Massefluß genutzt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig.6 ist das Düsenelement 3 ohne Absatz ausgeführt. Der werkzeugseitige Anschlag des Schiebestückes wird hier durch ein in der großen Bohrung des Düsenstückes 2 befestigtes Reduzierstück 14, an welchem die Hülse 8 anschlägt, realisiert. Die Befestigung der Hülse 8 auf dem Anschlagstück 4 des Schiebestückes erfolgt hier mit dem Druck, mit welchem Werkzeug und Spritzeinheit aneinander gepreßt werden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Spritzdüse, vorzugsweise für Spritzgießmaschinen, bestehend aus einem Düsenstock (2), in dessen abgestufter Bohrung ein wechselseitig anschlagendes Schiebestück mit axialer Bohrung (5), welche über radiale Kanäle (6) mit der großen Düsenstockbohrung in Verbindung steht, angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß der maschinenseitige Teil (4) des Schiebestückes einen selbsthemmenden Kegel aufweist, dessen Mantelfläche durch Kanal-, Spalt- und/oder Freistichanordnung mit der Axialbohrung (5) und/oder den Radialkanälen (6) des Schiebestückes verbunden ist, auf welchem eine Hülse (8) aufgebracht ist, die werkzeugseitig eine Anschlag- und Abdichtfläche (9) mit einem geringeren Anschlagspiel als der maschinenseitige Anschlag des Schiebestückes besitzt, daß der Freiraum zwischen der Bohrungsabstufung des Düsenstockes (2) und der Anschlag- und Abdichtfläche (9) der Hülse (8) durch Kanal- und/oder Spaltanordnung mit der maschinenseitigen Düsenöffnung verbunden ist und daß entweder die maschinenseitige Stirnfläche der Hülse (8) größer als die entsprechende Fläche des Schiebestückes ist, oder maschinenseitig ein als Hylsenanschlag ausgebildetes Reduzierstück (14) angeordnet ist.
2. Spritzdüse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der selbsthemmende Kegel im Durchmesser geringer als die kleine Bohrung des Düsenstockes (2) ist und daß der maschinenseitige Anschlag des Schiebestückes als Hülsenmitnehmer (11) ausgebildet, in welchem Durchbrüche (12) vorgesehen sind, die durch Kanal-, Spalt- und/oder Freistichanordnung mit der Mantelfläche des selbsthemmenden Kegels in Verbindung stehen.
3. Spritzdüse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der selbsthemmende Kegel im Durchmesser größer als die kleine Bohrung des Düsenstockes (2) ist und die Mantelfläche des selbsthemmenden Kegels über Kanäle und/oder Spaltanordnung mit der Axialbohrung (5) und/oder den radialen Kanälen (6) des Schiebestückes verbunden ist.
4. Spritzdüse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Anordnung eines als Hülsenanschlag ausgebildeten Reduzierstückes (14) die maschinenseitige Stirnfläche der Hülse (8) als werkzeugseitiger Anschlag des Schiebestückes ausgebildet ist.