Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines drei- oder mehrschichtigen weitgehend von Bindenähten (darunter wird auch verstanden: sich am Formteil abbildende Fließnähte bzw. Fließlinien, hervorgerufen durch Teilung und anschließender erneuter Zusammenführung von Schmelzeteilströmen) freien Kunststoffformteils nach den Oberbegriffen der Patentansprüche eins und vier.The invention relates to a method and an apparatus for producing a three- or multi-layer largely of weld lines (including also understood: on the molding depicting flow lines or flow lines, caused by division and subsequent re-merging of melt sub-streams) free plastic molded part according to the preambles of the claims one and four.
Der Einsatz von Kunststoffen gewinnt immer mehr an Bedeutung, ersetzt herkömmliche Werkstoffe und ermöglicht darüber hinaus Anwendungen, die mit anderen Werkstoffen bisher nicht erreichbar waren. Insbesondere Kombinationen unterschiedlicher Kunststoffe in einem einzigen Formteil, die vorteilhafterweise auch noch in einem einzigen automatisierten Schritt gefertigt werden können, ermöglichen neue Anwendungen und eine wirtschaftlichere Fertigung. Die Anwendungsmöglichkeiten für die Kombination unterschiedlicher Kunststoffe in einem Formteil sind vielfältig, zum Beispiel können diese Materialien aneinander (overmolding) oder ineinander (sandwich molding, coinjection) im Spritzgießverfahren hergestellt werden.The use of plastics is becoming increasingly important, replacing conventional materials and, moreover, enabling applications that were previously unattainable with other materials. In particular, combinations of different plastics in a single molded part, which can advantageously also be manufactured in a single automated step, enable new applications and more economical production. The application possibilities for the combination of different plastics in a molded part are manifold, for example, these materials can be produced in one another (overmolding) or in one another (sandwich molding, coinjection) by injection molding.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Kombination unterschiedlicher Kunststoffe in einem Teil bekannt, die in der industriellen Fertigung Anwendung finden. Diese sind beispielsweise beschrieben in dem „Handbuch Spritzgießen”, F. Johannaber, Carl Hanser Verlag, München 2001. Aus der Extrusionstechnik sind wiederum ebene Breitschlitzdüsen mit einem „Kleiderbügelverteiler” zur Verteilung der Schmelze auf eine gesamte Schlitzbreite bekannt.There are already known various methods for combining different plastics in one part, which find application in industrial production. These are described for example in the "Manual Injection Molding", F. Johannaber, Carl Hanser Verlag, Munich 2001. From the extrusion technology are again flat slot dies with a "coat hanger distributor" for distributing the melt to an entire slit width.
Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift DE 40 32 500 C2 ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Spritzgießteiles und eine Mehrfachform-Spritzgießeinrichtung und offenbart, wie Spritzgießteile als Dreikomponenten-Spritzgießteile herzustellen sind, wobei dieses die Verarbeitung dreier unterschiedlicher Kunststoffmaterialien ermöglicht. Die Druckschrift lehrt die Schmelzeverteilung von der Angießbuchse bis zu den Mehrfachkavitäten über mehrere Heißkanalverteiler sowie das Verfahren, mehrere Schmelzen so einzuspritzen, dass sich mehrlagige Schichten im Formteil ausbilden. Weiterhin ist eine mittige Bohrung mit Verschlussnadel für die Düse vorgesehen sowie die Ausbildung konzentrischer Ringsströmungen unterschiedlicher Schmelzen. Die Düse ist konstruktiv aufwendig gefertigt und nur für einen einmalig vorgegebenen Schichtaufbau des Spritzgussteiles geeignet, ohne jedwede Möglichkeit einer Änderung hinsichtlich der Anzahl oder Dicke der Kunststoffschichten.In addition, the document describes DE 40 32 500 C2 a method for producing a multi-component injection molded part and a multi-mold injection molding device and discloses how to produce injection molded parts as three-component injection molded parts, which enables the processing of three different plastic materials. The document teaches the melt distribution from the sprue bushing to the multiple cavities over a plurality of hot runner manifolds and the method of injecting a plurality of melts so that multilayered layers form in the molded part. Furthermore, a central bore with a closure needle for the nozzle is provided and the formation of concentric ring flows of different melts. The nozzle is structurally elaborate and suitable only for a once predetermined layer structure of the injection molded part, without any possibility of a change in the number or thickness of the plastic layers.
Eine andere Druckschrift, die DE 196 17 349 C1 offenbart ein weiteres Spritzgießverfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Kunststofftuben. Dabei bilden mehrere konzentrisch angeordnete Ringdüsen eine Schichtenströmung aus. Die Schichten bestehen auch hier jeweils aus unterschiedlichen Kunststoffschmelzen. Die aufwendig gefertigte Düse ermöglicht ebenfalls nur einen einmalig vorgegebenen Schichtaufbau des Spritzgussteiles zu verwirklichen, ohne dass diese die Möglichkeit einer Änderung hinsichtlich Anzahl oder Dicke der einzelnen Kunststoffschichten eröffnet.Another pamphlet, the DE 196 17 349 C1 discloses another injection molding process for producing multilayer plastic tubes. In this case, a plurality of concentrically arranged annular nozzles form a stratified flow. The layers also consist here of different plastic melts. The elaborately manufactured nozzle also makes it possible to realize only a single predetermined layer structure of the injection molded part, without this opening up the possibility of a change in the number or thickness of the individual plastic layers.
Die technische Lösung gemäß der DE 198 48 788 zeigt eine Spritzgussvorrichtung mit Schmelzeaufteilugsbuchsen, die der Erzeugung von Ringspaltströmungen zur Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper, bevorzugt für Flüssigkeiten, dienen. Auch hier kommt eine konstruktiv sehr aufwendige Düse zum Einsatz, die einen veränderten Schichtaufbau hinsichtlich Anzahl und Dicke der Kunststoffschichten nicht zulässt.The technical solution according to DE 198 48 788 shows an injection molding device with Schmelzeaufteilugsbuchsen, which serve the generation of annular gap flows for the production of multilayer hollow body, preferably for liquids. Again, a structurally very expensive nozzle is used, which does not allow a changed layer structure in terms of number and thickness of the plastic layers.
Die Druckschrift DE 600 37 499 T2 stellt eine verbesserte Mischvorrichtung und ein zugehöriges Mischverfahren für Spritzgießmaschinen vor. Diese Vorrichtung dient hierbei der Vermeidung von so genannten Bindenähten oder Fließlinien in der Schmelzeströmung nach Aufteilung des Schmelzestromes und dem erneuten Zusammenführen dieser Teilströme. Hierbei wird das Prinzip von Wendeverteilern, das heißt die Aufteilung in mehrere Schmelzeströme, wie sie bei der Extrusion praktiziert wird, auf das Spritzgießen angewandt. Die hierbei verwendeten Düsen weisen keinerlei Flexibilität hinsichtlich der Veränderung des Schichtaufbaus im Querschnitt des eingesetzten Kunststoffmaterials auf.The publication DE 600 37 499 T2 presents an improved mixing apparatus and associated mixing method for injection molding machines. This device serves to avoid so-called weld lines or flow lines in the melt flow after division of the melt stream and the re-merging of these streams. Here, the principle of turning manifolds, that is the division into several melt streams, as practiced in extrusion, applied to the injection molding. The nozzles used in this case have no flexibility with respect to the change of the layer structure in the cross section of the plastic material used.
Dem vorliegend beschriebenen Stand der Technik ist gemeinsam, dass zur Ausbildung mehrschichtiger Kunststoffteile jeweils konstruktiv sehr aufwendige Düsen erforderlich sind, an deren Spitze das mehrschichtige Material gebildet und dann in die Kavität eingespritzt wird. Derartige Düsen ermöglichen keinerlei Veränderungen hinsichtlich des Schichtaufbaus, betreffend sowohl die Anzahl der Kunststoffschichten als auch deren Dicke, und sind aufwendig und teuer in der Herstellung.The presently described prior art has in common that in each case structurally very complicated nozzles are required to form multilayer plastic parts, at the top of which the multilayer material is formed and then injected into the cavity. Such nozzles do not allow any changes in the layer structure, regarding both the number of plastic layers and their thickness, and are expensive and expensive to manufacture.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren sowie eine universelle Vorrichtung zur Herstellung von mehrschichtigen, im wesentlichen von Bindenähten freien Kunststoffformteilen zu schaffen, welche nahezu ringförmige Querschnitte aufweisen, wobei eine konstruktiv einfache und kostengünstig herzustellende Düse zum Einsatz kommen kann, die universelle Vorrichtung auch für eine unterschiedliche Anzahl von Kunststoffschichten geeignet ist, die Schichtdicke variiert werden kann und die Vorrichtung schnell umgerüstet und gereinigt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a method and a universal device for producing multilayer, substantially free of weld lines plastic moldings having almost annular cross-sections, a structurally simple and inexpensive to produce nozzle can be used, the universal device for a different number of plastic layers is suitable, the Layer thickness can be varied and the device can be quickly converted and cleaned.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale des ersten und des vierten Patentanspruches gelöst. Das neuartige Verfahren zur Herstellung eines drei- oder mehrschichtigen weitgehend von Bindenähten freien Kunststoffformteils (auch als Fließnähte oder Fließlinien bezeichnet) mittels einer Schmelzeverteilereinheit 1 erzeugt in einer zentrisch angeordneten Schmelzekanalbohrung 3 eine Mehrschicht-Ringströmung-Kunststoffschmelze mit im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Dabei wird eine drei- oder mehrschichtige Ringströmung 24 aus zwei, drei oder mehreren Kunststoffschmelzen 21, 22, und/oder 23 oder weiteren Kunststoffschmelzen aus einzelnen radial zugeführten Ringspaltströmungen 25 aufgebaut, die nacheinander in die Schmelzekanalbohrung 3 über getrennte Drosselstellen 20 eingespeist werden. Diese Ringspaltströmungen 25 werden aus einzelnen getrennten Ringnutströmungen 19 erzeugt. Die Ringnutströmungen 19 bilden sich in den einzelnen, je nach gewünschter Schichtanzahl angeordneten, ringnutförmigen Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9 und/oder 10, 11, 12 oder weiteren aus. Zur Versorgung der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9 und/oder 10, 11, 12 oder weiteren mit den einzelnen Kunststoffschmelzen 21, 22, und/oder 23 oder weiteren sind mindestens zwei Schmelzekanäle 14 und 15 und/oder bei Bedarf noch ein Schmelzekanal 16 und/oder weitere angeordnet. Jeder der angeordneten Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10, 11, 12 oder weitere sind über je eine Schmelzekanalverbindung 17 mit den jeweiligen Schmelzekanälen verbunden. Jede Kunststoffschmelze 21, 22, und/oder 23 oder weitere für jede einzelne Schicht wird mittels je eines wechselbaren scheibenförmigen Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 8, 9, 10 und/oder 11 und/oder 12 oder weitere radial, im wesentlichen senkrecht zur Einspritzachse 32 nach innen zur Schmelzekanalbohrung 3 geleitet, wobei die Schmelzen je eine Drosselstelle 20 durchfließen. Die Drosselstellen 20 bestimmen durch ihre Dimensionierung, insbesondere durch die Breite und Länge, letzteres bezogen auf den Abstand zwischen Ringnut 18 und Schmelzekanalbohrung 3 in jedem Kreisringssegment der kreisringförmigen Drosselstelle 20, unter Berücksichtigung der rheologischen Eigenschaften der einzelnen Schmelzen die Fließgeschwindigkeit und Dicke der laminaren, einen stabilen Schichtaufbau aufweisenden mehrschichtigen Ringströmung 24, welche sich aus den einzelnen Schmelzen aus den Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilern in die Schmelzekanalbohrung 3 strömend nacheinander aufbaut. Nach dem Austreten der Kunststoffschmelzen (Ringspaltschmelzen 25) aus den Drosselstellen 20 werden diese Kunststoffschmelzen dann in Richtung der Düse 4 nahezu rechtwinklig umgelenkt. Die Umlenkung im Ringraum 33 der Schmelzekanalbohrung 3 erfolgt mittels des Stufenkolbens 7 bzw. mittels der bereits in Richtung der Düse 4 fließenden einzelnen Teilstromes der Ringströmung. Dies erfolgt so, dass für jede einzelne Schicht der Ringströmung 24 die Kunststoffschmelze 21, 22 und/oder 23 oder weitere sich eine separate geschlossene Ringströmung 24 in der Schmelzekanalbohrung 3 nacheinander ausbildet und überlagert. Bevor jede Kunststoffschmelze der Ringströmung mit einer weiteren Schicht überlagert wird, durchfließt jede Kunststoffschmelze bzw. die überlagerten Kunststoffschmelze je eine Beruhigungsstrecke 26 in der Schmelzekanalbohrung 3. Überraschenderweise überlagern sich in der Schmelzekanalbohrung 3 die einzelnen Schichten der Ringströmung 24 in Schmelzeflussrichtung zur Düse 4 hin ringförmig nacheinander ohne dass sich die einzelnen Kunststoffschmelzen untereinander mischen, d. h. die einzelnen Schichten der Kunststoffschmelzen umhüllen sich gleichmäßig und fließen weitgehend laminar auch durch die Düse 4 hindurch ohne sich zu mischen. Damit dies erfolgt, müssen alle einzelnen Schmelzen so eingespritzt werden, dass alle Schmelzen immer mit der gleichen Geschwindigkeit fließen, d. h. der Geschwindigkeitsgradient im Ringraum 33 muss dem einer einkomponentigen Strömung entsprechen. Die Trennung der einzelnen Schichten bleibt dann auch in der Kavität solange erhalten, bis die Kavität durch den gesamten Spritzgussvorgang gefüllt ist und die Kunststoffschmelzeschichten ausgehärtet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren wird über einen in mehreren Positionen stufenlos arretierbaren Stufenkolben 7 gesteuert. Die neuartige Vorrichtung zur Herstellung eines drei- oder mehrschichtigen weitgehend von Bindenähten freien Kunststoffformteils, mit einem im wesentlichen ringförmigen Querschnitt mittels einer Mehrschicht-Ringströmung-Kunststoffschmelze in einer Schmelzeverteilereinheit 1 besteht aus einer daran angeordneten üblichen, konstruktiv einfachen Düse 4. Im Inneren ist zentrisch zur Einspritzachse 32 eine Schmelzekanalbohrung 3 angeordnet. Dabei ist in einem Gehäuse 2 in der Schmelzeverteilereinheit 1 ein System von mindestens drei wechselbaren scheibenartigen Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9 und 10 und/oder 11, 12 oder noch weiteren Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern angeordnet. Es ist auch möglich mehrere scheibenartige wechselbare Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9 und 10 und/oder 11 und/oder 12 und scheibenartige Blindeinsätzen 13 in einem Gehäuse 2 mit zwei, drei oder mehreren Schmelzekanälen 14, 15 und/oder 16 oder weiteren anzuordnen. Dabei sind zwischen je einem der Schmelzekanäle 14, 15 und/oder 16 und/oder weiteren und je einer zugehörigen Ringnut 18 jeweils eine Verbindung durch wenigstens eine Schmelzekanalverbindung 17 angeordnet. Zwischen jeder Ringnut 18 der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10, 11, 12 oder weiteren und der Schmelzekanalbohrung 3 besteht je eine Verbindung durch wenigstens je eine ringförmige Drosselstelle 20. Im Inneren in der Schmelzekanalbohrung 3 ist ein stufenlos arretierbarer Stufenkolben 7 gelagert und geführt. Die drei oder mehrschichtige Ringströmung 24 fließt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Schmelzeverteilereinheit 1 weitgehend laminar durch den Ringraum 33 der Schmelzekanalbohrung 3 ohne den erzeugten Schichtaufbau zu verändern gleichmäßig in Richtung zur Düse 4. Aus diesem Grund sind die technischen Anforderungen an die Düse sehr gering und gehen nicht über diejenigen Anforderungen hinaus, die bei einem Einkomponentenspritzgusswerkzeug bestehen würden. Dadurch wird die Düse 4 konstruktiv einfach und ist kostengünstig herstellbar. Die Zuführung der einzelnen Schmelzen erfolgt in einfacher Weise über einzelne separate Schmelzekanäle, die mit unterschiedlichen Heißkanälen verbunden sind. Die Anzahl der Schmelzekanäle in der Schmelzeverteilereinheit 1 bestimmt die maximal mögliche Anzahl unterschiedlicher Kunststoffe, jedoch nicht die Anzahl unterschiedlicher Schichten. Die Anzahl der möglichen sich überlagernden Schichten der mehrschichtigen Ringströmung ergibt sich aus der Anzahl der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler. Die Kunststoffschmelzen fließen von der den angeschlossenen Heißkanälen in die Schmelzekanäle, von dort über die Schmelzekanalverbindungen 17 in die Ringnuten 18 der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler, wobei in den Ringnuten 18 sich jeweils gleichmäßige umlaufende Ringnutströmungen 19 ausbilden. In den damit verbundenen ebenfalls ringförmig ausgebildeten Drosselstellen 20 bildet sich dadurch eine gleichmäßig geschlossene ringförmige homogene Ringspaltströmung 25 aus, welche radial nach innen gerichtet ist. Über den Umfang der Drosselstelle 20 verteilt tritt die radiale Ringspaltströmung 25 mit gleicher Austrittsgeschwindigkeit in die Schmelzekanalbohrung 3 ein und bewirkt dort einen gleichmäßigen ringfömig geschlossenen, im wesentlichen einen von Bindenähten freien und keinerlei Inhomogenitäten aufweisenden Schichtaufbau der drei- oder mehrschichtigen Ringströmung 24, welche axial fließt. Diese Ringströmung 24 wird dann der Düse 4 zugeführt und über die Düsenaustrittsbohrung 5 laminar strömend in eine Kavität gespritzt. Durch den Aufbau und die Dimensionierung der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler ist der Schichtaufbau der mehrschichtigen Ringströmung 24 umfassend und in einfacher Art und Weise beeinflussbar, wenn geänderte Zieleigenschaften eines mehrschichtigen Kunststoffformteiles gefordert sind oder geänderte Werkstoffeigenschaften dies notwendig machen. Der steuerbare, stufenlos arretierbare Stufenkolben 7 mit der daran angeordneten Kolbennadel 6 gibt in einer Endstellung „offen” alle Drosselstellen 20 und die Düsenaustrittsbohrung 5 für den Schmelzefluss in die Kavität frei. In einer weiteren Endstellung „geschlossen” unterbricht dieser an allen Drosselstellen 20 und der Düsenaustrittsbohrung 5 den Schmelzefluss und in möglichen Zwischenstellungen gibt dieser eine oder mehrere Drosselstellen 20 und/oder die Düsenaustrittsbohrung 5 für den Schmelzefluss frei. Weiterhin vermag der Stufenkolben 7 je nach Position die einzelnen Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler im Bereich der Drosselstellen 20 zu verschließen. Zudem ist dadurch ein besonders einfacher und schneller Anfahrvorgang möglich, da mit der sequenziellen Freigabe der Ringspaltströmungen der einzelnen Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler in kürzester Zeit ein sicherer Schichtaufbau der mehrschichtigen Ringströmung 24 ermöglicht wird. Das Gehäuse 2 ist so konstruiert, dass in seinem Inneren eine entsprechend dimensionierten Raum ausgebildet ist, in dem die einzelnen Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler eingesetzt sind. Die Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler bilden in einer besonders bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig die Schmelzekanäle aus und sind jeder einzeln mit einer Schmelzekanalverbindung 17 versehen, die in die entsprechenden Schmelzekanäle münden.The object is achieved by the combination of the features of the first and the fourth claim. The novel process for the preparation of a three- or multi-layered largely free of weld lines plastic molding (also referred to as flow or flow lines) by means of a melt distribution unit 1 generated in a centrally arranged melt channel bore 3 a multi-layered annular flow plastic melt having a substantially annular cross-section. This is a three- or multi-layered ring flow 24 from two, three or more plastic melts 21 . 22 , and or 23 or further plastic melts from individual radially supplied annular gap flows 25 built, one after the other in the melt channel bore 3 via separate throttling points 20 be fed. These annular gap flows 25 be made of individual separate Ringnutströmungen 19 generated. The annular groove flows 19 are formed in the individual, depending on the desired number of layers arranged annular groove-shaped annular field melt distribution manifolds 8th . 9 and or 10 . 11 . 12 or further out. To supply the annular groove-choke field melt distributor 8th . 9 and or 10 . 11 . 12 or further with the individual plastic melts 21 . 22 , and or 23 or others are at least two melt channels 14 and 15 and / or if necessary, a melt channel 16 and / or more arranged. Each of the arranged annular groove-choke field melt distributor 8th . 9 . 10 . 11 . 12 or further are each via a melt channel connection 17 connected to the respective melt channels. Every plastic melt 21 . 22 , and or 23 or more for each individual layer is by means of a removable disc-shaped annular space-choke field melt distributor 8th . 9 . 10 and or 11 and or 12 or further radially, substantially perpendicular to the injection axis 32 inward to the melt channel bore 3 passed, wherein the melts each have a throttle point 20 to flow. The throttle points 20 determined by their dimensions, in particular by the width and length, the latter based on the distance between the annular groove 18 and melt channel drilling 3 in each circular segment of the annular throttle point 20 , Taking into account the rheological properties of the individual melts, the flow rate and thickness of the laminar, a stable layer structure having multilayer annular flow 24 , which consists of the individual melts from the annular space-choke field melt distributors in the melt channel bore 3 flowing in succession. After the escape of the plastic melts (annular gap melts 25 ) from the throttle points 20 These plastic melts are then in the direction of the nozzle 4 deflected almost at right angles. The deflection in the annulus 33 the melt channel bore 3 done by means of the stepped piston 7 or by means of the already in the direction of the nozzle 4 flowing single partial flow of the ring flow. This is done so that for each individual layer of the ring flow 24 the plastic melt 21 . 22 and or 23 or further a separate closed ring flow 24 in the melt channel bore 3 formed one after the other and overlaid. Before each plastic melt of the ring flow is superimposed with another layer, each plastic melt or the superimposed plastic melt flows through a calming section 26 in the melt channel bore 3 , Surprisingly, superimposed in the melt channel bore 3 the individual layers of the ring flow 24 in melt flow direction to the nozzle 4 in annular succession without the individual plastic melts mix with each other, ie the individual layers of plastic melts envelop each other evenly and flow largely laminar and through the nozzle 4 through without mixing. For this to happen, all the individual melts must be injected in such a way that all melts always flow at the same speed, ie the velocity gradient in the annulus 33 must correspond to a one-component flow. The separation of the individual layers then remains in the cavity until the cavity is filled by the entire injection molding process and the plastic melt layers are cured. The method according to the invention is achieved by means of a stepped piston that can be infinitely locked in several positions 7 controlled. The novel device for producing a three- or multi-layered largely free of weld lines plastic molding, having a substantially annular cross section by means of a multi-layer annular flow plastic melt in a melt distribution unit 1 consists of a standard, structurally simple nozzle arranged thereon 4 , Inside is centric to the injection axis 32 a melt channel bore 3 arranged. It is in a housing 2 in the melt distribution unit 1 a system of at least three interchangeable disc-like annulus-choke field melt distributors 8th . 9 and 10 and or 11 . 12 or still further annular groove-choke field melt distributors arranged. It is also possible a plurality of disc-like changeable annular space-choke field melt distribution 8th . 9 and 10 and or 11 and or 12 and disc-like blind inserts 13 in a housing 2 with two, three or more melt channels 14 . 15 and or 16 or to arrange further. There are between each one of the melt channels 14 . 15 and or 16 and / or further and each an associated annular groove 18 in each case a connection through at least one melt channel connection 17 arranged. Between each ring groove 18 the annular groove-choke field melt distributor 8th . 9 . 10 . 11 . 12 or further and the melt channel bore 3 there is ever a connection through at least one annular throttle point each 20 , Inside in the melt channel bore 3 is a continuously lockable stepped piston 7 stored and guided. The three or more layered ring flow 24 flows in the inventive device of the melt distribution unit 1 largely laminar through the annulus 33 the melt channel bore 3 without changing the generated layer structure evenly towards the nozzle 4 , For this reason, the technical requirements for the nozzle are very low and do not go beyond the requirements that would exist in a one-component injection molding tool. This will cause the nozzle 4 structurally simple and is inexpensive to produce. The feeding of the individual melts takes place in a simple manner via individual separate melt channels, which are connected to different hot runners. The number of melt channels in the melt distribution unit 1 determines the maximum possible number of different plastics, but not the number of different layers. The number of possible overlapping layers of the multilayer annular flow is determined by the number of annular groove-choke field melt distributors. The plastic melts flow from the connected hot runners into the melt channels, from there via the melt channel connections 17 in the annular grooves 18 the annulus-choke field melt distributor, wherein in the annular grooves 18 each uniform circumferential Ringnutströmungen 19 form. In the associated likewise annularly shaped throttle points 20 This forms a uniformly closed annular homogeneous annular gap flow 25 out, which is directed radially inward. About the circumference of the throttle point 20 distributed passes the radial annular gap flow 25 with the same exit velocity into the melt channel bore 3 there and causes a uniform ringfömig closed, essentially free of Bindenähten and no inhomogeneities having layer structure of the three- or multi-layered annular flow 24 which flows axially. This ring flow 24 then the nozzle 4 supplied and via the nozzle outlet bore 5 laminar flowing injected into a cavity. The structure and the dimensioning of the annular space-choke field melt distributor is the layer structure of the multi-layered annular flow 24 can be influenced extensively and in a simple manner if altered target properties of a multilayer plastic molded part are required or changed material properties make this necessary. The controllable, infinitely lockable graduated piston 7 with the piston needle arranged thereon 6 is in an end position "open" all throttle points 20 and the nozzle exit bore 5 free for melt flow into the cavity. In another end position "closed" it interrupts at all throttle points 20 and the nozzle exit bore 5 the melt flow and in possible intermediate positions of this one or more throttle points 20 and / or the nozzle exit bore 5 free for the melt flow. Furthermore, the graduated piston can 7 Depending on the position, the individual annular space-choke field melt distributors in the area of the throttle points 20 to close. In addition, a particularly simple and fast start-up process is possible because, with the sequential release of the annular gap flows of the individual annular space-choke field melt distributor, a secure layer structure of the multi-layered annular flow can be achieved in a very short time 24 is possible. The housing 2 is designed so that in its interior a correspondingly sized space is formed, in which the individual annular space-choke field melt distributors are used. The annular space-choke field melt distributors form in a particularly preferred embodiment simultaneously the melt channels and are each individually with a melt channel connection 17 provided, which open into the corresponding melt channels.
In einer bevorzugten Ausführung erzeugt das Verfahren in der Kavität ein dreischichtiges weitgehend von Bindenähten freies Kunststoffformteil. Dabei kann wahlweise mit drei oder auch mit zwei unterschiedlichen Kunststoffschmelzen 21, 22 und/oder 23 gearbeitet werden, welche über zwei bzw. über drei Schmelzekanäle 14, 15, und/oder 16 über je eine Schmelzekanalverbindung 17 in je eine der Ringnuten 18 der drei Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10 einströmen. In diesen Ringnuten 18 bilden sich je eine Ringströmung 19 aus, welche sich dabei gleichmäßig ringförmig verteilt und durch je eine ringförmige Drosselstelle 20 mit im wesentlichen über den Umfang gleichen Austrittsgeschwindigkeiten dem Ringraum 33 zugeführt werden. Die Kunststoffschmelzen bilden nacheinander im Ringraum 33 ringförmig geschlossene Schmelzeschichten, die sich zu einer dreischichtigen geschlossenen Ringströmung 24 überlagern. Nach dem Austritt der jeweiligen Schmelze aus dem ringförmigen Spalt der Drosselstellen 20 in die Schmelzekanalbohrung 3 wird die Schmelze direkt in der Schmelzekanalbohrung 3 in Richtung der Düsenaustrittsbohrung 5 axial umgelenkt. Im Ringraum 33 in der Schmelzekanalbohrung 3 erfolgt nacheinander (erst eine Hüllschicht, dann eine Kernschicht und dann wiederum eine Hüllschicht) zentrisch der gleichmäßige Schichtaufbau der dreischichtigen ringförmig geschlossenen Ringströmung 24 ohne dass sich die drei einzelnen Kunststoffschmelzen untereinander vermischen. Dann wird die dreischichtige Ringströmung 24 der Düse 4 zugeführt und strömt weitgehend laminar aus der Düsenaustrittsbohrung 5 und mit stabil fortbestehendem Schichtaufbau als dreischichtige Ringströmung 24 in die nach der Düse angeschlossenen Kavität und legt sich an deren Wandung an.In a preferred embodiment, the method produces in the cavity a three-layer plastic molding largely free of weld lines. It can be either with three or with two different plastic melts 21 . 22 and or 23 be worked, which via two or three melt channels 14 . 15 , and or 16 via a respective melt channel connection 17 in each one of the annular grooves 18 the three annulus-choke field melt distribution manifold 8th . 9 . 10 flow. In these ring grooves 18 each form a ring flow 19 out, which is evenly distributed annularly and by an annular throttle point 20 with substantially uniform over the circumference exit velocities of the annulus 33 be supplied. The plastic melts form successively in the annulus 33 annularly closed melt layers, resulting in a three-layer closed ring flow 24 overlap. After the exit of the respective melt from the annular gap of the throttle points 20 into the melt channel bore 3 the melt is directly in the melt channel bore 3 in the direction of the nozzle outlet bore 5 axially deflected. In the annulus 33 in the melt channel bore 3 takes place successively (first a cladding layer, then a core layer and then again a cladding layer) centric the uniform layer structure of the three-layer annular closed ring flow 24 without the three individual plastic melts mixing with each other. Then the three-layered ring flow 24 the nozzle 4 supplied and flows largely laminar from the nozzle exit bore 5 and with stably persisting layer structure as a three-layered ring flow 24 into the cavity connected to the nozzle and attaches to its wall.
Der stufenlos arretierbare, axial beweglich gelagerte Stufenkolben 7 wird beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt so gesteuert, das dieser in der Endstellung „offen” gleichzeitig alle Drosselstellen 20 und die Düsenaustrittsbohrung 5 für den Schmelzefluss freigibt. In einer weiteren Endstellung „geschlossen” verschließt die Kolbennadel 6 die Düsenbohrung 5 und unterbricht damit jeglichen Schmelzefluss in Richtung Kavität. Der Stufenkolben 7 kann in Abhängigkeit von der Anzahl und Position der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10 und/oder 11 und/oder 12 oder weitere auch darauf abgestimmte Zwischenstellungen einnehmen, so dass der stufenlos arretierbare Stufenkolben 7 für eine, zwei, drei oder mehrere Drosselstellen 20 den Schmelzefluss zur Düsenaustrittsbohrung 5 bei Bedarf freigibt oder unterbricht. Im Prinzip ist es auch möglich die Kolbennadel 6 so auszubilden, dass diese unabhängig vom Stufenkolben 7 bewegbar und steuerbar ausgebildet ist. The infinitely lockable, axially movable mounted graduated piston 7 is preferably controlled in the process according to the invention, this in the end position "open" at the same time all throttle points 20 and the nozzle exit bore 5 releases for the melt flow. In another end position "closed" closes the piston needle 6 the nozzle bore 5 and thus interrupts any melt flow in the direction of the cavity. The stepped piston 7 may vary depending on the number and position of annulus choke field melt distribution manifold 8th . 9 . 10 and or 11 and or 12 or adopt other intermediate positions, so that the infinitely lockable stepped piston 7 for one, two, three or more throttle points 20 the melt flow to the nozzle outlet bore 5 if necessary releases or interrupts. In principle, it is also possible the piston needle 6 so that they are independent of the stepped piston 7 is formed movable and controllable.
Es ist auch möglich in der Vorrichtung die Anzahl der eingesetzten Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler zu variieren. So können im Inneren des Gehäuses 2 beispielsweise im Schmelzeverteiler 1 ein System von drei oder zwei Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 10 und/oder 12 angeordnet sein. Dann sind im Gehäuse 2 im entsprechend im Schmelzeverteiler 1 zwei bzw. drei scheibenartige Blindeinsätze 13 angeordnet, so dass praktisch fünf Einsätze im Gehäuse 2 ausgebildet sind. Dabei sind bevorzug wenigstens zwei oder drei Schmelzekanäle 14, 15 und/oder 16 ausgebildet. Dabei kann ein Schmelzekanal 14 auch gleichzeitig mit je einer Schmelzekanalverbindung 17 mit zwei getrennten Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler verbunden sein, so dass durch diese die gleiche Kunststoffschmelze fließt. Wobei dann drei oder zwei getrennte Ringnuten 18 mit den Kunststoffschmelzen aus den Schmelzekanälen versorgt werden können. Die Ringnuten 18 sind auch hierbei über getrennte Drosselstellen 20 mit der Schmelzekanalbohrung 3 entsprechend verbunden. Dabei sind die Blindeinsätze 13 mit den senkrecht zur Mittelachse und parallel zueinander liegenden Stirnflächen in der Weise zueinander angeordnet, dass die ringförmigen Ringnuten 18 in den Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 10 und/oder 12 als je ein geschlossenes Ringraum-Drosselfeld ausgebildet sind und eine Kunststoffschmelze 22 im Ringraum 33 eine Kernschicht und die andere aufgeteilte Kunststoffschmelze 21 zwei Hautschichten bilden kann. In einem Sonderfall kann die Anordnung auch so erfolgen, dass nur eine Kernschicht und nur eine Hautschicht im Ringraum 33 ausgebildet wird. Die scheibenartigen Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler weisen im Bereich von Schmelzekanalverbindung, Ringnut und Drosselstelle bevorzug eine einfache jeweils nutartige Vertiefungen auf, woraus beim Anlegen eines scheibenartigen Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilers an eine ebene Fläche jeweils geschlossene Verbindungsleitungen bzw. Räume für Schmelzekanalverbindung 17, ringnutförmige Ringnut 18 und Drosselstelle 20 entstehen. Die ebene Fläche, die zum Bilden der geschlossenen Räume erforderlich ist, kann das Gehäuse 2 der Schmelzeverteilereinheit, die Rückseite eines weiteren Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilers, die Stirnfläche der Düse 4 bzw. ein scheibenartiger Blindeinsatz 13 sein. Dadurch ist eine besonders einfache Fertigung und ein einfacher Aufbau der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler möglich, da keine zusätzlichen Hohlräume geschaffen werden müssen, sondern nur einfach und kostengünstig herzustellende Vertiefungen in deren Oberflächen.It is also possible in the device to vary the number of used annular space-choke field melt distribution. So can inside the case 2 for example in the melt distributor 1 a system of three or two annulus choke field melt distributors 8th . 10 and or 12 be arranged. Then in the case 2 accordingly in the melt distributor 1 two or three disc-like blind inserts 13 arranged so that practically five inserts in the housing 2 are formed. Favor are at least two or three melt channels 14 . 15 and or 16 educated. In this case, a melt channel 14 also simultaneously with one melt channel connection 17 be connected to two separate annular space-choke field melt distributor, so that flows through this the same plastic melt. Where then three or two separate annular grooves 18 can be supplied with the plastic melts from the melt channels. The ring grooves 18 are here also on separate throttling points 20 with the melt channel bore 3 connected accordingly. Here are the blind inserts 13 arranged with the perpendicular to the central axis and mutually parallel end faces in the manner to each other that the annular grooves 18 in the annulus choke field melt distributors 8th . 10 and or 12 than ever a closed annulus-choke field are formed and a plastic melt 22 in the annulus 33 a core layer and the other split plastic melt 21 can form two layers of skin. In a special case, the arrangement may also be such that only one core layer and only one skin layer in the annulus 33 is trained. The disk-like annular groove-choke field melt distributors have in the range of melt channel connection, annular groove and throttle preferably a simple groove-like depressions, resulting in the creation of a disc-like annular groove-choke field melt distributor to a flat surface each closed connecting lines or spaces for melt channel connection 17 , annular groove-shaped annular groove 18 and throttle point 20 arise. The flat surface required to form the closed spaces may be the housing 2 the melt distribution unit, the back of another annular groove-choke field melt distributor, the end face of the nozzle 4 or a disc-like dummy insert 13 be. As a result, a particularly simple production and a simple construction of the annular groove-choke field melt distributor is possible because no additional cavities need to be created, but only simple and inexpensive to produce depressions in their surfaces.
In einer anderen Ausbildung der Vorrichtung kann der in der Schmelzekanalbohrung 3 axial bewegliche und stufenlos arretierbarer Stufenkolben 7 so angeordnet sein, dass dessen Kolbennadel 6 bis in die Düsenaustrittsbohrung 5 bewegbar ausgeführt und insbesondere dessen Kolbenumfangsfläche in der Weise ausgeführt ist, dass die Drosselstellen 20 gegen den Austritt von Kunststoffschmelze entweder nur teilweise oder ganz verschlossen werden können, wenn der Stufenkolben 7 die Drosselstellen 20 jeweils erreicht. Der Stufenkolben 7 ist mit einer koaxial angeordneten Kolbennadel 6 versehen, wobei der Durchmessersprung zwischen Kolbennadel 6 und Stufenkolbenschaft durch einen kegelartige Übergang gebildet ist. Diese Kegelfläche gibt bei entsprechender Stellung des Stufenkolbens 7 die Richtung des Schmelzestroms vor, so dass es sofort nach dem ersten Schmelzeaustritt aus der Drosselstelle 20 zu einer laminaren Ringströmung 24 in Richtung der Düse 4 kommt. Der Stufenkolben 7 erhöht somit die Funktionssicherheit der Schmelzeverteilereinheit 1, da er die Trennung der Schmelzen in der Kavität von denen der Düse 4 ermöglicht, eine teilweise oder vollständige Trennung des Schmelzestromes, der durch den ersten oder letzten Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler fließt, vornimmt und zudem die Zwischenstellungen einen veränderlichen F1ießwiderstand des Schmelzestromes bilden können, wodurch das Verhältnis der Teilströme für das Hautmaterial und damit zugleich die Lage der Kernschicht gezielt beeinflusst werden kann.In another embodiment of the device, the in the melt channel bore 3 axially movable and steplessly lockable stepped piston 7 be arranged so that its piston needle 6 into the nozzle outlet bore 5 designed to be movable and in particular whose piston peripheral surface is designed in such a way that the throttle bodies 20 against the escape of plastic melt can be either partially or completely closed when the stepped piston 7 the throttle points 20 each achieved. The stepped piston 7 is with a coaxially arranged piston needle 6 provided, wherein the diameter jump between piston needle 6 and stepped piston shaft is formed by a conical transition. This conical surface gives with appropriate position of the stepped piston 7 the direction of the melt flow before, so it immediately after the first melt exit from the throttle 20 to a laminar ring flow 24 in the direction of the nozzle 4 comes. The stepped piston 7 thus increases the reliability of the melt distribution unit 1 because it separates the melts in the cavity from those of the nozzle 4 makes possible a partial or complete separation of the melt stream, which flows through the first or last annular groove-choke field melt distributor, and in addition the intermediate positions can form a variable flow resistance of the melt stream, whereby the ratio of the partial flows for the skin material and thus the position of the Core layer can be specifically influenced.
Für bestimmte Sonderfälle kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so konstruktiv verändert sein, dass die Ringnuten 18 der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10, und/oder 11, 12 oder weitere in koaxialer oder exzentrischer Form oder als Spirale in archimedischer, logarithmischer oder hyperbolischer Form ausgebildet sind. Das ist bei bestimmten Viskositäten oder speziellen Arten von Kunststoffschmelzen von Vorteil zur Erreichung unterschiedlicher Schichtausbildungen.For certain special cases, the device according to the invention may be modified so constructively that the annular grooves 18 the annulus Choke field-melt distributor 8th . 9 . 10 , and or 11 . 12 or further in coaxial or eccentric form or as a spiral in archimedean, logarithmic or hyperbolic form. This is advantageous for certain viscosities or special types of plastic melts to achieve different layer formations.
Von Vorteil kann es auch sein, wenn in der Vorrichtung die Drosselstellen 20 der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9, 10, 11, 12 oder weitere als Drosselfeld in koaxialer oder exzentrischer Form oder als Spirale in archimedischer, logarithmischer oder hyperbolischer Form ausgebildet sind. Durch diese unterschiedliche Ausbildung der Ringnut 18 der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler oder der Drosselstellen 20 wird auf besonders vorteilhafter Weise auf die über den Umfang unterschiedliche Aufteilung von Kunststoffkomponenten Einfluss genommen. Dies kann beispielsweise von Vorteil sein, wenn eine Komponente in einen bestimmten Bereich, beispielsweise zur farblichen Gestaltung, eingebracht werden soll oder eine besonders starke nachträgliche Ausformung des spritzgegossenen Körpers erfolgen soll, die eine stärkere Wanddicke in diesem Bereich erfordert. Damit kann bereits bei der Bildung der mehrschichtigen Ringströmung 24 deren späterer Aufbau berücksichtigt und dort die Verteilung der Schichtstärken über den Umfang entsprechend beeinflusst werden.It may also be advantageous if the throttle points in the device 20 the annulus choke field melt distribution manifold 8th . 9 . 10 . 11 . 12 or further formed as a choke field in coaxial or eccentric shape or as a spiral in Archimedean, logarithmic or hyperbolic shape. Due to this different design of the annular groove 18 the annular groove-choke field melt distributor or the throttle points 20 is influenced in a particularly advantageous manner on the different circumference over the distribution of plastic components. This can be advantageous, for example, if a component is to be introduced into a specific area, for example for color design, or if a particularly strong subsequent shaping of the injection-molded body is to take place, which requires a greater wall thickness in this area. This can already in the formation of the multilayer annular flow 24 their subsequent structure taken into account and there the distribution of the layer thicknesses are influenced over the circumference accordingly.
In einer speziellen Anordnung der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler in der Vorrichtung ist wenigstens ein Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8 oder 9 oder 10 oder 11 oder 12 oder weitere austauschbar oder gegen einen scheibenartigen Blindeinsatz 13 im Gehäuse 2 austauschbar ausgebildet. Die Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler werden ausgetauscht, indem sie aus dem Innenraum des Gehäuses 2 entnommen bzw. in diesen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei eine entsprechende Arretierung, die alternativ durch eine Verspannung über eine Deckplatte erfolgen kann, wobei die Ausrichtung durch einen Justierdorn oder -stift erfolgt. Die universelle Austauschbarkeit der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler und der scheibenartigen Blindeinsätze 13 ermöglicht eine flexible und schnelle Veränderung des Schichtaufbaus hinsichtlich der Anzahl, der Dicke sowie auch der Veränderung der Schichtdicke über den Umfang. So ist es möglich, die Schmelzeverteilereinheit 1 für eine maximal mögliche Anzahl von Schichten also sehr universell auszulegen, jedoch durch den Einsatz von wahlweise einer bis mehrerer Blindscheiben 13 beim praktischen Einsatz mit einer geringeren Anzahl von Schichten zu arbeiten ohne dass der ganze Schmelzeverteiler 1 ausgewechselt werden muss. Diese Blindscheiben 13 verhindern dann den Eintritt von Schmelze aus dem betreffenden Schmelzekanal in die Schmelzekanalbohrung 3.In a particular arrangement of the annulus choke field melt distribution manifold in the apparatus is at least one annulus choke field melt distribution manifold 8th or 9 or 10 or 11 or 12 or further interchangeable or against a disc-like blind insert 13 in the case 2 designed exchangeable. The annular groove-choke field melt distributors are replaced by moving out of the interior of the housing 2 taken or used in these. Particularly advantageous is a corresponding lock, which can alternatively be done by a tension on a cover plate, the alignment is done by a Justierdorn or pin. The universal interchangeability of the annular groove-choke field melt distributors and the disc-like dummy inserts 13 allows a flexible and rapid change of the layer structure in terms of number, thickness and also the change in the layer thickness over the circumference. So it is possible, the melt distribution unit 1 for a maximum possible number of layers so very universal design, but by the use of either one to several dummy discs 13 In practical use with a smaller number of layers to work without the whole melt distributor 1 must be replaced. These dummy disks 13 then prevent the entry of melt from the respective melt channel in the melt channel bore 3 ,
Für bestimmte Viskositäten oder spezielle Schmelzearten kann es von Vorteil sein, wenn die Drosselstellen 20 als ein paralleler Spalt oder in Schmelzedurchflussrichtung als konvergenter (sich verengender) Spalt oder als divergenter (sich erweiternder) Spalt ausgebildet sind.For certain viscosities or special melt types, it may be advantageous if the throttling points 20 are formed as a parallel gap or in the melt flow direction as a convergent (narrowing) gap or as a divergent (widening) gap.
Generell ist es auch möglich die Vorrichtung zur Herstellung so auszubilden, dass die Schmelzekanalbohrung 3 mit gestuft konstanten Durchmessern und/oder kontinuierlich zunehmenden Durchmesser oder gestuft und/oder kontinuierlich abnehmenden Durchmesser oder gestuft ausgebildet ist.In general, it is also possible to design the device for the production in such a way that the melt channel bore 3 formed with stepped constant diameters and / or continuously increasing diameter or stepped and / or continuously decreasing diameter or stepped.
Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Dimensionierung und geometrische Ausbildung der jeweiligen Drosselstellen 20 die Fließwiderstände in den Drosselspalten der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler größer ausgebildet als den maximal wirkenden Druck in der Schmelzekanalbohrung 3 und in den Schmelzekanälen 14, 15 und/oder 16 oder weiteren. Hier ist dann jeweils pro Schmelzekanal ein Sperrventil 34 angeordnet, welches einen Schmelzefluss nur in Richtung zur Düsenaustrittsbohrung 5 zulässt.It is particularly advantageous if the dimensioning and geometric design of the respective throttle points 20 the flow resistance in the throttle gaps of the annular space-choke field melt distributor formed larger than the maximum acting pressure in the melt channel bore 3 and in the melt channels 14 . 15 and or 16 or more. Here then each per melt channel a check valve 34 arranged, which a melt flow only in the direction of the nozzle outlet bore 5 allows.
In einer Sonderausführung der Vorrichtung ist in im Körper der Düse 4 der Schmelzeverteilereinheit 1 ein zusätzlicher ringförmiger Drosselkanal 36 angeordnet, wobei der Drosselspalt 20 des nach der Düse 4 als nächstes angeordneten Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 8 verschlossen ausgebildet ist. Der ringförmige zylindrische Drosselkanal 36 ist durch die Düse 4 bis unmittelbar vor die Düsenaustrittsbohrung 5 geführt, und mündet erst dort in den Ringraum 33 der Schmelzekanalbohrung 3.In a special version of the device is in the body of the nozzle 4 the melt distribution unit 1 an additional annular throttle channel 36 arranged, wherein the throttle gap 20 that after the nozzle 4 next arranged annulus choke field melt distribution manifold 8th is formed closed. The annular cylindrical throttle channel 36 is through the nozzle 4 until just before the nozzle outlet bore 5 led, and only then flows into the annulus 33 the melt channel bore 3 ,
Von erheblichem Vorteil ist es, wenn dass das Gehäuse 2 der Schmelzeverteilereinheit 1 mehrteilig ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dann noch universeller ausführbar und es können unterschiedlichen Nutzungsvarianten innerhalb kürzester Zeit eingerichtet werden. Zudem lässt sich die Vorrichtung auch erheblich einfacher reinigen, warten und handhaben.Of considerable advantage is that if the housing 2 the melt distribution unit 1 is executed in several parts. The device according to the invention is then even more universal executable and it can be set up different usage variants within a very short time. In addition, the device is also much easier to clean, maintain and handle.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
1: eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmelzeverteilereinheit 1 mit vier Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und 11 für drei Schmelzen 21, 22, 23; 1 : A schematic sectional view of an embodiment of a melt distribution unit according to the invention 1 with four annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and 11 for three melts 21 . 22 . 23 ;
2a: schematisch als Seitenansicht Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbenadel 6 geschlossen und einer angeordneten Drosselkanalhülse 37; 2a FIG. 2: schematically, as a side view, section AA through a melt distributor unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 closed and an arranged throttle duct sleeve 37 ;
2b: schematisch als Seitenansicht Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 geschlossen und einer angeordneten Drosselkanalhülse 37; 2 B FIG. 2: schematically, as a side view, section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 closed and an arranged throttle duct sleeve 37 ;
3a: schematisch als Seitenansicht Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 in Zwischenstellung und der Ausführung mit Drosselkanal 36; 3a FIG. 2: schematically, as a side view, section AA through a melt distributor unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 in intermediate position and version with throttle channel 36 ;
3b: schematisch als Seitenansicht Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 in Zwischenstellung und der Ausführung mit Drosselkanal 36; 3b FIG. 2: schematically, as a side view, section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 in intermediate position and version with throttle channel 36 ;
4a: schematisch als Seitenansicht Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 offen und der Ausführung mit Drosselkanal 36; 4a FIG. 2: schematically, as a side view, section AA through a melt distributor unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 open and the version with throttle channel 36 ;
4b: schematisch als Seitenansicht Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit vier sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 offen und der Ausführung mit Drosselkanal 36; 4b FIG. 2: schematically, as a side view, section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with four visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 open and the version with throttle channel 36 ;
5a: schematisch als Seitenansicht Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit drei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und zwei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbenadel 6 geschlossen in Normalausführung; 5a FIG. 2: schematically, as a side view, section AA through a melt distributor unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with three annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and two dummy disks 13 with position piston needle 6 closed in standard execution;
5b: schematisch als Seitenansicht Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit drei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und zwei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbennadel 6 geschlossen in Normalausführung; 5b FIG. 2: schematically, as a side view, section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with three annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and two dummy disks 13 with position piston needle 6 closed in standard execution;
6a: schematisch als Seitenansicht Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit nur zwei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8 und 9 und drei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbenadel 6 offen in einer möglichen einfachen Sonderausführung für nur zwei Kunststoffschichten; 6a FIG. 2: schematically, as a side view, section AA through a melt distributor unit according to the invention 1 with only two annular groove-choke field melt distributors 8th and 9 and three dummy disks 13 with position piston needle 6 open in a possible simple special version for only two plastic layers;
6b: schematisch als Seitenansicht Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit nur zwei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8 und drei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbennadel 6 offen in einer möglichen einfachen Sonderausführung für nur zwei Kunststoffschichten; 6b FIG. 2: schematically, as a side view, section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with only two annular groove-choke field melt distributors 8th and three dummy disks 13 with position piston needle 6 open in a possible simple special version for only two plastic layers;
7: schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 aus Richtung einer Schmelzezuführeinheit; 7 schematically a plan view of a melt distribution unit according to the invention 1 from the direction of a melt supply unit;
8: schematisch als Auszug das Detail, wo die Drosselstelle 20 in den Schmelzekanal 3 mündet, mit den Stufenkolben in der Stellung geschlossen und der Stellung offen; 8th : schematically as an excerpt the detail where the throttle point 20 in the melt channel 3 opens, with the stepped piston closed in the position and the position open;
In 1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmelzeverteilereinheit 1 mit vier Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und 11 für drei Schmelzen 21, 22, 23 gezeigt. Die einzelnen Ringnuten 18 sind hier normal glatt ringnutartig ausgebildet. In jeder dieser Ringnuten 18 mit in Fließrichtung veränderlichen Querschnitt werden die einzelnen Kunststoffschmelzen A, B, und C so ringförmig als eine Ringströmung 19 so verteilt, dass in die ringartigen Spalte der Drosselstellen 20 jeweils eine kontinuierliche radial gerichtete Ringspaltströmung 25 rechtwinklig in Richtung der Einspritzachse 32 ausgebildet wird Die einzelnen Schmelzeströme werden nach dem Austritt aus den Drosselstellen 20 rechtwinklig in Richtung der Düse 4 umgelenkt. Dabei bildet die Schmelze 21 die beiden Hautschichten – außen und innen z. b. für Hohlkörper, während die Schmelzen 22 und 23 zwei übereinanderliegende unterschiedliche Kernschichten bilden. Der Stufenkolben 7 gibt alle vier Drosselstellen 20 frei. Durch die neuartigen Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 11, 10, 9 und 8 und die in allen konzentrischen Drosselstellen 20 wirkenden gleichmäßig strömenden ringförmigen Ringspaltströmung 25 mit einer jeweils kontinuierlichen Austrittsgeschwindigkeit für jede einzelne Kunststoffschmelze 21, 22 und 23 am Umfang der Drosselspalte entstehen nacheinander vier Teilströme, die sich zu einzelnen Schichten der Ringströmung 24 überlagern. Der jeweils weiter innen liegende Teilstrom (Schmelzeschichtstrom) nimmt dann das Schmelzematerial der nächsten Schicht mit, so dass sich zwischen Zylinderhülle der Kolbennadel 6 und Zylindermantel der Schmelzekanalbohrung 3 der gewünschte Schichtaufbau der Ringströmung 24 einstellt. Dadurch werden Bindenähte im Schmelzestrom ganz oder weitgehend verhindert und es entsteht hier eine vierschichtige homogene laminare Ringströmung 24 in Richtung zur Düse 4 hin, unabhängig von der Winkellage der Schmelzekanalverbindung 17 bzw. der Lage der drei hier nicht dargestellten Schmelzekanäle 14, 15 und 16, wie sie in den nachfolgenden Figuren dargestellt sind. Durch die jeweiligen erfindungsgemäß angeordneten Beruhigungsstrecken 26 entsteht an jeder Oberfläche der einzelnen Teilströme eine gleichmäßige Oberfläche auf der sich die jeweils nächste Schmelzeschicht auflegen und anheften kann, was zu einer vermischungsfreien laminaren, vierschichtigen Ringströmung 24 führt.In 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a melt distribution unit according to the invention 1 with four annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and 11 for three melts 21 . 22 . 23 shown. The individual ring grooves 18 are formed here normal smooth ringnutartig. In each of these grooves 18 with variable in the flow direction cross-section, the individual plastic melts A, B, and C are so annular as a ring flow 19 so distributed that in the annular column of the throttle points 20 each a continuous radially directed annular gap flow 25 right-angled in the direction of the injection axis 32 The individual melt flows are discharged from the throttle points 20 at right angles to the nozzle 4 diverted. This forms the melt 21 the two skin layers - outside and inside eg for hollow bodies, while the melts 22 and 23 form two superimposed different core layers. The stepped piston 7 gives all four throttle points 20 free. Through the novel annular groove-choke field melt distribution 11 . 10 . 9 and 8th and those in all concentric orifices 20 acting uniformly flowing annular annular gap flow 25 with a respective continuous exit velocity for each individual plastic melt 21 . 22 and 23 At the periphery of the throttle gap successively four partial flows, resulting in individual layers of the ring flow 24 overlap. The further inward partial flow (melt stream) then takes the melt material of the next layer, so that between cylinder envelope of the piston needle 6 and cylinder jacket of the melt channel bore 3 the desired layer structure of the ring flow 24 established. As a result, weld lines in the melt stream are wholly or largely prevented and it creates a four-layered homogeneous laminar ring flow 24 towards the nozzle 4 regardless of the angular position of the melt channel connection 17 or the position of the three melt channels, not shown here 14 . 15 and 16 , as shown in the following figures. By the respective calming sections arranged according to the invention 26 arises on every surface the individual sub-streams a uniform surface on which the next melt layer can hang up and attach, resulting in a mix-free laminar, four-layered ring flow 24 leads.
In 2a ist schematisch als Seitenansicht der Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit einer Stellung der Kolbenadel 6 geschlossen und einer angeordneten Drosselkanalhülse 37 gezeigt. 2b zeigt schematisch als Seitenansicht den Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit der Stellung Kolbennadel 6 geschlossen 31 und einer angeordneten Drosselkanalhülse 37. Der Verschluss der Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 11 und 12 erfolgt bei der Darstellung in den 2a und 2b durch den Stufenkolben 7, dessen dargestellte Stellung geschlossen 31 die zugehörigen Drosselstellen 20 und die Düsenaustrittsbohrung gegenüber der Kavität verschließt und die Bildung der Ringspaltströmung an diesen Stellen verhindert. Damit bildet sich die mehrschichtige Ringströmung 24 (vergleiche 1) zunächst nur aus den Kunststoffschmelzen der verbleibenden Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 8, 9 und 10, das bedeutet aus den drei Kunststoffschmelzen 21(A), 22(B) und 23(C) welche ungehindert in die Schmelzekanalbohrung 3 über die Schmelzekanalverbindung 17, die Ringnut 18 und die Drosselstelle 20 einströmen können. Als erste Schicht wird allerdings die Kunststoffschmelze 21(A) aus einer angeschlossenen Heißkanaleinheit über den Schmelzekanal 14 eingespritzt und über die Drosselkanalhülse 37 bis unmittelbar vor die Düsenaustrittsbohrung 5 der Düse 4 geführt, so dass sich die äußere Hautkomponente als erstes ausbildet. Die Drosselstelle 20 des Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 8 ist dabei als ein Nullspalt 35 ausgebildet, so dass die Schmelze über den Drosselkanal 36 in den Ringraum 33 fließen muss. Die innere Hautkomponente kann sich noch nicht bilden, da durch den Stufenkolben 7 die Drosselstelle 20 des Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 12 noch verschlossen ist. Dann wird nacheinander die äußere Kernschicht aus der Kunststoffschmelze 22(B) über den Schmelzekanal 15 in den Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 9 eingespritzt. Der Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler 11 ist gleichfalls noch durch den Stufenkolben 7 verschlossen gegen den Ausstritt der Kunststoffschmelze 22(B). Dann erfolgt das Einspritzen der Kunststoffschmelze 23(C) über den Schmelzekanal 16 in den Ringraum 33 als Hauptkernschicht. Der Schichtaufbau von außen nach innen betrachtet ist zu diesem Zeitpunkt A-B-C in der Schmelzekanalbohrung 3.In 2a is a schematic side view of the section AA through a melt distribution unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with a position of the piston needle 6 closed and an arranged throttle duct sleeve 37 shown. 2 B schematically shows a side view of the section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with the position piston needle 6 closed 31 and an arranged throttle duct sleeve 37 , The closure of the annular groove-choke field melt distributor 11 and 12 takes place in the presentation in the 2a and 2 B through the stepped piston 7 whose position is closed 31 the associated throttle points 20 and the nozzle outlet bore closes with respect to the cavity and prevents the formation of the annular gap flow at these locations. This forms the multilayer annular flow 24 (compare 1 ) initially only from the plastic melts of the remaining annular groove-choke field melt distributor 8th . 9 and 10 That means from the three plastic melts 21 (A) . 22 (B) and 23 (C) which unhindered in the melt channel bore 3 via the melt channel connection 17 , the ring groove 18 and the throttle point 20 can flow in. The first layer, however, is the plastic melt 21 (A) from a connected hot runner unit via the melt channel 14 injected and via the throttle channel sleeve 37 until just before the nozzle outlet bore 5 the nozzle 4 guided, so that the outer skin component forms first. The throttle point 20 the annulus-choke field melt distributor 8th is here as a zero gap 35 formed so that the melt through the throttle channel 36 in the annulus 33 must flow. The inner skin component can not yet form because of the stepped piston 7 the throttle point 20 the annulus-choke field melt distributor 12 is still closed. Then successively the outer core layer of the plastic melt 22 (B) over the melt channel 15 into the annulus choke field melt distribution manifold 9 injected. The annulus choke field melt distribution manifold 11 is also still by the stepped piston 7 closed against the exit of the plastic melt 22 (B) , Then the injection of the plastic melt takes place 23 (C) over the melt channel 16 in the annulus 33 as the main core layer. The layer structure viewed from outside to inside is at this time ABC in the melt channel bore 3 ,
Dann wird wie aus 3 ersichtlich der Stufenkolben in eine Zwischenstellung 30 bewegt, so dass er die Drosselstelle 20 des Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 11 frei gegeben wird und die Kunststoffschmelze 22(B) in den Ringraum 33 als innere Kernschicht eingespritzt wird. Der Schichtaufbau der mehrschichtigen Ringströmung 24 ist nunmehr A-B-C-B. Eine solche Zwischenstellung des Stufenkolbens 7 dient der aufeinanderfolgenden kontinuierlichen Ausbildungen der vollständigen mehrschichtigen Ringströmung. In 3a ist schematisch als Seitenansicht der Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 in Zwischenstellung 30 und der Ausführung mit Drosselkanal 36 abgebildet. 3b zeigt schematisch als Seitenansicht den Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit der Stellung Kolbennadel 6 in Zwischenstellung 30 und der Ausführung mit Drosselkanal 36.Then it will be like 3 the stepped piston can be seen in an intermediate position 30 moves, so he chooses the throttle 20 the annulus-choke field melt distributor 11 is released and the plastic melt 22 (B) in the annulus 33 injected as inner core layer. The layer structure of the multilayer annular flow 24 is now ABCB. Such an intermediate position of the stepped piston 7 serves the successive continuous training of complete multilayer annular flow. In 3a is a schematic side view of the section AA through a melt distribution unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 in intermediate position 30 and the version with throttle channel 36 displayed. 3b schematically shows a side view of the section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with the position piston needle 6 in intermediate position 30 and the version with throttle channel 36 ,
Befindet sich der Stufenkolben 7 in der Stellung offen 29, wie in 4 gezeigt, wird auch die Drosselstelle 20 des Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 12 freigegeben und die Kunststoffschmelze 21(A) kann als innere Hautschicht eingespritzt werden. Nunmehr ist im Ringraum 33 eine vollständige fünfschichtige laminare Ringströmung 24 ausgebildet, die in Richtung der Kavität durch die Düsenaustrittsbohrung 5 fließt. Der Schichtaufbau ist nunmehr A-B-C-B-A. Die Kunststoffschmelze 23(C) bildet die Hauptkernschicht, die Kunststoffschmelze 22(B) bildet die innere und äußere Kernschichten und die Kunststoffschmelze 21(A) bildet innere und äußere Hautschicht. In 4a ist schematisch als Seitenansicht der Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit der Stellung Kolbennadel 6 offen und der Ausführung mit Drosselkanal 36 abgebildet. 4b zeigt schematisch als Seitenansicht den Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit vier sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit fünf Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10, 11, 12 mit Stellung Kolbennadel 6 offen und der Ausführung mit Drosselkanal 36. Mit dieser bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Schmelzeverteilereinheit 1 mit im Gehäuse 2 angeordneten fünf Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler kann in einfacher Art und Weise ein fünfschichtiger Aufbau eines von Bindenähten freien Kunststoffformteils erreicht werden. Dabei ist auch eine Variante ausführbar wo zwei innenliegende Schichten durch eine Trennschicht beabstandet werden, wobei die Trennschicht und die beiden äußeren Hautschichten aus einem gleichartigen Kunststoff ausgebildet sein können und die beiden innenliegenden getrennten Schichten ebenfalls aus einem anderen gleichartigen Kunststoff ausgebildet sein können. In diesem Falle sind dann nur zwei Schmelzekanäle 14 und 15 erforderlich, durch die die Kunststoffschmelze 21(A) und die Kunststoffschmelze 22(B) zugeführt werden können.Is the stepped piston 7 in the position open 29 , as in 4 also shown is the throttle point 20 the annulus-choke field melt distributor 12 released and the plastic melt 21 (A) can be injected as inner skin layer. Now it is in the annulus 33 a complete five-layer laminar ring flow 24 formed in the direction of the cavity through the nozzle outlet bore 5 flows. The layer structure is now ABCBA. The plastic melt 23 (C) forms the main core layer, the plastic melt 22 (B) forms the inner and outer core layers and the plastic melt 21 (A) forms inner and outer skin layer. In 4a is a schematic side view of the section AA through a melt distribution unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with the position piston needle 6 open and the version with throttle channel 36 displayed. 4b schematically shows a side view of the section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with four visible melt channels 14 and 15 with five annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 . 11 . 12 with position piston needle 6 open and the version with throttle channel 36 , With this preferred variant of the melt distribution unit according to the invention 1 with in the housing 2 arranged five annulus-choke field melt distributor can be achieved in a simple manner, a five-layer structure of a non-binding seam plastic molded part. In this case, a variant is executable where two internal layers are spaced by a separating layer, wherein the separating layer and the two outer skin layers of a similar plastic can be formed and the two inner separate layers can also be formed from another similar plastic. In this case, then only two melt channels 14 and 15 required by the plastic melt 21 (A) and the plastic melt 22 (B) can be supplied.
In 5a ist schematisch als Seitenansichteinen Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit einem sichtbaren Schmelzekanal 16 mit nur drei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und zwei Blindscheiben 13 mit der Stellung Kolbenadel 6 geschlossen 31 in Normalausführung abgebildet, während in 5b schematisch als Seitenansicht der Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit den zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit drei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8, 9, 10 und zwei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbennadel 6 geschlossen 31 in Normalausführung gezeigt ist. Hier kann mit einer einfachen üblichen Düse 4 gespritzt werden. Die Drosselstelle 20 des Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteilers 8 ist hier offen. Analog dem vorstehend beschriebenen Ausführungen erfolgt nacheinander die Zuführung und Freigabe nur von zwei Kunststoffschmelzen 21(A), und 22(B) über die beiden Schmelzekanäle 14 und 16. Schmelzekanal 15 bleibt ungenutzt. Hier entsteht im Ergebnis eine dreischichtige Ringströmung 24 mit einem Schichtaufbau A-B-A.In 5a is a schematic side view a section AA through a melt distribution unit according to the invention 1 with a visible melt channel 16 with only three annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and two dummy disks 13 with the position piston needle 6 closed 31 shown in normal design while in 5b schematically as a side view of the section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with the two visible melt channels 14 and 15 with three annular groove-choke field melt distributors 8th . 9 . 10 and two dummy disks 13 with position piston needle 6 closed 31 is shown in normal execution. Here can with a simple usual nozzle 4 be sprayed. The throttle point 20 the annulus-choke field melt distributor 8th is open here. Analogously to the embodiments described above, the supply and release of only two plastic melts takes place successively 21 (A) , and 22 (B) over the two melt channels 14 and 16 , melt channel 15 remains unused. This results in the result of a three-layered ring flow 24 with a layer structure ABA.
In 6a ist schematisch als Seitenansicht der Schnitt A-A durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit nur zwei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8 und 9 und drei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbenadel 6 offen 29 in einer möglichen einfachen Sonderausführung für nur zwei Kunststoffschichten abgebildet, während 6b schematisch als Seitenansicht den Schnitt B-B durch eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 mit zwei sichtbaren Schmelzekanälen 14 und 15 mit nur zwei Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteilern 8 und drei Blindscheiben 13 mit Stellung Kolbennadel 6 offen in einer möglichen einfachen Sonderausführung für nur zwei Kunststoffschichten zeigt. Damit wird dokumentiert, dass die Schmelzeverteilereinheit 1 universell für eine Vielzahl von Varianten einsetzbar ist. Es sind hierbei lediglich einzelne Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler und gegebenenfalls die Blindscheiben je nach Wunsch auszutauschen. Die Düse 4 kann dabei wahlweise als einfache übliche Düse oder als Düse mit zusätzlicher Drosselkanalhülse 37 ausgeführt werden, so dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Schichtanzahlen, Schichtdicken und Lagen der einzelnen Kunststoffschichten zueinander mit ein und der selben Schmelzeverteilereinheit 1 ausgeführt werden kann. In den 2 bis 6 sind jeweils noch zusätzliche einseitig wirkende Sperrventile 34 zur Drucksteuerung im Inneren der Schmelzeverteilereinheit 1 gezeigt.In 6a is a schematic side view of the section AA through a melt distribution unit according to the invention 1 with only two annular groove-choke field melt distributors 8th and 9 and three dummy disks 13 with position piston needle 6 open 29 in a possible simple special version for only two plastic layers mapped while 6b schematically a side view of the section BB through a melt distribution unit according to the invention 1 with two visible melt channels 14 and 15 with only two annular groove-choke field melt distributors 8th and three dummy disks 13 with position piston needle 6 open in a possible simple special version for only two plastic layers shows. This documents that the melt distribution unit 1 universally applicable for a multiplicity of variants. In this case, only individual annular space-choke field melt distributors and, if appropriate, the dummy disks can be exchanged as desired. The nozzle 4 can either as a simple conventional nozzle or as a nozzle with additional throttle duct sleeve 37 be executed, so that a plurality of different layer numbers, layer thicknesses and layers of the individual plastic layers to each other with one and the same melt distribution unit 1 can be executed. In the 2 to 6 are each additional additional one-way check valves 34 for pressure control inside the melt distribution unit 1 shown.
In 7 ist schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schmelzeverteilereinheit 1 aus Richtung einer Schmelzezuführeinheit (Heißkanalseite) gezeigt. In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform weist die Schmelzeverteilereinheit 1 drei Anschlüsse für drei Schmelzekanäle 14, 15 und 16 auf. Zur Befestigung an vorgelagerten Einheiten, beispielsweise einer Heißkanaleinheit zur Zuführung der einzelnen Schmelzen sind im Gehäuse 2 Gewindebohrungen 27 vorgesehen. Mittig ist die Schmelzekanalbohrung 3 angeordnet, in der der Stufenkolben 7 gelagert und geführt ist. Der Zentrierung der Schmelzeverteilereinheit 1 auf der vorgelagerten Heißkanaleinheit sowie besonders bevorzugt auch zur Zentrierung der hier nicht dargestellten Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler erfolgt ist die Zentrierbohrung 28 angeordnet. Diese dient zur Aufnahme eines Zentrierstifts oder Zentrierdorns. Damit wird auch gesichert, dass die Schmelzekanäle 14, 15 und 16 exakt zu den Heißkanälen hin positioniert und angeordnet werden können und zugleich die Schmelzekanalverbindungen 17 der einzelnen Ringnut-Drosselfeld-Schmelzeverteiler in die Schmelzekanäle münden und den exakten wiederstandsarmen Schmelzefluss sichern.In 7 is a schematic plan view of a melt distribution unit according to the invention 1 from the direction of a melt feed unit (hot runner side). In the illustrated preferred embodiment, the melt distribution unit 1 three connections for three melt channels 14 . 15 and 16 on. For attachment to upstream units, such as a hot runner unit for supplying the individual melts are in the housing 2 threaded holes 27 intended. The center is the melt channel bore 3 arranged in the stepped piston 7 is stored and guided. The centering of the melt distribution unit 1 on the upstream hot runner unit and particularly preferably also for centering the ring groove-choke field melt distributor, not shown here is the center hole 28 arranged. This serves to accommodate a centering pin or centering mandrel. This also ensures that the melt channels 14 . 15 and 16 can be positioned and arranged exactly to the hot runners and at the same time the melt channel connections 17 open the individual annular groove-choke field melt distributor in the melt channels and secure the exact low-resistance melt flow.
8 zeigt dagegen schematisch als Auszug das Detail, wo die Drosselstelle 20 in den Schmelzekanal 3 mündet, mit jeweils dem Stufenkolben 7 in der Stellung geschlossen 31 und der Stellung offen 29. Die Schmelze bilden in der Drosselstelle 20 jeweils eine radial gerichtete Ringspaltströmung 25 aus. Tritt die Schmelze als Ringspaltströmung 25 in die Schmelzekanalbohrung 3 ein, sorgt die Kegelfläche am Stufenkolben 7, die den Übergang von der Kolbennadel 6 zum Schaft des Stufenkolbens 7 bildet, in der dargestellten Position des Stufenkolbens 7 dafür, dass die Ringspaltströmung 25 in der Schmelzekanalbohrung 3 in Richtung Düse 4 rechtwinklig axial umgelenkt wird und zur Düsenaustrittsbohrung 5 strömt. Wenn die axial strömende Ringteilströmung der Schmelze den Bereich der nächsten Drosselstelle 20, wo die nächsten Schmelze einströmt erreicht, wird die dort austretende nächste Ringspaltströmung 25 der weiteren Schmelze A 4 ebenfalls axial umgelenkt, mitgenommen lagert sich auf dieser ringförmig geschlossen auf und wird ebenfalls in Richtung Düse 4 gezwungen. 8th on the other hand shows schematically as an extract the detail where the throttle 20 in the melt channel 3 opens, each with the stepped piston 7 closed in the position 31 and the position open 29 , The melt form in the throttle point 20 each a radially directed annular gap flow 25 out. Occurs the melt as annular gap flow 25 into the melt channel bore 3 a, ensures the conical surface on the stepped piston 7 that the transition from the piston needle 6 to the shaft of the stepped piston 7 forms, in the illustrated position of the stepped piston 7 for the annular gap flow 25 in the melt channel bore 3 in the direction of the nozzle 4 is deflected axially at right angles and the nozzle outlet bore 5 flows. If the axially flowing annular flow of the melt, the area of the next throttle point 20 where the next melt flows in, the next annular gap flow exiting there becomes 25 the other melt A 4 also axially deflected, taken along on this annular closed and is also in the direction of the nozzle 4 forced.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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SchmelzeverteilereinheitMelt distribution unit
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22
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Gehäusecasing
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33
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SchmelzekanalbohrungMelt channel bore
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44
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Düsejet
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55
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DüsenaustrittsbohrungNozzle outlet bore
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66
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Kolbennadelplunger needle
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7 7
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Stufenkolbenstepped piston
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88th
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Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler AAnnular space choke field melt distributor A
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99
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Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler BAnnular space choke field melt distributor B
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1010
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Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler CAnnular space choke field melt distributor C
-
1111
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Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler DAnnular space-choke field melt distributor D
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1212
-
Ringraum-Drosselfeld-Schmelzeverteiler EAnnulus choke field melt distribution E
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1313
-
scheibenartiger Blindeinsatzdisc-like blind insert
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1414
-
Schmelzekanal AMelting channel A
-
1515
-
Schmelzekanal BMelt channel B
-
1616
-
Schmelzekanal CMelt channel C
-
1717
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SchmelzekanalverbindungMelt channel connection
-
1818
-
Ringnutring groove
-
1919
-
RingnutströmungRingnutströmung
-
2020
-
Drosselstellerestriction
-
2121
-
Kunststoffschmelze APlastic melt A
-
2222
-
Kunststoffschmelze BPlastic melt B
-
2323
-
Kunststoffschmelze CPlastic melt C
-
2424
-
drei oder mehrschichtige Ringströmungthree or more layered ring flow
-
2525
-
RingspaltströmungAnnular gap flow
-
2626
-
Beruhigungsstreckecalming section
-
2727
-
Gewindebohrungthreaded hole
-
2828
-
Zentrierbohrungcentering
-
2929
-
Stellung offenPosition open
-
3030
-
Zwischenstellungintermediate position
-
3131
-
Stellung geschlossenClosed position
-
3232
-
EinspritzachseInjection axis
-
3333
-
Ringraumannulus
-
3434
-
Sperrventil (einseitig wirkend)Shut-off valve (one-sided)
-
3535
-
Nullspaltzero gap
-
3636
-
Drosselkanalthrottle channel
-
3737
-
DrosselkanalhülseThrottle channel sleeve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 4032500 C2 [0004] DE 4032500 C2 [0004]
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DE 19617349 C1 [0005] DE 19617349 C1 [0005]
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DE 19848788 [0006] DE19848788 [0006]
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DE 60037499 T2 [0007] DE 60037499 T2 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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„Handbuch Spritzgießen”, F. Johannaber, Carl Hanser Verlag, München 2001. Aus der Extrusionstechnik sind wiederum ebene Breitschlitzdüsen mit einem „Kleiderbügelverteiler” [0003] "Manual Injection Molding", F. Johannaber, Carl Hanser Verlag, Munich 2001. From the extrusion technology, in turn, flat slot dies with a "clothes hanger distributor" [0003]
