DE102011106606A1 - Vorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln in einer Kunststoffspritzmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln in einer Kunststoffspritzmaschine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln (32) von Nadelverschlussdüsen (42) in einer Kunststoffspritzmaschine, welche sich von einem Heißkanalverteiler (10) aus durch eine Zwischenplatte (6) hindurch zu einer Spritzgussform (8) hin erstrecken, wobei die Verschlussnadeln (32) an ihrem der Spritzgussform (8) gegenüberliegenden Ende gemeinsam an einer Hubplatte (12) aufgenommen sind, die in Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln (32) über einen Aktuator (16) aus einer Freigabestellung, in der durch Erhitzen verflüssigtes Kunststoffmaterial aus dem Heißkanalverteiler (10) durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen (42) hindurch in die Spritzgussform (8) eindringt, in Richtung auf die Spritzgussform (8) zu in eine Schließstellung bewegbar ist, in welcher ein Durchfluss des Kunststoffmaterials durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen (42) verhindert wird, sich dadurch auszeichnend, dass sich die Hubplatte (12) über Kniehebel (18) an einem quer zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln (32) verschiebbaren insbesondere gabelförmigen Rahmen (14) abstützt, der durch den Aktuator (16) entlang einer Führung verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln in einer Kunststoffspritzmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Auf dem Gebiet der Kunststoffverarbeitung werden zur Herstellung von Kunststoffformteilen Nadelverschlussdüsen eingesetzt, mit denen über einen Schmelzgut-Verteiler zugeführter, durch Erhitzen verflüssigter Kunststoff durch eine Zwischenplatte hindurch in eine Spritzgussform injiziert wird, aus der das Formteil nach dem Erstarren des Kunststoffs entnommen werden kann.
  • Die Position der Verschlussnadeln, die über eine Betätigungseinrichtung innerhalb eines in der Zwischenplatte geformten Düsenkanals vor- und zurück bewegt werden, um eine entsprechende Einspritzöffnung in der Spritzgussform freizugeben oder zu verschließen, muss dabei sehr genau eingestellt werden, da es beispielsweise bei einer zu geringen Eindringtiefe der Nadel zu einem Eintritt des flüssigen Kunststoffmaterial in den Düsenkanal kommt, welches nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials zu einer Beeinträchtigung der Bewegung der Verschlussnadel führt.
  • Ferner ist es beispielsweise aus der EP 0 790 116 A1 bekannt eine Vielzahl synchron zu betätigender Verschlussnadeln gemeinsam mit einer Platte oder Querstange zu koppeln und diese Platte oder Querstange mit einem Antrieb aus einer Schließstellung in eine Freigabestellung zu Verfahren.
  • Da mit fortschreitender Technik immer kleinere Formteile im Spritzgussverfahren hergestellt werden, die zur Reduzierung der Fertigungskosten in einer möglichst großen Anzahl von z. B. 10 oder mehr nebeneinander angeordneten identischen Einzelkavitäten innerhalb einer gemeinsamen Spritzgussform in einem Arbeitsgang gleichzeitig erzeugt werden, besteht der Wunsch, dass die Betätigungseinrichtungen für die jeweiligen Einzelkavitäten eine möglichst geringe Baubreite aufweisen, da diese Baubreite den Abstand zwischen den Einzelkavitäten – und damit die Größe der Spritzgussform – begrenzt. Anders ausgedrückt können durch eine geringere Baubreite der Betätigungseinrichtungen die Abstände zwischen zwei benachbarten Einzelkavitäten reduziert werden, was insgesamt zu einer Verringerung der Größe der Spritzgussform – und damit zu geringeren Herstellungskosten – führt.
  • Weiterhin besteht das Problem, dass sich die Einstellmittel, die zum Einstellen der Eindringtiefe der Verschlussnadel an der Betätigungseinrichtungen vorgesehen sind, bei den bekannten Betätigungseinrichtungen im montierten Zustand nur schwer erreichen lassen, so dass ein präzises Einstellen der Eindringtiefe der Verschlussnadeln vergleichsweise zeitaufwändig ist.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln in einer Kunststoffspritzmaschine zu schaffen, die eine hochpräzise axiale Einstellung der Verschlussnadel in besonders einfacher und zeitsparender Weise ermöglicht, und die gleichzeitig eine im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen präzisere und schnellere Reaktion beim Betätigen der Nadelverschlussdüsen besitzt, welche die Produktion qualitativ hochwertigerer Produkte in größeren Stückzahlen erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln von Nadelverschlussdüsen in einer Kunststoffspritzmaschine, welche sich von einem Heißkanalverteiler aus durch eine Zwischenplatte der Kunststoffspritzmaschine hindurch bis zu einer Spritzgussform hin erstrecken, eine Hubplatte, an der die Verschlussnadeln mit ihrem der Spritzgussform abgewandten Ende gemeinsam aufgenommen sind. Die Hubplatte ist in der Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln über einen Aktuator aus einer Freigabestellung, in der durch Erhitzen verflüssigtes Kunststoffmaterial aus dem Heißkanalverteiler durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen hindurch in die Spritzgussform eindringt, in Richtung auf die Spritzgussform zu in eine Schließstellung bewegbar, in der der Durchfluss von erhitztem Kunststoffmaterial durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen verhindert wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Hubplatte über Kniehebel an einem quer zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln bewegbaren, insbesondere gabelförmigen Rahmen abstützt, der durch den Aktuator entlang einer Führung verschiebbar ist.
  • Der Aktuator ist hierbei insbesondere ein elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Aktuator, bevorzugt ein Elektromotor. Weiterhin weisen die bevorzugt vier Kniehebel, bei einer Hubplatte mit einer Länge von beispielsweise 40 cm, eine Länge von bevorzugt 8 cm und eine Breite von bevorzugt 1 cm auf, und sind in der Freigabestellung der Hubplatte in einem Winkel im Bereich von 45 bis 60 Grad zur Ebene der Hubplatte angeordnet. Wenn der Aktuator aus der zurückgezogenen Freigabestellung in die Schließstellung der Verschlussnadeln verführt und dabei den gabelförmigen Rahmen um ca. 3 cm in die entsprechende Endposition verschiebt, weisen die Kniehebel einen Winkel von ca. 90 Grad relativ zur Ebene der Hubplatte auf.
  • Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, dass durch den im Wesentlichen annähernd parallelen Verlauf der Kniehebel zur Längsachse der Verschlussnadeln beim Erreichen der Endposition der Schließstellung ein überproportional starker Anstieg der vom Aktuator erzeugten und über die Kniehebel auf die Hubplatte übertragenen Schubkraft hervorgerufen wird, was in vorteilhafter Weise dazu führt, dass die Verschlussnadeln nach dem Einspritzvorgang und kurz vor dem vollständigen Schließen mit einer gegenüber der Kraft des Aktuators deutlich überhöhten Kraft in die Nadelsitze der Nadelverschlussdüsen eingepresst werden und dabei die verflüssigte Kunststoffschmelze in die Spritzgussform zurückdrücken.
  • Ebenso ist es von besonderem Vorteil, dass der Aktuator der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verfahren der Verschlussnadeln in die Schließstellung, sowie auch aus dieser heraus in die Freigabestellung, erheblich weniger Leistung aufbringen muss, da eine überproportionale Erhöhung der Reibungskräfte beim Verfahren der Hubplatte in die Schließstellung zum Verschließen der Nadelverschlussdüsen vermieden wird.
  • Gemäß einem weiteren der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken umfasst die Führung zwei parallel zueinander verlaufende Führungsnuten, die in der Aufspannplatte einer Spritzgussmaschine in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln verlaufenden Ebene geformt sind. Der gabelförmige Rahmen stützt sich hierbei in vorteilhafter Weise über Führungsrollen in den Führungsnuten ab, wodurch sich die Reibungskräfte im Vergleich zu einer reinen Gleitreibung deutlich verringert.
  • Aufgrund der bevorzugt reinen Rollreibung zwischen den Führungsrollen, die vorzugsweise seitlich am gabelförmigen Rahmen aufgenommen sind, sowie auch der bevorzugt rollenartigen Lagerung der Kniehebel lassen sich die Reibungskräfte gegenüber einer reinen Gleitlagerung um ca. einen Faktor 2 bis 20 reduzieren.
  • Weiterhin lässt sich durch die reduzierte Reibung und das variable Untersetzungsverhältnis, welches sich durch den Einsatz von Kniehebeln ergibt, die Verstellzeit zum Betätigen der Verschlussnadeln deutlich reduzieren, da zu Anfang der Schließbewegung einerseits der Verstellweg der Hubplatte relativ zum Verstellweg des gabelförmigen Rahmens überproportional groß ist und ebenso die Stellkraft auf die Verschlussnadeln, die in der Freigabestellung mit lediglich geringen Kräften bewegt werden können, vergleichsweise klein ist. Anders ausgedrückt ergibt sich in vorteilhafter Weise ein variables Untersetzungsverhältnis zwischen dem Betätigungsweg des Aktuators und dem Verstellweg der Hubplatte.
  • Durch die Reduzierung der Reibungskräfte und den damit verbundenen geringeren Leistungsbedarf mm Verfahren des gabelförmigen Rahmens durch den Aktuator erhöht sich ferner in vorteilhafter Weise die Positioniergenauigkeit der Verschlussnadeln bei der zuvor genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Ebenso wird zum Bewegen der Verschlussnadeln in die Freigabestellung nach einem Einspritzvorgang aufgrund des nichtlinearen Übersetzungsverhältnisses in vorteilhafte Weise ein erheblich reduziertes Anlaufmoment des Aktuators benötigt, da das Losbrechmoment zum Bewegen der Hubplatte aus der Schließstellung, welches durch die erkalteten Reste der Kunststoffschmelze im Bereich der Nadelspitzen sowie auch das Einpressen der Nadelspitzen in die Nadelsitze der Nadelverschlussdüsen hervorgerufen wird, aufgrund des variablen Untersetzungsverhältnisses des Kniehebel-Antriebs und der damit verbundenen reduzierten Betätigungskräfte vom Aktuator erheblich leichter überkommen werden kann. Hierdurch lässt sich die Antriebsleistung – und damit verbunden die Baugröße und der Energiebedarf– des Aktuators in vorteilhafter Weise reduzieren.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin herausgestellt, wenn die Kniehebel und die Führungsrollen, über die sich der gabelförmige Rahmen an der Führungsnut der Aufspannplatte abstützt, im Wesentlichen entlang einer zentralen Mittellinie eines jeden Armes des gabelförmigen Rahmens angeordnet sind.
  • Die zuvor beschriebene Ausführungsform besitzt insbesondere den Vorteil, dass durch die Anordnung der Führungsrollen entlang einer zentralen Mittellinie innerhalb der Außenränder der Arme des gabelförmigen Rahmens eine besonders hohe Stabilität der seitlichen Haltekräfte der Führungsrollen gegeben ist und hierdurch gegebenenfalls auftretenden Scherkräften entgegengewirkt wird. Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Lagerachsen der Führungsrollen in dem gabelförmigen Rahmen derart angeordnet sind, dass die Führungsrollen, von der Spritzgussform aus betrachtet, auf der Rückseite des gabelförmigen Rahmens geringfügig, bevorzugt um weniger als 1 mm, herausragen, um die Kontaktfläche mit der Wandung der Führungsnut in der Aufspannplatte auf die Führungsrollen zu begrenzen und ferner die Flächenreibung zwischen den Oberflächen des gabelförmigen Rahmens und den Führungsnuten weiter in vorteilhafter Weise zu verringern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsrollen des gabelförmigen Rahmens jeweils in einer Ausnehmung innerhalb eines Arms des gabelförmigen Rahmens aufgenommen. Das Ende eines jeden der bevorzugt vier oder auch mehr Kniehebel ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung jeweils in einer weiteren Ausnehmung des gabelförmigen Rahmens aufgenommen, welche zwischen zwei Ausnehmungen für die Führungsrollen angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform und einer zentrale Einleitung der durch den Aktuator aufgebrachten Kraft in die Kniehebel und über diese in die Hubplatte.
  • Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Enden der Kniehebel und die Ausnehmung, in denen die Führungsrollen über entsprechende Zapfen am gabelförmigen Rahmen aufgenommen sind, innerhalb einer gemeinsamen Ausnehmung im gabelförmigen Rahmen angeordnet sind. Hierdurch wird der Bewegungsweg, welcher für die Kniehebel beim Verschieben des gabelförmigen Rahmens aus der Freigabestellung in die Schließstellung benötigt wird, aufgrund eines Entfalls von Materialstegen, die sich andernfalls zwischen zwei Ausnehmungen befinden, in vorteilhafter Weise vergrößert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung stützen sich die Kniehebel drehbeweglich über Lagerbuchsen an der Hubplatte und am gabelförmigen Rahmen ab, wodurch sich die Reibungskräfte weiter reduzieren lassen. Ebenso ist es denkbar, anstelle von Lagerbuchsen Nadellager oder Kugellager einzusetzen, um die Reibungskräfte zu reduzieren. Die Materialpaarung von Lagerbuchsen und den entsprechenden Lagerzapfen für die Kniehebel sind hierbei bevorzugt derart gewählt, dass eine selbstschmierende wartungslose Lagerung erfolgt, die ohne den Einsatz von extern zugeführtem Schmiermittel auskommt. Eine solche Lagerung lässt sich beispielsweise durch Stahlzapfen oder durch verchromte Zapfen in Verbindung mit Lagerbuchsen aus gesintertem Metall oder Bronze erzielen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Hubplatte Führungsbohrungen auf, welche parallel zu den Längsachsen der Verschlussnadeln verlaufen und durch welche sich Führungszapfen hindurch erstrecken, auf denen die Hubplatte gleitend geführt ist.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Hubplatte in wohl definierter Weise entlang von mehreren Linearführungen bewegt wird, wobei die vom Aktuator aufgebrachten Kräfte über bevorzugt insgesamt vier Kniehebel symmetrisch in die Hubplatte eingeleitet werden. Aufgrund der an mehreren Punkten wirkenden Linearführungen ergibt sich hierdurch eine hohe Sicherheit gegenüber einem Verkanten der Hubplatte bei ihrer Bewegung in die Schließstellung und aus dieser heraus.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stützen sich die Führungszapfen an der maschinenseitigen Aufspannplatte der Kunststoffspritzmaschine ab, und erstrecken sich durch den ansonsten nicht abgestützten Hohlraum in der Rahmenplatte hindurch bis zu der darunterliegenden Abstützplatte für den Heißkanalverteiler, an welchem dieser befestigt ist. Hierdurch wird der Hohlraum, in welchem sich die Hubplatte auf und ab bewegt, zusätzlich überspannt und hierdurch die Steifigkeit der Platte, an der sich der Heißkanalverteiler befindet, um ein Vielfaches erhöht. Durch die hiermit erzielte deutlich erhöhte Steifigkeit der gesamten Konstruktion können die mitunter beachtlichen Kräfte, die aufgrund der Querschnittsfläche der Verschlussnadeln in Verbindung mit den hohen Drücken der Kunststoffschmelze auf den Gehäusen der Nadelverschlussdüsen und über diese auf den Heißkanalverteiler lasten, in vorteilhafter Weise aufgenommen und auf die Aufspannplatte übertragen werden. Hierdurch lassen sich die zur Erzielung der erforderlichen Verformungstoleranzen benötigten Materialstärken der Zwischenplatte und der Aufspannplatte, bzw. der Rahmenplatte für den Heißkanalverteiler erheblich reduzieren, wodurch das Gewicht und auch die Fertigungskosten in vorteilhafter Weise reduziert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in der Schließstellung,
  • 2 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in der Freigabestellung,
  • 3 eine schematische Querschnittsansicht der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung senkrecht zur Bewegungsebene des gabelförmigen Rahmens, und
  • 4 eine schematische Querschnittsansicht der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung entlang der Achse des gabelförmigen Rahmens.
  • Die Darstellungen der 1 und 2 zeigen beide die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 und unterscheiden sich lediglich durch die dargestellten Positionen der Hubplatte 12 und des gabelförmigen Rahmens 14. In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in der Schließstellung, in welcher ein Durchfluss von Kunststoffmaterial durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen 42 in die Kavitäten der Spritzgussform 8 verhindert wird, dargestellt, wohingegen in 2 der Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in der Freigabestellung wiedergegeben ist, in welcher verflüssigtes Kunststoffmaterial in die Spritzgussform 8 eintreten kann. Folgende Beschreibung der Darstellung von 1 bezieht sich im Wesentlichen auch auf die Darstellung von 2.
  • Wie in 1 im Detail gezeigt ist, umfasst eine Vorrichtung 1 zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln 32 von Nadelverschlussdüsen 42 in einer Kunststoffspritzmaschine eine Aufspannplatte 2, eine von dieser aus in Richtung der Spritzgussform 8 betrachtet benachbart angeordneten Rahmenplatte 4 und eine an diese angrenzende Zwischenplatte 6. Die Rahmenplatte 4 weist auf ihrer der Zwischenplatte 6 zugewandten Seite eine Ausnehmung 7 zur Aufnahme des Heißkanalverteilers 10 auf, welcher die über einen Zufuhrkanal 44 in den Heißkanalverteiler 10 eingeleitete Kunststoffschmelze an eine Vielzahl von Nadelverschlussdüsen 42 verteilt.
  • Gemäß der Darstellung von 1 besitzt die Rahmenplatte 4 auf ihrer der Zwischenplatte 6 abgewandten Seite eine einen Hohlraum 9 bildende weitere Ausnehmung zur Aufnahme der Hubplatte 12, in welcher eine Vielzahl von Nadelaufnahmen 34 angeordnet sind, um die durch den Heißkanalverteiler 10 und die Rahmenplatte 4 hindurchgeführten Verschlussnadeln 32 der Nadelverschlussdüsen 42 zu halten und der Bewegung der Hubplatte 12 folgend in eine Freigabestellung oder eine Schließstellung zu bewegen. Der Hohlraum 9 mit der Hubplatte 12 wird maschinenseitig wiederum von der Aufspannplatte 2 verschlossen, in welcher ein insbesondere gabelförmiger Rahmen 14 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln 32 verschiebbar aufgenommen ist.
  • Zur Übertragung der Bewegungsenergie des insbesondere gabelförmigen Rahmens 14 auf die Hubplatte 12 – und damit auch auf die Verschlussnadeln 32 – stützt sich die Hubplatte 12 über Kniehebel 18 am gabelförmigen Rahmen 14 ab, wobei die Kniehebel 18 bevorzugt in Lagerbuchsen 30 an der Hubplatte 12 und am gabelförmigen Rahmen 14 verschwenkbar gelagert sind.
  • Wie der Darstellung von 1 weiterhin entnommen werden kann, wird der gabelförmige Rahmen 14 von einem bevorzugt seitlich an der Aufspannplatte 2 und an der Rahmenplatte 4 angeordneten Aktuator 16 bevorzugt linear entlang einer Führung innerhalb der Aufspannplatte 2 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln 32 verschoben, um die Nadelverschlussdüsen 42 zu öffnen oder zu schließen. Der Aktuator 16 ist bevorzugt ein Elektromotor mit einem entsprechenden Getriebe, der bevorzugt über nicht näher bezeichnete Schrauben an der Rahmenplatte 4 und/oder an der Aufspannplatte 2 befestigt ist. Die Führung umfasst eine den gabelförmigen Rahmen 14 aufnehmende Führungsnut 22 in der Aufspannplatte 2, sowie Führungsrollen 20, welche bevorzugt in Bewegungsrichtung des gabelförmigen Rahmens 14 den Lagerbuchsen 30 der Kniehebel 18 jeweils vor und nachgeordnet sind.
  • Die Hubplatte 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 besitzt weiterhin eine Vielzahl an Führungsbohrungen 26, durch die hindurch sich jeweilige Führungszapfen 28 erstrecken, welche an der Aufspannplatte 2 aufgenommen sind, die bevorzugt zweiteilig aufgebaut ist, um den Rahmen 14 in der Führungsnut, bzw. den Führungsnuten 22 zu montieren. Die Führungsbohrungen 26 bilden zusammen mit den Führungszapfen 28 eine Gleitführung, wozu die Führungsbohrungen 26 mit nicht näher bezeichneten Einsätzen, beispielsweise aus Bronze oder einem ähnlichen Material mit selbstschmierenden Eigenschaften, versehen sein können. Die Führungszapfen 28 stützen sich mit ihrem jeweiligen zweiten Ende an der dem gabelförmigen Rahmen 14 gegenüber liegenden Innenfläche der Rahmenplatte 4 ab, welche in der Darstellung von 1 und 2 die Unterseite des Hohlraums 9 begrenzt, in welchem sich die Hubplatte 12 auf und ab bewegt.
  • Der in den 1 und 2 dargestellte Aktuator 16 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weist weiterhin zwei Anschlüsse 50 auf, welche beispielsweise mit entsprechenden hydraulischen oder pneumatischen Leitungen (nicht dargestellt) verbunden werden können, um beim Einsatz eines hydraulischen oder pneumatischen Aktuators diesen entsprechend zu steuern.
  • Die Darstellung von 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Ebene des gabelförmigen Rahmens 14 in Richtung auf die Spritzgussform 8 zu. Hierbei ist im Detail zu entnehmen, dass die Führungsnut 22 in der Aufspannplatte 2 eine der Form des gabelförmigen Rahmens 14 entsprechende Form aufweist, die der Form des gabelförmigen Rahmens 14 zur Gewährleistung einer präzisen seitlichen Führung in der Breite, insbesondere im Bereich der Arme 24, angepasst ist. In Längsrichtung des gabelförmigen Rahmens 14 besitzt die Führungsnut 22 eine erweiterte Abmessung, wodurch ein Freiraum 57 definiert wird, in welchem der gabelförmige Rahmen 14 entlang der Achse 58 vor und zurück verschiebbar ist.
  • Wie der Darstellung von 3 weiterhin entnommen werden kann, ist der Zufuhrkanal 44 bevorzugt zentral in der Aufspannplatte 2 angeordnet und der gabelförmige Rahmen 14 in der Aufspannplatte 2 derart positioniert, dass sich der Zuführkanal ebenfalls im Mittelpunkt der bevorzugt vier Kniehebel 18 befindet, wenn sich der gabelförmige Rahmen 14 in der – hier nicht dargestellten – Schließstellung befindet. Die Führungszapfen 28 sind dabei bevorzugt in der Ebene des gabelförmigen Rahmens 14 punktsymmetrisch um den Zuführkanal 44 herum angeordnet, um die beim Schließen der Nadelverschlussdüsen 42, bzw. beim Öffnen derselben auftretenden Druckkräfte möglichst gleichmäßig auf den gabelförmigen Rahmen 14 zu verteilen.
  • Gemäß der Darstellung von 4 sind die Kniehebel 18 durch seitlich in die Hubplatte 12 eingeschraubte oder auch eingepresste Haltemittel 36 an der Hubplatte 12 verschwenkbar aufgenommen. Im Falle von einschraubbaren Haltemitteln 36 sind dabei in der Rahmenplatte 4 bevorzugt seitliche Öffnungen 38 vorgesehen, durch welche hindurch die einschraubbaren Haltemittel 36 zum Anziehen oder zum Lösen der Schraubverbindung mit einem geeigneten Werkzeug erreicht werden können.
  • Wie der Darstellung von 4 weiterhin entnommen werden kann, wird die Aufspannplatte 2 bevorzugt mit Hilfe von Gewindebolzen 64 mit der Rahmenplatte 4 verbunden, wodurch sich diese leicht demontieren lässt, um Zugang zu den Nadelaufnahmen 34 der Verschlussnadeln 32 zu erhalten. Die Verschlussnadeln 32 lassen sich nach der Demontage der Rahmenplatte 4 in axialer Richtung durch Verstellen eines entsprechenden Schraubelements 46 justieren, oder können im Falle einer defekten Verschlussnadel 32 durch Entfernen eines lediglich schematisch angedeuteten Fixierelements 40 durch die entsprechende Bohrung in der Hubplatte 12 hindurch entnommen und gegen eine neue Verschlussnadel 32 ausgetauscht werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Aufspannplatte
    4
    Rahmenplatte
    6
    Zwischenplatte
    7
    Ausnehmung
    8
    Spritzgussform
    9
    Hohlraum
    10
    Heißkanalverteiler
    12
    Hubplatte
    14
    gabelförmiger Rahmen
    16
    Aktuator
    18
    Kniehebel
    20
    Führungsrolle
    22
    Führungsnut
    24
    Arm
    26
    Führungsbohrung
    28
    Führungszapfen
    30
    Lagerbuchse
    32
    Verschlussnadel
    34
    Nadelaufnahme
    36
    Haltemittel
    38
    Öffnung
    40
    Fixierelement
    42
    Nadelverschlussdüse
    44
    Zufuhrkanal
    46
    Schraubelement
    48
    Stellglied
    50
    Anschlüsse
    52
    Stützlager
    54
    Achse der Verschlussnadel
    56
    Achse des Führungszapfens
    57
    Freiraum
    58
    Achse des gabelförmigen Rahmens
    60
    Ausnehmung
    62
    weitere Ausnehmung
    64
    Gewindebolzen
    66
    zentrale Mittellinie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0790116 A1 [0004]

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zur gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Verschlussnadeln (32) in Nadelverschlussdüsen (42) einer Kunststoffspritzmaschine, welche sich von einem Heißkanalverteiler (10) aus durch eine Zwischenplatte (6) hindurch zu einer Spritzgussform (8) hin erstrecken, wobei die Verschlussnadeln (32) an ihrem der Spritzgussform (8) gegenüberliegenden Ende gemeinsam an einer Hubplatte (12) aufgenommen sind, die in Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln (32) über einen Aktuator (16) aus einer Freigabestellung, in der durch Erhitzen verflüssigtes Kunststoffmaterial aus dem Heißkanalverteiler (10) durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen (42) hindurch in die Spritzgussform (8) eingespritzt wird, in Richtung auf die Spritzgussform (8) zu in eine Schließstellung bewegbar ist, in welcher ein Durchfluss des Kunststoffmaterials durch die Einspritzöffnungen der Nadelverschlussdüsen (42) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hubplatte (12) über Kniehebel (18) an einem quer zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln (32) verschiebbaren insbesondere gabelförmigen Rahmen (14) abstützt, der durch den Aktuator (16) entlang einer Führung verschiebbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung zwei parallel zueinander verlaufende Führungsnuten (22) umfasst, die in der Aufspannplatte (2) einer Spritzgussmaschine in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Verschlussnadeln (32) verlaufenden Ebene geformt sind, und dass sich der Rahmen (14) über Führungsrollen (20) in den Führungsnuten (22) abstützt.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kniehebel (18) drehbeweglich über Lagerbuchsen (30) an der Hubplatte (12) und am Rahmen (14) abstützen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubplatte (12) über Führungszapfen (28), die sich parallel zur Achse (54) der Verschlussnadeln (32) durch Führungsbohrungen (26) in der Hubplatte (12) durch diese hindurch erstrecken, gleitend geführt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungszapfen (28) von der Aufspannplatte (2) aus bis zur Rahmenplatte (4) erstrecken und diese gegenüber der Aufspannplatte (2) abstützen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussnadeln (32) mit ihren der Spritzgussform (8) gegenüberliegenden Enden jeweils an einer Nadelaufnahme (34) an der Hubplatte (12) gehalten sind, welche jeweils in axialer Richtung der Verschlussnadeln (32) verstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebel (18) und die Führungsrollen (20), über die sich der Rahmen (14) an der Führungsnut (22) der Aufspannplatte (2) abstützt, im Wesentlichen entlang einer zentralen Mittellinie (66) eines Armes (24) des Rahmens (14) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (20) des Rahmens (14) jeweils in einer Ausnehmung (60) innerhalb eines Arms (24) des Rahmens (14) aufgenommen sind, und dass zwischen zwei Ausnehmungen (60) eine weitere Ausnehmung (62) vorgesehen ist, in welcher das eine Ende eines Kniehebels (18) aufgenommen ist.
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