DE19728451A1 - Beheizte Düsenverteiler in einer gemeinsamen Ebene, die über Verbindungsverteiler miteinander verbunden sind - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein ein Spritzgußverfahren und insbesondere betrifft sie ein Paar von beheizten Verbindungsverteilern, die sich zwischen einem zentralen beheizten Verteiler und vier oder mehr beheizte Düsenverteiler erstrecken, die alle in einer ge­ meinsamen Ebene in einer gekühlten Form derart befestigt sind, daß sie sich aufgrund thermischer Expansion und Kontraktion der Verteiler bewegen oder diese kompensieren können.

Es ist auf dem Gebiet des Spritzgießens allgemein bekannt, simultan eine Anzahl von Hohlräumen zu befüllen, indem eine Anzahl von zueinander beabstandeter Düsen sich von einem einzelnen beheizten Düsenverteiler erstreckt. Der Schmelzekanal teilt sich in dem Düsenverteiler auf, wobei jede Abzweigung zu einer Schmelzebohrung führt, die sich durch eine der Düsen erstreckt. Die Düsen sind an Ort und Stelle in der gekühlten Form fixiert, wobei aufgrund thermischer Expansion und Kontraktion des beheizten Dü­ senverteilers bewirkt wird, daß sich der Düsenverteiler über die rückwärtigen Enden der Düsen gleitend bewegt. Es ist sehr wichtig, daß jede Abzweigung des Schmelzekanals exakt mit der durch die Düse hindurchgehenden Schmelzebohrung ausgerichtet ist, ins­ besondere im Hinblick auf die hohe Temperatur und der Druckbedingungen eines Spritzgußsystems. Daher muß die Größe der Bewegung an der Stelle einer jeden Dü­ sen zur Vorberechnung und die Abzweigungen des Schmelzekanals präzise dimensio­ niert werden, damit diese exakt mit den Schmelzebohrungen der Düsen ausgerichtet gleiten können, wenn die Betriebstemperatur erreicht ist. Während diese bekannte Technik auch für kleinere Spitzgußsysteme akzeptabel ist, wird es schwieriger, dieses für einen Düsenverteiler größerer Verteilungssysteme sicherzustellen, da diese ein Gleiten über größere Distanzen benötigen.

Darüber hinaus besteht ein ansteigender Bedarf für Spritzgußsysteme, die eine größere Anzahl von Hohlräumen aufweisen. Wie aus dem US Patent Nr. 4,761,343, von Gellert, am 2. August 1988 ausgegeben, zu sehen, ist es bekannt, die Anzahl der Hohlräume zu erhöhen, indem eine Anzahl von abstützenden Düsenverteiler mit einem Überbrüc­ kungsverteiler miteinander verbunden werden. Die Möglichkeit für eine erhöhte thermi­ sche Expansion und Kontraktion ist sichergestellt, indem der Überbrückungsverteiler über die Spitzen der abstützenden Verteiler gleitet. Allerdings weist diese Überbrückungs­ konfiguration den Nachteil auf, daß die abstützenden Verteiler und der Überbrückungs­ verteiler sich in zwei unterschiedlichen Ebenen erstrecken müssen, was für einige Anwendungsfälle nicht akzeptabel ist, wie z. B. beim Stapelguß, bei dem eine minimale Formenhöhe benötigt wird. Diese Konfiguration hat auch noch den Nachteil, daß die Verzweigungen des Schmelzekanals in dem Überbrückungsverteiler mit den Schmelze­ kanälen in den abstützenden Verteilern ausgerichtet gleiten muß. Dies führt dazu, daß, während die Möglichkeit für eine thermische Expansion besteht, keine tatsächliche Kompensation in dem Sinne vorhanden ist, daß die aufgrund der thermischen Expansion dimensionierte Änderung absorbiert wird.

Das US Patent mit der Nummer 4,219,323, für Bright et al. am 26. August 1980 ausge­ geben, zeigt zwei beheizte Düsenverteiler, die miteinander über ein Verbindungsstück verbunden sind. Während dies die Vorteile aufweist, daß die Düsenverteiler und das Verbindungsstück sich alle in der gleichen Ebene erstrecken und daß das Verbin­ dungsstück die thermische Expansion absorbiert, weist es demgegenüber die Nachteile auf, daß nur zwei Düsenverteiler miteinander verbunden werden können und daß Buch­ sen innerhalb des Verbindungsstückes notwendig sind, um die Expansionsschlitze ab­ zudecken, damit bei der hohen Temperatur und den Druckbedingungen während des Betriebes Leckagen von Schmelze verhindert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zumindest teilweise die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, indem eine Spritzgußvorrichtung mit beheizten Verbindungsverteilern angegeben wird, die sich in der gleichen Ebene wie ein und zwi­ schen dem beheizten zentralen Verteiler erstrecken und zumindest vier beheizte Dü­ senverteiler aufweist, um eine Kompensation der thermischen Expansion und Kontrakti­ on sicherzustellen.

Daher stellt gemäß einen ihrer mehreren Aspekte die Erfindung eine Spritzgußvorrich­ tung zur Verfügung mit einem beheizten zentralen Verteiler und mit einer Vielzahl be­ heizter Düsenverteiler, die in einer Form montiert sind, wobei ein Schmelzekanal sich in dem zentralen Verteiler verzweigt zur Förderung der Schmelze durch die Düsenverteiler ausgehend von einem zentralen Einlaß in dem zentralen Verteiler zu einer Vielzahl von beheizten Düsen, die sich von jedem Düsenverteiler aus erstrecken. Jede der Düsen sitzt in der Form, wobei eine zentrale Schmelzebohrung sich mit einer Öffnung ausge­ richtet erstreckt, die zu einem Hohlraum führt.

Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist der zentrale Verteiler bezogen auf die Form zentral angeordnet. Ein Paar von Verbindungseinrichtungen, bevorzugt Verbindungs­ verteiler, erstreckt sich in entgegengesetzte Richtungen ausgehend von dem Zentralver­ teiler und definiert dabei eine zentrale Achse. Es ist zumindest ein Paar beheizter Dü­ senverteiler an entgegengesetzten Seiten von jeder der Verbindungseinrichtungen montiert, wodurch jeder Düsenverteiler bezüglich der zentralen Achse versetzt ist, wobei sich der zentrale Verteiler, die Düsenverteiler und die Verbindungseinrichtungen alle in einer gemeinsamen Ebene erstrecken. Positionierungseinrichtungen positionieren zu­ mindest jede der Verbindungseinrichtungen oder jeden der Düsenverteiler bezogen auf die Form. Der Schmelzekanal verzweigt sich in dem zentralen Verteiler und erstreckt sich nach außen ausgehend von dem zentralen Verteiler zu jeder Verbindungseinrich­ tung, verzweigt dann in jeder Verbindungseinrichtung nochmals und erstreckt sich seit­ wärts zu jedem Düsenverteiler, und verzweigt sich anschließend erneut in jeden Düsen­ verteiler hinein und erstreckt sich zu der Schmelzebohrung, die sich durch jede Düse ausgehend von dem Düsenverteiler erstreckt.

Jede Verbindungseinrichtung ist gleitend hinter dem zentralen Verteiler angeschlossen und ist des weiteren seitlich an jedem angrenzenden Düsenverteiler gleitend ange­ schlossen. Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung, daß die Spritzgußvorrichtung die thermische Expansion und Kontraktion der beheizten Verteiler bezogen auf die ge­ kühlte Form ausreichend kompensiert, um es zu ermöglichen, daß zumindest eine der Verbindungseinrichtungen und der Düsenverteiler bezogen auf die Form zufriedenstel­ lend lokalisiert werden können, während sie weiterhin es ermöglicht, daß alle Verteiler in einer einzelnen Ebene in der Form angeordnet werden können. Jeder Düsenverteiler ist dabei derart hergestellt und montiert, daß er die thermische Expansion innerhalb des zentralen Verteilers, der Verbindungseinrichtungen und der Düsenverteiler durch Glei­ ten aufnehmen kann, wobei die Verzweigungen des Schmelzekanals mit den Schmel­ zebohrungen durch die Düsen ausgerichtet gleiten können, wenn die Verteiler und die Verbindungseinrichtungen auf Betriebstemperaturen aufgeheizt sind.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei­ bung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Spritzgußsystems mit vier be­ heizten Düsenverteilern, die in einer teilweise zusammengesetzten Form an einen zentralen Verteiler angeschlossen sind, gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung,

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 ist eine isometrische Ansicht einer Schmelzeverbinderbuchse,

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein Paar von Verbindungsteilern, die acht beheizte Düsenverteiler in einer teilweise zusammengesetzten Form an einen zen­ tralen Verteiler anschließen, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 5,

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von Fig. 5, und

Fig. 8 ist eine isometrische Ansicht zur Darstellung eines Düsenverteilers mit ei­ nem Positionierungsstift und mit einem in Fig. 7 gezeigten Nocken in einer Position, in der er in einem Kanal in der Form aufgenommen ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zunächst wird auf die Fig. 1, 2 und 3 Bezug genommen, die vier beheizte Düsenverteiler 10 darstellen, die über ein Paar beheizter Verbindungsverteiler 14 an einem beheizten zentralen Verteiler 12 angeschlossen sind mit einer Kompensation für die thermische Expansion und Kontraktion unter den Verteilern, gemäß einer Ausführungsform der Er­ findung. Die Verteiler sind dazu ausgelegt, daß sie alle in einer Form 16 in einer ge­ meinsamen Ebene 18 montiert werden können. Während die Form 16 normalerweise eine größere Anzahl von Platten und Einsatzstücke in Abhängigkeit von ihrer Anwen­ dung aufweist, ist in diesem Fall aus Gründen einer einfachen Darstellung lediglich eine Verteiler-Rückhalteplatte 20 und eine Rückwand 22 gezeigt, die mittels Bolzen 24 an­ einander befestigt sind. In anderen Ausführungsformen kann eine Hydraulikplatte mit Ventileinrichtungen und mit einem Betätigungsmechanismus verwendet werden, um eher ein Ventilkörpersystem als ein Angußstücksystem zur Verfügung zu stellen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Verbindungsverteiler 14 mittels sich rückwärtig erstrecken­ der, länglicher Verbindungsbuchsen 30 an jedem Ende 26 des zentralen Verteilers 12 angeschlossen. Eine zentrale Achse 32 erstreckt sich in einer ersten Richtung durch den zentralen Verteiler 12, den Verbindungsbuchsen 30 und den Verbindungsverteiler 14.

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist jede Verbindungsbuchse 30 einen mit einem Gewinde ver­ sehenen zylinderförmigen Abschnitt 34 auf, der sich durch ein Ende 36 erstreckt, und einen nicht mit einem Gewinde versehenen, zylinderförmigen Abschnitt 38 auf, der sich durch das andere Ende 40 erstreckt. Die Verbindungsbuchse 30 weist des weiteren ei­ ne zentrale Bohrung 42 und einen hexagonalen Flansch 44 auf, die es ermöglichen, daß sie an Ort und Stelle befestigt und einfach entfernt werden können. Wie in Fig. 1 zu sehen, ist in dieser Ausführungsform die Verbindungsbuchse 30 montiert, indem der mit dem Gewinde versehene Abschnitt 34 in eine in dem Verbindungsverteiler 14 vorhan­ dene Gewindeöffnung 46 eingeschraubt ist, und der gewindelose Abschnitt 38 ist glei­ tend in einer fluchtenden, gewindelosen zylinderförmigen Öffnung 48 in dem zentralen Verteiler 12 aufgenommen. In anderen Ausführungsformen kann die Richtung umge­ kehrt sein oder kann die Verbindungsbuchse 30 an beiden Enden gewindelose Ab­ schnitte 38 aufweisen, wobei in diesem Fall die Öffnung 46 und der Verbindungsverteiler 14 ebenfalls gewindelos sein würden.

Die gewindelosen Abschnitte 38 der Verbindungsbuchsen 30 sind ausgelegt, daß sie eng genug in die gewindelosen Öffnungen 48 in der Verbindungsbuchse 30 passen, um eine Schmelzleckage zu verhindern, aber dennoch zufriedenstellend in den Öffnungen 48 gleiten können, um eine thermische Expansion und Kontraktion zu ermöglichen. In dieser bevorzugten Ausführungsform sind die Verteiler 10,12, und 14 aus einem Mate­ rial, wie z. B. Stahl hergestellt, mit einem relativ geringeren Expansionskoeffizienten, und die Verbindungsbuchsen 30 sind aus einem Material hergestellt, wie z. B. aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung, mit einem größeren Expansionskoeffizienten. Auf diese Weise können die Verbindungsbuchsen 30 einfach installiert werden und dann in eine engere Passung expandieren, wenn sie auf die Betriebstemperatur aufgeheizt und ei­ nem hohen Druck ausgesetzt sind. In anderen Ausführungsformen können die Kompo­ nenten alle aus dem gleichen Material bestehen und vorgespannt sein.

Ein Paar von Düsenverteilern 10 ist an einander entgegengesetzten Seiten eines jeden Verbindungsverteilers 14 montiert. Jeder der Düsenverteiler 10 ist an den Verbindungs­ verteiler 14 über eine langgestreckte Verbindungsbuchse 50 angeschlossen, die sich seitwärts von jedem Verbindungsverteiler 14 aus erstreckt. Diese sich seitwärts erstrec­ kenden Verbindungsbuchsen 50 sind im wesentlichen gleich mit der sich rückwärts er­ streckenden Verbindungsbuchse 30, die oben beschrieben wurde und in Fig. 4 gezeigt ist. Insbesondere weist jede der sich seitwärts erstreckenden Verbindungsbuchsen 30 einen Gewindeabschnitt 52 auf, der in einer Gewindeöffnung 54 in dem Verbindungsver­ teiler 14 aufgenommen ist, und enthält einen gewindelosen Abschnitt 56, der in einer gewindelosen Öffnung 58 in dem Düsenverteiler 10 aufgenommen ist. Wie oben be­ schrieben, ist der gewindelose Abschnitt 56 einer jeden Verbindungsbuchse 50 so aus­ gelegt, daß er fest genug in der gewindelosen Öffnung 58 in dem Düsenverteiler 10 ein­ gepaßt ist, um eine Schmelzleckage zu verhindern, aber dennoch ausreichend genug in der Öffnung 58 gleiten kann, um eine thermische Expansion und Kontraktion zu ermög­ lichen. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsformen die Richtung umgekehrt sein, wobei die gewindelosen Abschnitte 56 dann in dem Verbindungsverteiler aufge­ nommen sind.

Wie in Fig. 2 zu sehen, wird der zentrale Verteiler 12 bevorzugt über ein integrales elek­ trisches Heizelement 60 geheizt, wird jeder Verbindungsverteiler 14 bevorzugt über ein integrales elektrisches Heizelement 61 beheizt und wird die Form 16 bevorzugt dadurch gekühlt, indem Kühlwasser durch Kühlkanäle 62 gepumpt wird. Der beheizte zentrale Verteiler 12 ist über einen zentralen Positionierungsring 64 positioniert, der zwischen diesem und der Verteiler-Rückhalteplatte 20 sitzt. Sowohl zwischen dem beheizten zen­ tralen Verteiler 12 und der gekühlten Form 12 als auch zwischen den beheizten Verbin­ dungsverteilern 14 und der gekühlten Form 12 ist ein Luftraum 66 vorhanden, um die beheizten Verteiler gegenüber der dieser umgebenden gekühlten Form 12 thermisch zu isolieren.

Der zentrale Verteiler 12 weist auch eine beheizte zentrale Verbindungs-Dehnungs- oder -Einlaß-Buchse 68 auf, die sich rückwärtig durch die Rückwand 22 zu einem zen­ tralen Einlaß 70 erstreckt. Ein Schmelzkanal 72 erstreckt sich von dem zentralen Einlaß 70 aus, verzweigt sich in dem zentralen Verteiler 12 und erstreckt sich in einander ent­ gegengesetzten Richtungen von dem zentralen Verteiler 12 aus durch die zentrale Boh­ rung 42 der Verbindungsbuchsen 30 in dem Verbindungsverteiler 14 hinein. Der Schmelzkanal 72 verzweigt sich erneut in den Verbindungsverteilern 14 und erstreckt sich in entgegengesetzte Richtungen ausgehend von jedem der Verbindungsverteiler 14 durch eine zentrale Bohrung 74 in jeder der Verbindungsbuchsen 50 und jedem der Düsenverteiler 10 hinein.

Jeder Düsenverteiler 10 ist ebenfalls durch ein integrales elektrisches Heizelement 76 beheizt und weist eine Anzahl von beheizten Düsen 78 auf, die sich davon ausgehend erstrecken. Während die Düsenverteiler 10 und der durch diese führende Schmelzkanal verschiedene Konfigurationen aufweisen können, verzweigt in diesem Fall der Schmelz­ kanal 72 in jeden Düsenverteiler 10 hinein und erstreckt sich in acht voneinander beab­ standete, beheizte Düsen 78. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, setzt sich der Schmelzkanal 72 durch eine zentrale Schmelzebohrung 80 durch jede Düse 78 zu ei­ nem Einlauf 82 fort, der wiederum zu einem Hohlraum 84 führt. Die Anordnung der ver­ schiedenen Verteiler und Verbindungsbuchsen und die Konfiguration des Schmelzeka­ nals 72 durch diese stellt er sicher, daß die Länge des Schmelzeflusses zu jedem Ein­ lauf 82 in dem System exakt gleich ist.

Jede Düse 78 ist mit ihrer zentralen Schmelzebohrung 80 mit dem Einlauf 82 ausgerich­ tet mittels einer Umfangspositionierungsbuchse 86 positioniert, die in einem kreisförmi­ gen Sitz 88 in der Verteiler-Rückhalteplatte 20 sitzt. Die Vorderfläche 90 von jedem Dü­ senverteiler 10 stößt an den rückwärtigen Enden 92 der Düsen 78 an und ist in dieser Position über Schrauben 94 gesichert, die sich in die Verteiler-Rückhalteplatte 20 er­ strecken. In dieser Position ist ein isolierender Luftraum 96 zwischen jedem beheizten Düsenverteiler 10 und der umgebenden, gekühlten Form 16 vorhanden. Jeder Düsen­ verteiler 10 ist über einen Positionierungsring 98 zentral positioniert, der zwischen die­ sen und der Verteiler-Rückhalteplatte 20 sitzt. Die Schrauben 94, die jeden Düsenvertei­ ler 10 an Ort und Stelle halten, erstrecken sich Löcher 100 in dem Düsenverteiler 10, die ausreichend größer sind als die Schrauben 94, um eine Bewegung des Düsenverteilers 10 aufgrund der thermischen Expansion und Kontraktion über die Distanz einer jeden bestimmten Düse 78 weg von dem Zentrum 102 des Düsenverteilers 10 zu ermögli­ chen.

Nachdem die Vorrichtung wie gezeigt zusammengesetzt worden ist, wird beim Ge­ brauch Kühlwasser durch die Kühlkanäle 62 gepumpt, um die Form 16 zu kühlen, und es wird an die Heizelement 60, 61 und 76 elektrische Energie angelegt, um die Verteiler 10, 12 und 14 und die Verbindungsbuchsen 30 und 50 auf Betriebstemperatur aufzu­ heizen. Dies führt selbstverständlich dazu, daß die Verteiler 10, 12 und 14 und die Ver­ bindungsbuchsen 30 und 50 bezogen auf die umgebende, gekühlte Form 16 sich aus­ dehnen. Der zentrale Verteiler 12 und jeder der Düsenverteiler 10 sind zentral über die Positionierungsringe 64 und 98 positioniert, und es wird die Änderung der Distanz zwi­ schen diesem aufgrund thermischer Expansion durch die Verbindungsbuchsen 30 und 50 absorbiert oder kompensiert. Der gewindelose Abschnitt 38 einer jeden Verbin­ dungsbuchse gleitet in der gewindelosen Öffnung 48 in dem zentralen Verteiler 12, um die thermische Expansion in einer ersten Richtung entlang der zentralen Achse 32 zu absorbieren. Der gewindelose Abschnitt 56 einer jeden Verbindungsbuchse 50 gleitet in der gewindelosen Öffnung 58 in dem entsprechenden Düsenverteiler 10, um die thermi­ sche Expansion in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung zu absorbie­ ren. Wie bereits anfangs bemerkt, können die relativen Ausrichtungen der Gewindeab­ schnitte und der gewindelosen Abschnitte zwischen den Verteilern variiert werden.

Selbstverständlich sind die Düsen 78 jeweils zentral positioniert, so daß die Größe der thermischen Expansion eines jeden Düsenverteilers 10 zwischen seinem Zentrum 102 und jeder Düse 78 vorberechnet werden muß, und die Düsenverteiler 10 mit jeder Ver­ zweigung des Schmelzekanals 72 dimensioniert werden müssen, damit sie exakt mit der Schmelzebohrung 80 einer der Düsen 78 ausgerichtet gleiten, wenn die Betrieb­ stemperatur erreicht ist. Allerdings ist die Distanz der am weitesten entfernten der Dü­ sen 78 von dem Zentrum 102 des Düsenverteilers 10 wesentlich geringer als die Di­ stanz der am weitesten entfernten der Düsen 78 von dem Zentrum 104 des Zentralver­ teilers 12. Mit anderen Worten, die Verwendung der Verbindungsverteiler 14 und der Verbindungsbuchsen 30 und 50 limitiert die Größe der thermischen Expansion und Kontraktion, die auf der althergebrachten Weise aufgenommen werden müßte, d. h., die Distanz zwischen jeder dieser Düsen 78 und dem Zentrum 102 des Düsenverteilers 10. Während die beheizten Verbindungsverteiler 14 mit Verbindungsbuchsen 30 und 50 gezeigt sind, können diese in anderen Ausführungsformen durch T-Kupplungen ersetzt werden, die ähnlich zwischen dem zentralen Verteiler 12 und jedem Paar der Düsenver­ teiler 10 gleitend angeschlossen sind.

Nachdem sich die Verteiler 10,12 und 14 an Ort und Stelle ausgedehnt haben, wobei jede Verzweigung des Schmelzekanals 72 mit der durch die Düsen 78 durchgehenden Schmelzebohrung 80 ausgerichtet ist, wird von einer Spritzgußmaschine (nicht gezeigt) Schmelze zu dem zentralen Einlaß 70 des Schmelzekanals 72 gemäß eines vorbe­ stimmten Zyklus gefördert. Die Schmelze fließt dann durch den Schmelzekanal 72 in den Verteilern 10, 12 und 14 zu der fluchtenden zentralen Schmelzebohrung 80 in jeder Düse 78 und dann durch die Einläufe 82 in die Hohlräume 84 in der Form 16. Nachdem die Hohlräume 84 befüllt worden sind und eine geeignete Verdichtungs- und Kühlungs­ periode verstrichen ist, wird der Spritzgußdruck abgelassen und das Schmelzeförder­ system dekomprimiert, um ein Fadenziehen durch die offenen Einläufe 82 zu vermei­ den. Die Form 16 wird dann geöffnet, um die geformten Produkte auszustoßen. Nach dem Ausstoßen wird die Form 16 geschlossen und der Zyklus wird kontinuierlich wie­ derholt mit einer Zykluszeit, die abhängt von der Größe des Wandungsabschnittes des geformten Teils und der Art des zu formenden Materials.

Es wird nun auf die Fig. 5-8 Bezug genommen, welche ein Spritzgußsystem gemäß ei­ ner anderen Ausführungsform der Erfindung zeigen. Es sind dabei so viele Elemente wie möglich gleich mit den oben beschriebenen, und es werden bei den Ausführungs­ formen gemeinsame Elemente unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie oben beschrieben und dargestellt.

Wie in Fig. 5 zu sehen, sind die zwei Verbindungsverteiler 14 gleitend an dem zentralen Verteiler 12 über Verbindungsbuchsen 30 angeschlossen, die sich in die erste Richtung erstrecken, in diesem Fall sind aber die Verbindungsverteiler 14 viel länger und jeder Verbindungsteiler 14 erstreckt sich zwischen mehreren Paaren (mehr als ein einzelnes Paar) von Düsenverteilern 10. Während die Düsenverteiler 10 gleitend an die Verbin­ dungsverteiler 14 über die Verbindungsbuchsen 50 angeschlossen sind, die sich in die zweite Richtung erstrecken, wie in Fig. 6 zu sehen, ist jeder der Verbindungsverteiler 14 über einen Positionierungsring 106 zentral positioniert, der zwischen diesem und der Verteiler-Rückhalteplatte 20 sitzt. Während jeder Düsenverteiler 10 teilweise durch die Verbindungsbuchse 50 positioniert ist, die sich von dem Verbindungsverteiler 14 aus­ gehend erstreckt, wird er auch noch von einem langgestreckten Positionierungsstift 108 positioniert. Wie in den Fig. 1 und 5 zu sehen, erstreckt sich der Positionierungsstift 108 ausgehend von einem Loch 110 in dem Düsenverteiler 10 in ein Loch 112 in einem Nocken 114, der in einem Kanal 116 in der Verteiler-Rückhalteplatte 20 aufgenommen ist. Wie in Fig. 1 zu sehen, erstreckt sich der Positionierungsstift 108 in die erste Rich­ tung parallel zu der zentralen Achse 32 und ist, in dieser Ausführungsform, mit dem Zentrum 102 des Düsenverteilers 10 ausgerichtet.

Wenn die Verteiler 10,12 und 14 auf Betriebstemperatur aufgeheizt sind, gleitet auf die­ se Art der gewindelose Abschnitt 38 einer jeden Verbindungsbuchse 30 in einer gewin­ delosen Öffnung 118 in einem der Verbindungsverteiler 14, um die thermische Expansi­ on in der erste Richtung entlang der zentralen Achse 32 zwischen dem fixierte Zentrum 104 des Zentralverteilers 12 und dem fixierte Zentrum 120 des Verbindungsverteilers 14 zu absorbieren. Während die Auswirkungen der thermischen Expansion für die Distanz zwischen dem Zentrum 104 des zentralen Verteilers 12 und dem Zentrum 120 des Ver­ bindungsverteilers 14 auf diese Weise absorbiert werden, müssen dennoch die Auswir­ kungen der thermischen Expansion für die Distanz zwischen dem fixierten Zentrum 120 des Verbindungsverteilers 14 und jeder Düse 78 möglich sein. Wie oben beschrieben, sind auf diese Weise die Löcher 100 ausreichend größer hergestellt als die Schrauben 94, die sich durch diese erstrecken, um es jedem Düsenverteiler 10 zu ermöglichen, über die rückwärtigen Enden 92 der Düsen 78 zu gleiten, die an Ort und Stelle fixiert sind. Die Größe der Bewegung einer jeden Düse 78 ist vorberechnet und die Düsenver­ teiler 10 sind mit jeder Verzweigung des Schmelzekanals 72 so dimensioniert, daß sie exakt mit der Schmelzbohrung 80 in eine mit der Düse 78 ausgerichteten Position glei­ ten, wenn die Betriebstemperatur erreicht ist. Der Positionierungsstift 108 ermöglicht es jedem Düsenverteiler 10, in der ersten Richtung parallel zur zentralen Achse 32 sich zu bewegen, verhindert aber dessen Bewegung in der zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft. Die Größe der Bewegung in der ersten Richtung des Schmel­ zekanals 72, der mit der Schmelzebohrung 80 an jeder Düse 78 kommuniziert, ist eine Kombination der Expansion des Verbindungsverteilers 14 von seinem Zentrum 120 zu der Verbindungsbuchse 50 und von dem Düsenverteiler 10, von dem aus er sich er­ streckt. Die Größe der Bewegung in der ersten Richtung hängt daher ab von der Di­ stanz in der ersten Richtung einer jeden einzelnen Düse 78 zu dem Positionierungsring 106 bei dem Zentrum 120 des Verbindungsverteilers 14.

Wenn sie aufgeheizt sind, dehnen sich die Verbindungsverteiler 14 und die Düsenvertei­ ler 10 ebenfalls in der zweiten Richtung aufeinander zu aus. Allerdings gleitet der ge­ windelose Abschnitt 56 der Verbindungsbuchse 50, die sich in jeden Düsenverteiler 10 erstreckt, in die gewindelose Öffnung 58 in dem Düsenverteiler 10 hinein, um diese re­ lative Expansion zwischen dem Verbindungsverteiler 14 und dem Düsenverteiler 10 in der zweiten Richtung zu absorbieren oder zu kompensieren. Auf diese Weise absorbiert die Verbindungsbuchse 50 die relative Bewegung der Verteiler 10 und 14 aufgrund der thermischen Expansion in der zweiten Richtung, so daß der Positionierungsstift 108 da­ zu verwandt werden kann, jeden Düsenverteiler 10 in der zweiten Richtung zu positio­ nieren, aber ein Gleiten in der ersten Richtung zu ermöglichen. Das hat zum Ergebnis, daß die Größe der Bewegung in der zweiten Richtung des Schmelzekanals 72 bezogen auf die Schmelzebohrung 80 in jeder Düse 78 von der Distanz abhängt, um die die Dü­ se 78 von dem Positionierungsstift 108 versetzt ist.

Auf diese Weise erlaubt die Kombination der Verbindungsbuchse 50 mit dem Positionie­ rungsstift 108 eine ausreichende Bewegung eines jeden Düsenverteilers 10 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Richtung, um eine thermische Expansion der beheiz­ ten Verteiler 12 und 14 bezogen auf die gekühlte Form 16 zu ermöglichen. Selbstver­ ständlich kann diese Bewegung umgedreht werden, falls die Heizelemente 60, 61 und 76 ausgeschaltet sind und die Verteiler 10, 12 und 14 für einen Ausbau oder für eine Reparatur abkühlen. Während Positionierungsstifte 108 und Nocken 114 gezeigt sind, können in anderen Ausführungsformen andere Positionierungseinrichtungen verwandt werden, die die Verteiler 10 in der zweiten Richtung positionieren, aber es zulassen, daß diese in der ersten Richtung frei gleiten.

Während die Beschreibung der Einspritzvorrichtung mit bezug auf bevorzugte Ausfüh­ rungsformen erfolgte, ist es dennoch offensichtlich, daß verschiedene andere Modifika­ tionen möglich sind, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er von Fachleuten auf diesem Gebiet erkannt und von den folgenden Patentansprüchen defi­ niert wird. Zum Beispiel kann der zentrale Verteiler 12 auch ein Schmelzübertragungs­ verteiler in einem Stapelgußsystem sein, als eine Einlaßbuchse 70 aufzuweisen.

Claims (17)

1. Spritzgußvorrichtung mit einem beheizten, zentralen Verteiler und einer Vielzahl von beheizten Düsenverteilern, die in einer Form montiert sind, mit einem Schmelzekanal, der sich in dem zentralen Verteiler verzweigt, um Schmelze durch die Düsenverteiler von einem zentralen Einlaß in dem zentralen Verteiler zu einer Vielzahl von beheizten Düsen zu fördern, die sich von jedem Düsenver­ teiler ausgehend erstrecken, wobei jede Düse, die in der Form sitzt, mit einer zentralen Schmelzebohrung versehen ist, die mit einem Einlauf fluchtet, der zu einem Hohlraum führt, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Verteiler be­ züglich der Form zentral positioniert ist, daß ein Paar von Verbindungseinrichtun­ gen sich in entgegengesetzten Richtungen von dem zentralen Verteiler aus er­ strecken und dabei eine zentrale Achse definieren, und daß zumindest ein Paar von beheizten Düsenverteilern an einander entgegengesetzten Seiten von jeder der Verbindungseinrichtungen montiert ist, wodurch jeder Düsenverteiler von der zentralen Achse versetzt ist, wobei der zentrale Verteiler, die Düsenverteiler und die Verbindungseinrichtungen sich alle in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, und daß Positionierungseinrichtungen zumindest jede der Verbindungseinrich­ tungen oder jeden der Düsenverteiler bezogen auf die Form Positionieren, daß sich der Schmelzekanal ausgehend von dem zentralen Verteiler zu jeder Verbin­ dungseinrichtung nach außen erstreckt, anschließend in jeder Verbindungsein­ richtung sich verzweigt und sich seitwärts zu jedem der Düsenverteiler erstreckt, und sich dann in jedem Düsenverteiler verzweigt, um sich zu einer Schmelzeboh­ rung zu jeder Düse zu erstrecken, die sich von jedem Düsenverteiler aus er­ streckt, wobei jede Verbindungseinrichtung rückwärtig des zentralen Verteilers gleitend angeschlossen ist und auch seitwärts an jedem angrenzenden Düsen­ verteiler gleitend angeschlossen ist, um dadurch die thermische Expansion und Kontraktion der beheizten Verteiler bezogen auf die gekühlte Form ausreichend zu kompensieren, um es zu ermöglichen, daß zumindest eine der Verbindungs­ einrichtungen und der Düsenverteiler bezogen auf die Form positioniert sind, wo­ bei jeder Düsenverteiler derart gefertigt und montiert ist, daß die thermische Ex­ pansion innerhalb des zentralen Verteilers, der Verbindungseinrichtungen und der Düsenverteiler ein Gleiten der Verzweigungen des Schmelzekanals in eine Ausrichtung mit den Schmelzebohrungen durch die Düsen bewirkt, wenn die Verteiler und die Verbindungseinrichtungen auf die Betriebstemperatur aufge­ heizt sind.

2. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Verbindungseinrichtungen ei­ nen beheizten Verbindungsverteiler enthalten.

3. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 2, worin jeder Verbindungsverteiler eine langgestreckte Verbindungsbuchse aufweist, die sich rückwärts zu dem zentralen Verteiler erstreckt, durch den sich der Schmelzekanal erstreckt, um eine gleiten­ de Verbindung mit dem zentralen Verteiler zu schaffen, und worin andere lang­ gestreckte Verbindungsbuchsen sich nach außen auf einander entgegengesetz­ ten Seiten des Verbindungsverteilers erstrecken, durch den sich der Schmelze­ kanal zu jedem Düsenverteiler erstreckt, um eine gleitende Verbindung mit jedem der Düsenverteiler zu schaffen.

4. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 3, worin jede Verbindungsbuchse zumin­ dest einen gewindelosen, zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der sich von ei­ nem Ende ausgehend erstreckt, und wobei sich eine Schmelzebohrung zentral dadurch ausgehend von dem einen Ende zu dem anderen Ende erstreckt, wobei der zumindest eine gewindelose Abschnitt von jeder dieser einen Verbindungs­ buchse in einer gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung aufgenommen ist, die mit dem Schmelzekanal in einem zentralen Verteiler und Verbindungsverteiler fluchtet, wobei der zumindest eine gewindelose Abschnitt von jedem dieser ande­ ren Verbindungsbuchsen in einer gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung auf­ genommen ist, die mit der Schmelzebohrung in einem von dem Verbindungsver­ teiler und jedem Düsenverteiler fluchtet, wobei der gewindelose Abschnitt der Verbindungsbuchse in der gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung eingepaßt ist, um ein ausreichendes Gleiten des gewindelosen Abschnittes der Verbindungs­ buchse in dieser gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung zu ermöglichen, ohne daß eine Leckage der durch den Schmelzekanal fließenden druckbeaufschlagten Schmelze auftritt.

5. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 3, worin die Verbindungsbuchse einen zy­ linderförmigen Gewindeabschnitt aufweist, der sich von einem Ende aus er­ streckt, einen gewindelosen, zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der sich von dem anderen Ende aus erstreckt, wobei sich eine Schmelzebohrung von diesem einen Ende zu diesem anderen Ende zentral dadurch erstreckt, der Gewindeab­ schnitt von jeder dieser einen Verbindungsbuchse in einer zylinderförmigen Ge­ windeöffnung entfernbar befestigt ist, die mit dem Schmelzkanal in einem von dem zentralen Verteiler und von jedem Verbindungsverteiler ausgerichtet ist, wo­ bei der gewindelose Abschnitt einer jeden dieser einen Verbindungsbuchse in ei­ ner gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung aufgenommen ist, die mit dem Schmelzkanal in der anderen des zentralen Verteilers und von jedem Verbin­ dungsverteiler ausgerichtet ist, wobei der Gewindeabschnitt von jeder dieser an­ deren Verbindungsbuchse in einer zylinderförmigen Gewindeöffnung entfernbar befestigt ist, die mit dem Schmelzkanal in einem von dem Verbindungsverteiler und jedem dieser Düsenverteiler ausgerichtet ist, wobei der gewindelose Ab­ schnitt von jeder dieser anderen Verbindungsbuchse in einer gewindelosen, zy­ linderförmigen Öffnung aufgenommen ist, die mit dem Schmelzkanal in dem an­ deren von dem Verbindungsverteiler und jeder dieser Düsenverteiler ausgerich­ tet ist, wobei ferner der gewindelose Abschnitt der Verbindungsbuchse in dieser gewindelosen, zylinderförmigen Öffnung eingepaßt ist, um es dem gewindelosen Abschnitt der Verbindungsbuchse zu ermöglichen, ausreichend in dieser gewin­ delosen, zylinderförmigen Öffnung zu gleiten, ohne daß eine Leckage der durch den Schmelzekanal fließenden, druckbeaufschlagten Schmelze auftritt.

6. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 5, worin dieser gewindelose, zylinderförmi­ ge Abschnitt von jeder dieser Verbindungsbuchse kennzeichnet ist durch einen vorbestimmten äußeren Durchmesser, und worin jede mit dem Schmelzkanal ausgerichtete gewindelose Öffnung gekennzeichnet ist durch einen vorbestimm­ ten inneren Durchmesser, wobei der vorbestimmte äußere Durchmesser gerade derart kleiner als der vorbestimmte innere Durchmesser ist, daß der gewindelose, zylinderförmige Abschnitt der Verbindungsbuchse in diese gewindelose, zylinder­ förmige Öffnung einpaßbar ist.

7. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 6, worin der vorbestimmte äußere Durch­ messer größenmäßig ausreichend eng an dem vorbestimmten inneren Durch­ messer angepaßt ist, daß ein ausreichender Abdichteingriff vorhanden ist, um dazwischen ein übermäßiges Entweichen von geschmolzenem Kunststoff zu vermeiden.

8. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 7, worin der gewindelose, zylinderförmige Abschnitt der Verbindungsbuchse aus einem Material besteht, das einen größe­ ren Expansionskoeffizienten aufweist als das Material, das die zweite, zylinder­ förmige Öffnung umgibt.

9. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 3, worin ein Paar von beheizten Düsenver­ teilern an einander entgegengesetzten Seiten von jedem Verbindungsverteiler befestigt ist und worin die Positionierungseinrichtung aus einem Positionierungs­ ring besteht, der zwischen der Form und jedem Düsenverteiler sitzt, um jeden Düsenverteiler in bezug auf die Form zu positionieren.

10. Spritzgußmaschine nach Anspruch 9, worin der Positionierungsring mit dem Zentrum des entsprechenden Düsenverteilers ausgerichtet ist.

11. Spritzgußmaschine nach Anspruch 3, worin die Positionierungseinrichtung einen Positionierungsring aufweist, der zwischen der Form und jedem Verbindungsver­ teiler sitzt, um jeden Verbindungsverteiler in bezug auf die Form zu positionieren, und worin sich eine gleitend bewegbare Positionierungsvorrichtung zwischen der Form und jedem Düsenverteiler erstreckt, wobei die anderen Verbindungsbuch­ sen jeweils einen der Düsenverteiler bezogen auf den Verbindungsverteiler in ei­ ner ersten Richtung entlang der zentralen Achse positionieren, während sie eine Bewegung zulassen, um die thermische Expansion und Kontraktion von diesem einen Düsenverteiler und dem Verbindungsverteiler in einer zweiten, im wesentli­ chen senkrecht zur ersten Richtung stehenden Richtung zuzulassen, wobei die gleitend bewegbare Positionierungsvorrichtung jeden Düsenverteiler bezogen auf die Form in dieser zweiten Richtung positioniert, während sie eine Bewegung von jedem dieser Verteiler bezogen auf die Form in dieser ersten Richtung zu lassen, wodurch die Kombination dieser Verbindungsbuchse mit diesen gleitend bewegbaren Positionierungsvorrichtungen eine ausreichende Bewegung in beide der ersten und zweiten Richtungen zu lassen, um eine thermische Expansion und Kontraktion mit der beheizten Verteiler bezogen auf die gekühlte Form zu ermöglichen.

12. Spritzgußvorrichtung nach Anspruch 11, worin der Positionierungsring mit dem Zentrum des entsprechenden Verbindungsverteilers ausgerichtet ist.

13. Spritzgußmaschine nach Anspruch 12, worin ein Paar beheizter Düsenverteiler an einander entgegengesetzten Seiten von jedem Verbindungsverteiler montiert ist.

14. Spritzgußmaschine nach Anspruch 12, worin zwei Paare beheizter Düsenvertei­ ler an einander entgegengesetzten Seiten von jedem Verbindungsverteiler mon­ tiert sind.

15. Spritzgußmaschine nach Anspruch 11, worin jede Positionierungsvorrichtung ein langgestrecktes Positionierungselement aufweist, das sich in der ersten Richtung erstreckt, wobei das langgestreckte Positionierungselement bezüglich von zu­ mindest einem der Form und jedem diesen Verteiler gleitend bewegbar ist.

16. Spritzgußmaschine nach Anspruch 15, worin das Positionierungselement sich mit dem Zentrum von jedem Düsenverteiler ausgerichtet erstreckt.

17. Spritzgußmaschine nach Anspruch 16, worin das Positionierungselement ein Positionierungsstift ist.