DE19943797A1 - Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem Ventilsystem, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte aufweist - Google Patents
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem Ventilsystem, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte aufweistInfo
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Abstract
Es wird eine Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem Ventilsystem offenbart, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte aufweist. Bei der Einspritzvorrichtung ist ein Verteilerkörper konzentrisch an der Mitte eines Ventilbetätigungszylinders vorgesehen, während ein einzelner Kolben beweglich über dem Verteilerkörper sitzt, so dass er durch hydraulischen oder pneumatischen Druck relativ zu dem Verteilerkörper in entgegengesetzte Richtungen vertikal bewegbar ist. Eine Mehrzahl von Ventilstiften, die zur Steuerung der Einspritzdüsen dienen, ist gemeinsam mit den einzelnen Kolben des Zylinders gekoppelt, so dass sie in Verbindung mit dem Kolben gleichzeitig betätigt werden. Aufgrund dieser Konstruktion hat die Einspritzvorrichtung dieser Erfindung eine einfache Konstruktion und ist daher einfach und leicht mit reduzierten Herstellungskosten herzustellen. Die Erfindung ermöglicht es, dass dieses Ventilsystem bevorzugt mit einer Kunststoffeinspritzvorrichtung zu verwenden ist, die einen minimalen Abstand zwischen den Einspritzdüsen aufweist und in einem Spritzgussprozess zur Herstellung klein bemessener Produkte verwendet wird. Der Kolben ist auch so ausgestaltet, dass er starken Druck aufbaut, um hierdurch die Ventilstifte wirkungsvoll zu bewegen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine
Kunststoffeinspritzvorrichtung zur Verwendung in einem Spritzgussprozess,
und insbesondere eine Kunststoffeinspritzvorrichtung mit einem
Ventilsystem, das eine Mehrzahl von Ventilstiften zur Steuerung der
Einspritzdüsen aufweist, wobei die Ventilstifte so ausgebildet sind, dass sie
gleichzeitig durch einen einzigen Kolben gemeinsam betätigt werden, um
hierdurch den Abstand zwischen den Einspritzdüsen zu reduzieren und
hierdurch ein solches Ventilsystem zu ermöglichen, das bevorzugt in einem
Spritzgussprozess zur Herstellung klein bemessener Produkte zu verwenden
ist, wobei die Einspritzvorrichtung ferner eine einfache Konstruktion hat und
somit einfach und leicht herzustellen ist, während die Herstellungskosten
reduziert werden.
Bei einem herkömmlichen Spritzgussprozess zur Herstellung von
Kunststoffprodukten unter Verwendung einer Spritzgussmaschine wird
zuerst geschmolzenes Kunststoffmaterial aus einem Einspritzzylinder in
einen Angussverteiler eingespritzt. Danach leitet der Verteiler das
geschmolzene Kunststoffmaterial zu einer Mehrzahl von unter dem Verteiler
angeordneten Einspritzdüsen. Das geschmolzene Kunststoffmaterial wird
somit durch die Einspritzdüse in einen Hohlraum einer Form eingespritzt.
Nachdem sich das Kunststoffmaterial, das in dem Hohlraum der Form
aufgenommen ist, vollständig zu einem Kunststoffprodukt verfestigt hat,
wird die Form durch eine separate Formöffnungsvorrichtung geöffnet, damit
das Kunststoffprodukt aus der Form entfernt werden kann.
In diesem Fall ist es erforderlich, dass die Einspritzdüse auf einer hohen
Temperatur gehalten wird, die geeignet ist, das Kunststoffmaterial in einer
gewünschten Schmelzphase zu halten, während es durch die Einspritzdüse
hindurchtritt. Währenddessen wird die Form auf einer niedrigen Temperatur
gehalten, die geeignet ist, damit sich das Kunststoffmaterial in dem
Hohlraum der Form innerhalb einer kurzen Zeitdauer leicht verfestigen kann.
Wenn der Eingusskanal des Hohlraums durch eine herkömmliche
Einspritzdüse verschlossen wird, könnte daher das in dem
Eingangsdurchgang zurückgehaltene geschmolzene Kunststoffmaterial nicht
in der Lage sein, zu der Zeit vollständig fest zu werden, zu der das
Kunststoffprodukt aus der Form entfernt wird. Das in dem Eingusskanal
verbleibende unvollständig verfestigte Kunststoffmaterial wird somit aus der
Form zusammen mit dem Kunststoffprodukt entfernt, wenn das Produkt aus
der Form entfernt wird. Bedauerlicherweise belässt das unvollständig
verfestigte Kunststoffmaterial Abfall oder einen Anguss an dem
Kunststoffprodukt und erzwingt die Durchführung eines zusätzlichen
Prozesses zur Entfernung dieser Abfälle von Kunststoffprodukten. Dies ist
für die Verwender von Spritzgussmaschinen nachteilig und mindert die
Qualität der spritzgegossenen Kunststoffprodukte. In einem Ansatz zur
Überwindung der oben genannten Probleme wurde ein hydraulisches oder
pneumatisches Ventilsystem vorgeschlagen, das zur Steuerung der
Einspritzdüse während eines Spritzgussprozesses ausgebildet ist. Bei dem
obigen Ventilsystem ist ein Kolben beweglich in einem
Ventilbetätigungszylinder aufgenommen, der vertikal in einer
Einspritzvorrichtung an einer Stelle über der Einspritzdüse ausgebildet ist.
Der obige Kolben ist innerhalb des vertikalen Zylinders hydraulisch oder
pneumatisch aufwärts und abwärts beweglich, wobei der Ventilstift mit
dem Unterende des Kolbens verbunden ist und selektiv in eine Einspritzdüse
eingesetzt werden kann, um die Einspritzdüse in Antwort auf eine
Vertikalbewegung des Kolbens innerhalb des Zylinders selektiv zu
schließen.
Wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in den Hohlraum einer Form
eingespritzt wird, wirkt ein Druck in der unteren Kammer des Zylinders, um
hierdurch den Kolben innerhalb des Zylinders nach oben zu bewegen. Das
Unterende des Ventilstifts öffnet somit die Einspritzdüse und ermöglicht die
Einspritzung des geschmolzenen Kunststoffmaterials in den Hohlraum.
Wenn jedoch der Hohlraum der Form vollständig mit dem geschmolzenen
Kunststoffmaterial gefüllt ist, wirkt ein Druck in der oberen Kammer des
Zylinders, um hierdurch den Kolben innerhalb des Zylinders nach unten zu
bewegen. Der Ventilstift schließt im obigen Fall die Einspritzdüse und
verhindert somit ein weiteres Einspritzen des geschmolzenen
Kunststoffmaterials aus der Einspritzdüse in den Hohlraum.
Jedoch ist die obige Einspritzvorrichtung mit einem solchen Ventilsystem
darin problematisch, dass der Ventilbetätigungszylinder, der einen Kolben
aufweist, an jeder Einspritzdüse angebracht werden muss, und es
angenähert unmöglich ist, ein solches Ventilsystem in einer
Einspritzvorrichtung zu verwenden, die in einem Gußprozess zur Herstellung
klein bemessener Produkte verwendet wird. Das heißt, um die Produktivität
zu verbessern, während solche klein bemessenen Produkte durch einen
Spritzgussprozess unter Verwendung einer einzigen Form hergestellt
werden, muss man eine Mehrzahl von Einspritzdüsen in der Form ausbilden,
wobei in der Form eine Mehrzahl von Hohlräumen ausgebildet ist. Zusätzlich
muss man in der Einspritzvorrichtung eine Mehrzahl von
Ventilbetätigungszylindern vorsehen, wobei jeder der Zylinder einen Kolben
enthält. Ferner muss man die Einspritzvorrichtung mit sowohl einem Heizer
als auch einem Thermoelement versehen. In diesem Fall wird der Heizer
zum Heizen der Düsen verwendet, um die Fließfähigkeit des geschmolzenen
Kunststoffmaterials in jeder Einspritzdüse zu verbessern, während das
Thermoelement als Temperatursensor verwendet wird, der die
Heiztemperatur des Heizers steuern kann. Jedoch verbrauchen diese Heizer
und Thermoelemente innerhalb der Einspritzvorrichtung Platz und
vergrößern den Abstand zwischen den Einspritzdüsen in der Vorrichtung. Es
ist somit angenähert unmöglich, die Kunststoffeinspritzvorrichtung mit
einem solchen Ventilsystem in einem Spritzgussprozess zur Herstellung
klein bemessener Produkte unter Verwendung einer einzigen Form zu
verwenden. Dies mindert schließlich die Produktivität bei der Herstellung
solcher klein bemessenen Produkte durch einen Spritzgussvorgang unter
Verwendung einer einzigen Form. Bei einem Ansatz zur Überwindung der
obigen Probleme könnte man die Spritzgussvorrichtung so ausgestalten,
daß der Abstand zwischen den Einspritzdüsen geringer wird. Jedoch
erzwingt auch ein solcher reduzierter Abstand, dass die Größen des
Kolbens, des Ventilbetätigungszylinders und des Heizers reduziert werden.
Wenn der Zylinder wie oben beschrieben so ausgestaltet ist, dass er eine
geringe Größe hat, ist der auf den Kolben innerhalb des Zylinders wirkende
Druck nicht stark genug, um den Ventilstift effektiv zu bewegen, so dass
man schließlich die gewünschte Funktion nicht ausführen kann. Im Falle
eines derart klein bemessenen Zylinders heizt der Heizer die Düsen nicht
effektiv auf eine Temperatur, die für eine gewünschte Fließfähigkeit des
geschmolzenen Kunststoffmaterials in den Düsen sorgen kann. Daher ist es
angenähert unmöglich, einen solchen klein bemessenen Zylinder und eine
solche klein bemessene Einspritzdüse auszubilden. Ein solches Ventilsystem
wird daher nicht in einer Kunststoffeinspritzvorrichtung verwendet, die zur
Verwendung zur Herstellung einer Mehrzahl klein bemessener
Kunststoffprodukte unter Verwendung einer einzigen Form ausgebildet ist.
Wenn die Kunststoffeinspritzvorrichtung groß bemessen ist, um Platz für ein
solches Ventilsystem zu bekommen, nimmt die Abmessung der
Spritzgussmaschine unerwünscht zu.
Daher erfolgte die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen
Probleme, die beim Stand der Technik auftreten, und es ist Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffeinspritzvorrichtung für
Spritzgussmaschinen anzugeben, die mit einem Ventilsystem mit einer
Mehrzahl von Ventilstiften zur Steuerung der Einspritzdüsen versehen ist,
wobei die Ventilstifte so ausgestaltet sind, dass sie durch einen einzigen
Kolben gleichzeitig gemeinsam betätigt werden, um hierdurch den Abstand
zwischen den Einspritzdüsen zu reduzieren und zu ermöglichen, dass ein
Ventilsystem bevorzugt mit einer Kunststoffeinspritzvorrichtung verwendet
wird, die in einem Spritzgussprozess zur Herstellung klein bemessener
Produkte verwendet wird, wobei die Einspritzvorrichtung auch eine einfache
Konstruktion hat und somit einfach und leicht mit reduzierten
Herstellungskosten hergestellt wird.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird in der bevorzugten Ausführung der
Erfindung eine Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen
angegeben, umfassend: einen Kunststoffausgabeverteiler, der in einer
oberen Verschlussplatte einer Form ausgebildet ist; einen Zylinder, der
vertikal in einer unter der oberen Verschlussplatte angeordneten oberen
Scheibenplatte ausgebildet ist, wobei der Zylinder eine Mehrzahl von
Einspritzdüsen aufweist; eine Mehrzahl von Hohlräumen, die in einer unter
der oberen Scheibenplatte angeordneten unteren Scheibenplatte ausgebildet
ist; einen Verteilerkörper, der konzentrisch an der Mitte des Zylinders
vorgesehen ist; einen Kolben, der über den Verteilerkörper in den Zylinder
beweglich eingesetzt ist, so dass er unter der Führung einer Führungswand
durch hydraulischen oder pneumatischen Druck relativ zu dem
Verteilerkörper in entgegengesetzte Richtungen vertikal beweglich ist; und
ein Ventilsystem, das mit einer Mehrzahl von Ventilstiften versehen ist, zur
Steuerung der Einspritzdüsen derart, dass die Ventilstifte die Düsen öffnen,
wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in die Hohlräume eingespritzt wird,
und die Düsen schließen, wenn die Hohlräume vollständig mit
geschmolzenem Kunststoffmaterial gefüllt sind, wobei die Ventilstifte
gemeinsam mit dem Kolben gekoppelt sind, so dass sie in Verbindung mit
dem Kolben in der gleichen Richtung bewegbar sind.
Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich, worin:
Fig. 1 ist eine Schnittansicht mit Darstellung der Konstruktion einer
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen nach
der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht mit Darstellung eines Betriebs der
Kunststoffeinspritzvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht mit Darstellung der Konstruktion einer
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen nach
der zweiten Ausführung dieser Erfindung; und
Fig. 4 ist eine Schnittansicht mit Darstellung der Konstruktion einer
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen nach
der dritten Ausführung dieser Erfindung.
Fig. 1 und 2 sind Ansichten mit Darstellung der Konstruktion und des
Betriebs einer Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen nach
der ersten Ausführung dieser Erfindung.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, umfasst die Kunststoffeinspritzvorrichtung
nach der ersten Ausführung einen Kunststoffausgabeverteiler 3, der in einer
oberen Verschlussplatte 2 einer Form 1 ausgebildet ist. Unter der oberen
Verschlussplatte 2 ist eine obere Scheibenplatte 2a vorgesehen. In der
oberen Scheibenplatte 2a ist ein Ventilbetätigungszylinder vertikal
ausgebildet. Der Zylinder 7 besitzt eine Mehrzahl von Einspritzdüsen 4. In
einer unteren Scheibenplatte 2b, die unter der oberen Scheibenplatte 2a
vorgesehen ist, sind zwei oder mehr Hohlräume 6 ausgebildet.
Ein Verteilerkörper 13 ist konzentrisch an der Mitte des Zylinders 7
vorgesehen, wobei ein Kolben 8 beweglich über den Verteilerkörper 13 in
den Zylinder 7 eingesetzt ist. Der Kolben 8 ist relativ zum Verteilerkörper 1 3
unter der Führung einer Führungswand 16 durch hydraulischen oder
pneumatischen Druck vertikal in entgegengesetzte Richtungen beweglich. In
diesem Fall wird hydraulischer oder pneumatischer Druck in den Zylinder 7
durch eine von zwei Öffnungen oder obere und untere Öffnungen 17a und
17b eingeführt, die mit der oberen bzw. unteren Kammer des Zylinders 7 in
Verbindung stehen. Wenn ein neuer hydraulischer oder pneumatischer
Druck in die obere Kammer des Zylinders 7 durch die obere Öffnung 17a
eingeführt wird, wie in Fig. 1 gezeigt, bewegt sich der Kolben 8 innerhalb
des Zylinders 7 nach unten, um seine unterste Stellung zu erreichen. Wenn
andererseits ein neuer hydraulischer oder pneumatischer Druck in die untere
Kammer des Zylinders 7 durch die untere Öffnung 17b eingeführt wird, wie
in Fig. 2 gezeigt, bewegt sich der Kolben 8 innerhalb des Zylinders 7 nach
oben, um seine oberste Position zu erreichen. Die
Kunststoffeinspritzvorrichtung dieser Ausführung besitzt auch ein
Ventilsystem, das aus einer Mehrzahl von Ventilstiften 9 besteht. Die
Ventilstifte 9 steuern die Außenenden 5 der Einspritzdüsen 4 wie folgt. Das
heißt, die Ventilstifte 9 öffnen die Düsen 4, wenn das geschmolzene
Kunststoffmaterial in die Hohlräume 6 eingespritzt wird. Jedoch schließen
die Ventilstifte 9 die Düsen 4, wenn die Hohlräume 6 vollständig mit dem
geschmolzenen Kunststoffmaterial gefüllt sind. In der vorliegenden
Erfindung sind die obigen Ventilstifte 9 gemeinsam mit dem Kolben 8
gekoppelt, so dass sie in Verbindung mit dem Kolben 8 in dieselbe Richtung
beweglich sind.
In dem Verteilerkörper 13 nach der ersten Ausführung erstreckt sich eine
Mehrzahl radial verzweigter Kunststoffkanäle 10 von dem
Kunststoffausgabeverteiler 3 zu den Einspritzdüsen 4. Ein Heizer 11 zum
Heizen der Düsen 4 ist im Inneren an der Mitte des Verteilerkörpers 13
angeordnet. Andererseits ist ein Thermoelement 12 innerhalb des
Verteilerkörpers 13 an einer den Heizer 11 umgebenden Stelle angeordnet.
Das obige Thermoelement 12 steuert die Heiztemperatur des Heizers 11.
Eine Mehrzahl von Düsensitzlöchern 14 ist an dem unteren Abschnitt des
Verteilerkörpers 13 ausgebildet, wobei die Düsen 4 vertikal in die Löcher 14
eingesetzt sind. Um die Ventilstifte 9, die sich von dem Kolben 8 zu den
Außenenden 5 der Düsen 4 nach unten erstrecken, beweglich
aufzunehmen, ist eine Mehrzahl von Ventilstift-Sitzlöchern 15 in dem
Verteilerkörper 13 ausgebildet, so dass sie mit den Düsensitzlöchern 14 in
Verbindung stehen.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht mit Darstellung der Konstruktion einer
Kunststoffeinspritzvorrichtung nach der zweiten Ausführung dieser
Erfindung. Die Aufgabe der zweiten Ausführung ist die Überwindung des
Problems, dass es angenähert unmöglich ist, sowohl den Heizer 11 als auch
das Thermoelement 12 innerhalb der Mitte des Verteilerkörpers 13
unterzubringen, falls die Düsen 4 mit einem minimalen Abstand zwischen
sich eng benachbart angeordnet sind. Das heißt, bei der
Kunststoffeinspritzvorrichtung der zweiten Ausführung sind sowohl der
Heizer 11 als auch das Thermoelement 12 extern um den unteren Abschnitt
des Verteilerkörpers 13 herum angeordnet, wobei der Körper 13 so
ausgestaltet ist, dass er diese eng angeordneten Düsen 4 aufweist.
Fig. 4 zeigt die Konstruktion einer Kunststoffeinspritzvorrichtung nach der
dritten Ausführung dieser Erfindung. In der Einspritzvorrichtung der dritten
Ausführung sind zwei Kunststoffausgabeverteiler oder ein erster und
zweiter Verteiler 3a und 3b an oberen bzw. unteren Abschnitten der oberen
Verschlussplatte 2 vorgesehen. Eine feste Platte 18, die einen
Ventilbetätigungszylinder 7 mit einem Kolben 8 aufweist, ist eng zwischen
den zwei Verteilern 3a und 3b angeordnet. An der Mitte des Kolbens 8 ist
ein hohler Verbindungsblock 19 angeordnet. Der Verbindungsblock 19 ist
innen an seiner Seitenwand mit einer Mehrzahl von Kunststoffkanälen 10
versehen und ist außen mit sowohl einem Heizer 11 als auch einem
Thermoelement 12 versehen. Eine Betätigungsstange 20, die beweglich an
dem unteren Abschnitt der festen Platte 18 angeordnet ist, ist mit dem
unteren Abschnitt des Kolbens 8 gekoppelt. Eine Mehrzahl von Ventilstiften
9, die zur Steuerung der Außenenden 5 der in der oberen Scheibenplatte 2a
vorgesehenen Düsen 4 dienen, ist mit der Betätigungsstange 20 gekoppelt.
Daher ist die Betätigungsstange 20 in Verbindung mit dem Kolben 8
innerhalb des Zylinders 7 nach oben oder unten beweglich, um hierdurch
die Ventilstifte 9 in derselben Richtung zu bewegen. Daher ist es möglich,
die Ventilstifte 9 gemeinsam in Verbindung mit dem einzigen Kolben 8 zu
bewegen und die Außenenden 5 der Einspritzdüsen 4 während eines
Spritzgussprozesses gleichzeitig zu steuern.
In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 21 eine Stiftführungsbuchse
zur Führung jedes Ventilstifts, und 22 bezeichnet einen O-Ring zur
Abdichtung des Abstands zwischen dem verschiebbaren Kolben 8 und der
Seitenwand des Zylinders 7.
Nachfolgend wird der Betriebseffekt der Kunststoffeinspritzvorrichtung
dieser Erfindung beschrieben.
Die Kunststoffeinspritzvorrichtung der ersten Ausführung arbeitet wie folgt.
Das heißt, aus einem Einspritzzylinder (nicht gezeigt) einer
Spritzgussmaschine wird zuerst geschmolzenes Kunststoffmaterial in den
Verteiler 3 eingespritzt, der in der oberen Verschlussplatte 2 der Form 1
vorgesehen ist. Der Verteiler 3 verteilt das geschmolzene Kunststoffmaterial
zu einer Mehrzahl von Einspritzdüsen 4, die in der oberen Scheibenplatte 2a
sitzen. Das geschmolzene Kunststoffmaterial wird somit in die Hohlräume 6
der unteren Scheibenplatte 2a durch die Einspritzdüsen 4 eingespritzt.
Wenn das geschmolzene Kunststoffmaterial in die Hohlräume 6 durch die
Düsen 4 eingespritzt wird, müssen die Außenenden 5 der Düsen 4 geöffnet
werden. In diesem Fall wird ein neuer hydraulischer oder pneumatischer
Druck in die untere Kammer des Zylinders 7 durch die untere Öffnung 17b
eingeführt, während der vorhandene Druck aus der oberen Kammer des
Zylinders 7 durch die obere Öffnung 17a abgegeben wird, wie in Fig. 2
gezeigt. Der Kolben 8 wird somit innerhalb des Zylinders 7 nach oben
bewegt und ermöglicht, dass die Ventilstifte 9 die Düsen 4 gleichzeitig
öffnen. Wenn die Hohlräume 6 vollständig mit dem geschmolzenen
Kunststoffmaterial gefüllt sind, wird ein neuer hydraulischer oder
pneumatischer Druck in die obere Kammer des Zylinders 7 durch die obere
Öffnung 17a eingeführt, wobei der vorhandene Druck aus der unteren
Kammer des Zylinders 7 durch die untere Öffnung 17b abgegeben wird, wie
in Fig. 1 gezeigt. In diesem Fall wird der Kolben 8 innerhalb des Zylinders 7
nach unten bewegt und ermöglicht, dass die Ventilstifte 9 die Düsen 4
gleichzeitig schließen. Die Ventilstifte 9 verhindern somit ein weiteres
Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffmaterials aus den Einspritzdüsen
4 in die Hohlräume 6. Nachdem sich das Kunststoffmaterial, das in den
Hohlräumen 6 der unteren Scheibenplatte 2b aufgenommen ist, vollständig
zu Kunststoffprodukten verfestigt hat, wird die Platte 2b der Form 1 durch
eine separate Formöffnungsvorrichtung geöffnet, so dass die
Kunststoffprodukte aus der Form entfernt werden können.
In der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl der Einspritzdüsen 4
entsprechend der gewünschten Anzahl von Produkten bestimmt, die unter
Verwendung einer einzigen Form gleichzeitig gebildet werden. Die innerhalb
der Düsen 4 aufgenommenen Ventilstifte 9 werden durch einen einzigen
Kolben 8 gleichzeitig betätigt. Bei einem Spritzgussprozess zur Herstellung
klein bemessener Produkte ist eine Mehrzahl von Hohlräumen 6 geringer
Größe innerhalb einer einzigen Form 1 ausgebildet, während der Abstand
zwischen den Hohlräumen 6 reduziert ist. Bei der
Kunststoffeinspritzvorrichtung dieser Erfindung werden die Düsen 4 durch
die Ventilstifte 9 gesteuert, die so ausgebildet sind, dass sie durch den
einzigen Kolben 8 gleichzeitig bewegbar sind, und daher ist es möglich, den
Abstand zwischen den Hohlräumen 6 unabhängig von der Größe des
Zylinders 7 wirkungsvoll zu reduzieren. Wenn die gewünschten Produkte
eine geringe Größe haben, muss man die Düsen 4 so konstruieren, dass sie
eine geringe Größe haben. Solche klein bemessenen Düsen 4 erzwingen es,
dass die Ventilstifte 9 dünn sind. Da jedoch die Ventilstifte 9 gemeinsam
mit einem einzigen Kolben 8 gekoppelt sind, ist es nicht erforderlich, die
Größe des Kolbens 8 zu reduzieren. Daher ist der Kolben 8 so konstruiert,
dass der auf dem Kolben 8 innerhalb des Zylinders 7 wirkende Druck stark
genug ist, um die Ventilstifte 8 wirkungsvoll zu bewegen. Die
Einspritzdüsen 4 sitzen in dem unteren Abschnitt eines Verteilerkörpers 13,
wobei der Kolben 8 über dem Körper 13 beweglich sitzt. Der Verteilerkörper
13 ist sowohl mit einem Heizer 11 als auch einem Thermoelement 12 an
einer Position um die Düsen 4 herum versehen, um hierdurch zu
ermöglichen, dass das geschmolzene Kunststoffmaterial glatt durch die
Düsen 4 hindurchgeht. Das heißt, das geschmolzene Kunststoffmaterial
innerhalb der Düsen 4 hat wegen sowohl des Heizers 11 als auch des
Thermoelements 12 eine hohe Fließfähigkeit.
Bei der Kunststoffeinspritzvorrichtung der zweiten Ausführung sind sowohl
der Heizer 11 als auch das Thermoelement 12 außen um den unteren
Abschnitt des Verteilerkörpers 13 herum angeordnet, wobei der Körper 13
so ausgebildet ist, dass er eng angeordnete Düsen 4 aufweist, wie in Fig. 3
gezeigt. Bei der Kunststoffeinspritzvorrichtung der dritten Ausführung sind
die Ventilstifte 4 nicht direkt mit dem Kolben 8 gekoppelt, sondern sie sind
indirekt mit dem Kolben 8 durch die Betätigungsstange 20 gekoppelt, wie in
Fig. 4 gezeigt. Das heißt, die Betätigungsstange 20 ist mit dem unteren
Abschnitt des Kolbens 8 gekoppelt, während die Ventilstifte 9 gemeinsam
mit der Betätigungsstange 20 gekoppelt sind. Daher werden die Ventilstifte
in der dritten Ausführung in Verbindung mit dem einzigen Kolben 8 betätigt.
Natürlich kann die Betätigungsstange 20 so ausgebildet sein, dass sie in
Verbindung mit einer Mehrzahl der Ventilbetätigungszylinder 7 betätigt
werden kann, die jeweils einen einzigen Kolben 8 aufweisen.
Wie oben beschrieben, zeigt die vorliegende Erfindung eine
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem
Ventilsystem, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte aufweist. Bei
der Einspritzvorrichtung sind die zur Steuerung der Einspritzdüsen
dienenden Ventilstifte gemeinsam mit einem einzelnen Kolben eines
Ventilbetätigungszylinders gekoppelt, wodurch sie in Verbindung mit dem
Kolben gleichzeitig betätigt werden. Aufgrund dieser Konstruktion hat die
Einspritzvorrichtung dieser Erfindung eine einfache Konstruktion, und sie ist
daher einfach und leicht mit reduzierten Herstellungskosten herzustellen.
Die Erfindung ermöglicht somit ein Ventilsystem, das bevorzugt mit einer
Kunststoffeinspritzvorrichtung mit einem minimalen Abstand zwischen den
Einspritzdüsen zu verwenden ist und bevorzugt in einem Spritzgussprozess
zur Herstellung klein bemessener Produkte zu verwenden ist. Es ist somit
möglich, diese klein bemessenen Produkte durch einen Spritzgussprozess
unter Verwendung einer einzigen Form massenweise herzustellen. Da
zusätzlich die Kunststoffeinspritzvorrichtung dieser Vorrichtung keine
Reduktion der Kolbengröße erzwingt, ist es möglich, den Kolben so
auszubilden, dass er starken Druck aufbaut und die Ventilstifte effektiv
bewegt.
Nach einem bevorzugten separaten Aspekt der Erfindung wird eine
Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem
Ventilsystem offenbart, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte
aufweist. Bei der Einspritzvorrichtung ist ein Verteilerkörper konzentrisch an
der Mitte eines Ventilbetätigungszylinders vorgesehen, während ein
einzelner Kolben beweglich über dem Verteilerkörper sitzt, so dass er durch
hydraulischen oder pneumatischen Druck relativ zu dem Verteilerkörper in
entgegengesetzte Richtungen vertikal bewegbar ist. Eine Mehrzahl von
Ventilstiften, die zur Steuerung der Einspritzdüsen dienen, ist gemeinsam
mit den einzelnen Kolben des Zylinders gekoppelt, so dass sie in
Verbindung mit dem Kolben gleichzeitig betätigt werden. Aufgrund dieser
Konstruktion hat die Einspritzvorrichtung dieser Erfindung eine einfache
Konstruktion und ist daher einfach und leicht mit reduzierten
Herstellungskosten herzustellen. Die Erfindung ermöglicht es, dass dieses
Ventilsystem bevorzugt mit einer Kunststoffeinspritzvorrichtung zu
verwenden ist, die einen minimalen Abstand zwischen den Einspritzdüsen
aufweist und in einem Spritzgussprozess zur Herstellung klein bemessener
Produkte verwendet wird. Der Kolben ist auch so ausgestaltet, dass er
starken Druck aufbaut, um hierdurch die Ventilstifte wirkungsvoll zu
bewegen.
Claims (4)
1. Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen, umfassend:
einen Kunststoffausgabeverteiler (3), der in einer oberen Verschlussplatte (2) einer Form (1) ausgebildet ist;
einen Zylinder (7), der vertikal in einer unter der oberen Verschlussplatte (2) angeordneten oberen Scheibenplatte (2a) ausgebildet ist, wobei der Zylinder (7) eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (4) aufweist;
eine Mehrzahl von Hohlräumen (6), die in einer unter der oberen Scheibenplatte (2a) angeordneten unteren Scheibenplatte (2b) ausgebildet ist;
einen Verteilerkörper (13), der konzentrisch an der Mitte des Zylinders (7) vorgesehen ist;
einen Kolben (8), der über den Verteilerkörper (13) in den Zylinder (7) beweglich eingesetzt ist, so dass er unter der Führung einer Führungswand (16) durch hydraulischen oder pneumatischen Druck relativ zu dem Verteilerkörper (13) in entgegengesetzte Richtungen vertikal beweglich ist; und
ein Ventilsystem, das mit einer Mehrzahl von Ventilstiften (9) versehen ist, zur Steuerung der Einspritzdüsen (4) derart, dass die Ventilstifte (9) die Düsen öffnen, wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in die Hohlräume (6) eingespritzt wird, und die Düsen schließen, wenn die Hohlräume (6) vollständig mit geschmolzenem Kunststoffmaterial gefüllt sind, wobei die Ventilstifte (9) gemeinsam mit dem Kolben (8) gekoppelt sind, so dass sie in Verbindung mit dem Kolben (8) in der gleichen Richtung bewegbar sind.
einen Kunststoffausgabeverteiler (3), der in einer oberen Verschlussplatte (2) einer Form (1) ausgebildet ist;
einen Zylinder (7), der vertikal in einer unter der oberen Verschlussplatte (2) angeordneten oberen Scheibenplatte (2a) ausgebildet ist, wobei der Zylinder (7) eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (4) aufweist;
eine Mehrzahl von Hohlräumen (6), die in einer unter der oberen Scheibenplatte (2a) angeordneten unteren Scheibenplatte (2b) ausgebildet ist;
einen Verteilerkörper (13), der konzentrisch an der Mitte des Zylinders (7) vorgesehen ist;
einen Kolben (8), der über den Verteilerkörper (13) in den Zylinder (7) beweglich eingesetzt ist, so dass er unter der Führung einer Führungswand (16) durch hydraulischen oder pneumatischen Druck relativ zu dem Verteilerkörper (13) in entgegengesetzte Richtungen vertikal beweglich ist; und
ein Ventilsystem, das mit einer Mehrzahl von Ventilstiften (9) versehen ist, zur Steuerung der Einspritzdüsen (4) derart, dass die Ventilstifte (9) die Düsen öffnen, wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in die Hohlräume (6) eingespritzt wird, und die Düsen schließen, wenn die Hohlräume (6) vollständig mit geschmolzenem Kunststoffmaterial gefüllt sind, wobei die Ventilstifte (9) gemeinsam mit dem Kolben (8) gekoppelt sind, so dass sie in Verbindung mit dem Kolben (8) in der gleichen Richtung bewegbar sind.
2. Kunststoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Verteilerkörper (13) umfasst:
eine Mehrzahl radial verzweigter Kunststoffkanäle (10), die sich von dem Kunststoffausgabeverteiler (3) zu den Einspritzdüsen (4) erstrecken;
einen Heizer (11), der innerhalb an der Mitte des Verteilerkörpers (13) vorgesehen ist und zum Heizen der Düsen (4) dient;
ein Thermoelement (12), das in dem Verteilerkörper (13) an einer Position um den Heizer (11) herum vorgesehen ist und zum Steuern der Heiztemperatur des Heizers (11) dient;
eine Mehrzahl von Düseneinsetzlöchern (14), die an dem unteren Abschnitt des Verteilerkörpers (13) ausgebildet sind und zur jeweiligen Aufnahme der Düsen (4) darin dienen; und
eine Mehrzahl von Ventilstift-Einsetzlöchern (15), die jeweils mit den Düseneinsetzlöchern (14) in Verbindung stehen und zur Aufnahme der Ventilstifte (9) darin dienen.
eine Mehrzahl radial verzweigter Kunststoffkanäle (10), die sich von dem Kunststoffausgabeverteiler (3) zu den Einspritzdüsen (4) erstrecken;
einen Heizer (11), der innerhalb an der Mitte des Verteilerkörpers (13) vorgesehen ist und zum Heizen der Düsen (4) dient;
ein Thermoelement (12), das in dem Verteilerkörper (13) an einer Position um den Heizer (11) herum vorgesehen ist und zum Steuern der Heiztemperatur des Heizers (11) dient;
eine Mehrzahl von Düseneinsetzlöchern (14), die an dem unteren Abschnitt des Verteilerkörpers (13) ausgebildet sind und zur jeweiligen Aufnahme der Düsen (4) darin dienen; und
eine Mehrzahl von Ventilstift-Einsetzlöchern (15), die jeweils mit den Düseneinsetzlöchern (14) in Verbindung stehen und zur Aufnahme der Ventilstifte (9) darin dienen.
3. Kunststoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Verteilerkörper (13) umfasst:
einen Heizer (11), der außerhalb am unteren Abschnitt des Verteilerkörpers (13) zum Heizen der Düsen (4) vorgesehen ist, damit geschmolzenes Kunststoffmaterial glatt durch die Düsen (4) hindurchströmen kann; und
ein Thermoelement (12), das an einer Position um den Heizer (11) herum vorgesehen ist, um die Heiztemperatur des Heizers (11) zu steuern.
einen Heizer (11), der außerhalb am unteren Abschnitt des Verteilerkörpers (13) zum Heizen der Düsen (4) vorgesehen ist, damit geschmolzenes Kunststoffmaterial glatt durch die Düsen (4) hindurchströmen kann; und
ein Thermoelement (12), das an einer Position um den Heizer (11) herum vorgesehen ist, um die Heiztemperatur des Heizers (11) zu steuern.
4. Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen, umfassend:
zwei Verteiler (3a, 3b), die an einem oberen bzw. unteren Abschnitt einer oberen Verschlussplatte (2) einer Form (1) vorgesehen sind;
eine feste Platte (18) mit einem einen Kolben (8) aufnehmenden Zylinder (7), wobei die feste Platte (18) zwischen den zwei Verteilern (3a, 3b) angeordnet ist,
einen hohlen Verbindungsblock (19), der in der Mitte des Kolbens (8) angeordnet ist, wobei der Verbindungsblock (19) innen an seiner Seitenwand mit einer Mehrzahl von Kunststoffkanälen versehen ist und außen sowohl mit einem Heizer (11) als auch einem Thermoelement (12) versehen ist,
eine Betätigungsstange (20), die an einem unteren Abschnitt der festen Platte (18) beweglich angeordnet ist und mit einem unteren Abschnitt des Kolbens (8) gekoppelt ist;
eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (4), die in einer unter der oberen Verschlussplatte (2) angeordneten oberen Scheibenplatte (2a) vorgesehen sind;
eine Mehrzahl von Hohlräumen (6), die in einer unter der oberen Scheibenplatte (2a) angeordneten unteren Scheibenplatte (2b) ausgebildet sind;
ein Ventilsystem, das mit einer Mehrzahl von Ventilstiften (9) versehen ist, wobei die Ventilstifte (9) gemeinsam mit der Betätigungsstange (20) derart gekoppelt sind, dass sie in Verbindung mit dem Kolben (8) durch die Betätigungsstange (20) betätigt werden, um hierdurch die Düsen (4) derart zu steuern, dass die Ventilstifte (9) die Düsen (4) öffnen, wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in die Hohlräume (6) eingespritzt wird, und die Düsen schließen, wenn die Hohlräume (6) vollständig mit geschmolzenem Kunststoffmaterial gefüllt sind.
zwei Verteiler (3a, 3b), die an einem oberen bzw. unteren Abschnitt einer oberen Verschlussplatte (2) einer Form (1) vorgesehen sind;
eine feste Platte (18) mit einem einen Kolben (8) aufnehmenden Zylinder (7), wobei die feste Platte (18) zwischen den zwei Verteilern (3a, 3b) angeordnet ist,
einen hohlen Verbindungsblock (19), der in der Mitte des Kolbens (8) angeordnet ist, wobei der Verbindungsblock (19) innen an seiner Seitenwand mit einer Mehrzahl von Kunststoffkanälen versehen ist und außen sowohl mit einem Heizer (11) als auch einem Thermoelement (12) versehen ist,
eine Betätigungsstange (20), die an einem unteren Abschnitt der festen Platte (18) beweglich angeordnet ist und mit einem unteren Abschnitt des Kolbens (8) gekoppelt ist;
eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (4), die in einer unter der oberen Verschlussplatte (2) angeordneten oberen Scheibenplatte (2a) vorgesehen sind;
eine Mehrzahl von Hohlräumen (6), die in einer unter der oberen Scheibenplatte (2a) angeordneten unteren Scheibenplatte (2b) ausgebildet sind;
ein Ventilsystem, das mit einer Mehrzahl von Ventilstiften (9) versehen ist, wobei die Ventilstifte (9) gemeinsam mit der Betätigungsstange (20) derart gekoppelt sind, dass sie in Verbindung mit dem Kolben (8) durch die Betätigungsstange (20) betätigt werden, um hierdurch die Düsen (4) derart zu steuern, dass die Ventilstifte (9) die Düsen (4) öffnen, wenn geschmolzenes Kunststoffmaterial in die Hohlräume (6) eingespritzt wird, und die Düsen schließen, wenn die Hohlräume (6) vollständig mit geschmolzenem Kunststoffmaterial gefüllt sind.
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DE1999143797 DE19943797B4 (de) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Kunststoffeinspritzvorrichtung für Spritzgussmaschinen mit einem Ventilsystem, das Einzelkolben-betätigte Mehrfach-Ventilstifte aufweist |
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- 1999-09-13 DE DE1999143797 patent/DE19943797B4/de not_active Expired - Fee Related
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8170 | Reinstatement of the former position | ||
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