DE19956898C1

DE19956898C1 - Adapter plate for injection molding machine carries system of molten plastic cylinder, step pistons and jet with automatic control to give multi-component injection molding

Info

Publication number: DE19956898C1
Application number: DE19956898A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Haberkorn; Volker Reichert; Dieter Lehmann; Bernd Hupfer
Original assignee: Reichert Kunststofftechni GmbH
Current assignee: REICHERT, GUENTER, DR., 01705 FREITAL, DE
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2019-11-27
Also published as: WO2001038065A1

Abstract

The adapter plate for the mold of an injection molding machine has a control and feed system for the plastics with a molten plastics cylinder (24) on the injection axis (26) fed by molten plastics channels (6,17). A valve piston (25) slides within the molten plastics cylinder. The adapter plate also has a mechanism to move the system automatically away from the fixed mold half-section (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Adapterplatte für ein Spritzgießwerkzeug einer Spritzgießmaschine zur Herstellung von aus mehreren Kunststoffkomponenten bestehenden Spritzlingen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Spritzgießmaschienen besitzen eine fest stehende, spritzdüsenseitige und eine verfahrbare Werkzeugträgerplatte, auf denen die Werkzeughälften des Spritzgießwerkzeuges lös- und austauschbar be festigt werden.The invention relates to an adapter plate for a Injection molding tool for an injection molding machine Manufacture from several plastic components existing moldings, according to the preamble of claim 1. Such injection molding machines have a fixed standing, spray nozzle side and a movable Tool carrier plate on which the tool halves of the injection mold releasable and interchangeable be consolidated.

Die von zwei oder mehr Spritzeinheiten bereitge stellten Kunststoffkomponenten werden üblicherweise vor dem Einspritzen in die Kavität des Spritzgieß werkzeuges über einen Spritzkopf geführt. Ein wesent licher Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß es sich dabei um eine teure Einzweckmaschine han delt.Prepared by two or more injection units Plastic components are usually made before injection into the cavity of the injection molding tool over a spray head. An essential Licher disadvantage of this device is that it is an expensive single-purpose machine delt.

In DE 40 21 856 A1 ist ein Spritzgießwerkzeug darge stellt, welches diesen Nachteil vermeiden soll. Insbesondere soll durch dieses Spritzgießwerkzeug ein rascher Werkzeugtausch ermöglicht werden. Es weist einen Düsenkörper, mit vorzugsweise mehre ren Düsenkanälen, die mit Spritzeinheiten verbun den sind, und einen Düsenkopf auf. Der Düsenkörper ist in einer separaten Montageplatte gehalten, die zwischen der feststehenden Formträgerplatte und der rechten Formwerkzeughälfte der Spritzgießmaschine angeordnet und vorzugsweise mit beiden Teilen lösbar verbunden ist. Nach einem speziellen Ausführungsbei spiel dieses Spritzgießwerkzeuges ist ein Öffnen bzw. Schließen der ringspaltförmiger Düsenkanäle im Düsenkopf durch Verschiebung rohrförmiger Einsätze und eines Düsenstiftes durch den jeweils wirkenden Schmelzedruck, der beim Einspritzvorgang von den Spritzeinheiten hervorgerufen wird, möglich. Dabei wird der Düsenstift durch den Schmelzedruck entgegen einer Federkraft geöffnet. Das Öffnen und Schließen der ringspaltförmigen Düsenkanäle im Dü senkopf mittels der rohrförmigen Einsätze sowie des Düsenstiftes kann durch Messung des Schmelzedrucks mittels Drucksensoren in kreisförmigen Schmelzekanä len im Düsenkörper bei Erreichen vorgegebener Druck werte gesteuert werden. Gleichfalls ist eine Steue rung nach Messung des Werkzeuginnendruckes mittels Drucksensoren möglich. Um dünnwandige, angußlose Mehrschichtformteile herstellen zu können, werden die Schmelzeströme kurz vor dem Werkzeughohlraum in ei ner beheizten Mehrkanaldüse zusammengeführt. Dazu ragt der Düsenkopf in die rechte Formwerkzeughälfte und Düsenkanäle münden unmittelbar in den Formhohl raum.In DE 40 21 856 A1 an injection mold is shown who should avoid this disadvantage. In particular, this injection molding tool rapid tool exchange can be made possible. It has a nozzle body, preferably with several nozzle channels that are connected to injection units that are, and a nozzle head. The nozzle body is held in a separate mounting plate, which between the fixed mold carrier plate and the right mold half of the injection molding machine arranged and preferably detachable with both parts connected is. After a special execution The game of this injection mold is an opening or closing the annular gap-shaped nozzle channels in Nozzle head by moving tubular inserts and a nozzle pin by the acting one Melt pressure, which during the injection process from the Injection units is possible. The nozzle pin is affected by the melt pressure opened against a spring force. The opening and Closing of the annularly shaped nozzle channels in the nozzle countersink by means of the tubular inserts and the The nozzle pin can be measured by measuring the melt pressure by means of pressure sensors in circular melt channels len in the nozzle body when predetermined pressure is reached values are controlled. Likewise is a tax after measuring the cavity pressure using Pressure sensors possible. To thin-walled, sprueless ones To be able to produce multi-layer molded parts Melt flows just before the tool cavity in egg ner heated multi-channel nozzle merged. To the nozzle head protrudes into the right half of the mold and nozzle channels open directly into the mold cavity room.

Nachteilig an diesem Spritzgießwerkzeug ist, daß es zur Aufnahme des Düsenkopfes speziell angepaßt sein muß und nicht gegen ein üblicherweise verwendetes, einfaches ausgetauscht werden kann. Ferner ist die Herstellung des Düsenkörpers und des Düsenkopfes aufwendig und damit teuer. The disadvantage of this injection mold is that it be specially adapted to accommodate the nozzle head must and not against a commonly used, can be easily replaced. Furthermore, the Production of the nozzle body and the nozzle head complex and therefore expensive.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen die Spritzgießzylinder über verschiedenartig konstruierte Adapterstücke mit dem Werkzeug verbunden sind.Solutions are known in which the injection molding cylinder about differently constructed adapter pieces with the Tool are connected.

So ist gemäß DE 35 87 947 T2 in dieses Adapterstück ein Ventilelement integriert, welches den Weg für das Material aus einer der beiden angeschlossenen Spritzeinheiten selek tiv freigibt. Das Ventilelement ist fremdbetätigt. Dafür wird ein zusätzlicher Antrieb benötigt. Durch Drehen eines Kolbens in einem Zylinder werden die Schmelzekanäle freigegeben oder gesperrt, dabei ist nachteilig, daß beim Umschalten der Schmelzestrom kurzzeitig unterbrochen wird. Eine Unter- oder Überdeckung der Steuerkanten findet nicht statt. Ein simulta nes Einspritzen, wobei beide Plastifizier- und Einspritzein heiten mit der Werkzeugkavität verbunden sind, ist nicht vorgesehen. Es erfolgt keine Heiß-Kalt-Trennung zwischen der Vorrichtung und dem Werkzeug.So according to DE 35 87 947 T2 in this adapter piece Integrated valve element, which is the way for the material selek from one of the two connected injection units tiv releases. The valve element is actuated externally. For that an additional drive is required. By turning a piston in a cylinder the melt channels are released or locked, it is disadvantageous that when switching the Melt flow is briefly interrupted. A sub or The control edges do not overlap. A simulta injection, both plasticizing and injection units associated with the tool cavity is not intended. There is no hot-cold separation between the Device and the tool.

Die Nachteile der vorstehend genannten Lösung weist auch das Zwischenplattenelement nach US 4,710,118 auf, welches vorsieht, derartige Adapterkonstruktionen auf Werkzeuge mit mehreren Formnestern auszudehnen.The disadvantages of the above solution also have the intermediate plate element according to US 4,710,118, which provides for using such adapter constructions on tools to expand several shape nests.

Gemäß EP 0 357 301 A1 kann die Drehung des Ventilelementes derartig erfolgen, daß auch beide Materialströme gemischt in das Werkzeug gelangen können. Nachteilig ist dabei, daß beim Umschalten der Schmelzeströme durch Drehen des Kolbens im Zylinder der Schmelzestrom kurzzeitig unterbrochen wird. Eine Unter- oder Überdeckung der Steuerkanten findet nicht statt. Ferner ist von Nachteil, daß ein zusätzlicher Antrieb zum Betätigen des Ventils notwendig ist. Auch erfolgt keine Heiß-Kalt-Trennung zwischen der Vorrichtung und dem Werk zeug.According to EP 0 357 301 A1, the rotation of the valve element in such a way that both material flows are mixed can get into the tool. The disadvantage is that when switching the melt streams by turning the piston the melt flow in the cylinder is briefly interrupted. The control edges are not covered or covered instead of. Another disadvantage is that an additional drive is necessary to operate the valve. Neither is done Hot-cold separation between the device and the factory stuff.

Aus DE 195 21 718 C1 ist ein Steuerkolben bekannt, der inner halb der Steuerkammer längsverschieblich gelagert und abhän gig vom jeweiligen Druck der Kunststoffkomponente steuerbar ist. Die Steuereinheit ist im Düsenkopf einer Spritzgießma schine angeordnet. Der Steuerkolben besitzt mehrere Steuer kanten, die bei Längsverschiebung Schmelzekanäle öffnen oder verschließen mit einem zusätzlichen, durch Drehen betätigten Verschlußventil.From DE 195 21 718 C1 a control piston is known, the inner half of the control chamber mounted and suspended gig controllable from the respective pressure of the plastic component is. The control unit is in the nozzle head of an injection molding machine arranged. The control piston has several tax edges that open the melt channels during longitudinal displacement or close with an additional one, operated by turning Closure valve.

Diese Lösung hat fertigungstechnische Nachteile, weil sie in folge der komplizierten Geometrie des Steuerkolbens und der Bohrung sehr aufwendig ist. Ferner ist ein zusätzliches Ver schlußventil erforderlich, welches durch einen separaten An trieb betätigt wird. Ungewollte Vermischungen der Schmelzen sind nicht auszuschließen, weil das Verschlußventil so ange ordnet ist, daß sich im rechten Vorraum bei Zwischenstellung des Kolbens beide Schmelzen vermischen können. Da das Volumen zwischen dem Düsenaustritt und dem Sperrelement größer Null ist sind Schmelzevermischungen möglich.This solution has manufacturing disadvantages because it is in follow the complicated geometry of the spool and the Bore is very complex. Furthermore, an additional Ver closing valve required, which by a separate An drive is operated. Unintentional mixing of the melts cannot be ruled out because the shut-off valve is so on is arranged that in the right anteroom at intermediate position of the piston can mix both melts. Because the volume between the nozzle outlet and the blocking element greater than zero melt mixtures are possible.

Es ist keine definierte Ausgangsstellung und keine Positi onsfixierung des Kolbens gegeben. Die Verwendung der Steuer einheit bleibt auf den Maschinendüsenkopf beschränkt. Ihr Einbau in eine Zwischenplatte ist nicht konzipiert.It is not a defined starting position and not a positi given fixation of the piston. The use of the tax unit remains limited to the machine nozzle head. you Installation in an intermediate plate is not designed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Adapterplatte mit einer Vorrichtung zu schaffen, die mit geringe rem Aufwand hergestellt werden kann und mit der es möglich ist, vorhandene Mehrkomponentenspritzgießma schinen mit üblichen Spritzgießwerkzeugen zu betrei ben. Ferner soll zur Verbesserung der Verarbeitungs bedingungen und -ergebnisse sowie Senkung des Ener gieverbrauches eine bessere Trennung der Heiß-/Kalt phasen der Kunststoffkomponenten und räumliche Tren nung der heißen von den kalten Teilen erzielt wer den. The invention has for its object a To create adapter plate with a device that with low Rem effort can be made and with which it is possible, existing multi-component injection molding Operate machines with common injection molding tools ben. It also aims to improve processing conditions and results as well as lowering of the energy energy consumption a better separation of the hot / cold phases of the plastic components and spatial doors of the hot from the cold parts the.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in Patentanspruch 1 angegebene Adapterplatte.The object is achieved by the in claim 1 specified adapter plate.

Zwei oder mehr Schmelzeströme werden zusammengeführt und in ein Werkzeug als ringförmige Schichtenströ mung mit einem Kern weitergeleitet.Two or more melt streams are brought together and into a tool as an annular layered stream forwarded with a core.

Die Vorrichtung ist mit relativ geringem Aufwand und deshalb kostengünstig herstellbar. Die Adapterplatte ermöglicht es, auf vorhandenen Zwei- oder Mehrkompo nenten-Spritzgießmaschienen unterschiedlichste Spritzgießwerkzeuge mit üblich gestalteten und be messenen Angußbuchsen, beispielsweise ansonsten auf Einkomponenten-Spritzgießmaschienen verwendeten, ein zusetzen. Ohne aufwendige Umbauten kann beispielswei se ein einfaches Spritzgießwerkzeug für das Zweikom ponenten-Sandwich-Spritzgießen auf einer vorhandenen Zweikomponenten-Spritzgießmaschine verwendet werden. Da diese einfachen Werkzeuge in der Regel nicht über eine Heizung verfügen, ermöglicht das automatische Abfahren der Vorrichtung in der Adapterplatte eine saubere Trennung der Heiß- von der Kaltphase. Die Trennung wird ermöglicht, indem nach Abfahren der ei nen Spritzeinheit die Feder die Angußbuchse vom Werkzeug abdrückt.The device is relatively inexpensive and therefore inexpensive to manufacture. The adapter plate enables existing two or more compos different injection molding machines Injection molds with commonly designed and be measured sprue bushings, for example otherwise One-component injection molding machines used one clog. Without expensive conversions, for example se a simple injection mold for the two-com component sandwich molding on an existing Two-component injection molding machine can be used. Because these simple tools usually don't have automatic heating Moving the device in the adapter plate clean separation of the hot from the cold phase. The Separation is made possible by shutting down the egg NEN injection unit the spring the sprue bush from Tool.

Durch räumliche Trennung der Angußbuchse vom Werk zeug wird ein Wärmeabfluß in das zu kühlende Werk zeug verhindert und der Wärmeverbrauch gesenkt. Außerdem ermöglicht das federbetätigte Abfahren der Vorrichtung vom Spritzgießwerkzeug ein Zwischenab spritzen außerhalb der Spritzgießform.Through spatial separation of the sprue bush from the factory A heat flow into the plant to be cooled is a testament prevents stuff and reduces heat consumption. In addition, the spring-operated shutdown enables Device from the injection mold an intermediate inject outside the injection mold.

Bei einfachen Werkzeugen ohne Heißkanal ermöglicht das Abfahren eine saubere Trennung zwischen dem Spritzling mit dem Anguß und der Vorrichtung. Bei Heißkanalwerkzeugen bewirkt das Abfahren, daß eventuell noch herrschender Schmelzedruck im Heiß kanal sich abbauen kann, sofern das erforderlich sein sollte. Enables simple tools without a hot runner driving a clean separation between the Injection molding with the sprue and the device. With hot runner molds, the retraction has the effect that possibly still prevailing melt pressure in the hot channel can degrade if necessary should.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Ventilkolben aus die Schmelzekammern bildenden einzelnen Stufenkolben, die einfach in der Herstellung, leicht austauschbar und den jeweiligen Anforderungen der schmelzedruckabhängigen Steuerung anpaßbar sind.According to an advantageous embodiment of the invention the valve piston consists of the melt chambers forming individual step pistons that are easy in the Manufacture, easily interchangeable and the respective Requirements of the melt pressure-dependent control are customizable.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin dung besteht darin, daß die Stufenkolben gegen die Vorrichtungsdüse durch eine vorgespannte Feder ge drückt werden. Dadurch bleibt die Vorrichtung auto matisch in der Null-Stellung bzw. kehrt in diese zu rück.Another advantageous embodiment of the Erfin tion is that the stepped piston against the Device nozzle ge by a biased spring be pressed. This keeps the device auto matically in the zero position or returns to it return

Auch darin besteht eine Ausgestaltung der Erfindung, daß die Stufenkolben gegen die Vorrichtungsdüse durch federwegunabhängige Hydraulikantriebe gedrückt werden.This is also an embodiment of the invention, that the stepped piston against the device nozzle pressed by spring-independent hydraulic drives become.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind diese Hydraulikantriebe unabhängig von dem in den Schmelzekammern herrschenden Schmelzedruck steu erbar.According to a further embodiment of the invention these hydraulic drives are independent of the one in the melt pressure prevailing in the melt chambers conceivable.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Hydraulikantriebe durch die Steuerung der Spritzgießmaschine steuerbar sind.Another embodiment of the invention provides that the hydraulic drives by controlling the Injection molding machine are controllable.

Gleichfalls besteht eine Ausgestaltung der Erfin dung darin, daß die Steuerkolben durch die Feder und die Hydraulikantriebe kombiniert beaufschlag- und steuer bar ausgebildet sind.There is also an embodiment of the Erfin tion in that the control piston by the spring and the hydraulic drives combine actuation and control are trained bar.

Mit vorstehend aufgeführten Ausgestaltungen der Er findung lassen sich weitere Steuerungs- und Zusam menführungsvarianten der Schmelzeströme realisieren. Die Stufenkolben bilden mit den Federn und/oder den Hydraulikantrieben eine "Druckwaage" bezüglich des Schmelzedrucks. In Abhängigkeit von den an den Stirn flächen der Stufenkolben angreifenden Kräften be steht ein statisches Kräftegleichgewicht, welches die Stufenkolben jeweils in einer definierten Position hält. Wird das Kräftegleichgewicht verändert, bei spielsweise durch den sich in der Schmelzekammer aufbauenden Druck, bewegt sich der Stufenkolben nach rechts, bis das statische Kräftegleichgewicht wieder hergestellt ist. Dabei heben linksseitige Stirnflä chen der Stufenkolben von Anschlägen ab und werden zusätzlich durch den Schmelzedruck beaufschlagt, so daß die Bewegung der Stufenkolben vorteilhafterwei se selbstverstärkend ist.With the above-mentioned configurations of the Er can be found further control and co Realize melt flow routing options. The stepped pistons form with the springs and / or the Hydraulic drives a "pressure compensator" regarding the Melt pressure. Depending on the forehead forces acting on the surfaces of the stepped piston is a static balance of forces, which the Step piston in a defined position holds. If the balance of forces is changed, at for example through the in the melt chamber building pressure, the stepped piston moves right until the static balance of forces again is made. Lift the left end face Chen the step piston from stops and will additionally acted upon by the melt pressure, so that the movement of the step piston advantageously se is self-reinforcing.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dichten die vorgespannten Stufenkolben in ihrer Null-Stellung die Schmelzekammern gegen die Bohrung der Vorrichtungsdüse ab und verhindern damit den unkontrollierten Austritt der Schmelze. Die Vorrich tung bleibt solange geschlossen, bis der für die Steuerung eingestellte Druck der Schmelze erreicht ist. Dadurch, daß die die Schließbewegung der Stufen kolben begrenzenden mechanische Anschläge gleichzei tig eine Dichtfunktion haben, ergibt sich als Vor teil, daß keine verschleißbedingte Leckage eintritt. Infolge der axialen Bewegungen der Stufenkolben des Ventilkolbens in dem Schmelzezylinder kann die Vor richtung in einfacher Weise überwacht werden. Die Be wegungen der Stufenkolben werden über Wegsensoren erfaßt. Daraus abgeleitete Signale erfassen den Zu stand der Vorrichtung und können einer angeschlosse nen Steuerung zugeführt werden.According to another embodiment of the invention seal the prestressed stepped piston in their Zero the melt chambers against the hole the device nozzle and thus prevent the uncontrolled escape of the melt. The Vorrich tion remains closed until that for the Control set pressure of the melt reached is. In that the closing movement of the steps piston-limiting mechanical stops at the same time tig a sealing function results as a pre partly that no wear-related leakage occurs. Due to the axial movements of the stepped piston Valve piston in the melt cylinder can be the front direction can be monitored in a simple manner. The Be The movements of the stepped pistons are measured using displacement sensors detected. Signals derived from this record the closing stood the device and can be connected NEN control are supplied.

Weil eine weitere Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit vorsieht, die Schmelzekammern einzeln oder gemeinsam mit der Bohrung der Vorrichtungsdüse zu verbinden, kann sowohl eine Schmelze bzw. eine von mehreren allein als auch zwei oder mehr gleichzeitig bzw. nacheinander eingespritzt werden. Dadurch ent steht eine große Variantionsbreite hinsichtlich des Einsatzes der Spritzgießmaschine und des Spritz gießwerkzeuges.Because a further embodiment of the invention Possibility of providing the melt chambers individually or together with the bore of the device nozzle to connect, both a melt or one of several alone as well as two or more at the same time or are injected one after the other. This ent there is a wide range of variations regarding the Use of the injection molding machine and the sprayer casting tool.

Auch darin ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zu sehen, daß der der Vorrichtungsdüse nächstliegende Stufenkolben eine in der Einspritz achse liegende, die Schmelzekammer mit der Bohrung der Vorrichtungsdüse verbindende Bohrung besitzt. Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner da rin, daß die Stufenkolben in Abhängigkeit von dem je weils in den Schmelzekammern herrschenden Schmelze druck steuerbar ausgebildet sind.This is also an advantageous embodiment of the Invention to see that of the device nozzle nearest piston in the injection axis-lying, the melt chamber with the bore of the device nozzle has a connecting hole. There is also an embodiment of the invention rin that the stepped piston depending on the ever because melt prevailing in the melt chambers are designed to be pressure controllable.

Auch darin ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zu sehen, daß die Vorrichtungsdüse hin sichtlich ihrer Gestalt, Anordnung und Maßen der Spritzdüse der Spritzeinheit der Spritzgießmaschine entspricht. Deshalb ist es beispielsweise möglich, vorhandene Zweikomponenten-Spritzgießmaschinen und einfache Spritzgießwerkzeuge ohne aufwendige Umbau ten für das Zweikomponenten-Sandwich-Spritzgießen einzusetzen.This is also an advantageous embodiment of the Invention to see that the device nozzle out visually their shape, arrangement and dimensions of the Injection nozzle of the injection unit of the injection molding machine corresponds. Therefore it is possible, for example, existing two-component injection molding machines and simple injection molds without time-consuming modifications for two-component sandwich injection molding to use.

Weil gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung die schmelzeführenden Teile, die Stufenkolben und der Schmelzezylinder, unabhängig von der in der Spritzgießmaschine verbleibenden Adapterplatte aus tauschbar ausgebildet sind, ist ein leichtes Anpassen an abgeänderte Parameter des Verfahrens und der Spritzlinge möglich.Because according to a further embodiment of the Erfin the melt-carrying parts, the stepped pistons and the melt cylinder, regardless of the one in the Injection molding machine remaining adapter plate are exchangeable, is easy to adjust to modified parameters of the process and the Moldings possible.

Ferner ist eine Ausgestaltung der Erfindung darin zu sehen, daß die Vorrichtungsdüse mit dem Schmelze zylinder lösbar verbunden ist. Daher sind die schmel zeführenden Teile der Vorrichtung, vorzugsweise nach Herausschrauben der Vorrichtungsdüse, leicht zugäng lich und können in einfacher Weise ausgetauscht wer den. Die Zugänglichkeit von links wird ermöglicht nach Abbau der düsenseitigen Werkzeughälfte. Andererseits ist es auch möglich, die Vorrichtung weitgehend von rechts auszuwechseln, ohne Ausbau der Adapterplatte aus der Spritzgießmaschine. Weiterhin besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß Heizeinrichtungen im Bereich des Schmelze zylinders und der Schmelzekanäle angeordnet sind. Mit Hilfe der Heizeinrichtungen des Schmelzezylin ders wird die Temperatur in den Schmelzekanälen und den Schmelzekammern auf eine eingegebene Solltempe ratur gebracht, bei der eine einwandfreie axiale Be wegung der Stufenkolben gewährleistet ist, ohne daß ein Schmelzefluß über die Passung der Stufenkolben und des Schmelzezylinders erfolgt.Furthermore, an embodiment of the invention is therein to see that the device nozzle with the melt cylinder is detachably connected. Therefore they are smelly leading parts of the device, preferably after Unscrew the device nozzle, easily accessible Lich and can be exchanged in a simple manner the. Accessibility from the left is made possible after removal of the tool half on the nozzle side. On the other hand, it is also possible to use the device largely replaced from the right, without removing the Adapter plate from the injection molding machine. There is also an embodiment of the invention in that heaters in the melt cylinder and the melt channels are arranged. With the help of the heaters of the melt cylinder the temperature in the melt channels and the melt chambers to an entered target temperature brought ratur at which a perfect axial loading movement of the stepped piston is guaranteed without a melt flow over the fit of the stepped piston and the melt cylinder.

Schließlich ist noch darin eine vorteilhafte Aus gestaltung der Erfindung zu sehen, daß eine Einrich tung zum automatischen, federbetätigten Abfahren der Adapterplatte mit der Vorrichtung von der festste henden Werkzeughälfte vorhanden ist die die Vor richtungsdüse außer Eingriff mit der Werkzeuganguß buchse bringt.Finally, there is an advantageous end design of the invention to see that a Einrich device for automatic, spring-operated shutdown of the Adapter plate with the device from the hardest The existing tool half is available directional nozzle out of engagement with the tool gate socket brings.

Dadurch erfolgt die räumliche Trennung der heißen und der kalten Teile der Vorrichtung, und es wird ein Wärmeabfluß in das zu kühlende Werkzeug vermieden.This results in the spatial separation of the hot ones and the cold parts of the device and it becomes a Avoided heat flow into the tool to be cooled.

Nachstehend soll die Erfindung in einem Ausführungs beispiel näher erläutert werden.The invention is intended to be carried out in one embodiment example will be explained in more detail.

In der zugehörigen Zeichnung stellen dar:In the accompanying drawing:

Fig. 1: Einzelheit einer Spritzgießmaschine mit Spritzgießwerkzeug und Adapterplatte mit Vorrichtung, im Schnitt, Fig. 1: detail of an injection molding machine with the injection molding and adapter plate device, in section,

Fig. 2: Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 1, in schematischer Schnittdarstellung. Fig. 2: Detail of the device of Fig. 1, in a schematic sectional view.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Adapterplatte 1 besteht aus einer 100 bis 120 mm dicken Stahlplatte, die auf der spritzdüsenseitigen Werkzeugträgerplatte 2 zusammen mit der spritzdüsenseitigen Werkzeughälf te 3 aufgeschraubt ist. Die Adapterplatte 1 enthält die Vorrichtung, in welcher die zwei Schmelzeströme 4; 15 zusammengeführt werden. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, eine Vorrichtung zum Zusam menführen von mehr als zwei Schmelzeströmen nach dem gleichen Prinzip vorzusehen.The apparent from Fig. 1 adapter plate 1 consists of a 100 to 120 mm thick steel plate, the te on the injection nozzle side tool support plate 2 together with the injection nozzle side Werkzeughälf is screwed. 3 The adapter plate 1 contains the device in which the two melt streams 4 ; 15 are merged. In principle, it is of course also possible to provide a device for merging more than two melt streams according to the same principle.

Der Schmelzestrom 15 gelangt über den Schmelzeka nal 17 in die Schmelzekammer 7, die durch die Stu fenkolben 8; 12 des Ventilkolbens 25 begrenzt wird. Beim Einspritzen des Schmelzestromes 15 in die Werkzeugkavität 11 baut sich ein Schmelzedruck auf, der auf die Ringfläche 9 des Stufenkolbens 8 wirkt und diesen dadurch nach rechts bewegt.The melt stream 15 passes via the Schmelzeka channel 17 into the melt chamber 7 , which fenkolben by the Stu 8 ; 12 of the valve piston 25 is limited. When the melt flow 15 is injected into the tool cavity 11 , a melt pressure builds up, which acts on the annular surface 9 of the stepped piston 8 and thereby moves it to the right.

Damit wird die aus Fig. 2 ersichtliche koaxiale Bohrung 10 im Stufenkolben 12 frei und der Schmel zestrom 15 fließt in die Werkzeugkavität 11. Die Bohrung 10 hat am Ein- und Austritt des Schmel zestroms 15 abgerundete Einlaufkanten und ist am Austritt kegelig erweitert. Dadurch können Strö mungsstörungen weitgehend vermieden werden. Gleichzeitig wirkt der Einspritzdruck auf die strömungstechnisch optimierte Stirnfläche 13 des Stufenkolbens 12 und drückt diesen nach links. Damit wird die Schmelzekammer 14 gegen den Schmel zestrom 4 abgedichtet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.This clears the coaxial bore 10 shown in FIG. 2 in the stepped piston 12 and the melt flow 15 flows into the tool cavity 11 . The bore 10 has 15 rounded inlet edges at the inlet and outlet of the melt stream and is flared at the outlet. This allows flow disturbances to be largely avoided. At the same time, the injection pressure acts on the aerodynamically optimized end face 13 of the stepped piston 12 and presses it to the left. So that the melt chamber 14 is sealed against the melt flow 4 , as can be seen from Fig. 2.

Wird mit dem Schmelzestrom 4 eingespritzt, baut sich in der Schmelzekammer 14 ebenfalls ein Druck auf. Ist dieser höher als der Schmelzedruck des Schmelzestromes 15, bei einem entsprechenden Stirn- Flächenverhältnis am Stufenkolben 12 beispielswei se doppelt so hoch, welcher auf die rechte Stirn fläche 13 des Stufenkolbens 12 wirkt, bewegt sich der Stufenkolben 12 nach rechts und der Schmelze strom 4 strömt ebenfalls in die Werkzeugkavität 11. Mit der Drucksteuerung der Stufenkolben 8; 12 des Ventilkolbens 25 in dem Schmelzezylinder 24 lassen sich die Schmelzeströme 4; 15 jeweils nach einander oder gleichzeitig einspritzen.If the melt stream 4 is injected, a pressure also builds up in the melt chamber 14 . If this is higher than the melt pressure of the melt flow 15 , with a corresponding face-area ratio on the stepped piston 12, for example twice as high, which acts on the right end face 13 of the stepped piston 12 , the stepped piston 12 moves to the right and the melt stream 4 flows also in the tool cavity 11 . With the pressure control of the step piston 8 ; 12 of the valve piston 25 in the melt cylinder 24 , the melt flows 4 ; 15 inject one after the other or simultaneously.

Beim Zusammenfluß der Schmelzeströme 4; 15, unmittel bar vor der Bohrung 27 in der Vorrichtungsdüse 20, müssen Störungen der laminaren Schmelzeprofile weitgehend vermieden werden, damit keine Durchmi schung der Schmelzestöme 4; 15 erfolgen kann. Das wird erreicht durch abgerundete Kanten und sich erweiternde Bohrungen.When the melt flows 4 ; 15 , immediately bar in front of the bore 27 in the device nozzle 20 , disturbances in the laminar melt profiles must be largely avoided so that no mixing of the melt streams 4 ; 15 can be done. This is achieved through rounded edges and widening holes.

Die Vorrichtung wirkt gleichzeitig als federbetä tigte Verschlußdüse, indem der als Stufenkolben 8; 12 ausgebildete Ventilkolben 25 nur gegen die Vor spannkraft der Feder 19 öffnet.The device also acts as a spring-actuated closure nozzle by the as a stepped piston 8 ; 12 trained valve piston 25 only opens against the pre-tensioning force of the spring 19 .

Die Stufenkolben 8; 12 bilden zusammen mit den Fe dern 19 und/oder mit den in der Zeichnung nicht dargestellten Hydraulikantrieben eine "Schmelze druckwaage". In Abhängigkeit von den an den jeweili gen Stirnflächen der Stufenkolben 8; 12 angreifenden Kräften besteht ein statisches Kräftegleichgewicht, welches die Stufenkolben 8; 12 in einer jeweiligen Position hält. In Fig. 1 und Fig. 2 ist jeweils die Ruhestellung dargestellt. Die linke ringförmige Stirnfläche des Stufenkolbens 12 wird mit dem Druck in der Schmelzekammer 14 beaufschlagt. Rechtsseitig wirkt über den Stufenkolben 8 die Kraft der Federn 19 oder die Kraft der nicht dargestellten Hydrau likantriebe oder beide gemeinsam. Bei einer ent sprechend abgestuften Dimensionierung der Stirn flächen der Stufenkolben 8; 12 kann auf die Ring fläche der Druck der Schmelzekammer 7 wirken. Wird das Kräftegleichgewicht verändert, beispiels weise durch den sich aufbauenden Druck in der Schmelzekammer 14, bewegt sich der Stufenkolben 12 solange nach rechts, bis sich das statische Gleich gewicht wieder eingestellt hat. The step piston 8 ; 12 form together with the Fe countries 19 and / or with the hydraulic drives, not shown in the drawing, a "melt pressure compensator". Depending on the on the respective end faces of the stepped piston 8 ; 12 attacking forces there is a static balance of forces, which the stepped piston 8 ; 12 holds in a respective position. In Fig. 1 and Fig. 2, the rest position is shown in each case. The pressure in the melt chamber 14 is applied to the left annular end face of the stepped piston 12 . On the right side acts via the step piston 8, the force of the springs 19 or the force of the hydraulic drive not shown, or both together. With an accordingly graded dimensioning of the end faces of the stepped piston 8 ; 12 can act on the ring surface of the pressure of the melt chamber 7 . If the balance of forces is changed, for example by the pressure building up in the melt chamber 14 , the stepped piston 12 moves to the right until the static equilibrium has been restored.

Bewegt sich der Stufenkolben 12 nach rechts, so wird zusätzlich seine linke Stirnfläche mit dem Druck des Schmelzestroms 4 beaufschlagt. Dementsprechend wird infolge der größeren Fläche, bei gleichbleiben dem Schmelzedruck, die nach rechts gerichtete Kraft größer. Vorteilhafterweise ist deshalb die Bewegung nach rechts "selbstverstärkend". Gleiches trifft für den Stufenkolben 8 zu. Nach Einleitung seiner Bewe gung nach rechts wird die zusätzliche linke Stirn fläche mit dem Druck des Schmelzestromes 15 in der Schmelzekammer 7 beaufschlagt, die diese Bewegung "verstärkt". Die Schließbewegungen der Stufenkolben 8; 12 nach links werden durch mechanische Anschläge, an der Vorrichtungsdüse 20 und an der rechtsseiti gen Stirnfläche des Stufenkolbens 12, begrenzt, die gleichzeitig Dichtfunktionen haben. Weil die von rechts wirkenden Kräfte der Federn 19 und der nicht dargestellten Hydraulikantriebe die Bohrung 10 im Stufenkolben 12 und die Bohrung 27 der Vor richtungsdüse 20 unter Vorspannung halten, können verschleißbedingte Leckagen der Schmelzeströme 4; 15 vermieden werden.If the stepped piston 12 moves to the right, the pressure of the melt flow 4 is additionally applied to its left end face. Accordingly, due to the larger area, while the melt pressure remains the same, the force directed to the right increases. The movement to the right is therefore advantageously “self-reinforcing”. The same applies to the stepped piston 8 . After initiating its movement to the right, the additional left end face is subjected to the pressure of the melt flow 15 in the melt chamber 7 , which "reinforces" this movement. The closing movements of the stepped piston 8 ; 12 to the left are limited by mechanical stops on the device nozzle 20 and on the right side end face of the stepped piston 12 , which also have sealing functions. Because the forces acting from the right of the springs 19 and the hydraulic drives, not shown, keep the bore 10 in the stepped piston 12 and the bore 27 of the pre-directional nozzle 20 under prestress, wear-related leakages of the melt streams 4 ; 15 can be avoided.

Ein weiterer Vorteil läßt sich aus der axialen Be wegung der Stufenkolben 8; 12 bezüglich der einfa chen Überwachungsmöglichkeit der Vorrichtung her leiten. Bewegt sich der Stufenkolben 8 nach rechts, wird dem Schmelzestrom 15 der Weg in die Werkzeug kavität 11 geöffnet. Bei der Bewegung des Stufenkol bens 12 nach rechts öffnet sich der Weg für den Schmelzestrom 4. Das kann sowohl einzeln als auch gemeinsam erfolgen. Bewegen sich die Stufenkolben 8; 12 nach links, werden dementsprechend die Schmel zeströme 4; 15 gesperrt. Indem die Bewegungen der Stufenkolben 8; 12 über nicht dargestellte Wegsen soren erfaßt werden, werden Signale delektiert, die den jeweiligen Zustand der Vorrichtung feststellen und beispielsweise über eine gleichfalls nicht dar gestellte Steuerung visualisieren.Another advantage can be found in the axial movement of the stepped piston 8 ; 12 with respect to the simple monitoring possibility of the device. The stepped piston 8 moves to the right, the melt stream 15 is the way into the tool cavity 11 opens. When the stage piston 12 moves to the right, the path for the melt flow 4 opens. This can be done individually or together. Do the step pistons 8 ; 12 to the left, the melt streams 4 are accordingly; 15 locked. By the movements of the stepped piston 8 ; 12 are detected by way of sensors (not shown), signals are detected which determine the respective state of the device and, for example, visualize it via a control system, also not shown.

Wird die Vorrichtungsdüse 20 zuerst für den Schmel zestrom 4 und danach für den Schmelzestrom 15 abge fahren und das Merkzeug zum Auswerfen des Spritz lings geöffnet, drückt ein Druckfederpaket 23 die Vorrichtungsdüse 20 der Vorrichtung von der Werk zeugangußbuchse 21 ab. Damit erfolgt in der überwie genden Mehrzahl der Fälle gleichzeitig eine Tren nung der Heiß- von der Kaltphase, weil beispielswei se Werkzeuge für das Sandwich-Spritzgießen in aller Regel keinen Heißkanal besitzen.If the device nozzle 20 first for the melt zestrom 4 and then drive for the melt flow 15 abge and open the tool for ejecting the spray, a compression spring assembly 23 presses the device nozzle 20 of the device from the tool gate bushing 21 . In the vast majority of cases, this means that the hot phase is separated from the cold phase at the same time because, for example, tools for sandwich injection molding generally do not have a hot runner.

Dieses Abdrücken der Vorrichtung ermöglicht auch ein Zwischenabspritzen ins Freie. Die aus der Vor richtungsdüse 20 austretende Schmelze kann über den Spalt 22 abfließen.This pressing of the device also enables intermediate spraying outside. The melt emerging from the directional nozzle 20 can flow out through the gap 22 .

Nach dem Schließen des Werkzeuges wird durch das Anfahren der Vorrichtungsdüse 20 für den Schmelze strom 15 die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtungsdüse 20 und der Werkzeugangußbuch se 21 wieder hergestellt.After closing the tool by starting the device nozzle 20 for the melt stream 15, the positive connection between the device nozzle 20 and the Werkzeugangußbuch se 21 is restored.

Da die Vorrichtungsdüse 20 mit der Bohrung 27 hin sichtlich ihrer Gestalt, Anordnung und Maße der Spritzdüse der Spritzeinheit der Spritzgießmaschine entspricht, welche ihrerseits mit den Werkzeuganguß buchsen 21 der verwendeten Werkzeuge korrespondiert, kann die Vorrichtung in Verbindung mit den üblichen Werkzeugen verwendet werden. Vorteilhafterweise kön nen beispielsweise vorhandene Zweikomponenten- Spritzgießmaschinen und einfache Spritzgießwerkzeu ge kombiniert und ohne aufwendige Umbauten für das Zweikomponenten-Sandwich-Spritzgießen verwendet werden.Since the device nozzle 20 with the bore 27 visually corresponds to its shape, arrangement and dimensions of the spray nozzle of the injection unit of the injection molding machine, which in turn corresponds to the tool sprue bushings 21 of the tools used, the device can be used in conjunction with the usual tools. Advantageously, for example, existing two-component injection molding machines and simple injection molding tools can be combined and used for the two-component sandwich injection molding without expensive conversions.

Die Schmelzekanäle 6; 17 und der Schmelzezylinder 24 werden mittels zweier Heizeinrichtungen 28 beheizt. Zweckmäßigerweise erfolgt der Anschluß für den Heizstrom der Heizeinrichtung 28 sowie für nicht dargestellte Temperaturfühler über einen mehrpoligen Stecker. Die beiden Heißkanal-Regelkrei se können wahlweise entweder über ein separates Re gelgerät oder über die Maschinensteuerung geregelt werden. The melt channels 6 ; 17 and the melt cylinder 24 are heated by means of two heating devices 28 . The connection for the heating current of the heating device 28 and for temperature sensors (not shown) is expediently made via a multipole plug. The two hot runner control loops can either be controlled via a separate control unit or via the machine control.

List of the reference symbols used

11

Adapterplatte
Adapter plate

22nd

spritzdüsenseitige Werkzeugträgerplatte
tool holder plate on the spray nozzle side

33rd

spritzdüsenseitige Werkzeughälfte
mold half on the spray nozzle side

44th

Schmelzestrom
Melt flow

55

Angußbuchse
Sprue bushing

66

Schmelzekanal (für Schmelzestrom Melt channel (for melt flow

44th

)
)

77

Schmelzekammer (für Schmelzestrom Melting chamber (for melt flow

44th

)
)

88th

Stufenkolben
Stepped piston

99

Ringfläche (des Stufenkolbens Ring surface (of the stepped piston

88th

)
)

1010th

Bohrung (im Stufenkolben Bore (in the stepped piston

1212th

)
)

1111

Werkzeugkavität
Tool cavity

1212th

Stufenkolben
Stepped piston

1313

Stirnfläche (des Stufenkolbens End face (of the stepped piston

1212th

)
)

1414

Schmelzekammer (für Schmelzestrom Melting chamber (for melt flow

1515

)
)

1515

Schmelzestrom
Melt flow

1616

Angußbuchse
Sprue bushing

1717th

Schmelzekanal (für Schmelzestrom Melt channel (for melt flow

1515

)
)

1919th

Feder
feather

2020th

Vorrichtungsdüse
Device nozzle

2121

Werkzeugangußbuchse
Tool sprue bushing

2222

Spalt
gap

2323

Druckfederpaket
Compression spring assembly

2424th

Schmelzezylinder
Melt cylinder

2525th

Ventilkolben
Valve piston

2626

Einspritzachse
Injection axis

2727

Bohrung
drilling

2828

Heizeinrichtung
Heating device

Claims

1. Adapter plate for an injection molding machine for the manufacture of injection molded parts consisting of several plastic components, with a fixed and a movable mold carrier plate and a mold consisting of two mold halves, the net between the fixed mold carrier plate and one mold half arranged and releasably connected to them , and in which a device for the melt pressure-dependent control and merging of the plastic components provided by plasticizing units is arranged, characterized in that

- The device from a in the injection axis ( 26 ) lying melt cylinder ( 24 ), in which melt channels ( 6 ; 17 ) open, and
- In the melt cylinder ( 24 ) slidably arranged valve piston ( 25 ) and
- A device for automatically moving the device from the fixed tool half ( 3 ) is available.

2. Adapter plate according to claim 1, characterized in that the valve piston ( 25 ) consists of melt chambers ( 7 ; 14 ) forming individual step pistons ( 8 ; 12 ).

3. Adapter plate according to claim 2, characterized in that a step piston ( 8 ; 12 ) against a Vorrich device nozzle ( 20 ) biasing spring ( 19 ) is provided.

4. Adapter plate according to claim 2, characterized in that the stepped piston ( 8 ; 12 ) against the device nozzle ( 20 ) biasing hydraulic drives are provided.

5. Adapter plate according to claim 4, characterized in that the hydraulic drives for the stepped piston ( 8 ; 12 ) are designed to be controllable independently of the melt pressure building up in the melt chambers ( 7 ; 14 ).

6. adapter plate according to claim 5, characterized in that the hydraulic drives by controlling the Injection molding machine are designed to be controllable.

7. Adapter plate according to claims 3 and 4, characterized in that the control piston ( 8 ; 12 ) by the spring ( 19 ) and the hydraulic drives are designed to be acted upon in combination.

8. Adapter plate according to claim 3, characterized in that the prestressed step piston ( 8 ; 12 ), the melt chambers ( 7 ; 14 ) against a bore ( 27 ) of the Vorrich device nozzle ( 20 ) are formed sealingly.

9. Adapter plate according to one of claims 1 to 8, characterized in that the melt chambers ( 7 ; 14 ) individually or together with the bore ( 27 ) of the device nozzle ( 20 ) are formed connectable.

10. Adapter plate according to claim 9, characterized in that the device nozzle ( 20 ) nearest Stu fenkolben ( 12 ) in the injection axis ( 26 ) lying, the melt chamber ( 7 ) with the bore ( 27 ) of the device nozzle ( 20 ) connecting Has bore ( 10 ).

11. Adapter plate according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the stepped piston ( 8 ; 12 ) depending on the melt pressure in the melt chambers ( 7 ; 14 ) are controllable ausgebil det.

12. Adapter plate according to one of claims 3 to 11, characterized in that the device nozzle ( 20 ) with its bore ( 27 ) corresponds in shape, arrangement and dimensions of the spray nozzle of the injection unit of the injection molding machine.

13. Adapter plate according to one of claims 1 to 12, characterized in that the stepped piston ( 8 ; 12 ) and the melt cylinder ( 24 ), regardless of the adapter plate ( 1 ), are designed to be exchangeable.

14. Adapter plate according to claim 13, characterized in that the device nozzle ( 20 ) with the melt cylinder ( 24 ) is detachably connected.

15. Adapter plate according to claim 14, characterized in that the device nozzle ( 20 ) is designed to be screwable.

16. Adapter plate according to one of claims 1 to 15, characterized in that a heating device ( 28 ) in the region of the melt cylinder ( 24 ) and the melt channels ( 6 ; 17 ) is arranged.

17. Adapter plate according to claim 1, characterized in that the device for automatically moving the device from the fixed tool half ( 3 ) consists of a device nozzle ( 20 ) except a handle with the tool sprue bushing ( 21 ) bringing compression spring assembly ( 23 ).