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Die
Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung mit Nadelverschlußdüsen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Nadelverschlußdüsen werden
in Spritzgießvorrichtungen
eingesetzt, um eine fließfähige Masse bei
einer vorgebbaren Temperatur unter hohem Druck einem trennbaren
Formeinsatz zuzuführen. Sie
haben meist pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Verschlußnadeln,
die Angußöffnungen
im Formeinsatz periodisch öffnen
und verschließen. Dies
ermöglicht
genaueste Material-Dosierungen, insbesondere bei rascher Schußfolge.
Man kann die fließfähige Masse
aber auch segmentiert einspritzen, z.B. beim Kaskadenanguß.
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Jede
Verschlußnadel
ist im werkzeugseitigen Bereich der Spritzgießvorrichtung axialverschieblich
gelagert und im düsenseitigen
Bereich bevorzugt mittig durch einen Strömungskanal für die zu verarbeitende
Masse hindurchgeführt
(siehe beispielsweise
DE
32 49 486 C3 oder
DE
34 03 603 A1 ). Der Strömungskanal
endet in einem Düsenmundstück, das
endseitig eine Düsenaustrittsöffnung bildet.
In Schließstellung
greift das untere Ende der Verschlußnadel in einen Dichtsitz ein,
der im Düsenmundstück oder
im Formeinsatz ausgebildet ist.
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Zur
dichten Führung
der Verschlußnadel
ist in der Verteilerplatte der Spritzgießvorrichtung gewöhnlich eine
Führungsbuchse
oder eine Dichtungshülse
eingesetzt, die den zylindrischen Schaft der Verschlußnadel aufnimmt
(siehe hierzu beispielsweise
DE 39 26 357 A1 oder
EP 1 223 020 B1 ). Zwischen
der Verschlußnadel
und der Buchse verbleibt ein zylinderförmiger Freiraum, in den während des Betriebes
der Spritzgießvorrichtung
fließfähiges Material
eindringt, so daß die
Nadel gegenüber
dem Strömungskanal
abgedichtet wird. Zugleich entsteht ein Schmiereffekt, der die Reibung
zwischen der Verschlußnadel
und der Buchse herabsetzt.
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Trotz
optimaler Ausbildung eines solchen Dichtsystems läßt es sich
aufgrund der relativ hohen Drücke
innerhalb des Werkzeugs und aufgrund der Hubbewegungen der Nadel
nicht vermeiden, daß die zu
verarbeitende Masse durch die Führungs-
oder Dichtbuchse hindurch nach außen dringt. Materialverluste
sind die Folge. Überdies
verunreinigen die Materialreste sowohl die Verschlußnadel als
auch das Werkzeug, was nicht nur die Dichtwirkung beeinträchtigt,
sondern auf Dauer die Öffnungs-
und Schließbewegung
der Verschlußnadel
behindern kann. Aufwendige Reinigungs- oder Wartungsarbeiten sind
unvermeidlich.
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Ziel
der Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile des Standes der
Technik zu vermeiden und die Führung
und Abdichtung von Verschlußnadeln
in einer Spritzgießvorrichtung
weiter zu verbessern. Angestrebt wird insbesondere eine Dichtungsanordnung,
die mit einfachen Mitteln kostengünstig aufgebaut und leicht
zu handhaben ist.
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Hauptmerkmale
der Erfindung sind in Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Ansprüche
2 bis 22.
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Bei
einer Spritzgießvorrichtung
mit einer Verteilerplatte, in der wenigstens ein Strömungskanal
für ein
fließfähiges Material
ausgebildet ist, mit wenigstens einer Nadelverschlußdüse, durch
die das fließfähige Material
unter Fortführung
des Strömungskanals
einem trennbaren Formeinsatz zuführbar
ist, mit wenigstens einer Verschlußnadel, die den Strömungskanal
zumindest abschnittsweise längsverschieblich
durchsetzt und die mittels eines Antriebs in eine Öffnungs-
und in eine Schließstellung
bringbar ist, und mit einer Führungsbuchse
zur Durchführung und
Abdichtung der Verschlußnadel,
sieht die Erfindung vor, daß innerhalb
der Führungsbuchse
ein Ringelement vorgesehen ist, welches die Verschlußnadel formschlüssig umfaßt. Letztere
wird dadurch nicht nur radial geführt, sondern zudem auch abgedichtet,
so daß kaum
noch Material aus der Buchse nach außen dringen kann.
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Das
Ringelement weist koaxial zur Verschlußnadel einen zylindrischen
Innenumfang auf, wodurch eine äußerst effektive
Flächendichtung
und -führung
entsteht. Dabei ist es zudem zweckmäßig, wenn das Ringelement senkrecht
zur Längsachse der
Verschlußnadel
angeordnet und paßgenau
in der Buchse gehalten ist. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn
das Ringelement aus einem federelastischen Stahl oder aus einem
federelastischen hochtemperaturbeständigen Kunststoff gefertigt
ist. Die Nadel findet in dem Ringelement mithin eine stets präzise Abstützung mit
gleichzeitig hoher Dichtwirkung.
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Um
das Ringelement in der Buchse montieren zu können, ist diese bevorzugt zweigeteilt,
wobei zwei Teilhälften
vorgesehen sind, die fest miteinander verbunden werden, beispielsweise
durch Schweißen,
Verkleben oder Verpressen. Dabei nimmt wenigstens eine Teilhälfte das
Ringelement auf, was sich günstig
auf die Handhabung während der
Montage auswirkt.
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Alternativ
können
innerhalb der Buchse wenigstens zwei Ringelemente vorgesehen sein,
was die Dichtwirkung entsprechend erhöht.
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Eine
weitere wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Führungsbuchse
mit axialem Abstand zu dem Ringelement wenigstens zwei Bereiche
aufweist, die koaxial zur Verschlußnadel zylindrische Innenumfänge aufweisen,
wobei die Bereiche bevorzugt Endbereiche der Führungsbuchse bilden. Dadurch
wird die Verschlußnadel
innerhalb der Buchse an wenigstens drei Punkten abgestützt. Sie wird
stets präzise
geführt
und in einer zentrischen Position gehalten. Auslenkungen aus der
Mittellage werden wirksam vermieden. Das Ringelement, die Endbereiche
und der Freiraum bilden dabei eine zentrische Durchgangsbohrung
für die
Verschlußnadel. Überdies
umschließen
das Ringelement und die Endbereiche die Verschlußnadel mit geringst möglichem
Bewegungsspiel, so daß eine
dauerhaft zuverlässige
Abdichtung erfolgt.
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Zwischen
den Endbereichen der Buchse ist ein Freiraum ausgebildet, dessen
Innendurchmesser geringfügig
größer ist
als der Außendurchmesser
der Verschlußnadel.
Dieser ermöglicht
dem zu verarbeitenden Material gezielt in die Buchse eindringen
zu können,
um dort für
eine Schmierung der gleitgeführten
Verschlußnadel
zu sorgen. Die Reibungskräfte
in der Führungsbuchse
werden deutlich herabsetzt.
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Mit
Vorteil wird der Freiraum von dem Ringelement axial geteilt, so
daß die
Nadel weiterhin von dem in den Freiraum eindringenden Material geschmiert
wird. Darüber
hinaus kann jedoch deutlich weniger Material aus der Buchse heraus
nach außen gelangen,
so daß die
Dichtwirkung deutlich erhöht
ist.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß wenigstens ein Endbereich
der Führungsbuchse
zumindest abschnittsweise im Strömungskanal
liegt und eine Kontaktfläche
für das
fließfähige Material hat
oder bildet. Dadurch steht ein Bereich der Führungsbuchse stets in direktem
Kontakt mit dem fließfähigen Material,
das bei jedem Spritzvorgang Druck auf die Führungsbuchse ausübt. Dies
führt dazu,
daß der
Kontaktbereich unter Überwindung
des geringen Bewegungsspiels dichtend gegen die Verschlußnadel gepreßt wird,
so daß während der
Hochdruckphase kein Material mehr durch die Führungsbuchse hindurch aus der
Spritzgießvorrichtung
nach außen dringen
kann. Gleichzeitig wird die Verschlußnadel von der Führungsbuchse
in ihrer Mittellage fixiert, so daß während der Spritzdruckphase
keine Auslenkungsbewegungen der Nadel auftreten können. Fällt der
Spritzdruck ab, gibt die Führungsbuchse
die Nadel wieder frei, die sofort in ihre Schließstellung gebracht werden kann.
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Mit
Vorteil wird die Kontaktfläche
vom Außenumfang
des Endbereichs gebildet. Dadurch wird der Endbereich der Führungsbuchse
stets allseits von fließfähigem Material
umströmt.
Letzteres kann dadurch gleichmäßig auf
die Führungsbuchse
bzw. auf die Kontaktfläche
einwirken, so daß der
in den Strömungsbereich
hineinragende Bereich gleichmäßig über den
gesamten Umfang der Verschlußnadel angepreßt wird.
Die Nadel ist allseits gedichtet und in ihrer Mittellage zentriert.
Dazu trägt
auch bei, wenn der Endbereich einen zylindrischen Innenumfang aufweist,
der koaxial zur Verschlußnadel
ausgerichtet ist. Dieser Innenumfang bildet mithin nicht nur eine
Dichtfläche
zwischen der Nadel und der Führungsbuchse,
sondern auch ein Zentrierelement für die Nadel.
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Eine
weitere wichtige Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß die
Führungsbuchse
in der Verteilerplatte angeordnet ist. Mann kann die Führungsbuchse
aber auch alternativ oder ergänzend
in der Nadelverschlußdüse anordnen.
In jedem Fall sitzt die Führungsbuchse
vorzugsweise in einer Aussparung in der Verteilerplatte und/oder
in der Nadelverschlußdüse, wobei
die Führungsbuchse
in der Aussparung fixierbar ist.
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Damit
kein Material durch die Aussparung hindurch aus dem Werkzeug austreten
kann, ist die Führungsbuchse
innerhalb der Aussparung über
wenigstens eine Fläche
senkrecht zur Längsachse
abgedichtet, wobei die Fläche
bevorzugt den Boden der Aussparung bildet.
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Für die Handhabung
und Festlegung der Führungsbuchse
ist es günstig,
wenn diese einen Flansch aufweist, der zentrisch in der Aussparung sitzt.
An dem Flansch ist ein Halsabschnitt ausgebildet, der endseitig
den in den Strömungskanal
hineinragenden Bereich trägt
oder bildet.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
dem Wortlaut der Ansprüche
sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Teildarstellung einer Spritzgießvorrichtung mit einer Dichtungsanordnung
für eine
Verschlußnadel,
teilweise im Schnitt, und
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2 eine
separate Schnittansicht der Dichtungsanordnung von 1.
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Die
in 1 allgemein mit 1 bezeichnete Spritzgießvorrichtung
dient der Herstellung von Formteilen aus einer fließfähigen Masse,
beispielsweise einer Kunststoffschmelze. Sie hat eine Aufspannplatte 2 sowie
parallel dazu eine Verteilerplatte 3, in der ein System
von Strömungskanälen 4 ausgebildet
ist. Diese münden
jeweils in einer (nicht gezeigten) Nadelverschlußdüse, die an der Unterseite 5 der Verteilerplatte 3 montiert
ist.
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Jede
Nadelverschlußdüse hat einen
(ebenfalls nicht dargestellten) bevorzugt außenbeheizten Düsenkörper, in
dem konzentrisch zur Längsachse
L ein Materialrohr zur Fortsetzung des Strömungskanals 4 ausgebildet
ist. Letzterer endet in einem Düsenmundstück, das
endseitig eine Düsenaustrittsöffnung bildet, über die
das zu verarbeitende Material durch eine Angußöffnung hindurch einem trennbaren (gleichfalls
nicht gezeigten) Formeinsatz zugeführt wird.
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Zum Öffnen und
Schließen
der bevorzugt in dem Formeinsatz ausgebildeten Angußöffnung ist eine
Verschlußnadel 20 vorgesehen,
die den Strömungskanal
in der Nadelverschlußdüse sowie
einen Abschnitt des Strömungskanals 4 in
der Verteilerplatte 3 längsverschieblich
durchsetzt und von einem (nicht gezeichneten) mechanischen, elektrischen, pneumatischen
oder hydraulischen Antrieb in eine Schließ- und Öffnungsstellung bringbar ist.
In Schließstellung
greift die Verschlußnadel 20 mit
einem endseitig ausgebildeten (nicht dargestellten) Verschlußteil durch
die Düsenaustrittsöffnung hindurch
dichtend in die Angußöffnung ein.
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Im
werkzeugseitigen Bereich ist die Verschlußnadel 20 durch die
Verteilerplatte 3 und die Aufspannplatte 2 hindurch
mit dem Antrieb verbunden, wobei die Nadel 20 endseitig
einen Adapter 22 hat, der mit einem im Querschnitt eckigen
Endabschnitt 23 ver sehen ist. Dieser dient beispielsweise
zum Ansetzen eines (nicht gezeigten) Werkzeugs, um die Nadel 20 montieren
und in der Länge
einstellen zu können.
Mittels einer (nicht dargestellten) Kontermutter läßt sich
die Nadel 20 drehfest fixieren.
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Zur
Durchführung
der Verschlußnadel 20 ist in
der Aufspannplatte 2 eine Durchgangsbohrung 6 eingebracht,
deren Innendurchmesser größer ist
als der Außendurchmesser
der Verschlußnadel 20.
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In
der Aufspannplatte 2 ist ferner eine Reinigungsvorrichtung 10 für die Verschlußnadel 20 ausgebildet.
Diese hat ein Gehäuse 11 mit
einer im wesentlichen zylindrischen Wandung und einem endseitig
ausgebildeten, radial nach innen einspringenden Flanschrand 13.
Dieser trägt
axial mehrere scheibenförmige
Reinigungselemente 12, die randseitig von ringförmigen Distanzstücken 14 in
gleichmäßigen Abständen gehalten
werden. Zur Sicherung der als Flachkörper ausgebildeten Reinigungselemente 12 und
der dazwischen liegenden Distanzstücke 14 innerhalb der
Reinigungsvorrichtung 10 dient ein Sicherungsring 15,
der vorzugsweise axial in das Gehäuse 11 eingeschraubt
wird.
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Jedes
Reinigungselement 12 ist mittig mit einer (nicht gezeigten) Öffnung zur
Durchführung
der Verschlußnadel 20 versehen.
Der Innendurchmesser der Öffnung
ist dabei so gewählt,
daß die
von der Öffnung
gebildete Kante mit dem Außenumfang 24 der Verschlußnadel 20 form-
und reibschlüssig
in Kontakt steht. Auf dem Außenumfang 24 der
Verschlußnadel 20 anhaftende
Materialreste, die beispielsweise aus der Führungsbuchse 30 ausdringen,
werden dadurch von den an die Nadelkontur formangepaßten Kanten der
Reinigungselemente 12 stets zuverlässig erfaßt und von der Nadel 20 entfernt,
d.h. die durch die Reinigungsvorrichtung 10 bzw. durch
die Reinigungselemente 12 hindurchgeführte Verschlußnadel 20 wird während des
Betriebes der Spritzgießvorrichtung 1 bei
jeder Hin- und Herbewegung gesäubert
und damit sauber gehalten.
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In
der Verteilerplatte 3 sitzt als Nadeldichtung eine Führungsbuchse 30 mit
einer zentrischen Durchgangsbohrung 31, deren Innendurchmesser
in Endbereichen 32, 33 der Buche 30 bis
auf ein geringes Bewegungsspiel dem Außendurchmesser der Verschlußnadel 20 entspricht.
Letztere findet damit innerhalb der Buchse 30 eine zentrische
Führung und
Abstützung.
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Zwischen
den End- bzw. Führungsbereichen 32, 33 ist
axial ein zylinderförmiger
Freiraum 34 ausgebildet, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist
als der Außendurchmesser
der Verschlußnadel 20.
Er nimmt während
des Betriebes der Spritzgießvorrichtung
gezielt eine geringe Menge fließfähigen Materials
aus dem Strömungskanal 4 auf,
was zur Abdichtung der Verschlußnadel 20 gegenüber dem
Strömungskanal 4 und
der Werkzeugumgebung führt.
Gleichzeitig wirkt die fließfähige Masse
innerhalb des Freiraums 34 als Gleitmittel, so daß die Reibung
zwischen der Verschlußnadel 20 und
der Führungsbuchse 30 herabgesetzt
wird. Letztere liegt – ebenso
wie die Durchgangsbohrung 6 in der Aufspannplatte 2 – koaxial
zur Verschlußnadel 20 bzw. zu
deren Längsachse
L.
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Die
Führungsbuchse 30 hat
einen verbreiterten Flansch 35, der zentrisch in einer
Aussparung 36 in der Verteilerplatte 3 sitzt. Über dem
Flansch 35 weist die Buchse 30 (in Richtung Aufspannplatte 2) einen
im Außendurchmesser
kleineren Hauptteil 38 auf, der endseitig den (oberen)
Führungsbereich 32 bildet.
Dieser umschließt
die Verschlußnadel 20 mit seinem
zylindrischen Innenumfang 42 bis auf ein geringes Bewegungsspiel.
Gleichzeitig begrenzt er den zylinderförmigen Freiraum 34 nach
oben, damit das darin befindliche Material nicht nach außen dringen kann.
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Der
Hauptteil 38 wird koaxial von einer Schraubbuchse 37 umschlossen.
Diese besitzt ein Außengewinde 47,
das in ein korrespondierendes Innengewinde 56 der Aussparung 36 eingreift.
Dreht man die Schraubbuchse 37 in die Aussparung 36 und damit
in die Verteilerplatte 3 ein, wird die Buchse 30 über den
Flansch 35 im Werkzeug festgelegt. Der Boden 41 der
Aussparung 36 und die (nicht näher bezeichnete) Unterseite
des Flanschs 35 liegen dabei formschlüssig aufeinander auf, so daß die Führungsbuchse 30 nicht
nur in der Verteilerplatte 3 fixiert, sondern zugleich
auch über
eine Fläche
senkrecht zur Längsachse
L abgedichtet ist.
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Unter
dem Flansch 35 weist die Buchse 30 (in Richtung
Nadelverschlußdüse) einen
Halsabschnitt 39 auf, dessen Außendurchmesser ebenfalls kleiner
ist als der Außendurchmesser
des Flanschs 35. Das untere Ende des Halsabschnitts 39 bildet den
(unteren) Führungsbereich 33,
der mit seinem zylindrischen Innenumfang 43 die Verschlußnadel 20 bis
auf ein geringes Bewegungsspiel umschließt und den zylinderförmigen Freiraum 34 entsprechend nach
unten hin begrenzt. Dabei ist die Wandstärke des End- bzw. Führungsbereichs 33 bevorzugt
kleiner ausgebildet als die Wandstärke des Halsabschnitts 39.
Zudem bildet der Außenumfang 44 des Endbereichs 33 eine Schrägfläche 44,
vorzugsweise eine Kegelfläche,
so daß die
Wandstärke
des End- bzw. Führungsbereichs 33 zur
Nadelverschlußdüse hin weiter
abnimmt.
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Zur
Aufnahme des Halsabschnitts 39 in der Verteilerplatte 3 ist
zwischen der Aussparung 36 und dem Strömungskanal 4 eine
Durchgangsbohrung 46 eingebracht, deren Innendurchmesser
im wesentlichen dem Außendurchmesser
des Halsabschnitts 39 entspricht. Dieser reicht bis an
den Strömungskanal 4 heran,
wobei der Endbereich 33 mit seinem die Verschlußnadel 20 umschließenden Innenumfang 43 und
seiner Kegelfläche 44 radial
und konzentrisch zur Längsachse
L in den Strömungskanal 4 hinein ragt
(siehe 1). Der Führungsbereich 33 für die Verschlußnadel 20 liegt
damit vollständig
im Massestrom wobei die Schräg-
bzw. Kegelfläche 44 eine Kontaktfläche bildet,
die – ebenso
wie die Verschlußnadel 20 – im Strömungskanal 4 allseits
von dem zu verarbeitenden Material umspült wird.
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Die
Funktionsweise der Nadeldichtung bzw. der Führungsbuchse 30 basiert
im wesentlichen auf der elastisch verformbaren Wandung des im Strömungskanal 4 liegenden
Endbereichs 33.
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Wird
die Verschlußnadel 20 geöffnet, gleitet diese
zunächst
innerhalb der Führungsbuchse 30 ungehindert
von der Schließstellung
in die Öffnungsstellung,
wobei die Endbereiche 32, 33 mit geringem Bewegungsspiel
am Außenumfang 24 der
Nadel 20 entlanggleiten. Hat diese ihre End- bzw. Öffnungsstellung
erreicht, wird der Spritzdruck aufgebaut, d.h. die zu verarbeitende
Schmelze wird mit hohem Druck durch den Schmelzekanal 4 hindurch
in das Formnest gepreßt.
Dabei umströmt
die fließfähige Masse die
Verschlußnadel 20 und
die Kontaktfläche 44 des Endbereichs 33 gleichmäßig von
allen Seiten, wobei der Endbereich 33 aufgrund seiner relativ
geringen Wandstärke
und seiner Elastizität
radial verpreßt wird.
Der zylindrische Innenumfang 43 legt sich wie ein Schließ- oder
Ventilelement formschlüssig
und dichtend gegen den Außenumfang 24 der
Verschlußnadel 20,
so daß während des
Spritzvorgangs kein Material mehr von dem Strömungskanal 4 in den Freiraum 34 der
Führungsbuchse 30 eindringen kann.
Die Abdichtung der Verschlußnadel 20 ist
damit gegenüber
herkömmlichen
Konstruktionen deutlich verbessert, weil im Zeitpunkt der hohen
Druckbelastung im Strömungskanal 4 kein
Material mehr durch die Führungsbuchse 30 hindurch
aus dem Werkzeug nach außen
dringen kann. Gleichzeitig wird die Nadel 20 konzentrisch
zur Längsachse
L in ihrer Lage fixiert. Sie kann durch das strömende Material auch nicht mehr
aus ihrer Mittellage ausgelenkt werden, was sich nicht nur günstig auf
die Strömungsverhältnisse
im Strömungskanal 4 auswirkt.
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Ist
der Spritzzyklus beendet, baut sich der Druck im Strömungskanal 4 wieder
ab. Der Endbereich 33 nimmt aufgrund seiner Elastizität wieder
seine ursprüngliche
Form an und der Innenumfang 43 des Endbereichs 33 löst sich
vom Außenumfang 24 der
Verschlußnadel 20.
Diese kann ungehindert in ihre Schließstellung bewegt werden.
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Die
Wandstärke
des bevorzugt aus einem Stahlwerkstoff gefertigten Endbereichs 33 ist
so gewählt,
daß dieser
im Elastizitätsbereich
des Materials verformbar ist und daß dabei das geringe Bewegungsspiel
zwischen der Verschlußnadel 20 und
dem Innenumfang 43 durch den Materialdruck überwunden
wird, so daß während der
Hochdruckphase im Werkzeug die Nadel 20 mittig arretiert
ist und kein Material nach außen
dringen kann. Dennoch wird die Nadel 20 zwischen den einzelnen
Druckzyklen innerhalb der voneinander beabstandeten Endbereiche 32, 33 präzise gleitend
geführt.
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Wie 2 näher zeigt,
ist innerhalb der Buchse 30 ein separates Ringelement 60 vorgesehen,
das senkrecht zur Längsachse
L paßgenau
in einer zylindrischen Ausnehmung 65 im Flansch 35 sitzt
und mit seinem Innenumfang 61 den Außenumfang 24 der Verschlußnadel 20 formschlüssig umfaßt.
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Der
Innendurchmesser des Ringelements 60 entspricht dabei bis
auf ein geringes Bewegungsspiel dem Außendurchmesser der Nadel 20,
so daß diese innerhalb
der Buchse 30 eine zusätzliche
Führung und
Abstützung
findet. Der Ring 60 dient zugleich als weiteres Dichtelement,
das den zylinderförmigen Freiraum 34 in
zwei Bereiche 74, 84 unterteilt. Der obere Bereich 74 wird
von dem Ring 60 und dem oberen Endbereich 32 der
Buchse 30 begrenzt, während
der untere Bereich 84 zwischen dem Ring 60 und
dem unteren Endbereich 33 der Buchse 30 eingeschlossen
ist. Dadurch kann das in den Freiraum 34 eindringende Material
kaum noch nach außen
gelangen. Darüber
hinaus wird durch die erlangte Dreipunktabstützung ein Durchbiegen der Verschlußnadel 20 innerhalb
des Freiraums 34 wirksam verhindert, was sich günstig auf
das Betriebsverhalten der Nadelverschlußdüse auswirkt.
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Zur
Aufnahme des Rings 60 ist die Buchse 30 im Bereich
des Flanschs 35 senkrecht zur Längsachse L zweigeteilt. Ein
oberer Teil 75 bildet den Flansch 35 und den Hauptteil 38 der
Buchse 30. Der untere Teil 85 ergänzt den
Flansch 35 und bildet den Halsabschnitt 39 mit
dem kegelringförmigen
Endbereich 33.
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Die
Ausnehmung 65 ist im unteren Buchsenteil 85 ausgebildet,
der zugleich mit einer einspringenden Stufe 86 versehen
ist. Diese greift kraft- und/oder formschlüssig in eine entsprechende
Aussparung 86 im oberen Teil 75 ein, so daß bei Teile 75, 85 fest miteinander
verbindbar sind. Im Ausführungsbeispiel
der 2 sind die Buchsenteile 75, 85 am Außenumfang
miteinander verschweißt.
Man kann die Teile 75, 85 aber auch ineinander
pressen, miteinander verkleben oder mittels Rastelementen fest miteinander
verbinden. Der Ring 60 besteht bevorzugt aus Metall oder
aus einem hochtemperaturbeständigen
Kunststoff, z.B. Vespel.
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Die
Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern in vielfältiger
Weise abwandelbar. So muß beispielsweise
die Führungsbuchse 30 nicht
zwingend in der Verteilerplatte 3 angeordnet sein. Sie
kann vielmehr auch in der Nadelverschlußdüse montiert werden. Die Wandstärke des
End- bzw. Führungsbereichs 33 muß nicht
unbedingt kleiner sein als die Wandstärke des Halsabschnitts 39.
Beide können auch
etwa dieselbe Wandstärke
aufweisen. Wichtig ist nur, daß sich
der von dem fließfähigen Material umströmte Endbereich 33 während der
Hochdruckphase elastisch soweit verformen läßt, daß sich der Innenumfang 43 dichtend
um den Außenumfang 24 der
Verschlußnadel 20 legt.
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Die
Kontaktfläche 44 des
Endbereichs 33 kann kegelförmig, aber auch konkav oder
konvex geformt sein, was sich ebenfalls einfach und präzise fertigen
läßt. Der
Flächenverlauf
wirkt sich günstig
auf die Druckverteilung aus.
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Zur
Festlegung der Führungsbuchse 30 im Werkzeug 1 kann
man anstelle der Schraubbuchse 37 auch einen (nicht dargestellten)
Flanschring verwenden, der mittels Schrauben an der Verteilerplatte 3 oder
an der Nadelverschlußdüse fixiert
wird. Wichtig hierbei ist, daß die
Führungsbuchse 30 innerhalb der
Aussparung 36 über
wenigstens eine Fläche 41 senkrecht
zur Längsachse
L abgedichtet ist.
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Das
Ringelement 60 muß nicht
zwingend im Bereich des Flanschs 35 angeordnet sein. Es
kann vielmehr auch im Hauptteil 38 oder im Halsabschnitt 39 der
Buchse 30 liegen. Ferner besteht die Möglichkeit, mehrere Ringelemente 60 axial übereinander anzuordnen,
was sich weiter günstig
auf die Dicht- und Führungseigenschaften
auswirkt.
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Sämtliche
aus den Ansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile,
einschließlich
konstruktiver Einzelheiten, räumlicher
Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als
auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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- L
- Längsachse
- 1
- Spritzgießvorrichtung
- 2
- Aufspannplatte
- 3
- Verteilerplatte
- 4
- Strömungskanal
- 5
- Unterseite
- 6
- Durchgangsbohrung
- 10
- Reinigungsvorrichtung
- 12
- Reinigungselement
- 11
- Gehäuse
- 14
- Distanzstück
- 15
- Sicherungsring
- 20
- Verschlußnadel
- 22
- Adapter
- 23
- Endabschnitt
- 24
- Außenumfang
- 30
- Führungsbuchse
- 31
- Durchgangsbohrung
- 32
- End-/Führungsbereich
- 33
- End-/Führungsbereich
- 34
- Freiraum
- 35
- Flansch
- 36
- Aussparung
- 37
- Schraubbuchse
- 38
- Hauptteil
- 39
- Halsabschnitt
- 41
- Boden
- 42
- Innenumfang
- 43
- Innenumfang
- 44
- Kontaktfläche/Außenumfang/Schrägfläche
- 46
- Durchgangsbohrung
- 47
- Außengewinde
- 56
- Innengewinde
- 60
- Ringelement
- 61
- Innenumfang
- 65
- Ausnehmung
- 74
- oberer
Bereich
- 75
- oberer
Teil
- 76
- Stufe
- 84
- unterer
Bereich
- 85
- unterer
Teil
- 86
- Aussparung