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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung mit Nadelverschlußdüsen in Rücken-an-Rücken-Anordnung.
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Beim
Spritzgießen
von Formteilen werden Spritzgießvorrichtung
mit Nadelverschlußdüsen in Rücken-an-Rücken-Anordnung
eingesetzt, um eine fließfähige Masse
bei einer vorgebbaren Temperatur unter hohem Druck einer Vielzahl
von trennbaren Formeinsätzen
zuzuführen.
Dazu wird einer meist zentral angeordneten Hauptverteilerplatte über einen zentralen
Fluideinlaß die
zu verarbeitende Masse zugeführt.
Von dort aus gelangt die Masse ggf. unter Verwendung einer oder
mehrerer Nebenverteilerplatten in die Nadelverschlußdüsen, über die
das Material in die Formeinsätze
eingespritzt wird. Innerhalb der Verteilerplatten ist ein System
von Strömungskanälen ausgebildet,
die in den Nadelverschlußdüsen münden. Letztere
umfassen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angetriebene Verschlußnadeln, die
Angußöffnungen
im Formeinsatz periodisch öffnen
und verschließen.
Dies ermöglicht
die Realisierung genauester Material-Dosierungen und sauberer Anschnittpunkte,
insbesondere bei rascher Schußfolge.
Man kann die fließfähige Masse
bei Bedarf aber auch segmentiert einspritzen, z.B. beim Kaskadenanguß.
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Eine
solche Spritzgießvorrichtung
mit Rücken-an-Rücken-Anordnung
ist beispielsweise in
EP-A1-1
184 152 offenbart. Sie umfaßt eine mehrere Strömungskanäle aufweisende
Hauptverteilerplatte, der über
einen zentralen Fluideinlaß das
zu verarbeitende Fluid zugeführt
wird. Über
die Strömungskanäle der Hauptverteilerplatte
wird das Fluid dann an eine Vielzahl von Nadelverschlußdüsen weitergeleitet,
die in beidseitig der Hauptverteilerplatte angeordneten Düsenaufnahmeplatten
aufgenommen sind. Die Nadelverschlußdüsen der einen Düsenaufnahmeplatte
und die der anderen Düsenaufnahmeplatte sind
einander gegenüberliegend
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
positioniert. Jeweils mehrere Nadelverschlußdüsen sind zu Nadelverschlußdüsenfeldern
zusammengefaßt,
wobei jedes Nadelverschlußdüsenfeld
synchron von einer Betätigungseinrichtung
angetrieben wird. Jede Betätigungseinrichtung
umfaßt
zumindest einen in einer der Düsenplatten
angeordneten Stellantrieb und ein Verbindungselement, wobei das
Verbindungselement durch den Stellantrieb angetrieben wird und mit allen
Verschlußnadeln
der Nadelverschlußdüsen des entsprechenden
Feldes verbunden ist, um auf diese Weise die Bewegung des Stellantriebs
synchron auf sämtliche
Verschlußnadeln
eines Feldes zu übertragen.
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Ein
wesentlicher Nachteil der in
EP-A1-1 184 152 dargestellten Spritzgießvorrichtung
besteht darin, daß die
Stellantriebe der Betätigungseinrichtungen
in den sich während
des Betriebes der Spritzgießvorrichtung
stark erwärmenden
Düsenplatten angeordnet
sind, was zu Betriebsstörungen
führen kann.
Insbesondere bei der Verwendung von hydraulischen oder pneumatischen
Stellantrieben können derart
hohe Temperaturen zu Dichtungsproblemen und Kolbenführungsproblemen
führen.
Ein zuverlässiger
Betrieb der Spritzgießvorrichtung
ist nicht gewährleistet.
Ferner ist es nicht möglich,
die Bewegungen der einzelnen Verschlußnadeln individuell anzusteuern,
was in manchen Anwendungsbereichen notwendig oder wünschenswert
wäre.
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EP-A1-0 893 226 beschreibt
eine Spritzgießvorrichtung,
die ebenfalls eine zentral angeordnete und mehrere Strömungskanäle aufweisende
Verteilerplatte aufweist. Die Strömungskanäle sind strömungstechnisch mit Nadelverschlußdüsen verbunden,
die einander gegenüberliegend
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
positioniert sind. Jede Nadelverschlußdüse hat eine Verschlußnadel zum Öffnen und
Schließen
einer Düsenaustrittsöffnung, wobei
alle Verschlußnadeln
durch pneumatisch betriebene Kolbeneinheiten unabhängig voneinander angetrieben
werden. Die Kolbeneinheiten sind in der Verteilerplatte angeordnet.
Dies verleiht der Spritzgießvorrichtung
zwar einen recht kompakten Aufbau, jedoch können auch hier aufgrund der
während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung
stark erwärmten Verteilerplatte
Dichtungsprobleme und Kolbenführungsprobleme
in Bezug auf die Kolbeneinheiten auftreten.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Spritzgießvorrichtung mit Nadelverschlußdüsen in Rücken- an-Rücken-Anordnung
zu schaffen, insbesondere eine Spritzgießvorrichtung mit kompakten
und kostengünstigen
Aufbau, bei der Dichtungsprobleme und Kolbenführungsprobleme in Bezug auf
Kolbeneinheiten weitestgehend vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch eine Spritzgießvorrichtung
nach Anspruch 1 gelöst.
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 21.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Spritzgießvorrichtung mit wenigstens
einer mehrere Strömungskanäle aufweisenden
Hauptverteilerplatte und mit wenigstens zwei mehrere Strömungskanäle aufweisenden
Nebenverteilerplatten, wobei die Strömungskanäle der Nebenverteilerplatten
mit denen der Hauptverteilerplatte strömungstechnisch verbunden sind.
Ferner sind wenigstens zwei Nadelverschlußdüsen vorgesehen, die einander
gegenüberliegend
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
angeordnet und mit den Strömungskanälen der
Nebenverteilerplatten strömungstechnisch
verbunden sind, wobei jede Nadelverschlußdüse eine Verschlußnadel aufweist
und wobei wenigstens eine die Verschlußnadeln antreibende Antriebseinheit
vorgesehen ist. Letztere ist in zumindest einer separaten Aufnahmeplatte
aufgenommen.
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Eine
solche Anordnung ermöglicht
die Ausbildung einer äußerst kompakten
und platzsparenden Spritzgießvorrichtung,
bei der sämtliche
Nadelverschlußdüsen in einer
Rücken-an-Rücken-Anordnung
angeordnet sind. Die separate Ausbildung der Aufnahmeplatte für die Antriebseinheiten
verhindert dabei, daß letztere
von der Hauptverteilerplatte und/oder von den Nebenverteilerplatten
aufgeheizt werden. Sämtliche
Antriebseinheiten sind mithin thermisch von den Verteilerplatten
getrennt, was einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb sowohl der Antriebseinheiten
als auch der gesamten Spritzgießvorrichtung
gewährleistet.
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Die
Aufnahmeplatte weist bevorzugt Mittel zum Kühlen auf, so daß ein Erwärmen der
Aufnahmeplatte und damit der in dieser angeordneten Antriebseinheiten
während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung
zuverlässig
und dauerhaft verhindert wird. Temperaturbedingte Dichtungs- oder
Kolbenführungsprobleme
bei pneumatischen oder hydraulischen Antrieben sind damit ausgeschlossen,
aber auch elektrische Antriebe können
problemlos eingesetzt werden. Sämtliche
Antriebe können
stets zuverlässig
arbeiten.
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Konstruktiv
ist es günstig,
wenn die Mittel zum Kühlen
in Form von in der Aufnahmeplatte ausgebildeten Kühlkanälen vorgesehen
sind. Durch diese kann während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung
z.B. ein Kühlmedium
geleitet werden. Die Kanäle
lassen sich einfach und kostengünstig
ausführen, beispielsweise
durch Bohrungen, die seitlich in die Aufnahmeplatte eingebracht
werden. Selbstverständlich
können
auch andere Kühlmittel
oder thermische Isolationsmittel eingesetzt werden, die geeignet
sind, die Temperatur der Aufnahmeplatte und/oder der darin angeordneten
Antriebseinheiten auf einem gewünschten,
unkritischen Temperaturniveau zu halten.
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Um
den Temperatureinfluß der
Verteilerplatten noch weiter zu reduzieren, ist die Aufnahmeplatte gegenüber den
Nebenverteilerplatten und/oder der Hauptverteilerplatte thermisch
isoliert, vorzugsweise dadurch, daß zwischen der Aufnahmeplatte
und den Nebenverteilerplatten bzw. der Hauptverteilerplatte ein
Luftspalt ausgebildet ist.
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Eine
besonders kompakte und platzsparende Ausbildung der Spritzgießvorrichtung
erreicht man, wenn die Aufnahmeplatte für die Antriebseinheiten zwischen
den Nebenverteilerplatten angeordnet ist und/oder wenn die Aufnahmeplatte
in der Ebene der Hauptverteilerplatte liegt.
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Zweckmäßig sind
wenigstens zwei Antriebseinheiten vorgesehen, die als Antriebspaar
innerhalb der Aufnahmeplatte in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung angeordnet sind.
Damit kann jeder Nadelverschlußdüse ein eigener
Antrieb zugeordnet werden, die äußerst platzsparend
in der Aufnahmeplatte untergebracht sind. Die Verschlußnadeln
lassen sich synchron oder einzeln antreiben, was eine Vielzahl an
Einsatzmöglichkeiten
für die
Spritzgießvorrichtung
eröffnet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung
wird die Aufnahmeplatte von zwei Teilplatten gebildet, sie ist mithin
geteilt ausgebildet, was die Herstellung vereinfacht. Ferner lassen
sich sowohl die Antriebseinheiten als auch die Nadelverschlußdüsen ohne
großen
Aufwand rasch und bequem montieren bzw. demontieren.
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Bevorzugt
nimmt jede Teilplatte je eine Antriebseinheit eines Antriebspaars
auf, wobei vorgesehen ist, daß die
Teilplatten die Antriebseinheiten jeweils von der Seite der zueinander
weisenden Flächen
der Teilplatten aufnehmen. Hierzu sind die Teilplatten an ihren
einander zugewandten Flächen
mit Bohrungen zur Aufnahme der Antriebseinheiten versehen. Auch
dies vereinfacht den gesamten Aufbau und erleichtert die Montage.
Die zueinander weisenden Flächen
der Teilplatten sind mittels zumindest einer Dichtung gegeneinander
abgedichtet.
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Eine
weitere wichtige Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß die
Aufnahmeplatte an ihren einander abgewandten Flächen mit Sackbohrungen zur
Aufnahme der Antriebseinheiten versehen ist. Die Aufnahmeplatte
ist dabei bevorzugt – aber
nicht zwingend – einteilig
ausgebildet. Die Antriebseinheiten lassen sich auch hierdurch rasch
und bequem montieren bzw. demontieren, was die Handhabung der Spritzgießvorrichtung
insgesamt vereinfacht.
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Als
Antriebseinheiten können
pneumatische, hydraulische oder elektrische Antriebe verwendet werden,
wodurch sich eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten bietet. Die Antriebseinheiten
sind beispielsweise derart ausgebildet, daß die von ihnen angetriebenen
Verschlußnadeln
synchron bewegt werden. Man kann bei Bedarf aber auch jede Verschlußnadel individuell
ansteuern.
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Im
Einklang mit der Erfindung weisen die pneumatischen oder hydraulischen
Antriebseinheiten Kolben auf, die in den Bohrungen der Aufnahmeplatte
bzw. der Teilplatten aufgenommen sind. Jeder Kolben ist dabei mit
Hilfe eines Halte- oder Sicherungselementes in seiner Bohrung gesichert,
was nicht nur einfach und kostengünstig realisierbar ist, sondern
zudem auch eine einfache Handhabung gewährleistet. Das Halte- oder
Sicherungselementes ist bevorzugt ein Sprengring. Dieser bildet
zweckmäßig einen
Anschlag für
den in der Bohrung aufgenommenen Kolben.
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In
einer anderen Alternative ist das Halte- oder Sicherungselementes
ein die Bohrung zumindest teilweise verschließender Deckel. Auch dieser sichert
die Antriebseinheit in der Aufnahmeplatte bzw. in den Teilplatten,
die beispielsweise zu Wartungszwecken jederzeit rasch austauschbar
ist.
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Die
Position jeder Verschlußnadel
in Axialrichtung ist mit Hilfe von Distanzstücken, insbesondere in Form
von Unterlegscheiben, einstellbar. Auf diese Weise kann sichergestellt
werden, daß die
Verschlußnadel
zum einen in Bewegungsrichtung des Kolbens fixiert ist und zum anderen
die richtige Position innerhalb der Spritzgießvorrichtung einnimmt. Durch
derartige Unterlegscheiben lassen sich verschiedene Wärmeausdehnungen
bis zu etwa 0,5 mm kompensieren.
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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
Teilquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung,
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2 eine
vergrößerte Querschnittansicht einer
Aufnahmeplatte der in 1 dargestellten Spritzgießvorrichtung,
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3 eine
Ansicht entlang der Linie III-III in 2 und
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4 eine
Teilquerschnittansicht einer Aufnahmeplatte einer anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung.
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1 zeigt
eine Teilquerschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung 10.
Diese umfaßt
einen Fluideinlaßstutzen 12 mit
einer zentralen Bohrung 14, über die einer Hauptverteilerplatte 16 das
zu verarbeitende Material, beispielsweise eine Kunststoffschmelze,
während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung 10 zugeführt wird.
In der Hauptverteilerplatte 16 sind Strömungskanäle 18 ausgebildet,
die das Fluid über
Anschlußelemente 20 an
unterhalb und oberhalb der Hauptverteilerplatte 16 angeordnete Nebenverteilerplatten 22 weiterleiten.
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In
den Nebenverteilerplatten 22 strömt das Fluid durch in diesen
ausgebildete Strömungskanäle 24 zu
Nadelverschlußdüsen 26 und
wird von diesen durch (nicht näher
bezeichnete) Düsenaustrittsöffnungen
in (nicht dargestellte) Formenhohlräume eingespritzt. Letztere
sind in trennbaren (ebenfalls nicht gezeigten) Formnestplatten ausgebildet,
die oberhalb und unterhalb der Nebenverteilerplatten 22 liegen
und mithin etagenförmig
angeordnet sind.
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Wie 1 weiter
zeigt, erstrecken sich die an den Nebenverteilerplatten 22 montierten
Nadelverschlußdüsen 26 auswärts, wobei
jeweils zwei Nadelverschlußdüsen paarweise
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
miteinander fluchtend positioniert sind und sich in entgegengesetzte
Richtungen erstrecken.
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Zum
wahlweisen Öffnen
und Schließen
der Düsenaustrittsöffnung besitzt
jede Nadelverschlußdüse 26 eine
Verschlußnadel 28,
die über
eine zugeordnete pneumatisch betriebene Kolbeneinheit 30 angetrieben
wird. Die Kolbeneinheiten 30 sind in einer separaten Aufnahmeplatte 32 angeordnet,
die vorliegend zwischen den Nebenverteilerplatten 22 und
beabstandet von der Hauptverteilerplatte 16 positioniert
ist, wobei die Aufnahmeplatte 32 in der Ebene der Hauptverteilerplatte 16 liegt.
Die gesamte Anordnung besitzt dadurch eine äußerst geringe Bauhöhe, so daß die gesamte
Spritzgießvorrichtung
einen nur geringen Platzbedarf aufweist.
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2 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
der in 1 dargestellten Aufnahmeplatte 32 mit
den in dieser angeordneten Kolbeneinheiten 30.
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Die
Aufnahmeplatte 32 ist zweigeteilt ausgebildet, wobei die
beiden Teilplatten 34 und 36 an ihren einander
zugewandten Flächen 35, 37 mit
Hilfe einer Dichtung 38 im Bereich der Kolbeneinheiten 30 gegeneinander
abgedichtet sind. In jede der Teilplatten 34, 36 ist
zur Aufnahme eines Kolbens 40 der Kolbeneinheit 30 eine
Bohrung 42 eingebracht, wobei jede Bohrung 42 einen
Abschnitt 42a mit größerem Durchmesser
und koaxial dazu einen Abschnitt 42b mit kleinerem Durchmesser
aufweist, zwischen denen ein ringförmiger Absatz 44 ausgebildet
ist. Entsprechend den Bohrungsabschnitten 42a und 42b weist
auch der Kolben 40 einen Abschnitt 40a mit größerem Durchmesser
und einen Abschnitt 42b mit kleinerem Durchmesser auf,
wobei der Abschnitt 40a mit größerem Durchmesser des Kolbens 40 in
der geschlossenen Stellung der Verschlußnadel 28, wie in
den 1 und 2 gezeigt, stirnseitig an dem ringförmigen Absatz 44 anliegt,
der damit als Anschlag dient. Jeder Kolben ist mit Hilfe eines Sicherungselements 58 in
seiner Bohrung 42 gesichert (siehe 3). Hierbei
handelt es sich beispielsweise um einen Sprengring bzw. einen Seegerring,
der zugleich einen Anschlag für
den Kolben 40 bildet.
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Zur
Einstellung eines optimalen Gleit-Reib-Verhältnisses zwischen dem Kolben 40 und
der Bohrung 42 sind die Flächen der Aufnahmebohrung entweder
rolliert oder gehont. Dichtungen 46 dichten den Kolben 38 gegen
die Flächen
der Bohrung 40 ab.
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Endseitig
umfaßt
jeder Kolben 40 eine weitere Aussparung 48, in
welcher der Kopf 50 der entsprechend zugeordneten Verschlußnadel 28 aufgenommen
ist. Zur Fixierung der Verschlußnadel 28 in dem
Kolben 40 ist in letzterem eine ringförmige Haltebuchse 52 geschraubt,
die den Kopf 50 der Verschlußnadel 28 gegen die
durch die Aussparung 48 gebildete Stirnfläche drückt. Zur
Einstellung der axialen Position der Verschlußnadel 28 können zwischen der
Haltbuchse 52 und dem Kopf 50 der Verschlußnadel 28 bzw.
zwischen dem Kopf 50 und der Stirnfläche der Aussparung 48 nach
Bedarf ring- oder scheibenförmige
Distanzelemente (nicht gezeigt) eingesetzt werden, die beispielsweise
eine Dicke von jeweils 0,1 mm aufweisen. Mit diesen Distanzelementen
lassen sich unterschiedliche Wärmeausdehnungen
von bis zu etwa 0,5 mm kompensieren.
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Um
die Kolben 40 aus den in den 1 und 2 dargestellten
geschlossenen Verschlußnadelstellungen
in die entsprechenden geöffneten
Stellungen bewegen zu können,
ist an den in Richtung des ringförmigen
Absatzes 44 der Bohrung 42 weisenden Stirnseiten
der Abschnitte mit größerem Durchmesser 40a der
Kolben 40 jeweils eine ringförmige Aussparung 54 ausgebildet,
in die jeweils einer der in der Aufnahmeplatte 32 ausgebildeten
Druckluftkanäle 56 mündet. Werden
die Kolben 40 über
die Druckluftkanäle 56 mit
Druckluft beaufschlagt, so werden sie entsprechend aufeinander zu
bewegt, bis sie ihre jeweilige Endstellungen erreichen, die durch
die als Anschläge
dienenden Seegerringe 58 definiert sind. Um die Kolben 40 anschließend wieder
in die in den 1 und 2 dargestellte
Nadelverschlußstellungen
bewegen zu können,
mündet
in den zwischen den Seegeringen 58 liegenden Bohrungsabschnitt ein
weiterer Druckluftkanal 60, der in der Teilplatte 34 der
Aufnahmeplatte 32 ausgebildet ist. Gemäß der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung 10 werden
die Kolben 40 der die einander gegenüberliegenden Verschlußnadeln 28 antreibenden
Kolbeneinheiten 30 also synchron bewegt.
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Zur
Kühlung
der Kolbeneinheiten 30 sind in die Teilplatten 34 und 36 der
Aufnahmeplatte 32 Kühlkanäle 64 eingebracht,
durch die während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung 10 ein
Kühlmedium
strömt.
Durch die Kühlung
der Kolbeneinheiten 30 werden thermisch bedingte Dichtungsprobleme und
Kolbenführungsprobleme
ausgeschlossen.
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Aufgrund
der Tatsache, daß die
Aufnahmeplatte 32 in die beiden Teilplatten 34 unterteilt
ist, können
die Verschlußnadeln 28 in
einfacher Art und Weise ersetzt werden. Dazu werden die Teilplatten 34 zunächst beispielsweise
mit Hilfe von Druckluft voneinander getrennt, dann jeder Kolben 40 über ein
Auszuggewinde 62 zusammen mit der Verschlußnadel 28 aus
der entsprechenden Bohrung 42 gezogen, die Haltebuchse 52 entfernt
und schließlich
die Verschlußnadel 28 entnommen.
Anschließend
kann eine neue Verschlußnadel 28 an
dem Kolben 40 befestigt werden, wobei die axiale Position
der Verschlußnadel 28,
wie zuvor beschrieben, durch die Positionierung von entsprechenden
Distanzstücken
einstellbar ist.
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4 zeigt
eine Teilquerschnittansicht einer Aufnahmeplatte 70 einer
alternativen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung. Gemäß dieser Ausführungsform
ist die Aufnahmeplatte 70 bevorzugt einteilig ausgebildet.
Zur Aufnahme des Kolbens 40 der Kolbeneinheit 71,
der in weiten Teilen den gleichen Aufbau wie der Kolben der zuvor
beschriebenen Ausführungsform
aufweist, ist die Aufnahmeplatte 70 in ihren einander gegenüber liegenden
Außenflächen 75 mit
je einer Bohrung 72 versehen, die einen Abschnitt 72a mit
größerem Durchmesser,
einen Abschnitt 72b mit mittlerem Durchmesser und einen
Abschnitt 72c mit kleinerem Durchmesser umfaßt. In den
Abschnitt 72a mit größerem Durchmesser
ist der Abschnitt 40c mit kleinerem Durchmesser des Kolbens 40 eingesetzt.
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Um
ein Herausfallen des Kolbens 40 aus der Bohrung 72 zu
verhindern, ist auch hier jeder Kolben 40 mit Hilfe eines
Halte- bzw. Sicherungselements 74 in seiner Bohrung 72 gesichert.
Bei dem Halteelement 74 handelt es sich vorzugsweise um
einen die Bohrung 72 zumindest teilweise verschließenden ringförmigen Deckel,
der in die Bohrung 72 geschraubt wird. Die Außenkontur
des Deckels 74 entspricht dabei dem Abschnitt 72b mit
mittlerem Durchmesser und dem Abschnitt 72a mit größerem Durchmesser
der Bohrung 72, wobei sich die zum Innern der Bohrung 72 weisende
Stirnfläche
des Halteelementes 74 gegen den zwischen dem Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser 72c und dem Abschnitt mit mittlerem
Durchmesser 72b der Bohrung 72 gebildeten ringförmigen Absatz 76 stützt. In
der den Innenumfang des Halteelementes 74 definierenden
Zylinderfläche 80 ist
der Abschnitt 40b mit kleinerem Durchmesser des Kolbens 40 gehalten.
Die Fläche des
Abschnitts 72c mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 72 und
die Zylinderfläche 80 des
Halteelementes 74 sind rolliert oder gehont, um ein optimales Gleit-Reib-Verhältnis zu
schaffen. Der Kolben 40 ist mit Hilfe von Dichtungen 46 gegenüber dem
Abschnitt 72c mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 72 und
der Zylinderfläche 80 des
Halteelementes 74 abgedichtet. Ferner ist das Halteelement 74 mit
Hilfe einer Dichtung 82 gegenüber dem Abschnitt 72b mit mittlerem
Durchmesser der Bohrung 72 abgedichtet.
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Damit
sich der Kolben aus seiner in 4 gezeigten
Stellung, in der sich die Verschlußnadeln 28 in ihren
Schließpositionen
befinden, aufwärts
bewegen kann, ist die zum Kolben 40 weisende Stirnfläche des
Halteelementes 74 mit einer ringförmigen Nut 84 versehen,
in die ein in der Aufnahmeplatte 70 ausgebildeter Druckluftkanal 86 mündet. Wird
der Kolben 40 über
den Druckluftkanal 86 und die ringförmige Nut 84 mit Druckluft
beaufschlagt, so wird er aufwärts
gedrückt,
bis er an der Endfläche 88 der Bohrung 72 anschlägt. Um den
Kolben 40 aus dieser Position wieder abwärts in die
in 4 dargestellte Stellung zurück zu bewegen, mündet in
der Endfläche 88 ein weiterer
Druckluftkanal 90. Wird der Kolben 40 über den
Druckluftkanal 90 mit Druckluft beaufschlagt, so wird er
entsprechend abwärts
gedrückt.
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Zum
Auswechseln der Verschlußnadel 28 wird
zunächst
der Deckel 74 aus der Bohrung 72 geschraubt, woraufhin
der Kolben 40 aus der Bohrung 72 gezogen werden
kann. Anschließend
kann die Haltebuchse 52 aus dem Kolben 40 entfernt
und die Verschlußnadel 28 entnommen
werden.
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Zur
Kühlung
der Kolbeneinheit 30 umfaßt auch die Aufnahmeplatte 70 entsprechende
Kühlkanäle, die
in 4 jedoch nicht gezeigt sind.
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Die
in 4 dargestellte Ausführungsform der Aufnahmeplatte 70 wird
beispielsweise dann bevorzugt, wenn jede Verschlußnadel 28 unabhängig von
den anderen Verschlußnadeln 28 angesteuert werden
soll.
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Die
Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern in vielfältiger
Weise abwandelbar. So können die
Antriebseinheiten – je
nach Einsatzzweck der Spritzgießvorrichtung – auch als
hydraulische oder elektrische Antriebe ausgebildet sein. Die Aufnahmeplatte 70 in
der Ausführungsform
der 4 kann auch in zwei Teilplatten aufgeteilt sein,
wobei in jeder Teilplatte entsprechende Bohrungen 72 eingebracht sind,
welche die Antriebseinheiten 30 paarweise gegenüberliegend
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
aufnehmen.
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Man
erkennt jedoch, daß die
vorliegende Erfindung eine Spritzgießvorrichtung 10 mit
wenigstens einer mehrere Strömungskanäle 18 aufweisenden Hauptverteilerplatte 16 schafft,
die bevorzugt zentral angeordnet ist und der während des Betriebs der Vorrichtung 10 das
zu verarbeitende Material über
zumindest einen Fluideinlaß 12 zugeführt wird.
Ferner umfaßt
die Spritzgießvorrichtung 10 wenigstens
zwei Nebenverteilerplatten 22, die jeweils mehrere Strömungskanäle 24 aufweisen
und die oberhalb und unterhalb der Hauptverteilerplatte 16 angeordnet
sind, wobei die Strömungskanäle 24 der
jeweiligen Nebenverteilerplatten 22 mit denen der Hauptverteilerplatte 16 strömungstechnisch
verbunden sind.
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Zudem
sind Nadelverschlußdüsen 26 vorgesehen,
die einander gegenüberliegend
in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
angeordnet und mit den Strömungskanälen 24 der
Nebenverteilerplatten 22 strömungstechnisch verbunden sind.
Die Nadelverschlußdüsen 26 weisen
jeweils eine Verschlußnadel 28 zum öffnen und
Schließen einer
Düsenaustrittsöffnung auf,
durch die das zu verarbeitende Material in die Formenhohlräume eingespritzt
wird.
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Zum
Antreiben der Verschlußnadeln 28 sind pneumatisch,
hydraulisch oder elektrisch betriebenen Antriebseinheiten 30 vorgesehen.
Diese bilden beispielsweise Kolbeneinheiten. Sie sind erfindungsgemäß in zumindest
einer separaten Aufnahmeplatte 30, 70 aufgenommen,
die zwischen den Nebenverteilerplatten 22 angeordnet ist.
Ferner sind erfindungsgemäß Mittel 64 zum
Kühlen
und/oder zum thermischen Isolieren der zumindest einen Aufnahmeplatte 30, 70 vorgesehen.
Auf diese Weise wird ein Erwärmen
der Aufnahmeplatte 30, 70 und somit der in dieser
angeordneten Kolbeneinheiten 30 während des Betriebs der Spritzgießvorrichtung 10 sicher verhindert
und entsprechend temperaturbedingte Dichtungs- oder Kolbenführungsprobleme
in Bezug auf die Kolbeneinheiten 30 ausgeschlossen.
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Bevorzugt
sind hierzu in die zumindest eine Aufnahmeplatte 30, 70 Kühlkanäle 64 eingebracht, durch
die während
des Betriebs der Spritzgießvorrichtung 10 ein
Kühlmedium
geleitet werden kann. Natürlich
können
auch andere Kühlmittel
oder thermische Isolationsmittel eingesetzt werden, die dazu geeignet
sind, die Temperatur der zumindest einen Aufnahmeplatte und der
in oder an dieser angeordneten Kolbeneinheiten auf einem gewünschten,
unkritischen Temperaturniveau zu halten. Zur thermischen Isolierung
der Aufnahmeplatte 30, 70 kann zwischen der dieser
und den Nebenverteilerplatten 22 beispielsweise ein Luftspalt
zur Wärmeabfuhr ausgebildet
sein.
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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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- 10
- Spritzgießvorrichtung
- 12
- Fluideinlaßstutzen
- 14
- Bohrung
- 16
- Hauptverteilerplatte
- 18
- Strömungskanal
- 20
- Anschlußelement
- 22
- Nebenverteilerplatte
- 24
- Strömungskanal
- 26
- Nadelverschlußdüse
- 28
- Verschlußnadel
- 30
- Antriebseinheit
- 32
- Aufnahmeplatte
- 34
- Teilplatte
- 35
- Fläche
- 36
- Teilplatte
- 37
- Fläche
- 38
- Dichtung
- 40
- Kolben
- 40a
- Kolbenabschnitt
mit größerem Durchmesser
- 40b
- Kolbenabschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 42
- Bohrung
- 42a
- Bohrungsabschnitt
mit größerem Durchmesser
- 42b
- Bohrungsabschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 44
- ringförmiger Absatz
- 46
- Dichtung
- 48
- Aussparung
- 50
- Kopf
- 52
- Haltebuchse
- 54
- ringförmige Aussparung
- 56
- Druckluftkanal
- 58
- Sprengring
- 60
- Druckluftkanal
- 62
- Auszuggewinde
- 64
- Kühlkanal
- 70
- Aufnahmeplatte
- 71
- Kolbeneinheit
- 72
- Bohrung
- 72a
- Bohrungsabschnitt
mit größerem Durchmesser
- 72b
- Bohrungsabschnitt
mit mittlerem Durchmesser
- 72c
- Bohrungsabschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 74
- Halteelement
- 75
- Fläche
- 76
- Absatz
- 77
- Fläche
- 80
- Zylinderfläche
- 82
- Dichtung
- 84
- Nut
- 86
- Druckluftkanal
- 88
- Endfläche
- 90
- Druckluftkanal