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Einspritzdüsenanlege für Kunststoff-Spritzguß-Formwerkzeugo Die Erfindung
bezicht sich auf eine Einspritsdüsenenlage, insbesondere für Kunststoffspritsguß-Formwerkzeuge,
die mit zueinander parallelen Trennfugen hinter- oder übereinander angeordnet sind.
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Es sind bereits einspritzdüsenanlagen für senkrecht übereinander angeordnete
Pormwerkzeuge zum Verarbeiten von Kautschukmischungen bekannt. Dabei gcht des Füllen
der formwerkzeuge nacheinander derart vor sich, daß z.B. zuerst des erste Formwerkzeug
gefüllt wird und denn von dem ersten Formwerkzeug aus das zweite Formwerkzeug seine
Füllnng erhält. Werden Formlinge aus Kunststoff gespritzt, dann liegen die Formwerkseuge
im allgemeinen wasgerecht hintereinander. Dabei durchragt eine Verteilerdüse diese
Formwerkzeuge zentral und füllt einzeln nacheinander die Formwerkzeuge. Diese Verfahrensweisen
und Vorrichtungen haben den Nachteil, daß das Kautschuk- oder Kunststoffgut auf
seinem Weg zu den einselnen Formwerkseugen nachteilige
Veränderungen
erleiden könnte, und zwar z.B. durch zu lange Heizstrecken und -zeiten, nachlassende
Drücke, unterschiedliche Mischungs- oder 3earbeitungszustände des Spritzgutes für
die Formlinge einer Formwerkzeuggruppe usf.
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Der Erfindung liegt die Augabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Düsenhauptkanal einer
Verteilerdüse Düsenseitenkanäle von einander gleicher Länge abzweigen. Bei in einer
Formachließvorrichtung angeordneten Spritzguß-Formwerkzeugen und einer Verteilerdüse,
die sich in Schließrichtung der Formschließvcrrichtung und in zentral zu den Forinhohlräumen
verlaufenden juanehmungen der Spritzgieß-Formwerkzeuge und Teile der von der Formschließvorrichtung
beeinflußten For:naufspannplstten erstreckt, ist es erfindungsgemäß weiterhin vorteilhaft,
daß einem jeden von mindestens zwei Formwerkzeugen Angußbuchzen mit konischan Dichtflächen
zugeordnet sind, die mit je einem die Ausmundungen aufweisenden Dichtkegel der Verteilerdüse
zusammenwirken. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, daß Jeweils
eine einzelne von zwei die Angußkanäle eines Spritzguß-Formwerkzeuges mit den Ausmündungen
der Verteilerdüse verbindenden Augußbuchsen in in Formschließrichtung verlaufende
Bchrungen beider Teile eines spritzguß-Formwerkzuges
von einer
der beiden Seiten her eingeführt ist derart, daß die einander benachbarten Stirnflichen
der Angußbuchsen, die Dichtflächen für Dichtkegel der Verteilerdtlse bildend, im
Trennfugenbereich aufeinanderstoßen.
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Ferner bestcht ein Erfindungemerkmal derin, daß Bunde der Angußbuchsen
in Aussparungen der Bohrungen des jeweiligen Spritzgieß-Formwerkzeuges beweglich
und mit Abstand zu den Schultern dieter Aussparungen angeordnet sind. Schließlich
ist ein erfindungsgemäßes Markmal noch dadurch gegeben, daß die von dem Zylinderkopf
der Spritzgießmaschine am weitesten antfernte Angußbuchse auf einem hydraulischen
Widerlager abgestlitzt ist. Weitere Merkmale der Erfindung können den Unteransprüchen
entnommen werden. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß
in zwei Uber- oder hintereinander angeordneten Spritzgießformwerkzeugen od.dgl.
Formlinge unter gleichen Wärme- und Druckverhältnissen sowie bei gleicher Bescheffenheit
des Spritzgutes hergestellt werden können. Dadurch werden übereinstimmende Eigenschaften
von Formlingen erzielt, die mit einem einzigeh Spritzvorgang erzeugt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungabeispiel der Erfindung im Grundzug
dargestellt und zwar zeigen
Fig. 1 und 2 minen durch die Linien
I-I verbundenen und durch Weglassung eines für die Darstellung unwichtigen Bereiches
zwischen den Linien II-II und III-III beschränkten Längsmittelschnitt durch eine
Gruppe von senkrecht zu ihren Trennfuge aufeinanderfolgenden Spritzgieß-Formwerkzeugen
mit einer sich durch diese erstreckenden Verteilerdüse, Fig.3 einen Ouerschnitt
durch die Verteilerdüse nach der Linie B-B der Fig. α 7 und Fig. 4 einen Querschnitt
durch die Verteilerduse nach der Linie A-A der Fig.12.
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Zwischen Formaufspannplatten 1 bis 4 (Fig.1, 2) werden Je nach der
Arbeitslage einer nicht weiter gezeigten, aber an sich bekannten Schließvorrichtung
Spritzgieß-Formwerkzeuge 5, 6 mit den Formteilen 5a, 5b und 6a, 6b geschlossen oder
geöffnet gehalten. Zu den in der Zeichnung weggelassenen Formhohlräumen führen in
die Formteile 5a, 5b bzw. 6a, 6b eingearbeitete Angußkanäle 7, 8.
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Diese Angußkanäle münden in bohrungen 9 bis 12 der Formteile 5s, Sb,
65, 6b mit Einsenkungen 13 bis 16.
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In den mit Einsenkungen 13 bis 16 versehenen Bohrungen 9 bis 12 sind
zumindest in Richtung ihrer Achsen AnguS-buchsen 17 bis 20 beweglich geführt. Dises
Angußbuchsen besitzen M 21 bis 24, die gegenüber Schultern 25 bis 28 der Einsenkungen
13 bis 16 mit Abständen 29 bis 31
angeordnet sind. Die Stirnflächen
der Bunde 21, 22 liegen mit den Außenflächen 33, 34 der Formspannplatten 1, 2 bUndig.
Die Stirnflächen der Bunde 23, 24 sind hingegen zumindert in der Spritzlage gegenüber
den Außenflächen 37, 38 der Formspannplatten 3, 4 zurückgesetzt angeordnet.
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Die Angußchsen 17, 18 bzw. 19, 20 besitzen mit den AnguB-kanälen 7
bzw. e der Spritzgieß-Formwerkzeuge 5 bzw. 6 zumindert in dar @ irklage koaxiale
und bündig verlaufende Angußkanäle 40 bzw. 41, die ihrerseits wiederum an Ausmttndungen
von Düsenkanälen 42, 43 einer Verteilerdüse 44 anliegen. Di. Angußbuchaon 17, 18
bzw. 19, 20 stoßen in den Bereichen der Trennfugen 45, 46 der Spritsgieß-Formwerkseuge
5, 6 mit ihren zueinander gerichteten Stirnfläohen dicht aufeinander. Sich gegenüberliegende
halbe Hchlzylinder bilden dabei die Angußkanäle 40, 41.
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Die Düsenkanäle 42, 43 gchen von Zwischenkanälen 45 (Fig.
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1 bis 3) der Verteilerdüse 44 aus, in die auf halber Länge der Düsenhauptkenal
46 tiber Querkanäle 47 nündet. Zu Ausbilden der Zwischenkanäle 45 und der Querkanäle
sowie aus wärmetechnischen Gründen ist die Verteilerdüse 44 mchrteilig ausgebildet.
Sie besteht aus zwei durch Schrmubengewinde 48 miteinander verbundenen aufeinanderfolgenden
und kegelförmig imeinandergraifenden koaxialen Formstücken 49, 50. Im Formstück
sind parallel zur Achse bzw. zum
Düsenhauptkanal 46 durchgchende
Kanäle eingearbeitet, in die elektrische Heizpatronen 51 (Fig.1, 4) eingesetzt sind.
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Elektrische Zuleitungen 52 führen durch in das Formstück 49 eingslassene
Buchsen 53 zu den Heispatronen.
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Das Pormstiick 50 enthält die DUsenkanäle 42, 43 und besitzt eine
koaxial verlaufende gegenüber dem Düsenhauptkanal wesentlich erweiterte Aufbohrung
54, in die ein Paßstück 55 aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff, z.B.
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einer Kupfer-Beryllium-Legierung, eingepreßt ist. Dieses Paßstück
enthält die Querkanäle 47 und begrenzt die längs in es eingesohnittenen Zwischenkanäle
5. Das paßstück 55 besitzt zwei Kreisvollkegelflächen 56, 57, auf denen diesen entsprechend
ausgebildete Kreishchlkegelflächen 58, 59 der Angußbuchzen 17 bis 20 abdichtend
aufsitzen.
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In die Kreiskegelvollflächen 56, 57 den die nkanäle 42, 43 der Zwischenkacäle
45.
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Die unter an sich bekannten und - in Spritarichtung geschen - hinter
dem Zylinderkopf der Spritzgießmaschine ansetzende hydraulische Druckkraft preßt
die Kreisvollkegelflächen 56, 57 der Verteilerdßse 44 gegen die Kreishohlkegelflächen
58, 59 der Angußbuchsen 17, 18 und 19, 20, von denn zumindest bei dem Spritz- und
Härtungs-bzw. Vernetzungsvorgang eines Formlings die Angußbuchsen 17, 18 von den
Formspannplatten 1, 2 ebenfalls zusammengepreßt werden.
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Dem Uber die Kreisvollkegelfläche 57 auf die Angußbuchsen 19, 20 und
der Kreishohlkegelflächen 56, 59 ausgeUbten Druck wirkt ein hydraulisches Widerlager
60 (Fig.2) entgegen. Dieses Widerlager besteht aus einem Kolben 61, der zusammen
mit Kolbenringen 62 in einem Zylinder 63 sitzt, welcher in der Formspannplatte 1
sitzt und auf dieser befertigt ist. Auf einem Absatz 64 des Kolben sitzen Tellers
federn od. dgl. 65, die sich auf einer topfartigen Ausparung 66 der Angußbuchse
20 abstützen. Auf die den Tellerfedern entgegengesetzte Stirnfläche 67, die etwas
vertieft gestaltet sein kann, wirkt das Druckmedium, z.B.
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Drucköl, ein. Dieses Drucköl wird dem Hohlraum 68 zwirohen der Stirnfläche
67 des Kolben. 61 und dem Boden des Zylinders 63 duroh Kanäle 70 bis 73 zugeführt,
die in die Formaufspannplatte 4 eingearbeitet sind. Davon ist der Kanal 71 von außen
her durch einen Schraubstopfen verschlossen. Der Kanal 72 mündet von dem Kanal 71
herkonmend in einen in die Poraaufspannplatte 4 eingalassenen Zylinder 7X, in dem
ein topfartig ausgebildeter Regelkolben 75 fUr die Druckölmenge sitzt. Der Zylinder
74 liegt unter Zwischenlage einer dichtungsscheibe auf dom Boden 76 einer aussenkung
77 der Formaufspannplatte 4 auf und ist auf dieser durch eine hutmutteränlich geformte
Schraube 78, die in das Innengewinde einer zur ussenkung 77 koaxialen weiteren Aussenkung
79 eingreift, befestigt. In dom Hohlraum 80 des topfartig ausgebildeten Regelkolbene
75 sitzt eine Schraubendruckfeder 81, deren
freies Ende auf dem
Boden 76 der Auslenkung 77 abgestützt ist. Im Bereich des Bodens des Hohlraume 80
des topfartig ausgebildeten Regelkolbens 75 durchbricht ein Kanal 82 die Wandung
des Regelkolbens 75. Ein zapfenförmiger Aneatz 83 des Regelkolbens 75 durchragt
frei den Boden der hutmutterähnlich geformten Schraube 73 und reicht gleich dieser
in eine Aussparung 84 der Pormaufspannplatte 3 hinein. Ein aus der hutmutterähnlich
geformten Schraube 78 austretender Teil des zepfenförmigen Ansatzes 83 ragt außerdem
in ein zu ihm koaxiales Schraubenloch 84 der Formaufspannplatte 3 hin und sitzt
dort normalerweise auf einer madenförmigen Stellschraube 85 auf, durch die die Lage
der Regelkolbens 75 im Zylinder 74 eingestellt werden kann. Diese Stellschraube
kann in jeder Einstellung durch eine Klemmschraube 86 und ein zwischengelegtes KupferstUck
87 festgelegt werden. Wird die Formspannplatte 4 von der Formspannplatte 3 ahgehoben,
so verschiebt die Schraubendruckfeder 81 den Regelkolben 75 zur Formspannplatte
3 hin und bringt den Kanal 82 in fluchtende Übereinstimmung mit dem Kanal 73, der
dt.
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Wandung des Zylinders 74 durchsetzt. Der Kanal 73 geht von einem Vorratsbchälter
88, der in der Formspannplatte 4 enthalten ist, aus und vermittelt die Auffüllung
bzw. Nachfüllung der Hohlräume 82, 80, 72, 71, 70 und 68 mit Drucköl.
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Die Wirkungsweise der EinspritzdUs.nanlage ist folgende: Ist noch
keine Einspritzung in die Spritzgieß-Formwe zeuge 5, 6 erfolgt, dann wird die Verteilerdüse
44 in die Formwerkzeuggruppe, die hier aus nur zwei Spritzgieß-Formwerkzeugen bestcht,
eingeführt (vgl. Fig.1 bis 4) und verbleibt dort unter dem auf ihr lastenden hydrsulischen
Druck. Bei jedem Spritzstoß gelangt die Stoffmischung, hier s.B. eine Kunststoffschmelze,
durch die Kanäle 46, 47, 45, 42, 43 gleichzeitig in die Hchlräume der Spritzgieß-Formwerkzeuge
5 und 6. Der dichtungsdruck wird dabei zwischen der Kreisvollkegelfläche 56 und
den angußbuchsen 17, 18 von dem von der spritzgießmaschine ausgchenden und auf die
Verteilerdüse 44 einwirkenden hydraulischen Druck ausgeübt. Der Auspreßdruck zwischen
der Kreisvollkegelfläche 57 und don Angußbuchsen 19, 20 wird erLnsond au den vorerwähnten
Druckverhältnissen von dem hydraulischen Widerlager 60 mit Tellerfedern 65 bewirkt.
bei sind die von den Angußbuchsen 19, 20 surückzulegende Wege kleiner als deren
Abstände von den Schultern 27, 28, der benachbarten Wandung der Formspannplatte
3 und din Zylinderkörper 63. Sind die Pormaufspannplstten 2 bis 4 (Fig. 1) von der
Formaufspannplatte 1 usf. zur Entnahme des gespritzten Formlinge abgchoben worden,
dann tritt die Verteilerdüse 44 unter dem Druck ihrer in der Spritzgießmaschine
vorgesehenen Hydraulik um eine Strecke 89, die durch den Abstand von zwei Anschlägen
90,
91 der Zentrierplatte 92 der festen Pormaufapannplatte 1 und
des Formstücke 49 der Verteilerdüse 44 gegeben ist, tiefer in das Formenaggreget
hinein. Der Abstand 29 zwischen Angußbuchse 17 und Pormspannplatte 18 ist dabei
größer als diese Strecke, daß die Abdichtfläche (56) drucklos bleibt. Dasselbe ist
dann zwischen den Teilen 19 und der Dichtfläche (57) der Vertsilerdüse auch deshalb
der Fall, weil der Hubweg der Teile 2 bis 4 usf. größer als die Strecke 89 ist.