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Verschlußdüse für Spritzgußverarbeitung von Thermoplasten.
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Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 22 08 014.4) Die Erfindung
bezieht sich auf eine Verbesserung und Weiterbildung der im Patent (Patentanmeldung
-P 22 08 0i4.4) geschützten Erfindung.
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Gegenstand des Hauptpatents ist eine Verschlußdüse für die Spritzgußverarbeitung
von Thermoplasten mit einem Ventilverschluß, der sich unter der Einwirkung des Einspritzdruckes
nach Art eines hydraulischen Überdruckventils automatisch öffnet bzw. schließt,
mit einer im Düsenkanal des Düsenkörpers axial verschiebbaren Ventilkörpereinheit,
die- während der Einspritzperiode entgegen der Wirkung der vom Kunststoff umströmten
Feder in Strömungsrichtung des Kunststoffes in Offenstellung steuerbar ist, wobei
eine den Düsenmund bildende, aus Lochscheibe und Dsenmundformstück gebildete Verschlußkanaleinheit
mit einem zylindrischen Verschlußkanal mit dem Düsenkörper lösbar verbunden und
die rückseitig am Schaftkopf abgestützte und vom Düsenkörper umschlossene Feder
an dieser Verschlußkanaleinheit
widergelagert ist und wobei der
zylindrisch ausge'-bildete Ventilkörper' dichtend in den Verschlußkanal und bei
Offenstellung in die Mischkammer eingetaucht ist.
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Bei einer solchen Verschlußdüse, die sich hervorragend bewährt hat,
kann die erforderliche Höhe des Grenzschließdruckés, bei dem der Ventilverschluß
gerade öffnet, durch eine entsprechende Länge des Kompressionsweges der Feder erreicht
werden.
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Es gibt Kunststoffe, die vorteilhafterweise bei hohem- Einspritzdruck
(z.B. 70 atü) in die Gießform eingespritzt werden.
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Andere Kunststoffe sind aufgrund abweichender physikalischer Eigenschaften
bei wesentlich niedrigerem Druck (z.B. 40 atü) zu verarbeiten. Auch die Gestalt
des zu fertigenden Spritzlings kann von Einfluß auf diejenige HOhe des Einspritzdruckes
sein, die als optimal anzusprechen ist. Dem jeweils erforderlichen Einspritzdruck
entspricht ein bestimmter Grenzschließdruck der Verschlußdüse,- bei dessen Überschreiten
der Ventilverschluß aus Verschlußstellung in Offenstellung übergeht.
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Da der Grenzschließdruck einer Verschlußdüse eine konstante Größe
ist, so ist es nach bisheriger Praxis in aller Regel erforderlich, den Spritzzylinder
mit einer anderen Verschlußdüse zu versehen, wenn auf die Verarbeitung eines Kunststoffmaterials
übergegangen werden soll, der einen anderen Grenzschließdruck erfordert oder wenn
aus anderen Gründen ein anderer Grenzschließdruck wünschenswert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußdüse der eingangs
genannten Gattung derart weiterzubilden, daß sie mit einem Minimum an Fertigungsaufwand
und an Bedienungsaufwand auch durch ungeschultes Personal auf unter-Schiedliche
Grenzschließdrücke einstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschlußdüse
ein Satz von zusätzlichen, je mit der Lochscheibe der Verschlußdüse austauschbaren
Lochscheiben zugeordnet ist. deren Außenabmessungen den Außenabmessungen der Lochscheibe
der Verschlußdüse entspre-chen und die unterschiedlich lange zylindrische Verschlflßkanäle
aufweisen.
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Zweckmäßigerwe-ise s-ind die zusätzlichen Lochscheiben derart -gestaltet,
daß sie eine senkrecht- z-um Verschlußkanal s-t-ehende Symmetrieebene aufweisen
Der Ventilschaft weist einen der Lunge der Axialbewegung der Ventilkörpereinheit
entsprechenden vorderseitigen Abschnitt und einen zylindrischen Abschnitt größeren
Durchmessers auf.
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dessen Mantelfläche sich im Abstand von der umschließen'den Feder
befindet.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert Es zeigen: Fig. 1 die Verschlußdüse im Längsschnitt in Verschlußstellung
und Fig.2 und 3 einen Satz- zusätzlicher Lochscheiben.
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Im Düsenkanal 11 des Ddsenkörpers 1 ist die Ventilkörpereinheit 19,3',
3", 3"' axial verschiebbar gelagert. Die Ventil-Körpereinheit umfaßt einen Ventilkörper
eg, einen Vent-ilkörperschaft 3', 3" und einen Schaftkopf 3"', der während der-
Einspritzperiode vom Kunststoff beaufschlagt und mit Durchlässenl5 versehen ist.
Die Ventilkörpereinheit ist während der Einspritzperiode vom Spritzdruck entgegen
der Wirkung der vom Kunst-Stoff umströmenden Feder 9 in Strömungsrichtung-d'es Kunst-Stoffes
in Offenstellung steuerbar. Die Verschlußkanaleinheit 17, 18 besteht aus einer Lochscheibe
17 und einem Düsenmundformstück
18. Die Verschlußkanaleinheit,
die den DUsenk8rper vorne überragt, ist mit dem Düsenkörper lösbar verbunden. Diean
der Schulter 7 des Kopfs 3"'abgestützte und vom Düsenkörper umschlossene Feder 9
ist an der Verschlußkanaleinheit widergelagert. Der zylindrisch ausgebildete Ven'tilk8rperi-9
ist bei Verschlußstellung dichtend in den Verschlußkanal 14 und bei Offenstellung
in die Mischkammer 4 eingetaucht. Die Axialbewegung der Ventilkörpereinheit ist
einerseits durch Anschlag an der Verschlußkanaleinheit und anderèrseits durch Anschlag
an einer Schulter 6 des Dtsenkdrpers 1 begrenzt, Der Ventilschaft 3', 3" welst einen
der Länge der Axialbewegung der Ventilkörpereinheit entsprechenden vorderseitigen
Abschnitt 3' und einen zylindrischen Abschnitt 3" grdßeren Durchmessers auf. Der
Querschnitt des Abschnittes 3" des Ventilschaftes ist so bemessen, daß sich die
Mantelfläche des Ventilschaftes in diesem Abschnitt 3" im Abstand von der Schraubenfeder
9-mit rechteckigem Querschnitt befindet.
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Der zylindrische Verschlußkanal 14 der Lochscheibe 17 geht über trichterförmige
Erweiterung sowohl in den Düsenkanal 11 als auch in die Mischkammer 4 über. Die
Lochscheibe ist zweiseitig symmetrisch. Die Symmetrieebene verläuft senkrecht zur
Düsenachse.
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Der Verschlußdüse gemäß Fig. 1 kommt ein bestimmter Grenzschließdruck
zu, der sich nach der Stärke der Feder 9 und nach dem Kompressicnsweg dieser Feder
bemißt, der zum öffnen des Verschlußventiles zurückzulegen ist.
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Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Lochscheiben 17a, 17b haben
Außenabmessungen, welche den Außenabmessungen der Lochscheibe 17 im fiüsenverschluß
gemäß Fig. i entsprechen.
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Die Länge der zylindrischen VerschlußkanEle 14 dieser Lochscheiben
17a und 17b weicht jedoch von der Länge 14 des Verschlußkanales der Lochscheibe
14 in der Verschlußdüse gemäß
Fig. 1 wesentlich ab. Dank der identischen
Außenabmessungen können die Lochscheiben 17, 17a und 17b usw. mit wenigen Handgriffen
gegeneinander ausgetauscht werden. Bei jeder Lochscheibe 17, 17a oder 17b ist der
Kompressionsweg der Feder 9, der beim überführen der Verschlußdüse aus der Verschlußstellung
in die Offenstellung zurückzulegen ist, ein anderer. Dies bedeutet, daß in jedem
Fall auch der Grenzschließdruck, bei welchem die Verschlußdüse öffnet, ein anderer
ist. Es ist einleuchtend, daß die Länge des Kompressionsweges der Feder 9 nur dadurch
erhöht werden kann, daß der zylindrische Verschlußanal in Richtung zum Düsenmund
hin verlängert wird. Aus Gründen einer leichteren Äuswechslung,d.-h. um die Auswechslung
"narrensicher" zu machen, ist bei den Lochscheiben 17a und 17b gemäß den Figuren
2 und 3 ausgehend vorder Symmetrieebene der zylindrische Verschlußkanal nach beiden
Richtungen gleichmäßig verlängert. Dank dieser Gestaltung ist es bei Auswechslung
gleichgültig, in welcher Position die Lochscheibe 17 eingesetzt wird. Dies ist von
großer Bedeutung, weil es vielfach vorkommt, daß Sprftzgußautomaten von ungeschultem
Personal überwacht oder bedient werden.
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Bei offenem Ventil liegt der Ventilkörper 19 mit Anschlagfläche 21
an der Basis 22 der Mischkammer 4 im Paßsitz an. Der Kunststoff gelangt über Durchlaßnuten
20 des Ventilkörpers 19 aus der Mischkammer 4 in den Ausflußkanal lo.