DE2362162A1

DE2362162A1 - Heisskanal-spritzgusswerkzeug

Info

Publication number: DE2362162A1
Application number: DE2362162A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Strack Norma GmbH
Current assignee: Strack Norma GmbH
Priority date: 1973-12-14
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1975-06-19

Description

DR. ING. DIPL. PHYS. H. STURIES

patentanwälte „

Dipl. ing. p. eichler 2362162

56 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 29

Firma Strack-Norma GmbH, 56 Wuppertal 1, Friedrich-Ebert-Str.109

"Heißkanal-Spritzgußwerkzeug" (1. Zusatz zur Patentanmeldung P 21 60 535.6)

Gegenstand der Patentanmeldung P 21 60 535.6 ist ein Heißkanal-Spritzgußwerkzeug mit einer zwischen einer Form- und Aufspannplatte angeordneten, beheizbaren Heißkanalverteilerplatte, die mit glatt durchgehenden Zylinderbohrungen und darin sitzenden, mittels die Zylinderbohrungsränder hintergreifender Einspannflansche und sich unmittelbar an der Aufspannplatte abstützender Spannmuttern gehaltenen Kernzylindern versehen ist, die je einen eingeschraubten, in den jeweiligen Düsenkörper der Formplatte hineinragenden Wärmeleitkern tragen, der von einem ventillosen Masseleitkanal axial durchsetzt und mit einer in die Düsenöffnung hineinragenden Nadelspitze versehen ist.

Ein solches Heißkanal-Spritzgußwerkzeug zeichnet sich vor allem durch seinen kompakten, aus der Verteilerplatte sowie den darin sorgfältig eingepaßten Kernzylindern mit den darin verschraubten Wärmeleitkernen bestehenden Heißkanalblock aus, der sowohl für eine gleichmäßige Wärmeverteilung als ·

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auch für eine optimale Ableitung der erheblichen Druckkräfte sorgt und damit weitestgehend verziehungs- bzw. verwerfungsfrei ist und bei dem zugleich auch die Masseleitkanäle in bestmöglicher Weise abgedichtet sind. Darüber hinaus läßt sich der gesamte, exakt dimensionierte Heißkanalblock zwischen der Form- und der Aufspannplatte sehr leicht montieren b zw. ausb auen.

Bei der Hauptanmeldung gehört die in die Düsenöffnung hineinragende Nadelspitze zu einem kurzen, in der Spitze des Wärmeleitkerns fest eingebetteten Stahlstift, der für eine gute Wärmeübertragung von dem vorteilhaft aus Silber bestehenden Wärmeleitkern zu der Düsenöffnung bzw. der hier gelegenen Angußstelle dienen soll. Der Stahlstift bzw. die Nadelspitze steht dabei geringfügig, nämlich etwa um 0,3 mm aus der Düsenöffnung vor und reicht in die Formhöhlung hinein. Die Stahlnadel bzw. Nadelspitze hat aber nicht nur die Aufgabe, für die vorgenannte Wärmeübertragung zu sorgen, sondern sie bestimmt zugleich auch das Aussehen des Angußpunktes am Spritzteil. Durch die im Wärmeleitkern unveränderlich eingesetzte Stahlspitze ist bei gleichbleibender Düsenöffnung der Angußpunkt von vornherein festgelegt. Je nach Art und Type der Spritzgußmasse fällt aber der Anguß- bzw. Anspritzpunkt recht verschieden aus, wobei er zuweilen recht deutlich sichtbar wird, was für die Qualität der Spritzgußteile nachteilig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach der Hauptpatentanmeldung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß die mit

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ihm zu erzeugenden Spritzgußteile einen nahezu unerkennbaren bzw. praktisch unsichtbaren Änspritzpunkt erhalten, mithin von entsprechend hoher Qualität sind. Diese Aufgabe wird in Weiterentwicklung des Heißkanar-Spritzgußwerkzeuges nach der Hauptanmeldung durch die vorliegende Zusatzerfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß"die Nadelspitze zu einer den Masseleitkanal des Wärmleitkerns und den Kernzylinder axial durchsetzenden, in letzterem einstellbar gelagerten Verstellnadel gehört. Durch diese den gesamten Wärmeleitkern und den-·Kern-. zylinder durchsetzende Verstellnadel kann die Nadelspitze in der Düsenöffnung so eingestellt werden, daß die Spritzgußteile

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unabhängig von ihrer jeweiligen Kunststoffart und -beschaffenheit jeweils mit kleinstmöglichem Anspritzpunkt hergestellt werden können. Es wird also die Verstellnadei in Abhängigkeit von der jeweils zur Anwendung gelangenden Kunststoffart und -beschaffenheit im Kernzylinder entsprechend eingestellt.

Die Verstellnadel kann an ihrem der Spitze gegen- . überliegenden Ende mit einem verbreiterten Kopf versehen sein, der sich einerseits an einer im äußeren Ende des Kernzylinders gelagerten Einstellschraube und andererseits an einer in der Kernzylinderspannmutter gelegenen Konterschraube abstützt. Auf diese Weise kann eine sehr genaue / stufenlose Feineinstellung der Verstellnadel vorgenommen werden.

Um eine dauerhafte, ungewollte Veränderungen ,ausschließende Einstellung zu gewährleisten, ist die Verstellnadel in ihren verschiedenen Einstellagen vorteilhaft arretierbar .

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Es sei hier erwähnt, daß die nach der vorliegenden Zusatzerfindung vorgesehene Verstellnadel nicht mit den bei Heißkanal-Spritzgußwerkzeugen anderer Gattung bekanntgewordenen Ventilnadeln zu vergleichen sind, die zwar ebenfalls eine in die Düsenöffnung hineinragende Nadelspitze aufweisen, jedoch unter dem Druck von Ventilfedern stehen und die Düsenöffnung normalerweise ganz verschließen und sie nur dann öffnen, wenn die Spritzmasse in den Kernzylinder bzw. den Wärmeleitkern einströmt und dabei die kolbenartig ausgebildete Ventilnadel entgegen dem Ventilfederdruck in ihre öffnungsstellung drückt. Dabei wird also die Düsenöffnung beijedem Spritzvorgang durch die dann beaufschlagte Ventilnadel geöffnet und danach jeweils wieder verschlossen, wodurch ein Nachlaufen bestimmter Kunststoffmassen verhinfert werden kann.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß gestalteter Heißkanal-Spritzgußwerkzeuge in jeweils geschnittener Teilansicht dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit durch einen Klemmkonus arretierbarer Verstellnadel,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform mit durch eine Lochscheibe arretierbarer Verstellnadel und

Fig. 4 eine zu Fig. 3 gehörige Aufsicht auf die Lochscheibe.

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Das in Fig. 1 abgebildete Heißkanal-Spritzgußwerkzeug besteht im wesentlichen aus der mehrere eingesetzte Düsenkörper 1 enthaltenden Formplatte 2, der Aufspannplatte 3 und der zwischen den vorerwähnten Platten,angeordneten beheizbaren Heißkanal-Verteilerplatte 4 sowie nicht dargestellten Distanzplatten. Die Verteilerplatte ist mit mehreren glatt durchlaufenden, also unabgestuften Bohrungen 5 versehen, in die jeweils ein Kernzylinder 6 eingepaßt ist, der die Ränder der Zylinderbohrung 5 mit seinem Einspannflansch 6" einerseits sowie einer entsprechend vorspringenden, aufgeschraubten Spannmutter 7 andererseits hintergreift. Die Spannmutter 7 stützt sich unmittelbar an der Aufspannplatte 3 ab.

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Im Kernzylinder 6 ist eine Gewindebohrung 6'¹ vorgesehen, in die der mit einem entsprechenden Gewindeteil 8¹ versehene Wärmeleitkern 8 eingeschraubt ist. Dieser Wärmeleitkern 8 besteht vorzugsweise aus Silber, also aus einem besonders gut wärmeleitenden Material. Der Wärmeleitkern 8 wird

axial von dem ventillosen Masseleitkanal 9 durchsetzt, der · einerseits an den rechtwinklig abgebogenen Masseleitkanal 6''' im Kernzylinder 6 anschließt und andererseits über die beiden Zweigkanäle 9' in den zwischen dein Wärmeleitkern 8 und dem Düsenkörper 1 vorhandenen Zwischenraum 10 einmündet, der sich zu Beginn des Spritzvorganges mit Spritzmasse füllt, die darin größtenteils erstarrt und somit für die weiteren Spritzvorgänge eine gute Wärmeisolierung zwischen dem Wärmeleitkern und dem möglichst kühl zu haltenden Düsenkörper 1 bildet.

Durch den Masseleitkanal 9 des Wärmeleitkerns 8 und auch durch den Kernzylinder 6 erstreckt sich die in letzterem einstellbar gelagerte Verstellnadel 11, die vorzugsweise aus Stahl besteht. Mit ihrer Spitze 11' ragt die Verstellnadel 11 in die im Düsenkörper 1 vorhandene Düsenöffnung I¹ hinein. An ihrem anderen Ende ist die Verstellnadel 11 mit einem verbreiterten Kopf II¹¹ versehen, der sich einerseits an der im Kernzylinder 6 sitzenden Einstellschraube 12 und andererseits an der in der Spannmutter 7 sitzenden Konterschraube 13 abstützt. Sowohl die Einstellschraube 12 als auch die Konterschraube 13 sind jeweils mit einer Innenmehrkantöffnung 12' bzw. 13' versehen, die vorzugsweise gleichgestaltet sind,

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also mit ein und demselben Einsteckschlüssel betätigt werden können. Durch entsprechendes axiales Einstellen der VerstelL-nadel 11 durch die Einstellschraube 12 und die Konterschraube 13 kann die Spitze 11' der Verstellnadel in bezug auf die .Düsenöffnung I¹ und auch in bezug auf den Formhohlraum so eingestellt werden, daß das Spritzgußteil unabhängig von seiner Kunststoffbeschaffenheit stets mit kleinstmöglichem Anspritzpunkt erzeugt werden kann. .

Um den Wärmeleitkern 8 gegen Wärmeverluste weitestgehend zu schützen und ihn so lang wie möglich ausbilden zu können, ist er in der Nähe seiner Oberfläche mit einer wärmeisolierenden Ringkammer 14 versehen. Diese vorzugsweise mit Luft als gutem Wärmeisoliermedium gefüllte Ringkammer 14 wird durch eine entsprechende zylindrische Ausdrehung an der Oberfläche des Wärmeleitkerns 8 gebildet, die nach außen durch die Hülse 15. abgedeckt ist. Letztere besteht aus Stahl, insbesondere aus V2A-Stahl. Durch diese mit Luft gefüllte .Ringkammer .14 wird zusätzlich zu der Wärmeisolierung, die durch die im Zwischenraum 10 vorhandene teilweise erstarrte Spritzgußmasse gebildet wird, eine weitere wirksame Wärmeisolierung des Wärmeleitkerns 8 gewährleistet, so daß letzterer auch verhältnismäßig lang ausgebildet werden bzw. tief in den Düsenkörper 1 hineinragen kann, ohne dazu mit einer zusätzlichen elektrischen Stab- oder Ringbeheizung ausgerüstet sein zu müssen.

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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel gleicht weitgehend dem vorbeschriebenen, in Fig. 1 dargestellten, wobei die übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Allerdings ist hier die Verstellnadel 11 in ihren verschiedenen Einstellagen arretierbar, um ungewollte Nadelverstellungen oder Lockerungen mit Sicherheit auszuschließen. Zu diesem Zweck ist ein den Schaft der Nadel 11 umgreifender Klemmkonus 23 vorgesehen, der in der äußeren Aussparung 6 im Kernzylinder untergebracht ist und dort aufliegt. Dieser Klemmkonus 23 kann durch die im Kernzylinder 6 gelagerte Stellschraube 22, die mit einer entsprechenden Gegenkonusflache 22' versehen ist, zusammengedrückt, d. h. klemmend gegen den Schaft der Verstellnadel gedrückt werden. Das kann im Rahmen der Eigenelasti.zität des Klemmkonus 23 oder auch dadurch geschehen, daß letzterer geschlitzt ist. Die Verstellnadel 11 wird zunächst durch entsprechend weites Einschrauben ihres mit einem Innenvielkant II¹¹¹ versehenen Schraubkopfes II¹¹ in der Schraube 22 in die gewünschte Einstellage gebracht. Sodann erfolgt die Arretierung durch Anziehen der Stellschraube 22 mittels eines entsprechenden Steckschlüssels, der in die Innenvielkantöffnung 22'' der Schraube 22 eingesetzt wird. Durch Anziehen der Schraube 22 wird der Klemmkonus 23 gespannt und dadurch die Verstellnadel 11 klemmarretiert.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Heißkanal-Spritzgußwerkzeug ist zur Armierung der Nadel 11 auf deren

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Kopfende 11 eine Stellschraube 32 befestigt, beispielsweise durch Hartlötung. Diese Schraube 32 ist in einer im äußeren Ende des Kernzylinders 6 vorhandenen Gewindebohrung 6 gelagert. Außen trägt die Schraube 32 eine mit ihr fest verbundene, z. B. verlötete oder verschweißte Lochscheibe 34, die mit über ihren.Teilungsumfang gleichmäßig verteilt angeordneten Löchern 34' versehen ist. Jedes dieser Löcher 34V kann durch entsprechendes Drehverstellen der Lochscheibe bzw. der damit verbundenen Verstellnadel 11 wahlweise mit einer im Kernzylinder 6 vorhandene! Arretierbohrung zur Deckung gebracht und damit durch einen eingesetzten Arretierstift in Gestalt der Stiftschraube 33 unverdrehbar verbunden werden. Zur Halterung der Stiftschraube 33 können die Arretierbohrung 35 und/oder auch die Löcher 34" in der Scheibe 34 mit entsprechendem Innengewinde versehen sein. Durch die Stiftschraube 33 kann die Verstellnadel"11 in ihren verschiedenen Dreh- und damit auch Axial-Einstellagen feinstufig arretiert werden. Zum Beispiel kann bei fünf Löchern 34V in der Scheibe 34 und einer Steigung des Gewindes der Stellschraube 32 von o,5 mm eine Stufeneinstellung von je o,l mm erreicht werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug mit einer zwischen einer Formund einer Aufspannplatte angeordneten, beheizbaren Heißkanalverteilerplatte, die mit glatt durchgehenden Zylinderbohrungen und darin sitzenden, mittels die Zylinderbohrungsränder hintergreifender Einspannflansche und sich unmittelbar an der Aufspannplatte abstützender Spannmuttern gehaltenen Kernzylindern versehen ist, die je einen eingeschraubten, in den jeweiligen Düsenkörper der Formplatte hineinragenden Wärmeleitkern tragen, der von einem ventillosen Masseleitkanal axial durchsetzt und mit einer in die Düsenöffnung hineinragenden Nadelspitze versehen ist, nach Patentanmeldung P 21 6o 535.6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelspitze (II¹) zu einer den Masseleitkanal (9) des Wärmeleitkerns (8) und den Kernzylinder (6) axial durchsetzenden, in letzterem einstellbar gelagerten Verstellnadel (11) gehört.

2. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstellnadel (11) an ihrem der Spitze (H') gegenüberliegenden Ende einen verbreiterten Kopf (H'¹) besitzt, der sich einerseits an einer im äußeren Ende des Kernzylinders (6) gelagerten Einstellschraube (12) und andererseits an einer in der Kernzylinder-Spannmutter (7) sitzenden Konterschraube (13) abstützt.

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3. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Einstellschraube (12) und die Konterschraube (13) mit je einer gleich gestalteten Innenmehrkantöffnung (12' bzw. 13V) zum Ansetzen eines entsprechenden Stellschlüssels versehen · sind. -

4. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellnadel (11) aus Stahl besteht. .

5. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geke.n'n-ze. i c h η e t ,daß die Verstellnadel (11) in ihren verschiedenen Einstellagen arretierbar ist. . ■_:

6. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 5, d a d u r c h gekennz ei ohne t', daß die Arretierung der Verstellnadel (11) durch einen ihren Schaft umgreifenden, in einer außen liegenden Aussparung (6 ) im Kernzylinder

(6) aufliegenden Klemmkonus (23) erfolgt, der durch eine im Kernzylinder (6) gelagerte Stellschraube (22) mit entsprechender Gegenkonusflache (22') zusammenzudrücken ist,

7.Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 5, d a d u r c h gekennzeichnet , daß zur Arretierung der Verstellnadel· (11) auf deren Kopfende (11 ) eine Stellschraube (32) befestigt ist, die in einer im äußeren Ende

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des Kernzylinders (6) vorhandenen Gewindebohrung (6 ) gelagert und in ihren verschiedenen Dreheinstellagen durch einen Arretierstift (33) zu sichern ist.

8. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Stellschraube (32) außen eine mit ihr fest verbundene Lochscheibe (34) trägt, wobei der Arretierstift (33) wahlweise in eines ihrer Löcher C34') und in eine im äußeren Stirnende des Kernzylinders (6) vorhandene Arretierbohrung (35) einzusetzen ist.

9. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierstift (33) als Stiftschraube ausgebildet ist und die Löcher (34¹) in der Lochscheibe (34) und/oder die im Kernzylinder (5) vorhandene Arretierbohrung (35) mit entsprechendem Gewinde versehen sind.

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