DE2544879A1

DE2544879A1 - Mehrteiliger verteilerkopf zur ueberfuehrung eines kunstharzes von einer kunstharzquelle zu mehreren spritzgiessduesen

Info

Publication number: DE2544879A1
Application number: DE19752544879
Authority: DE
Inventors: Siegfried Shankar Roy
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Can Co Inc
Priority date: 1974-11-05
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1976-05-06
Also published as: US3923209A; BR7506828A; IT1043315B; CA1059716A; ATA793875A; SE7509942L; TR19003A; CH592517A5; IL48258A; DK468275A; AT344981B; AU8489375A; JPS5161559A; NO753103L; GB1481286A; SU663282A3; ZA756442B; NL7512305A; SE404894B; BE834877A

Description

19 3 f

Γ~ PATENTANWÄLTE /5 44 Q /9 ~l

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Continental Can Company, Inc., 633, Third Avenue, New York 17, N.Y./USA

"Mehrteiliger Verteilerkopf zur Überführung eines Kunstharzes von einer Kunstharzquelle zu mehreren Spritzgießdüsen"

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Verteilerkopf zur Überführung eines Kunstharzes in fließfähigem Zustand von einer Kunstharzquelle zu mehreren Spritzgießdüsen einer Spritzgußmaschine, bei dem in dem Verteilerkopf für jede Spritzgießdüse ein Spritzgießkanal im Bereich der Teilungsebene des Kopfes angeordnet ist.

Spritzgießmaschinen, bei denen mehrere Formen gleichzeitig gefüllt werden, verwenden üblicherweise einen Spritzkanalverteiler, um das Material, das verarbeitet werden soll, den Spritzgußdüsen zuzuführen. Der Verteiler wird üblicherweise aus einem einzigen Block hergestellt, in welchen Zuführungskanäle von der äußeren Fläche eingebohrt werden. Das Innere dieser Bohrungen ist praktisch unzugänglich, so daß Modifikationen, Anpassungen oder Feinbearbeitungen nicht möglich sind. Auch gestaltet sich das Säubern der Zuführungskanäle schwierig und zeitraubend. Wenn, wie das üblich ist,

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Richtungswechsel erforderlich sind, muß jeder Zuführungskanal aus zwei oder mehr sich schneidenden Bohrungen gebildet werden. Dadurch ergeben sich abrupte Richtungswechsel für die Strömung. Bestimmte Polymere sind außerordentlich empfindlich, und zwar negativ empfindlich gegen solche Veränderungen oder die sich daraus ergebenden Turbulenzen.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, geteilte Verteilerblöcke vorzusehen, welche aus zv/ei Blockhälften bestehen, die zusammengeklemmt oder aneinander befestigt sind. Die Hälfte aller Verteilerkanäle ist dabei in einer der Grenzflächen der Verteilerhälften in Form einer Ausnehmung oder eines Kanales eingearbeitet. Die Längsachse der Kanäle liegt damit normalerweise in einer einzigen Ebene, und zwar im Bereich der Grenzfläche der beiden Verteilerblockhälften. Dadurch ergeben sich für die Gestaltung der Kanäle sowie für das Verteilungsmuster außerordentlich enge Grenzen. Von größerer Bedeutung ist die Tatsache, daß der innere Druck, der auf die Wände der Verteilerkanäle wirkt, dazu neigt, die Verteilerblockhälften auseinanderzudrängen. Daher sind relativ große Klemmkräfte erforderlich, um das Auftreten von Leckstellen zu verhindern. Das Problem wird besonders akut im Hinblick auf die Tatsache, daß relativ große innere Drücke ver-

P wendet werden, die im Bereich von 700 bis 1750 kg pro cm und höher liegen können. Solche Drücke können notwendig oder wünschenswert sein, wenn bestimmte synthetische Harze und/oder bestimmte Spritzformtechniken angewendet werden.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mehrteiligen Verteilerkopf der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Probleme vermieden werden und bei einfachem Aufbau und bei besonders einfacher Herstellung eine besonders gleichmäßige Verteilung der auch bei hohen Drücken auftretenden Kräfte erzielt wird, so daß eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet wird, während gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen werden soll, um die Strömung durch den Verteilerkanal zu jeder Spritzgußdüse je nach den gewünschten Verhältnissen genau und zuverlässig anpassen zu können, ohne daß irgendwelche Störungen für die Strömung in Kauf genommen werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteilerkopf eine Nabe mit einer äußeren Stützfläche und einer mit der Kunstharzquelle in Verbindung stehenden Ausnehmung sowie eine Mehrzahl von mit der Ausnehmung verbundenen öffnungen aufweist, daß weiterhin die Nabe von einem Satz aus mehreren sektorförmigen Elementen umgeben ist, die mit komplementären Flächen an der Stützfläche anliegen und jeweils von zwei radial verlaufenden Seitenflächen und zwei Stützflächen sowie einer radial außenliegenden Außenfläche begrenzt sind, wobei die einander zugewandten Seitenflächen von zwei benachbarten sektorförmigen Elementen in Eingriff stehen und jeweils eine langgestreckte Ausnehmung aufweisen, die zusammen jeweils einen Zuführungskanal für die Spritzgußmasse bilden, dessen Einlaßöffnung mit einer Öffnung in der Nabe in Verbindung steht und dessen Auslaßöffnung in eine Stirn-

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fläche mündet, und daß schließlich der Satz von sektorförmigen Elementen von einem Klemmring eingeschlossen ist, dessen Innenfläche zu der Außenfläche der Elemente komplementär ausgebildet ist und mit dieser in Eingriff steht.

Es ist an sich bekannt, daß man bei der Erzeugung sehr hoher Drücke in einem zentralen hohlen Rohr, das von Kolben eingeschlossen ist, in der Weise den Druck zuverlässig abfangen kann, daß man das hohle Rohr von außen durch sektorförmige Elemente abstützt, die auf ihrer radial außenliegenden Seite durch einen gemeinsamen Klemmring abgestützt sind. Eei dieser bekannten Vorrichtung (US-PS 2 55¹I 499) handelt es sich jedoch nur um eine Einrichtung zur Erzeugung von sehr hohen Drücken, ohne daß eine Strömung des Druckmediums vorgesehen ist.

Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung einen mehrteiligen Verteilerkopf für Spritzgießmaschinen. Der neue mehrteilige Verteilerkopf gestattet einen vollständigen Zugang zum Inneren der Verteilerkanäle. Damit wird es möglich, diese Verteilerkanäle mit höchster Genauigkeit zu bearbeiten, und zwar in jeder gewünschten Gestalt und in jedem gewünschten Verlauf, wobei Richtungsänderungen auch ohne abrupten übergang ohne weiteres möglich sind. Auch können die Verteilerkanäle jeweils mit sich ändernden Querschnittsabmessungen entlang ihrer Länge oder mit inneren Vorsprüngen, Prallplatten oder dgl. Elementen versehen werden, welche entweder eine turbulente Strömung erzeugen oder eine laminare Strömung unterstützen.- Auch können Einsätze eingearbeitet werden,

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die aus bestimmtem geeignetem Material bestehen und eine bestimmte innere Gestaltung aufweisen. Auch lassen sich in die eingearbeiteten Ausnehmungen einstückige rohrförmige Hülsen einsetzen, welche eine vollständige Abdichtung in Längsrichtung gewährleisten. Auch ist das Säubern der Ausnehmungen nicht nur bequem, sondern läßt sich auch mit großer Gründlichkeit durchführen, Ein besonderer Vorteil liegt weiterhin darin, daß aufgrund der neuen Ausbildung jeder Verteilerkanal in einer anderen Grenzfläche zu liegen kommt. Dadurch steht genügend Platz zur Verfügung, um allen Möglichkeiten für die Gestaltung und Führung des Verteilerkanales Rechnungfeu tragen, ohne durch benachbarte Verteilerkanäle behindert zu werden.

Durch die Verteilung der Verteilerkanäle in unterschiedliche Grenzflächen, die ihrerseits wieder in einem bestimmten gleichförmigen Muster angeordnet sind, erhält man eine außerordentlich gleichförmige Verteilung der entstehenden Drücke. Außerdem können alle Verteilerkanäle gleiche Längen und Querschnitte erhalten, so daß sich an jeder Spritzgußdüse der gleiche Materialdruek einstellt. Dies beruht darauf, daß bei gleicher Ausbildung und Länge der Kanäle in jedem Kanal der gleiche Druckabfall auftritt. Dies ist ein wichtiger Punkt für die Gewährleistung einer gleichförmigen Ausformung des Materials an allen vorhandenen Spritzgußdüsen.

Zweekmäßigerweise ist dafür Sorge getragen, daß jede relative Bewegung zwischen der Nabe und den sektorförmigen Elementen in we-

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nigstens einer axialen Richtung unterbunden ist. Zu diesem Zweck kann die Nabe einen Flansch aufweisen, der sich radial nach außen erstreckt und eine Stützfläche z"um Angreifen einer Stirnfläche der sektorförmigen Elemente bildet. An der Nabe kann ein Halteelement befestigt sein, welches seinerseits an der anderen Stirnfläche der sektorförmigen Elemente angreift, um diese vollständig in axialer Richtung zu sichern.

Die Nabe kann zu diesem Zweck eine Verlängerung von vermindertem Querschnitt aufweisen, v/elche über die Stirnfläche oder die Ebene der Stirnflächen der sektorförmigen Elemente vorspringt, wobei der Verteilerkopf einen Haltering aufweist, der auf die Nabenverlängerung bis zur Berührung mit den Stirnflächen der sektorförmigen Elemente aufschiebbar ist und der an der Nabe gegen axiale Bewegungen festgelegt werden kann.

Die seitlichen Flächen jedes sektorförmigen Elementes sind im wesentlichen eben und werden durchschnitten durch die langgestreckten, zum Verteilerkanal gehörenden Ausnehmungen, welche die Flächen in zwei in der gleichen Ebene liegende Flächenabschnitte unterteilen, die auf entgegengesetzten Seiten der Ausnehmungen liegen, wobei zweckmäßigerweise jeder Flächenabschnitt im wesentlichen in fortgesetztem Eingriff mit dem korrespondierenden Flächenabschnitt des benachbarten sektorförmigen Elementes steht.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht, teilweise im Querschnitt, eines mehrteiligen Verteilerkopfes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 im größeren Maßstab einen die Achse des Kopfes enthaltenden Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 in einem Ausschnitt die Frontansicht des Verteilerkopfes nach Fig. 1 und

Fig. 4 in einer Seitenansicht bei teilweise demontiertem Verteilerkopf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das bevorzugte in den Fig. 1-3 gezeigte Ausführungsbeispiel für einen mehrteiligen Verteilerkopf 10 zeigt, daß dieser im wesentlichen aus einer Mehrzahl von sektorförmigen Elementen 12 besteht, die zwischen einem Klemmring 14 und einer Nabe 16 angeordnet sind.

Im dargestellten Beispiel sind 6 sektorförmige Elemente 12 vorgesehen. Es können aber auch andere Zahlen innerhalb praktischer Grenzen beliebig vorgesehen sein, wie dies weiter unten erläutert wird. Die sektorförmigen Elemente sind untereinander in ihrer Gestalt identisch und werden durch jeweils 6 Flächen begrenzt. Diese bestehen aus einer inneren gekrümmten Fläche 18, aus zwei allgemein rechteckförmigen und ebenen Seitenflächen 20

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und 22, welche von der inneren Fläche 18 radial nach außen divergieren, einer gekrümmten äußeren Fläche 24 sowie 2 sektorförmigen vorderen und hinteren Stirnflächen 26 und 28.

Die inneren Flächen 18 bilden zusammen eine zylindrische, radial innenliegende Berührungsfläche mit einem Abschnitt 30 der Nabe 16, welcher Abschnitt eine äußere zylindrische Stützfläche 32 aufweist, die komplementär zu der radial inneren Gesamtfläche der sektorförmigen Elemente 12 ist. Die im gegenseitigen Eingriff stehenden Flächen von Nabe und sektorförmigen Elementen können andere geometrische Gestalt aufweisen. So können die Flächen konisch sein, so daß sich ein Preßsitz ergibt. Der Nabenabschnitt 30 kann auch prismatische Form haben, wobei die inneren Flächen 18 der sektorförmigen Elemente eben sind. Jedoch ermöglicht die zylindrische Gestalt dieser Flächen eine relativ leichte und genaue Bearbeitung und unterstützt auch die gleichförmige Verteilung der Kräfte, die auf die in Eingriff stehenden Flächen einwirken.

Die äußeren Flächen 24 bilden zusammen eine äußere zylindrische Fläche, die mit der inneren zylindrischen Fläche konzentrisch ist und in Berührung mit einer komplementären inneren zylindrischen Fläche 34 des Klemmringes 14 steht.

Die Stirnflächen 26 der sektorförmigen Elemente bilden zusammen eine allgemein ebene vordere Stirnfläche. In ähnlicher Weise bil-

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den die rückwärtigen Flächen 28 eine gemeinsame ebene Fläche, die zu der äußeren ebenen Fläche 26 parallel verläuft und von dieser wegweist.

In jeder der seitlichen Flächen 20 ist eine langgestreckte Ausnehmung 36 von halbkreisförmigem Querschnitt eingearbeitet. Das eine Ende dieser Ausnehmung schneidet die innere Fläche l8. Von dieser Schnittstelle erstreckt sich die Ausnehmung allgemein in einer fortgesetzten Krümmung über die Seitenfläche 20. Das andere Ende der Ausnehmung schneidet die vordere Stirnfläche 26, so daß die Seitenfläche 20 in zwei in der gleichen Ebene liegende Flächenabschnitte auf entgegengesetzten Seiten der Ausnehmung unterteilt wird. Jede Seitenfläche 22 der sektorförmigen Elemente 12 ist in ähnlicher Weise mit einer Ausnehmung 38 versehen, welche ihrer Form und Abmessung nach identisch mit der Ausnehmung 36 ist, jedoch gegenüber dieser spiegelbildlich ausgebildet ist. Das bedeutet, daß dann, wenn die Seitenfläche 20 irgendeines sektorförmigen Elementes 12 in Berührung steht mit der gegenüberliegenden Seitenfläche 22 eines angrenzenden sektorförmigen Elementes, wie dies die Fig. 1 und 3 zeigen, die zugehörigen Ausnehmungen 36 und 38 in gegenseitige Fluchtung gelangen und gemeinsam einen Verteilerkanal 40 bilden. Dieser Verteilerkanal 40 weist an der inneren Fläche l8 einen Einlaß und an der vorderen Stirnfläche 26 einen Auslaß 44 auf. Es ist selbstverständlich, daß die Zahl der Verteilerkanäle 40 der Zahl der sektorförmigen Elemente 12 und damit auch der Zahl der Spritzgußdüsen entspricht.

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Jedes sektorförmige Element 12 ist mit einem inneren Heizkanal 45 versehen, von denen einer vollständig durch gestrichelte Linien in Fig. 1 und teilweise in Fig. 2 angedeutet ist. Jeder Heizkanal 45 wird durch zwei sich schneidende Bohrungen, die jeweils im wesentlichen parallel zu den beiden Seitenflächen 20 und 22 laufen, gebildet. An den radial außenliegenden Enden sind diese Bohrungen durch Stöpsel oder dgl. 45c dauernd verschlossen. Zwei weitere Bohrungen 45a und 45b erstrecken sich von der inneren Stirnfläche 28 in Richtung auf die radial außenliegenden Enden der radial verlaufenden Kanäle 45 und schneiden diese dicht unter den Stöpseln. Dadurch wird ein Heizmitteleinlaß und ein Heizmittelauslaß an der hinteren Stirnfläche 28 gebildet.

Die Nabe 16 ist am rückwärtigen Ende mit einer Ausnehmung oder konkaven Vertiefung 46 versehen, in der die Einlaßöffnungen 48 münden, deren Anzahl der Anzahl der Verteilerkanäle 40 entspricht. Die Öffnungen 48 divergieren von der Ausnehmung 46 aus und schneiden die zylindrische äußere Fläche 32 des Abschnittes 30 der Nabe. Die in der Zylinderfläche 32 liegenden Kündungen fluchten mit den inneren Mündungen 42 der Verteilerkanäle 40. Dadurch besteht eine direkte Verbindung zwischen jedem Verteilerkanal und der Ausnehmung 46. An ihrem vorderen Ende ist die Nabe 16 mit einer zylindrischen Verlängerung 50 von vermindertem Querschnitt versehen, welche Verlängerung über die Ebene der vorderen Stirnfläche 26 der sektorförmigen Elemente vorspringt, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht.

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Wie außerdem aus den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, sind mehrere Injektionsdüsen 52 an dem Verteilerkopf 10 durch entsprechende Mittel, z.B. durch Kopf schrauben 54, befestigt. Jede Spritzgußdüse steht in Verbindung mit der Auslaßöffnung 44 eines zugehörigen Verteilerkanals 40 und überdeckt gleiche Abschnitte der beiden angrenzenden sektorförmigen Elemente 12, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Während eines Spritzgußvorganges werden die Düsen 52 in Eingriff mit einer entsprechenden Form gehalten, von denen eine in Fig* 2 bei 56 schematisch angedeutet ist.

Die Nabe 16 ist mit einem inneren ringförmigen Flansch 58 versehen, der sich von der Stützfläche 32 radial nach außen erstreckt und an dem der größere Bereich der rückwärtigen Stirnfläche 28 der sektorförmigen Elemente 12 anliegt. Am vorderen Ende der Nabe 16 ist ein Haltering 60 vorgesehen, der auf die Nabenverlängerung 50 aufschiebbar und gegen Bewegungen relativ zur Nabe durch entsprechende Befestigungsmittel, z.B. Maschinenschrauben 62, gesichert ist. Der Haltering 60 greift an den vorderen Stirnflächen 26 der sektorförmigen Elemente an und hindert diese an einer Bewegung in Richtung nach vorn gegenüber der Nabe 16. Entsprechend verhindert der Flansch 58 eine Bewegung der sektorförmigen Elemente nach hinten. Außerdem verhindert der Flansch aufgrund seines relativ großen Durchmessers jedes Kippen oder Verkanten der sektorförmigen Elemente gegeneinander und gegenüber der N&be 16.

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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Nabe 16 und damit der ■Verteilerkopf 10 nach seinem Zusammensetzen an einer Spritzgußformmaschine durch entsprechende Mittel, z.B. durch Maschinenschrauben 64, befestigt. .Insbesondere kann der Flansch 58 so ausgebildet sein, daß er das vordere Ende des Plastifizierungsrohres 66 der Spritzgußmaschine aufnimmt, wobei die Schrauben 64 durch Bohrungen im Flansch 58 hindurchragen und in der Stirnseite des Rohres 66 eingeschraubt sind. Es können auch zusätzliche Abstützungen für den Verteilerkopf vorgesehen sein. In dem Rohr 66 wird eine Zylinderbohrung 68 gebildet, in der eine hin und her verschiebbare Plastifizierungsschnecke oder -schraube 70 angeordnet ist. Der Zylinder 66 und die Schnecke 70 arbeiten in der üblichen Weise zusammen, um praktisch eine Quelle von fließfähigem synthetischem Kunstharzmaterial zur Verfügung zu stellen.

Während die gezeigte Anordnung mit Rohr 66, Zylinderraum 68 und Schnecke oder Schraube 70 bei Injektionsformmaschinen für thermoplastische Materialien üblich ist, kann die neue Anordnung für jegliche Art von Material verwendet werden. Die Erfindung ist damit nicht auf die Anwendung für Thermoplaste beschränkt, sondern ist auch verwendbar beim Spritzgießen von in der Wärme härtenden Kunststoffen.

Konzentrisch zu dem Rohr 66 ist an dem Flansch 58 mittels Maschinenschrauben 74 ein ringförmiges Montageelement 72 befestigt, an dem durch Hartlöten oder Schweißen eine ringförmige Heiz-

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raitteleinlaßleitung 76 befestigt ist, an der in ähnlicher Weise eine Heizmittelauslaßlextung 78 in Ringform angebracht ist. Die Einlaßleitung 76 steht in Verbindung mit jedem der Heizmitteleinlässe 45a über einen flexiblen Schlauch 80, von denen einer in Fig. 2 gezeigt ist. Dieser Schlauch ist an dem zugehörigen sektorförmigen Element 12 durch einen entsprechenden Anschlußstutzen 82 befestigt. Eine ähnliche Verbindung ist für den Heizmittelauslaß 45b versehen, wobei jedoch der Schlauch an dem Auslaßring 78 angeschlossen ist.

Die beiden Heizmittelleitungen 76,78 stehen mit einer Quelle 84 für Heizmittel nach Fig. 2 und einer Temperaturkontrolleinrichtung 86 sowie mit üblichen nicht gezeigten Pumpmitteln in Verbindung.

Der Zusammenoau des Verteilerkopfes läßt sich außerordentlich einfach bewerkstelligen und wird aus der vorangegangenen Beschreibung weitgehend deutlich. Es sei lediglich kurz bemerkt, daß das Montageelement 72 zusammen mit den Leitungen 76 und 78 an dem Flansch 58 befestigt wird, worauf die Nabe l6 an dem Rohr 66 mit den Schrauben 64 befestigt werden kann. Eine Teilkombination kann dadurch gebildet werden, daß die sektorförmigen Elemente 12 innerhalb des Klemmringes 14 angeordnet werden, wobei sie mit ihrer Innenfläche l8 eine zentrale öffnung bilden. Diese Unterkombination kann dann auf die Nabe 16 aufgeschoben werden, wobei in der Ausnehmung der Nabenabschnitt 30 aufgenommen wird.

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Hierbei werden die Verteilerkanäle 40 in Fluchtung gebracht mit den Einlaßöffnungen 48 der Nabe. Dies kann unter Zuhilfenahme von entsprechenden Markierungen an der Nabe und an der Stirnfläche 26 erfolgen. Darauf wird der Haltering 60 auf die Nabenverlängerung 50 aufgeschoben und an der Nabe mittels der Schrauben 62 befestigt, Die Schrauben werden angezogen, so daß der Ring 60 in festen Eingriff mit den vorderen Stirnflächen 26 gepreßt wird. Dadurch werden die sektorförmigen Elemente 12 aber auch gleichzeitig mit den rückwärtigen Stirnflächen 28 in festen Eingriff mit der entsprechenden Fläche des Flansches 58 gepreßt. Hiermit erreicht man eine exakte axiale Position für die sektorförmigen Elemente gegenüber der Nabe 16. Nun können die Spritzgußdüsen 52 an den vorderen Stirnflächen 26 mit den Schrauben 54 befestigt und die Schläuche 80 mit Hilfe der Anschlußstutzen 82 angeschlossen werden. Danach werden die Leitungen 76 und 78 mit dem Heizmittelkreis, insbesondere der Heizmittelquelle 84, verbunden, um den Verteilerkopf damit betriebsbereit zu machen. Es ist ersichtlich, daß die genaue Reihenfolge der Zusammenbauschritte, wie sie zuvor beschrieben worden sind, variiert werden kann, und zwar innerhalb praktischer Grenzen, die durch die besonderen physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Elemente vorgegeben sind. Das Auseinandernehmen erfolgt ebenso leicht wie der Zusammenbau, und zwar im wesentlichen durch umgekehrtes Vorgehen.

Die sektorförmigen Elemente und die Nabe können auf die eine oder auf die andere Weise unter Druckvorspannung gesetzt werden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

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Die sektorförmigen Elemente 12 auf der einen Seite und der Klemmring Ik auf der anderen Seite können aus Materialien mit verschiedenen vorbestimmten Wärmedehnungskoeffizienten, z.B. zwei solcher verschiedener Stahllegierungen, hergestellt werden. Dabei wird das Material für die sektorförmigen Elemente so ausgewählt, daß diese den größeren Dehnungskoeffizienten aufweisen. Wenn auf diese Weise der Verteilerkopf 10 erhitzt wird, z.B. mit Hilfe der Heizkanäle 45, dehnen sich die sektorförmigen Elemente im größeren Maße als der Klemmring aus, so daß der Ring eine Druckvorspannung für die sektorförmigen Elemente liefert, die über die Flächen 18,20,22 und 2k erteilt wird. Dabei wird auch die Nabe der Druckvorspannung unterworfen, die über die Stützfläche 32 übertragen wird. Dagegen wird dabei der Klemmring 14 einer Zugoder Dehenungsspannung unterworfen.

Alternativ dazu können die sektorförmigen Elemente und der Klemmring aus dem gleichen Material hergestellt werden. In diesem Falle wird der Klemmring vorerhitzt und mit Schrumpfsitz auf die äußeren Flächen 2k der sektorförmigen Elemente durch Abkühlen aufgebracht .

Die Druckvorspannung dient dazu, um die aneinanderliegenden Seitenflächen 20 und 22 in festem Eingriff zu halten und die zugehörigen Verteilerkanäle kO über deren Längserstreckung abzudichten. Außerdem dienen die Druckvorspannungen dazu, die Innenflächen in fester und abdichtender Anlage an der Stützfläche 32 zu

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halten, um die Verbindungsstelle um jede Einlaßöffnung 48 und den zugehörigen Verteilerkanaleinlaß 42 abzudichten.

Die Arbeitsweise des Verteilerkopfes wird nachfolgend kurz beschrieben. Dazu wird ein Heizmittel aus der Quelle 84 zugeführt und die Temperaturkontrolleinrichtung 86 entsprechend eingestellt, um eine entsprechende Heizmitteltemperatur aufrechtzuerhalten, welche das Kunstharzmaterial im fließfähigen Zustand innerhalb des Verteilerkopfes hält. Das Heizmedium, welches vorzugsweise ein temperaturstabiles öl ist, wird über die Quelle 84 und den Heizeinlaß 76, durch die Heizkanäle 45 und die flexiblen Schläuche und die öffnungen 45a geleitet. Das Heizmittel wird aus den Heizkanälen durch die Auslässe 45b, die zugehörigen Schläuche und die Auslaßleitung 78 abgeleitet, von wo das Heizmittel der Quelle 84 zur erneuten Aufheizung zugeführt wird.

Wenn der Verteilerkopf die Arbeitstemperatur erreicht hat, werden thermoplastische Vorformlinge oder granuliertes Material in den Zylinderraum 68 einer Stelle, die von der Ausnehmung 46 abgewandt ist, zugeleitet. Danach wird die Plastifizierschraube 70 rotiert, um das Plastikmaterial im Zusammenhang mit der Zylinderwand des Rohres 66 zu kneten. Dabei wird der Kunststoff erhitzt und in den fließfähigen Zustand überführt. Dabei kann das Rohr 66 Heizelemente aufweisen, um zusätzliche Hitze zuzuführen. Wenn die Schraube oder Schnecke rotiert, wird die Ausnehmung 46 mit fließfähigem Kunststoff ausgefüllt. Eine weitere Anhäufung des Kunst- '

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stoffmaterials führt dazu, daß die Schraube oder Schnecke in Fig. 2 nach rechts bewegt wird. Wenn eine ausreichende Menge an fließfähigem Kunststoff angesammelt ist, wird die Schnecke oder Schraube gemäß Fig. 2 nach links bewegt, um die Einlaßöffnungen 48, die Verteilerkanäle 40 und die Düsen 52 mit Kunststoffmaterial zu füllen, so daß nunmehr die Spritzgußmaschine sich in einem Zustand für fortgesetztes Arbeiten befindet.

Die Formen 56 werden dann in Eingriff mit den Düsen 52 festgeklemmt. Wenn eine ausreichende Menge an Kunststoff sich erneut angesammelt hat, wird die Schraube oder Schnecke 70 erneut nach links geführt, um die Formen zu füllen. Danach werden die Formen von den Düsen abgenommen und der Injektionsspritzvorgang kontinuierlich oder intermittierend nach Wunsch wiederholt.

Während des Spritzformens treten relativ hohe innere Drücke auf, die auf die Wände von benachbarten Ausnehmungen 36 und 38, die zusammen einen Verteilerkanal 40 bilden, ausgeübt werden.

Die dabei sich ergebenden Kräfte werden im großen Umfang in Richtungen senkrecht zu den zugehörigen Seitenflächen 20 und 22 ausgeübt, welche Kräfte dazu neigen, benachbarte sektorförmige Elemente auseinanderzudrücken. Jedoch werden große Anteile dieser Kräfte ausbalanciert aufgrund der kreisförmigen Anordnung der sektorförmigen Elemente. Eine zweite, jedoch kleinere Komponente wirkt radial nach außen auf den Klemmring 14 und wird im wesent-

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lichen gleichförmig über dessen Innenfläche 34 verteilt, so daß der Klemmring 14 gleichförmigen und nicht zu hohen Zugkräften unterworfen wird.

Da die auf die sektorförmigen Elemente einwirkenden Kräfte vornehmlich Druckkräfte sind, können extrem hohe Drücke in den Verteilerkanälen 40 toleriert werden.

Wie zuvor erwähnt, kann jede Anzahl von sektorförmigen Elementen 12 innerhalb praktischer Grenzen eingesetzt v/erden. Die größte praktische Anzahl wird bestimmt durch die minimalen zulässigen Querabmessungen der Innenflächen 18, durch die Düsen 52 und die Verteilerkanäle 40.

Es wird nachfolgend auf Fig. 4 Bezug genommen, welche eine abgewandelte Ausführungsform der Nabe 16 und der Seitenfläche 20 und 22 zeigt.

Die Nabe ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem ringförmigen eingedrehten Abschnitt l6a versehen, der die Stützfläche in zwei ringförmige, nicht eingedrehte Stützflächenabschnitte 16b und l6c unterteilt, die in Berührung mit der Innenfläche der sektorförmigen Elemente 12 stehen.Auf diese Weise wirken die Druckvorspannungskräfte auf die Nabe und die Innenfläche in konzentrierter Form im Bereich der entsprechend verminderten Berührungszonen. Da eine dieser Zonen den Schnittbereich der Ausnehmung J>6

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bzw. Ausnehmung 38 mit der Innenfläche enthält, wird die Abdichtungswirkung solcher Kräfte verstärkt.

Die Kodifizierung jeder der seitlichen Flächen 20 bzw. 22 _a welche wahlweise in Verbindung mit der zuvor beschriebenen modifizierten Ausführung der Nabe l6 verwendet werden kann, besteht ebenfalls darin, daß zwei ausgedrehte oder abgesenkte Abschnitte 20c auf entgegengesetzten Seiten und im Abstand von der Ausnehmung 36 bzw. 38 vorgesehen sind, um jeweils zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende, nicht vertiefte Abschnitte 20a auf beiden Seiten in unmittelbarer Nähe der Ausnehmung 36 zu belassen. Die in Fig.4 nicht gezeigte seitliche Fläche 22 ist in ähnlicher Weise spiegelbildlich zu der Fläche 20 ausgebildet. Auch hier werden die Druckkräfte konzentriert im Bereich der nicht vertieften Abschnitte, um die Abdichtung entlang der Länge der Verteilerkanäle zu verbessern.

Es sind zwei weitere nicht vertiefte Abschnitte 20b vorgesehen, die in der gleichen Ebene wie die Abschnitte 20a liegen, und zwar in Bereichen im Abstand von der Ausnehmung 36. Hierdurch wird jede Tendenz unterdrückt, daß die sektorförmigen Elemente relativ zueinander bzw. gegenüber der Nabe und dem Klemmring kippen oder verkanten.

Es ist ersichtlich, daß ein Verteilerkopf gemäß der Erfindung einen vollständigen Zugang zum Inneren der Verteilerkanäle ermög-

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licht, so daß diese mit großer Genauigkeit in jeder gewünschten Gestaltung und in jedem gewünschten Verlauf bearbeitet oder eingearbeitet werden können. Abrupte Änderungen der Richtung können vollständig vermieden werden. Die Verteilerkanäle können auch mit variierenden Querschnittsabmessungen entlang ihrer Länge oder mit inneren Vorsprüngen, Prallplatten oder dgl. Elementen versehen sein, welche entweder eine turbulente Strömung erzeugen oder die laminare Strömung unterstützen. Die Kanäle können auch mit Einsätzen aus irgendeinem geeigneten Material oder irgendeiner geeigneten inneren Konfiguration ausgerüstet werden. Dadurch können ununterbrochene rohrförmige Hülsen vorgesehen sein, welche eine vollständige Abdichtung in Längsrichtung gewährleisten. Auch hier erfolgt eine bequeme Säuberung, die auch entsprechend gründlich ausgeführt werden kann.

Da die Verteilerkanäle in radialen Richtungen angeordnet sind, können sie jeweils gleiche Länge haben, so daß sie an jede der Spritzgußdüsen den gleichen Druck liefern. Das beruht darauf, daß bei gleicher Länge der Druckabfall vom Einlaß zum Auslaß für jeden Verteilerkanal der gleiche ist. Dies ist ein wichtiger Punkt, der dazu beiträgt, jede Form gleichförmig und im gleichen Maße zu füllen.

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Claims

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Patentansprüche

j 1.)Mehrteiliger Verteilerkopf zur Überführung eines Kunstharzes ^"^ in fließfähigem Zustand von einer Kunstharzquelle zu mehreren Spritzgußdüsen einer Spritzgußmaschine, bei dem in dem Verteilerkopf für jede Spritzgußdüse ein Spritzgußkanal im Bereich der Teilungsebene des Kopfes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (10) eine Nabe (16) mit einer äußeren Stützfläche (32) und einer mit der Kunstharzquelle in Verbindung stehenden Ausnehmung (42) sowie eine Mehrzahl von mit der Ausnehmung (42) verbundenen Öffnungen (48) aufweist, daß ferner die Nabe von einem Satz aus mehreren sektorförmigen Elementen (12) umgeben ist, die mit komplementären Flächen (18) an der Stützfläche (32) anliegen und jeweils von zwei radial verlaufenden Seitenflächen (20,22) und zwei Stirnflächen (26,28) sowie einer radial außenliegenden Außenfläche (24) begrenzt sind, wobei die einander zugewandten Seitenflächen von zwei benachbarten sektorförmigen Elementen (12) jeweils in Eingriff stehen und jeweils eine langgestreckte Ausnehmung (36,38) aufweisen, die gemeinsam jeweils einen Verteilerkanal (40) bilden, dessen Einlaßöffnung (42) mit einer Öffnung (48) in der Nabe (16) in Verbindung steht und deren Auslaßöffnung (44) in einer Stirnfläche (26) mündet, und daß schließlich der Satz von sektorförmigen Elementen (12) von einem Klemmring (14) eingeschlossen ist, dessen Innenfläche zu der Außenfläche der Elemente

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(12) komplementär ausgebildet ist und mit dieser in Eingriff steht.
2. Verteilerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine relative Eewegung zwischen der Nabe (16) und den sektorförmigen Elementen (12) in wenigstens einer axialen Richtung zu unterbinden.
3. Verteilerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (16) einen Flansch (58) aufweist, der sich von der"äußeren Stützfläche (32) radial nach außen erstreckt und mit den rückwärtigen Stirnflächen (2 8) der sektorförmigen Elemente (12) in Eingriff steht.
4. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn ze ichne t, daß ein Halteelement (60) an der Nabe (16) befestigt ist und an der anderen Stirnfläche (26) der sektorförmigen Elemente (12) angreift.
5. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, daß die Nabe (16) eine Verlängerung (50) von vermindertem Querschnitt aufweist, welche Verlängerung über die Ebene (26) der vorderen Stirnflächen der sektorförmigen Elemente (12) vorspringt und zur Aufnahme eines Halteringes (60) dient, der mit der Stirnfläche (26) in

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Eingriff steht und gegen Bewegungen relativ zur Nabe (16) festgelegt ist.
6. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenfläche (20,22) allgemein eben ausgebildet und von einer langgestreckten Ausnehmung (36,38) durchquert ist, welche die Fläche in zwei in der gleichen Ebene liegende Flächenabschnitte beiderseits der Ausnehmung (36,38) unterteilt, wobei jeder Flächenabschnitt im wesentlichen in durchgehendem Eingriff mit dem entsprechenden Flächenabschnitt.des angrenzenden sektorförmigen Elementes (12) steht.
7. Verteilerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseits der Ausnehmung (36 bzw. 38) angeordneten Flächenabschnitte versenkte Bereiche (20c) aufweisen, welche angrenzend an die Ausnehmungen (36,38) nicht vertiefte Abschnitte (20a) begrenzen, wobei jeder nicht vertiefte Abschnitt (20a) in durchgehender Berührung mit entsprechenden Flächenabschnitten des angrenzenden sektorförmigen Elementes (12) steht.
8. Verteilerkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flächenabschnitt beiderseits der Ausnehmung (36 bzw. 38) einen weiteren nicht vertieften Flächenabschnitt (20b) im größtmöglichen Abstand von der Aus-

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nehmung (36) aufweist und von den die Ausnehmung (36 bzw. 38) begrenzenden nicht vertieften Abschnitten (20a) durch die vertieften Abschnitte (2Oc) getrennt ist, wobei alle nicht vertieften Flächenabschnitte mit entsprechenden Flächenabschnitten des angrenzenden sektorförmigen Elementes (12) in ununterbrochener Berührung steht.
9. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (40) die radial nach innen weisende Fläche (l8) der sektorförmigen Elemente im Bereich des Verteilerkanaleinlasses (42) schneidet, während die Nabe (16) einen eingedrehten Abschnitt (l6a) aufweist, der von zwei nicht eingedrehten Abschnitten (I6b,l6c) in axialer Richtung begrenzt ist, und daß öffnungen (48) der Nabe (16) deren Umfangsfläche in einem nicht eingedrehten Bereich (I6c) der Umfangsfläche schneiden, an welcher Fläche der Bereich der Innenfläche (18) des sektorförmigen Elementes (12) anliegt, in welchem das innere Ende des Verteilerkanals (40) mündet.
10. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (14) mittels Schrumpfsitz auf die radial außenliegenden Flächen (24) der sektorförmigen Elemente (12) aufgebracht ist.
11. Verteilerkopf nach Anspruch 1 bis 9> dadurch

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gekennzei chne t, daß jedem sektorförmigen Element (12) ein Heizmittelkanal (45) zugeordnet ist und daß der Klemmring (14) aus einem Material mit vorbestimmtem Wärmedehnungskoeffizienten und die sektorförmigen Elemente (12) aus einem Material mit einem vorbestimmten, jedoch größeren Wärmedehnungskoeffizienten hergestellt sind derart, daß bei Erhitzen des Verteilerkopfes die sektorförmigen Elemente (12) einer Druckvorspannung unterv/orfen werden.
12. Mehrteiliger Verteilerkopf zur Überführung eines Kunstharzes in fließfähigem Zustand von einer Kunstharzquelle zu mehreren Spritzgießdüsen einer Spritzgußmaschine, bei dem in dem Verteilerkopf für jede Spritzgußdüse ein Spritzgußverteilerkanal im Bereich der Teilungsebene des Kopfes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von sektorförmigen Elementen (12) in fortgesetzter kranzförmiger Anordnung vorgesehen ist, wobei jedes sektorförmige Element (12) zwei in entgegengesetzte Umfangsrichtungen v/eisende radial verlaufende Seitenflächen (20,22) aufweist, von denen jede in Berührung mit der zugewandten Seitenfläche eines benachbarten sektorförmigen Elementes (12) steht und daß in jeder Seitenfläche (20,22) eine langgestreckte Ausnehmung (36, 38) vorgesehen ist, welche mit der entsprechenden Ausnehmung in der anliegenden Fläche des benachbarten sektorförmigen Elementes zusammenwirkt, um einen Verteilerkanal (40) zu bilden.

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