DE2613173A1

DE2613173A1 - Spritzgiessmaschine mit einer mehrfach-spritzduese

Info

Publication number: DE2613173A1
Application number: DE19762613173
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl Ing Czeschner
Original assignee: 7551 AU; CZESCHNER GEB MERKEL ELFRIEDE; CZESCHNER JUTTA; JEKEL CZESCHNER GEB CZESCHNER
Current assignee: 7551 AU; CZESCHNER GEB MERKEL ELFRIEDE; CZESCHNER JUTTA; JEKEL CZESCHNER GEB CZESCHNER
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1977-09-29

Description

Spitzgieß##asctiine mit einer Mehrfach-Spritzdüse
Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer hehrfachform und einer 1#enrfach-Spritzdüse, wobei vor den Angußöffnungen jedes Formnestes eine nach außen offene Vorkammer angeordnet ist und die Mehrfachdüse iS je einer die Vorkammer abschließenaen rsohldüse und einer darin angeordneten, die Angußöffnung verschließenden Düsennadel, die unter Wirkung des sich in der Vorkammer aufbauenden Spritzdrucks entgegen Federkraft in die Offnungslage verschiebbar ist, besteht.
Es sind itehrfacll-Spritzdüsen bekannt (US-PS 2 459 048), bei denen eine hohlnadel vorgesehen isb, welche direkt die Angußöffnung verschließt. Die Hohlnadel steht unter Wirkung einer jeder, um bei LTngenauigkeiten zwischen der Angußplatte bzw. den darin vorgesehenen Angußöffnungen einerseits und deiii Düsenkörper andererseits einen dichten Abschluß beim Spritzen zu gewährleisten. Um Fluchtfehler zwischen der llohlnadelachse und der Achse der Angußdffnung auszugleichen, kann die dohlnadel zugleich schwenkbar gelagert sein. Bei dieser bekatrnten Ausfähruiig ist von Nachteils diiß aufwendige Heizeinrichtungen am büsenkörper vorgesehen sein müssen, um ein unzeitiges Erstarren der Schmelze in der Hohlnadel zu vermeiden.
ser letztgenannte Nachteil wird bei Einfachdüsenaggregaten (DE@AG "Technische iiitteilungenl iseft 7, 1964) dadurch versieden, daß vor der Angußöffnung eine Vorkammer angeordnet ist, in der sich stets eine gewisse enge an Schmelze befindet, die aufgrund ihrer schlechten Wärmeleitung ein zu schnelles Abkühlen im Angußbereich verhindert und eine umfangreiche beheizung erübrigt (s. auch DT-OS 1 802 369 und 1 955 822). Die Vorkammer wird durch eine Hohldüse verschlossen, die am Düsenkörper aufgeschraubt ist. In der Hohldüse sitzt eine die Angußöffnung verschließende Düsennadel, die unter Wirkung einer Federkraft steht. beim Aufbau des Spritzdrucks, der auf das vordere konische Ende der Düsennadel wirkt, wird diese entgegen der Federkraft von der Angußöffnung abgehoben, so daß die Schmelze in das Formnest eindringen kann. Nach Abbau des Spritzdrucks überwiegt wieder die Federkraft, so daß die Düsennadel in die Schließlage gedrängt wird. Die Federkraft ist verbnderbar und kann damit auf den Spritzdruck eingestellt werden.
Diese an sich vorteilhafte Einzeldüse kann bei Nehrfachabguß nur in Verbindung mit einem Heißkanal-Spritzgieß werkzeug verwendet werden, bei dem also die Verteilung der Schnielze auf die verschiedenen Formnester durch ein kanalsystem innerhalb des Formwerkzeugs erfolgt. Diese Spritzgießwerkzeuge haben bekanntlich den erheblichen Nachteil, daß das gesamte kanalsystem auf hoher Temperatur gehalten werden muß, um ein Erstarren der Schmelze in den Kanälen zu vermeiden. Die Wärme wird an das Formwerkzeug weitergeleitet und erfordert somit gesonderte Kühleinrichtungen an der or. Die bekannte Einfachdüse läßt sich aber nicht einfach durch Vervielfachung als Mehrfachdüse ausbilden, da aufgrund von #ertigungsungenauigkeiten und Fluchtfehlern Schmelze zwischen Vorkammer und Hohldüse austreten kann.
Um überhaupt damit arbeiten zu können und eine dichte Anlage sämtlicher Einzeldüsen an den Angußbuchsen der Spritzgieß# form zu erzielen, ist der Aufwand an Genauigkeit außerordentlich hoch. beim Binbau von Spritzgießformen in Verbindung mit derartigen Aíehrfachdüsen ist nur mit besonderer Sorgfalt das Fluchten der Einzeldüsen mit den zugehörigen Formnestern, bzw. deren Angußbuchsen zu erzielen und aufrechtzuerhalten.
Infolge der verschiedenen Wärmedehnung von kalter Spritzgießform und beheizter Düse ist das Fluchten von Angußbuchse und Einzeldüse nicht bei jeder Betriebstemperatur gewährleistet.
folgen dieser unbefriedigenden Lösung sind Undichtheiten an der Düsenanlage, somit isaterialverluste und Behinderung durch auslaufende Schmelze. Im übrigen entstehen bei allen bekannten Düsen Angußzapfen oder Siegelmarken, die eine Nachbearbei tung erfordern oder aber das Aussehen beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Einfachdüse des zuletzt genannten Aufbaus so auszubilden, daß sie ohne Funktionsstörungen und bei geringen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit in i#ehrfach#Düsenaggregaten eingesetzt werden kann und einen markierungsfreien Anguß erlaubt. Ausgehend von einer Spritzgießmaschine des eingangs geschilderten Aufbaus wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Düsennadel die Angußöffnung bis zum bündigen Abschluß mit der angußseitigen Wandung des Formnestes durchgreift und daß die sie umgebende Hohldüse in dem Spritzdüsenkörper axial verschiebbar ist.
Durch die axiale Verschieblicnkeit der tiohldüse ist gewährleistet, daß alle ohldüsen des #ehfach-Düsenaggregates die ihnen jeweils zugeordnete Vorkammer dicht abschließen, wobei Fertigungsungenauigkeiten nicht zur Wirkung kommen.
Die Abdichtung kann dabei durch eine beliebige Kraft erfolgen, die die Hohldüse gegen den Spritzdruck in Schließlage hält, Die Düsennadel kann so eng toleriert sein, daß sie in jedem Fall das Formnest bündig abschließt. Sie wird in jedem Fall durch die sie belastende Feder in die bündige Abschlußlage gedrängt, wobei Abstandsunterschiede zwischen den einzelnen Düsen einerseits und der Form andererseits nicht zur Wirkung kommen, da sie nicht nur durch die Düsennadelfeder, sondern auch durch die Hohldüse ausgeglichen werden. Es ist also ein angußfreies Spritzen möglich. Auch können am Spritzling keine Siegelmarken auftreten, da die Düsennadel wegen der Anordnung der Vorkammer nicht beheizt werden muß.
In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist die Hohldüse in dem Spritzkanal des Spritzdüsenkörpers verschieblich geführt. Damit wird unmittelbar der im Spritzkanal herrschende Druck als Dichtkraft ausgenutzt, indem er auf die nach Art eines Kolbens arbeitende Hohldüse wirkt und diese zur Anlage bringt.
Um das Schwinden des Spritzlings auszugleichen, wird üblicherweise noch ein Nachdruck erzeugt, bei dem die Düsennadel in ihrer geöffneten Stellung und die Hohldüse in ihrer Schließlage verbleibt. Anschließend wird der Druck abgebaut, so daß die Düsennadel unter Wirkung der sie belastenden Weder in die Schließlage gelangt und d#a Angußöffnung bündig mit der Wandung des Formnestes verschließt.
Bei diesem Schließvorgang erzeugt die Spitze der Düsennadel, die wie ein Kolben wirkt, einen Druckaif die Schmelze, der sich jedoch, da es sich nicht um eine ideale, sondern um eine hochwiskose Schmelze handelt, zu langsam ausbreitet, als daß er gleich auf die rückwärtige Stirnseite der Hohldüse wirken kann. Diese könnte sich also von ihrem Dichtsitz an der Vorkammer abheben und somit Schmelze austreten.
Um dies zu vermeiden ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß die Hohldüse unter Wirkung einer geringen Federkraft steht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen: Figur 1 eine erste Aus führungs form im Axialschnitt unmittelbar nach der Beendigung eines Spritzvorgangs und figur 2 eine zweite Ausführungsform im abgebrochenen Axialschnitt.
Von der Spritzgießmaschine sind nur das Formwerkzeug mit seinen beiden Hälften 1 und 2, sowie die Mshrfachsprit#-düse 3 und der pritzzylinder 4 schematisch angedeutet.
Zwischen den Formhälften werden mehrere Formnester 5 zur bildung der Spritzlinge eingeschlossen. Die Iiehrfach-Spritzdüse 3 weist einen inisenkörper 6 auf, dessen Hals 8 mittels Schrauben 7 an dem Spritzzylinder 4 befestigt ist.
In dem Düsenkörper sind mehrere Spritzkanäle 9 koaxial zur Achse des Spritzzylinders 4 und des Düsenkörpers 3 angeordnet und über einen Kanal 1U im Hals 7 des Düsenkörpers 3 i dem Spritzzylinder 4 verbunden.
Die vordere Formhälfte 2 weist die Angußöffnungen 11 auf, aie beispielsweise konisch ausgebildet sind und sich zum Forninest 5 hin verjüngen. Vor jeder Angußöffnung 11 ist eine Vorkammer 12 angeordnet, in die Je einer der Spritzkanäle 9 ausmündet. In jedem Spritzkanal 9 ist eine tiohldüse 13 gleitend gelagert, die in der Schließlage mit ihrer vorderen Stirnseite der äußeren Wandung der rormhalfte 2 außenseitig dicht anliegt. ln der Achse jedes Spritzkanals 9 ist ferner eine Düsennadel 14 angeordnet, die mit ihrer kegligen Spitze 15 in die Angußöffnungen 11 eingreift, und zwar derart, daß sie in der Schließlage mit der Wandung des Formnestes bündig abschließt. Das rückwärtige Ende der Düsennadel 14 ist durch den Düsenkörper 3 nach hinten herausgeführt und über eine weder 16 an einem Stellbolzen 17 elastisch abgestützt.
mittels des Stellbolzens kann die Federkraft verändert werden.
An der vorderen Formhälfte 2 ist ein zentrischer Ansatz 18 angebracht, der als Begrenzungsanschlag beim Anfahren des Spritzaggregates an die Form dient. Ferner ist an dieser Formhälfte ein Zentrierbolzen 19 angeordnet, der mit einer nach außen offenen Nut 20 an dem isenkörper 3 zusa-ienwirkt.
Die Funktionsweise ist folgende: Das Düsenaggregat 3 mit dem Spritzzylinder wird an die Form 1, 2 herangefahren bis zum Anschlag an dem Ansatz 18o Sobald sich der Spritzdruck vom Spritzzylinder in die Spritz kanäle 9 ausbreitet und die Schmelze eindringt'werden die Hohldüsen 13 dicht an die Außenwandung der Formhälfte 2 angedrückt und damit die Vorkammer 12 dicht abgeschlossen.
Zugleich wirkt der Druck auf die Kegelfläche am Ende 15 der Düsennadel 14 und schiebt diese entgegen der Kraft der Feder 16 zurück, so daß die Angußöffnung 11 freigegeben wird und die Schmelze in das Formnest 5 eindringt. Ist das Formnest gefüllt und läßt der Druck vom Spritzzylinder 4 nach, so wird die Düsennadel durch die Feder 16 wieder in die Schließlage gedrückt, wobei sie mit der Wandung des Formnestes bündig abschließt.
Während der Schließbewegung der Düsennadel 14 kann eine kurzzeitige Druckerhöhung in der Vorkammer 12 bzw. im Spritzkanal 9 auftreten. Um in einem solchen Fall zu vermeiden, daß sich die Hohldüse 13 von der Außenwandung der Formhälfte 2 abhebt, ist die Hohldüse 13 gemäß der Ausführungsform nach Figur 2 an ihrer Rückseite von einer Feder 21 belastet, die stärker ausgelegt ist als der auftretende Schließdruck.
L e e r s e i t e

Claims

#atentansprüche Spritzgießmascfline mit einer I4ehrfachform und einer entsprechenden INi#ehrfach-Spritzdüse, wobei vor den Angußöffnungen jedes Fortnnestes eine nach außen offene Vorkammer angeordnet ist und die Mehrfachdüse aus je einer die Vorkammer abschließenden Hohldüse und einer darin angeordneten die Angußöffnung verschließenden Düsennadel, die unter Wirkung des sich in der Vorkammer aufbauenden Spritzdrucks entgegen Federkraft in die Öffnungslage verschiebbar ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (i4) die Außgußöffnung (il) bis zum bündigen Abschluß mit der angußseitigen Wandung des Formnestes (5) durchgreift und daß die sie umgebende Hohldüse (13) in dem Spritzdüsenkörper (3) axial verschiebbar ist.
2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohldüse (13) in dem Spritzkanal (9) des Spritzdüsenkörpers (3) axial verschiebbar ist.
3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohldüse (13) unter Wirkung einer sie in die Schließlage drängenden Feder (i6) steht.