DE2614911C3

DE2614911C3 - HeiBkanal-SpritzgieBform mit Nadelverschlußdüse

Info

Publication number: DE2614911C3
Application number: DE2614911A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS5947654B2; DE2614911B2; PT64994A; GB1481677A; JPS51127156A; DE2614911A1; US4013393A; DE2660024C2; CA1032317A; PT64994B

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißkanal-Spritzgießform mit einer Nadelverschlußdüse, deren Innenbohrung mit einem Heißkanal eines Heißkanalblocks in Verbindung steht und die durch einen mit einem Dichtring verschlossenen Luftspalt von einer Formplatte getrennt ist.

Die Heißkanal-Spritzgießformen der vorgenannten Art sind im allgemeinen so ausgebildet, daß die Nadelverschlußdüse dicht oberhalb der Einspritzöffnung in der Formplatte endet; die Innenbohrung der Nadelverschlußdüse verbindet daher die Einspritzöffnung mit dem Heißkanal. Die Einspritzöffnung wird durch eine Ventilnadel gesteuert, die durch einen in geeigneter Weise gesteuerten Antriebsmechanismus innerhalb der Innenbohrung der Nadelverschlußdüse im öffnenden beziehungsweise schließenden Sinne in bezug auf die Einspritzöffnung bewegt wird. Während der Öffnungsphase tritt daher ein Teil der Schmelze auch in den Luftspalt zwischen der Nadelverschlußdüse und der Formplatte ein, und es ist daher bekannt, diesen Luftspalt durch einen Dichtring zu verschließen (»Kunststoffe« 62 (1972) Heft 7. S. 418 bis 424, insbesondere S. 420). Bei der bekannten Anordnung befinden sich die Dichtringe zwischen der Formplatte und dem Heißkanalblock; eine ausreichende Abdichtung wird dadurch erzielt, daß der Heißkanalblock im Betriebszustand gegen die Formplatte gedrückt wird.

Die bekannte Anordnung weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So befinden sich die Dichtringe in einem erheblichen Abstand von der Einspritzöffnung, so daß ein im Volumen verhältnismäßig großer Luftspalt entsteht, in dem sich eine relativ große Menge der Schmelze ansammelt. Dadurch wird die durch den Luftspalt beabsichtigte Wärmeisolierung der Nadelverschlußdüse gegen die (gekühlte) Formplatte erheblich verschlechtert, so daß eine erhöhte Wärmezufuhr notwendig wird. Weiterhin ist die in dem Luftspalt enthaltene Schmelze ständiger Wärmeeinwirkung ausgesetzt, was auf die Dauer zu thermischer Zersetzung

40 des Materials führt Da Teile dieses Materials beim Spritzvorgang mitgerissen werden, entstehen in dem gespritzten Material durch das teilweise zersetzte und verfärbte Spritzgut unerwünschte Farbstreifen.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Dichtungsanordnung bei einer Heißkanal-Spritzgießform der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei dem der Wärmeübergang von der Nadelverschlußdüse auf die Formplatte auf ein Minimum beschränkt wird und die Beeinträchtigung des Spritzgutes durch thermisch zersetztes Material aus dem Luftspalt im wesentlichen vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dichtring an dem dem Heißkanalblock abgekehrten Endteil der Nadelverschlußdüse angeordnet ist und mit einem Teil seiner zylindrischen Außenfläche an der zylindrischen Innenfläche einer Bohrung in der Formplatte anliegt

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Dichtring an einer Stelle angeordnet ist, die einesteils von der Einspritzöffnung entfernt ist, so daß eine unzulässige Wärmeübertragung im Bereich der Einspritzöffnung vermieden wird, andererseits aber dicht genug an der Einspritzöffnung angeordnet ist, so daß nur ein geringer Teil des Luftspaltes mit dem geschmolzenen Spritzgut gefüllt wird. Als weiterer Vorteil ergibt sich aus dieser Anordnung des Dichtringes, daß die für die Betätigung der Ventilnadel erforderlichen Kräfte erheblich verringert werden, so daß eine wesentlich geringere Abnutzung der Ventilnadel und ihres Antriebsmechanismus eintritt.

Vorteilhafterweise weist der Dichtring eine der Formplatte zugekehrte abgeschrägte Stirnfläche auf; er kann auch eine der Formplatte zugekehrte Stirnfläche von sich nach außen öffnendem, V-förmigem Profil aufweisen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die in den Luftspalt eindringende und gegen den Dichtring geleitete Schmelze den Dichtring unter gleichzeitiger Abdichtung gegen die Formplatte preßt, so daß die Abdichtung des Luftspaltes dadurch sicherer wird. Andererseits wird aber auch die Masse des Dichtringes, die eine wärmeleitende Verbindung zwischen der Nadelverschlußdüse und der Formplatte herstellt, bei dieser Ausbildung des Dichtringes verringert, wodurch der Wärmeübergang von der Nadelverschlußdüse auf die Formplatte weiter eingeschränkt wiro.

Zweckmäßigerweise besteht der Dichtring nach der Erfindung aus einer Titan-Legierung. Solche Titan-Legierungen besitzen die für die Verwendung des Dichtringes erforderliche mechanische Festigkeit, aber eine geringere Wärmeleitfähigkeit als beispielsweise Dichtringe gleicher Art aus rostfreiem Stahl. In bestimmten Anwendungsfällen kann daher der Einsatz eines solchen Dichtringes vorteilhaft sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise vertikale Schnittansicht einer Heißkanal-Spritzgießform;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles von F i g. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung des Dichtringes bei der Heißkanal-Spritzgießform nach F i g. 2.

F i g. 1 und 2 zeigen einen Teil einer Vielfach-Heißkanalsprifzgießform 10 mit einer beheizbaren Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14, die oberhalb des Formhohl-

raums 16 angeordnet ist Oberhalb der Trennlinie 18 der Formplatte 20 mit den Formhohlräumen 16 befinden sich eine Spannplatte 22, ein Heißkanaiblock 24, ein Ringflansch 26, eine weitere Beheizungseinrichtung 28 und eine Halterung 29. Die beheizbare Heißkanal-Ein- ■> spritzvorrichtung 14 weist ein ringförmiges elektrisches Heizelement 30 und eine Nadelverschlußdüse 32 mit einer zylindrischen, mittigen, vertikalen Innenbotrung 34 auf. Eine vertikal durch die Innenbohrung 34 hindurch verlaufende Ventünadel 36 besitzt ein relativ ι υ stärkeres Oberteil 38 und ein relativ dünneres Unterteil 40.

Im Gebrauch wird die Ventilnadel 36 mittels eines Schwenkhebels 42 auf- und abbewegt; der Schwenkhebel 42 wird unter dem Einfluß eines pneumatisch is betätigten Kolbens 46 um einen Schwenkzapfen 44 verschwenkt Der Kolben 46 wird durch Druckluft, die durch (nicht gezeigte) Druckluftleitungen zugeführt wird, innerhalb eines Zylinders 48 nach oben bewegt, der sich innerhalb einer Wandung 50 in dem Ringflansch ■<) 26 und der Spannplatte 22 befindet. Das geschmolzene Spritzgut wird unter dem Druck der Spritzeinheit 12 nach unten durch einen Heißkanal 52 gepreßt, der sich innerhalb des Heißkanalblocks 24 zu den einzelnen Einspritzvorrichtungen 14 hin verzweigt. Der Heißkanal 2 > 52 verläuft im Winkel nach unten durch die Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14 hindurch und schließt sich an der Verbindungsstelle 54 an die Innenbohrung 34 der Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14 an. Das geschmolzene Spritzgut durchsetzt die Innenbohrung 34 um das to dünnere Unterteil 40 der Ventilnadel 36 herum und gelangt von dort durch die Einspritzöffnung 56 in den Formhohlraum 16. Das kegelstumpfförmige untere Ende 58 der Ventilnadel 36 bildet mit der Einspritzöffnung 56 einen Ventilsitz. Der Heißkana! 52 ist durch eine r> Muffe 60, die geringfügig über die Oberfläche der Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14 hinaus vorsteht und so mit dem Heißkanalblock 24 in dichtendem Kontakt ist, mit der Innenbohrung 34 verbunden. Das obere Ende der Innenbohrung 34 erstreckt sich durch eine Buchse n> 62, die mittig in die obere Fläche 63 der Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14 eingesetzt ist.

Die heißen Teile, durch die sich der Heißkanal 52 erstreckt, sind in diesem Aufbau von den kälteren Teilen so weit wie möglich getrennt, und zwar durch Luftspalte π zur Verringerung der Wärmeübertragung zwischen den beiden Teilen. Beispielsweise ist der Formfeststellring 64, der mit der Spritzeinheit 12 in Berührung steht, im Abstand zu der weiteren Beheizungsvorrichtung 28 angeordnet, die sich ihrerseits im Abstand von dem Ringflansch 26 befindet Der Heißkanalblock 24 befindet sich im Abstand von der kälteren Spannplatte 22 und wird durch ein zylindrisches Abstandsglied 66 im Abstand dazu gehalten. Die Heißkanal-Einspritzvorrichtung 14 ist durch eine Isolierbuchse 68 fest gegenüber der Formplatte 20 gehaltert, befindet sich aber im Abstand zu der umgebenden Spannplatte 22 und auch zu der Formplatte 20, wobei der Luftspalt 70 entsteht Zwischen der Nadelverschlußdüse 32 und der Wandung der umgebenden Formplatte 20 befindet sich ein Dichtring 72. Dieser besteht aus einer Legierung mit einem Gehalt von über 90% Titan und geringen Anteilen von Aluminium, Vanadium und anderen Elementen. Der allgemein zylinderförmige Dichtring 72 besitzt eine abgeschrägte Stirnfläche 73, die an der benachbarten Wandung der Formplatte 20 eine Schneide ausbildet Der Druck des geschmolzenen Spritzgutes auf die Stirnfläche 73 biegt den Dichtring 72 geringfügig in der Weise ab, daß ein Eintritt des geschmolzenen Spritzgutes in den oberen Teil des Luftspalts 70 verhindert wird und auf den kleineren Teil 74 beschränkt bleibt, der dem unteren Ende 58 der Ventilnadel 36 benachbart ist Dieser Teil 74 ist hinreichend klein, so daß aus diesem wenigstens ein Teil des geschmolzenen Spritzgutes bei den zyklisch aufeinanderfolgenden Einspritzvorgängen abgezogen wird, wodurch die durch Farbänderungen verursachte Erzeugung verfärbter Produkte im Umfang verkleinert wird. Die Titanlegierung des Dichtringes 72 hat die wünschenswerte Eigenschaft, daß in ihr eine sehr hohe Formfestigkeit mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verbunden ist.

In dem in Fig.3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel besitzt der zylindrische Dichtring 72a an der der Formplatte 20 zugekehrten Stirnfläche ein sich nach außen öffnendes V-Profil 73a, das im Gebrauch unter dem Druck des geschmolzenen Spritzgutes geringfügig in beiden Richtungen nach außen abgebogen wird. Dadurch wird eine verbesserte Dichtung sowohl gegenüber der Formplatte 20 als auch gegenüber der Nadelverschlußdüse 32 erzielt. Weiterhin besitzen die Schenkel des V-Profils hinreichende Flexibilität, um eine geringfügige seitliche Bewegung der Nadelverschlußdüse 32 gegenüber der Formplatte 20 aufgrund thermischer Ausdehnung zu gestatten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Heißkanal-Spritzgießform mit einer Nadel verschlußdüse, deren Innenbohrung mit einem Heißkanal eines Heißkanalblocks in Verbindung steht und ■> die durch einen mit einem Dichtring verschlossenen Luftspalt von einer Formplatte getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (72, 72a; an dem dem Heißkanalblock (24) abgekehrten Endteil der Nadelverschlußdüse (32) angeordnet ist und mit einem Teil seiner zylindrischen Außenfläche an der zylindrischen Innenfläche einer Bohrung in der Formplatte (20) anliegt

2. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (72) eine der Formplatte (20) zugekehrte abgeschrägte Stirnfläche (73) aufweist

3. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring {72a) eine der Formplatte (20) zugekehrte Stirnfläche (73a; von sich nach außen öffnendem, V-förmigem Profil aufweist

4. Spritzgießform nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (72,72a; aus einer Titanlegierung besteht. ->'>