DE2816412A1

DE2816412A1 - Duese fuer eine kunststoffspritzgussmaschine

Info

Publication number: DE2816412A1
Application number: DE19782816412
Authority: DE
Inventors: Jesus Maria Osuna-Diaz
Original assignee: Incoe Corp
Current assignee: Incoe Corp
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1978-04-15
Publication date: 1979-06-21
Also published as: US4161386A

Description

INCOE CORPORATION
2111 Stephenson Highway, Troy, Michigan 48084/USA

Düse für eine Kunststoffspritzgußmaschine

Die Erfindung betrifft eine Düse für eine Kunststoffspritzgußmaschine mit einem eine Heizvorrichtung enthaltenden Schaft, an den sich hinten ein Schaftgehäuse anschließt und mit einem diesen umgebenden, mit ihm den Durchgang für den flüssigen Kunststoff bildenden Düsenkörper, der an dem ebenfalls einen entsprechenden Durchgang aufweisenden Schaftgehäuse befestigt ist.

Düsen der obengenannten Art sind im allgemeinen in den Formen der Kunststoffspritzgußmaschine befestigt, und ihre innere Heizvorrichtung erhält den Kunststoff am Auslaßende der Düse in einem erweichten Zustand. Derartige Düsen sind durch die US-PS 3 010 155 und die US-PS 3 707 265 bekannt geworden. Die Düsen werden entweder durch eine Leitungsanordnung oder eine Maschinendüse mit einer sphärischen Spitze mit dem geschmolzenen Kunststoff versorgt. Die bekannten Düsen weisen Durchgänge auf, die von ihrem hinteren Ende bis zum Auslaßende verlaufen und zwischen einem inneren Schaft und einem äußeren Düsenkörper ausgebildet sind, während die Heizvorrichtung innerhalb des Schaftes angeordnet ist. Hierbei ist der Schaft einstückig mit einem Schaftgehäuse ausgebildet, das von der Form getragen wird. Mit dem vorderen Ende des Schaftes ist ein sich verjüngendes Verteilungsglied silberverlötet, um den ringförmigen, trichterförmigen Durchgang zu bilden, der zu der Auslaßöffnung der Düse führt.

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Wenn es bei einer solchen bekannten Düse erforderlich wird, die Heizvorrichtung auszuwechseln, ist es notwendig, zunächst die gesamte Düse von der Form abzunehmen, sodann den äußeren Düsenkörper von dem Schaftgehäuse zu entfernen und das Silberlot zum Schmelzen zu bringen, so daß das Verteilungsglied von dem Schaft abgenommen werden kann. Nachdem das Verteilungsglied entfernt worden ist, ergibt sich ein Zugang zu der Heizvorrichtung, die aus dem vorderen Ende des Schaftes herausgezogen werden kann. Das ist naturgemäß ein zeitkostendes und teures Verfahren.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Düsen besteht darin, daß jede Düse nur für eine bestimmte Formgröße verwendbar ist. Da die meisten Formen sich bezüglich ihrer Größe unterscheiden, ist es bisher notwendig, viele verschiedenen Größen von Düsen bereitzuhalten, um diese in den verschiedenen Formen befestigen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß,eine Düse der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die Heizvorrichtung schnell entfernt und wieder eingesetzt werden kann und die Notwendigkeit entfällt, zunächst die Düse aus der Form herauszunehmen, in der sie befestigt ist. Diese Aufgabe wird gelöst, indem gemäß der Erfindung an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses eine Endkappe abnehmbar befestigt ist, die einen mit dem entsprechenden Durchgang des Schaftgehäuses in Verbindung stehenden Durchgang für den Kunststoff aufweist, und an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses weiterhin eine den Zugang zu der Heizvorrichtung freigebende Bohrung vorgesehen ist, während durch einen Seitenkanal des Schaftgehäuses die elektrischen Leitungen des Heizwiderstandes hindurchgehen.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Düse gemäß der Erfindung zusammen mit einem Teil der zugehörigen Kunststoffspritzgußmaschine in einem axialen Schnitt,

Fig. 2 die Düse gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Explosions-Darstellung,

Fig. 3 das Schaftgehäuse der Düse gemäß der Erfindung in einer Draufsicht,

Fig. 4 das Schafgehäuse gemäß Fig. 3 in einem Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 die Endkappe einer Düse gemäß der Erfindung in einer Draufsicht und

Fig. 6 den Verschluß für den die Heizvorrichtung enthaltenden Hohlraum in einer Draufsicht.

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In Fig. 1 ist die Düse 11 in einem von zwei Formteilen 12 und 13 einer Kunststoffgußmaschine befestigt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Auslaßöffnung 14 der Düse in den Hohlraum 15 zwischen den Formteilen mündet. Die Düse wird in Fig. 1 durch ein teilweise bei 16 sichtbares Leitungssystem mit dem Kunststoffmaterial versorgt, obwohl dieses auch über das abgerundete Ende einer üblichen, nicht gezeichneten Spritzdüse zugeführt werden könnte. Die Düse 11 ist in einer Ausnehmung 17 des Formteiles 12 und einer entsprechenden Ausnehmung 18 einer Rückhalteplatte 19 angeordnet. In der Praxis stellt ein Fabrikant eine bestimmte Anzahl von Gießlingen her, wobei er eine besondere Formanordnung verwendet,und benutzt sodann eine andere Formanordnung für unterschiedliche Gießlinge. Die Abmessungen der Formteile und der Rückhalteplatte können sich von Form zu Form ändern, so daß eine Düse mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlichem Durchmesser für die neue Form erforderlich ist.

Die Düse 11 besteht aus einem Schaftgehäuse 21, einem Düsenkörper 22, der an dem vorderen Ende des Schaftgehäuses befestigt ist, einem Schaft 23 innerhalb des Düsenkörpers 22, einer in dem Schaft 23 angeordneten Heizvorrichtung 24, einer hinteren Endkappe 25 an dem Schaftgehäuse 21 und einem innerhalb der Endkappe 25 angeordneten Schraubverschluß 26 für den die Heizvorrichtung enthaltenden Raum.

Die Gestaltung des Schaftgehäuses 21 ist aus den Fig. 1,2 und 3 ersichtlich. Das Schaftgehäuse 21 ist zylindrisch ausgebildet und weist an seinem Umfang eine Anzahl von Spannlöchern 27 auf. Das hintere Ende 28 des Schaftgehäuses 21 ist mit Innengewinde versehen, um die Endkappe 25 aufnehmen zu können, während das vordere Ende des Gehäuses 21 sowohl ein Außengewinde 29 zur Aufnahme des Düsenkörpers 22 als auch ein Innengewinde 31 zur Befestigung des Schaftes 23 enthält.

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Der Mittelteil des Schaftgehäuses 21 weist eine Bohrung 32 zur Aufnahme der Heizvorrichtung 24 auf, die sich zwischen dem Innengewinde 31 und einem weiteren Innengewinde 33 erstreckt, das den Schraubverschluß 26 aufnimmt. Von der Bohrung 32 geht ein Seitenkanal 34 für die elektrischen Leitungen 35 der Heizvorrichtung aus.

Am Boden der das Innengewinde tragenden Ausnehmung 28 ist eine radiale Fläche 36 ausgebildet, von der sich zwei axiale Durchgänge 37 und 38 zu dem vorderen Ende des Schaftgehäuses 21 erstrecken. Diese Durchgänge führen zu dem ringförmigen Kanal 41 zwischen dem Düsenkörper 22 und dem Schaft der seinerseits zu der Düsenöffnung 14 führt.

Der Düsenkörper 22 weist eine längliche Gestalt auf, und sein mit einem Innengewinde versehenes hinteres Ende 42 ist auf dem Teil 29 des Schaftgehäuses 21 befestigt. Der verbreiterte Teil des Düsenkörpers 22, der das Innengewinde 42 umgibt, weist an seinem Umfang sich in axialer Richtung erstreckende Rippen 43 auf, die das Ergreifen des Düsenkörpers erleichtern und zur seitlichen Abstützung dienen, wenn der Düsenkörper in dem Formteil angebracht ist. Der Hauptteil des Düsenkörpers 22 weist mehrere sich über den Umfang erstreckende Rippen 44 auf. Wenn der Düsenkörper 22 in dem Formteil befestigt ist, liegen diese Rippen gegen die Wand der Ausnehmung des Formteiles an und stützen den Düsenkörper 22 gegen eine Ausdehnung ab, wobei sie die Möglichkeit eines Bruches herabsetzen, der sonst durch die durch die Wärme bewirkte Ausdehnung Zustandekommen könnte. Die Rippen sind mit untereinander fluchtenden Nuten 44a versehen, um den Durchgang von Luft zu ermöglichen. Eine Nute 44b in der Stirnfläche des Endstücks 42 des Düsenkörpers fluchtet mit den Nuten 44a und einer Ausnehmung 44c zwischen den Rippen 43. Die Nuten und die Ausnehmung stellen eine Belüftungsanordnung dar, die den Austritt von Luft ermöglicht und demgemäß für eine Verteilung der Wärme von der Düse 11 aus sorgt.

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Das vordere Ende 45 des Düsenkörpers 22 verjüngt sich in üblicher Weise und geht in den zylindrischen Auslaßteil 46 über, dessen vordere Stirnfläche an die Stirnfläche des Formteiles an dem Hohlraum 15 angrenzt.

Der Schaft 23 weist eine längliche Gestalt auf und ist so bemessen, daß ein ringförmiger Durchgang 41 zwischen dem Schaft und dem Düsenkörper zustande kommt, wenn der Schaft in diesem angeordnet ist. Das hintere Ende des Schaftes 23 wird durch einen mit Außengewinde versehenen Teil 47 gebildet, der in den ein Innengewinde tragenden Teil 31 des Schaftgehäuses 21 eingeschraubt ist. Es wurde gefunden, daß diese Art von Schraubbefestigung geeigneter ist, um eine konzentrische Lage des Schaftes mit Bezug auf den Düsenkörper sicherzustellen als die übliche Süberlötverbindung, wie sie zum Beispiel in der US-PS 3 010 155 beschrieben ist. Das vordere verjüngte Ende 48 des Schaftes 22 dient zur Ausbreitung der Kunststoffmasse und führt zu der Auslaßöffnung In dem Schaft 23 ist eine Bohrung 29 für die Heizvorrichtung 24 ausgebildet, die gegen das hintere Ende des Schaftes 23 offen ist und an die Bohrung 32 des Schaftgehäuses 21 angrenzt.

Die Heizvorrichtung 24 weist die übliche zylindrische Gestalt auf und ist in die Bohrungen 32 und 49 eingefügt. Die Leitungen 35 der Heizvorrichtung gehen durch den seitlichen Kanal 34 hindurch. Die Abmessungen der Bohrungen 49 und 32 sind derart gewählt, daß,nachdem die Endkappe 25 und die Verschlußschraube 26 entfernt sind, die Heizvorrichtung 24 nach hinten aus dem Schaftgehäuse 21 durch die Bohrung 32 und deren Gewindeteil 33 herausgezogen werden kann, wobei diese öffnungen groß genug sind, um auch die Leitungen 35 zusammen mit der Heizvorrichtung 24 herausziehen zu können. Ebenso kann eine neue Heizvorrichtung durch dieselben Öffnungen eingesetzt werden, wonach die Leitungen 35 in die Seitenkanäle 34 eingelegt werden.

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Die Endkappe 25 trägt ein Außengewinde 51, das in das Innengewinde 28 des Schaftgehäuses 21 eingeschraubt ist. Das vordere Ende der Endkappe 25 weist eine Ausnehmung 52 auf, während das hintere Ende der Endkappe 25 eine nicht kreisförmige, zentrale Öffnung 53 enthält, die von der hinteren Stirnfläche der Endkappe 25 zu der Ausnehmung 52 führt. Die in Fig. 1 und 5 dargestellte Endkappe weist auch eine ebene Stirnfläche 54 auf, die in dicht in Anlage mit einer entsprechenden Stirnfläche der Leitungsanordnung 60 kommen kann, so daß über den Kanal 55 in der Leitungsanordnung flüssiger Kunststoff in den Durchgang 53 gelangen kann. Dadurch, daß der Durchgang 53 nicht kreisförmig gestaltet ist, kann die Endkappe 25 leicht in dem Schaftgehäuse 21 befestigt oder aus ihm herausgenommen werden. Die Größe der Ausnehmung 52 ist derart gewählt, daß das Kunststoffmaterial die Durchgänge 37 und 38 des Schaftgehäuses erreichen kann.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Gestaltung der Endkappe 125 ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Endkappe unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 und 5 nur darin, daß sie eine konkave Stirnfläche 126 aufweist, mit dem sie das abgerundete Ende einer unmittelbar an einer Spritzgußmaschine angebrachten Düse aufnehmen kann anstatt einer Leitungsanordnung. Derart können verschiedene Arten von Endkappen 125 vorgesehen sein, deren Stirnwände verschiedene Gestaltungen aufweisen. Alle diese Endkappen würden jedoch den gleichen Außendurchmesser und das gleiche Außengewinde aufweisen, so daß sie wahlweise in das Schaftgehäuse 21 eingeschraubt werden könnten,und die Größe der Ausnehmung 52 könnte bei allen diesen Endkappen ebenfalls die gleiche sein.

Der Schraubverschluß 26 für die Heizvorrichtung ist in den Fig. 1,2 und 6 dargestellt. Der Verschluß weist eine sich nach hinten erweiternde Gestalt auf und besitzt einen mit Außengewinde versehenen Ansatz 56, um ihn in der öffnung

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zu befestigen, so daß er die Heizvorrichtung 24 in Stellung hält. Der Schraubverschluß liegt gegen die Stirnfläche 36 des Schaftgehäuses 21 an, jedoch sind seine äußeren Abmessungen klein genug, um einen ringförmigen Durchgang in der Ausnehmung 52 freizulassen, über welchen das Kunststoffmaterial in die Durchgänge 37 und 38 gelangen kann. Das hintere Ende des Schraubverschlusses 26 ist sechskantförmig ausgebildet, so daß es das Ansetzen eines Schraubenschlüssels gestattet,und verläuft wiederum in ausreichendem Abstand von der Wand der Ausnehmung 53, um den Fluß der Kunststoffmasse nicht zu behindern.

Die Wirkungsweise der Düse 11 ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung. Nachdem die Kunststoffschmelze über den Kanal 55 der Leitungsanordnung zugeführt worden ist, fließt sie durch den Durchgang 53, die Ausnehmung 52, die Durchgänge 37 und 38 und den Durchgang 41 zu der Auslaßöffnung 14.

Wenn der Wunsch besteht, die Heizvorrichtung 24 zu entfernen und wieder einzusetzen, ist es lediglich notwendig, die Endkappe 25 und sodann den Schraubverschluß 26 abzunehmen. Die Heizvorrichtung 24 kann sodann nach hinten durch das Schaftgehäuse 21 hindurch herausgezogen werden. Eine neue Heizvorrichtung kann in der umgekehrten Richtung eingesetzt werden, wobei die Leitungen 35 durch den seitlichen Kanal 34 hindurchgehen .

Wenn der Wunsch besteht, die Düse umzubauen, um sie zur Anbringung in einer anderen Form geeignet zu machen, wird die Düse aus dem Formteil 12 herausgenommen,und der Düsenkörper 22 wie auch der Schaft 23 werden von dem Schaftgehäuse 21 abgeschraubt. Der Fabrikant kann in seinem Inventar eine Auswahl von Düsenkörpern und Schäften verschiedener Größe besitzen, die jedoch alle die gleiche Gewindeanordnung zu ihrer Befestigung an demselben Schaftgehäuse 21 aufweisen. Nach geeigneter Auswahl des neuen Schaftes und des neuen Dü-

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senkörpers braucht der Benutzer sie lediglich zusammen mit einer geeigneten Heizvorrichtung 24 an dem Schaftgehäuse in Stellung zu bringen. Auf diese Weise ist nur eine Art von Schaftgehäusen 21 und eine Art von Schraubverschlüssen 26 für die Heizvorrichtung 24 erforderlich. Im Inventar werden zwei Grundtypen von Endkappen 25 vorrätig zu halten sein, um sowohl eine Leitungsanordnung als auch die Düse einer Spritzgußmaschine anschließen zu können. Das Ergebnis ist ein Baukastensystem, durch welches der Umfang des Gesamtinventars, das der Hersteller bereithalten muß, wegen der Austauschbarkeit seiner Bauteile verringert wird.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

.j Düse für eine Kunststoffsprxtzgußmaschine mit einem eine Heizvorrichtung enthaltenden Schaft, an den sich hinten ein Schaftgehäuse anschließt und mit einem diesen umgebenden, mit ihm den Durchgang für den flüssigen Kunststoff bildenden Düsenkörper, der an dem ebenfalls einen entsprechenden Durchgang aufweisenden Schaftgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses (21) eine Endkappe (25) abnehmbar befestigt ist, die einen mit dem entsprechenden Durchgang (37, 38) des Schaftgehäuses (21) in Verbindung stehenden Durchgang (53) für den Kunststoff auf weis t, und an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses (21) weiterhin eine den Zugang zu der Heizvorrichtung (24) freigebende Bohrung (32) vorgesehen ist, während durch einen Seitenkanal (34) des Schaftgehäuses (21) die elektrischen Leitungen (35) des Heizwiderstandes (24) hindurchgehen.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses (21) ein Verschluß (26) für den die Heizvorrichtung aufnehmenden Raum vorgesehen ist, der in einer Ausnehmung (52) angeordnet ist, die von dem Durchgang (53) in der Endkappe (25) umfaßt wird.
3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (25),der Verschluß {26) und der Düsenkörper (22) an dem Schaftgehäuse (21) durch Verschraubung befestigt sind, das über seinen Umfang verteilte Spannlöcher (27) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftgehäuse (21) seitlich zu der die Heizvorrichtung (24) zugängig machenden Bohrung (32) und gegenüberliegend zwei Durchgänge (37, 38) aufweist.
5. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftgehäuse (21) auf seiner Außenseite Belüftungsnuten (44a, 44b, 44c) aufweist, über welche die Luft ausströmen und die von der Düse abgestrahlte Wärme verteilt werden kann.
6. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (22) mit dem ein Außengewinde (29) tragenden vorderen Teil des Schaftgehäuses (21) und der Schaft (23) mit einen Innengewinde (31) dieses Teiles verschraubt ist, wobei die Endkappe (25) in das ein Innengewinde tragende hintere Ende (28) des Schaftgehäuses (21) eingeschraubt ist, und das vordere Ende des Düsenkörpers (22) , bis zu dem sich die Durchgänge (37, 38; 41) für den Kunststoff von dem Schaftgehäuse (21) erstrecken, eine sich verjüngende Gestalt hat, wie auch das vordere Ende des Schaftes (23) zur Verteilung des flüssigen Kunststoffes eine entsprechende Gestalt aufweist, während die Heizvorrichtung (24) in einer axialen Bohrung (4 9) des Schaftes enthalten ist und ein den die Heizvorrichtung (24) aufnehmenden Hohlraum abschließender Verschluß in einer zugleich den Durchgang für den Kunststoff bildenden Ausnehmung

(52) der Endkappe (25) angeordnet und an dem hinteren Ende des Schaftgehäuses (21) befestigt ist.
7. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihr ein zweiter Düsenkörper (22) und ein zweiter Schaft (23), die beide eine andere Länge haben als der erste Düsenkörper (22) und der erste Schaft (23) zugeordnet sind, jedoch ebenfalls mit dem Schaftgehäuse (21) verschraubbar sind

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8. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (25) mit einer Leitungsanordnung verbindbar ist und daß eine zweite Endkappe (125) vorgesehen ist,die mit dem sphärischen Kopf einer Spritzgußmaschine verbindbar ist, während beide Endkappen (25) wechselweise in das einzige Schaftgehäuse (21) einschraubbar sind.
9. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (22) eine Reihe von äußeren Ringen (44) aufweist, die gegen die Wand des Formteiles (12) anliegen.
10. Düse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (44) mit parallel zur Achse des Düsenkörpers (22) verlaufenden Nuten versehen sind, die einen Teil einer Belüftungsanordnung am Umfang des Düsenkörpers (22) bilden.
11. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den die Heizvorrichtung (24) aufnehmendaiHohlraum abschließende Verschluß (26) in das Schaftgehäuse (21) einschraubbar ist.

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