DE2904158A1

DE2904158A1 - Spritzduese fuer spritzgiess- oder extrudiermaschinen

Info

Publication number: DE2904158A1
Application number: DE19792904158
Authority: DE
Inventors: Rainer Huber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-03
Filing date: 1979-02-03
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2904158C2

Description

SPRITZDÜSE FÜR SPRITZGIESS-ODER EXTRUDIERMASCHINEN
Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse für Spritzgieß-oder Extrudiermaschinen, mit einer Zentralbohrung und einer in diese eingesetzten Siebhülse, die zahlreiche feine Siebbohrungen und eine mit allen Siebbohrungen in Verbindung stehende Mittelausnehmung aufweist.
Eine ähnliche Spritzdüse ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 76 32 102 bekannt. Bei dieser bekannten Spritzdüse entspricht der Außendurchmesser der Siebhülse dem Innendurchmesser der Zentralbohrung der Spritzdüse, so daß sich die Siebhülse an der Zentralbohrung allseitig abstützt. Die einzelnen Siebbohrungen münden jeweils in Längsschlitze, die in die Außenseite der Siebhülse eingesenkt sind, so daß die durch die Siebbohrungen austretende Spritzgußmasse durch die verhältnismäßig engen Längskanäle in Richtung zur Austrittsbohrung der Spritzdüse strömt. Dadurch ist kein ganz gleichmäßiger Austritt der Spritzgußmasse in die Austrittsbohrung gewährleistet. Häufig sind, insbesondere bei kritischen Farben, wie Schwarz, noch beim fertigen Produkt die aus den einzelnen Längsschlitzen stammenden Stränge zu erkennen. Ferner hat die Siebhülse der bekannten Düse einen verhältnismäßig hohen Strömungswiderstand, da sich Siebbohrungen nur in bestimmten gegenseitigen Mindestabständen im Bereich der Längsschlitze befinden können und die Längsschlitze selbst einen nicht unerheblichen Strömungswiderstand besitzen. Außerdem werden in den Längsschlitzen und in anderen Bereichen der bekannten Spitzdüse tote Ecken gebildet, in denen sich Spritzgußmasse festsetzen und dort einbrennen kann. Dieses eingebrannte Material führt häufig zu einer Verfärbung der Spritzgußmasse.
Darüber hinaus tritt bei der bekannten Spritzdüse wegen der relativ komplizierten Strömungswege eine unerwünschte Friktionserwärmung ein.
Durch die Erfindung soll eine Spritzdüse geschaffen werden, aus der die Spritzgußmasse vollkommen gleichmäßig bei geringem Strömungswiderstand und praktisch ohne Friktionserwärmung austritt. Insbesondere sollen keine toten Ecken vorhanden sein, in denen sich Spritzgußmasse niederschlagen und einbrennen kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Spritzdüse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Siebhülse eine zylindrische Mantelfläche aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Zentralbohrung der Spritzdüse, wobei die Siebbohrungen in die Mantelfläche münden.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung können in die zylindrische Mantelfläche beliebig viele Siebbohrungen in beliebiger Anordnung münden, wobei weder auf Längsschlitze noch auf Stützstege od.dgl. Rücksicht genommen werden muß. Die allseitig aus der Mantelfläche der Siebhülse austretende Spritzgußmasse kann sich in einem zwischen der Mantelfläche der Siebhülse und der Innenwand der Zentralbohrung gebildeten weiten Ringkanal vermischen und praktisch unbehindert zur Austrittsbohrung der Spritzdüse strömen.
Dadurch wird trotz hervorragender Filterwirkung in bezug auf in der Spritzgußmasse enthaltene Fremdkörper ein geringstmöglicher Strömungswiderstand und eine hervorragende Durchmischung der aus der Siebhülse austretenden Spritzgußmasse erreicht. Weder innerhalb noch außerhalb der Siebhülse ergeben sich tote Ecken und die Strömungswege sind außerordentlich einfach, so Egß die Entstehung von Friktionswärme vernachlässigt werden kann. Die Erfindung kann praktisch auf jede Form von Einspritzdüsen und bei jedem Schneckendurchmesser einer Extrudrpresse angewendet werden.
Eine weitere Verbesserung bei der Ausfilterung von Schwerstoffen ohne zusätzliche Erhöhung des Strömungswiderstandes oder Komplizierung des Strömungsweges ergibt sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch, daß die zur Austrittsbohrung der Spritzdüse weisende Stirnwand der Siebhülse geschlossen und in Richtung zur Austrittsbohrung ausgebaucht, und zwar vorzugsweise kegelförmig ausgebaucht ausgebildet ist. Dadurch gelangen in der in die Siebhülse einströmenden Spritzgußmasse enthaltene Schwerstoffe bevorzugt in den in der ausgebauchten Stirnwand gebildeten Raum und sammeln sich dort an, während die Spritzgußmasse radial zu den Siebbohrungen strömt und durch diese austritt. An der Außenseite der Siebhülse ergibt die konische Form ebenfalls einen günstigen Strömungsverlauf zur Austrittsbohrung der Spritzdüse hin, insbesondere dann, wenn das dem stirnseitigen Ende der Siebhülse gegenüberliegende Ende der Zentralbohrung auch in diesem Bereich etwa parallel zur Außenfläche der Siebhülse geführt ist.
Ein weitgehend unbehinderter Strömungsweg der Spritzgießmasse von den Siebbohr ngen zur Austrittsbohrung der Spritzdüse wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß an dem von der Austrittsbohrung entfernten Ende der Siebhülse ein radial nach außen stehender Flansch vorgesehen ist, der in eine stirnseitig offene Ringschulter am Eiiitrittsrand der Spritzdüse zur ausschließlichen Halterung und Abdichtung der Siebhülse in der Spritzdüse eingepaßt ist.
Hierdurch wird gewährleistet, daß in dem die Siebhülse umgebenden Ringkanal im Inneren der Zentralbohrung sich keinerlei die Strömung behindernde Teile zum Abstützen der Siebhülse befinden. Die Halterung und Abdichtung erfolgt ausschließlich durch den erwähnten Ringflansch, der sehr genau in die dafür vorgesehene Ringschulter eingepaßt werden kann, so daß sich ein absolut fester Sitz ergibt. Sobald die Spritzdüse an den anschließenden Plastifizierzylinder angeschraubt ist, drückt der letztere von der entgegengesetzten Seite gegen den Ringflansch, so daß die Siebhülse sich in keiner Richtung verschieben kann. Bei dieser Konstruktion wirken sich etwaige Exzentrizitäten zwischen Ringflansch und Hülse nicht nachteilig aus.
Es ist jedoch erforderlichenfalls auch möglich, zur zusätzlichen Abdichtung und Zentrierung am Ringflansch einen Absatz vorzusehen, der in die Zentralbohrung hineinragt.
Bei bekannten Spritzdüsen kommt es während der Dekompression nach dem Spritzvorgang manchmal vor, daß sich die in der Zentralbohrung lose geführte Siebhülse in den Plastifizierzylinder hinein verschiebt. Dieser sehr lästige Vorgang wird durch die erfindungsgemäße Halterung der Siebhülse sicher verhindert.
Anhand der Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Spritzdüse mit eingesetzter Siebhülse, Fig. 2 eine teilweise in Längsrichtung geschnittene Seitenansicht der Spritzdüse ohne Siebhülse, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die herausgenommene Siebhülse, Fig. 4 eine in der oberen Hälfte in Längsrichtung geschnittene vergrößerte Seitenansicht der in den Figuren 1 - 3 dargestellten Siebhülse, und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Spritzdüse 10 weist eine Austrittsbohrun 12 und eine daran in Richtung zum Eintrittsende anschließende zylinderische Zentralbohrung 14 auf. Die Zentralbohrung 14 geht mittels einer kegelstumpfförmigen Verjüngung 16 in die Austrittsbohrung 12 über. Am Eintrittsende der Spritzdüse 10, das an einen nicht dargestellten Plastifizierzylinder anzuschließen ist, ist eine nach der Stirnseite hin offene Ringschulter 18 ausgefräst, in die ein Ringflansch 20, der am stirnseitigen Ende einer in die Zentralbohrung 14 eingesetzten Siebhülse 22 sitzt, genau eingepaßt ist.
Die Siebhülse 22 weist eine zylinderische Mantelfläche 24 und eine geschlossene, kegelförmig ausgebrauchte Stirnwand 26 auf, die beide parallel zu den Innenflächen der Zentralbohrung 14 bzw. der kegelstumpfförmigen Verjüngung 16 der Spritzdüsenbohrung verlaufen. Die verhältnismäßig weite Innenausnehmung 28 der Siebhülse 22 ist von einem verhältnismäßig dünnen Mantel 30 umgeben, der von zahlreichen, gleichmäßig über eine ganze Erstreckung verteilten feinen Sieböffnungen 32 durchsetzt ist, die in die zylindrische Mantelfläche 24 münden. Zwischen den Innenwänden der Zentralbohrung 14 und der Verjüngung 16 einerseits und der Mantelfläche 24 und der Stirnwand 26 andererseits wird ein verhältnismäßig weiter, die Strömung kaum behindernder Ringkanal zur Leitung der Spritzgußmasse in die Austrittsbohrung 12 gebildet.
Im Inneren des von der kegelförmigen Stirnwand 26 gebildeten kegelförmigen Raumes 34 sammeln sich Schwerstoffe an, die in der in Richtung des Pfeils 36 ins Innere der Siebhülse 22 eingeführten Spritzyußmasse eventuell enthalten sind.
Infolgedessen setzen sie sich nicht an den Siebbohrungen 32 fest, die somit längere Zeit reiyalten werden können.
Die Halterung der Siebhülse an der Spritzdüse 10 erfolgt ausschließlich durch die Einpassung des Ringflansches 20 in die Ringschulter 18. Der sich anschließende Absatz 20a der für eine zusätzliche Abdichtung und Zentrierung sorgt, kann vorzugsweise auch entfallen. In diesem Fall dient ausschließlich der Flansch 20 der Dichtung und Zentrierung, so daß sich z.B. toleranzbedingte Exzentrizitäten zwischen Ringflansch und zylindrischem Düsenkörper beim Düseneinbau nicht nachteilig auswirken.
In nicht#gezeigter Weise liegt die Stirnseite von Spritzdüse 10 und Ringschulter 20 an einem anschließenden Plastifizierzylinder an, so daß die Siebhülse in ihrer Lage ausreichend festgehalten wird. Sie kann sich während des Betriebes weder lösen noch bei Dekompression in den angrenzenden Plastifizierzylinder verschieben.

Claims

PATENTAN SPRÜCHE (1. Spritzdüse für Spritzgie.R- oder Extrudiermaschinen, mit einer Zentralbohrung und einer in diese eingesetzten Siebhülse, die zahlreiche feine Siebbohrungen und eine mit allen Siebbohrungen in Verbindung stehende Mittelausnehmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebhülse (22) eine zylindrische Mantelfläche (24) aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Zentralbohrung (14), wobei die Siebbohrungen (32) in die Mantelfläche (24) mündet.
2. Spritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Austrittsbohrung (12) der Spritzdüse (10) weisende Stirnwand (26) der Siebhülse (22) geschlossen und in Richtung zur Austrittsbohrung (12) ausgebaucht ausgebildet ist.
3. Spritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (26) kegelförmig ausqebildet ist.
4. Spritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem von der Austrittsbohrung (12) entfernten Ende der Siebhülse (22) ein radial nach außen stehender Ringflansch (20) vorgesehen ist, der in eine stirnseitig offene Ringschulter (18) am Eintrittsende der S;>ritzdüse (10) zur ausschließlichen Halterung und Abdichtung der Siebhülse (22) in der Spritzdüse (10) eingepaßt ist.
5. Spritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (20) einen an den Durchmesser der Zentrulbohrung (14) angepaßten Absatz (20a) zur zusätzlichen Abdichtung und Zentrierung aufnimmt.