DE3249486C2 - Valve gate nozzle with piston drive for injection molds - Google Patents
Valve gate nozzle with piston drive for injection moldsInfo
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Abstract
Eine Nadelverschluß-Düse für Spritzgießformen hat an ihrem dem Dichtbereich (6) entgegengesetzten Nadelende einen Kolbenantrieb (17), der aus wenigstens zwei koaxialen und aufeinander sowie auf das Nadelende wirkenden Kolben (22 und 24) gebildet ist. Dadurch kann der Außendurchmesser und somit der Platzbedarf dieser Kolben gering gehalten werden und dennoch eine genügend große Schließkraft sogar mit üblichem Preßluftdruck erzeugt werden .A needle valve nozzle for injection molds has at its needle end opposite the sealing area (6) a piston drive (17) which is formed from at least two coaxial pistons (22 and 24) which act on one another and on the needle end. As a result, the outer diameter and thus the space requirement of these pistons can be kept small and still a sufficiently large closing force can be generated even with the usual compressed air pressure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Nadclverschlußdüsc mit Kolbenantrieb für Spritzgießformen, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Nadclverschlußdüsc with piston drive for injection molds, according to the Preamble of claim 1.
Eine derartige Nadelverschluß-Düsc mit Kolbcnantrieb ist bereits aus der DE-OS 21 21 895 bekannt. Ein koaxial zu der Verschlußnadel angeordneter Antriebskolben sorgt dabei für deren Verstellbewegung. Such a valve gate nozzle with piston drive is already known from DE-OS 21 21 895. A drive piston arranged coaxially to the shut-off needle ensures its adjustment movement.
Ein zweiter größerer Kolben, der koaxial zu diesem Antriebskolben angeordnet ist und dieselbe Wirkrichtung hat, dient zur Erzeugung der Andruck- und Abdichtkräfte innerhalb der Spritzgießform. Dabei nimmt dieser zweite Kolben den Antriebskolben räumlich in sich auf. Dies hai zur Folge, daß der Antriebskolbcn nur eine relativ kleine Kolbenfläche haben kann, so daß in nachteiliger Weise zum Schließen der Verschlußnadcl eine entsprechend geringe Kraft zur Verfügung steht. Dies muß durch eine:? entsprechend hohen Druck des auf diesen Antriebskolben wirkenden Mediums ausgeglichen werden, welches deshalb ein Drucköl sein muß. In der DE-OS 21 21 895 wird auf Seite 7 ein Druck von /. B. 140 aiii, etwa 140 bar Überdruck, angegeben. Um einen solchen Druck zu beherrschen, bedarf es einsprechend aufwendiger Abdichtungen, und um einen solchen Druck /u erzeugen, sind aufwendige Pumpen u. dgl. erforderlich. Dennoch ist nicht sicher, wie lange die Dichtungen diesem Druck standhalten.A second larger piston, which is arranged coaxially to this drive piston and the same effective direction is used to generate the pressure and sealing forces within the injection mold. It takes this second piston spatially on the drive piston in itself. This has the consequence that the drive piston only can have a relatively small piston area, so that in a disadvantageous manner to close the lock pin a correspondingly low force is available. This must be done by: correspondingly high pressure of the be balanced on this drive piston acting medium, which must therefore be a pressure oil. In DE-OS 21 21 895 a print of / is on page 7. B. 140 aiii, about 140 bar overpressure, indicated. Around To master such a pressure, it requires correspondingly complex seals, and to such Generate pressure / u, expensive pumps and the like are required. Still it is not certain how long the seals can withstand this pressure.
Der Erfindung liegt deshalb die Aulgabe zugrunde, eine Nadelvcrsehluß-Düse der cinyaims erwähnten Art zu schaffen, bei der eine platzsparende Anordnung der Antricbskolben möglich ist, so daß innerhalb einer Mehrfachform eine große Zahl von relativ dicht beieinsnderliegenden Einzelformen möglich ist, wobei aber dennoch der Kolbenantrieb mit geringerem Druck erfolgen kann und wobei doch die erforderliche Verschlußkraft am Nadelende erreicht werden soll.The invention is therefore based on the task a needle shut-off nozzle of the kind mentioned in cinyaims to create, in which a space-saving arrangement of the drive piston is possible, so that within a Multiple form a large number of relatively closely spaced Individual forms are possible, but the piston drive is still done with lower pressure can and yet the required locking force should be achieved at the needle end.
Die Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe besteht darin, daß der zweite Kolben als weitererThe solution to this seemingly contradictory problem is that the second piston as another
ίο Antriebskolbcn auf den ersten Antriebskolben und auf die Vcrschlußnadel wirkend angeordnet ist.ίο Drive piston on the first drive piston and on the locking needle is arranged to act.
Dadurch wird erreicht, daß nunmehr zwei koaxial und hintereinander angeordnete Antriebskolben trotz geringer Außenabmessungen eine wesentlich größere Fläehe für den Antriebsdruck zur Verfügung stellen, so daß durch die Wahl entsprechender Durchmesserverhälltnisse und die Vergrößerung der Kolbenzahl je Verschlußnadel die erforderliche Verschlußkraft von z. B. I kN am Nadelende ohne weiteres auf engstem Raum erreicht werden kann. Dabei kann der Schließdruck und Abdichtdruck für die Spritzgießform selbst in beliebiger bekannter Weise erz.eugl werden.It is thereby achieved that now two coaxially and one behind the other arranged drive pistons despite less External dimensions provide a much larger area for the drive pressure, so that by choosing the appropriate diameter ratios and increasing the number of pistons per valve needle the required locking force of z. B. I kN at the end of the needle easily in a confined space can be reached. The closing pressure and sealing pressure for the injection mold itself can be arbitrary well-known way to be arch.eugl.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der zweite Antriebskolbcn eine Kolbenslange aufweist, die auf den ersten Antriebskolben wirkt. Dadurch lassen sich die hintereinander geschalteten und gemeinsam auf die Nadel wirkenden Antriebskolben gut in Antriebsrichtung kuppeln.It is particularly useful if the second drive piston has a piston length that extends to the first drive piston acts. This means that they can be placed one behind the other and together on the needle couple the effective drive piston well in the drive direction.
Dabei kann unterhalb des ersten Antricbskolbens einA can below the first drive piston
jo Anschlag im Abstand des Nadelverstellwcgcs in Schlicßrichlung angeordnet sein.jo stop at the distance of the Nadelverstellwcgcs in Schlicßrichlung be arranged.
In vorteilhafter und zweckmäßiger Weise kann der Kolbenantrieb der Nadel mit Preßluft von z. B. 4 bis 6 bar beaufschlagbar sein, da durch die größere Anzahl von Kolbcnflächen auch mit einem solchen Druck eine genügend große Verschlußkraft erzeugt werden kann. Somit kann die in den meisten Betrieben vorhandene Preßluft zum Antrieb der Antriebskolbcn für die Verschlußnadcl verwendet werden. Für die Rückstellung der Aniricbskolbcn kann eine öffnung für das Antriebsmedium vorgesehen sein. Dadurch können Rückstellfedern vermieden werden.In an advantageous and expedient manner, the piston drive of the needle with compressed air from z. B. 4 to 6 bar can be applied, because of the larger number a sufficiently large locking force can be generated by piston surfaces even with such a pressure. This means that the compressed air available in most companies can be used to drive the drive pistons for the locking needles be used. An opening for the drive medium can be provided for resetting the pinion pistons. This can cause return springs be avoided.
Vor allem bei Kombination der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Nadelverschluß-Düsc mil Kolbcnantricb, bei der auf engstem Raum mit geringem Preßluftdruck eine genügende Verschlußkraft erzeugt werden kann, ohne daß dabei die Verschlußnadeln an ihren Enden seitlich wirkenden Kraftkomponenten ausgesetzt werden.A needle valve nozzle is the result, especially when the above-described features and measures are combined with piston rod, in which a sufficient locking force in a confined space with low compressed air pressure can be generated without the valve needles acting laterally at their ends Force components are exposed.
sn Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben.sn The following is the invention and its essentials associated details are described in more detail with reference to the drawing.
Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch den Bereich einer Nadclvcrsehluß-Düsc mit deren Kolbenantrieb.The figure shows a longitudinal section through the area of a needle valve nozzle with its piston drive.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Nadelverschluß-Düse, im folgenden auch kurz Düse 1 genannt, kann insbesondere mehrfach vorgesehen sein, um Spritzgießformen. nämlich vor «Hern Mchrfachformcn zu füllen. Ein wesentliches Teil dieser Düse 1 ist dabei eine imA needle valve nozzle designated as a whole by 1, also referred to below as nozzle 1 for short, can in particular be provided several times to injection molds. namely, before filling in multiple forms. An essential part of this nozzle 1 is an im
W) Zufuhrwcg 2 für flüssigen Kunststoff 3 od. dgl. Gießwerkstoff angeordnete, aus einer Offenstellung in eine Schließstellung und zurück hin- und herbewegbare Verschlußnadel 4, die in der Zeichnung in Offensicllung dargestellt ist.W) Zufuhrwcg 2 for liquid plastic 3 or the like. Cast material arranged, from an open position to a Closed position and back and forth movable valve needle 4, which is shown in the drawing in Offensicllung is shown.
ti'. An ihrem Versehlußendc 5 hat diese Verschlußnadel 4 einen zylindrischen Dichtbereich 6 verkleinerten Durchmessers gegenüber dem übrigen Teil der Verschlul.lriadel 5. Der Übergang 7 von dem größeren zuti '. At its Versehlußendc 5 this valve pin 4 a cylindrical sealing area 6 of reduced diameter compared to the remaining part of the locking pin 5. The transition 7 from the larger to
dem kleineren Durchmesser ist dabei sich konisch vcr-'•üngend ausgebildet Im vorderen Nadelbereich ist dabei ein Vor/.cntrier-Körper 8 für die Verschlußnadel 4 vorgesehen. Der vordere Nadelbcrcich ist von einer I leizung 16 für eine Wärmelcitdüse 15 umschlossen, um r> auch in diesem vorderen Bereich Viskositätsschwankungen des Gießwcrkstoffcs zu vermeiden.The smaller diameter is conically formed in a conical manner. In the front needle area, a pre /. The front Nadelbcrcich is enclosed by an I leizung 16 for a Wärmelcitdüse 15 for r> in this front area viscosity variations to avoid the Gießwcrkstoffcs.
Für die Abwärtsbewegung der Vercchlußnadcl 4 ist ein im ganzen mit 17 bezeichneter Kolbenantrieb vorgesehen. Diefrr Kolbenantrieb 17 ist so gestaltet, daß iu von ihm keine Querkräfte auf den Nadelschaft 18 ausgeübt werden, die bei etwas Spiel in ihrer Führung 19 zu einer Auslenkung der Verschlußnadel 4 und somit auch des vorderen Dichtbereiches der Verschlußnadel 4 führen könnten. Für einen guten Verschluß der Verschlußnadel 4 ist also auch diese Ausbildung des Kolbenantricbcs 17 wichtig.For the downward movement of the Vercchlußnadcl 4 a generally designated 17 piston drive is provided. Diefrr piston drive 17 is designed so that iu no transverse forces are exerted on the needle shaft 18 by it, which, if there is some play in their guide 19, increases lead to a deflection of the valve needle 4 and thus also of the front sealing area of the valve needle 4 could. For a good closure of the shut-off needle 4, this design of the piston actuator is also essential 17 important.
Dabei greift am Ende 20 des Nadelschaftes 18 unmittelbar eine Kolbenstange 21 koaxial zu der Verschlußnadel 4 an dieser an, die mit einem zugehörigen ersten Antricbskolben 22 zusammenwirkt. Auf diesen Antricbskolben 22 wirkt eine weitere Kolbenstange 23 eines zweiten Anti iebskolbens 24, der ebenfalls koaxial angeordnet ist.A piston rod 21 engages directly at the end 20 of the needle shaft 18 coaxially with the valve needle 4 on this, which cooperates with an associated first drive piston 22. On this drive piston 22 acts another piston rod 23 of a second anti iebskolbens 24, which is also coaxial is arranged.
Man erkennt auch die Eintrittsöffnung 25 für Luft zu den beiden Antriebskolben 22 und 24, die mit üblicher Preßluft beaufschlagt werden können.One can also see the inlet opening 25 for air to the two drive pistons 22 and 24, which with the usual Compressed air can be applied.
Unterhalb des ersten Antriebskolbens 22 befindet sich im Abstand der Höhe H ein Anschlag 26, der von der Kolbenunterseite denselben Abstand H hat, der jo dem im unteren Bereich dargestellten Schließweg H der Verschlußnadel 4 entspricht. An einer weiteren öffnung 27 kann die Rückstellbewegung des Anlricbskolbens 24 und in ähnlicher Weise die des Antriebskolbcns 22 bewirkt werden. Die Rückstellbewcgung der Verschlußna- ir> del 4 erfolgt in an sich bekannter Weise durch den Druck des Gießwerkstoffes 3 auf eine ventilartigc Verbreiterung 28 am unteren Ende des Nadelsehaflcs 18.Below the first drive piston 22 is a stop 26 at a distance of the height H , which has the same distance H from the piston underside, which corresponds to the closing path H of the shut-off needle 4 shown in the lower area. The restoring movement of the stop piston 24 and, in a similar manner, that of the drive piston 22 can be brought about at a further opening 27. The Rückstellbewcgung the Verschlußna- i r> del 4 takes place in known manner by the pressure of casting material 3 to a ventilartigc widening 28 at the lower end of the Nadelsehaflcs 18th
Durch die Verwendung wenigstens zweier aufeinander wirkender Antriebskolben 22 und 24 kann auf verhälinismäßig engem Raum die erforderliche Schließkraft für die Vcrschlußnadel 4 gegen den Gießdruck aufgebracht werden, so daß entsprechend viele derartige Anordnungen von VcrschluUnadcln 4 mit ihren KoI-bcnantrieben 17 auf engem Raum möglich iind. Ent- 4r> sprechend viele Einzclformen lassen sich in einer Mehrfachform unterbringen. Dennoch genügt der in üblichen Fertigiingsbetricbcn zur Verfügung stehende l'rcßluftdruck, um die relativ großen Kräfte für die Verschließbewegung der Verschlußnadeln 4 aufzubringen. Dabei so ist vorteilhaft, daß seitlich der Verschlußnadel kein Platz für ihren Antrieb benötigt wird. Gleichzeitig werden in axialer Richtung der Verschlußnadel wirkende Schließfedern vermieden, die auch bei geöffneter Verschlußnadel ständig einen Schließdruck ausüben und demgemäß keine so präzise Schließbewegung wie ein Kolben bewirken können.By using at least two mutually acting drive pistons 22 and 24, the necessary closing force for the closure needle 4 can be applied against the casting pressure in a relatively narrow space, so that a corresponding number of such arrangements of closure needles 4 with their piston actuators 17 are possible in a small space. Decision 4 r> speaking many Einzclformen can be accommodated in a multiple form. Nevertheless, the air pressure available in conventional manufacturing operations is sufficient to generate the relatively large forces for the closing movement of the valve needles 4. It is advantageous that no space is required for the drive at the side of the valve needle. At the same time, closing springs acting in the axial direction of the valve needle are avoided which, even when the valve needle is open, constantly exert a closing pressure and accordingly cannot bring about such a precise closing movement as a piston.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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