DE68917919T2

DE68917919T2 - Injection molding system with lateral valve needle biasing mechanism.

Info

Publication number: DE68917919T2
Application number: DE1989617919
Authority: DE
Inventors: Jobst Ulrich Georgetown Ontario Gellert
Original assignee: Individual
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: ATE110621T1; DE68917919D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine ventilanschnittgesteuerte Heißkanal-Spritzgießvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.This invention relates to a valve gate controlled hot runner injection molding device according to the preamble of claim 1.

Federvorgespannte, langgestreckte Ventilteilbetätigungseinrichtungen sind nach dem Stand der Technik ausreichend bekannt. Ein früheres Beispiel ist in dem US-Patent Nummer 2,940,123 für Beck et al dargestellt, das am 14. Juni 1960 herausgegeben ist. Der Trend zu höheren Spritzdrücken und verringerter Baukomponentengröße, wobei ausreichender Raum geschaffen wird, um die Feder anzuordnen, ist ein wesentliches Problem, insbesondere in Verbindung mit einem Mitteneinlaß, wo sich der Schmelzendurchgang durch die Verteilungseinrichtung heraus um den hinteren Bereich des Ventilteils erstreckt. Mitteneingangssysteme, die einen radial versetzten, schwenkbaren Betätigungsmechanismus besitzen, sind bekannt, wie sie in dem US-Patent Nr. 4,286,941 des Anmelders/Inhabers, das am 01. September 1981 herausgegeben ist, dargestellt sind. Eine andere Weise, um dieses Problem anzugehen, ist in dem US-Patent Nr. 4,380,426 für Wiles dargestellt, das am 19. April 1983 herausgegeben ist, das ein Mitteneingangssystem mit einem pneumatisch betätigten Kolben offenbart, der mit dem angetriebenen Ende des Ventilteils verbunden ist.Spring-loaded, elongated valve member actuators are well known in the art. An early example is shown in U.S. Patent No. 2,940,123 to Beck et al, issued June 14, 1960. The trend toward higher injection pressures and reduced component size while providing sufficient space to locate the spring is a significant problem, particularly in connection with a center port where the melt passage extends through the manifold out around the rear of the valve member. Center port systems having a radially offset, pivotable actuator mechanism are known, as shown in assignee/assignee U.S. Patent No. 4,286,941, issued September 1, 1981. Another way to address this problem is shown in U.S. Patent No. 4,380,426 to Wiles, issued April 19, 1983, which discloses a center entry system with a pneumatically actuated piston connected to the driven end of the valve member.

Es ist auch bekannt, eine Spritzgießdüse mit einem Nasenbereich auszustatten, der sich nach vorne in die Formhohlraumplatte erstreckt, um den Durchgang zu bilden, wie dies in dem US-Patent Nr. 4,579,520 des Anmelders/Inhabers, das am 01. April 1986 herausgegeben ist, dargestellt ist. Ein Ventilteil, das sich in den Hohlraum erstreckt und sich in die rückwärtige Richtung schließt, ist in dem US-Patent Nr. 4,521,179 des Anmelders/Inhabers dargestellt, das am 04. Juni 1985 herausgegeben ist. Ventilteile, die gebogene Durchgänge vorsehen, sind in dem US-Patent Nr. 4,380,422 für Von Holdt, das am 19. April 1983 herausgegeben ist, und in "Hot-Runner Flex Gaté Fills Large Parts Fast with Low Stress",It is also known to provide an injection molding nozzle with a nose portion that extends forward into the mold cavity plate to form the passageway, as shown in assignee's U.S. Patent No. 4,579,520, issued April 1, 1986. A valve member that extends into the cavity and closes in the rearward direction is shown in assignee's U.S. Patent No. 4,521,179, issued June 4, 1985. Valve members providing curved passageways are shown in assignee's U.S. Patent No. 4,380,422, issued April 19, 1983, and in "Hot-Runner Flex Gaté Fills Large Parts Fast with Low Stress,"

Plastics Technology, Juli 1988, Seiten 21-23, beschrieben. Demzufolge besitzen die früheren Betätigungsmechanismen entweder relativ teure Kolbenbetätigungseinrichtungen oder sind zu problematisch hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raums oder liefern nicht ausreichende Kraft, um Durchgänge mit einem großen Durchmesser zu schließen.Plastics Technology, July 1988, pages 21-23. Consequently, the previous actuation mechanisms either have relatively expensive piston actuators or are too problematic in terms of the available space or do not provide sufficient force to close large diameter passages.

Das Spritzgießsystem, das in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist, ist aus der GB-A-1 125 727 bekannt. In diesem Fall wird ein zentraler Ventilschaft mittels eines gegabelten Hebels betätigt, der manuell oder mechanisch betätigt wird, oder der gegabelte Hebel kann dazu verwendet werden, die Bewegung des Schafts anzuzeigen.The injection molding system specified in the preamble of claim 1 is known from GB-A-1 125 727. In this case, a central valve stem is operated by means of a forked lever which is manually or mechanically operated, or the forked lever can be used to indicate the movement of the stem.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ventilanschnittgesteuerte Heißkanal-Spritzgießvorrichtung mit Mitteneintritt zu schaffen, die ein verbessertes Ventilteilbetätigungssystem besitzt.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a valve gate controlled center entry hot runner injection molding apparatus having an improved valve member actuation system.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 eine Vorspannvorrichtung auf, die in dem Verteiler angeordnet ist, wobei die Vorspanneinrichtung ein Vorspannelement, angeordnet in dem Verteiler, und eine Hebeleinrichtung aufweist, die sich so erstreckt, um eine Kraft von der Vorspanneinrichtung aufzunehmen und eine Kraft auf das Ventilteil in die rückwärtige Richtung zu übertragen.To achieve this object, the present invention according to claim 1 comprises a biasing device arranged in the manifold, the biasing means comprising a biasing member arranged in the manifold and a lever means extending to receive a force from the biasing means and transmit a force to the valve member in the rearward direction.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the present invention are specified in the subclaims.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in größeren Einzelheiten anhand einer bevorzugten Ausführungsform davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:In the following, the present invention will be explained in more detail by means of a preferred embodiment thereof in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Figur 1 eine Schnittansicht eines Bereichs einer Spritzgießvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die den Aufbau des Schmelzenkanals darstellt;Figure 1 shows a sectional view of a portion of an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention, illustrating the structure of the melt channel;

Figur 2 eine Teilschnittansicht unter einem rechten Winkel zu der Figur 1 zeigt, die den Vorspannmechanismus in der offenen und geschlossenen Stellung darstellt,Figure 2 is a partial sectional view at a right angle to Figure 1 showing the preload mechanism in the open and closed positions,

Figur 3 eine aufgeschnittene, isometrische Ansicht zeigt, die die Beziehung des Schmelzendurchgangs und des Vorspannmechanismus detaillierter darstellt, undFigure 3 shows a cutaway isometric view showing the relationship of the melt passage and the prestressing mechanism in more detail, and

Figur 4 eine ähnliche Teilschnittansicht zeigt, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt.Figure 4 shows a similar partial sectional view illustrating another embodiment of the invention.

Zunächst wird Bezug auf Figur 1 genommen, die ein Ventilteil 10 darstellt, das in einer Mittelbohrung 12 in einer Düse 14 aufgenommen ist, die mittels Schrauben 16 an einem Verteiler 18 gesichert ist. Der Verteiler 18 besitzt einen Zentrierflansch 20, der gegen eine Umfangsschulter 22 einer Formhohlraumplatte 24 anliegt, um die Düse 14 in einem Bohrloch 21 in der Formhohlraumplatte 24 mit einem isolierenden Luftzwischenraum 28 zwischen der beheizten Düse 14 und der gekühlten Formhohlraumplatte 24 anzuordnen. Der Zentrierflansch 20 besitzt dort hindurch Öffnungen 30, um den Wärmeverlust zu der umgebenden Formhohlraumplatte 24 zu verringern. Die Düse 14 und der Verteiler 18 sind auch seitlich durch einen vorderen Nasenabschnitt 32 der Düse 14 zentriert, der in einer dazu passenden, zylindrischen Öffnung 34 durch die Formhohlraumplatte 24 und durch das hintere Ende 36 des Verteilers 18 aufgenommen ist, die in einer passenden Öffnung in einem Zentrierring bzw. -kragen 38 aufgenommen sind. Der Zentrierring 38 wird gesichert in seiner Stellung mittels Schrauben 40 gehalten, die sich durch die hintere Platte 42 in die Formhohlraumplatte 24 erstrecken.Reference is first made to Figure 1 which illustrates a valve member 10 received in a central bore 12 in a nozzle 14 which is secured to a manifold 18 by screws 16. The manifold 18 has a centering flange 20 which bears against a peripheral shoulder 22 of a mold cavity plate 24 to locate the nozzle 14 in a bore 21 in the mold cavity plate 24 with an insulating air gap 28 between the heated nozzle 14 and the cooled mold cavity plate 24. The centering flange 20 has openings 30 therethrough to reduce heat loss to the surrounding mold cavity plate 24. The nozzle 14 and manifold 18 are also laterally centered by a front nose portion 32 of the nozzle 14 which is received in a matching cylindrical opening 34 through the mold cavity plate 24 and by the rear end 36 of the manifold 18 which is received in a matching opening in a centering ring or collar 38. The centering ring 38 is held securely in position by means of screws 40 which extend through the rear plate 42 into the mold cavity plate 24.

Die Mittelbohrung 12 durch die Düse 14 besitzt einen hinteren Abschnitt 44 und einen vorderen Abschnitt 46 mit größerem Durchmesser, der sich durch den Nasenabschnitt 32 der Düse erstreckt, um einen Durchgang 48 mit einem vorderen Mundstück 50 zu bilden. Das Ventilteil 10 besitzt einen Vorderabschnitt 52, einen Mittelabschnitt 54, der sich durch den hinteren Abschnitt 44 der Mittelbohrung 12 erstreckt, und einen hinteren Abschnitt 56, der sich in eine Mittelöffnung 58 in dem Verteiler 18 erstreckt. Wie ersichtlich wird, ist der Vorderabschnitt 52 des Ventilteils 10 im Durchmesser kleiner als der umgebende, vordere Abschnitt 46 der Mittelbohrung 12, die einen Schmelzenströmungszwischenraum 60 zwischen diesen bildet, mit der Ausnahme, daß der Vorderabschnitt 52 des Ventilteils ein vergrößertes, vorderes Ende 62 besitzt, das sich in das Mundstück 50 des Durchgangs bzw. Abschnitts 48 in der zurückgezogenen, geschlossenen Stellung einsetzt. Das vergrößerte Ende 62 des Ventilteils 10 besitzt eine flache, vordere Fläche 64, die mit derselben Seite 66 des Hohlraums 68 in der geschlossenen Stellung ausgerichtet ist. Der Mittelabschnitt 54 des Ventilteils 10 besitzt eine Anzahl von voneinander beabstandeten Stegen 70, die in den hinteren Abschnitt 44 der Mitteldüsenbohrung 12 durch die Düse 14 passen, um eine Leckage der unter Druck stehenden Schmelze um das sich in der Bewegung umkehrende Ventilteil 10 zu verhindern.The central bore 12 through the nozzle 14 has a rear portion 44 and a larger diameter front portion 46 that extends through the nose portion 32 of the nozzle to form a passage 48 with a front mouthpiece 50. The valve member 10 has a front portion 52, a central portion 54 that extends through the rear portion 44 of the central bore 12, and a rear portion 56 that opens into a central opening 58 in the manifold. 18. As will be seen, the front portion 52 of the valve member 10 is smaller in diameter than the surrounding front portion 46 of the central bore 12 defining a melt flow gap 60 therebetween, except that the front portion 52 of the valve member has an enlarged front end 62 which inserts into the mouthpiece 50 of the passage or portion 48 in the retracted, closed position. The enlarged end 62 of the valve member 10 has a flat front surface 64 which is aligned with the same side 66 of the cavity 68 in the closed position. The central portion 54 of the valve member 10 has a number of spaced apart lands 70 which fit into the rear portion 44 of the central nozzle bore 12 through the nozzle 14 to prevent leakage of the pressurized melt around the reversing valve member 10.

In dieser Ausführungsform wird die Düse 14 durch Plattenheizelemente 72 geheizt, die an gegenüberliegenden Seiten gesichert sind, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Verteiler 18 wird durch ein elektrisches Heizelement 74 geheizt, das integral darin eingegossen ist. Die Formhohlraumplatte 24 wird durch Pumpen von Kühlwasser durch Kühlkanäle 76 gekühlt. Bei dieser Anwendung mit großem Volumen mit der vorderen Fläche 64 des Ventilteils, die sich zu dem Hohlraum 68 hin erstreckt, ist es erwünscht, eine größere Kühlung zu dem vergrößerten Ende 62 des Ventilteils 10 hin zu schaffen. Demzufolge ist eine verdrillte Trennwand 78 in dem hohlen Ventilteil 10 befestigt und eine Zirkulation des Kühlwassers wird zwischen Einlaß- und Auslaßrohrleitungen 80, 82 gebildet, die sich seitlich zu dem hinteren Abschnitt 56 des Ventilteils 10 durch seitliche Öffnungen 84, 86 in dem Verteiler 18 erstrecken. Demzufolge strömt Kühlwasser in das Ventilteil 10 durch die Einlaßrohrleitung 80 nach vorne entlang einer Seite der verdrillten Trennwand 78 zu dem vergrößerten Ende 62, wo es hinüberführt und hinten entlang der anderen Seite der verdrillten Trennwand und zurück durch die Auslaßrohrleitung 82 strömt.In this embodiment, the nozzle 14 is heated by plate heaters 72 secured to opposite sides as shown in Figure 2. The manifold 18 is heated by an electric heater element 74 integrally molded therein. The mold cavity plate 24 is cooled by pumping cooling water through cooling channels 76. In this high volume application with the front surface 64 of the valve member extending toward the cavity 68, it is desirable to provide greater cooling toward the enlarged end 62 of the valve member 10. Accordingly, a twisted partition 78 is secured in the hollow valve member 10 and circulation of cooling water is established between inlet and outlet pipes 80, 82 which extend laterally to the rear portion 56 of the valve member 10 through side openings 84, 86 in the manifold 18. Accordingly, cooling water flows into the valve member 10 through the inlet pipe 80 forwardly along one side of the twisted partition 78 to the enlarged end 62 where it passes over and flows rearwardly along the other side of the twisted partition and back through the outlet pipe 82.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, erstreckt sich ein Schmelzenkanal 88 so, um unter Druck gesetzte Schmelze von einem Mitteleinlaß 90 an dem hinteren Ende des Verteilers 18 zu dem Anschnitt 48 zu transportieren. Der Kanal 88 teilt sich in zwei Verzweigungen 92 auf, die sich um die Öffnung 58 in dem Verteiler erstrecken und den Zwischenraum 60 um den Vorderabschnitt 52 des Ventilteils 10 verbinden. Während der Vorderabschnitt 52 des Ventilteils in dieser Ausführungsform so dargestellt ist, daß er im Durchmesser kleiner als der Mittelabschnitt 54 ist, ist dies nicht notwendigerweise der Fall. Das Wichtige hierbei ist, daß der vordere Abschnitt 46 der Mitteldüsenbohrung 12 wesentlich größer als der Vorderabschnitt 52 des Ventilteils 10 sein muß, um den Zwischenraum 60 mit einer ausreichenden Querschnittsfläche zu bilden, um die Schmelze, die über die aufgeteilten Verzweigungen 92 des Schmelzenkanals 68 aufgenommen wird, zu befördern. Wenn der Spritzgießdruck der Schmelze das Ventilteil 10 zu der vorderen, offenen Stellung drückt, strömt die Schmelze durch den Anschnitt 48 nach außen, um den vergrößerten Kopf 62 des Ventilteils 10 herum, in den Formhohlraum 68.As seen in Fig. 1, a melt channel 88 extends to convey pressurized melt from a center inlet 90 at the rear end of the manifold 18 to the gate 48. The channel 88 splits into two branches 92 which extend around the opening 58 in the manifold and connect the gap 60 around the front portion 52 of the valve member 10. While the front portion 52 of the valve member in this embodiment is shown as being smaller in diameter than the center portion 54, this is not necessarily the case. The important thing here is that the front portion 46 of the center nozzle bore 12 must be substantially larger than the front portion 52 of the valve member 10 in order to form the gap 60 with sufficient cross-sectional area to convey the melt received via the split branches 92 of the melt channel 68. When the injection pressure of the melt pushes the valve member 10 to the forward, open position, the melt flows outward through the gate 48, around the enlarged head 62 of the valve member 10, into the mold cavity 68.

Es wird nun Bezug auf Figur 3 genommen, um die zwei Ventilteil-Vorspannmechanismen 94 zu beschreiben, die an gegenüberliegenden Seiten der Mittelöffnung 58 in dem Verteiler angeordnet sind, der den hinteren Bereich 56 des Ventilteils 10 aufnimmt. In dieser Ausführungsform der Erfindung sind die zwei Vorspannmechanismen 94 und die zwei Verzweigungen 92 des Schmelzenkanals 88 gleichmäßig winkelmäßig in einer abwechselnden Anordnung um das Ventilteil 10 herum beabstandet. Dies balanciert die seitlichen Kräfte auf das Venteilteil aus, und die Verzweigungen 92 des Schmelzenkanals 88 erstrecken sich zwischen dem Vorspannmechanismus 94 derart, daß sie nicht übermäßig den erforderlichen Durchmesser des Verteilers 18 und der Düse 14 erhöhen.Reference is now made to Figure 3 to describe the two valve member biasing mechanisms 94 located on opposite sides of the central opening 58 in the manifold that receives the rear portion 56 of the valve member 10. In this embodiment of the invention, the two biasing mechanisms 94 and the two branches 92 of the melt channel 88 are evenly angularly spaced in an alternating arrangement around the valve member 10. This balances the lateral forces on the valve member, and the branches 92 of the melt channel 88 extend between the biasing mechanism 94 such that they do not unduly increase the required diameter of the manifold 18 and the nozzle 14.

Jeder Vorspannmechanismus 94 umfaßt eine gewickelte Druckfeder 96, die in einer zylindrischen Öffnung 98 in dem Verteiler 18 eingesetzt ist, und eine Hebeleinrichtung 100, die sich radial nach innen zu der Feder 96 erstreckt. Wie ersichtlich wird, besitzt die Hebeleinrichtung 100 ein äußeres Ende 102 mit einer Zentrierspitze 104, die die Feder 96 aufnimmt, und ein inneres Ende 106, das sich in eine Kerbe 108 in einem geteilten Ring 110 erstreckt, der sich um den hinteren Abschnitt 56 des Ventilteils 10 erstreckt. Die Hebeleinrichtung 100 erstreckt sich radial in einen Schlitz 112 in dem Verteiler und ist so geformt, um eine Hebelunterlage 114 nahe dem inneren Ende 106 zu bilden, das gegen das hintere Ende 116 der Düse 14 anstößt. Der geteilte Ring 110 besitzt einen inneren Abschnitt 118, der in einem Kanal 120 eingesetzt ist, der sich um den hinteren Abschnitt 56 des Ventilteils 10 erstreckt. Demzufolge schwenkt sich die Hebeleinrichtung 100, wenn die Feder 96 das äußere Ende 102 der Hebeleinrichtung 100 nach vorne drückt, um die Hebelunterlage 114 und zieht den geteilten Ring 110 und das Ventilteil 10, mit dem es in Eingriff steht, zurück. Die Stellung der Hebelunterlage 114 liefert einen mechanischen Vorteil hinsichtlich der Kraft, die von der Feder 96 zu dem Ventilteil 10 übertragen wird. Demzufolge ist der Verschiebeweg des Ventils 10 beträchtlich geringer als derjenige des äußeren Endes der Hebeleinrichtung 100, die die Feder aufnimmt. Natürlich sind die Federn 96 und die Hebeleinrichtung 100 an gegenüberliegenden Seiten des geteilten Rings 110 von gleicher Größe, so daß ausbalancierte Kräfte auf das Ventilteil einwirken.Each biasing mechanism 94 includes a coiled compression spring 96 inserted in a cylindrical opening 98 in the manifold 18 and a lever means 100 extending radially inwardly toward the spring 96. As can be seen, the lever means 100 has an outer end 102 with a centering tip 104 which receives the spring 96 and an inner end 106 which extends into a notch 108 in a split ring 110 which extends around the rear portion 56 of the valve member 10. The lever assembly 100 extends radially into a slot 112 in the manifold and is shaped to form a lever pad 114 near the inner end 106 which abuts the rear end 116 of the nozzle 14. The split ring 110 has an inner portion 118 which is seated in a channel 120 which extends around the rear portion 56 of the valve member 10. Accordingly, when the spring 96 urges the outer end 102 of the lever assembly 100 forward, the lever assembly 100 pivots about the lever pad 114 and retracts the split ring 110 and the valve member 10 with which it is engaged. The position of the lever pad 114 provides a mechanical advantage in the force transmitted from the spring 96 to the valve member 10. Consequently, the displacement of the valve 10 is considerably less than that of the outer end of the lever means 100 which receives the spring. Of course, the springs 96 and the lever means 100 are of equal size on opposite sides of the split ring 110 so that balanced forces act on the valve member.

Bei der Verwendung wird das System zusammengebaut, wie dies dargestellt ist, und elektrische Energie wird zu den Plattenheizeinrichtungen 72 und dem Anschluß 122 des Heizelements 74 zugeführt, um die Düse und den Verteiler 18 auf eine vorgegebene Betriebstemperatur aufzuheizen. Unter Druck gesetzte Schmelze von einer (nicht dargestellten) Schmelzmaschine wird in den Schmelzenkanal 88 über den Mitteleinlaß 90 entsprechend einem vorgegebenen Zyklus eingeführt. Wenn ein Einspritzdruck beaufschlagt wird, übersteigt die Kraft der Schmelze an dem vergrößerten Ende 62 des Ventilteils die Federkraft und treibt das Ventilteil 10 nach vorne, bis die nach vorne weisende Schulter 124 den geteilten Ring 110 gegen das hintere Ende 116 der Düse 14 in der offenen Stellung anhält. Die Schmelze strömt dann durch den Schmelzenkanal 88 und den Anschnitt 48, bis der Formhohlraum 68 aufgefüllt ist. Wenn der Formhohlraum 68 aufgefüllt ist, drückt die Kombination des Rückstaudrucks der Schmelze in dem Formhohlraum 68 und die Kraft der Federn 96 das Ventilteil 10 zu der zurückgezogenen, geschlossenen Stellung, in der das vergrößerte, vordere Ende 62 in dem passenden Mundstück 50 des Anschnitts 48 eingesetzt wird. Der Einspritzdruck wird dann weggenommen und nach einer kurzen Kühlperiode wird die Gießform geöffnet, um die gegossenen Teile auszuwerfen. Nach dem Auswurf wird die Gießform geschlossen, Spritzdruck wird erneut beaufschlagt, der erneut den Anschnitt 48 öffnet. Dieser Zyklus wird kontinuierlich mit einer Frequenz in Abhängigkeit der Größe des Formhohlraums und des Typs des Materials, das gespritzt werden soll, wiederholt. Wie zu sehen ist, ist der Verschiebeweg des Ventilteils 10 relativ kurz, allerdings können große Formhohlräume schnell gefüllt werden, und zwar aufgrund des großen Durchmessers des vergrößerten Endes 62 des Ventilteils und des Mundstücks 50 des Anschnitts 48. Die Form des vergrößerten Endes 62 des Mundstücks bewirkt, daß sich die unter Druck gesetzte Schmelze konisch nach außen ausbreitet, wenn sie in den Formhohlraum 68 eintritt. Dies liefert eine radiale, molekulare Orientierung der Schmelze, was hinsichtlich der Erhöhung der Festigkeit der Produkte, die bestimmte Konfigurationen besitzen, vorteilhaft ist.In use, the system is assembled as shown and electrical power is supplied to the plate heaters 72 and the terminal 122 of the heating element 74 to heat the nozzle and manifold 18 to a predetermined operating temperature. Pressurized melt from a melting machine (not shown) is introduced into the melt channel 88 via the center inlet 90 according to a predetermined cycle. When injection pressure is applied, the force of the melt on the enlarged end 62 of the valve member exceeds the spring force and urges the valve member 10 forward until the forward facing shoulder 124 stops the split ring 110 against the rear end 116 of the nozzle 14 in the open position. The melt then flows through the melt channel 88 and the gate 48 until the mold cavity 68 is filled. When the mold cavity 68 is filled, the combination of the back pressure of the melt in the mold cavity 68 and the force of the springs 96 urges the valve member 10 to the retracted, closed position in which the enlarged front end 62 is inserted into the mating mouthpiece 50 of the gate 48. The injection pressure is then removed and after a brief cooling period the mold is opened to eject the molded parts. After ejection the mold is closed and injection pressure is reapplied which again opens the gate 48. This cycle is repeated continuously at a frequency depending on the size of the mold cavity and the type of material to be injected. As can be seen the travel of the valve member 10 is relatively short, however large mold cavities can be filled quickly due to the large diameter of the enlarged end 62 of the valve member and the mouthpiece 50 of the gate 48. The shape of the enlarged end 62 of the mouthpiece causes the pressurized melt to flare outward as it enters the mold cavity 68. This provides a radial molecular orientation of the melt which is advantageous in increasing the strength of products having certain configurations.

Figur 4 stellt eine alternative Ausführungsform der Erfindung dar, die nur eine einzelne Vorspannvorrichtung 94 besitzt. Es wurde herausgefunden, daß während des normalen, fortlaufenden Betriebs, wenn der Formhohlraum 68 mit unter Druck gesetzter Schmelze aufgefüllt wird, der Rückstaudruck der Schmelze in dem Formhohlraum gegen die vordere Fläche 64 des Ventilteils 10 ausreichend ist, um das Ventilteil 10 zu der zurückgezogenen, geschlossenen Stellung zu verschieben, und zwar ohne die zusätzliche Kraft der Vorspannvorrichtung 94. Allerdings ist die Vorspannvorrichtung 94 notwendig, um zu vermeiden, daß das Ventilteil 10 in der offenen Stellung eingefroren wird, wenn das System außer Betrieb gesetzt wird. Dies würde eine beträchtliche Schwierigkeit verursachen, um das System wieder in Betrieb zu setzen. In weiterer Hinsicht ist diese Ausführungsform dieselbe wie die Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, und deshalb wird eine Beschreibung nicht wiederholt.Figure 4 illustrates an alternative embodiment of the invention having only a single biasing device 94. It has been found that during normal, continuous operation, when the mold cavity 68 is filled with pressurized melt, the back pressure of the melt in the mold cavity against the front surface 64 of the valve member 10 is sufficient to move the valve member 10 to the retracted, closed position without the additional force of the biasing device 94. However, the biasing device 94 is necessary to avoid freezing the valve member 10 in the open position when the system is taken out of service. This would cause considerable difficulty in restoring the system to service. In other respects, this embodiment is the same as the embodiment described above and therefore description will not be repeated.

Während die Beschreibung der Spritzgießvorrichtung mit einer versetzten Ventilteilvorspannvorrichtung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist sie nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen. Variationen und Modifikationen werden für den Fachmann ersichtlich werden. Zum Beispiel ist ersichtlich, daß die Form der Federn 96 und der Hebel einrichtungen 100 geändert werden kann. Auch kann die Form des Ventilteils 10, der Mittelbohrung 12 und der Öffnung 58 in dem Verteiler 18, in dem es aufgenommen ist, geändert werden. Es wird auf die beigefügten Ansprüche zur Definition der Erfindung Bezug genommen.While the description of the injection molding apparatus with an offset valve member biasing device has been described in connection with a preferred embodiment, it is not to be construed in a limiting sense. Variations and modifications will For example, it will be apparent that the shape of the springs 96 and the lever means 100 may be changed. Also, the shape of the valve member 10, the central bore 12 and the opening 58 in the manifold 18 in which it is received may be changed. Reference is made to the appended claims for a definition of the invention.

Claims

1. A center-entry gate controlled hot runner injection molding apparatus comprising a heated nozzle (14) attached to a heated manifold (18), the heated nozzle (14) being received in a mold cavity plate (24), the nozzle (14) having a front nose portion (32) extending through an opening (26) in the mold cavity plate (24) to the mold cavity (68), the nozzle (14) having a center bore (12) with a rear portion (44) and a front portion (46) extending through the nose portion (32) of the nozzle (14) to form a gate (48) having a front mouthpiece (50), an elongated valve member (10) extending through the center bore (12) in the nozzle (14) and reciprocating longitudinally between a retracted closed position and a front open position, wherein the valve member (10) has a front portion (52), a middle portion (54) extending through the rear portion (44) of the central bore (12), and a rear portion (56) extending into a central opening (58) in the manifold (18), and a melt channel (88) for conveying pressurized melt from a central inlet (90) in the manifold (18) to the gate (48), the melt channel extending through the manifold (18) and the nozzle (14) around the rear portion (58) of the valve member (10) to open into a space around the front portion (52) of the valve member (10) in the front portion (46) of the central bore (12) leading to the gate (48), the middle portion (54) of the valve member (10) extending into the rear portion (44) of the central bore (12) to prevent substantial leakage of pressurized melt around the reciprocating valve member (10), the valve member (10) having an enlarged front end (52) which seats within the mouthpiece of the gate (48) in the retracted closed position, characterized in that a biasing device (94) is disposed in the manifold (18), the biasing device (94) comprising a biasing element (96) disposed in the manifold (18) and lever means (100) extending to receive a force from the biasing device (96) and transmit a force to the valve member (10) in a rearward direction.

2. A center-entry gate controlled hot runner injection molding apparatus as claimed in claim 1, characterized by at least two valve member biasing devices (94) disposed in the manifold (10) to extend radially outwardly from the rear portion (58) of the valve member (10), the biasing devices (94) being substantially equally angularly spaced around the valve member (10) without interfering with the melt channel (88) extending through the manifold (18), each biasing device comprising a biasing member (96) mounted in the manifold (18) and a lever device (100) extending radially to receive a force from the biasing device (96) and to transmit a force to the valve member (10) in a rearward direction.

2. Injection molding device according to claim 1 or 2, characterized in that the lever device (100) is engaged with a split ring (110) which is received between the rear portion (56) of the valve part (10) and the distributor (18), the split ring (110) is engaged with the rear portion (56) of the valve member (10) to bias the valve member (10) rearward into the closed position.

4. Injection molding device according to at least one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the prestressing elements are compression springs (96).

5. Injection molding device according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that two valve part pretensioning devices (94) are provided and the melt channel (88) is divided into two branches (92) which extend around the rear section (56) of the valve part (10), the two valve part pretensioning devices (94) and the two branches (92) of the melt channel (88) being arranged so that they are provided alternately in the circumferential direction around the valve part (10).

6. Injection molding apparatus according to at least one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the front end of the valve member has a front face (64) which is in alignment with a side of the mold cavity (68) and forms part of the same when the valve member (10) is in the retracted closed position.

7. Injection molding device according to at least one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that cooling water is circulated in the longitudinal direction through the valve part (10).

8. Injection molding system according to claim 7, characterized in that the cooling water flows forward and backward on opposite sides of a partition wall.

9. Injection molding system according to claim 8, characterized in that the partition wall is twisted.