NL9000126A - Inspuitmondstuk voor toepassing bij een spuitgiet-inrichting. - Google Patents

Description

Betreft: Inspuitmondstuk voor toepassing bij een spuitgiet-inrichting.

De uitvinding betreft een inspui tmondstuk voor toepassing bij een in¬richting voor het in een spuitgietmatrijs vormen van een voorwerp vaneen thermoplastisch materiaal, omvattende een mondstuk met tenminste ééndaar doorheen lopend toevoerkanaal dat bij het ene eind in verbindingstaat met een toevoer van het thermoplastische materiaal en dat bij hetandere of ondereind aansluit op een uitspuit-doorgang en bij dit eindeen afsluitelement heeft dat in verbinding staat met bedieningsmiddelenvoor het bewegen van dit element zodat het van een stand, waarin deuitspuitdoorgang in open verbinding staat met het toevoerkanaal naar eenstand kan worden' gebracht waarin deze verbinding is verbroken. Eendergelijk mondstuk is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4330258.

Bij het spuitgieten van een thermoplastisch materiaal wordt ditmateriaal in warme, vloeibare toestand en onder druk via een inspuit-mondstuk in de vormholte binnen een spuitgietmatrijs geïnjecteerd.Daarbij dient er bij de uitspuit-doorgang van het mondstuk, waar hetmateriaal de vormholte binnengaat, een abrupte overgang te zijn van detemperatuur van het door het mondstuk lopende kanaal, naar de tempera¬tuur van de vormholte, teneinde bij het uit de vorm nemen of ontvormenvan het gereed gekomen voorwerp, een scherpe breuk te verkrijgen tussendit voorwerp en het nog in de uitspuitdoorgang aanwezige materiaal. Zo'nabrupte temperatuursovergang is echter niet te verwezenlijken aangezien,doordat bij het spuitgieten met zeer hoge drukken wordt gewerkt, waar¬door de matrijs uit een hoogwaardig metaal en/of keramisch materiaalmoet bestaan, er altijd een zekere warmte-overdracht zal plaats vindentussen het mondstuk en de matrijs.

Voor de oplossing van dit probleem wordt bij de inrichting volgens debovengenoemde publikatie een afsluitelement toegepast dat wordt gevormddoor het einddeel van een zich door het toevoerkanaal uitstrekkende,heen en weer beweegbare afsluitpen, welk einddeel kan samenwerken meteen zitting die bij het ondereind van het toevoerkanaal is gevormd,zodat, na het spuitgieten van een voorwerp, de uitspuitdoorgang kanworden afgesloten waardoor het zich in het toevoerkanaal bevindendemateriaal wordt afgescheiden van het in de vormholte gespoten materiaal,met als gevolg dat een scherpe breuk wordt verkregen.

De toepassing van zo'n, zich door het toevoerkanaal uitstrekkende, heen en weer beweegbare afsluit-pen heeft echter het nadeel dat, doordat dezepen tijdens het spuitgieten in de vloeistofstroom door het toevoerkanaalblijft staan, deze stroom wordt gebroken wat bij het uiteindelijk ver¬kregen kunststofprodukt merkbare sporen achterlaat. Bovendien veroor¬zaakt zo'n afsluitpen een extra stromingsweerstand in het toevoerkanaal.

Het doel van de uitvinding is een inspuitmondstuk van het genoemde typete verschaffen dat deze nadelen niet heeft.

Dit doel wordt bereikt doordat bij het inspuitmondstuk volgens de uit¬vinding, het afsluitelement wordt gevormd door een lichaam met een daardoorheen lopende doorgang die in wezen de genoemde uitspuitdoorgangvormt en die één ingangsopening en tenminste één uitgangsopening heeft,waarbij dit lichaam zodanig draaibaar in afdichtende aangrijping met hetondereind van het toevoerkanaal is gemonteerd, dat het lichaam, doormiddel van de bedieningsmiddelen, van een stand waarin de ingangsopeningvan de zich door het lichaam uitstrekkende uitspuitdoorgang samenvaltmet de eindopening bij het ondereind van het toevoerkanaal naar eenstand kan worden gedraaid, waarin deze ingangsopening zich geheel buitende genoemde eindopening bevindt zodat de eindopening van het toevoerka¬naal door het lichaam wordt geblokkeerd.

Bij een op deze wijze uitgevoerd inspuitmondstuk is dus het toevoerka¬naal ten alle tijde vrij van enig zich daar doorheen uitstrekkend onder¬deel, zodat tijdens het spuitgieten de vloeistofstroom ononderbrokendoor het toevoerkanaal stroomt, terwijl dit toevoerkanaal slechts eenaan zo'n kanaal inherente stromingsweerstand heeft.

Bij voorkeur wordt het afsluitlichaam gevormd door een kogel die draai¬baar om zijn middelpunt in een, bij het ondereind van het toevoerkanaalgevormde, een deel van de kogel omvattende, ringvormige concave holte isopgenomen, waarbij de bedieningsmiddelen worden gevormd door een vastmet de kogel verbonden, tot buiten het mondstuk uitstekende steel ofsoortgelijk orgaan waarvan de hartlijn de hartlijn van het toevoerkanaalsnijdt en middelen voor het om zijn hartlijn doen draaien van de steel.

Teneinde te verzekeren dat het thermoplastische materiaal, tijdens deafkoelfase, tijdens welke men het in de vormholte gespoten thermoplasti¬sche materiaal laat afkoelen, niet in de uitspuitdoorgang door de kogelstolt, is een, een deel van het oppervlak van de kogel omvattend gedeel¬ te van de kogel dat de uitgangsopening van de uitspuitdoorgang omgeeft,uit een materiaal gevormd dat een lagere warmtegeleidlngscoëfficientheeft dan het materiaal van het overige deel van de kogel. Op deze wijzewordt verkregen dat de kogel slechts met het isolerende deel daarvan incontact staat met de koude matrijs, terwijl het overige, goed warmtege-leidende deel van de kogel in contact staat met het warme toevoerkanaal,zodat de uitspuitdoorgang door de kogel goed verwarmd blijft.

Bij zo'n toepassing van een kogel als afsluitelement kan op voordeligewijze de uitspuit-doorgang door de kogel een hoek maken zodat ook in eenschuine richting ten opzichte van het toevoerkanaal in een vormholte kanworden geïnjecteerd. De uitspuitdoorgang door de kogel kan zich ooksplitsen, zodat twee uitgangsopeningen aanwezig zijn.

Bij voorkeur omvat het mondstuk, op bekende wijze, twee binnen elkaargelegen buisvormige delen, waarbij het binnenste deel het toevoer-kanaalvormt. Daarbij wordt, volgens de uitvinding, de kogel bij zijn onderkantondersteund door een bij het ondereind van het buitenste buisvormigedeel gevormde, naar binnen uitstekende ringvormige schouder met een dekogel nauwsluitend opnemende ringvormge concave holte, waarbij hetbinnenste deel door middel van een veerorgaan in de richting van dekogel onder veerspanning staat. Op deze wijze wordt een eventuele slij¬tage van de in contact met elkaar staande ronde oppervlakken automatischgecompenseerd.

De uitvinding wordt in meer bijzonderheden uiteengezet onder verwijzingnaar de tekening waarin:

Figuur 1 een uitvoeringsvorm van een inspuitmondstuk volgens de uitvin¬ding in doorsnede toont,

Figur 2 een doorsnede volgens de lijn II-II in figuur 1 weergeeft,

Figuur 3 op grotere schaal het ondereind met de afsluitkogel van hetmondstuk volgens figuur 1 toont,

Figuur 4 de afsluitkogel volgens figuur 3 in de afsluitstand weergeeft,en

Figaren 5, 6 en 7 andere uitvoeringsvormen van de afsluitkogel weergeven.

Zoals getoond in figuur 1 is het inspuitmondstuk 1 opgenomen in een, inzijn geheel met het verwijzingscijfer 2 aangegeven spuitgietmatrijs. Hetinspuitmondstuk 1 omvat een buitenste buisvormig deel 3 en een coaxiaaldaarbinnen gelegen binnenste buisvormige deel 4, waarbinnen in detussenruimte tussen de delen 3 en 4 een electrisch verwarmingselement 5is aangebracht. Het binnenste buisvormige deel 4 vormt een toevoer-kanaal voor het vloeibare thermoplastische materiaal dat via de ingang 6in het toevoerkanaal 4 kan worden gebracht en dat dit kanaal 4 via deuitspuitdoorgang 7 verlaat om in de in het onderdeel 8, verder nietgetoonde vormholte'te worden geïnjecteerd.

De uitspuitdoorgang 7 strekt zich uit door een kogelvormig afsluitele-ment 9. dat draaibaar om zijn middelpunt, tussen twee ringvormige,concave holtes is opgenomen, waarbij de ene concave holte 3' in een naarbinnen uitstekende schouder 3'' aan het ondereind van het buitenstebuisvormige deel 3 is gevormd en de andere ringvormige concave holte 4*aan het ondereind van het toevoerkanaal 4 is gevormd. Daarbij is hettoevoerkanaal 4 in axiale richting beweegbaar en wordt door middel vande veren 10 in de richting naar het kogelvormige afsluitelement 9 ge¬drukt zodat het kogelvormige afsluitelement 9. ondanks een eventueeloptredende slijtage, steeds in goede afdichtende aanraking met de conca¬ve holtes 3' en 4' wordt gehouden. Het kogelvormige afsluitelement 9heeft een gedeelte 9' dat uit een materiaal bestaat dat een lagerewarmtegeleidingscoëfficiënt heeft dan het materiaal van het overige deelvan het element 9· Zoals getoond in figuur 3 heeft dit gedeelte 9' devorm van een bolkapvormige laag die de uitgangsopening 7'' van de uit¬spuitdoorgang 7 omgeeft. Echter, zoals getoond in figuur 5 kan ditgedeelte 9' ook een andere vorm hebben. Op deze wijze wordt verkregendat het kogelvormige element 9 slechts met het isolerende deel 9' daar¬van in contact staat met de koude matrijs 8, terwijl het overige, goedwarmtegeleidende deel van het kogelvormige element 9 in contact staatmet het warme toevoerkanaal 4, zodat de uitspuitdoorgang 7 goed verwarmdblijft tijdens de afkoelfase en daardoor het materiaal in de uitspuit¬doorgang niet kan stellen.

Het kogelvormige afsluitelement 9 is verbonden met een bedieningssteel11 die door de buisvormige delen 3 en 4 naar buiten is geleid en aldaaris gekoppeld met een verlengingsstang 12 die, bij het vrije eind, in verbinding staat met een vleugelvormig element 13 dat in een holte 14binnen een bus 15 kan worden gedraaid door middel van de bedieningskop16, waarbij de holte l4 door twee, een rechte hoek met elkaar makendewanden 14' en 14" wordt begrensd, zodat de stang 12 en daardoor desteel 11 en het kogelvormige afsluitelement 9 over een hoek van 90'kunnen worden gedraaid, vanuit een eerste stand naar een tweede stand enomgekeerd. In figuur 3 is de eerste stand van het kogelvormige afsluit¬element 9 getoond, waarbij de ingangsopening 7' van de uitspuitdoorgang7 samenvalt met het ondereind van het toevoerkanaal 4, zodat, in dezestand, thermoplastisch materiaal door het toevoerkanaal 4 en de uit¬spuitdoorgang 7 in de vormholte kan worden geïnjecteerd. In figuur 2 isde tweede stand getoond waarbij het kogelvormige afsluitelement 9 tenopzichte van de stand getoond in figuur 3 over 90° om de hartlijn van desteel 11 is gedraaid, zodat in deze tweede stand de ingangsopening 7'van de uitspuitdoorgang 7 zich geheel buiten de eindopening van hettoevoerkanaal 4 bevindt, zodat deze eindopening door het element 9 wordtgeblokkeerd.

In plaats van de in figuur 1 getoonde mechanische bediening van hetafsluitelement 9. kan dit element ook op electrische wijze worden be¬diend.

Bij de uitvoeringsvorm getoond in figuur 5 heeft het kogelvormige af¬sluitelement 91 een, zich daar doorheen uitstrekkende uitspuitdoorgang71 die een hoek maakt, zodat in een schuine richting ten opzichte van dehartlijn van het toevoerkanaal 4l, in een vormholte kan worden geïnjec¬teerd.

Verder is in deze uitvoeringsvorm getoond dat de gedeelten 91' van hetbolvormige afsluitelement 91 die uit een isolerend materiaal bestaan ookde vorm kunnen hebben van twee bolkappen. Het ondereind van het buiten¬ste buisvormige deel 31 is aan deze andere vorm van de uitspuitdoorgang71 aangepast. Het bol vormige afsluitelement 91 kan weer door middel vande steel 111, op de wijze zoals getoond in figuur 1 over 90° wordengedraaid voor het blokkeren van het toevoerkanaal 4l.

Bij de uitvoeringsvorm getoond in figuur 7 maakt de uitspuitdoorgang 72door het kogelvormige afsluitelement 92 in wezen een hoek van 90°. Deoverige in figuur 7 getoonde delen die overeenkomen met in figuur 1getoonde delen zijn van hetzelfde verwijzingscijfer voorzien, echter met achtervoeging van het cijfer 2.

In figuur 6 is een kogelvormig afsluitelement 93 getoond dat is voorzienvan een uitspuitdoorgang 73 die zich binnen het element 93 splitst,zodat twee uitgangsopeningen 73" worden gevormd. De overige in figuur 6getoonde delen die overeenkomen met in figuur 1 getoonde delen zijn vanhetzelfde verwijzingscijfer voorzien echter met achtervoeging van hetcijfer 3·

Het in de figuren getoonde kogelvormige afsluitelement 9, 91, 92, 93 kaneventueel verwarmd worden door in de stoel 11, 111, 112, 113 een verwar¬mingselement aan te brengen.

\

Claims (7)

1. Inspuitmondstuk voor toepassing bij een inrichting voor het in eenspuitgietmatrijs vormen van een voorwerp van een thermoplastisch materi¬aal, omvattende een mondstuk met tenminste één daar doorheen lopendtoevoerkanaal dat bij het ene eind in verbinding staat met een toevoervan het thermoplastische materiaal en dat bij het andere of ondereindaansluit op een uitspuit-doorgang en bij dit eind een afsluitelementheeft dat in verbinding staat met bedieningsmiddelen voor het bewegenvan dit element zodat het van een stand, waarin de uitspuitdoorgang inopen verbinding staat met het toevoerkanaal naar een stand kan wordengebracht, waarin deze verbinding is verbroken, met het kenmerk, dat hetafsluitelement wordt gevormd door een lichaam met een daar doorheenlopende doorgang die in wezen de genoemde uitspuitdoorgang vormt en dieéén ingangsopening en tenminste één uitgangsopening heeft, waarbij ditlichaam zodanig draaibaar in afdichtende aangrijping met het ondereindvan het toevoerkanaal is gemonteerd, dat het lichaam, door middel van debedieningsmiddelen, van een stand waarin de ingangsopening van de zichdoor het lichaam uitstrekkende uitspuitdoorgang samenvalt met de eind-opening bij het ondereind van het toevoerkanaal, naar een stand kanworden gedraaid, waarin deze ingangsopening zich geheel buiten de ge¬noemde eindopening bevindt, zodat de eindopening van het toevoerkanaaldoor het lichaam wordt geblokkeerd.

2. Inspuitmondstuk volgens conlusie 1, met het kenmerk, dat het afsluit-lichaam wordt gevormd door een kogel die draaibaar om zijn middelpunt ineen, bij het ondereind van het toevoerkanaal gevormde, een deel van dekogel omvattende, ringvormige concave holte is opgenomen, waarbij debedieningsmiddelen worden gevormd door een vast met de kogel verbonden,tot buiten het mondstuk uitstekende steel of soortgelijk orgaan waarvande hartlijn de hartlijn van het toevoerkanaal snijdt en middelen voorhet om zijn hartlijn doen draaien van de steel.

3. Inspuitmondstuk volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een, eendeel van het oppervlak van de kogel omvattend gedeelte van de kogel datde uitgangsopening van de uitspuitdoorgang omgeeft, uit een materiaalbestaat dat een lagere warmtegeleidingscoëfficient heeft dan het materi¬aal van het overige deel van de kogel.

4. Inspuitmondstuk volgens conclusies 2 of 3* met het kenmerk, dat deuitspuit-doorgang door het kogelvormige afsluitlichaam een hoek maakt.

5. Inspui tmonds tuk volgens conclusies 2 of 3» met het kenmerk, dat deuitspuit-doorgang door het kogelvormige afsluitlichaam zich splitst,zodat twee uitgangsopeningen aanwezig zijn.

6. Inspuitmondstuk volgens conclusies 1-5 < waarbij het mondstuk tweebinnen elkaar gelegen buisvormige delen omvat, waarbij het binnenstedeel het toevoer-kanaal vormt, met het kenmerk, dat de kogel bij zijn onderkant wordt ondersteund door een bij het ondereind van het binnenste \ buisvormige deel gevormde, naar binnen uitstekende ringvormige schoudermet een de kogel nauw sluitend opnemende, ringvormige concave holte,waarbij het binnenste buisvormige deel, door middel van een veerorgaan,in de richting van de kogel onder veerspanning staat.

7. Inspui tmonds tuk volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat hetafsluitelement verwarmbaar is uitgevoerd.