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Doppel- oder Mehrfachdüse für Spritzmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Doppel- oder Mehrfachdüse für Spritzmaschinen zur Verarbeitung von Thermoplasten
mit gegen Federkraft betätigten Schiebedüsen und Nadelverschlüssen für die Spritzkanäle,
die durch mit den Formdüsen in Anschlag zu bringende und an einem Ende mit je einer
Spritzöffnung versehene Schiebezylinder gebildet werden.
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Derartige Mehrfachdüsen werden häufig bei der Herstellung von verwickelten
Teilen aus Thermoplasten und beim Arbeiten mit Vielfachformen verwendet. Es sind
Schiebedüsen mit Nadelverschluß bekannt, die auf dem Düsenträger gefedert gelagert
sind und eine ebenfalls gelagerte Verschlußnadel aufweisen. Der Zufluß des Spritzmittels
zu der Düse wird durch die Düse selbst gesteuert, die beim Anschlag an das Formteil
zurückfedert und einen Einspritzkanal freigibt. Nachteilig ist bei dieser Anordnung,
daß beim Abrücken der Spritzeinheit von der Form nach dem Spritzvorgang durch die
Trägheit der Schließorgane Spritzmasse nachfließen kann, so daß dadurch das Entfernen
der Angüsse erschwert wird und der Düsenkopf häufig gereinigt werden muß.
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Bei einer anderen bekannten nur als Schiebeverschlußdüse arbeitenden
Einspritzdüse sind die Spritzkanäle von der Düsenöffnung bis zum Einspritzkanal,
der ebenfalls durch Verschiebung der Düse geöffnet oder geschlossen werden kann,
verhältnismäßig lang.
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Das im Spritzkanal befindliche Material wird beim Abrücken der Spritzeinheit
durch den Schließvorgang ebenfalls noch aus der Düsenöffnung herausgedrückt, so
daß mit dieser Düse dieselben Schwierigkeiten wie mit der vorher erwähnten Nadelverschlußdüse
auftreten.
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Es ist auch schon eine Verschlußdüse bekanntgeworden, bei der eine
Schiebedüse sowohl in Spritzals auch in Schließrichtung von einer Feder auf ihrem
jeweiligen Anschlag gehalten wird, so daß die in der Düse befindliche Masse weder
vor- noch zurückströmen kann. Bei dieser Anordnung ist dagegen keine Verschlußnadel
vorgesehen, sondern lediglich ein Kolben, der fest stehenbleibt, so daß sich der
vor der Ausspritzdüse innerhalb des Schiebezylinders befindliche Raum während der
Bewegung von der Spritz- in die Schließstellung vergrößert und in diesem Raum ein
Unterdruck entsteht. Dadurch wird zwar ein weiteres Ausströmen von Masse verhindert,
jedoch muß dabei in Kauf genommen werden, daß sich innerhalb der Kunststoffmasse
Luftblasen durch einströmende Luft bilden, die beim Verspritzen dieser Masse zu
Fehlstellen in den gefertigten Teilen führen können.
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Es sind auch schon Düsenanordnungen mit durch Federkraft betätigten
Verschlußnadeln für starre Düsen
bekanntgeworden. Diese Anordnungen sind jedoch auf
Grund der starren Düsen ausführung zur Verwendung bei Doppel- oder Mehrfachdüsen
vollkommen ungeeignet, da mit ihnen keine Anpassung an mehrere Anspritzkanäle in
den Formen erzielt werden kann.
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Weiterhin ist eine Anordnung mit einer Schiebedüse und von einer
Feder betätigten Verschlußnadel bekanntgeworden, die jedoch auf Grund ihrer konstruktiven
Ausbildung nur als Einzeldüse verwendet werden kann und die außerdem noch den Nachteil
hat, daß der Düsenkörper nicht-zwangsweise, sondern lediglich in Abhängigkeit von
dem Druck der plastischen Kunststoffmasse in die Schließstellung geschoben wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verarbeitung von Thermoplasten
eine Doppel- oder Mehrfachdüsenanordnung zu schaffen, bei der ein Nachströmen oder
Nachtropfen von plastischem Kunststoff ausgeschlossen ist und bei der darüber hinaus
eine Anpassung der einzelnen Düsen an die Einspritzkanäle der Formen trotz einfachem
Aufbau gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Schiebezylinder
einer Düsenanordnung unter Wirkung einer gemeinsamen, gleichzeitig zur Betätigung
der Nadelverschlüsse in Schließrichtung dienenden Feder stehen und daß die Schiebezylinder
auf dem Umfang eines Düsenträgers axial verschiebbar angebracht sind. Nach einer
zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schiebezylinder
sich an einem gefederten, einen den Düsenträger haltenden Zylinderkopf umgebenden
Ring abstützen und die Schiebezylinder auf dem dem
Ring zugekehrten
Ende je eine Einstellschraube mit einer Öffnung zum Durchtritt des Schaftes der
Verschlußnadel aufweisen, der bei Verschlußstellung der Spritzöffnung bündig mit
der Einstellschraube des Schiebezylinders abschließt.
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Diese Anordnung erfüllt alle an Doppel- oder Mehrfachdüsen gestellten
Anforderungen. Insbesondere ist ein sicherer Abschluß jeder einzelnen Spritzdüse
in Schließstellung und ein zuverlässiger Ausgleich unterschiedlicher Abstände in
Achsrichtung zwischen den Spritzdüsen und den Formdüsen gewährleistet. Außerdem
läßt sich diese Anordnung schon mit wenigen und robusten Bauteilen verwirklichen,
so daß sie auch über längere Zeiträume praktisch störungsfrei arbeitet.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbespiel
näher erläutert.
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Die im Schnitt dargestellte Spritzeinheit besteht aus einem Zylinderkopf
1, der mit einer nicht dargestellten Spritzmaschine in Verbindung steht. Der Zylinderkopf
weist einen Spritzkanal 2 auf und ist mit einem Düsenträger 3 durch Schrauben 4
fest verbunden. Der Spritzkanal 2 setzt sich im Düsenträger in einer Verlängerung
5 fort. Die Dichtung zwischen Düsenträger und Zylinderkopf erfolgt durch einen Dichtungsring
6. Im Düsenträger sind Schiebezylinder 7 und 8 angeordnet, die in Längsrichtung
des Düsenträgers verschiebbar sind und durch im Düsenträger angebrachte Stifte 9
geführt werden. Es ist in der Zeichnung nur der eine Zylinder geschnitten dargestellt,
da der Schnitt in der anderen Hälfte der Zeichnung in einer anderen Ebene verläuft.
Der Zylinder 8 ist genauso wie der Zylinder 7 aufgebaut. Die Schiebezylinder haben
an einem Ende eine Verbreiterung 10, die einerseits mit den Führungsstiften 9 zusammenwirkt
und andererseits als Anschlag an dem Düsenträger sowie zur Hubbegrenzung der Zylinder
dient. An dem anderen Ende sind die Schiebezylinder mit einer Spritzöffnung 11 versehen.
Im Innern sind die Schiebezylinder hohl ausgeführt, wobei sich der Hohlraum im vorderen
Teil des Zylinders zur Spritzöffnung 11 hin verjüngt. Im Inneren der Schiebezylinder
befindet sich jeweils eine Verschlußnadel 12, die in ihrem als Führung dienenden
Mittelteil eng an den Zylinderinnenwänden anliegt und im Vorderteil eine das eigentliche
Verschlußelement bildende, gegenüber dem Mittelteil abgesetzte und zur Spritzöffnung
hin verjüngte Spitze aufweist. An dem anderen Ende ist die Verschlußnadel mit einem
im Durchmesser kleiner gehaltenen Stift versehen, der in eine Einstellschraube 13
hineinragt, die auf dem Schiebezylinder an dem mit Innengewinde versehenen verbreiterten
Teil 10 aufgeschraubt ist. Die Schiebezylinder sind noch mit je einer Einspritzöffnung
14 versehen, die bei einer bestimmten Stellung des Zylinders gegenüber dem Düsenträger
mit im Düsenträger angeordneten Verbindungskanälen 15, die zur Verlängerung 5 des
Einspritzkanals 2 führen, zur Deckung gebracht werden können. Die Einstellschrauben
13 und die stiftartigen Verlängerungen 16 der Verschlußnadeln 12 liegen im Ruhezustand
an einem auf dem Zylinderkopf verschiebbar gelagerten Ring 17 an. Der Ring steht
unter Wirkung einer den Zylinderkopf umgebenden Spiralfeder 18, die sich mit ihrem
anderen Ende an einer Überwurfinutter 19 abstützt.
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Die Überwurfmutter ist in Achsrichtung des Zylinderkopfes verstellbar
und dient zur Einstellung der Federspannung der Spiralfeder 18.
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Die dargestellte Doppeldüse arbeitet in der Weise, daß sie auf das
Formteil zugefahren wird und die Schiebezylinder 7 und 8 mit ihren mit den Spritzöffnungen
versehenen Enden an dem Formteil zur Anlage kommen. Die Schiebezylinder werden dabei
gegen die Federkraft der Spiralfeder gegen das Formteil gedrückt. Infolge der Federung
liegen sie schon jetzt einwandfrei an den Formdüsen an. Die Schiebezylinder sind
in dieser Stellung so weit zurückgedrückt, daß die Öffnungen 14 sich mit den Verbindungskanälen
15 decken. Die Spritzmaschine ist so gesteuert, daß erst in diesem Augenblick die
thermoplastische Masse auf Spritzdruck gebracht wird. Die Masse gelangt dann durch
den Einspritzkanal 2 über die Verlängerung 5 und die Verbindungskanäle 15 in den
vorderen Raum 20 der Schiebezylinder. Durch den Druck der Spritzmasse werden die
Verschlußnadeln gegen den Druck der Feder 18 geöffnet. Die bei Beginn der Spritzung
mit den Enden der Einstellschraubeni3 abschließenden Stifte 16 liegen jetzt nur
noch allein an dem Ring 11 an. Die Schiebezylinder werden durch den Spritzdruck
selbst, der auch nach vorn auf die Schiebezylinder wirkt, an dem Formteil festgehalten.
Nach Beendigung des Spritzvorganges fällt der Spritzdruck ab, so daß die Nadelverschlüssé
wieder durch die Federkraft geschlossen werden können. Die Schiebezylinder werden
durch die Feder 18 so lange an das Formteil gepreßt, bis beim Zurückfahren der Spritzeinheit
der Federweg der Schiebezylinder aufgehoben ist. Beim Abfahren der Schiebezylinder
sind die Austrittsöffnungen 11 einwandfrei geschlossen, so daß kein Spritzmaterial
nachfließen kann.