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Die Erfindung betrifft eine Verschlußdüse für Kunststoffe verarbeitende
Spritzgießmaschinen. Derartige Düsen werden an Stelle stets offener Spritzdüsen
beispielsweise dann verwendet, wenn das Austreten von Spritzmasse aus der Düse nach
dem Abheben der Spritzdüse von der Angußöffnung der Spritzform vermieden werden
muß, z. B. bei besonderer Dünnflüssigkeit der verwendeten Spritzmasse oder wenn
das Kunststoffmaterial in dem Spritz- oder Plastifizierzylinder der Spritzgießmaschine
unter erhöhtem Druck steht.
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Bei bekannten Schiebedüsen können zwei mit Durchflußkanälen versehene
Düsenteile z. B. mittels einer hydraulischen oder mechanischen Schließvorrichtung,
z. B. einer Feder, derart gegeneinander in eine Schließstellung verschoben werden,
daß die Durchflußkanäle des einen Düsenteils gegen eine geschlossene Wandung des
anderen Düsenteils münden und versperrt werden. Durch Anpressen der Düse an den
Anguß der Spritzform werden die Düsenteile gegen den Druck der Schließvorrichtung
derart gegeneinander verschoben, daß die Durchflußkanäle in den beiden Düsenteilen
miteinander korrespondieren und die Spritzmasse durch die Kanäle zur Düsenöffnung
fließen kann. Wegen verschiedener Nachteile, die insbesondere bei empfindlichen
Kunststoffen austreten, die sich schwieriger verarbeiten lassen, werden überwiegend
Nadelverschlußdüsen bevorzugt.
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Bei Nadelverschlußdüsen wird die Düsenöffnung von der Spitze einer
Nadel verschlossen, deren anderes Ende abgedichtet in einer Führung gelagert ist
und unter dem Druck einer Schließvorrichtung steht, beispielsweise eines von außen
in die Nadelführung eingreifenden Gestänges, auf das eine Feder wirkt. Das Öffnen
der Düse erfolgt beispielsweise durch eine Erhöhung des Druckes der Spritzmasse,
der auf die Nadelspitze wirkt und die Nadel gegen den Druck der Schließvorrichtung
zurückschiebt, so daß die Düsenöffnung freigegeben wird. Die Spritzmasse fließt
dabei durch einen oder mehrere Kanäle, die um die Nadelführung herum angeordnet
sind, in einen den vorderen Teil der Nadel umgebenden Kanal.
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Es sind auch Kombinationen von Nadelverschluß-und Schiebedüsen bekannt.
Bei einer dieser Düsen sind die Düsenöffnung, die Verschlußnadel für die Düsenöffnung
und die Schließfeder der Nadel in einem gehäuseartigen Gleitstück angeordnet, welches
in dem eigentlichen Düsengehäuse axial verschiebbar ist, vorn aus dem Düsengehäuse
etwas herausragt und in dieser Stellung durch den Druck der Spritzmasse gehalten
wird. In dieser Stellung des Gleitstücks wird ein radialer Kanal in der Wandung
des Gleitstücks vom Düsengehäuse verschlossen. Beim Anlegen der Düse an den Anguß
wird das Gleitstück gegen den Druck der Spritzmasse in das Düsengehäuse hineingeschoben,
so daß das Düsengehäuse den Kanal in der Wandung des Gleitstücks freigibt und der
Kanal den das Gleitstück umgebenden Masseraum des Düsengehäuses mit dem die Nadel
umgebenden Masseraum im Inneren des Gleitstücks verbindet.
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Nunmehr kann der Druck der Spritzmasse die Nadel zurückschieben, so
daß die Düsenöffnung geöffnet wird. Durch diese kombinierte Bauweise soll lediglich
ein elastisches Aufsetzen der Düse auf den Anguß erzielt werden.
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Bei einer anderen kombinierten Nadelverschluß-
und Schiebedüse besteht
das Düsengehäuse aus zwei im wesentlichen rohrförmigen Gehäuseteilen, die abgedichtet
ineinandergleiten, in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar sind und von denen
das eine als Kopfteil die Düsenöffnung besitzt und das andere als Fußteil mit dem
Spritzzylinder der Spritzgießmaschine verbunden ist. Das Kopfteil mit eingebauter
Verschlußnadel bildet dabei praktisch eine Nadelverschlußdüse, die nicht in üblicher
Weise unmittelbar im Spritzzylinder befestigt ist, sondern verschiebbar in dem Fußteil
gleiten kann. Zusätzlich ist das als Nadelverschlußdüse ausgebildete Kopfteil an
seinem rückwärtigen Ende mit einem kegelförmigen Dichtungskörper versehen, dessen
Dichtungsflächen mit konischen Dichtungsflächen des Fußteils zusammenwirken können.
In der Schließstellung der Düse wird die Düsenöffnung des Kopfteils in üblicher
Weise von der Nadel verschlossen.
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Zusätzlich wird das Kopfteil durch den Druck der Spritzmasse aus dem
Fußteil herausgeschoben, wobei sein Dichtungskegel sich an die Dichtungsflächen
des Fußteils anlegt und sowohl den Hub des Kopfteils begrenzt als auch zugleich
die Eintrittsöffnung, die das Fußteil mit dem Spritzzylinder verbindet, verschließt.
Beim Anlegen der Düse an den Anguß wird das Kopfteil bis zu einem Anschlag gegen
den Druck der Spritzmasse in das Fußteil hineingeschoben, so daß sein Dichtungskegel
die Eintrittsöffnung des Fußteils öffnet, die Spritzmasse in das Kopfteil eintreten
kann und durch den Druck der Spritzmasse die Nadel zurückgeschoben wird, wodurch
auch die Düsenöffnung freigegeben wird. Auf diese Weise soll lediglich ein unerwünschtes
Öffnen der Nadeldüse verhindert werden.
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Die bekannten Verschluß düsen besitzen folgende Nachteile: Bei denjenigen
Düsen, bei denen das öffnen durch Zurückschieben einer Verschlußnadel mit Hilfe
des Druckes der Spritzmasse erfolgt, muß der Spritzdruck einen bestimmten Mindestdruck
übersteigen, um den Schließdruck der Nadel zu überwinden und die Düse zu öffnen,
so daß nicht mit kleineren Spritzdrücken gearbeitet werden kann.
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Umgekehrt darf beim Plastifizieren der Spritzmasse der Plastifizierdruck
im Spritzzylinder einen bestimmten Maximaldruck nicht übersteigen, da sonst die
Düse vom Druck der Masse geöffnet werden würde. Wählt man einen hohen Schließdruck
der Nadel, um die Anwendung hoher Plastifizierdrücke zu ermöglichen, so wird ein
hoher Spritzdruck zum Öffnen der Düse benötigt, und wählt man einen niedrigen Schließdruck
der Nadel, um die Anwendung eines niedrigen Spritzdruckes zum Öffnen der Düse zu
ermöglichen, so können auch nur niedrige Plastifizierdrücke angewendet werden. Spritzdruck
und Plastifizierdruck können also nicht unabhängig voneinander entsprechend den
jeweiligen Betriebsbedingungen beliebig gewählt werden.
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Kombiniert man eine Nadelverschluß- und Schiebedüse miteinander, um
wie bei der oben zuletzt beschriebenen bekannten Kombinationsdüse bei geringem Schließdruck
beziehungsweise Spritzdruck zum Öffnen der Düse einen hohen Plastifizierdruck zu
ermöglichen, ohne daß beim Plastifizieren ein unenvünschtes Öffnen der Düse eintritt,
dann müssen dadurch die folgenden Nachteile der bekannten Schiebedüse in Kauf genommen
werden.
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Die bekannten Düsen, die dadurch geöffnet werden, daß beim Anpressen
der Düse an den Anguß
zwei Teile der Düse gegeneinander verschoben
werden, ermöglichen es zwar, Spritzdruck und Plastifizierdruck unabhängig voneinander
beliebig zu wählen. Diese Düsen besitzen aber den Nachteil, daß die vom Anguß abgehobene,
geschlossene Düse sich nicht selbsttätig öffnen kann. Wenn sich daher im Spritzzylinder
beispielsweise bei einer Überhitzung Gase oder Dämpfe bilden, wie unten in Verbindung
mit F i g. 3 der Erfindung noch eingehend beschrieben werden wird, explodiert die
Düse oder wird aus dem Gewinde des Spritzzylinders herausgerissen.
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Diese Explosionsgefahr besteht aber nicht nur aus den vorgenannten
Gründen bei Schiebedüsen, sondern aus den folgenden Gründen auch bei Nadelverschlußdüsen.
Bei nachlassender Abdichtung der Nadel in ihrem Federgehäuse dringt Spritzmasse
in das Federgehäuse ein, blockiert die Feder und verhindert dadurch ein selbsttätiges
Öffnen der Düse bei übermäßigem Druckanstieg, so daß eine Explosion eintritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in der Konstruktion
einfache und billige sowie in ihrer Funktion zuverlässige Verschlußdüse zu schaffen,
bei der die Nachteile der herkömmlichen Verschlußdüsen vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Verschlußdüse mit einem Düsengehäuse
aus zwei im wesentlichen rohrförmigen Gehäuseteilen, die abgedichtet ineinander
gleiten, in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar sind, mit einem einzigen
axialen Durchflußkanal versehen sind und von denen das eine als Kopfteil die Düsenöffnung
und das andere als Fußteil mit dem Spritzzylinder der Spritzgießmaschine verbunden
ist, erfindungsgemäß in erster Linie dadurch gelöst, daß sich der Durchflußkanal
von einem im Querschnitt verengten Mittelteil zu einem Durchflußraum mit vergrößertem
Querschnitt in dem Kopfteil und zu einem Durchflußraum mit vergrößertem Querschnitt
in dem Fußteil erweitert, daß in dem Durchflußkanal frei schwimmend ein Düsenkern
angeordnet ist der sich von einem im Mittelteil des Durchflußkanals angeordneten,
im Querschnitt verjüngten Mittelstück zu einem im Durchflußraum des Gehäusekopfteils
angeordneten I Kopfstück mit vergrößertem Querschnitt und zu einem im Durchflußraum
des Gehäusefußteils angeordneten Fußstück mit vergrößertem Querschnitt erweitert,
wobei der Querschnitt des Kopfstückes und des Fußstückes größer ist als der Querschnitt
des Mittelteils des Durchflußkanals, und daß in der öffnungsstellung der Düse bei
gegeneinandergeschobenem Kopfteil und Fußteil der Düsenkern und die Wandung des
Düsengehäuses zwischen sich einen freien ringförmigen Durchströmquerschnitt für
die Spritzmasse bilden, und in der Schließstellung der Düse bei auseinandergeschobeuem
Kopfteil und Fußteil Dichtungsfläcllen an dem Düsenkern und an dem Düsengehäuse
sich aufeinanderdrücken und den Fluß der Spritzmasse sperren, wobei eine Schließvorrichtung
eine in Richtung einer Verschiebung in die Schließstellung wirkende Schließkraft
auf das Kopfteil und Fußteil des Düsengehäuses derart ausübt, daß bei Überschreitung
eines vorherbestimmten Druckes der Spritzmasse die Düse sich entgegen der Schließkraft
der Schließvorrichtung zu öffnen vermag.
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Die erfindungsgemäße Düse besitzt die folgenden Vorteile und charakteristischen
Eigenschaften: Die Düse wird völlig unabhängig vom Spritzdruck der
Spritzmasse allein
durch das Anlegen an das Werkzeug beziehungsweise den Anguß und durch das dadurch
bewirkte Verschieben des Kopfteils im Fußteil geöffnet. Da zum Öffnen der Düse kein
Druck der Spritzmasse erzeugt werden muß, kann mit jedem beliebigen Spritzdruck
gespritzt werden. Andererseits kann mit jedem beliebigen Plastifizierdruck plastifiziert
werden, ohne daß sich dadurch die Düse öffnet. Wenn aber im Spritzzylinder durch
irgendeine Fehlerquelle ein unerwünscht hoher Massedruck entsteht, der einen vorherbestimmten
Maximaldruck überschreitet, öffnet sich die Düse selbsttätig und läßt den Überdruck
ab, so daß die Düse eine Explosionssicherung besitzt.
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Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand
der Zeichnung beschrieben und erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Verschluß
düse nach der Erfindung dargestellt sind, und zwar zeigt Fig. 1 bis 3 Längsschnitte
durch eine Verschlußdüse in verschiedenen Arbeitsstellungen und Fig. 4 bis 6 ein
anderes Ausführungsbeispiel in verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Bei der Verschlußdüse in F i g. 1 bis 3 besteht das Düsengehäuse
aus zwei Gehäuseteilen 1 und 2, die eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt besitzen
und mit einem einzigen Durchflußkanal 3 versehen sind, der in axialer Richtung durch
die beiden Gehäuseteile verläuft. Aus fertigungstechnischen und montagetechnischen
Gründen besteht das Kopfteil 1 des Gehäuses aus einem Mundstück 1 a, das mit der
Düsenöffnung 5 versehen ist, und aus einem fest in das Mundstück eingeschraubten
Führungsstück 1 b, auf dem das Fußteil 2 des Gehäuses abgedichtet gleitet, so daß
die beiden ineinandergleitenden Gehäuseteile 1 und 2 in axialer Richtung gegeneinander
verschiebbar sind. Das Fußteil 2 wird mit dem Spritzzylinder der Spritzgießmaschine
durch Einschrauben in die Stirnwand des Zylinders verbunden. Der Durchflußkanal
3 erweitert sich von einem im Querschnitt relativ verengten Mittelteil 3 a nach
der einen Seite zu einem Durchflußraum 3 b mit vergrößertem Querschnitt in dem Kopfteil
1 und nach der anderen Seite zu einem Durchflußraum 3 c mit vergrößertem Querschnitt
in dem Fußteil 2. In dem Durchflußkanal 3 ist frei schwimmend ein Düsenkern 4 angeordnet,
der ein im Querschnitt verjüngtes Mittelstück 4 a besitzt, das im Mittelteil 3 a
des Durchflußkanals angeordnet ist. Das Mittelstück 4 a erweitert sich nach der
einen Seite zu einem Kopfstück 4 b mit vergrößertem Querschnitt, das in dem Durchflußraum
3 b des Gehäusekopfteils 1 angeordnet ist, und nach der anderen Seite zu einem Fußstück
4 c mit vergrößertem Querschnitt, das in dem Durchflußraum 3 c des Gehäusefußteils
2 angeordnet ist und auf das Mittelstück 4 a aufgeschraubt ist. Dabei sind der Querschnitt
des Kopfstückes 4b und des Fußstückes 4 c größer als der Querschnitt des Mittelteils
30 des Durchflußkanals. Kopfstück 4 b und Fußstück 4 c begrenzen also die Verschiebbarkeit
des Gehäusekopfteils 1 und des Gehäusefußteils 2 gegeneinander, so daß diese sich
nicht voneinander trennen können. Das Fußteil 2 des Düsengehäuses besteht aus zwei
abgedichtet ineinandergleitenden und in axialer Richtung gegeneinander verschiebbaren
Teilen 2 a und 2 b, von denen das Innenstück 2a einerseits in dem Áußenstück 2 b
und andererseits auf dem Führungsstück 1 b des Kopfteils 1 gleitet. Eine
Schließvorrichtung
in Form einer Feder 12 übt auf das Kopfteil 1 und auf das Fußteil 2 des Düsengehäuses
eine Schließkraft aus, die in Richtung einer Verschiebung in die in Fig. 2 dargestellte
Schließstellung wirkt. Wenn sich die Düse in diese noch näher beschriebene Schließstellung
bewegt, zentriert sich der Düsenkern 4 selbsttätig in dem Durchflußkanal 3. Zu diesem
Zweck ist der Düsenkern 4 mit einer konischen Fläche 6 an seinem Fußstück 4 c und
mit einer konischen Fläche 10 an seinem Kopfstück 4 b versehen, die sich gegen konische
Flächen 7 beziehungsweise 11 des Düsengehäuses 1, 2 legen. Die konische Fläche 6
des Fußstückes 4 c bildet zugleich eine Dichtungsfläche, die dem Kopfstück 4 b zugewandt
ist, und die konische Fläche 7 des Gehäusefußteiles 2 bildet zugleich eine Dichtungsfläche,
die dem Gehäusekopfteil 1 abgewandt ist.
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Wenn die Düse mit ihrer Öffnung5 und ihrem Mundstück 1 a gegen die
Angußöffnung einer Spritzform gepreßt wird, wird das Kopfteil 1 entgegen dem Druck
der Feder 12 gegen das Fußteil 2 in die aus Fig. 1 ersichtliche Arbeitsstellung
der Düse geschoben, bis sich die Anschlagfläche 19 am Führungsstück lb des Kopfteils
1 gegen die Anschlagfläche 20 an dem Innenstück 2 a anlegt. Durch den dabei von
der Federl2 auf das Innenstück2a ausgeübten Druck wird dieses gleichzeitig gegen
das Außenstück 2 b geschoben, bis ihre Anschlagflächen 21 und 22 aufeinanderliegen.
Dabei legt sich der Düsenkern 4 mit Nasen 13 gegen das Kopfteil 1 und wird von diesem
entgegen der Strömungsrichtung mitgenommen, so daß die Dichtungsfläche 6 von der
Dichtungsfläche 7 abgehoben wird. In dieser Öffnungsstellung der Düse wird zwischen
dem Düsenkern 4 und der Wandung des Düsengehäuses 1, 2 ein freier ringförmiger Durchströmquerschnitt
3 c, 3 a, 3 b für die Spritzmasse gebildet, wobei, wie aus der Zeichnung ersichtlich
ist, alle Flächen des Düsengehäuses 1, 2 und des Düsenkerns 4 derart abgeschrägt
sind, daß sämtliche Stellen des Durchströmquerschnittes im Materialstrom liegen.
d. h. vom Materialstrom berührt werden, so daß keine toten Ecken gebildet werden,
in denen Materialteilchen verweilen könnten. In den Strömungsweg des Materials ragen
auch keine Bauteile der Düse quer zur Strömungsrichtung hinein, die tote Ecken bilden
würden und an denen Materialteilchen sich ablagern könnten. Um an der Düsenspitze
einen freien Durchströmquerschnitt zur DüsenöffnungS ohne Bildung toter Ecken zu
gewährleisten, ist die Stirnfläche des Kopfstückes 4 b des Düsenkerns mit Ausnehmungen
14 zwischen den Nasen 13 versehen.
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Beim Abheben der Spritzdüse vom Anguß der Spritzform nimmt die Düse
die in F i g. 2 dargestellte Schließstellung ein. Dabei schiebt die Feder 12 die
Gehäuseteile 1 und 2 auseinander, und das Kopfteil 1 löst sich von den Nasen 13
des Düsenkerns 4. Infolgedessen verschiebt sich der Düsenkern 4 zunächst unter dem
Druck der Spritzmasse in Strömungsrichtung, bis er sich mit seiner Zentrier- und
Dichtungsfläche 6 seines Fußstücks 4 c gegen die Zentrier-und Dichtungsfläche 7
an dem Innenstück 2 a des Gehäusefußteils 2 anlegt. Bei der weiteren Bewegung des
Düsenkerns 4 nimmt dieser nun das Innenstück 2 a samt dem Gehäusekopfteil 1 mit
und verschiebt diese ein wenig in Strömungsrichtung, so daß sich die Anschlagflächen
21, 22 voneinander abheben, bis sich der Düsenkern 4 mit einer Anschlagfläche 16
an
seinem Fußstück 4 c gegen eine Anschlagfläche 17 am Außenstück 2 b des Gehäuseteils
2 anlegt, wodurch der Hub des Düsenkerns 4 begrenzt wird. Die Feder 12 drückt nun
einerseits das Innenstück 2 a mit seiner Dichtungsfläche 7 gegen die Dichtungsfläche
6 des Düsenkerns 4, so daß der Fluß der Spritzmasse gesperrt wird. Andererseits
schiebt die Feder 12 das Kopfteil 1 und das Innenstück 2 a nun noch so weit auseinander,
bis die Zentrier- und Anschlagfläche 11 des Kopfteils 1 an der Zentrier- und Anschlagfläche
10 des Kopfstückes 4 b des Düsenkerns 4 anliegt und auch diesen Hub begrenzt. Bei
diesem Hub hat sich das Volumen des vom Mittelteil 3 a und vom vorderen Durchflußraum
3 b des Durchflußkanals 3 gebildeten Raumes vergrößert, und dadurch ist in dem Durchflußraum
3 b ein Unterdruck entstanden, der das in der Düsenöffnung 5 befindliche Spritzmaterial
in den Düsenraum hineinsaugt und so ein Ausfließen dieses Materialteils aus der
Düsenöffnung sowie das sogenannte Fadenziehen verhindert.
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In dem Plastifizier- oder Spritzzylinder einer Spritzgießmaschine
können sich bei der Erhitzung des Spritzmaterials, insbesondere bei einer Überhitzung,
Gase abspalten oder Dämpfe bilden, vornehmlich bei solchen Spritzmaterialien, die
mit einem Blähmittel versehen sind. Ist der Spritzzylinder zur einen Seite hin durch
die Verschluß düse und zu seiner Einfüllöffnung hin beispielsweise durch einen Spritzkolben
oder durch eine Schnecke mit einem Rückschlagventil verschlossen, so kann der Gasdruck
nicht entweichen, und es besteht eine Explosionsgefahr. Die Verschlußdüse besitzt
nun auch den Vorteil eines Explosionsschutzes, der in Fig. 3 dargestellt ist. Die
Anschlagfläche 16 des Düsenkern-Fußstückes 4c ist mit mehreren axialen, über den
Umfang des Fußstücks 4 c verteilten Ausnehmungen 18 versehen, so daß die Anschlagfläche
16 mehrere Nocken bildet, mit denen der Düsenkern 4 in der Schließstellung der Düse
an der Anschlagfläche 17 des Fußteil-Außenstücks 2 b anliegt.
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Durch die Ausnehmungen 18 hindurch kann daher die Spritzmasse auf
die mit der Dichtungsfläche 7 versehene Stirnfläche des Fußteil-Innenstücks 2 a
drücken. Übersteigt der Druck im Spritzzylinder das zulässige Maß, so wird, wie
in F i g. 3 dargestellt, die Dichtungsfläche 7 von der Dichtungsfläche 6 abgehoben
und das Fußteil-Innenstück2a gegen den Druck der Feder 12 in Strömungsrichtung verschoben,
ohne daß sich der Düsenkern 4 bewegt, der nach wie vor an den Flächen 16, 17 an
dem Fußteil-Außenstück 2 b anliegt. Die Feder 12 stützt sich dabei gegen das Kopfteil
1 ab, das sich ebenfalls nicht bewegt, da es mit seiner Anschlagfläche 11 an der
Anschlagfläche 10 des Düsenkern-Kopfstückes 4 b anliegt. Diese Anschlagfläche 10
ist gleichfalls mit Ausnehmungen 15 versehen. Der Überdruck in dem Spritzzylinder
kann daher aus dem hinteren Durchflußraum 3 c der Düse durch die Ausnehmungen 18,
das Mittelteil 3 a des Durchflußkanals 3, die Ausnehmungen 15, den vorderen Durchflußraum
3 b und die Düsenöffnung 5 entweichen. Sobald der Druck im Spritzzylinder auf das
zulässige Maß abgesunken ist, auf das die Kraft der Feder 12 eingestellt ist, schiebt
die Feder 12 das Innenstück 2 a mit seiner Dichtungsfläche 7 wieder gegen die Dichtungsfläche
6 und verschließt damit die Düse.
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Die Verschlußdüse nach Fig. 4 bis 6 entspricht in den Grundzügen
ihres Aufbaues der Düse nach
F i g. I bis 3. Die einteilige Ausbildung
des Gehäuse-Fußteils 2 stellt eine Vereinfachung gegenüber der zweiteiligen Ausführungsform
in Fig. 1 dar. Die konische Fläche 8 am Kopfstück 4 b des Düsenkerns 4, die dem
Fußstück 4 c zugewandt ist, und die konische Fläche 9 am I Kopfteil 1 des Düsengehäuses,
die dem Düsengehäuse-Fußteil 2 abgewandt ist, dienen nicht nur als Anschlag- und
Zentrierungsflächen, wie es bei den Flächen 10 und 11 in F i g. 1 der Fall ist,
sondern zugleich auch als Dichtungsflächen und ersetzen daher die Dichtungsflächen
6 und 7 in Fig. 1. Das Fußstück 4 c des Düsenkerns 4 und das Gehäuse-Fußteil 2 sind
lediglich mit Anschlag- und Zentrierungsflächen 16 bzw. 17 versehen, wobei die Fläche
16 ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 durch mehrere über den Umfang
verteilte Ausnehmungen 18 durchbrochen ist.
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F i g. 4 zeigt die Düse in der Öffnungsstellung, in der das Kopfteil
1 und das Fußteil 2 des Düsengehäuses gegen den Druck der Feder 12 gegeneinandergeschoben
sind und der mit seinen Nasen 13 an dem Kopfteil 1 anliegende Düsenkern 4 den Fluß
der Spritzmasse freigibt.
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In der in F i g. 5 dargestellten Schließstellung sind die Gehäuseteile
1 und 2 von der Feder 12 auseinandergeschoben worden, bis sich das Kopfteil 1 mit
seiner Dichtungsfläche 9 gegen die Dichtungsfläche 8 des Düsenkerns 4 und das Fußteil
2 mit seiner Anschlagfläche 17 gegen die Anschlagfläche 16 des Düsenkerns 4 gelegt
hat und dadurch der Hub begrenzt worden ist. Da die Abdichtung bei diesem Ausführungsbeispiel
am Kopfstück 4 b des Düsenkerns 4 erfolgt, kann sich der Druck des Spritzmaterials
aus dem Spritzzylinder der Spritzgießmaschine durch den hinteren Durchflußraum 3
c und das Mittelteil 3 a des Durchflußkanals 3 bis zu den Dichtungsflächen 8, 9
fortpflanzen, wobei die Feder 12 dem Druck des Spritzmaterials entgegenwirkt und
die Dichtungsflächen 8, 9 aufeinanderpreßt.
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Auch diese Düse besitzt eine Explosionssicherung, deren Wirkungsweise
in F i g. 6 dargestellt ist. Der in Strömungsrichtung vor den Dichtungsflächen 8,
9 liegende Teil des Führungsstückes des Kopfteils 1, der in den Durchflußkanal des
Gehäuseteils 2 hineinragt, hat den mit 27 bezifferten Außendurchmesser und den mit
26 bezifferten Innendurchmesser. Aus den Durchmessern 26 und 27 errechnet sich der
ringförmige, wirksame Querschnitt, der in Strömungsrichtung vom Druck des Spritzmaterials
beaufschlagt wird. Zu den Dichtungsflächen 8, 9 hin erweitert sich die Bohrung des
Führungsstücks 1 b vom Innendurchmesser 26 auf den Innendurchmesser 25.
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Aus den Durchmessern 26 und 25 errechnet sich der ringförmige, wirksame
Querschnitt, der entgegen der Strömungsrichtung vom Druck der Spritzmasse beaufschlagt
wird. Der Durchmesser 25 ist nun größer gemacht worden als der Durchmesser 27, so
daß die entgegen der Strömungsrichtung beaufschlagte Querschnittsfläche größer ist
als die in Strömungsrichtung beaufschlagte Querschnittsfläche. Auf diese Weise ist
der in Strömungsrichtung vor den Dichtungsflächen 8, 9 liegende Teil des Gehäusekopfteils
1 als ringförmiger Differentialkolben ausgebildet worden, dessen kleinere Kolbenfläche
in Strömungsrichtung und dessen größere Kolbenfläche entgegen der Strömungsrichtung
beaufschlagt wird. Übersteigt daher der Druck der Spritzmasse im Spritzzylinder,
der sich durch den Durchflußkanal 3 der Düse bis zu den
Dichtungsflächen 8, 9 fortpflanzt,
das zulässige Maß, so wird infolge der Differentialkolbenwirkung des Führungsstückes
1 b das gesamte Kopfteil 1 entgegen dem Druck der Feder 12, die entsprechend dimensioniert
ist, gegen das Fußteil 2 bewegt. Die Dichtungsflächen 8, 9 heben sich voneinander
ab, wie in F i g. 6 dargestellt, und die Spritzmasse kann durch den Durchflußkanal
3 und aus der Düsenöffnung 5 fließen. Sobald der Druck wieder auf den normalen Wert
gesunken ist und die Kraft der Feder 12 wieder größer wird als die Differentialkolbenkraft,
kehrt die Düse in ihre Schließstellung nach F i g. 5 zurück.
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An Stelle einer mechanischen Schließvorrichtung, wie z. B. in Form
der Federl2, könnte auch beispielsweise eine pneumatische oder hydraulische Schließvorrichtung
verwendet werden. Die selbsttätige Öffnung der Düse entgegen der Schließkraft der
Schließvorrichtung bietet nicht nur einen Explosionsschutz, wenn der Druck der Spritzmasse
eine vorherbestimmte Höhe überschreitet, auf die die Schließkraft eingestellt ist,
sondern sie bietet auch folgenden Vorteil. Beispielsweise bei einem Material-oder
Farbwechsel kann mittels der Spritzvorrichtung der Druck im Spritzzylinder derart
erhöht werden, daß sich die Verschluß düse öffnet und die Reste der bisher verwendeten
Spritzmasse von der neuen Spritzmasse verdrängt und ins Freie gespritzt werden können.