DE1529806A1 - Ventil fuer Kunststoffspritzmaschinen - Google Patents

Description

Dlpl.-lng. Kar! Klakeben

Patentanwalt
Berlin 1Ö, Kateerdamm 28

P.4439

BELOIlE COHPOHATION in Beloit, Wis. (V*St.A.)

Ventil für Kunststoffspritzmaschinen.

Dia vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Kunststoffspritsaasohinan» insbesondere auf ain Ventil und einen von außen leicht zugänglichen Siebeats sowie die Anordnung eines Spritzguflaatrisen-Übergangsstückeβ für eine Spritzmaschine.

Bei einer Kunststoffspritzmaschine üblicher Ausführung wird der PreBatoff oder die geschmolzene Masse durch ein· Spritsschnecke in Längsrichtung eines SpriiSÄaschinensylinder« hinausgedrückt und bei geregelter Schmelztemperatur durch einen Siebsats und eine Lochscheibe einer Spritigufimatrise zugeführt. Zur Regelung des in des Zylimder herrschenden Staudruckes kann am Austrittsend· desselben ein außenliegendes Druckventil angeordnet werden. Samlt dl· Vorrichtung leistungsfähig ist und zufriedensten·** arbeitet, ist es unbedingt notwendig, dal ate Kunstetoffechmelsmase· glelohmädig, ohn· hängenzubleiben und Ihr· Qualität in Terse hie chtern, durch den Durchlaß am Auetritteende des Zjrlimders

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und durch Siebsats und Lochscheibe hindurch der Spritsgußmatrise zugeführt wird. Außerdem muß man aber auch su dem Siebs at χ Zutritt haben können, z.B. üb ihn bei Betriebsunter*- brechungen entfernen oder ihn auswechseln su können. Bei vielen bisher bereits ausgeführten Einrichtungen mußte man, üb su de» Siebs at s su gelangen, die ganse Zuführvorrichtung der Spritzmaschine eiaschließlich des Übergangsstücks sur Spritsgufimatrise auseinandernehmen. Bei einer anderen bekannten Konstruktion mit zylindrischem Korbflltersats konnte man ohne ein vollständiges Bemontieren Zutritt zu dem Siebsats erlangen, aber der zylindrische Siebsats besitst gegenüber dem ebenen Siebsatz gewisse Nachteile. In einem Arbeitsbereich besitst der ebene Siebsats weniger Neigung zum Fest-

" hängen und Zurückhalten und zur Verschlechterung der Erzeugnisqualität.

Ss ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Zuführungeanordnung einer Kunststoffschmelsmasse für Spritzmaschinen bzw. Strangpressen vorsusehen, bei der der Siebsatz leicht zugänglich ist, ohne die Gußmatrize oder das Obergangsstück su dieser abnehmen zu müssen.

Sin weiterer Zweck der Erfindung ist es, eine verbesserte Zuführungsanordnung einer Kunst stoff schmelzmasse für Spritzmaschinen mit ebenem Siebsats und Lochscheibe vorsusehen, bei der man einen lelohten Zugang sum Siebsats und sur Lochscheibe hat, wenn man diese Teile auswechseln will.

t Noch ein weiteres Irfindungsiel ist es, eine verbesserte Konstruktion sur Zuführung von Kunststoffschmelsmasse aus dem Zylinder einer Spritsmaschine sum Übergangsstück der Spritζ-guümatrise herzustellen, bei der die Gefahr des Hängenbleibems umd SsrüekheJltens der Kunststoff masse und der qualitäteversehleCAteruac derselben verringert let.

11b Merkmal der Irflndung 1st es, da£ Mer eine ZufOAruAfskonstnüction vob Kunststoffsohttelinmsse, die sur ÜberfüJsxung der geschmolzenen Masse aus its Sprltsmaaehinenayllmder turn ÜbergangsstUek svur ßwrits^Ämatrise die**, Oe- »-c^annen hat, die ein erstes Fci&tilgehäiMe all einem

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axialen Durehlal und einen Tentilslts cm Sad· dl···» durch-2.«····, ·1η «weit··, abnehmbar auf d*m «raten Genau·· b·- festigtes Spindelgehäus« alt einer ringföraigen Kammer und einer axial einstellbaren, alt d«a Ventilsits saiaiMurb«it«nd«n Ventilspindel, «in· swischen diesen Gehäusen festgespannt« Lochscheibe alt Siebsats, eine ringförmige, Kunststoff τοπ der Lochscheibe und dem Siebeat« aufnehmend« Rüok-•tromkaamer in dea «raten OehÄuee und einen «eitliehen KurchlaÄ b«aitst₉ der τοη der HI ngkeaaer de· «rat«n Qehiuaea au ·1η«Μ Übargangaatüolc sur Spritsguteatria· hlafüort«

!•lt«r« Ι1·1·, Tort·Ua und Merkmale dar »rfladung er-(•••a elQh as« der Darlegung der Printipien, naah daaan dl· Torlleg«nd· Irfindung arbeitet, in Verbindung alt der Beachraisung •isiar b«Toraugt«n Auafünrungafora dara«lb«n in der Brfladuagaarläut»rung, den Pat*ntanaprüch*n und dan i*iehnung»n. Sa atellen dart

US· 1 »inen axialen Senmitt dureh daa Spritaaaachiaen-YiAtIl, daa gemäfl den Prlnaipien der rorliegeaden Irfindung sur Regelung d·· au· ·1η«η Spritsmaachinensylinder einar SpritsguBaatrlsa »ufliea-•enden Stroaes Kunatatotfsohaelsnaaee gebaut ist und arbeitet,
Fig. 2 einen la wesentlichen läng· Linie II - II der

Fig. 1 gelegten VertiJcalachnitt und TIg. 3 «in« bruchstückweise wiedergegeb«ne, Hnselhaiten illustrierende Aufrißansicht eines Teiles d«r TIg. 1.

Fig. Λ seigt ein Spriteaaechinensylindergehiuse 10 alt •in«r darin Torgsaahanen Sprit saaachinensyllndert-aaaiar 11, ana d«r geschnolsene Kunstatoffaaaa· austritt. si· Zjlinderkaaaer enthalt «in· Schnecke und ist In der übliohen Weise gebaut, so daß sie nicht la einseinen beschrieben su werden braucht. Sie geechaolsene Masse tritt durch ein« Lochscheibe 15 hindurch, die die Drehung der geschaolsenen Maa·· aufhebt. Die Scheibe 15 kann jedoch auch weggelaaaen werden und let für den Torgang nicht wesentlich.

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Sie Kunststoffschmelsmasse fließt dann durch Durchlässe in ein erstes Ventilgehäuse 12, in ein zweites, die Ventilspindel aufnehmendes Gehäuse 13 und dann zu einem Übergangsstück 14 zur Spritzgußmatrize. Aus der Lochscheibe 15 fließt die geschmolzene Masse aus einem trichterförmigen Durchlaßeinführungsteil 16a einem ersten, axial verlaufenden Kanal 16 zu. Öle Temperatur der geschmolzenen Masse wird im Kanal 16 auf gleicher Höhe erhalten und das Ventilgehäuse 12 durch eine ringförmige Heisvorrichtung 19 erhitzt. Die Temperatur des Ventilgehäuses 12 wird durch ein Kontrollthermoelement erzielt, das radial in das Gehäuse 12 hineinragt und zur Regelung der Heizvorrichtung 19 dient.

Durch eine radiale öffnung in dem Gehäuse 12 ragt ein weiteres Thermoelement 18 in den Strom geschmolzener Masse im Kanal 16 hinein. Sie Temperatur der geschmolzenen Masse im Kanal 16, die nach dem Hindurchschieben durch die Förderschnecke in diese* herrscht, ist wichtig und weitgehend für das Verhalten der Spritzmasse in der Matrize und der Abnahmevorrichtung maßgebend. -

Zwecks leichteren mechanischen Transports ist das Gehäuse 12 auch mit einer Augenschraube 20 versehen.

Am iod· des Kanals 16 befindet sieh ein Ventilsitz alt einer mit ihm zusammenwirkenden Ventilspindel 22. Zur Irhöhung bsw. Erniedrigung des Druckes in der Zylinderkammer 11 kann die Spindel in axialer Richtung im einen wie im anderen Sinne in eine Einetellage überführt werden. Eine genaue Einstellung der Ventilspindel 22 ergibt eine gute Druckregelung und regelt auch den Strom der den Kanal 16 durchfließenden geschmolzenen Masse.

Die Nadel oder Spind«! des Ventils 22 wird in dem Splndelgehäuae 1? geführt, das einen zylindrischen Vorsprung 13a besitzt, der sich in eine kreisförmige Aussparung 12 a in dem Ventilgehäuse 12 hinein erstreckt. Sas Spindalgehäuse 13 wird durch Schraubbolzen 23 an seiner Stelle am Gehäuse 12 gehalten, die durch Löcher in einem Flansch an dem Gehäuse 13 hindurchgehen und in Gewindelöcher

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im Gehäuse 12 hineingeschraubt «lad. (Pig. 1 und 2).

Di« Ventilspindel gleitet durch ringförmig« Diohtpackungen 24- hindurch, die in. einer Bohrung 13c am Spindelgehäuse 13 liegen und durch ein· Dichtungemuffe 25 an ihrer Stelle festgehalten werden, die durch Schraubbolsen 26, welche in Gewindelöcher im Gehäuse 13 eingeschraubt werden, gegen die Dichtungsringe 24 gepreßt wird.

Um die Ventilspindel 22 in Achsenrichtung einstellen su können, druckt ein mit Gewinde versehener Schaft 30 auf das äußere Ende der Ventilspindel und wird an einem Armstern 27 getragen, der durch Schraubbolsen 29, die durch Offnungen in dem Armstern 2? hindurchgehen und in Gewindelöcher im Gehäuse 13 hineingeschraubt sind, auf Spindelgehäuse 13 aufmontiert ist. 9er Armstern trägt eine mit Innengewinde versehene Mutter 28, die von einer Aussparung an dem Armstern aufgenommen wird und durch einen Gewindestift 27a an einer Drehung gehindert wird. Zu ihrer Einstellung besltst die mit Gewinde versehene Stellspindel an ihrem Außenende ein Handrad 31, und wie leicht einzusehen, kann man auch eine selbsttätige, gesteuerte, durch einen Antriebsmotor bewirkte Drehung der Stellspindel vorsehen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die mit Gewinde versehene Stellspindel 30 mit einem Noniusanseiger ausgestattet» ü%r Noniusanieiger beeitat eine äußere Muffe 32, die sieh mit dem Handrad 31 dreht, und eine innere Muffe 33, die fest am Armstern 27 anmontiert ist. Die äußere Muffe hat axial ver- I laufende Meßstriche 34 u&d die innenliegende Muffe an ihrem Umfang verteilte Skalenteilstriche 35, die auf bekannte Weise ermöglichen, die Stellung der Ventilspindel 22 in Noniusstrichen absuleeen.

Wenn die Kunststoffschmelsmasse an der Ventilspindel 22 entlangfliest, tritt sie in eine ringförmige erste Kammer 36 in dem Spindelgehäuse 13 ein, das die Ventilspindel umgUbt. Diese Kammer führt su einem Siebsats 37 und einer Lochscheibe

38. Siebsatz und Lochscheibe werden am Boden der Aussparung 12a in dem Gehäuse 12 festgespannt und durch eine Schulter 13b am Gehäuse 13 darin gehalten. Die geschmolzene Masse

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fließt dann dusch den Siebsats 37 und di· Lochplatte 38 in di· zweite Hingkammer 39 i* ersten Gehäuse 12.

In der »weiten Kammer 39 i"t die Achse die gleiche wie in dem Kanal 16, und die Kammer verläuft in entgegengesetzter Richtung su dieses, so daft die Schmelsmasse nach umkehrung ihrer Strömungsrichtung durch den Siebeats 37 und die Lochscheibe 38 hindurchflieSt. Die sweite Kammer 39 i*t kegelig geformt und nimmt in ihrem Querschnitt ab, so dafi ein Hängenbleiben und eine Qualitäteverminderung des Kunststoffs vermieden wird« Die erste Kammer 36 nimmt gleichfalls in radialer Richtung nach außen an Dicke ab, und die Kammern 36 und 39 führen eine gleichförmige Strömung herbei, indem sie die Möglichkeit einea Stehenbleibens der Hasse und demsufolge einer Qualitätsminderung derselben so gut wie vollständig ausschalten.

Aus der «weiten Kammer 39 fließt die geschmolsene Masse durch einen Durchlaß 40 radial nach außen in einen Kanal 41 in einem rohrförmigen Verbindungsstück 42, das radial in die Seite des Gehäuses 12 eingeschraubt ist* Das Verbindungsstück 42 führt su dem Spritagußmatrisen-Übergangsatück 14, das eine dasselbe umgebende Heilvorrichtung 43 besitst.

Wie in Hg· 2 geseigt, ist eine Druckmeßleitung 44 an die Seite des Gehäuses 12 angelegt und hat mit der sweiten Kammer 39 Verbindung. An die Druckleitung 44 ist ein Manometer 45 angeschlossen. Die Druckleitung mißt den Druck hinter der Lochscheibe und dem Siebsat«, obgleich auch Druckmeßinstrumente vor oder hinter der Scheibe und den Sieben eingebaut werden können. Der Strömungsdruck hilft Berechnungen der Spritsmaschinenleistung ausaufuhren, und ein plötzlicher Iruokabfall selgt an, daß sich der aus Sieben uns? Lochscheibe bestehende Hell verstopft.

Um den Slebsats 37 und die Lochscheibe 38 leicht und schnell entfernen su können, braucht man nur zur Entfernung des Spindelgehäuses 13 die Bolsen 23 herauszuschrauben, wodurch öle Scheibe und die Sieb» blc3g*l«gt werden« Das Ge-12 besitst einen üb uma. Ventilsitz 21 herumgehenden

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vorspringenden Formteil, dar für dia Innenliegende Ringfläche 38a dar Lochacheibe und der Siebe einen Tragalts liefert. Sie Seheibe samt den Sieben liegt mithin auf dem Forateil 12b auf, wenn das Gehäuse 13 entfernt wird, ao daß der Former hineinlangen und Scheibe und Slab« herausholen kann.

Dieser Scheiben- und Siebaustausch kann ohne Störung der Abhängigkeit irgendwelcher anderer Teile sowie ohne Auseinandernehmen derselben geschehen und kann leicht und schnell erfolgen. Die Einstellung des Tentils kann dieselbe bleiben, ohne beim Auswechseln der Scheibe und der Siebe geändert werden su müssen.

Im praktischen Betrieb der Einrichtung fließt die geschmolsene Kunststoffmasse aus dem Sprltsmaschinensvlinder λ 11 durch den ersten Kanal 16 an der Ventilspindel 22 rorbei in die erste Kammer 36 und kehrt dann ihre Strömungsrichtung um, wonach sie durch den Siebsats 37 und die Lochscheibe 38 in die «weite Kammer 39 und, seitlich aus dieser austretend, durch die Kanäle 40 und 41 dem Spritsgußaatrisen-Übergangsstück 14 sufliefit. Wenn man den Siebsats 37 und die Lochscheibe 38 schnell und ohne Irgendeinen der anderen Teile su demontieren, auswechseln will, entfernt man die Schraubbolsen 23 und nimmt das Gehäuse 13 heraus, so daS man unmittelbaren Zutritt In rollern AusmaS su dem Siebaats 37 und der Lochscheibe 38 hat.

Ea ist somit eine verbesserte Einrichtung sur Terwendumg an einer Kunststoff sprit !maschine geschaffen worden, mit der { sich die oben erwähnten Ziele und Torteile erreichem lassen. Bei dieser Einrichtung benutst man einen vorteilhaft wirkenden Siebsats des ebenen Typs und eine Lochscheibe; sie ergibt ein besseres, schnelles Fließen der Schmelsmasse in einem gedrängten Raum, wobei sie die Gefahren des Hängenbleibens und der Qualitätsverschlechterung der Hasse verringert, und ergibt bisher in Anwendung gewesenen Konstruktionen gegenüber Vorteile.

Die Zeichnungen und die Beschreibung geben eine eingehende Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wieder, ohne daß sich die Erfindung nur auf die be-

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ORIG/NAL

Claims (1)

1. Patentansprüche s

   1J Ventil für Kunststoffepritzmaschlnen, das ein Gehäuse mit einem Durchlaß und einen Ventilsitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß la Bereiche des Ventilsitzes (21) eines ersten Gehäuseteile (12) ein Siebsatz (37) angeordnet und ein zweiter Gehäuseteil (13) lösbar angeschlossen ist» dessen innere Stirnseite eine erste Kammer (36) für die Aufnahme und Umlenkung der aus dem Durchlaßkanal (16) des Gehäuseteils (12) und durch das Ventil (21,22) zuströmenden Kunststoffschmelzmasse bildet, und daß der von der Kunststoffschmelzmasse in entgegengesetzter Richtung durchströmte Filtersatz über eine zweite Kammer (39) und einen Abströmkanal (40) des ersten Gehäuseteils (12) mit dem zur Ausströmöffnung der Kunststoffspritzmaschine führenden Übergangsstück (14) in Verbindung steht.

   2« Ventil nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Selten des Piltersatzes (37) angeordneten Kammern (36,39) ringförmige Gestalt haben.

   3* Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallele Tiefe der ersten Ringkammer (36) mit wachsendem Durchmesser abnimmt.

   4. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch g·kennseithnet, daß die zweite Ringkammer (39) In Richtung der in ihr stro- »enden Kunststoffschmelzmasse verjüngt ausgebildet 1·%·

   5. Ventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Im Gehäuseteil (12) angeordnete Ringkamaer (39) den DurchlaBkanal (16) User eiaen lerelsm eeiner axialem umschließt.

   6. Ventil nach Anspruch 1 bis $, dadureh

   daß die beiden Gehäuseteile (12,1$) durch leiehi lQstaxe Befestigungsmittel, insbeeondere durch Behreeels·»» mitelnaftier Tereumden slat.

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