DE19730179C1 - Stopfenartiger Einsatz zur Masseleitung in masseführenden Werkzeugteilen von Kunststoffspritzgießformen od.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen stopfenartigen Einsatz zur Masseleitung in masseführenden Werkzeugteilen von Kunststoffspritzgießformen od. dgl. entsprechend den einander nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2.

Ein bekannter stopfenartiger Einsatz ist in der drei­ sprachigen Broschüre "Heißkanal-System Z106/..." aus 10/92 der HASCO-Normalien, Hasenclever GmbH + Co in D-58513 Lüden­ scheid, beschrieben. Insbesondere aus den Seiten 4-9 ist ein gattungsgemäßer Einsatz ersichtlich, der sich in der Praxis zwar umfangreich bewährt hat, dessen Aufbau sowie dessen Mon­ tage- und Handhabungsweise aber verbessert werden sollen.

Beim Bekannten ist der stopfenartige Einsatzkörper kreiszylindrisch und weist an seinem inneren Stirnende eine Axialausnehmung auf, so daß die randlich verbliebene kreis­ ringförmige Stirnfläche eine mündungsseitige Dichtfläche des von der Axialausnehmung gebildeten Massekanalabschnitts dar­ stellt. Diese kreisringförmige Dichtfläche wird mittels einer von außen auf die äußere Stirnfläche des kreiszylindrischen Einsatzkörpers einwirkende Druckschraube gegen die mündungs­ seitige Gegendichtfläche des werkzeugteilseitigen Anschluß­ massekanals gedrückt. Zwischen der mündungsseitigen Dichtflä­ che des Massekanalabschnitts und der mündungsseitigen Gegen­ dichtlfäche des werkzeugteilseitigen Anschlußmassekanals er­ folgt die Dichtung metallisch. Dabei muß man sich vergegen­ wärtigen, daß die schmelzflüssige Kunststoffmasse mit einem Druck in der Größenordnung bis zu etwa 1500 bar bei einer Temperatur bis zu etwa 300°C zugeführt wird.

Demnach ist es wesentlich, den axialen Schließdruck des bekannten Einsatzes im Bereich der vorerwähnten Dichtflächen zu sichern, was zusätzlich zur vorbeschriebenen Druckschraube durch eine besondere Axialsicherung in Form eines das Werk­ zeugteil und den stopfenartigen Einsatz durchsetzenden Radi­ alstiftes geschieht.

Der Radialstift dient außerdem dazu, den kreiszylindri­ schen stopfenartigen Einsatzkörper in einer bestimmten Um­ fangswinkellage zu fixieren, um die genaue Ausrichtung der von außen her radial zum Einsatzkörper eingebrachten und im Massekanalabschnitt des Einsatzkörpers mündenden Anschlußboh­ rung sicherzustellen.

Ein anderer stopfenartiger Einsatz, welcher dem a. a. O in der vorbezeichneten HASCO-Broschüre dargestellten Einsatz äh­ nelt, ist in dem DE-GM 18 50 998 beschrieben.

Von der DE 32 11 342 A1 ist ein Heißkanalverteiler be­ kannt, der masseführende Kanäle mit Verschlußvorrichtungen aufweist. Solche Verchlußvorrichtungen besitzen jeweils einen einseitig angeschrägten Riegel, der in einer Ausnehmung der Heißkanalverteiler-Platte festgeschraubt ist. Der Riegel ver­ schließt mit einer abgeschrägten Seitenfläche eine aufgewei­ tete Mündung des masseführenden Kanals, in die ein konischer Verschlußnippel seitlich eingeschraubt ist. Durch Lösen der Verschraubung des Riegels läßt sich dieser herausnehmen und der konische Verschlußnippel aus der aufgeweiteten Mündung des masseführenden Kanals zu dessen Reinigung herausschrau­ ben. Dem eigentlichen druckdichten Verschluß des masseführen­ den Kanals dient der konische Verschlußnippel, dessen Monta­ geposition mittels des Riegels durch Formschluß gesichert wird.

Ausgehend von dem a. a. O. in der vorbezeichneten HASCO- Broschüre dargestellten stopfenartigen Einsatz, liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Einsatz so wei­ terzuentwickeln, daß dieser bei Einbau in die masseleitenden Werkzeugteile nicht mehr ausgerichtet zu werden braucht und mit einfachen Mitteln gegen die massekanalseitigen Dichtflächen verspannbar ist.

Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe jeweils durch sämtliche Merkmale der einander nebengeordneten Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Entsprechend der Erfindung geschieht das Anpressen der jeweils mündungsseitigen Dichtfläche des einsatzseitigen Mas­ sekanalabschnitts gegen die mündungsseitige Gegendichtfläche des jeweiligen werkzeugteilseitigen Anschlußmassekanals durch Keilwirkung, die durch eine sich in Einschieberichtung er­ streckende Spannschraube erzeugt wird. Hierbei macht sich die Erfindung die Eigenart einer solchen Keilwirkung zunutze, wo­ nach ein Gegeneinanderpressen von mündungsseitigen Dichtflä­ chen in Spannrichtung der Schraube bzw. in Einschieberichtung einerseits, als auch in der sich durch die Keilwirkung erge­ benden Spreizrichtung andererseits, also quer zur Einschiebe­ richtung, vorgenommen werden kann.

Demnach kann der erfindungsgemäße Einsatzkörper die je­ weils mit einer werkzeugteilseitigen mündungsseitigen Gegen­ dichtfläche kooperierende mündungsseitige Dichtfläche alter­ nativ oder miteinander kombiniert an seiner den Keilflächen gegenüberliegenden Außenmantelfläche bzw. an seiner in Ein­ schieberichtung weisenden Stirnfläche tragen.

Ein besonderer Vorteil einer Anordnung entsprechend dem Anspruch 2 besteht darin, daß der erfindungsgemäße Einsatz die Grundform eines geraden Prismas aufweisen kann. Ein gera­ des Prisma, insbesondere ein Quader mit rechteckigen Grundflächen, läßt sich einfach, z. B. aus handelsüblichen Profilstäben, herstellen und läßt sich ebenfalls mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand in einen Einsatzkörper und in einen zu letzterem komplementären Einsatzkörper, den Spannkeil nämlich, unterteilen.

Da ein prismatischer Körper von Haus aus unrund ist und die Aussparung des Werkzeugteils, beispielsweise eines Heiß­ kanals, dem Querschnitt des prismatischen Einsatzkörpers an­ gepaßt ist, entfallen im Vergleich zum Bekannten sämtliche Mittel, die beim Bekannten (s. a. a. O. HASCO-Broschüre) zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Umfangswinkellage des Ein­ satzkörpers erforderlich sind.

Weitere Erfindungsmerkmale sind zusätzlichen Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert, es zeigt

Fig. 1 einen hälftigen Längsschnitt, teils in Ansicht, durch eine Heißkanal-Anordnung,

Fig. 2 eine Draufsicht entsprechend dem in Fig. 1 mit II bezeichneten Ansichtspfeil und

Fig. 3-5 mit unterschiedlichen Maßen abgearbeitete Bear­ beitungszugaben.

Eine Heißkanalanordnung 11 ist zwischen einer Aufspann­ platte 12 und einer Formplatte 14 unter Zwischenschaltung zweier Distanzleisten 13 (nur eine ist dargestellt) angeord­ net.

Der Heißkanalblock 15 enthält einen Anschlußmassekanal 16, welcher über einen zentralen Massekanal 17 von einer nicht dargestellten Spritzgießmaschine her mit schmelzflüssi­ ger Kunststoffmasse versorgt wird. Der zentrale Massekanal 17 befindet sich an der Zulaufseite der Anordnung.

Ein insgesamt mit 10 bezeichneter Einsatz weist einen Einsatzkörper E auf, welcher entlang der Einschieberichtung y in eine werkzeugteilseitige Aussparung 18 hinein eingeschoben ist.

Dem Einsatzkörper E ist ein komplementärer Einsatzkörper zugeordnet, nämlich der Keilkörper K. Der Einsatzkörper E enthält einen rechtwinklig abgeknickten Massekanalabschnitt 19 mit einer mündungsseitigen ebenen Dichtfläche 20, die ge­ gen eine mündungsseitige ebene Gegendichtfläche 21 für den werkzeugteilseitigen Anschlußmassekanal 16 gedrückt ist.

Der Ausgang 22 des Massekanalabschnitts 19 führt in ei­ ner im einzelnen nicht dargestellten Weise zu einer Ein­ spritzdüse 23, die einen von der Formplatte 14 begrenzten nicht dargestellten Formhohlraum mit schmelzflüssiger Kunst­ stoffmasse versorgt.

Zur Erwärmung des Heißkanalblocks 15 weist dieser in Nu­ ten 24 aufgenommene Rohrheizkörper 25 auf, in welche über eine Anschlußkupplung 26 elektrische Energie eingespeist wird.

Es ist im übrigen denkbar, den Massekanalabschnitt 19 alternativ oder in Kombination so auszugestalten, daß ein ge­ strichelt angedeuteter Massekanalabschnitt 19A mit einer ei­ genen mündungsseitigen Dichtfläche 20A an der Grund- bzw. Stirnfläche 28 des Einsatzkörpers E vorhanden ist.

Wie im Zusammenhang der Zeichnungen zu sehen ist, bildet der Einsatz 10 einen aus seinen beiden Teilkörpern E und K zusammengesetzten prismatischen Körper, und zwar einen Quader mit nach einem relativ großen Radius abgerundeten Kanten 27.

Die obere Grundfläche des prismatischen Einsatzkörpers E, K ist mit 28, die untere Grundfläche ist mit 29 bezeichnet.

Anhand von Fig. 2 ist nachzuvollziehen, daß die beiden Grundflächen 28, 29 eine langrechteckige Kontur aufweisen, welche sich bezüglich der Raumaufteilung günstig für die An­ ordnung des Massekanalabschnitts 19 bzw. 19A und des Keilkör­ pers K auswirkt, dem eine in eine Stufenbohrung 30 an der Oberseite des Heißkanalblocks 15 eingesteckte Spannschraube 31 zugeordnet ist. Das Gewindeteil 32 der einen Schraubenkopf 43 aufweisenden Spannschraube 31 kooperiert mit einem Gewindesackloch 33 im Keilkörper K. Längsmittelachse L von Spannschraube 31 und Gewindesackloch 33 erstrecken sich pa­ rallel zur Einschieberichtung y.

Die einander parallelen recheckigen Seiten- bzw. Mantel­ flächen des prismatischen Einsatzkörpers E, K tragen die Bezugsziffern 34 und 35. Die Seitenfläche 34 bildet auch die mündungsseitige Dichtfläche 20. Das Gewindesackloch 33 mündet in einer gegenüber der oberen Grundfläche 28 entgegen der Einschieberichtung y stufenartig zurückgesetzten Stirnfläche 36.

Einsatzkörper E und Keilkörper K liegen mit einer ebenen Keilfläche 37 und mit einer ebenen Gegen-Keilfläche 38 flä­ chenparallel aneinander. Auch sämtliche Seitenflächen 34, 35 sowie 39 und 40 liegen an nicht weiter bezeichneten Innenflä­ chen der insgesamt mit 41 bezeichneten Innenfläche der Aus­ sparung 18 flächenparallel an.

Die Funktion der gezeigten Anordnung ist folgende:

Nachdem sämtliche aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Bau­ teile fertig bearbeitet sind, wird der prismatische Einsatzkörper E, K in Einschieberichtung y in die Aussparung 18 eingeführt und sodann die durch die Stufenbohrung 30 hindurch in das Gewindesackloch 33 eingesetzte Spannschraube 31 zugrundegezogen.

Infolge der Keilverspannung zwischen den beiden Keilflä­ chen 37 und 38 werden die beiden Seitenflächen 34 und 35 fest gegen die Innenfläche 41 der Aussparung 18 gepreßt. Hierbei drückt sich auch die mündungsseitige Dichtfläche 20 eng gegen die mündungsseitige Gegendichtfläche 21. Zugleich preßt sich dabei die in Fig. 1 oben gezeigte Grundfläche 28 eng gegen die Bodenfläche 42 der Aussparung 18. Deshalb könnte auch an diesen beiden gegeneinander gepreßten Flächenteilen ein Mas­ sekanalanschluß im Bereich des gestrichelt eingetragenen Mas­ sekanalabschnitts 19A erfolgen, der die mündungsseitige Dichtfläche 20A bildet.

Der prismatische Einsatzkörper E, K eignet sich sehr gut für eine vom Werkzeugmacher vorzunehmende endgültige Be­ arbeitung, so daß der prismatische Einsatzkörper E, K auch als Normalie zur Verfügung steht. Exemplarisch zeigen die Fig. 3 bis 5, daß die an den einander parallelen Seitenflä­ chen 34 und 35 zunächst vorhandenen Bearbeitungszugaben mit unterschiedlichen Breiten B1-B4 abgearbeitet werden können.

In Fig. 3 ist noch der Keilwinkel α der beiden Keilflä­ chen 38, 39 eingetragen, der zur Vermeidung einer Selbsthem­ mung größer als 8° sein sollte.

Claims (7)

1. Stopfenartiger Einsatz (10) zur Masseleitung in mas­ seführenden Werkzeugteilen (15) von Kunststoffspritzgießfor­ men od. dgl., mit einem mindestens einen Massekanalabschnitt (19, 19A) enthaltenden Einsatzkörper (E), welcher in eine werkzeugteilseitige Aussparung (18) einschiebbar ist und sich in dieser mit seinen Außenflächen (34, 35, 39, 40) an der In­ nenfläche (41) der Aussparung (18) abstützt, wobei der Ein­ satzkörper (E) eine bezüglich der Einschieberichtung (y) un­ ter einem zur Zulaufseite hinweisenden Winkel geneigte Keil­ fläche (37) aufweist, die an einer Gegenkeilfläche (38) des Werkzeugteils (15) anliegt, und wobei dem Einsatzkörper (E) eine die beiden Keilflächen gegeneinander verspannende, auf einer zur Einschieberichtung (y) parallelen Achse liegende Spannschraube (31) zum Andrücken der Dichtfläche (20) des Massekanalabschnittes (19) gegen die Gegendichtfläche (21) des werkzeugteilseitigen Anschlußmassekanals (16) zugeordnet ist.

2. Stopfenartiger zweiteiliger Einsatz (10) zur Masse­ leitung in masseführenden Werkzeugteilen (15) von Kunststoff­ spritzgießformen od. dgl., mit einem mindestens einen Masseka­ nalabschnitt (19, 19A) enthaltenden Einsatzkörper (E) und ei­ nem zu diesem komplementären, einen Spannkeil (K) bildenden Einsatzkörper, wobei beide gemeinsam in eine werkzeugteilsei­ tige Aussparung (18) einschiebbar sind und sich in dieser mit ihren Außenflächen (34, 35, 39, 40) an der Innenfläche (41) der Aussparung (18) abstützen, wobei der Einsatzkörper (E) eine bezüglich der Einschieberichtung (y) unter einem von der Zulaufseite wegweisenden Winkel (α) geneigte Keilfläche (37) aufweist, die an einer Gegenkeilfläche (38) des Spannkeils (K) anliegt, und wobei dem Spannkeil (K) eine die beiden Keilflächen (37, 38) gegeneinander verspannende, auf einer zur Einschieberichtung (y) parallelen Achse liegende Spann­ schraube (31) zum Andrücken der Dichtflächen (20, 20A) des Massekanalabschnittes (19, 19A) gegen die Gegendichtflächen (21, bei 42) des werkzeugteilseitigen Anschlußmassekanals (16) zugeordnet ist.

3. Einsatz nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Spannkeil (K) bildende Einsatz­ körper (E) an der in Einschieberichtung (y) weisenden Grund­ fläche (28) eine bezüglich des Einsatzkörpers (E) entgegen der Einschieberichtung (y) zurückgesetzte Stirnfläche (36) bildet.

4. Einsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkeil (K) eine in die Stirnfläche (36) parallel (bei L) zur Einschieberichtung (y) eingelassene Gewindebohrung (33) bildet, in welche die mit ihrem Schraubenkopf (43) im Werkzeugteil (15) abgestützte (bei 30) Spannschraube (31) eingreift.

5. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanten (27) des ein gerades Prisma bil­ denden Einsatzkörpers (E) abgerundet sind und die werkzeug­ teilseitige Aussparung (18) an diese Abrundungen (bei 27) an­ gepaßt ist.

6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (E) einen Quader mit rechteckigen Grundflä­ chen (28, 29) bildet und daß eine mündungsseitige Dichtfläche (20) einer grundkörperseitigen schmalen Seitenfläche (34) des Quaders zugeordnet ist.

7. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatzkörper (E) an seinen einander parallelen Seitenflächen (34, 35) Bearbeitungszugaben auf­ weist.