DE2350182A1

DE2350182A1 - Vorrichtung an einer spritzgussmaschine zur steuerung des kunststoff-flusses

Info

Publication number: DE2350182A1
Application number: DE19732350182
Authority: DE
Inventors: Katashi Aoki
Original assignee: NISSEI PASTICS IND CO Ltd
Current assignee: NISSEI PASTICS IND CO Ltd
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1974-04-25
Also published as: AU6112473A; FR2201967B1; GB1414557A; FR2201967A1; US3895747A; JPS4958156A

Description

Vorrichtung an einer Spritzgußmaschine zur Steuerung des

Kunststoff-Flusses.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spritzgußmaschine zur Steuerung des Kunststoff-Flusses. Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für Kunststoffkanäle zur Steuerung des Kunststoff-Flusses, welche den Leckaustritt von geschmolzenem Kunststoff an der Düse einer Spritzgußvorrichtung oder am Einlauf einer Spritzgußform verhindert.

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In der herkömmlichen Technik ist die Düse oder die Einlauföffnung einer Spritzgußmaschine bisweilen mit einem Ventil versehen, welches verhindern soll, daß geschmolzener Kunststoff an der Düse leckt oder der Spritzgußform in der Zeit zwischen der Beendigung eines Spritzschrittes und dem Beginn des nächsten Spritzschrittes aus dem Hohlraum zurückfließt. Zu diesem Zweck werden verschiedene Ventilarten, wie Schieberventil, Nadelventil, Kugelrückschlagventil und andere mechanische Ventile in den Kunststoffkanälen eingebaut.

Bei einer Spritzdüse jedoch, welche mit einem federbetätigten Ventil ausgestattet ist, wird der Aufbau der Düse kompliziert, so daß der Angußverlust des Kunststoff-Flusses und des Druckverlustes sowie die Menge an zurückbehaltenen Kunststoff in der Düse groß wird. Hinzu kommt, daß die Feder im Laufe der Zeit zur Ermüdung neigt, da sie hohen Temperaturen und starken Belastungen unterworfen ist.

Demgegenüber schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung des Kunststoff-Flusses, welche einfach im Aufbau und in der Lage ist, das Lecken und Zurückfließen von Kunststoff zu verhindern. Darüberhinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl der Einlauföffnung eines Formhohlraums mit heißen Einlaufkanälen als auch einer Düse angepaßt werden.

Gemäß obiger Merkmale ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Kunststoff-Flusses in ähnlicher Weise wie bei einem Kugelrückschlagventil in der Nähe der Austrittsöffnung des Kanals für den geschmolzenen Kunststoff in den Formhohlraum mit einem Fundloch versehen, und dieses ■

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Mundloch wird durch eine elastische Ventilplatte geöffnet und geschlossen.

Die erfindungsgemäße Ventilplatte ist aus sinar Federplatte hergestellt und so gebogen oder gefaltet, daß sie ein Verschlußteil und öffnungen für den Durchtritt des geschmolzenen Kunststoffes bildet. Dieses Verschlußteil wird duch die Elastizität der Ventilplatte selbst gegen das Mundloch gepreßt. Wird die Ventilplatte, welche in einem Zwischenraum zwischen der Austrittsöffnung und dem Mundloch sitzt, mit dem Druck des eingespritzten geschmolzenen Kunststoffes beaufschlagt, so kommt es zu einer Deformation der das Mundloch verschließenden Ventilplatte und einer Freigabe des Mundloches, wodurch der geschmolzene Kunststoff durch die Durchtrittsöffnungen zur Austrittsöffnung fließt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Auf diesen ist

Fig. 1 ein Schnitt durch eine herkömmlieh® Kugelrückschlagdüse;

Fig. 2 ein Schnitt durch den Hauptteil einer Einspritzvorrichtung, welche mit einer Spritzdüse versehen ist, die die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Kunststoff-Flusses aufweist, wobei der Zustand, gezeigt ist, in dem gerade der Kunststoff in den Spritzzylinder gelangt und die Ventilplatte nicht aufgedrückt ist;

Fig. 3 ein Schnitt durch den gleichen Teil wie in Fig. 2, während gerade der geschmolzene Kunststoff einge- ' spritzt wird;

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Fig. H ein Schnitt durch den gleichen Teil wie in Fig. zu einem Zeitpunkt, in welchem der Formhohlraum gerade vollkommen mit dem geschmolzenen Kunststoff gefüllt ist-und sich der Druck im Formhohlraum mit dem Druck im Spritzzylinder die Waage hält;

Fig. 5 ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung längs Linie V-V in Fig. 2;

Fig. 6 '

und 7 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 8 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Ventilplatte; und

Fig. 9 ein Schnitt durch den Hauptteil des Formhohlraumes, welcher mit den Steuervorrichtungen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung versehen ist.

Fig. 1 seigt eine herkömmliche Kugelrückschlagdüse, bei welcher das Mundloch a durch eine Kugel c verschlossen ist, welche durch eine Feder b gegen die Außenfläche des Mundloches gedrückt wird. Wenn ein Druck, der einen bestimmten Wert übersehreitet, von der rechten Seite der Zeichnung her auf das Mundloch a aufgebracht wird, dann wird die Kugel c gegen die Kraft der Feder b nach links bewegt und das Ventil wird geöffnet. Kompensiert oder übersteigt jedoch der Druck auf der linken Seite der Zeichnung denjenigen auf der rechten Seite, so ist das Ventil durch die Kugel c geschlossen,

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vrodurch das Zurückströmen aus- dem Formhohlraum in den Spritzzylinder, verhindert werden kann. .Bei diesem Aufbau ist jedoch das Volumen an zurückbehaltenem Kunststoffmaterial vergleichsweise groß, außerdem ist dieser Aufbau kompliziert, so daß sich mehrere Machteile nicht vermeiden lassen, wie im folgenden beschrieben wird.

In den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 7 sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen an der Düse angebracht. Es bezeichnet 1 eine Düse, 2 die Austrittsöffnung des Kanals für den geschmolzenen Kunststoff, 3 ein Mundloch im Kanal für den geschmolzenen Kunststoff, 5 eine im Zwischenraum 6 angeordnete Ventilplatte, 7 einen Spritzzylinder und 8 einen Formhohlraum.

In der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsform wird die Ventilplatte 5 durch eine rechteckige Federplatte gebildet, welche leicht gebogen und mit einem konischen Vorsprung 9 am zentralen Verschlußteil versehen ist. Das Mundloch 3 ist in der Mitte am Kopfende des Spritzzylinders ausgebildet. Die Ventilplatte 5 befindet sich ier Zwischenraum 6, welcher durch die Höhlung der Düse 1 gebildet wird, so daß der Vorsprung 9 der Ventilplatte 5 am Mundloch 3 angreift, wodurch das Mundloch 3 geschlossen und geöffnet werden kann. Die Ventilplatte 5 ist ferner etwas in Richtung auf das Mundloch 3 gebogen, wodurch folglich das Mundloch 3 durch den Vorsprung 9 der Ventilplatte 5 fest verschlossen wird, sofern die Ventilplatte 5 durch den Druck des geschmolzenen Kunststoffes im Spritzzylinder nicht zurückgebogen wird.

Die Ausführungsform gemSß den Fig. 6 und 7 ist eine Abwandlung der vorangehenden, bei welcher der Aufbau der

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Ventilplatte 5 verändert ist. Bei dieser Ventilplatte 5 sind die vier, den konischen Vorsprung 9 der Platte 5 umgebenden Randabschnitte, wie in Fig. 8 gezeigt, in Form eines Kreuzes geschnitten, wodurch sich die öffnungen 10 für die Strömung des geschmolzenen Kunststoffes ergeben. Das Mundloch 3 wird auf gleiche Weise wie bei der vorangehenden Ausführungsform verschlossen, bei welcher die spitz zulaufende Oberfläche des Vorsprunges 9 gegen den Außenrand des Mundloches 3 gedrückt wird. Das Innere der Düse 1 weist ferner eine Bohrung 11 und einen Stützkörper 13.auf, welcher mit einer Anzahl von Ausnehmungen 12 an seiner Außenfläche versehen ist und dessen Hand in der Bohrung eingepaßt ist. Hierbei werden die Durchtritte lh für den Kunststoff durch die Ausnehmungen 12 gebildet, und bei Verbiegung der Ventilplatte 5 durch den Druck des geschmolzenen Kunststoffes hält der Stützkörper 13 den Mittelteil der Ventilplatte.

Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der obigen Ausführungsformen erklärt.

In den Fig. 2 und 6 wird der geschmolzene Kunststoff durch Drehen einer Transportschnecke (nicht gezeigt) in den Spritzzylinder 7 gefüllt, wobei der Druck im Inneren des Zylinders auf die Ventilplatte 5 wirkt, jedoch nicht ausreicht, sie aufzudrücken, so daß der geschmolzene Kunststoff nicht durch die Auslaßöffnung 2 austreten kann.

In den Fig. 3 und 7 sind die Zustände während des Einspritzens gezeigt. Durch einen erhöhten Druck des geschmolzenen Kunststoffes im Zylinder 7 wird die Ventilplatte 5 flachgedrückt und der Vorsnrung 9 der Ventilplatte 5

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zurückgeschoben, so daß er das Mundloch 3 freigibt, wodurch der geschmolzene Kunststoff durch die öffnungen 10 der Ventilplatte 5 und die Austrittsöffnung 2 in den Formhohlraum 8 eingespritzt wird.

In Fig. M ist der Zustand gezeigt, in welchem der Formhohlraum 8 vollkommen mit geschmolzenem Kunststoff ausgefüllt ist. In diesem Stadium werden die Drücke auf den geschmolzenen Kunststoff vor und hinter der Ventilplatte gleich, wodurch die Ventilplatte 5 infolge ihrer eigenen Elastizität wieder in den Ursprungszustand zurückkehrt und das Mundloch 3 verschlossen wird.

Im Vergleich zu dem herkömmlichen Kugelrückschlagventil weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zu Steuerung des Kunststoff-Flusses die folgenden Vorteile auf;

a. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Meng©

an zurückbehaltenem geschmolzenen Kunststoff klein«, ^während bei dem Kugelrückschlagventil eine vergleichsweise große Menge an Kunststoff im vorderen Teil des Ventilsitzes zurückbleibt.

b. Es kommt zu keiner Zersetzung des Kunststoffes in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, während in dem bekannten Kugelrückschlagventil der Kunststoff zur Zersetzung neigt, da eine größere Menge davon zurückbehalten wird_o

c. Der Wechsel des Kunststoffmaterials ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Gegensatz zum bekannten Kugelrückschlagventil einfache

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d. Paserigkeit des Formkörpers wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht verursacht, tritt jedoch leicht durch das Kugelrückschlagventil auf.

e. Der Leckaustritt von Kunststoff aus dem Düsenteil kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollkommen vermieden werden, während er infolge der Wärmeausdehnung des zurückbehaltenen Kunststoffes beim Kugelrückschlagventil auftritt.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind die Austrittsöffnungen des Kunststöffkanals in der Formanordnung, d.h. die Abschnitte heißer Einlaufkanüle 21 in der Nähe der Einlauföffnungen 22 mit Mundlöchern 23 versehen. Zwischen jeder der Einlauföffnungen 22 und Mundlöcher 23 ist eine Vorrichtung zur Steuerung des KunststofF-Flusses ähnlich der in Fig. 6 gezeigten angebracht, bei welcher die Wirkungsweise der Ventilplatten 5 die gleiche ist wie in den vorangehenden Ausführungsformen.

Aus obiger Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur ► Steuerung des Kunststoff-Flusses mit dem beschriebenen Aufbau eine Reihe von Wirkungen hat, welche sich von denjenigen herkömmlicher Ventile unterscheiden. Diese Wirkungen der Erfindung werden im folgenden nun beschrieben.

(1) Wegen des einfachen Aufbaus ist die Menge an zurückbleibendem, geschmolzenem Kunststoff klein, weshalb keine Zersetzung des Kunststoffes auftritt und ein Wechsel des Kunststoffmaterxals leicht durchgeführt werden kann.

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Hinzu kommt, daß die Ventilplatte in einem Gebiet vergleichsweise niedriger Temperatur in der Nähe des Kopfendes der Düse angeordnet ist, so daß der geschmolzene Kunststoff kaum einer Wärmewirkung unterworfen ist.

(2) Ist die Ventilplatte einmal* geöffnet, so verteilt sich der Druck des Kunststoffes auf die ganze Oberfläche der Ventilplatte, so daß das Ventil selbst dann nicht schließt, wenn der Druck etwas absinkt. Deshalb ist die Verlusthöhe während des Einspritzens sehr klein. " . ■

(3) Wenn der Einspritzvorgang beendet ist_s kehrt die Ventilplatte in die Ausgangsposition zurück und verschließt den Kunststoffkanal. Auf diese Weise wird ein Rückströmen des Kunststoffs aus dem Formhohlraum verhindert (Rückschlagventileffekt), weshalb keine Sinkmarke auf dem Formkörper entsteht. Aufgrund dieser Wirkung ist der Verfahrensschritt des Aufrechterhaltens des Einspritzdruckes zur Verhinderung der Bildung der Sinkmarke nicht notwendig, so daß sich die Zeit für den Spritzzyklus verringern läßt.

Die Ventilplatte befindet sich in der Nähe des Kopfendes der Düse, weshalb der in der Düse verbleibende Kunststoff weniger ist und die "Faserigkeit" verhindert werden kann.

(5) Bei Anbringung der Vorrichtung an einer Form mit heißen Einlaufkanälen wird das Lecken des Kunststoffes in den Formhohlraum vor dem Einspritzen infolge des Restdruckes

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und der Wärmeausdehnung des Kunststoffes in den heißen Einlaufkanälen verhindert.

(6) Wird ein schäumbarer Kunststoff eingespritzt, so kann ein Rückströmen des geschäumten Kunststoffes aus dem Hohlraum in die Düse verhindert werden.

Zusammengefaßt schafft die Erfindung eine Vorrichtung an einer Spritzgußmaschine zur Steuerung· des Kunststoff-Flusses, welche einfach im Aufbau ist und ohne großen Druckverlust, ohne Rückbehalt und ohne Lecken von geschmolzenem Kunststoff wirkungsvoll arbeitet und welche ein in der Nähe der Austrittsöffnung des Kanals für den geschmolzenen Kunststoff angeordnetes Mundloch, ferner einen Zwischenraum zwischen der Austrittes ff nur.g und dem Mundloch und eine in dem Zwischenraum angeordnete Ventilplatte aufweist, wobei die Ventilplatte aus einer Federplatte hergestellt ist und einen gebogenen oder gefalteten Schließteil und öffnungen für den Kunststoffdurchtritt aufweist, wobei der Schließteil das Mundloch berührt und durch den Druck des geschmolzenen Kunststoffes das Mundloch öffnend deformiert wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

I«I Vorrichtung an einer Spritzgußmaschine zur Steuerung -~y des Kunststoff-Flusses, gekennzeichnet durch ein in der Nähe der Austrittsöffnung (2) eines Kanals für geschmolzenen Kunststoff gebildetes Mundloch (3» 23)₉ einen Zwischenraum (6) zwischen der Austrittsöffnung und dem Mundloch und eine in dem Zwischenraum angeordnete aus einer Federplatte hergestellte Vehtilplatte (5), die einen gebogenen oder gefalteten Schließteil (4) und Öffnungen (10).für den Kunststoffdurchtritt aufweist, und mit ihrem Schließteil am Mundloch anliegt, derart, daß

das Schließteil durch den Druck des geschmolzenen Kunststoffes während des Einspritzvorganges das Mundloch öffnend deformierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schließteil (4) in der Mitte der Ventilplatte (5) ausgebildet ist, daß die Öffnungen (10) für den Kunststoffdurchtritt am Rande der Ventilplatte, ausgebildet sind, daß der Schließteil mit einem konischen Vorsprung (9) versehen ist, dessen Konus am Mundloch (3» 23) dichtend anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum (6, 11) ein Stützteil (13) zur Aufnahme des Schließteils (*») der Ventilplatte (5) bei durch den Druck des geschmolzenen Kunststoffes das Mundloch (3> 23) öffnend zurückgeschobener Ventilplatte angeordnet ist.

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J}. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (13) zwischen der Ventilplatte (5) und der Austrittsöffnung (2) durch die Wand des
Zwischenraums (11) festgelegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie am Kopfende eines Spritzzylinders (7) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen der Einlauföffnung (22) eines
Fownhohlraumes und dem mit dem Hohlraum des Spritzzylinders (7) verbundenen heißen Einlaufkanal (21)
in der den Pormhohlraum enthaltenden Form angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundrißform der Ventilplatte (5) ein Rechteck oder ein Kreuz ist.

5.0ktober

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