DE2354134A1

DE2354134A1 - Verteiler zum spritzgiessen thermoempfindlicher kunststoffe in mehrfachformwerkzeuge

Info

Publication number: DE2354134A1
Application number: DE19732354134
Authority: DE
Inventors: Ludwig Beyerlein; Juergen Geibel; Otto Dipl Ing Lachner; Manfred Langer
Original assignee: 4 P VERPACKUNGEN GmbH
Current assignee: 4 P VERPACKUNGEN GmbH
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1975-05-07
Also published as: CA1040368A; FR2248925A1; SE7413566L; BR7408959D0; DD115452A5; JPS50111163A; FR2248925B1; US3977820A; NL7414092A; GB1489586A; CH583095A5; IT1024712B; CS194212B2; BE821444A

Description

Anmelder: 4 P Verpackungen GmbH, 8960 Kempten/Ailgäu Ulmer Straße 18

Verteiler zum Spritzgießen thermoempfindlicher Kunststoffe in Mehrfach-Fofmwerkzeuge .

Die Erfindung betrifft einen Verteiler für den Spritzgießmasse-Strom eine! plastifizierten Kunststoffs der Pia stifizi er einheit einer Spritzgießanlage zu mehreren Formwerkzeugen*

Die Erfindung befaßt sich also mit dem Spritzgießen von Kunststoff unter Verwendung von Mehrfach-Formwerkzeugen oder unter Verwendung von mehreren Einfach-Formwerkzeugen in Verbindung^^ rrtit einer einzigen Spritzgießanlage. Die Verblendung der eben genannten Werkzeuge in Verbindung mit einer einzigen Spritzgießanlage ist zwar äußer auf dem Sektor des Kunststoff-Spritzgießens allgemein üblich, insbesondere darin, wenn große Serien zu fertigen sind. Der Einsatz dieser Technik auf dem Gebiet des Kunststoff-Spritzgießens ist bisher jedoch nicht möglich gewesen, da infolge des speziellen Aufbaues des zur Verteilung des Spritzgießmasse-Stroms auf die einzelnen Kayitäten der Formwerkzeuge notwendigen Verteilers die thermisch empfindlichen Kunststoffe in einer

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Weise in Mitleidenschaft gezogen werden, wie weiter unten noch ausführlicher ausgeführt wird, in deren Folge keine brauchbaren Produkte hergestellt werden können.

In der Regel-wird der Spritzgießmasse-Strom, der als geschlossener Strang von einer Spritzgießanlage kommt, mittels eines Verteilers auf die einzelnen Kavitäten der Formwerkzeuge verteilt, wobei dieser Verteiler ein integriertes Bauteil der Formwerkzeuge darstellt. Der Verteiler ist dabei in Form von zwei Teilplatten ausgeführt, wobei die Verteilerkanäle in eine oder beide der an die Teilebene anschließenden Platten eingearbeitet sind, und zwar derart, daß der ankommende Gesamtmasse-Strom unter gleichzeitiger Aufteilung in mindestens zwei Teilmasse-Ströme unter rechten Winkeln und schließlich die so gebildeten Teilmasse-Ströme abermals unter recnten Winkeln umgelenkt ■werden, wonach sie in die durch die zweite und eine dritte Platte gebildeten. Kavitäten der Formwerkzeuge eingespritzt werden. Für den Betrieb derartiger Verteilersysteme kommen zwei unterschiedliche Arbeitsweisen infrage.

Bei der ersten Arbeitsweise, bei der mit dem sogenannten Heißkanalwerkzeug gearbeitet wird,-wird die Temperatur des aus zwei Platten bestehenden Verteilers ständig gesteuert bzw. kontrolliert, so daß ein * "Einfrieren" des Verteilers infolge Unterkühlung der Spritzgießmasse unter eine bestimmte Temperatur verhindert wird. Sofern eine Teilebene durch Aufteilung des Verteilers in zwei Platten vorgesehen ist, dient diese Aufteilung in der Regel der erleichterten Herstellung der Verteilerkanäle.

Bei der zweiten Arbeitsweise wird mit dem sogenannten Dreiplattenwerkzeug gearbeitet, wobei in der Teilebene zwischen zwei Platten, wie oben bereits angegeben wurde, die Verteilerkanäle eingearbeitet

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sind und die zweite und die dritte Platte des Formwerkzeugs die einzelnen Kavitäten bilden. Bei diesem Verfahren wird nach jedem einzelnen Spritzgießvorgang der Verteiler im Bereich der Teilebene für die Verteilerkanäle geöffnet, und werden die Sprit zgußänsätze, die in dem für den Gesamtmasse-Strom vorgesehenen Kanal und den Verteilerkanälen enthalten sind, aus dem Verteiler entfernt. Diese Spritzgußansätze stellen einen echten Spritzgußabfall dar. Dieser Abfäll kann insbesondere bei kleinen Spritzgußteilen im Verhältnis zu diesen eine erhebliche Relativgröße annehmen, gegebenenfalls sogar größer sein als das eigentliche P rodukt. *

Das beschriebene Verteilersystem und die beiden beschriebenen zu seinem Betrieb dienenden Arbeitsverfahren eignen sich ohne Zweifel für die Verarbeitung thermisch unempfindlicher Spritzgießmaterialien, d.h. derartiger Materialien, die sich bei Verarbeitungstemperatur nicht zersetzen; das Spritzgießen derartiger Materialien mit Hilfe des beschriebenen Verteilersystems unter Zugrundelegung einer der beschriebenen Arbeitsverfahren ist durchaus unproblematisch. Im Gegensatz hierzu ist die Verarbeitung thermoempfindlieher Materialien, wie z.B. PVC, PVDC öd. dgl., mittels des im Heißkanalverfahren betriebenen sogenannten "Heißläuferverteilers" nicht möglich; bei letzterem würden sich sogenannte "Brenner", vorzugsweise in strömungstechnisch toten Ecken, d.h. an Stellen mit Stauströmungen, bilden.. Das Arbeiten mit dem beschriebenen Dreiplattenwerkzeug kann unwirtschaftlich sein, vor allem wenn es sich um die Herstellung von Spritzgußgegenständen mit geringem Stückgewicht handelt.

Angesichts des Umstands, daß die Kosten für die Anschaffung und den Betrieb mehrerer Spritzgießanlagen, die je mit einem Einfach-Formwerkzeug zu betreiben sind, erheblich höher sind als die Kosten einer einzigen Spritzgießanlage, die mit einem Mehrfach-Formwerkzeug zu

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betreiben ist - unter einem Mehrfach-Formwerkzeug werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung sowohl ein einzelnes Werkzeug mit mehreren Formkavitäten als auch mehrere Werkzeuge mit je einer Form- . kavität verstanden -, bezweckt die Erfindung die Nutzbarmachung der bekannten Verarbeitungs verfahren in Verbindung mit thermoempfindlichen Materialien. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher irr der Schaffung eines Verteilers für die als geschlossener Massestrom zugeführte Spritzgießmasse in mehrere Teilströme, wobei aufgrund der besonderen zu schaffenden Gestaltung des Verteilers die Bildung von "Brennern", d.h. überhitzten Stellen des Kunststoffs, vermieden wird, so daß einwandfreie Produkte im Wege des Spritzgießens herstellbar sind. Bei der Schaffung des neuen Verteilers ist zugleich darauf zu achten, daß darüber hinaus kein Produktions abfall, beispielsweise in Form von Sprit ζ gußansät ζ en, auftritt, so daß insgesamt eine wirtschaftliche Fertigung auch beispielsweise sehr kleiner Spritzgußteile aus thermoempfindlichem Kunststoff möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verteiler als zwischen die Plastifiziereinheit und die Formwerkzeuge insbesondere austauschbar einzusetzende Platte ausgebildet ist, daß an dieser der Plastifiziereinheit zugewandt eine einzige Gesamtmasse-Bohrung zum Anschluß an die Plastifiziereinheit und den Formwerkzeugen zugewandt zum Anschluß an diese je eine Teilmas se-Bohrung vorgesehen sind, daß die Teilmasse-Bohrungen zumindest in einem Teilbereich als unter einem spitzen Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufende Bohrungen ausgebildet sind und ihren Abschluß je in einer Düsenbohrung finden und daß die Gesamtmasse-Bohrung, deren Übergang in die Teilmasse-Bohrungen und auch letztere staupunktfrei gestaltet sind.

Unter der genannten Staupunktfreien Gestaltung wird eine solche Gestaltung der Flächen zur Führung des bzw. der Masse-Stroms bzw. -Ströme ver-

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standen, daß bei gegebenenfalls vorhandenen Stäupunkten die in deren Nähe und von diesen bewirkten Staupunktströmungen möglichst klein gehalten sind, wozu die in der Nähe des Staupunkts gelegenen Flächenbereiche spitzwinklig zur Strömungs richtung des jeweils ankommenden Masse-Stroms geneigt sind*

Da als Abschluß der Teilmas se-Bohrungen je eine Düsenbohrung vorgesehen ist, entfällt somit eine Düsenbohrung im unmittelbaren Anschluß an die Plastifiziereinheit, was bedeutet, daß der erfindungs gemäße Verteiler als ein in die Plastifiziereinheit integriertes Bauteil zu betrachten ist, so daß der gesamte zwischen den Aufspannplatten für die Formwerkzeuge vorgesehene Raum ausschließlich für die Unterbringung dieser Werkzeuge ausnutzbar ist, da in diesem Bereich keine der Masse-Verteilung dienende Baulänge verloren geht.

Durch den erfindungs gemäßen Aufbau des Verteilers wird eine Verteilerfunktion erreicht, mittels deren auch in höchstem Maße thermoempfindliche Kunststoffe im Wege des Spritzgießens verarbeitet we rden könnenj ohne daß der Kunststoff hierbei in Mitleidenschaft gezogen wird, so daß die fertigen Endprodukte die an sie gestellten Forderungen im vollen Umfangerfüllen, Durch denerfindungs gemäßen Verteiler ist also eine Möglichkeit geschaffen worden, bei seiner Verwendung Kunststoffteile im Wege des Spritzgießens erheblich preiswerter als bisher herstellen zu können. Zwar bestand seit Anbeginn der Kunst stoff-Spritzgießtechnik das Bedürfnis, auch thermoempfindliche Kunststoffe im Wege des Spritzgießens unter Verwendung von Mehrfach-Formwerkzeugen verarbeiten

zu können; jedoch war es bisher nie. gelungen, thermoempfindliche Künstle - ^: . _ - .

stoffe im Wege des Spritzgießens unter Verwendung von Mehrfach-Forfnwerkzeugen nach dem Heißkanal verfahren bzw. ohne Einsatz des Dreiplättenwerkzeugs, bei dem gegebenenfalls auftretende Brenner mit dem Spritzgußanguß ausgeworfen werden, zu verarbeiten, und zwar wegen

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der oben angegebenen und jeweils festzustellenden Beeinträchtigungen des Kunststoffs, so daß in der Fachwelt bereits die Ansicht entstanden war, eine derartige Verarbeitung thermoempfindlicher Kunststoffe sei überhaupt nicht möglich. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verteilers, in deren Folge eine derartige Verarbeitung nunmehr dennoch möglich ist, hat sich diese bisherige Ansicht der Fachwelt als Vorurteil erwiesen. Darüber hinaus ist insbesondere unter Berücksichtigung des seit langem bestehenden Bedürfnisses festzustellen, daß die erfindungsgemäße Ausbildung des Verteilers nicht nur eine erhebliche Weiterentwicklung der Spritzgießtechnik und der Weiterverarbeitbarkeit thermoempfindlicher Kunststoffe darstellt, sondern daß dieser Fortschritt anstelle eines wiederum zu erwartenden negativen Ergebnisses erreicht wurde.

Zur vorteilhaften Weiterbildung -wird durch die Erfindung.des weiteren vorgeschlagen, daß die unter einem Winkel verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen unter einem Winkel im Bereich von 5 bis 45 , vorzugsweise von 15 bis 30 , zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufen. Der hierdurch erzielte Vorteil besteht nicht· nur in der Erreichung der Spritzgießbarkeit thermoempfindlicher Kunststoffe, sondern darüber hinaus auch in einer preiswerten Herstellbarkeit des Verteilers und der Möglichkeit, dessen intakte Ausbildung und Sauberkeit in einfacher Weise kontrollieren zu können.

Insbesondere für den Fall, daß mehr als zwei Einfach-Formwerkzeuge oder ein. Mehrfach-Fοrmwerkzeug mit mehr als zwei Kavitäten' verwendet werden sollen,empfiehlt es sich in vorteilhafter Weiterbildung vorzusehen, daß die Achsen der unter einem Winkel zur Gesamtmas se-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen auf der Kegelmantelfläche eines gedachten Kegels oder auf einer gedachten entsprechend vielseitigen Pyramide mit dem genannten Winkel als halbem Scheitelwinkel angeordnet

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sind. Der hierdurch erreichte Vorteil besteht darin, daßv eine der Anzahl der Teilmasse-Bohrungen entsprechend vielfache Symmetrie des Verteilers erreicht wird, in deren Folge eine entsprechend vielfach symmetrische Ausbildung der Strömung der Teilmassen und damit Gleichmäßigkeit der Strömung der verschiedenen Teilmassen überhaupt erreicht wird.

Insbesondere in Hinblick auf eine einfache Durchführbarkeit, der einzelnen Spritzgießzyklen empfiehlt es sich vorzusehen, daß die unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen nach Erreichung eines dem Abstand zwischen den Einspritzöffnungen der Spritzformwerkzeuge entsprechenden Abstandes parallel zur Gesamtmasse -. ' Bohrung abgewinkelt sind. Da diese Abwinkelung hinsichtlieh ihrer Abmessungen derjenigen entspricht, die im Übergangsbereich von der Gesamtmasse-Bohrung zu den einzelnen Teilmasse-Bohrungen vorgesehen ist, ist auch im Bereich dieser zweiten Abwinkelungen die angestrebte staupunktfreie Gestaltung der Teilmasse-Bohrungen leicht erreichbar. Der besondere Vorteil der abermaligen Abwinkelung besteht darin, daß alle Formwerkzeuge im Rahmen einer einzigen Bewegung gemeinsam an die verschiedenen Teilmasse-Bohrungen zur Anlage gebracht werden können bzw. umgekehrt die Spritzgießeinrichtung mitsamt dem Verteiler allen Formwerkzeugen gleichzeitig zugestellt werden kann. Es bedarf also für die Zustellung beispielsweise lediglich einer einzigen Zustelleinrichtung.

Zur besonderen Erzielung der staupunktfreien Gestaltung der im Verteiler vorgesehenen Bohrungen schlägt die Erfindung des weiteren vor, daß zwischen dem Durchmesser der parallelen Bereiche der Teilmasse-Bohfungen, dem Durchmesser deren unter einem Winkel verlaufenden Bereiche und dem genannten Winkel die Beziehung

cos ei.

gilt. Ohne Schwierigkeiten ist aus dieser Beziehung zu erkennen, daß sich

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bei abnehmendem Winkel der Durchmesser der unter dem Winkel verlaufenden Bereiche der Teilmas se -Bohrungen größenmäßig dem Durchmesser der parallelen Bereiche der Teilmasse-Bohrungen nähert, so daß die aus der Durchmesserdifferenz resultierenden und staupunktgefährdeten Bereiche immer kleiner werden.

Insbesondere in Hinblick auf eine leichte Herstellbarkeit und auch einfache Wartung des erfindungsgemäßen Verteilers schlägt die Erfindung des weiteren vor, daß die Verteilerplatte im Schnittpunkt der Achsen der unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen senkrecht zur Achse der Gesamtmasse-Bohrung in zwei Teilplatten unterteilt ist. Dabei kann dann die der Spritzgießeinrichtung zugewandte Teilplatte durchaus Bestandteil derselben bilden, während lediglich die andere Teilplatte als austauschbares Element vorgesehen ist, was für die universelle Verwendbarkeit der Spritzgießeinrichtung in Verbindung mit verschiedenen Formwerkzeugsätzen durch Austausch der letztgenannten Teilplatte ausreicht.

Wiederum in Hinblick auf die leichte Herstellbarkeit und die einfache Wartung des erfindungsgemäßen Verteilers schlägt die Erfindung des weiteren vor, die Verteilerplatte in der Ebene der Übergänge der unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen in die zur Gesamtmasse -Bohrung parallelen Bereiche in zwei Teilplatten zu unterteilen. Die Vorteile dieser Unterteilung liegen ganz offensichtlich auf der Hand und bestehen im einzelnen darin, , daß die Ausführung der zur Herstellung der Teilmasse-Bohrungen notwendigen Arbeiten keine Schwierigkeiten bereitet und die Bohrungen später in einfacher Weise auf ihre Intaktheit und Sauberkeit überprüfbar sind.

Durch die Kombination der beiden eben genannten Aufteilungen des Verteilers ergibt sich eine Aufteilung des Verteilers in mindestens drei

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Teilplatten, was eine leichte Reinigungsmöglichkeit zur Folge hat, da nach Demontage des Verteilers in den Teilebenen eine gute Zugänglichkeiu zu den jeweils geradlinig verlaufenden Bohrungen besteht.

Des weiteren kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß an die den Formwerkzeugen abgewandten Enden der unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmas se-Bohrungen eine Bohrung anschließt, die den Durchmesser der zur Gesamtmasse-Bohrung parallelen Bereiche der Teilmasse-Bohrungen aufweist. Aufgrund der entsprechenden Anordnung einer derartigen Bohrung ergeben sich für die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verteilers mindestens zwei grundlegend unterschiedliche Möglichkeiten, deren eine imfolgenden näher beschrieben wird.

Diese erste Möglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler in Form von mindestens zwei Teilplatten ausgebildet ist, deren gemeinsame Trennebene in einem Bereich liegt, indem die Gesamtmasse-Bohrung bereits staupunktfrei in mehrere Teilmasse-Bohrungen aufgeteilt ist, ' daß sich in der der -Plastifizief einheit zugewandten Teilplatte dieser Einheit zugewandt die Gesamtmasse-Bohrung und der zweiten Teilplatte zugewandt zur Gesamtmas se-Bohrung parallele Bereiche der Teilmasse-Bohrungen befinden, daß diese Bohrungsbereiche auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sind und über zu ihnen konzentrische, sich gegenseitig verschneidende und konische Erweiterungen in die Gesamtmasse-Bohrung übergehen, daß die Gesamtmasse-Bohrung ihrerseits in Richtung auf die Bereiche der Teilmasse-Bohrungen derart.verjüngt ist, daß die durch die Verjüngung gebildete Fläche mindestens nahezu tangential in die durch die Erweiterungen der Bereiche der Teilmasse-Bohrungen gebildeten Verschneidungskanten übergeht, wobei der Durchmesser der Gesamtmas se-Bohrung mindestens ebenso groß ist wie der doppelte Abstand zwischen der Achse der Gesamtmas se-Bphrimg und dem von dieser

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am weitesten entfernten Punkt der Erweiterungen der Bereiche der Teilmasse-Bohrungen in der Ebene des Ansatzes der Verjüngung der Gesamtmasse-Bohrung, daß die genannten Bereiche der Teilmasse-Bohrungen an die unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen anschließen und diese letztgenannten Bohrungsbereiche in der zweiten Teilplatte angeordnet sind.

Ein derartig aufgebauter erfindungsgemäßer Verteiler ist in ga'nz hervorragend einfacher Weise herstellbar, da bei der Anfertigung der Bohrungskanäle keine Gefahr besteht, daß das Bohrwerkzeug aus der korrekten Sollage ausläuft, so daß sämtliche Bohrungen in der notwendigen Weise gleichmäßig herstellbar sind, was für die Gleichmäßigkeit ihrer Durchströmung mit der Spritzgießmasse von großer Bedeutung ist.

Des weiteren kann bei der eben beschriebenen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verteilers vorgesehen werden, daß die Erweiterungen der Teilmasse-Bohrungen als Kegel, insbesondere mit einem Scheitelwinkel von weniger als 90 , vorzugsweise von weniger als 60 , ausgebildet sind bzw. daß die Verjüngung der Gesamtmas se-Bohrung als Kegel ausgebildet ist. Diese Weiterbildungsmaßnahmen reichen aus, eine einwandfreie und staupunktfreie Strömung zu ermöglichen und sind b'ei der Herstellung des erfindungsgemäßen Verteilers durch die Verwendung üblicher Standard-Werkzeuge bzw. Werkzeugmaschinen ohne Schwierigkeiten zu verwirklichen.

In Hinblick auf einen absolut Staupunktfreien Übergang im Bereich der Abwinkelungen sollte in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß die Übergänge an den Enden der unter einem Winkel zur Gesamtmas se- Bohrungen verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen mit einem Kegelkörper-Schleifwerkzeug oder einem anderen Kegelkörperwerkzeug, dessen Kegelscheitelwinkel das Doppelte des genannten Winkels mißt und dessen Maximal-Durchmesser dem Durchmesser der jeweils anschließenden Bohrung entspricht, derart nachgearbeitet sind, daß die zwischen benach-

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harten Teilmasse-Bohrungen liegende Fläche bzw. die genannten Über- _t gänge eine in Hinblick auf die ankommenden bzw. abfließenden Masse-Ströme staupunktfreie Gestalt besitzen. Wenn die beschriebene Nacharbeitung mittels des genannten Werkzeugs ausgeführt ist,, ist gewährleistet, daß jeglicher an sich eine Staupunkt strömung verursachender Vorsprung, der durch die Abwinkelung entsteht, weggearbeitet ist. Anstelle des genannten Kegelkörperschleifwerkzeuges oder des anderweitigen Kegelkörperwerkzeugs kann selbstverständlich ein beliebiges Werkzeug zur Herstellung eines Hohlkegels verwendet werden, für dessen Kegelscheitelwinkel unä Maximaldurchmesser die eben gemachten Angäben gelten, d.h. dieses Werkzeug kann bspw. eine übliche Schleifscheibe bei entsprechender Einstellung sein.

In Hinblick auf die dem erfindungsgemäßen Verteiler zugrunde liegende Aufgabe, nämlich die Erreichung einer Spritzgießbarkeit thermoempfindlicher Kunststoffe, empfiehlt es sich zur weiteren Verbesserung in dem zwischen den Teilmasse-Bohrungen gelegenen Bereich des Verteilers eine Kühleinrichtung vorzusehen. Mittels dieser Kühlvorrichtung ist dann das Zentrum des Verteilers, in dem ein gewisser Wärmestau gegebenenfalls entstehen kann, derart kühlbar, daß trotz des gegebenenfalls dort auftretenden Wärmestaus keine Temperatur.en erreicht werden, die zu "Brennern" des thermoempfindlichen Kunststoffs führen können.

Bezüglich der speziellen Anordnung der Kühleinrichtung sollte dann in Weiterbildung vorgesehen werden, daß die wirksame Kühlstelle derselben insbesondere im Bereich unmittelbar hinter den stromaufwärts gelegenen Ausgangspunkten der unter einem Winkel zur Gesamtmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmas se-Bohrungen gele gen ist, weil diese Stelle diejenige des gesamten Verteilers ist, an der der thermoempfindliche Kunststoff am ehesten zur Bildung von "Brennern" neigt.

Des weiteren sollte in Verbindung mit der Kühleinrichtung vorgesehen werden, daß deren Kühlkapazität ausreichend groß ist, die Bildung von "Brennern" währenddes Spritzgießens bzw. des Dauerbetriebs des Spritzgießens zu verhindern.

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Zur weiteren gezielten Temperaturfüliriing der Spritzgießmasse in Hinblick auf die Vermeidung der Entstehung von "Brennern" bei der Hindurchführung durch den erfindungs gemäßen Verteiler wird von der Erfindung noch vorgeschlagen, daß eine insbesondere Rapid-Kühleinrichtung in dem außerhalb der Teilmasse-Bohrungen gelegenen Bereich des Verteilers vorgesehen ist. Wie ohne Schwierigkeiten erkennbar ist, ist mittels dieser Kühleinrichtung in dem in Frage kommenden Bereich des Verteilers eine Wärmeabfuhr möglich, in deren Folge die Wirkung der bereits genannten Kühleinrichtung unterstützbar ist. Des weiteren ist mittels der außerhalb der Teilmas se-Bohrungen gelegenen Rapid-Kühleinrichtung sogar eine Kühlung der Spritzgießmasse, sofern dies gewünscht -wird, derart erreichbar, daß zwischen den einzelnen Spritzgießtakten, nämlich während derjenigen Phase, während der keine Formwerkzeuge an den Enden der Teilmasse-Bohrungen angeordnet sind und seitens der Spritzgießeinrichtung kein Spritzgießdruck besteht, eine zähere Viskosität der plastifizierten Spritz gießmasse eingestellt wird, in deren Folge ein Selbstausfließen dieser Masse aus den freien Öffnungsenden der Teilmasse-Bohrungen verhindert wird.

Da die in dem,Verteiler zu führende Spritzgießmasse aber stets eine derartige Temperatur besitzen muß, daß es zu keinem "Einfrieren" der Masse in den Verteiler bohrungen kommt, schlägt die Erfindung hierzu des weiteren vor, daß in dem außerhalb der Teilmas se-Bohrungen gelegenen Bereich des Verteilers eine Heizeinrichtung vorgesehen ist. Mittels dieser Heizeinrichtung ist zum einen, sofern dies irgendwann während des Betriebs notwendig werden sollte, eine mehr oder weniger lange Beheizung zur Aufwärmung der Spritzgießmasse möglich. Des weiteren ermöglicht diese Heizeinrichtung die Verhinderung des "Einfrierens" der Spritzgießmasse in den Verteiler bohrungen, wenn die gesamte Einrichtung aus irgendwelchen Gründen für eine gewisse Zeitspanne außer Betrieb gesetzt werden muß.

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Demselben Zweck dient ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag, gemäß welchem die zur Gesamtmasse-Bohrung parallelen Bereiche der Teilmasse-Bohrungen von einer außerhalb derselben gelegenen Heizeinrichtung umgeben sind.

Sowohl für die erstgenannte als auch für die zweitgenannte Heizeinrichtung sollte bezüglich der Heizkäpäzität vorgesehen werden, daß diese ausreichend groß ist, ein "Einfrieren¹¹ des Verteilers beispielsweise auch über

eine zulässige mäterialabhängige Stillstandzeit der Gesamteinrichtung zu verhindern. . y

Schließlich kann auch anstelle der beiden genannten Heizeinrichtungen eine einzige gemeinsame Heizeinrichtung vorgesehen werden.

In Hinblick auf die im einzelnen genannten Kühleinrichtungen und Heizeinrichtungen ist zu beachten, daß diese in vorteilhafter Weise hinsichtlicn ihrer Kühl- bzw. Heizkapazität entweder automatisch oder durch Eingriff einer Bedienungsperson regelbar sein sollten.

Schließlich schlägt die Erfindung des weiteren noch vor, daß der Volumeninhalt jeder einzelnen Teilmasse-Bohrung auf das Volumen eines einzelnen jeweils herzustellenden Gegenstands abgestimmt ist; insbesondere sollte in dieser Hinsicht vorgesehen werden, daß der Volumeninhalt jeder einzelnen Teilmas se-Bohrung höchstens dem Fünffachen, vorzugsweise dem Dreifachendes Volumens eines einzelnen herzustellenden Gegenstands entspricht. Diese Maßnahme dient dem Zweck, daß das in den Teilmas se Bohrungen enthaltene Spritzgießmateriäl nach fünf, vorzugsweise nach drei, Spritzgießschüssen aus dem Verteiler herausgeführt ist und sicn somit also nur verhältnismäßig kurzzeitig in diesem aufhält, so daß allein bereits aufgrund dieses Umstands die Bildung von "Brennern⁰ durch zu langen Aufenthalt im erfindungsgemäßen Verteiler verhindert wird.

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Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch, eine erste beispielhafte Ausführungs-

form eines erfindungsgemäßen Verteilers in Zuordnung zu einer Spritzgießanlage und bei Nachschaltung eines Formwerkzeug-Trägers, . . .

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Einzelheit des in Fig. 1 dargestellten Verteilers zur Erläuterung der Nacharbeitung des Über gangs be reichs zwischen der Gesamtmasse-Bohrung und den Teilmasse-Bohrungen zur Beseitigung möglicher Staupunktstellen,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 bzw. Fig. 4,

Fig. 4 einen Teilaxialschnitt gemäß Linie IV-IV der Fig. 2 zur Veranschaulichung der in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise durch Nachbearbeitung zu beseitigenden Staupunktbereiche im Übergang zwischen der Gesamtmasse-Bohrung und den Teilmasse-Bohrungen,

Fig. 5 einen Axial schnitt, durch eine weitere Einzelheit des Verteilers der Fig. 1 zur Veranschaulichung des Aufbaues der im Zentrum des Verteilers gelegenen Kühleinrichtung,

Fig. 6 einen Teilaxialschnitt durch eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Verteilers gemäß Linie VI-VI der Fig. 7 und

Fig. 7 einen T eilquer schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6.

Zwischen dem Ausgangsende einer Spritzgießeinrichtung, von der in der Zeichnung lediglich die Plastifizier- und Förderschnecke 1 noch erkennbar ist, und einer Formträgereinheit 2 mit zwei Formwerkzeugen 3 ist

4.

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ein insgesamt mit 4 bezeichneter erfindungsgemäßer Verteiler angeordnet Dieser Verteiler 4 ist als Plattenverteiler ausgebildet und besteht aus vier Teilplatten 5, 6, 7 und 8. Dabei bildet die der Spritzgießeinrichtung zugewandte Teilplatte 5 ein festes Bauteil der Spritzgießeinrichtung. An der der Formträgereinheit 2 zugewandten Seite der Teilplatte 7 ist zum. unmittelbaren Anschluß der von de* Formträgereinheit 2 getragenen Formwerkzeuge 3 eine Düsenplatte 8 vorgesehen. Die Teilplatten 5, und 7 und die Düsenplatte 8 stehen über an ihren Rändern vorgesehene Festlegungsansätze 5a, 6a, 7a und 8a mittels Schrauben 9 miteinander in Verbindung. In Hinblick auf die ordnungsgemäße Zentrierung der Teilplatten 6 und 7 und der Düsenplatte 8 sind an deren Festlegungsansätzen 6a, 7a und 8a außer den Schraaiben 9 jeweils Zentriereinrichtungen, beispielsweise mindestens ein Paßstift 10, vorgesehen.

Die Formwerkzeuge 3 bestehen je aus zwei Teilen 3a und 3b, die über nur schematisch dargestellte Schrauben 11 an zu diesem Zweck an ihren Rändern vorgesehenen Festlegungsansätzen 12 und 13 miteinander in Verbindung stehen. An den unterseitigen Rändern der Teile 3b der Formwerkzeuge 3 sind Einspannansätze 14 vorgesehen. Auf diesen wirken eine Spannplatte 15 und Spannbügel 16 mit Hilfe von Schrauben ein, die durch die Spannplatte 15 und die Spannbügel 16 hindurch in die Formträgereinheit 2. eingeschraubt sind.

Die die Formwerkzeuge 3 tragende Formträgereinheit 2 und die nur mit ihrer Schnecke 1 und der ein festes Bauteil darstellenden Platte 5 erkennbare Spritzgießeinrichtung sind zwischen den Spritzgießtakten auseinander bzw. aufeinander zu bewegbar, um auf diese Weise .entweder neue Formwerkzeuge 3 in den Bereich der Düsenplatte 8 *zu bringen oder die irn vorhergehenden Spritzgießtakt ausgespritzten Formwerkzeuge 3 zu entleeren und wieder in den Bereich der Düsenplatte 8 zu bringen, während welcher Bewegung- die Teiplatten 6_S 7 und 8

der Bewegung der Teilplatte 5 folgen. -..·"""

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Die erfindungsgemäße Ausbildung des insgesamt mit 4 bezeichneten Verteilers besteht, wie bereits angegeben wurde, zum einen aus dessen Aufbau aus den vier Teilplatten 5, 6, 7 und 8. In der Teilplatte 5 ist eine Gesamtmasse-Bohrung 18 vorgesehen, durch die das Spritzgießmaterial, nämlicn der thermoempfindliche Kunststoff, als geschlossener Strang der eigentlichen Verteiler stelle und später den Kavitäten 19 der Formwerkzeuge 3 zugeführt wird.

Vor der nachfolgenden weiteren Beschreibung des übrigen Detailaufbaues des erfindungsgemäßen Verteilers wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß ' der dargestellten Verteiler, der zum Einsatz in Verbindung mit zwei Formwerkzeugen 3 bestimmt ist, also lediglich zwei Verteilerkanäle besitzt. Diese Beschränkung auf zwei Verteilerkanäle dient lediglich der besseren Verständlichkeit und Darstellungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Aufbaues des Verteilers 4 und besitzt keinen einschränkenden Charakter. Selbstverständlich kann anstelle von zwei Verteilerkanälen jede beliebige andere Anzahl von Verteilerkanälen vorgesehen sein, sofern mit einer entsprechenden Anzahl von Formwerkzeugen 3 gearbeitet werden soll.

In der Teilplatte 6 sind in Verwirklichung der erfindungs gemäß en Vorschläge zwei Teilmas se-Bohrungen 20 vorgesehen, die je unter dem Winkel d. zur Längsachse des Verteilers 4 verlaufen. Der Durchmesser d der Teilmasse-Bohrungen 20 steht zum Durchmesser D der Gesamtmasse-Bohrung 18 in dem durch die folgende Beziehung festgelegten Verhältnis:

D ^

COS et

Für die Länge 1 der Teilplatte 6 des erfindungs gemäßen Verteilers 4 gilt unter Berücksichtigung des Winkels oi in Hinblick auf den Abstand s zwischen den Zentren der Formwerkzeuge 3 bzw. den zueinander

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- 17 - ^; - ' ■■ I - ■■ .. " ■■■ . ■ ■.--■-

parallelen Bereichen der Teilmas&e-Bohrungen die nachfolgende Beziehung: '--.."

1 = 2 s·.;· tg λ . _

Die beiden Achsen 21 der beiden-Teilmas se -Bohrungen 20 liegen auf der Mantelfläche eines Kegels 22, deseen Basiskreis den Durchmesser s besitzt. Mit anderen Worten ausgedrückt stellen die Achsen 21 der Teilmasse-Bohrungen 20 die Erzeugenden dieses Kegels 22 dar. Außenseitig ist dieser Kegel 22, nänilich irn Bereich der Teilplatte 6, von einern Hohlkegel 23 umgeben, der genau auf dem·Kegel 22 aufliegt. Somit bilden die Achsen 21 der Teilmas se-Bohrungen 20 auch zugleich die Erzeugenden dieses Hohlkegels 23. In den Kegel 22 und auch in den Hohlkegel 23 sind jeweils die innen liegenden bzw. außen liegenden Hälften der Teilmas se-Bohrungen 20 eingearbeitet* Durch diese Einarbeitung der Teilmasse-Bohrungen 20 ergibt sich gemäß Darstellung in Fig. 1 bei entsprechender Ansicht des Kegels 22 der mit 24 bezeichnete Umrißverlauf des.Kegels Diese Verkürzung und Verkleinerung des Kegels findet ihre Ursache in der Einarbeitung der jeweiligen Hälfte der Teilmasse-Bohrungen 20.

Der Kegel 22 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Verteilers 4 einstückig mit der Teilplatte 7 ausgebildet, in dieser Teilplatte 7 sind als Fortsetzung der unter dem Winkelt zur Gesamtmasse-Bohrung 18 verlaufenden Teilmasse-Böhrungen 20 wiederum um den Winkel «t zurückabgewinkelte Teilmasse-Bohrungen 25 vorgesehen, die wiederum den Durchmesser D der Gesamtmasse-Bohrung 18 besitzen.

Als Fortsetzung der zueinander und zur Gesamtmasse-Bohrung 18 parallelen Teilmasse-Bohrungen 25 sind in der Düsenplatte 8 Fortsetzungsbohrungen gleichen-Durchmessers vorgesehen. Diese Fortsetzungsbphrüngen 26 gehen über Übergangsverjüngungen 27 in Düsenbohrungen -28 über. Bezüglich der Ubergangsverjüngungen 27 ist anzugeben, daß das dargestellte

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Verjüngungsverhältnis keinesfalls das einzig mögliche ist; vielmehr ist das dargestellte Verjüngungs verhältnis als in der Regel untertrieben zu verstehen. Das Verjüngungsverhältnis sollte stets derart gewählt werden, daß es im Bereich der Übergangsverjüngungen 27 keinesfalls zu Staupunktströmungen kommen kann.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verteilers 4 mißt der Winkel A, etwa 30°. Für den Winkel A- ist jedoch dieses Maß von 30 keinesfalls obligatorisch; vielmehr kommt für den Winkel λ- ein Bereich von 5 bis 45 , und vorzugsweise ein Bereich von 15 bis 30 , in Frage. Bezüglich der Länge 1 der Teilplatte 6 ist des weiteren zu beachten, daß diese Länge so kurz wie möglich gehalten werden soll. Dies hat bei einem vorgegebenen Winkel A. zur Folge, daß der Abstand s zwischen den Formwerkzeugen 3 so klein wie möglich gehalten werden muß, d.h. die Formwerkzeuge 3 sind so dicht wie möglich nebeneinander auf der Formträgereinheit 2 anzuordnen.

Wie aus der Detaildarstellung der Fig. 4 zu erkennen ist, bleiben im oberen Randbereich der Teilplatte 6 bei Einarbeitung jeweils einer Hälfte der Teilmasse-Bohrungen 20 im Hohlkegel 23 Bereiche 29 stehen, die gegenüber der Gesamtmasse-Bohrung 18 vorstehen und die Ursache für die-Bildung von Staupunktströmungen sind. Diese Bereiche 29 sind auch in Fig. 3 erkennbar. Insbesondere aufgrund der Fig.» 3 ist des weiteren zu erkennen, daß diese Bereiche 29 bei zunehmender Anzahl der Teilmasse-Bohrungen 20 kleiner werden. Dies ist leicht einzusehen, wenn man sich vorstellt, daß zwei weitere Teilmasse-Bohrungen 20 zu den bereits vorhandenen um 90 versetzt vorgesehen würden. Um aber auch im Falle einer Ausbildung der Teilplatte 6 mit lediglich zwei Teilmas se-Bohrungen 20 eine staupunktfreie Strömung gewährleisten zu können, wird die Teilplatte 6 in ihrem oberen Randbereich zur Beseitigung der vorstehenden Bereiche 29 nachgearbeitet. Dies erfolgt in der Weise,

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daß gemäß Darstellung in Fig. 2 ein kegelkörperförmiges Schleifwerkzeug 30 oder ein entsprechend anderes Kegelkörperwerkzeug in Axialrichtung des Verteilers 4 in den Übergangsbereich zwischen der Gesamtmasse-Bohrung 18 und den Teilmasse-Bohrungen 20 eingeführt wird. Dieses Kegelkörper-Schleifwerkzeug 30 besitzt den gleichen Durchmesser D wie die Gesamtmasse-Bohrung 18 und darüber hinaus den gleichen Scheitelwinkel 2 A. wie der Kegel 22 bzw. der Hohlkegel 23. Durch entsprechend weite Einführung des Kegelkörper-Schleifwerkzeügs 30 gemäß Darstellung in Fig. 2 werden die vorstehenden Bereiche 29 vollständig weggearbeitet, so daß die Teilmasse-Bohrungen 20 gemäß Fig. 4 sich mit der Umrißlinie 31 an den Umriß der Gesamtmasse-Bohrung 18 anschließen. Demzufolge besteht in der Draufsicht gemäß Fig. 3 zwischen der kreisförmigen Umrißlinie der Gesamtmasse-Bohrung 18 und der genannten Umrißlinie der Teilmas se-Bohrungen 20 ein gleichmäßig kegelförmiger Übergang, der in Fig. 3 durch eine von der Zentralachse des Verteilers radial ausgehende Schrägschraffierung gekennzeichnet ist (diese Kennzeichnung ist in Fig. 3 lediglich in Verbindung mit dem einen, nämlich in der Zeichnung oben liegenden, Übergangsbereich eingezeichnet worden).

Eine entsprechende Nacharbeitung kann auch am Übergangsbereich" zwischen den zueinander parallelen Teilmasse-Bohrungen 25 und den unter einem "Winkel zueinander verlaufenden Teilmasse-Bohrungen 20 vorgesehen sein, { da auch an diesen Stellen entsprechende vorstehende Be reiche-auftreten* :

an denen gegebenenfalls Staupünktströmungen entstehen können.

Im Zentrum des Verteilers 4, nämlich auf der Längsachse des Kegels 22, ist eine insgesamt mit 32 bezeichnete Kühleinrichtung vorgesehen. Diese besteht zum einen aus einer Bohrung 33, die in Axialrichtung des Kegels 2 2 verläuft, unten durch'Verschlußstopfen 33a verschlossen ist und sich hieran anschließend im eigentlichen Bereich der Teilplatte 7 unter einem rechten Winkel radial zum Äußeren dieser Teilplatte 7 fortsetzt. In

-20- : ' Β09819/05Ί3 , !

dieser Bohrung 33 ist ein Rohr 34 über sternförmig oder anderweitig versetzte Stützstege 35 an der Bohrungswandung abgestützt eingesetzt, wobei sich dieses Rohr 34 durch die beiden zueinander winkligen Bereiche der Bohrung 33 zum Äußeren der Teilplatte 7 hin erstreckt. Am Äußeren der Teilplatte 7, nämlich gemäß Darstellung in Fig. 1 hinter der Papierebene liegend, sind zwei übliche Standardanschlußnippel vorgesehen, deren einer mit dem Inneren des Rohrs 34 in Verbindung steht, während deren anderer mit dem außerhalb des Rohrs 34 gelegenen Bereich der Bohrung 33 in Verbindung steht. Über diese Anschlußnippel ist die Kühleinrichtung 32 mit einem. Kühlmittel beispielsweise in Richtung der in Fig. 5 eingetragenen Pfeile durchspülbar. Auf diese Weise ist der Kegel 22 kühlbar, insbesondere im Bereich seiner Spitze, so daß der dort liegende und am meisten in Hinblick auf eine nachteilige Beeinflussung des thermoempfindlichen Kunststoffs gefährdete Bereich hinsichtlich seiner Temperatur durch entsprechende Steuerung der Temperatur des Kühlmediums bzw. der Durchflußmenge des Kühlmediums regulierbar ist.

In der Teilplatte 6 ist des weiteren den Hohlkegel 23 umgebend eine weitere Kühleinrichtung 36 vorgesehen, die über Leitungen 37 mit üblichen Standardanschlußnippeln 38 an der Außenseite der Teilplatte 6 in Verbindung steht. Auch diese Kühleinrichtung 36 ist mit einem Kühlmittel durchspülbar, um auf diese Weise den Hohlkegel 23 hinsichtlich seiner Temperatur regulieren zu können. Auch hier ist wiederum entweder die Durchflußmenge oder die Temperatur des Kühlmediums oder möglicherweise beides in irgendeiner Weise regulierbar.

An der Teilplatte 6 ist an ihrer Außenseite eine Heizeinrichtung 39 vorgesehen, um durch deren Betrieb ein "Einfrieren" der Teilmasse-Bohrungen 20 dieser Teilplatte 6 verhindern zu können oder gegebenenfalls auch eine zusätzliche Aufheizung des Spritzgießmaterials erzielen zu können. Diese Heizeinrichtung 39 ist gemäß Darstellung im linken Teil der Fig.

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als über Anschlußnippel 40 durchspülbare Heizeinrichtung ausgebildet. Anstelle dieser Ausbildung;kann die Heizeinrichtung 39 auch in einem elektrisch heizbaren Heizband bestehen, wie dies im rechten Teil der Fig. 1/ durch die dortige Einzeichnung eines elektrischen Anschlußkabels angedeutet ist. ■■■"..".-.. - ,.

Eine weitere in gleicher Weise ausgebildete Heizeinrichtung 42 ist an der Außenseite der Teilplatte 7 vorgesehen. Die Heizeinrichtung 42 ist gemäß Darstellung im linken Teil der Fig. 1 über Anschlußnippel 43 mit einem entsprechenden Heizmedium durchspülbar. Anstelle einer derartigen Durchspülung kann die Heizeinrichtung 42 ebenso wie die Heizeinrichtung 39 gemäß Darstellung im rechten Teil der Fig. 1 als über ein elektrisches Anschlußkabel 44 elektrisch versorgbares Heizband ausgebildet sein. Auch der Zweck* dieser Heinzeinrichtung 42 besteht in der Verhinderung eines "Einfrierens" der Teilmasse-Bohrungen 25.

Anstelle der in Verbindung mit dem dargestellten Ausführungsbeispiel beschriebenen erfindungsgemäß als Plattenverteiler gestalteten Verteilers in einerseits vier Teilplatten 5, 6, 7 und 8 und andererseits einen Kegel und einen Hohlkegel 23 können durchaus mehrere dieser Teilplatten als einstückige Platte ausgeführt werden. Dies gilt beispielsweise für die Teilplatten 6 und 7 oder für die Teilplatten 5 und 6. Sofern die Teilplatte 5 nicht als festes Bestandteil der Spritzgießeinrichtung ausgebildet wird, kann durchaus auch vorgesehen werden, daß alle vier Teilplatten 5, 6, 7 und 8 als eine einzige Platte ausgeführt werden. Hierzu ist lediglich erforderlich, daß die zueinander und zur Gesamtmasse-Bohrung parallelen Teilmasse-Bohrungen 25 möglichst kurz gehalten werden, damit die Einarbeitungder Teilmas se-Bohrungen.-.20 möglichst einfach durchführbar ist. Anstelle der in Verbindung mit der beschriebenen Ausführungsform, des erfindungs gemäßen Verteilers vorgesehenen einstückigen Ausbildung des Kegels 22 mit der Teilplatte 7 kann selbstverständlich

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'vorgesehen werden, daß der Kegel 22 ein eigenständiges Bauteil bildet, das dann entsprechend an der Teilplatte 7 zu zentrieren und zu befestigen ist'. In letzterem Falle müßte dann eine entsprechende Anschließbarkeit des im Kegel 22 gelegenen Teils der Kühleinrichtung 32 an den in der Teilplatte 7 gelegenen Teil dieser Kühleinrichtung vorgesehen sein.

In Hinblick auf die Einarbeitung der Teilmasse-Bohrungen 20, die unter dem Winkel «< zur Längsachse des erfindungsgemäßen Verteilers 4 verlaufen, kann herstellungstechnisch vorgesehen werden, daß die Gesamtmasse-Bohrung 18 und die zueinander parallelen Teilmas se-Bohrungen zunächst mit einem Arbeitsgerät erheblich größeren Durchmessers gebohrt werden, so daß die Einführung der für die Teilmasse-Bohrungen notwendigen "Werkzeuge keine Schwierigkeiten bereitet. Die also zunächst auf einen zu großen Durchmesser aufgebohrten Bohrungen 18 bzw. 25 können nach Fertigstellung der Teilmasse-Bohrungen 20 durch Einsetzen von Verkleinerungshülsen in die zu groß aufgebohrten Bohrungen auf den notwendigen Durchmesser verkleinert werden.

Anstelle der beschriebenen Aufteilung der Teilplatte 6 in einen Kegel 22 und einen Hohlkegel 23, wobei der Kegel 22 insbesondere noch als Bestandteil der Teilplatte 7 ausgeführt ist, kann durchaus vorgesehen werden, daß der im Bereich der Teilplatte 6 liegende Teil des Kegels 22 Bestandteil der Teilplatte 6 ist. In diesem Falle wären die Teilmasse-Bohrungen beispielsweise durch Einbohren in eine massive Platte herstellbar.

Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verteilers unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich hinsichtlich der beim ersten Beispiel vorgesehenen Teilplatte 6. Anstelle der dort vorgesehenen Teilplatte 6 sind beim zweiten Ausführungsbeispiel zwei Teilplatten 6a und 6b vorgesehen, die einander in der Trennebene 50 berühren und als Ersatz für die Teilplatte 6 des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen sind. Dabei

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23Η4Ί34

entspricht die Teilplatte 6b dem in der Darstellung gemäß Fig* I weiter unten liegenden Bereich der dortigen Teilplatte 6. So weit das zweite Ausführungsbeispiel im folgenden nicht weiter ins einzelne gehend beschrieben wird, entspricht seine Ausbildung derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, das unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 bereits vorstehend sehr ausführlich beschrieben worden ist. .

In der Teilplatte 6a ist eine der Anzahl der unter einem Winkel"Ä. zur Gesamtmasse-Bohrung 18 verlaufenden Bereiche 20 der Teilmasse-Böhrungen entsprechende Anzahl zueinander und zur Gesamtmasse-Bohrung 1 paralleler Bereiche 18a der Teilmasse-Bohrungen vorgesehen. Diese Bohrung s be reiche 18a besitzen denselben Durchmesser wie die an den anderen Enden der unter einem Winkel 4 zur Gesamtmasse-Bohrung 18 verlaufenden Bereiche 20 vorgesehenen parallelen Bohrungsbereiche 25, nämlich den Durchmesser D. Die Bohrungsbereiche 18a sind in Richtung auf die Pia stifizie reinheit 1 im dargestellten Fall kegelig erweitert, wobei die die Erweiterungen 51 bestimmenden Kegel hinsichtlich ihres Kegelwinkels und ihrer Höhe so bemessen sind, daß sich die an die auf einem Teilkreis 52 gelegenen Bohrungsbereiche 18a anschließenden Erweiterungen 51 gegenseitig, schneiden. Durch dieses gegenseitige Verschneiden der Erweiterungen 51 werden Verschneidungskanten 53 gebildet, die im dargestellten Fall, wo die Erweiterungen 51 kegelförmig gestaltet sind, hyperbolische Gestalt besitzen.

Die Gesamtmasse-Bohrung 18 verjüngt sich von ihrem formwerkzeugseitigen Ende aus in Richtung auf die zueinander parallelen Bohrungsbereiche 18a der Teilmasse-Bohrungen. Diese Verjüngung 54 der Gesamtmasse-Bohrung 18 jst im dargestellten Fall wiederum kegelig gestaltet. Dabei sind der Kegelwinkel und die Höhe des Kegels derart bemessen, daß die kegelförmige Mantellinie der Verjüngung 54 sich der Verschneidungskante 53 zwischen jeweils benachbarten Erweiterungen 51 tangential nähert. Diese Annäherung muß nicht unbedingt tangential sein; sie kann

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stattdessen auch geringfügig von der Tangentialität abweichen, sofern hierdurch die Staupunktfreie Gestaltung dieses Bereichs der Teilplatte 6a nicht gestört wird.

In Hinblick auf den Staupunktfreien Anschluß der Gesamtmasse-Bohrung an die Verjüngung 54 bzw. an die Erweiterungen 51 der Bereiche 18a der Teilmasse-Bohrungen muß der Durchmesser D der Gesamtmasse-Bohrung 18 größer sein als der doppelte Abstand R zwischen dem von der Gesamtmasse-Bohrungsachse am weitesten entfernt liegenden Punkt A der Erweiterungen 51 und der genannten Achse. Der Durchmesser der Gesamtmasse-Bohrung 18 kann aber durchaus größer sein als das Doppelte dieses Abstands, da in diesem Falle durch den übergangslosen Anschluß der Verjüngung 54 an das Ende der Gesamtmasse-Bohrung 18 alle zwischen den Erweiterungen 51 an sich vorhandenen Vorsprünge so weit nachgearbeitet bzw. weggearbeitet werden, daß in jedem Falle eine staupunktfreie Strömung gewährleistet ist.

Eine derartig·, ausgebildete Teilplatte 6a ist in äußerst einfacher Weise herstellbar, indem die Bohrungsbereiche 18a mittels einer üblichen Bohrmaschine in eine volle Platte eingearbeitet werden, woran anschließend die Erweiterungen 51 beispielsweise mittels Kegelfräser und auch die Verjüngung 54 mittels eines Kegelfräsers eingearbeitet werden. Infolge der Vorsehung einer Teilplatte 6a in der beschriebenen Ausgestaltung derselben ist die Teilplatte 6b ohne Schwierigkeiten herstellbar, da es zu keiner gegenseitigen Verschneidung der unter einem Winkel «t zur . Gesamtmas se-Bohrung 18 verlaufenden Bereiche 20 der Teilmasse-' Bohrungen kommt, so daß ein Auslaufen der Bohrwerkzeuge bei der Herstellung der Teilmasse-Bohrungen nicht eintritt.

Im übrigen ist ergänzend noch anzugeben, daß es in Hinblick auf die Temperaturführung des Spritzgießmaterials empfehlenswert ist, auch die Plastifizierschnecke 1 zu kühlen. Diesbezüglich sind in der Zeichnung zwar

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23H4134

-25 - --Λ. .--■■■--■;■ ■·■■-*■.■

keine näheren Angaben gemacht; jedoch kommt für eine derartige Kühleinrichtung eine Ausbildung infrage, wie sie für die Kühleinrichtung 32 angegeben ist. Des weiteren sollte für die Düsenbohrungen 28 ebenfalls in Hinblick auf die Temperatürführung des Spritzgießmaterials eine Heizeinrichtung vorgesehen werden. Diese in den Zeichnungen nicht dargestellte Heizeinrichtung kann so ausgebildet sein wie die Heizeinrichtung 36 der Teilplatte 6 des ersten Ausführungsbeispiels.

Der erfindungs gemäß vorgesehene Verteiler 4, der zur Spritzgießverarbeitung thermoempfindlicher Kunststoffe in Verbindung mit Mehrfach-Formwerkzeugen vorgesehen ist, eröffnet der Spritzgießtechnik ein völlig neues Einsatzgebiet, nämlich die Verarbeitung thermoempfindlieher Kunststoffe. Er ist insbesondere mit großem Nutzen und Vorteil dann einsetzbar, wenn verhältnismäßig kleinvolumige Gegenstände in verhältnismäßig großen bis größten Stückzahlen im Wege des Spritzgießens aus thermoempfindlichem Kunststoff hergestellt werden sollen. Ein solches insbesondere in Frage kommendes Gebiet ist die Herstellung von Flaschen aus thermoempfindlichem Kunststoff, die im Wege der Spritzung eines Vorformlings und dessen anschließender Aufblasung zur fertigen Flasche hergestellt werden sollen. Bei diesen Vorformlingen handelt es sich uni verhältnismäßig kleinvolumige Gegenstände, die mit höchster Genauigkeit in sehr großen Stückzahlen und möglichst schnell hintereinander herstellbar sein sollen. Die spezielle Problematik der Herstellung derartiger Kunststoffflaschen ist mit Ausnahme der Möglichkeit der Herstellung der Vorformlinge im Wege des Spritzgießens unter Verwendung von Mehrfach-Formwerkzeugen nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und daher hier auch nicht näher beschrieben.

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Gegenüber der auf Seite 9 ausdrücklich angesprochenen ersten Möglichkeit, die dem vorstehend zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht, besteht die zweite Möglichkeit darin, daß die Bohrung, die an die den Formwerkzeugen abgewandten Enden der unter einem Winkel zur Gesaratmasse-Bohrung verlaufenden Bereiche der Teilmasse-Bohrungen anschließt eine einzige und allen Teilmasse-Bohrungen gemeinsame Bohrung ist, die zugleich die Gesamtmasse-Bohrung ist.

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Claims

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P at enians prflc'he

T 1. !Verteiler für den Spritzgießmas se-St rom eines plastifizierten Kunststoffs der Plastifiziereinheit einer Spritzgießanlage zu mehreren Formwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (4) als zwischen die Plastifiziereinheit (1) und die Formwerkzeuge' (3) insbesondere austauschbar einzusetzende Platte (5, 6, 7, 8 bzw. 5, 6a, 6b

7, 8} ausgebildet ist, daß an dieser der Plastifiziereinheit (1) zugewandt eine einzige Gesamtmas se-Bohrung (18) zum Anschluß an die Plastifiziereinheit (l) und den Formwerkzeugen (3) zugewandt zürn Anschluß an diese je eine Teilmas se-Bohrung vorgesehen sind, daß die Teilmasse-Bohrungen zumindest in einem Teilbereich (20) als unter einem spitzen Winkel {ά. } zur Gesamtmas se-Bohrung (18) verlaufende Bohrungen ausgebildet sind und ihren Abschluß je in einer Düsenbohrung (28) finden und daß die Gesamtmasse-Bohrung (18), deren Übergang in die Teilmasse-Bohrungen und auch letztere staupunktfrei gestaltet sind.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Winkel {<k) verlaufenden Bereiche (20) der TeilmasserBohrungen unter einem Winkel (Λ.) im Bereich von 5 bis 45 , vorzugsweise von 15 bis 30 , zur Gesamtmasse-Bohrung (18) verlaufen.
3. Verteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (21) der unter einem Winkel (ct.") verlaufenden Bereiche (20) der Teilmasse-Bohrungen auf der Kegelmantelfläche eines gedachten

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Kegels oder auf einer gedachten, entsprechend vielseitigen Pyramide mit dem genannten Winkel ( 4 ) als halbem Scheitelwinkel angeordnet sind.
4. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Winkel (A) zur Gesamtmasse-Bohrung (IS) verlaufenden Bereiche (2"O) der Teilmas se-Bohrungen nach Erreichung eines dem Abstand (s) zwischen den Einspritzöffnungen der Spritzformwerkzeuge (3) entsprechenden Abstandes parallel zur Gesamtmasse-Bohrung (18) abgewinkelt sind.
5. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Durchmesser (D)r der parallelen Bereiche (25) der Teilmasse-Bohrungen, dem Durchmesser fd) deren unter einem Winkel (A) verlaufenden. Bereiche (20) und dem genannten Winkel (<ü) die Beziehung

Dir

GOS <Ü
6. Verteiler naqh irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerplatte (4) im Schnittpunkt der Achsen

(21) der unter einem Winkel ((L) zur Gesamtmas se -Bohrung (18) verlaufenden Bereiche (20) der Teilmasse-Bohrungen senkrecht zur Achse der Gesamtmasse-Bohrung (18) in zwei Teilplatten (5 und 6,7,8 bzw. 5 und 6a, 6b, 7, 8) unterteilt ist.'
7. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler- platte (4) in der Ebene der Übergänge der unter einem Winkel (<^ ) zur Gesamtmas se-Bohrung (18) verlaufenden Bereiche (20) der Teilmasse-Bohrungen in die zur Gesamtmasse-Bohrung (18) parallelen Bereiche (25) in zwei Teilplatten (5, 6 und 7, 8 bzw-.~5, 6a, 6b und 7,. 8) unterteilt ist.

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8. Verteiler nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die den Formwerkzeugen (3) abgewandten Enden, der unter einem Winkel (<£) verlaufenden Bereiche (20) der Teilmasse-Bohrungen eine ,Bohrung {1.8, bzw. 18a) anschließt, die den Durchmesser (D) der zur GesamtmasserBohrung. (18) parallelen Bereiche (25) der Teilmasse-Bqhrungen aufweist.', ' '> , ^;. ; .<"-■'■■': \. · " =
9. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerplatte (4) in Form von mindestens zwei Teilplatten (5, 6ä; 6b, 7, 8) ausgebildet ist, deren gemeinsame Trennebene (5 Q) :in,einem Bereich liegt, in dem dieGesamtmässe-Bohrung (18) bereits staupunktfrei in naehrere Teilmasse-Bohr-ungen (18a) aufgeteilt ist,, daß sich in der der Plastifiziereinheit (1) zugewandten Teilplatte (5, 6a).dieser Einheit zugewandt die Gesamtmasse-! Bohrung (18) und der zweiten Teilplatte (6b, 7, 8) zugewandt zur Gesamtmasse-Bohrung (18) parallele Bereiche (18a) der Teilmasse-Bohrungen-befinden, daß diese Bohrungsbereiche (18a) auf einem _., gemeinsamen Teilkreis (52) angeordnet sind und über zu ihnen konzentrische, sich gegenseitig,verschneidende und konische Erweite- . rung en (5 j ) in die Gesamtmasser-Böhrung, (18) übergehen, daß die Gesamtmasse-Bohrung (18) ihrerseits in Richtung axif die parallelen ^! Bereiche (18a) der Teilmasse-Bohrungen derart verjüngt ist, daß -die durch die Verjüngung (54 ) gebildete Fläche , mindestens nahezu tangential in die durch die Erweiterungen (5 ! ) der parallelen Bereiche (18a) der Teilmasse-Böhrungeh gebildeten Verschneidungskanten (53) übergeht,, wobei der Durchmesser (D₁) der Gesamtmasse-Bohrung (18) mindestens ebenso groß ist wie der doppelte Abstand (R) zwischen der¹ Achse" der Gesamtmasse-Bohrung (18) und dem von dieser am "weitesten entfernten Punkt ( ä) der Erweiterungen (S t) der parallelen Bereiche (18a) der Teilmasse-Bohrüngen in der Ebene des Ansatzes der Verjüngung ( 54) der Gesamtmas se-Bohrung (18), ,daß

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die parallelen Bereiche (!8a) der Teilmas se-Bphrungen an die unter. einem Winkel (öl) zur Gesamtmasse-Bohrung (18) -verlaufenden Be-... , reiche (20) der Teilmasse-Bohrungen anschließen und daß diese Bohrungsbereiche (20) in der zweiten Teilplatte (6b, 7, 8) angeordnet sind»
10. Verteiler nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Erweite-, rungen (si) der Teilmas se-Bohrungen (18a) als Kegel, insbesondere mit einem Scheitelwinkel von weniger als 90 , vorzugsweise von weniger als 60 , ausgebildet sind. ' - - ■ =
11. Verteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung (54 ) der Gesamtmasse-Bohrung (18) als Kegel ausgebildet ist.
12. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch _: gekennzeichnet, daß die Übergänge an den Enden der unter einem ; Winkel (<L) zur Gesamtmasse-Bohrung (18) verlaufenden Bereiche (2.0) der Teilmasse-Bohrungen mit einem Kegelkörperschleifwerkzeug (30) oder einem anderen Kegelkörperwerkzeug, dessen Kegel-Scheitelwinkel das Doppelte des genannten Winkels (Λ) mißt und dessen Maximal-Durchmesser dem Durchmesser (D) der jeweils anschließenden Bohrung (18a, 18, 25) entspricht, derart nachgearbeitet sind, däiß die zwischen benachbarten Teilmas se-Bohrungen liegende Fläche bzw. die genannten Übergänge eine in Hinblick auf die ankommenden bzw. abfließenden Masse-Ströme staupunktfreie Gestalt besitzen.
13. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen den Teilmas se-Bohrungen gelegenen Bereich des Verteilers (4) eine Kühleinrichtung (32) vorgesehen ist.,
14. Verteiler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Kühlstelle der Kühleinrichtung (32) insbesondere im Bereich unmittel-

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:. 23&4134

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bar hinter den stromaufwärts gelegenen Ausgangspunkten der unter einem Winkel (rf.) zur Gesamtmasse-Bohrung (18) verlaufenden Bereiche (20) der Teilmas se-Bohrungen gelegen ist.
15. Verteiler nach Anspruch 13 oder 14,. dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkapazität der Kühleinrichtung ausreichend groß ist, die Bildung von Kunststof£-"Brennernⁿ während des Spritzgießens zu verhindern.
16. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet," daß eine insbesondere Rapid-Kühleinrichtung (36) in dem außerhalb der Teilmasse-Bohrungen gelegenen Bereich der Verteilerplatte (4j vorgesehen ist. .
17. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem außerhalb der Teilmasse-Bohrungeii gelegenen Bereich der Verteilerplatte (4) eine Heizeinrichtung (39) vorgesehen ist* "_--_
IS. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche * dadurch gekennzeichnet, daß die zur Gesamtma&se-Bohrung (18); undden Formwerkzeugen (3J^ zugewandten Bereiche (25) deJT Teilmasse-Bohrungen von einer außerhalb derselben gelegenen Heizeinrichtung (42) umgeben sind. .. ;-"- -"."■". ^;.;. . " · ■ '" .■■"".. ■ ■ - - "--'""". ■'. .-"'.."."-"
19. Verteiler nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkapazität der Heizeinrichtung(en) (39 oder 42) ausreichend groß ist, ein "Einfrieren" der Verteilerplatte (4) zu verhindern. .
20. Verteiler nach Anspruch 17 und 18 öder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der beiden Heizeinrichtungen (39, 42) eine einzige Heizeinrichtung vorgesehen ist.

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21. Verteiler nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtungen (32, 36) und/oder die Heizeinrichtungen (39, 42) maschinell oder manuell hinsichtlich ihrer Kapazität regelbar sind.
22.. Verteiler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumeninhalt jeder einzelnen Teilmasse-Bohrung auf das Volumen eines einzelnen jeweils herzustellenden Gegenstands abgestimmt ist.
23. Verteiler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumeninhalt jeder einzelnen Teilmas se-Bohrung höchstens dem Fünffachen, vorzugsweise dem Dreifachen, des Volumens eines einzelnen herzustellenden Gegenstands entspricht.

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