DE4421638A1

DE4421638A1 - Einsatzkörper für eine Einspritzdüse einer Kunststoff-Spritzgußmaschine sowie Einspritzdüse

Info

Publication number: DE4421638A1
Application number: DE19944421638
Authority: DE
Original assignee: Schoeller Plast SA
Current assignee: Schoeller Arca Systems AG
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1995-02-02
Also published as: CH687068A5

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatzkörper für eine Einspritzdüse einer Kunststoff-Spritzgußmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einspritzdüse mit einem derartigen Einsatzkörper.

Im Kunststoff-Spritzguß wird oft die Schmelze nicht in zufriedenstellendem Ausmaß homogenisiert. Außerdem werden Farben und Pigmente und vor allem Farbstoffkonzentrate (sogenannte master batches), d. h. Kunststoffe mit hohem Farbanteil, die ungefärbter Schmelze zugemischt werden, nicht gut genug mit der Schmelze vermischt, so daß ungleiche Färbung, insbesondere Farbschlieren sowie Einschlüsse auftreten.

Diesen Schwierigkeiten wird oft mit speziellen Mischdüsen begegnet, die jedoch gravierende Nachteile mit sich bringen. So bewirken sie starken Druckabfall und können bei Verschmutzung schwer oder gar nicht gereinigt werden.

Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, schafft einen Einsatzkörper für Einspritzdüsen üblichen Aufbaus, welcher eine gründliche Durchmischung der Schmelze vor dem Einspritzen bewirkt. Er erzeugt im Gegensatz zu Mischdüsen geringen Druckabfall und ist auch leicht zu reinigen. Zudem ist er ein einfaches, äußerst stabiles Bauteil, das auch verhältnismäßig einfach und billig hergestellt werden kann.

Es wird außerdem eine Einspritzdüse angegeben, die einen derartigen Einsatzkörper umfaßt und im übrigen so auf ihn abgestimmt ist, daß eine optimale Wirkung erzielt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Einsatzkörpers, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das ausgangsseitige Ende des Einsatzkörpers nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einspritzdüse mit teilweise geschnittenem Einsatzkörper entsprechend Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das eingangsseitige Ende der Einspritzdüse nach Fig. 3.

Der Einsatzkörper 1 ist (Fig. 1, 2) von länglicher, rotationssymmetrischer Grundform, weist eine zylindermantelförmige Mantelfläche 2 auf und verjüngt sich eingangsseitig zu einer zentralen Kuppe 3. Am ausgangsseitigen Ende wird er von einer ebenen Standfläche 4 abgeschlossen, welche senkrecht zur Achse des Einsatzkörpers ausgerichtet ist. Ein an die Standfläche 4 anschließender Abschnitt der Mantelfläche 2 weist acht gleichmäßig über den Umfang verteilte Aufnahmeöffnungen 5 auf, welche radial nach innen laufen und in einen Ringkanal 6 münden, der, gegen die Standfläche 4 offen, eine Abgabeöffnung 7 bildet.

Über die Mantelfläche 2 ist eine Vielzahl von Mischnoppen 8 verteilt, welche als senkrecht von der Mantelfläche 2 abstehende Prismen über einer rhombischen oder quadratischen Grundfläche mit einer axial gerichteten Diagonale ausgebildet und in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind, so daß die Zwischenräume zwischen ihnen ein Netz von einander kreuz enden geraden oder - anders gesagt - einander paarweise mehrfach überschneidenden zickzackförmigen Kanälen bilden.

Der Einsatzkörper 1 ist massiv aus rostfreiem Stahl gefertigt. Die Oberfläche ist zum Schutz gegen Abrieb z. B. durch in der Schmelze enthaltene Glasfasern beschichtet, z. B. im ion-bonding-Verfahren nitriert. Die Mischnoppen 8 können bei der angegebenen Konfiguration einfach durch Herausfräsen der Zwischenräume hergestellt werden, da dieselben gerade und durchgehende Kanäle bilden.

Die rotationssymmetrische Einspritzdüse weist ein Kopfteil 9 auf mit einer daran anschließenden Hülse 10, die eine eingangsseitig offene zylindrische Ausnehmung 11 umgibt. Von einer Öffnung in der Mitte des Grundes der Ausnehmung 11 führt ein axialer Einspritzkanal 12 erst trichterförmig, dann mit gleichbleibendem Querschnitt durch das Kopfteil 9 nach außen. Die Öffnung ist von einer kreisringförmigen Stützfläche 13 umgeben, auf welcher die Standfläche 4 des Einsatzkörpers 1 abgestützt ist, dessen Abgabeöffnung 7 in den Einspritzkanal 12 mündet.

Der Einsatzkörper 1 sitzt mit geringem seitlichem Spiel in der Ausnehmung 11. Da keine Befestigung erforderlich ist, kann er ohne Schwierigkeiten - z. B. zur Reinigung - entfernt und wieder eingesetzt werden.

Im Einsatz wird die eingangsseitig einströmende Schmelze in die zwischen den Mischnoppen 8 liegenden Kanäle gepreßt - der Abstand zwischen den Mischnoppen und der seitlichen Begrenzungsfläche der Ausnehmung 11 ist deutlich geringer als deren Tiefe - und durch die vielfachen Überkreuzungen oder Überschneidungen gründlich durchmischt. Am Ende der Mantelfläche 2 strömt die Schmelze durch die Aufnahmeöffnungen 5 in den Ringraum 6, was eine weitere Durchmischung bewirkt, und durch die Abgabeöffnung 7 in den Einspritzkanal 12 und wird zur Spritzgußform weitergeleitet.

Die Einspritzdüse kann leicht in Maschinen unterschiedlichen Fabrikats und unterschiedlicher Bauart eingebaut werden.

Claims

1. Länglicher Einsatzkörper (1) für eine Einspritzdüse einer Kunststoff-Spritzgußmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß über seine zwischen einem eingangsseitigen Ende und einem ausgangsseitigen Ende liegende Mantelfläche (2) eine Vielzahl von Mischnoppen (5) verteilt ist.

2. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Mantelfläche (2) zylindermantelförmig ausgebildet ist und der Einsatzkörper (1) sich mindestens eingangsseitig stetig zu einer zentralen Spitze oder Kuppe (3) verjüngt.

3. Einsatzkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Mischnoppen (5) ein System von einander überschneidenden Kanälen bilden.

4. Einsatzkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle gerade und durchgehend ausgebildet sind.

5. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischnoppen (5) ein regelmäßiges Raster bilden.

6. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischnoppen (5) als etwa vertikal von der Mantelfläche (2) des Einsatzkörpers (1) abstehende Prismen ausgebildet sind.

7. Einsatzkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Grundflächen der Prismen Rhomben sind mit jeweils einer zur Längsrichtung des Einsatzkörpers (1) etwa parallelen Diagonale.

8. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er am ausgangsseitigen Ende eine quer zur Längsrichtung ausgerichtete Standfläche (4) aufweist.

9. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (2) im Bereich des ausgangsseitigen Endes mehrere über den Umfang verteilte Aufnahmeöffnungen (8) aufweist, welche mit einer zentralen Abgabeöffnung (7) am ausgangsseitigen Ende verbunden sind.

10. Einspritzdüse für eine Kunststoff-Spritzgußmaschine mit einem Einsatzkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Aufnahme des Einsatzkörpers (1) eine längliche, eingangsseitig offene Ausnehmung (11) aufweist, von der ausgangsseitig ein Einspritzkanal (12) nach außen führt.

11. Einspritzdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Begrenzungsfläche der Ausnehmung (11) mindestens im Bereich der Mischnoppen (5) den Einsatzkörper (1) mit höchstens geringem Abstand seitlich umgibt.

12. Mischdüse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund der Ausnehmung (11) eine Stützfläche (13) zur Abstützung des Einsatzkörpers (1) vorhanden ist.

13. Mischdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11) zylindrisch ausgebildet ist und der Einspritzkanal (12) vom Zentrum der ihn kreisringförmig umgebenden Stützfläche (13) ausgeht.