DE7718446U1

DE7718446U1 - Einspritzduese fuer das spritzgiessen von thermoplastischen kunststoffen in heisskanalwerkzeugen

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Publication number: DE7718446U1
Application number: DE19777718446
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2394231A7

Description

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Einspritzdüse für das !Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen in Heißkanalwerkzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzdüse für das Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen in Heißkanalwerkzeugen, mit einem im wesentlichen konischen Düsenkörper, einer den Düsenkörper umfassenden Vorkammerbuchse sowie einer Verteilerplatte, die mit der Vorkammerbuchse form- und kraftschlüssig verbunden ist.

Beim Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen erlauben Heißkanalwerkzeuge bekanntermaßen einen raschen und weitgehend automatischen Fertigungsablauf. Außerdem können mit solchen Werkzeugen die Angußpunkte an den Spritzlingen äußerst klein gehalten werden* Vielfach befriedigen jedoch die dabei verwendeten Einspritzdüsen nicht in jeder Hinsicht. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere dort, wo der Kunststoff die Düsenspitze verläßt und durch die Bohrung in der Vorkammerbuchse in den Formhohlraum eintritt, die kritische Stelle dieser Systeme liegt. Einerseits muß die Temperatur der Düsenspitze so hoch sein, daß die Spritzgußmasse noch fließfähig bleibt, andererseits muß aber die der Formhöhlung zugewandte Fläche der Vorkammerbuchse so kalt sein, daß sich der eingespritzte Kunststoff daran abkühlen kann. Forderungen, die mit bekannten Einspritzdüsen aus Kupferlegierungen bislang nur teilweise erfüllt werden konnten bzw. hohen regelungstechnischen Aufwand verlangten.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, das Spritzgießen in Heißkanalwerkzeugen zu vereinfachen und zugleich eine für die optimale Verarbeitung verschiedener Thermoplaste ausreichende Temperaturdifferenz zwischen Düsenspitze und der dem Formhohlraum zugewandten Fläche der Vorkammerbuchse sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einer Einspritzdüse der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß gelobt durch eine koaxial zum Düsen-

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körper angeordnete, feststehende Nadel, die mit ihrem zylindrischen und mindestens zwei Verteilerkanäle enthaltenden Fuß an der Verteilerplatte anliegt und deren Spitze bis unmittelbar an die Anschnittbohrung der Vorkammerbuchse heranreicht.

Es ist zwar bereits bekannt, an den Angußstellen von Spritzgußwerkzeugen Ventilnadeln einzubauen, die mit ihrer Spitze die Angußbohrungen verschließen, so daß bei entsprechender Gestaltung der Nadelspitzen die Angußstellen des Spritzgußteils geformt, d.h. flach oder auch muldenförmig eingedrückt werden können. Die durch Federn vorgespannten Fließnadeln sind dabei in der Verteilerplatte längs verschiebbar gelagert. Infolge des notwendigen Spiels zwischen Nadelschaft und -führung kann jedoch auch Spritzgußmasse am Nadelschaft entlang zur Rückseite des Verteilers gelangen, sich dort festsetzen und im ungünstigsten Fall die Nadelbewegung blockieren. Darüber hinaus ist es auch nicht möglich, über diese Nadeln der bei Heißkanalwerkzeugen kritischen Stelle zwischen Düsenspitze und Vorkammerbuchse gezielt Wärme zuzuführen.

Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Einspritzdüse in einfacher Weise der Düsenspitze über die feststehende Nadel so viel Wärme zugeführt, daß die Anschnittbohrung nicht einfrieren kann. Gleichzeitig wird aber auch die Vorkammerbuchse an ihrer Stirnseite vor überhitzung geschützt und damit die an Spritzlingen verschiedentlich festgestellte wellige Oberfläche vermieden. Die Einspritzdüse zeichnet sich ferner durch einfachen Aufbau aus und ist äußerst unempfindlich gegenüber Störungen.

Der Düsenkörper sowie die in ihm zentrierte Nadel liegen fest an der Verteilerplatte an um möglichst viel Wärme aufnehmen zu können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Düsenkörper in die Verteilerplatte eingeschraubt ist. Dadurch wird die Nadel mit ihren zylindrischen und zweckmäßigerweise kaskadenförmig erweiterten Fuß gleichzeitig an der Verteilerplatte festge-

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klemmt. Die Vorkammerbuchse umschließt den im wesentlichen konischen Düsenkörper so, daß zwischen beiden ein kleiner Spalt entsteht. Dieser Spalt füllt sich bei Inbetriebnahme des Werkzeuges mit Kunststoff, der dort verbleibt und als Wärmeisolator wirkt.

Im allgemeinen besteht die Vorkammerbuchse aus vergütetem Stahl. Für Nadel und Düsenkörper hat sich dagegen ein Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Beriliumkupfer, insgesamt als zweckmäßig erwiesen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt das Verhältnis D/d zwischen Durchmesser D der Bohrung des Düsenkörpers und Durchmesser d des Schafts der Nadel etwa 1,2 bis etwa 2, wodurch die Fließwiderstände besonders klein gehalten werden können.

Beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Gemäß Figur 1 besteht die Einspritzdüse aus einem im wesentlichen konischen Düsenkörper 2, der mit einer ebenen Stirnfläche an der Verteilerplatte 1 anliegt bzw. festgeklemmt ist. Der Düsenkörper besitzt eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 9 für die Aufnahme einer Nadel 3. über den mindestens 2, vorteilhaft 2 bis 8 Verteilerkanäle 6 enthaltenden Fuß 5 der Nadel erfolgt ihre Zentrierung im Düsenkörper. Dabei kann der Düsenkörper auch in die Verteilerplatte eingeschraubt sein (Figur 2). Mit 7 ist die den Düsenkörper 2 umfassende, ebenfalls an der Verteilerplatte 1 anliegende und mit ihr form- und kraftschlüssig verbundene Vorkammerbuchse bezeichnet. Die Vorkammerb^hse enthält in Verlängerung der Nadel 3 eine Anschnittbohrung 8, an die die Spitze 4 der Nadel unmittelbar heranreicht. Die Übereinstimmung der Zentren von Nadelspitze und der Anschnittbohrung wird dadurch erreicht, daß die Koordinaten der Verteilerplatte

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und der Verteilerkanäle auf Istzustand bei Betriebstemperatur vorausberechnet werden. Die Abweichungen in der Praxis sind nicht größer als die Bearbeitungsgenauigkeit und haben auf die Punktion der Einspritzdüsen keinen nachteiligen Einfluß.

BASF Aktiengesellschaft
Zeichn.

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Claims

Schutzansprüche

1. Einspritzdüse für das Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen in Heißkanalwerkzeugen, mit einem im wesent« liehen konischen Düsenkörper, einer den Düsenkörper umfassenden Vorkammerbuchse sowie einer Verteilerplatte,

,α, ^di^e Mit ^der Vorkammerbuchse form- und kraftschlüssig ver- *^ bunden ist, gekennzeichnet durch eine koaxial zum Düsenkörper (2) angeordnete feststehende Nadel (3), die mit ihrem zylindrischen und mindesten? zwei Verteilerkanäle (6) enthaltenden Fuß (5) an der Verteilerplatte (1) anliegt und deren Spitze (4) bis unmittelbar an die Anschnittbohrung (8) der Vorkammerbuchse (7) heranreicht.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Verhältnis D/d zwischen Durchmesser D der Bohrung des Düsenkörpers (2) und Durchmesser d des Schaftes der Nadel (3) etwa 1,2 bis etwa 2 beträgt.

O 3. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (5) der Nadel (3) kaskadenförmig erweitert ist.

4. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (5) der Nadel (3) an der Verteilerplatte (1) festgeklemmt ist.

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