DE1802369A1

DE1802369A1 - Spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE1802369A1
Application number: DE19681802369
Authority: DE
Inventors: Ephraim Natkins
Original assignee: Apl Corp
Current assignee: Apl Corp
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1969-10-02
Also published as: GB1166407A; US3491408A; FR1585571A

Description

Beschreibung Spritzgießvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Ventilen, von denen jedes in einem in eine Hohlform mündenden Zuftihrkanal £r den zu spritzenden Werkstoff angeordnet ist und ein bewegbare Ventilglied umfaßt, und mit jedem Ventilglied zugeordneten, dieses zwischen seiner Schließstedlung und seiner öffnungestellung bewegenden Vorrichtungen.
Aus rUnden der Wirtschaftlichkeit und zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades ist es erwUnscht, bei einer derartigen Spritzgießvorrichtung eine große Zahl von durch Ventile gesteuerten Meisen zum Einspritzen von Werkstoff in Hohlformen zu verwenden. Zur Herstellung gleichmäßiger Formteile mit einer solchen Vorrichtung ist es erforderlich, daß die Durchflußmengen an den verschiedenen Düsen gleich groß sind, bzw. einem vorbestimmten Normalwert entsprechen0 Bei den bis jetzt gebräuchlichen Vorrichtungen wird die maximale Öffnung der verschiedenen Ventile, die die Zufuhr des Werkstoffes über die Düsen der Hohlformen steuern, durch die Einstellung von Federn bestimmt, mittels derer die bewegbaren Ventilglieder der verschiedenen Ventile in Richtung auf die geschlossene Stellung vorgespannt werden. Diese bekannte Maßnahme erweist sich als unbefriedigend, da nicht alle Federn die gleichen Eigenschaften haben, und da auch die Arbeitsbedingungen variieren. In der Praxis ist es bei der Benutzung der bekannten Spritzgießvorrichtungen unter wechselnden BetriebsbedXgungen nicht möglich, bei allen aufeinander folgenden Arbeitsspielen die Durchflußmengen des zu spritzenden Werkstoffes genau zu steuern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend geschilderten Nachteile der bis jetzt bekannten Vorrichtungen zu vermeiden. Insbesondere sollen mit der Erfindung außerordentlich zuverlässige Vorrichtungen geschaffen werden, mittels derer die Durchflußmengen des zu formenden Werkstoffes durch die Ventile einem vorbestimmten Normalwert angepaßt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Spritzgießvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die-Vorrichtungen steuerbar sind und daß jedem Ventilglied ein die Bewegung des Ventilgliedes in Öffnungsrichtung begrenzender, einstellbarer Anschlag zugeordnet ist0 Da jeder Anschlag unabhängig von den den anderen Ventilgliedern zugeordneten Anschlägen einstellbar ist, können die Durchflußmengen, mit denen der Werkstoff über die Ventile zugeführt wird, wenn sich die Ventilteile in ihrer Offnungsstellung befinden, einzeln entsprechend einem vorbestimmten Normalwert eingestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, im Längsschnitt, wobei sich das gezeigte Ventil in seiner Schließstellung befindet.
Fig. 2 entspricht Fig. 1, zeigt jedoch das Ventil in seiner Cfinungsstellung.
Fig. 3 ist eine verkleinerte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung, die mehrere der in Fig. 1 und 2 gezeigten Konstruktionen umfaßt.
In SigQ 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der er--indungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Verteilerleitung 12 mit einem Verteilerkanal 14. pie Achsen der Verteilerleitung 12 und des kanals 14 verlaufen parallel zueinander im rechten viinkel zur Zeichenebene von Fig. 1. Mehrere Einlaßkanäle verbinden den Verteilerkanal 14 mit Ventilkanälen, die in einer entsprechenden Anzahl vorgesehen sind. In Fig. 1 erkennt man z.B. einen Einlaßkanal 16, der den Verteilerkanal 14 mit einem Ventilkanal 18 verbindet.
Das Hindurchströmen des unter Druck stehenden zu formenden xVerKstoffs durch den Ventilkanal 18 wird -dureh ein Ventilteil 20 geregelt, das eine Ventilspitze 22 umfaßt, ferner einen ersten kegelstumpfförmigdn Abschnitt 24, einen ersten chaftabschnitt 26 von relativ kleinem Durchmesser, einen zweiten ke£,'elstumpfförmigen Abschnitt 28 und einen zweiten Schaftabschnitt 30 von relativ großem Durchmesser.
Die Ventilspitze 22 und der erste kegelstumpfförmige Abschnitt 24 des Ventilteils 20 arbeiten mit enger Passung mit einem Düseneinsatz 32 zusammen, der eine zu dem Ventilteil passende bohrung besitzt, wenn das Ventil geschlossen ist0 Der Düseneinsatz 32 wird gegenüber dem Verteiler 12 durch ein Halteteil 32a und ein Abstandsteil 32b in der richtigen Lage gehalten. Ist das Ventil geschlossen, kann der zu ormende werkstoff nicht durch die Einspritzöffnung 34 der Hohlform strömen.
Das Ventilteil 20 wird in Richtung auf seine geschlossene Stellung durch eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 36 vorgespannt, deren hinteres Ende sich an einer Scheibe 38 abstützt, während sich ihr vorderes Ende an einer Platte 40 abstützt. Das Ventilteil 20 hat eine solche Länge, daß dann, wenn die Ventilspitze 22 und der erste kegelstumpfförmige Abschnitt 24 fest in die Bohrung 33 des Düseneinsatzes 32 eingreifen, ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 42 am hinteren Ende des Ventilteils 20 um einen kleinen Betrag über die Rückseite bzw. die untere Stirnfläche eines Abstandsstücks 44 hinausragt, das eine Öffnung 46 besitzt, durch die hindurch sich der zweite SchaCtabschnitt 30 des Ventilteils 20 erstreckt. Daher kann die Druckfeder 36 das Ventilteil 20 vorspannen und es fest in seiner Schließstellung halten.
Die Kraft, mit der die Druckfeder 36 das Ventilteil 20 in Richtung auf seine Schließstellung vorspannt, ist eine Funiction der Steifigkeit der leder und der Einstellung einer Gewindebuchse 50 mit einem Außengewinde 52, das mit einem Innengewinde 54 eines Halteteils 56 zusammenarbeitet, das an dem Verteiler 12 befestigt ist.
Die Gewindebuchse 50 ist an ihrem hinteren Ende mit einer echskantmutter 98 versehen, so daß sie u ihre Längsachse gedreht werden kann, um die Scheibe 38 einzustellen, mit der die Gewindebuchse zusammenarbeitet, so daß auch das hintere Ende der Druckfeder 36 entsprechend eingestellt wird. Nachdem die Gewindebuchze 50 richtig eingestellt worden ist, kann man sie gegen jede unbeabsichtigte Verstellung dadurch sichern, daß man mehrere Kleinmachrauben 60 festzieht, die in Uewindebohrungen 62 des Halteteils 56 eingeschraubt sind.
Die bis jetzt beschriebene Konstruktion dient dazu, das Ventilteil 20 zwangsläufig in seiner vorderen Stellung bzw.
der Schließstellung zu halten. Gemäß der Erfindung ist jedoch auch eine Vorrichtung vorgesehen, durch die das Ventilteil 20 auch in seiner hinteren Stellung bzw. der Öffnungsstellung zwangsläuSig festgehalten wird.
Um die Bewegung des Ventilteils 20 in Richtung auf seine Öffnungsstellung zwangsläufig zu begrenzen, ist ein Gewindestift 64 mit einem Gewinde 66 vorgesehen, der mit einer Gewindebohrung 68 der Gewindebuchse 50 zusammenarbeitet.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 10 in ihrer Öffnungsstellung, bei der die Ventilspitze 22 und der erste kegelstumpfförmige Abschnitt 24 des Ventilteils 20 durch einen Abstand von der dazu passenden Bohrung 33 des Düseneinsatzes 32 getrennt sind. Bei dieser Stellung kann der zu formende Werkstoff in der durch Pfeile angedeuteten Weise in einen Hohlraum 70 einströmen, der durch einen Kern 72 der Porm und ein äußeres Formteil 74 abgegrenzt ist.
Die Geschwindigkeit, mit der der zu formende Werkstoff in die Hohlform lQ einströmt, wenn sich das Ventilteil 20 in seiner Öffnungsstellung befindet, ist eine Funktion des Ausmaßes der Hückwärtsbewegung des Ventilteils 20. Gemäß der Erfindung wird die strecke, längs deren sich das Ventilteil 20 nach hinten bewegen kann, durch die Einstellung des Gewindestiftes 64 genau bestimmt. Der Gewindestift 64 ist z.B, mit einem Schlitz 76 versehen, damit er um seine Längsachse gedreht werden kann, um ihn längs seiner Achse in der einen oder anderen Richtung zu bewegen und einzustellen, so daß der Widerstand, der dem Strömen des zu formenden werkstoffs in der Nähe der bohrung 33 entgegengesetzt wird, genau geregelt werden kann. Das Ventilteil 20 kann auf beliebige Weise in Richtung auf seine Offnungsstellung bewegt werden; bei dem hier beschriebenen Ausfünrungsbeispiel wird das Ventilteil durch den Druck bewegt, den der zu formende ;erlstoft anfänglich aul den kegelstumpf:t'örmien Abschnitt 28 ausübt, und wenn das Ventilteil beginnt, sich in Richtung auf seine Offnungsstellung zu beween, wird diese Bewegung auch durch den Druck unterstützt, den der zu formende Werkstoff auf den kegelstumpfförmigen Abschnitt 24 ausübt. enn der zu formende Werkstoff unter einem den Druck der Atmosphäre überschreitenden Druck steht, ist der Werkstoff bestrebt, das Ventilteil 20 in Richtung auf seine Offnungsstellung zu bewegen, da der zweite Schaftabschnitt 30 des Ventilteils 20 an seinem hinteren Ende nicht dem Druck des zu formenden Werkstoffs aussetzt ist. Da die verschiedenen Abschnitte des Ventilteils 20 unterschiedliche Durchmesser haben, wird dann, wenn das Ventilteil einem Überdruck ausgesetzt wird, eine Kraft erzeugt, die auf das Ventilteil wirkt und der durch die Druckfeder 36 ausgeübten Kraft entgegengesetzt ist.
Das Ventilteil 20 hat allgemein die Form einer Stange, der Gewindestift 64 ist ebenfalls allgemein stangenförmig, und das Ventilteil und der Gewindestift sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet. ei dieser Anordnung läßt sich der maximale Öffnungsquerschnitt des Ventils mit dem Ventilteil 20 auf sehr einfache und genaue Weise einstellen, und die Sinstellvorrichtung ist für Störungen nicht anfällig.
Sig. 3 zeigt schematisch das Zusammenwirken mehrerer Düseneinsätze 32A, 32B, 32C ... 32N mit in einer entsprechenden Anzahl vorgesehenen Formen 74A, 74B, 740 ... 74N.
Das Hindurchströmen des zu formenden llerkstoffs durch die verschiedenen Düseneinsätze wird jeweils durch das zugehört ge Ventilteil geregelt, dessen Stellung bei der vollständig geöffneten Stellung durch die Einstellung des betreffenden der Gewindestifte 64A, 64B, 64C ... 64N bestimmt ist. Die Yurchflußmengen, mit denen die verschiedenen Ventile von dem zu formenden Werkstoff durchströmt werden, wenn sich die Ventilteile in ihrer Offnungsstellung befinden, können auf einfache gleise durch Verstellen der Gewindestifte 64A, 64B, 64C ... 64N genau auf einen vorbestimmten ert eingestellt werden.
Die erfindung sieht somit eine neuartige und sehr zweckmäßige Vorrichtung vor, die die wirtschaftliche Erzeugung großer Stückzahlen von @egenständen mit im wesentlichen gleichartigen digenschaften unter Anwendung des Spritzverfahrens oder des Spritz- und Blasverfahrens erleichtert. Durch die Erfindung wird eine Hauptursache für das Entstehen fehlerhafter Erzeugnisse beseitigt, und gleichzeitig wird eine erhebliche Steigerung der Geschwindigkeit und des Xqirkungsgrades des Herstellungsprozesses erzielt.
Anstelle der in i . 3 bei P schematisch angedeuteten Druckerzeugungsvorrichtung kann man auch andere Vorrichtungen benutzen, um den Druck des zu formenden Jerkstofts in dem Ventilkanal 18 zu erhönen. Ferner braucht das Ventilteil 20 keine Abschnitte von unterschiedlichem Durchmesser auf zu weisen, und man kann eine Vorrichtung vorsehen, mittels deren das Ventilteil 20 zwangsläufig bewegt und in seine Öffnungestellung gebracht wird.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche lo Spritzgießvorrichtung mit mehreren Ventilen, von denen jedes in einem in eine Hohlform mündenden Zuführkanal für den zu spritzenden Werkstoff angeordnet ist und ein bewegbares Ventilglied umfaßt, und mit jedem Ventilglied zugeordneten, dieses zwischen seiner Schließstellung und seiner Öffnungsstellung bewegenden Vorrichtungen, dadurch g ek e n n -z e i c h n e t , daß die Vorrichtungen ateuerbar sind und daß jedem Ventilglied ein die Bewegung des Ventilgliedes (20) in Öffnungsrichtung begrenzender, einstellbarer Anschlag (64) zugeordnet ist.
2, Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtungen zum Bewegen jedes Ventilgiedes (20) eine in ihrer Vorspannung einstellbare, das Ventilglied in Schließrichtung drUckende Feder (36) umfassen, daß das Ventilglied zwei Abschnitte (26, 30) verschiedenen Durchmessers hat und an seinem der Ventilöffnung (33) benachbarten Ende kleineren Durchmessers sowie am Ubergangsbereich zum Abschnitt (30) des größeren Durchmessers von dem unter Überdruck stehenden, zu spritzenden Werkstoff beaufschlagt ist, während es am anderen Ende mit dem größeren Durchmesser von der Atmosphäre beaufschlagt ist.
3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Ventilglied die Form einer Stange (20) hat, daß jeder Anschlag von einem mit der Stange (20) koaxialan Gewindebolzen (64) gebildet ist, daß die Stange (20) und der Gewindebolzen (64) bei voll geöffnetem Ventil (24, 33) aneinander anliegen, daß der Gewindebolzen (64) in ein mit Innengewinde versehenes Halteteil (50) eingeschraubt und durch Verdrehen darin in Öffnungs- bzw. Schließrichtung des Ventils (24, 33) einstellbar ist.

L e e r s e i t e