DE-102012101754-B4 - Spritzgießdüse mit von Führungsbuchsen geführten Verschlussnadeln und Spritzgießvorrichtung mit einer solchen

Abstract

Spritzgießdüse (1) für eine Spritzgießvorrichtung (100) zum Verarbeiten eines fließfähigen Materials (M), a) mit einem Düsenkörper (10), der ein hinteres Ende (11) und ein vorderes Ende (12) aufweist, wobei das hintere Ende (11) an eine Materialzuführung (110) und das vordere Ende (12) gegenüber einer Formangussplatte (120) anordenbar ist, b) mit wenigstens zwei Verschlussnadeln (21, 22, 23, 24), die den Düsenkörper (10) vom hinteren Ende (11) zum vorderen Ende (12) durchdringen, wobei für jede Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) am vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) eine separate Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) angeordnet ist, und wobei jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) eine axial zur jeweils zugehörigen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) ausgerichtete Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) zur Aufnahme der jeweiligen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) aufweist, c) mit einer Schmelzeführung (13) für das fließfähige Material (M), die vom hinteren Ende (11) zum vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) führt, wobei die Schmelzeführung (13) jeweils in die Durchgangsöffnungen (51, 52, 53, 54) der Verschlussnadeln (21, 22, 23, 24) mündet, und d) mit einer Heizvorrichtung (30), die am Düsenkörper (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) eine die Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) radial umfassende Dichtfläche (61, 62, 63, 64) aufweist, die dichtend zu einer Angussöffnung (121, 122, 123, 124) in der Formangussplatte (120) angeordnet ist.

Inventors

• Herbert Günther
• Siegrid Sommer
• Torsten Schnell

Assignees

• GÜNTHER HEISSKANALTECHNIK GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20120301

Claims (17)

1. Spritzgießdüse (1) für eine Spritzgießvorrichtung (100) zum Verarbeiten eines fließfähigen Materials (M), a) mit einem Düsenkörper (10), der ein hinteres Ende (11) und ein vorderes Ende (12) aufweist, wobei das hintere Ende (11) an eine Materialzuführung (110) und das vordere Ende (12) gegenüber einer Formangussplatte (120) anordenbar ist, b) mit wenigstens zwei Verschlussnadeln (21, 22, 23, 24), die den Düsenkörper (10) vom hinteren Ende (11) zum vorderen Ende (12) durchdringen, wobei für jede Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) am vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) eine separate Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) angeordnet ist, und wobei jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) eine axial zur jeweils zugehörigen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) ausgerichtete Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) zur Aufnahme der jeweiligen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) aufweist, c) mit einer Schmelzeführung (13) für das fließfähige Material (M), die vom hinteren Ende (11) zum vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) führt, wobei die Schmelzeführung (13) jeweils in die Durchgangsöffnungen (51, 52, 53, 54) der Verschlussnadeln (21, 22, 23, 24) mündet, und d) mit einer Heizvorrichtung (30), die am Düsenkörper (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) eine die Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) radial umfassende Dichtfläche (61, 62, 63, 64) aufweist, die dichtend zu einer Angussöffnung (121, 122, 123, 124) in der Formangussplatte (120) angeordnet ist.
2. Spritzgießdüse (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in eine separate Öffnung (14, 15, 16, 17) am vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) eingesetzt ist.
3. Spritzgießdüse (1) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in die jeweilige Öffnung (14, 15, 16, 17) am vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) eingesteckt ist.
4. Spritzgießdüse (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in der jeweilige Öffnung (14, 15, 16, 17) am vorderen Ende (12) des Düsenkörpers (10) axial telekopierbar gelagert ist.
5. Spritzgießdüse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sich die Schmelzeführung (13) im Bereich der Führungsbuchsen (41, 42, 43, 44) verzweigt.
6. Spritzgießdüse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) einen nicht parallel zur Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) verlaufenden Zuführungskanal (71, 72, 73, 74) aufweist, der in die Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) mündet und mit der Schmelzeführung (13) strömungsverbunden ist.
7. Spritzgießdüse (1) nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass in der Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) einer jeden Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) zwischen der Mündung (81, 82, 83, 84) des Zuführungskanals (71, 72, 73, 74) und dem hinteren Ende (11) des Düsenkörpers (10) eine Gleitdichtung (91, 92, 93, 94) ausgebildet ist, in der die jeweilige Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) axial verschiebbar gelagert ist.
8. Spritzgießdüse (1) nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass jede Gleitdichtung (91, 92, 93, 94) in axialer Richtung der zugehörigen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) von wenigstens einem Erweiterungsabschnitt (85, 86, 87, 88) unterbrochen ist, dessen Durchmesser jeweils größer ist als derjenige der Gleitdichtung (91, 92, 93, 94).
9. Spritzgießdüse (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass in der Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) einer jeden Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) zwischen der Mündung (81, 82, 83, 84) des Zuführungskanals (71, 72, 73, 74) und der vom hinteren Ende (12) des Düsenkörpers (10) abgewandten Seite der Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) eine Verschlussdichtfläche (95, 96, 97, 98) ausgebildet ist, die in einer Geschlossenstellung der zugeordneten Verschlussnadel (21, 22, 23, 24) mit dieser eine Dichtung ausbildet.
10. Spritzgießdüse (1) nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass der Durchmesser der Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) einer jeden Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) zwischen der Mündung (75, 76, 77, 78) des Zuführungskanals (71, 72, 73, 74) und der Verschlussdichtfläche (95, 96, 97, 98) größer ist als der Durchmesser der jeweiligen Verschlussnadel (21, 22, 23, 24).
11. Spritzgießdüse (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass der Zuführungskanal (71, 72, 73, 74) einer jeden Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) relativ zur Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) radial aus der jeweiligen Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) austritt.
12. Spritzgießdüse (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , dass die Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) und der Zuführkanal (71, 72, 73, 74) einer jeden Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in jeweils einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei die Dicke (B) der Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) senkrecht zur Ebene dem Durchmesser der Durchgangsöffnung (51, 52, 53, 54) und/oder des Zuführungskanals (71, 72, 73, 74) zuzüglich einer minimal notwendigen Wandstärke entspricht.
13. Spritzgießdüse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Führungsbuchsen (41, 42, 43, 44) verdrehgesichert im Düsenkörper (10) angeordnet sind.
14. Spritzgießdüse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in ihrem vorderen Bereich einen radial nach außen weisenden Flansch (25) aufweist, der gegenüberliegende abgeflachte Seitenflächen (251) aufweist, wobei jeweils zwei Führungsbuchsen (41, 42, 43, 44) mit ihren abgeflachten Seitenflächen (251) aneinander liegen.
15. Spritzgießvorrichtung (100) mit einer Spritzgießdüse (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hintere Ende (11) des Düsenkörpers (10) an der Materialzuführung (110) angeordnet ist, wobei das vordere Ende (12) des Düsenkörpers (10) gegenüber der Formangussplatte (120) angeordnet ist, und wobei jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) mit ihrer Dichtfläche (61, 62, 63, 64) jeweils dichtend in einer separaten Angussöffnung (121, 122, 123, 124) angeordnet ist.
16. Spritzgießvorrichtung (100) nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet , dass die Materialzuführung (110) einen Verteiler (111) umfasst.
17. Spritzgießvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 15 oder 16 , dadurch gekennzeichnet , dass jede Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) in ihrem vorderen Bereich einen radial nach außen weisenden Flansch (25) aufweist, und die Führungsbuchse (41, 42, 43, 44) von einem den Flansch (25) hintergreifenden Niederhalter (45, 46, 47, 48) an der Formangussplatte (120) festgelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießdüse mit Verschlussnadeln gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 15. Spritzgießdüsen werden gewöhnlich in der Kunststofftechnik eingesetzt. Sie bilden die Schnittstelle zwischen der heißen Maschinenseite und der kalten Werkzeugseite. Auf der heißen Maschinenseite wird eine Kunststoffschmelze bereitgestellt, die über einen Zuführkanal zur Spritzgießdüse geleitet wird. Über einen Durchgangskanal in der Spritzgießdüse wird die Kunststoffschmelze anschließend zu einer Kavität in der kalten Werkzeugseite geführt. Auf der Eingangsseite der Durchgangsöffnung ist die Spritzgießdüse üblicherweise an der Maschinenseite montiert. Werkzeugseitig sitzt die Spritzgießdüse mit ihrem vorderen Ende in oder vor der Angussöffnung einer Kavität. Hierdurch ist die Spritzgießdüse starken thermischen Spannungen ausgesetzt. Weitere wichtige Anforderungen an eine Spritzgießdüse sind eine hohe Druckstabilität sowie eine konstante und gleichmäßige Erwärmung der durchströmenden Schmelze. Zusätzlich muss das vordere Ende der Spritzgießdüse gegenüber der Werkzeugseite abgedichtet sein. Von zunehmender Bedeutung ist die Anordnung der Kavitäten innerhalb des Werkzeugs. Aufgrund steigender Materialkosten für die Werkzeuge und immer kleiner werdenden Spritzlingen wurden verschiedene Ansätze entwickelt, um den Abstand zwischen den Angussöffnungen zu reduzieren. DE 100 84 280 T5 zeigt eine Spritzgießvorrichtung mit mindestens einer beheizten Düse, die sich nach vorne in eine Düsenaufnahmebohrung einer gekühlten Formangussplatte hinein erstreckt. Dabei ist im Anspritzbereich ein Isolierspalt zwischen der beheizten Düse und der umgebenden gekühlten Formangussplatte vorgesehen. Die Spritzgießdüse hat ein vorderes Ende, ein hinteres Ende und mehrere gleichmäßig beabstandete Ventilnadelbohrungen, die vom hinteren Ende zum vorderen Ende verlaufen. In jeder Ventilnadelbohrung ist eine längliche Ventilnadel längsverschieblich angeordnet, die mittels eines Antriebs simultan zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegbar sind. Ferner ist in der Spritzgießdüse eine Schmelzebohrung vorgesehen, welche sich von einem zentralen Einlass am hinteren Ende bis zum vorderen Ende erstreckt. Dort ist in einem ausgesparten Sitz eine Ventilbuchse aufgenommen. Auch diese verfügt über gleichmäßig voneinander beabstandete Ventilnadelbohrungen, die fluchtend -zu den Ventilnadelbohrungen im Düsenkörper liegen. Entsprechend der Anzahl der Ventilnadeln verzweigt sich die Schmelzebohrung, wobei sich die einzelnen Schmelzebohrungen im vorderen Bereich diagonal nach außen erstrecken und jeweils in einer Ventilnadelbohrung der Ventilbuchse münden. Die einzelnen Schmelzebohrungen der Ventilbuchse münden schließlich in Nadeleinsätze welche von einer gemeinsamen am vorderen Ende des Düsenkörpers eingeschraubten Haltebuchse fixiert sind. Diese Haltebuchse fixiert ebenso die Ventilbuchse. Schließlich ist am vorderen Ende des Düsenkörpers eine Düsendichtung vorgesehen, insbesondere an der Haltebuchse. Diese Düsendichtung umfasst alle Nadeleinsätze und damit auch die Verschlussnadeln gemeinsam. Damit aber liegen die Verschlussnadeln in einem gemeinsam hydraulisch verbundenen Raum, was den Nachteil hat, dass die Nadeleinsätze innerhalb der Düsendichtung in einem gemeinsamen Sumpf liegen. Dies führt zu negativen thermischen Einflüssen und unsauberen Angusspunkten. Ein weiterer Nachteil ist die gemeinsame Anordnung und Festlegung der Nadeleinsätze. Hierdurch können thermische und fertigungstechnisch bedingte Toleranzen nicht individuell ausgeglichen werden. WO 2009/049419 A1 betrifft ebenfalls eine Spritzgießdüse mit mehreren Verschlussnadeln. Sie hat einen außenbeheizten Düsenkörper mit einem hinteren Ende und einem vorderen Ende. Das hintere Ende ist an eine Materialzuführung angeschlossen, während das vordere Ende gegenüber einer Formangussplatte liegt. Wenigstens zwei Verschlussnadeln durchdringen den Düsenkörper vom hinteren Ende zum vorderen Ende, wobei die Bohrungen im Düsenkörper für die Verschlussnadeln gleichzeitig als Schmelzekanal dienen. Am vorderen Ende des Düsenkörpers ist für jede Verschlussnadel eine separate Führungsbuchse vorgesehen. Jede dieser Führungsbuchsen hat eine axial zur jeweils zugehörigen Ventilnadel ausgerichtete Durchgangsöffnung. Letztere dient der Aufnahme der jeweiligen Verschlussnadel und zur Führung der Schmelze. Ferner sitzt jede Führungsbuchse in einer separaten Ausnehmung am vorderen Ende des Düsenkörpers. In dieser Ausnehmung wird jede Führungsbuchse von einer eingeschraubten Haltebuchse gehalten, die eine radiale Dichtfläche aufweist. Diese korrespondiert mit einer Dichtfläche auf der temperierten Werkzeugseite. Auf diese Weise ist die Spritzgießdüse gegenüber jeder einzelnen Angussöffnung abgedichtet. Von Nachteil hierbei ist der relativ große der Platzbedarf der Halteringe. Insbesondere durch die vorgesehene Verschraubung der Halteringe im