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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf für eine Spritzgiessmaschine mit einer Verschlussdüse die einen den Düsenkanal verschliessbaren Ventilschieber aufweist, der mittels einer Betätigungseinrichtung durch die
Relativbewegung des Spritzkopfes gegenüber einer Spritzform aus der Verschlussstellung in die Offenstellung bringbar ist, in der eine Durchlassöffnung des Ventilschiebers mit dem Düsenkanal fluchtet.
Die Spritzköpfe herkömmlicher Spritzgiessmaschinen sind häufig mit Nadelventilen od. dgl. versehen (vgl. deutsche Patentschrift Nr. 1174053 oder Nr. 1135161). Nachteilig an diesen Ventilen ist, dass sie häufig gewundene Düsenkanäle aufweisen, die entsprechend schlechte Strömungseigenschaften besitzen. Zwar ist es aus der deutschen Patentschrift Nr. 1197610 bereits bekanntgeworden, ein Schieberventil zu verwenden, bei dem in der Offenstellung die Durchlassöffnung des Ventilschiebers mit dem Düsenkanal fluchtet. Schieberventile bieten den Vorteil viel günstiger Strömungseigenschaften, sind jedoch nicht so einfach betätigbar, wie diese etwa bei einer Konstruktion nach der deutschen Patentschrift Nr. 1174053 der Fall ist.
Dort trifft nämlich bei der
Bewegung des Spritzkopfes ein Teil des Ventils auf eine Betätigungsfläche der Spritzform, wobei durch die
Relativbewegung von Spritzkopf und Form auf einander zu die Betätigung des Ventiles unmittelbar erfolgt. Dies ist natürlich bei einem Ventil leicht möglich, bei dem der Verschlusskörper in der gleichen Richtung zu bewegen ist, wie Spritzkopf bzw. Spritzform. Für Schieberventile der eingangs genannten Art ist diese Möglichkeit nicht ohne weiteres gegeben, so dass auch bei der bekannten Spritzgiessmaschine für die Betätigung dieses Schieberventiles eine verhältnismässige aufwendige und komplizierte Betätigungseinrichtung erforderlich war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgiessmaschine der eingangs genannten Art mit allen Vorteilen eines Schieberventiles zu schaffen, bei dem dennoch die Betätigungseinrichtung einfach ausgebildet sein kann. Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass die Betätigungseinrichtung in an sich bekannter Weise eine Steuerfläche, vorzugsweise an der Spritzform aufweist, die in der Bahn eines Betätigungsteiles für den quer zum Düsenkanal bewegbaren Ventilschieber bei Annäherung des Spritzkopfes an die Spritzform angeordnet ist.
Dadurch ist mit verhältnismässig einfachen Mitteln eine Betätigung des Ventiles zu erzielen, ohne dass deshalb gute Eigenschaften verloren gehen. Wenn von der Bewegung des Spritzkopfes gesprochen wurde, so ist hierunter stets eine Relativbewegung von Spritzkopf und Form zueinander bzw. voneinander zu verstehen, wobei wahlweise der Spritzkopf oder die Spritzform oder auch beide bewegbar sein können.
Im einfachsten Falle ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Steuerfläche der Spritzform als Schrägfläche für einen am Ventilschieber vorgesehenen federbelasteten Stösselkopf mit einer balligen Strinfläche ausgebildet ist, und dass vorzugsweise diese Stirnfläche mit Rollen, Walzen od. dgl. versehen ist, um die unter Umständen sehr hohe Gleitreibung zu vermindern. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, dass ausser den Ventilschieber selbst, praktisch keine bewegbaren Teile vorgesehen sind.
Bei Verwendung eines erfindungsgemäss betätigten Schieberventiles tritt allerdings ein Problem auf. Von Zeit zu Zeit bzw. bei Änderung des Kunststoffmaterials muss nämlich das in der Maschine befindliche Material entfernt werden. Da nun die Betätigung normalerweise über die Betätigungsfläche der Spritzform erfolgt und daher das Bewegungsänderungsgetriebe verhältnismässig robust ausgebildet ist, insbesondere aber dann, wenn die Verschiebung des Ventilschiebers entgegen Federkraft erfolgen muss, sind die Betätigungskräfte relativ hoch, so dass das Ventil von Hand aus zum Reinigen der Maschine nicht verstellt werden kann.
Um dieses Problem zu lösen, wird gemäss einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Ventilschieber in seiner Verschlussstellung kükenartig drehbar ist und einen zweiten Durchlasskanal aufweist, dessen Achse in einer zur Achse des ersten Durchlasskanals etwa senkrechten Ebene angeordnet ist und in fluchtende Lage mit dem Düsnekanal bringbar ist, wobei vorzugsweise in beiden Drehstellungen des kükenartigen Schiebers Rasten vorgesehen sind. Dadurch ist die automatische Betätigung des Schieberventiles im Betrieb durch die Form und die händische Betätigung beim Reinigen gesichert. Eine Schwierigkeit kann lediglich sich durch das Platzproblem ergeben, weil zum händischen Drehen des Ventilschiebers ein verhältnismässig grosses Drehmoment, somit ein grosser Hebelarm erforderlich ist.
Für diesen Hebelarm ist aber normalerweise während des Betriebes der Maschine kein Platz vorhanden. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Stösselkopf des Ventilschiebers mehrkantig ausgebildet und mittels eines Schlüssels drehbar ist. Auf diese Weise kann während des normalen Betriebes der Schlüssel entfernt sein, wogegen er zum öffnen während der Reinigung angesetzt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig. 1 zeigt von einer erfindungsgemässen Spritzgiessmaschine den Spritzkopf mit dem Ventil und die Spritzform teilweise im Schnitt. Fig. 2 zeigt den zugehörigen Ventilschieber in einer Ansicht gemäss dem Pfeil II der Fig. 1. Fig. 3 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer der Fig. 1 ähnlichen Darstellung. Fig. 4 ist eine Ansicht entsprechend dem Pfeil IV in Fig. 1.
Eine im einzelnen nicht dargestellte Spritzgiessmaschine weist in üblicher Weise einen Spritzkopf--l-- auf, der an seinem Vorderende einen Düsenkanal --2-- aufweist. Der Spritzkopf--l--ist relativ zu einer Spritzform--3--bewegbar, von der lediglich der Teile mit einem Einfüllkanal--4--dargestellt ist.
Erfindungsgemäss weist der Spritzkopf--l--zum Verschliessen des Düsenkanales--2--ein Schieberventil--5--mit einem Ventilschieber --6-- auf. Der Ventilschieber --6-- hat in für Schieberventile herkömmlicherweise einen Durchlasskanal--7--, der in der in Fig.
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seiner Endlage mittels eines Bundes --9-- am Körper des Spritzkopfes--l--ab. Die Druckfeder--S-- ihrerseits ist zwischen dem Spritzkopf--l--und einem Åals Mehrkantkopf ausgebildeten Nockenfolger
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verspannt,Nocken folgerfläche --13-- an der Anlaufschrägfläche --11-- auf, wobei bei weiterer Bewegung des Spritzkopfes--l--auf den Einfüllkanal--4--zu der Ventilschieber --6-- aus der dargestellten Verschlussstellung in die Offenstellung gelangt, in der der Düsenkanal --2-- mit dem Durchlasskanal --7-des Ventilschiebers --6-- fluchtet, so dass die Kanäle --2,
4 und 7--in einer Linie liegen und in bekannter Weise das dem Spritzkopf --1-- zugeführte Kunststoffmaterial in die Form --3-- eingeführt werden kann.
Da sich zwischen den beiden Flächen--11, 13--unter Umständen erhebliche Reibkräfte und eine hohe Abnutzung ergeben kann, ist wenigstens eine der beiden Flächen, im dargestellten Ausführungsbeispiel die Nockenfolgerfläche--13--mit Rollen--14-- (vgl. Fig. 2) ausgestattet. Gegebenenfalls kann auch der Mehrkantkopf--10--mittels eines Gewindes verstellbar mit dem Ventilschieber --6-- verbunden sein, um gegebenenfalls Abnutzungen ausgleichen zu können bzw. eine Justierung der Offenstellung des Ventilschiebers vornehmen zu können.
Da die normale Betätigung des Ventilschiebers --6-- über die Fläche--11--der Spritzform--3-- erfolgt und hiebei unter Umständen grosse Kräfte zu überwinden sind, ist zweckmässig der Ventilschieber--6-kükenartig ausgebildet und drehbar. Hiezu ist eben der Mehrkantkopf--10--vorgesehen, der eine Verdrehung
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Verschlussstellung der Ventilschieber --6-- um etwa 900 verdreht, so fluchtet der zweite Durchlasskanal --15-- mit dem Düsenkanal--2--, so dass Material aus dem Inneren des Spritzkopfes --1-- entfernt werden kann.
Um die beiden Drehstellungen zu kennzeichnen und gegebenenfalls auch zu sichern, sind ihnen
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Rastvertiefung ist in nicht dargestellter Weise der andern Drehstellung des Ventilschiebers --6-- zugeordnet und bezüglich der Längsachse des Schiebers --6-- gegenüber der Vertiefung --17-- um 90 versetzt. Der Bund--9--ist am Ventilschieber --6-- in nicht dargestellter beliebiger Weise befestigt.
In Fig. 3 sind Teile gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Unterschiedlich
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--18-- der--l-- in Querschnitt etwa T-förmiger Winkelhebel--20--, der an einer am Spritzkopf--l--befestigten Achse--21--drehbar gelagert ist. Der Winkelhebel --20-- liegt mit einem Arm--22--am Mehrkantkopf --10-- des Ventilschiebers --6-- auf und ist durch einen Ansatz-23-- (gegebenenfalls aber auch durch eine nicht dargestellte, ihn im Uhrzeigersinn belastende Feder) gegen ein ungewolltes Abheben von der Oberfläche des Mehrkantkopfes--10--gesichert.
Bei der Bewegung des Spritzkopfes --1-- auf die Spritzform --3-- zu, schlägt letztlich der andere Arm--24--des Winkelhebels--20--an einer Betätiguungsfläche --25-- der Spritzform --3-- an,
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bewegt.
Bei manchen Materialien ist es vorteilhaft, wenn der Düsenkanal--2--während des Spritzens und damit
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--1-- und Form --3-- stetsSchrägfläche--11--aus der Bahn des Nockenfolgers--10--gebracht werden.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedene Ausführungformen möglich. So ist zwar in beiden dargestellten Ausführungsbeispielen der Ventilschieber --6-- entgegen der Wirkung der Feder--8--in seine Offenstellung verschiebbar. Gerade aber bei Verwendung eines Winkelhebels --20-- wäre es denkbar, dass der Arm--22--den Kopf--10--gabelförmig umklammert, so dass der Ventilschieber --6-- formschlüssig
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--20-- geführt--26-- kann auch der Durchlasskanal--15--schlitzförmig ausgebildet sein,
so dass trotz Axialverschiebung des Ventilschiebers --6-- durch die Schrägfläche--11--noch immer ein Teil dieses sich in Axialrichtung des Schiebers-6--erstreckenden Schlitzkanales-15-mit dem Düsenkanal-2-fluchtet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spritzkopf für eine Spritzgiessmaschine mit einer Verschlussdüse die einen den Düsenkanal verschliessbaren Ventilschieber aufweist, der mittels einer Betätigungseinrichtung durch die Relativbewegung des Spritzkopfes gegenüber einer Spritzform aus der Verschlussstellung in die Offenstellung bringbar ist, in der eine
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die Betätigungseinrichtung (10, 11 ; 20,25) in an sich bekannter Weise eine Steuerfläche (11 ; 25), vorzugsweise an der Spritzform (3) aufweist, die in der Bahn eines Betätigungsteiles (10 ; 24) für den quer zum Düsenkanal bewegbaren Ventilschieber (6) bei Annäherung des Spritzkopfes (1) an die Spritzform (3) angeordnet ist.
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