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DE10321355B4 - Nozzle for injecting plasticized elastomers - Google Patents

Nozzle for injecting plasticized elastomers Download PDF

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DE10321355B4 DE10321355A DE10321355A DE10321355B4 DE 10321355 B4 DE10321355 B4 DE 10321355B4 DE 10321355 A DE10321355 A DE 10321355A DE 10321355 A DE10321355 A DE 10321355A DE 10321355 B4 DE10321355 B4 DE 10321355B4
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Abstract

The nozzle is mounted on a cold runner block between a plasticizing unit and molding tool(150). A needle(74) which closes the nozzle outlet(75), forms the nozzle outlet end of an insert(70). The insert is moved axially in the main flow channel by an external drive unit and incorporates has a material flow channel(72). The insert drive unit comprises a short stroke cylinder(160) connected via rods(40) to a holding ring(50) outside the nozzle body(3). The holding ring surrounds the nozzle body close to the insert(70) and can be moved axially. Bolts(77) arranged radial to the nozzle axis have inward facing ends extending into a ring-shaped recess(76) in the insert. The flow channel in the insert ends in bores(73) which enter an outer nozzle ring(2) prior to the start of the needle area(74). The outer nozzle ring comprises a conical threaded ring which either screws onto the front end of the nozzle body or is an integral part of it. Temperature control channels incorporated in the nozzle body permit heating and cooling up to the front of the nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zum Einspritzen plastifizierter Elastomere über eine Angussöffnung in eine Kavität eines Spritzgießwerkzeugs, wobei die Düse an einem Kaltkanalblock montiert ist, der zur Verteilung des in einem Plastifizieraggregat plastifizierten Materials zwischen dem Plastifizieraggregat und dem Spritzgießwerkzeug angeordnet ist, die Angussöffnung (75) durch eine Nadel (74) verschließbar ist, die das düsenöffnungsseitige Ende eines axial im Düsenkörper (3) verschiebbaren und einen Materialförderkanal (71, 72) aufweisenden Einsatzes (70) ist, wobei für die Verschiebebewegung ein externer Antrieb vorgesehen ist und der Einsatz (70) und die Nadel (74) eine bauliche Einheit bilden.The invention relates to a nozzle for injecting plasticized elastomers via a gate into a cavity of an injection mold, wherein the nozzle is mounted on a cold runner block, which is arranged for distributing the plasticized in a plasticizing plastic material between the plasticizing and the injection mold, the gate ( 75 ) through a needle ( 74 ), which closes the nozzle-opening-side end of an axially in the nozzle body ( 3 ) and a material conveying channel ( 71 . 72 ) use ( 70 ), wherein an external drive is provided for the displacement movement and the insert ( 70 ) and the needle ( 74 ) form a structural unit.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Düse, wie sie in der DE 2336099 A1 beschrieben ist, obwohl diese Düse nicht an einen Kaltkanalblock anmontiert ist.The invention is based on a nozzle, as in the DE 2336099 A1 although this nozzle is not mounted on a cold runner block.

Bei dieser vorbekannten Düse ist ein axial verschiebbarer Einsatz mit einem Material führenden Kanal vorgesehen. Darüber hinaus weist diese Düse einen externen Antrieb für die axiale Bewegung des Einsatzes auf. Dieser externe Antrieb besteht aus einem Hebel, der mittels eines Zahntriebes die axiale Bewegung des Einsatzes bewirkt.at this prior art nozzle is an axially movable insert with a material-carrying channel intended. About that In addition, this nozzle has a external drive for the axial movement of the insert. This external drive exists from a lever, the means of a pinion axial movement of the insert causes.

Der Kraftansatz des Hebels ist jedoch dabei einseitig, so dass die Belastung des Einsatzes unsymmetrisch ist, wodurch eventuell Verkantungen des Einsatzes, auf jeden Fall aber ein größerer Verschleiß desselben zu gewärtigen ist.Of the Power approach of the lever is, however, one-sided, so that the load of the insert is asymmetrical, whereby possibly tilting of the Use, but in any case a greater wear of the same to face is.

Darüber hinaus ist die Nadel in den Einsatz einschraubbar, also nicht integraler Bestandteil des Einsatzes, der somit kompliziert und aufwendig in der Herstellung ist, wobei weiterhin zu beachten ist, dass die Geometrie des Einsatzes (Differentialkolben) ebenfalls zu einer aufwendigeren Herstellung führt.Furthermore The needle is screwed into the insert, so not integral Part of the use, which is thus complicated and expensive in the production is, whereby furthermore it is to be noted that the geometry the use (differential piston) also to a more complex Manufacturing leads.

Weiterhin ist aus der DE 4014244 C2 eine an einen Kaltkanalblock anmontierte Düse bekannt, bei der die Geometrie umgekehrt ist wie bei der zuvor besprochenen.Furthermore, from the DE 4014244 C2 a nozzle mounted on a cold runner block is known in which the geometry is reversed as in the previously discussed.

Die Düsennadel durchdringt den gesamten Düsenkörper, wobei sie im Bereich des Düsenkörpers Abflachungen aufweist, die die nadelseitigen Wände der Kanäle für das über den Kanal antransportierte plastifizierte Material bilden.The nozzle needle penetrates the entire nozzle body, wherein they flatten in the area of the nozzle body has, which transported the needle-side walls of the channels for the over the channel forming plasticized material.

Der Aufbau einer derartigen Düse ist kompliziert, die Gestaltung der Nadel produktionsmäßig aufwendig und die Materialführung ungünstig.Of the Structure of such a nozzle is complicated, the design of the needle production consuming and the material guide unfavorable.

Schließlich ist aus dem DE 7323461 U1 eine Düse mit einer Verschlussnadel bekannt, wobei diese Nadel zwar mit einem Ring in Verbindung steht, der mittels einer Feder die Düsennadel gegen die Düsenöffnung drückt und den Düsenraum verschließt. Beim Spritzgießvorgang baut sich ein Druck im Düsenraum auf, der die Düsennadel gegen die Kraft der Feder zurückdrückt. Die Bewegung der Nadel ist somit direkt mit dem Spritzvorgang gekoppelt.Finally, from the DE 7323461 U1 a nozzle with a closure needle known, said needle is indeed in communication with a ring which presses the nozzle needle against the nozzle opening by means of a spring and closes the nozzle chamber. In the injection molding process, a pressure builds up in the nozzle chamber, which pushes back the nozzle needle against the force of the spring. The movement of the needle is thus directly coupled with the injection process.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass angusslos gespritzt werden kann und wobei die Krafteinleitung für die Nadelbewegung um den Düsenkanalumfang symmetrisch erfolgt.Of the Invention is therefore based on the object, a nozzle of the above so-called form so that spritzlos can be injected and wherein the force introduction for the needle movement around the nozzle channel circumference symmetrical.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch, dass der Antrieb für die Verschiebebewegung des axial im Düsenkörper (3) verschiebbaren Einsatzes (70) ein Kurzhubzylinder ist, der über außerhalb des Düsenkörpers (3) angeordnete Stangen (40) mit einem Haltering (50) verbunden ist, der den Düsenkörper (3) in Höhe des Einsatzes (70) umgibt und auf dem Düsenkörper (3) axial verschiebbar gelagert ist, wobei im Haltering (50) mehrere Bolzen (77) radial zur Düsenmittelachse angeordnet sind und mit ihren nach innen weisenden Enden in einen ringförmigen Einstich (76) im Einsatz (70) hineinragen.The invention solves this problem according to the characterizing part of patent claim 1, characterized in that the drive for the displacement movement of the axially in the nozzle body ( 3 ) sliding insert ( 70 ) is a short-stroke cylinder, the outside of the nozzle body ( 3 ) arranged rods ( 40 ) with a retaining ring ( 50 ), which connects the nozzle body ( 3 ) in the amount of the mission ( 70 ) and on the nozzle body ( 3 ) is mounted axially displaceable, wherein in the retaining ring ( 50 ) several bolts ( 77 ) are arranged radially to the nozzle center axis and with their inwardly facing ends in an annular groove ( 76 ) in use ( 70 protrude).

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind Betätigung der Verschlussnadel und die Materialführung von einander getrennt. Der die Nadel aufweisende Einsatz wird innen durchströmt. Im Bereich des Materialflusses sind keine Dichtungen eingesetzt.By the embodiment of the invention are activity the valve pin and the material guide separated from each other. The needle-containing insert is flowed through inside. In the area of Material flow are no seals used.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass kein Angussabfall anfällt, da das Werkstück direkt mit der Düse angespritzt wird.Farther there is the advantage that no sprue waste arises since the workpiece directly with the nozzle is injected.

Durch die Betätigung des Kurzhubzylinders ziehen die Stangen den Haltering und den mit dem Haltering formschlüssig verbunden Einsatz zurück, wodurch die Nadel aus der Angussöffnung nach hinten weggefahren wird, wodurch der Spritzvorgang begonnen werden kann. Zum Verschließen der Angussöffnung erfolgt der Vorgang in umgekehrter Richtung.By the operation of the short-stroke cylinder, the rods pull the retaining ring and the the retaining ring form-fitting connected insert back, causing the needle from the gate moved backwards, whereby the injection process started can be. To close the sprue opening the process takes place in the reverse direction.

Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass der Material fördernde Kanal im Einsatz in Bohrungen endet, die vor dem Beginn des Nadelbereichs im Düsenmundstück münden.According to claim 2 is provided that the material-conveying channel in use in Bores terminate, which open in the nozzle mouthpiece before the beginning of the needle area.

Wesentlich hierbei ist, dass der Einsatz und die Nadel eine bauliche Einheit bilden, wodurch es -wie bereits oben erwähntmöglich ist, dass Materialführung (durch den Einsatz) und Betätigung der Verschlussnadel von einander getrennt sind.Essential Here, the insert and the needle are a structural unit form, as already mentioned above, that material guide (by the insert) and actuation the valve pin are separated from each other.

Die Düsenöffnung befindet sich im Düsenmundstück, dass gemäß Anspruch 3 durch einen konisch ausgebildeten Gewindering gebildet sein kann, der auf das vordere Ende des Düsenkörpers aufschraubbar ist, so dass in diesem Zustand ein konischer Raum gebildet wird, der einerseits durch die konischen Wände des Gewinderings und rückseitig durch die vordere Stirnseite des Einsatzes gebildet ist. Das Düsenmundstück kann aber auch mit dem Düsenkörper eine Einheit bilden (Anspruch 4).The Nozzle opening is located itself in the nozzle mouthpiece that according to claim 3 may be formed by a conical threaded ring, the screwed onto the front end of the nozzle body is, so that in this state a conical space is formed, on the one hand by the conical walls of the threaded ring and back through the front end of the insert is formed. The nozzle mouthpiece can but also with the nozzle body one Form unity (claim 4).

Das plastifizierte Material aus dem Kaltkanal gelangt zunächst in den Kanal, in dem der Einsatz verschiebbar geführt ist und von hier in den Einsatz selbst und durch die Bohrungen vor der Nadel in den Raum im Düsenmundstück.The plasticized material from the cold runner first enters the channel in which the insert is slidably guided and from here into the Use yourself and through the holes in front of the needle in the room in the nozzle mouthpiece.

Wie bereits oben ausgeführt sind zur Verhinderung der Vulkanisation von plastifiziertem Material im Kaltkanal im Kaltkanalblock Temperiermedien führende Kanäle vorgesehen. Damit das Material nicht vorzeitig in der Düse aushärtet, ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, dass auch im Düsenkörper Kanäle zur Führung eines Temperiermediums vorgesehen sind, wodurch eine Temperierung der Düse bis in den vorderen Bereich der Düse erfolgt.As already stated above are to prevent the vulcanization of plasticized material in the Cold runner in the cold runner block tempering media leading channels provided. So the material not prematurely in the nozzle cures is according to claim 5 provided that also in the nozzle body channels for guiding a Tempering medium are provided, whereby a temperature of the Nozzle up in the front area of the nozzle he follows.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung dargestellt und erläutert.The Invention is illustrated below with reference to a drawing and explained.

Es zeigt:It shows:

1: Düse im Schnitt 1 : Nozzle in section

In der 1 ist eine an einem Kaltkanalblock 120 angeflanschte Düse dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Kaltkanalblock 120, ist durch eine Isolierplatte 130 von einer Heizplatte 140 getrennt, die wiederum am Formwerkzeug 150 anliegt. Es handelt sich bei der Düse 1 um eine sogenannte Nadelverschlussdüse. Die Düse 1 besteht in ihren wesentlichen Teilen aus einem Düsenmundstück 2, einem Düsenkörper 3, einem Montageflansch 4, der am Kaltkanalblock 120 anmontiert wird.In the 1 is one on a cold runner block 120 flanged nozzle shown and generally with the reference numeral 1 Mistake. The cold runner block 120 , is through an insulating plate 130 from a hot plate 140 separated, in turn, on the mold 150 is applied. It is at the nozzle 1 around a so-called needle valve nozzle. The nozzle 1 consists in its essential parts of a nozzle mouthpiece 2 a nozzle body 3 , a mounting flange 4 , on the cold runner block 120 is mounted.

Wie sich aus der Figur ergibt, bildet das Düsenmundstück 2 einen konisch ausgebildeten, integralen Bestandteil 110, des Düsenkörpers 3. Im Düsenkörper 3 ist ein durchgängiger zylindrischer Kanal 5 vorgesehen, in dem düsenmundstückseitig ein Einsatz 70 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Einsatz 70 weist einen materialführenden Kanal auf, der aus einem zylindrischen Bereich 72 besteht, wobei der zylindrische Bereich 72 in Öffnungen 73 endet, die aus dem Einsatz 70 in das Düsenmundstück 2 münden, und zwar in dem Bereich, in dem der Einsatz 70 in eine an den Einsatz 70 angeformte Verschlussnadel 74 übergeht. Die Verschlssufnadel 74 verschließt bzw. gibt frei die Angussöffnung 75.As can be seen from the figure, forms the nozzle mouthpiece 2 a conical, integral component 110 , the nozzle body 3 , In the nozzle body 3 is a continuous cylindrical channel 5 provided, in the nozzle mouthpiece side use 70 is arranged axially displaceable. The use 70 has a material-carrying channel, which consists of a cylindrical area 72 exists, with the cylindrical area 72 in openings 73 ends, from the use 70 into the nozzle mouthpiece 2 lead, in the area in which the mission 70 in one to the use 70 molded valve pin 74 passes. The Envelope Needle 74 Closes or releases the sprue opening 75 ,

Im Bereich des zylindrischen Kanals 72 ist eine Ringnut 76 in den Umfang des Einsatzes 70 eingeschnitten, in die Bolzen 77 hineinreichen, welche radial in einem Haltering 50 angeordnet sind. Der Haltering 50 ist auf einer Führung 78 auf dem Düsenkörper 3 in axialer Richtung verschiebbar. Hierzu ist der Haltering 50 über Stangen 40 mit einer Halteplatte 30 verbunden, an der ein Kurzhubzylinder 160 befestigt ist.In the area of the cylindrical channel 72 is an annular groove 76 in the scope of the mission 70 cut into the bolts 77 extend radially in a retaining ring 50 are arranged. The retaining ring 50 is on a tour 78 on the nozzle body 3 displaceable in the axial direction. For this purpose, the retaining ring 50 over bars 40 with a holding plate 30 connected to the a short-stroke cylinder 160 is attached.

Das plastifizierte Material gelangt in den Düsenkörper 3, und von dort in den Einsatz 70.The plasticized material enters the nozzle body 3 , and from there into use 70 ,

Durch Betätigen des Kurzhubzylinders 160 ziehen die Stangen 40 die. Halteplatte 50 zusammen mit dem Einsatz 70 nach hinten, wodurch die Nadel 74 aus der Angussöffnung 75 wegfährt und somit der Zugang des plastifizierten Materials über die Öffnungen 73, das Düsenmundstück 2 und die Angussöffnung 75 in die Werkzeugkavität 170 gelangen kann.By pressing the short-stroke cylinder 160 pull the rods 40 the. Retaining plate 50 along with the use 70 backwards, reducing the needle 74 from the gate 75 moves away and thus the access of the plasticized material through the openings 73 , the nozzle mouthpiece 2 and the gate 75 into the tool cavity 170 can get.

Claims (5)

Düse zum Einspritzen plastifizierter Elastomere über eine Angussöffnung in eine Kavität eines Spritzgießwerkzeugs, wobei die Düse an einem Kaltkanalblock montiert ist, der zur Verteilung des in einem Plastifizieraggregat plastifizierten Materials zwischen dem Plastifizieraggregat und dem Spritzgießwerkzeug angeordnet ist, die Angussöffnung (75) durch eine Nadel (74) verschließbar ist, die das düsenöffnungsseitige Ende eines axial im Düsenkörper (3) verschiebbaren und einen Materialförderkanal (71, 72) aufweisenden Einsatzes (70) ist, wobei für die Verschiebebewegung ein externer Antrieb vorgesehen ist und der Einsatz (70) und die Nadel (74) eine bauliche Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Verschiebebewegung des axial im Düsenkörper (3) verschiebbaren Einsatzes (70) ein Kurzhubzylinder ist, der über ausserhalb des Düsenkörpers (3) angeordnete Stangen (40) mit einem Haltering (50) verbunden ist, der den Düsenkörper (3) in Höhe des Einsatzes (70) umgibt und auf dem Düsenkörper (3) axial verschiebbar gelagert ist, wobei im Haltering (50) mehrere Bolzen (77) radial zur Düsenmittelachse angeordnet sind und mit ihren nach innen weisenden Enden in einen ringförmigen Einstich (76) im Einsatz (70) hineinragen.A nozzle for injecting plasticized elastomers via a gate into a cavity of an injection mold, the nozzle being mounted on a cold runner block arranged between the plasticizing unit and the injection mold for distributing the plasticized material in a plasticizing unit, the gate (10). 75 ) through a needle ( 74 ), which closes the nozzle-opening-side end of an axially in the nozzle body ( 3 ) and a material conveying channel ( 71 . 72 ) use ( 70 ), wherein an external drive is provided for the displacement movement and the insert ( 70 ) and the needle ( 74 ) form a structural unit, characterized in that the drive for the displacement movement of the axially in the nozzle body ( 3 ) sliding insert ( 70 ) is a short-stroke cylinder, which is located above the nozzle body ( 3 ) arranged rods ( 40 ) with a retaining ring ( 50 ), which connects the nozzle body ( 3 ) in the amount of the mission ( 70 ) and on the nozzle body ( 3 ) is mounted axially displaceable, wherein in the retaining ring ( 50 ) several bolts ( 77 ) are arranged radially to the nozzle center axis and with their inwardly facing ends in an annular groove ( 76 ) in use ( 70 protrude). Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Material fördernde Kanal (72) im Einsatz (70) in Bohrungen (73) endet, die vor dem Beginn des Nadelbereichs (74) im Düsenmundstück (2) münden.Nozzle according to claim 1, characterized in that the material conveying channel ( 72 ) in use ( 70 ) in holes ( 73 ), which ends before the beginning of the needle area ( 74 ) in the nozzle mouthpiece ( 2 ). Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenmundstück (2) durch einen konisch ausgebildeten Gewindering gebildet ist, der auf das vordere Ende des Düsenkörpers (3) aufschraubbar ist.Nozzle according to claim 2, characterized in that the nozzle mouthpiece ( 2 ) is formed by a conical threaded ring, which on the front end of the nozzle body ( 3 ) can be screwed on. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenmundstück (2) integraler Bestandteil des Düsenkörpers (3) ist.Nozzle according to claim 2, characterized in that the nozzle mouthpiece ( 2 ) integral part of the nozzle body ( 3 ). Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Düsenkörper (3) Kanäle zur Führung eines Temperiermediums vorgesehen sind, wodurch eine Temperierung der Düse bis in den vorderen Bereich der Düse erfolgt.Nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the nozzle body ( 3 ) Channels are provided for guiding a tempering medium, whereby a temperature of the nozzle takes place into the front region of the nozzle.
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