CONTROL ACTUATED NEEDLE VALVE CLOSURE FOR INJECTION NOZZLES IN INJECTION MOULDS

Abstract: The closure needle enters with its end remote from the injection nozzle into a bore in the piston, provided on both sides with piston-rod attachments, of a drive cylinder to which pressure medium can be applied on both sides. The end of the closure needle is fastened in the piston bore, where a stop acting in the closing direction is provided for it. A screw from the outer end of the outer piston-rod attachment can be screwed into a threaded bore in the end of the closure needle, bearing against a stop in the outer piston-rod attachment which is effective in the opening direction. <IMAGE>

Description: Zwangsgesteuerter Nadelverschluss für Spritzdüsen in Spritzgiessformen Die Erfindung betrifft einen zwangsgesteuerten Nadel verschluss fr Spritzdusen in Spritzgiessfcrmen, bei dem die Verschlussnadel mit ihrem der Spritzdüse abgewandten Ende in eine Bohrung im beidseitig mit Kolbenstangenansätzen versehenen Kolben eines beidseitig mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Antriebszylinders eingreift und in diesem befestigt ist. Bei einem bekannten Nadelverschluss der genannten Art (DE-OS 31 40 711) ist der Kolben mit einer durchgehenden Bohrung versehen, die vom von aussen zugängigen Ende des äusseren Kolbenstangenansatzes ausgehend mit einem Innengewindeabschnitt sehen ist. Die Verschlussnadel selbst ist an ihrem hinteren Ende hit einem Aussengewinde versehen und mit diesem von aussen in den Kolben einschraubbar. Über das Gewinde werden die öffnung und Schliesskraft übertragen. Mit Hilfe des Gewindes ist eine axiale Verstellung der Verschlussnadel im Kolben möglich. Eine Arretie- rung erfolgt über eine Kontermutter, die stirnseitig gegen den äusseren Kolbenstangenansatz anliegt. Es ist weiter ein Nadelverschluss bekannt, bei dem der Kolben des Hydraulikzylinders einseitig mit einem Kolbenstangenansatz versehen ist. Die Verschlussnadel ist hierbei an ihrem hinteren Ende mit einem zylindrischen Kopf versehen, der in eine vom hinteren Ende des Kolbens ausgehenden Senkbohrung liegt und darin durch einen Gewindestopfen gehaltert ist. Durch den Gewindestopfen und die ringförmige Schulter am Boden der Senkung werden die S < hliess- kraft und die Öffnungskraft auf die Verschlussnadel übertragen. Bei Mehrfach-Spritzgiessformen, bei denen die Einzelformen jeweils mit einem Nadelverschluss versehen sind, insbesondere sogenannten Preform-Spritzgiessformen, sind die Spritzköpfe jeweils mit gesonderten elektrischen Heizelementen versehen. Weitere Heizelemente sind in der Verteilerplatte vorgesehen. Die Heizelemente sind in Spritzgie$formen Versenleisselemente. Sie unterliegen daher periodischen Inspektionen. Zur Durchführung dieser Inspektionen muss der Heisskanalbereich freigelegt werden. Zu diesem Zweck muss die Platte, in bzw. an der die einzelnen Antriebszyiinder befestigt sind, von der übrigen Form gelöst werden. Die die Antriebszylinder tragende Platte kann dabei bei den bekannten Nadelverschlüssen mit einseitigem Kolbens tangen- ansatz nur gemeinsam mit den Verschlussnadeln demontiert werden, wenn nicht vorher die Antriebszylinder einzeln demontiert und die Nadeln mit den Kolben entnommen werden. Bei der Ausführung mit beidseitigen Kolbenstangenansätzen können die Verschlussnadeln zwar nach aussen herausgenommen werden. Es ist hier aber ein Montageraum von mindestens der Länge der Verschlussnadeln erforderlich. In beiden Fällen muss für eine Demontage der Heisskanal aufgeheizt werden. Beim Abnehmen der Platte mit den Verschlussnadeln muss diese zu den anderen Platten der Form genau geführt sein. Eine Montage mit an den Antriebszylindern befestigten Verschlussnadeln ist in der Praxis nicht möglich. Weit schwieriger gestaltet sich noch die Demontage bei Versagen von Heizelementen in Bereichen des Heisskanals, die zu einem Einfrieren der Nadeln führt. In diesem Fall ist eine Demontage der Platte mit dem Antriebs zylinder im allgemeinen nur mit einem Abreissen der Nadeln möglich. Aufgabe der Erfindung ist es, einen tsadelverschluS der genannten Art so auszubilden, dass eine einfache Demontage und Remontage zur Durchführung von Inspektionsarbeiten bzw. zur Beseitigung von Fehlern aller Art chne Aufheizen der Form möglich ist. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass in der Kolbenbohrung ein in Schliessrichtung wirksamer Anschlag für das äussere Ende der Verschl'#rr.az vorgesehen ist, und dass vor äusseren Ende des äusseren Kolbenstangenansatzes eine Schraube in eine Gewindebohrung im Ende der Verschlussnadel einsnhraubWar ist, die gegen einen in Öffnungcrictung wirksamen Anschlag anliegt. Zweckmässige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Nadelverschlusses ist noch darin zu sehen, dass bei der Demontage und Remontage die normalerweise als Hydraulikzylinder ausgebildeten Antriebszylinder selbst nicht geöffnet zu werden brauchen und damit Ölverschmutzungen vermieden werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrie ben, die einen Längsschnitt durch einen der beiden Teile einer Mehrfach-Spritzgiessform im Bereich zweier benachbarter Spritzköpfe zeigt. In der Zeichnung sind zwei aneinander lösbar befestigte Platten 2, Li einer Mehrfach-Spritzgiessform dargestellt, die in der Ebene 6 aneinander anliegen und in dieser Ebene voneinander trennbar sind. Die beiden Platten 2 und e gehören normalerweise zum maschinenfesten Teil der Spritzgiessform. Die Platte 2 kann dabei gleichzeitig Befestigungsplatte sein. der Platte 2 sind Hydraulikzylinder 8 angeordnet, die in Bohrungen 10 eingesetzt sind. Die Befestigung erfolgt jeweils mit Hilfe eines in die Platte 2 eingelassenen Befestigungsflansches 12. Der Hydraulikzylinder 8 ist mit einem beidseitig beaufschlagbaren Kolben 14 versehen, der beidseitig mit einem Kolbenstangenansatz 16 bzw. 18 versehen ist. Der Zylinder ; ist auf der Innenseite einstückig mit einem Zylinderdeckel 20 versehen. Auf der Aussenseite ist ein Zulinderdeckel 22 vorgesehen, der aussen mit einer, Gewinde 24 versehen ist, mit dem er in eine Gewindebohrung 26 gegen einen Anschlag 20 verschaubbar ist. In den Zylinderdeckeln 20 und 22 sind in üblicher Weise Kolbenstangendichtungen angeordnet. Der Hydraulikzylinder ist mit Anschlüssen 30, 32 versehen, die zu Ringkanälen am Umfang des Zylinders führen, die in bekannter Weise mit Kanälen in der Platte 2 verbunden sind, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Ringkanäle sind gegeneinander in der Bohrung 10 über O-Ringe abgedichtet. I: Kolben 14 ist eine vom Ende des inneren Kolbenstangenansatzes 16 ausgehende Bohrung 34 vorgesehen, die vor einer Ringschulter 36 endet, die hier im Bereich des äusseren Kolbenstangen Ansatzes 18 liegt. In diese Bohrung greift das Befestigungsende 38 einer Verschlussnadel 140 ein. Im Bereich der Schulter 36 ist die Bohrung 34 so ausgebildet, dass das Befestigungsende 38 der Verschlussnadel radial geführt ist. Im übrigen Abschnitt der Bohrung 34 ist die Yerschlussnadel 40 radial ungeführt. Vom von aussen frei zugängigen Ende des äusseren Kolbenstangenansatzes 18 ausgehend ist eine Senkbohrung 42 vorgesehen, deren Boden gleichfalls eine ringförmige Schulter 44 bildet. Im Bereich zwischen den Schultern 36 und 1414 ist eine Bohrung 46 vorgesehen, durch die eine vorzugsweise als Imbusschraube ausgebildete Schraube 48 in eine axiale Gewindebohrung 50 im Befestigungsende 38 der Verschlussnadel einschraubbar ist. Über die Schraube wird die Verschlussnadel mit der Stirnseite des Befestigungsendes 38 gegen die Schulter 36 gezogen, so dass vom Kolben 14 die nach unten gerichteten Schliesskräfte auf die Verschlussnadel übertragen werden, während über die trit ihrem Kopf auf der Schulter aufliegende Schraube 48 die Offnungskräfte auf die Verschlussnadel übertragen werden. In der Platte 4 sind in entsprechenden Bohrungen in bekannter Weise die Spritzköpfe 52 untergebracht. Diese Spritzköpfe sind mit einem Heisskanal 54 versehen, durch den mittig die Verschluss- nadel 40 hindurchgeführt ist, die mit ihrem Verschlussteil 56 in einen Angussring 58 eingreift. Von der gegenüberliegenden Seite der Platte 14 sind in diese Formelemente 59 eingelassen, die auf der Aussenseite mit einer Formmulde 61 in Form einer Kugelkalotte versehen ist, wie sie bei der Herstellung von sogenannten Preforms verwendet wird. Der Heisskanal 54 wird über ein elektrisches Heizelement 60 beheizt, das diesen Bereich aussen umschliesst. Der Heisskanal 54 steht mit einem schräg an diesen herangeführten Zufuhrkanal 62 in Verbindung, der seinerseits wiederum in Verbindung steht mit einem Massekanal 64 in einer Verteilerplatte 66. In dieser Verteilerplatte 66 sind weitere Heizelemente 68 vorgesehen, von denen eines schematisch wiedergegeben sind. Die Verschlussnadeln 40 sind durch Bohrungen 70 mit einem Durchmesser grösser als der des Befestigungsendes 38 durch die Platte 66 hindurchgeführt. Ihre Führung erfolgt in Führungsbuchsen 72 in den Spritzköpfen 52. Weitere Einzelheiten der Spritzgiessform brauchen für die Erläuterung der Erfindung nicht beschrieben zu werden. Sie können beispielsweise in der Weise ausgebildet sein, wie in der DE-OS 31 140 711 beschrieben. Zur Montage der Form werden die Spritzköpfe 52 in die Platte 4 der Form eingesetzt und darauf wird die Verteilerplatte 66 montiert. Es können dann die Verschlussnadeln 40 eingesetzt werden. Anschliessend wird die Platte 2 montiert, wobei auch bei einer Mehrfachform, beispielsweise einer Form mit 16 Einzelformen, wie es für eine Preform-Spritzgiessfcr= typisch ist, die Platte 2 rne Schwierigkeiten montierbar ist. Die Verschlussnadeln gleiten dabei in den Kolben 18 über den weite Bereich der Bohrung 34 in den Bereich dieser Bohrung, in dem sie radial geführt sind. Nach Befestigung der Platte 2 auf der Platte 14 werden dann die Schrauben 148 eingesetzt und angezogen. Für die Montage können die Verschlussnadeln aber selbstverständlich auch vorher mit den Kolben verbunden sein. Zur Durchführung von Wartungs- und Reparaturarbeiten einer in der Spritzgiessmaschine montierten Spritzgiessform wird der maschinen bewegliche Teil der Form, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, bei geschlossener Form mit dem maschinenfesten Teil der Form verriegelt und die Platte 2 von der Aufspannung an der Spitzgiessmaschine gelöst. Die Spritzgiessmaschine wird dann offen gefahren. Dabei wird die Platte 2 von deren Befestigungsseite her zugängig. Zum Abnehmen der Platte 2 werden die Schrauben 48 zu den einzelnen Verschlussnadeln 140 und anschliessend die Befestigungen zwischen den Platten 2 und 4 gelöst. Darauf kann die Platte 2 abgenommen werden, wobei die Verschlussnadeln stehenbleiben. Diese Arbeiten werden bei ausgeschalteter Heizung durchgeführt. Die Nadeln sitzen daher in dem Kunststoff fest, der in dem Heisskanal 54 erstarrt ist. Nach Abnehmen der Platte ist die Verteilerplatte 66 frei zugängig und auch ohne Schwierigkeiten abnehmbar. Nach Abnahme der Verteilerplatte liegen dann die einzelnen Spritzköpfe 52 mit den Verschlussnadeln 40 frei und kennen aus der Platte 4 herausgenommen, inspiziert und notfalls repariert oder ersetzt werden. Bei der Montage und bei der Remontage wird in Achsrichtung der Verschlussnadeln für die Abnahme der Platte 2 und der Verteilerplatte 66 lediglich ein Raum benötigt, der der Eintauchtiefe des Befestigungsendes der Verschlussnadeln im Kolben 1e entspricht. Es braucht also nicht wie bei den bekannten Ausführungen ein Raum entsprechend dem Abstand zwischen der Befestigungsseite der Platte 2 und dem Verschlussende 56 der Verschlussnadeln 40 zur Verfügung gestellt zu werden. Damit verbleibt zwischen der maschinenfesten Aufspannplatte der Spritzgiessmaschine und dem Werkzeug bei der beschriebenen Demontage und Remontage ein ausreichender Raum, in dem sich der Monteur bewegen kann. Wesentlich ist weiter, dass alle Arbeiten bei unbeheizter Form durchgeführt werden können. Mit der be schriebenen Anordnung des Nadel verschlusses lassen sich in einfacher Weise Wartungs- und Reparaturarbeiten im Bereich der Verteilerplatte und der Spritzköpfe einschliesslich deren Ver schlussnadeln an der in der Spritzgiessmaschine montierten Form durchführen. Dies trägt zusätzlich dazu bei, dass extrem kurze Betriebsunterbrechungen für eine Wartung bzw. Reparatur erreichbar sind.

Claims: A constrainedly controlled needle closure for an injection nozzle (52) which can be closed by a closure needle (40) in an injection mould, wherein the closure needle (40) engages via its driving end remote from the injection nozzle (52) in an axial piston bore (34, 42, 46) in a driving piston (14), having piston rod attachments (16, 18) on both sides, of a driving cylinder (8) acted upon by a pressure medium on both sides and is attached therein; the injection nozzle (52) is disposed in an intermediate plate (4), rigidly connected to the machine, of the injection mould and is connected to a heated hot channel distributor (66) through which the closure needle (40) extends; and the driving cylinder (8) is attached to an end plate (2) which is rigidly attached to the machine and bears firmly against the side of the intermediate plate (4) remote from the injection nozzle (52), characterized in that a stop (36) operative in the closing direction of the closure needle (40) is constructed in the piston bore (34, 42, 46) for the driving end of the closure needle (40), and a screw (48) can be screwed from the end of the piston rod attachment (18) remote from the end of the closure needle (40) into a threaded bore (50) in the driving end of the closure needle, said screw bearing against a stop (44) operative in the opening direction in the piston rod attachment (18) remote from the closure needle (40). A device according to claim 1, characterized in that two stop shoulders (36, 44) are constructed opposite one another in the axial piston bore (34, 42, 46). A device according to claim 1, characterized in that starting from the end of the piston rod attachment (18) remote from the closure needle (40) a countersunk bore (42) is provided whose bottom forms the stop (44) operative in the opening direction of the closure needle (40).

Inventors: BLANK, MICHAEL
Applicants: FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG
Application year: 1985
Main classification: B29C45
IPC codes: B29C45