DE10025341B4

DE10025341B4 - Sickersystem für eine Spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE10025341B4
Application number: DE10025341A
Authority: DE
Inventors: Jobst U. Georgetown Gellert; Helen Qun Mississauga Zhuang; Denis L. Acton Babin
Original assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: US6196826B1; DE10025341A1

Abstract

Ein Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung schließt eine Verteilerplatte mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der gegen den ersten Abschnitt stößt, ein, sowie einen Sickerdurchgang, der zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Der zweite Abschnitt kann wengistens einen Abschnitt eines Schmelzedurchgangs aufweisen und der Schmelzedurchgang kann einen Auslass aufweisen. Das Sickersystem kann ferner einen oder mehrere Sickerkanäle aufweisen, wobei jeder Sickerkanal mit dem Sickerdurchgang verbunden ist und damit in Verbindung steht. Überdies kann das Sickersystem eine oder mehrere Sickerbohrungen zum Aufnehmen des Materialüberschussflusses einschließen, wobei jede Sickerbohrung mit einem der Sickerkanäle verbunden ist und damit in Verbindung steht. Die Schwerkraft wird genutzt, um den Materialüberschussfluss aus der einen oder mehreren Sickerbohrung(en) durch die Sickerkanäle und den Sickerdurchgang zu unterstützen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung mit Verschlussdüsen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Spritzgießvorrichtungen mit Verschlussdüsen sind weithin bekannt. Diese Vorrichtungen verwenden einen hin- und hergehenden Ventilstift, der innerhalb einer Buchse sitzt, um die vordere Öffnung einer Düse zu öffnen und zu schließen, wodurch der Materialfluss aus der Düse ausgebildet oder abgeschnitten wird. Ein häufiges Problem, dem man bei diesen Spritzgießvorrichtungen gegenübersteht, besteht darin, dass die Versickerung des Materialüberschusses eher zurück in die Buchse als aus der Düse erfolgt. Die Versickerung des Materialüberschusses in die Buchse, oder noch schlimmer, durch die Buchse in den Stellmechanismus, der den Ventilstift antreibt, kann bewirken, dass der Ventilstift verschließt oder verstopft, und kann die Spritzgießvorrichtung inoperabel machen.

Um dieses Problem zu vermeiden, haben bekannte Spritzgießvorrichtungen typischerweise eine enge Passung zwischen dem Ventilstift und seiner Buchse verwendet, um das Durchsickern des Materialüberschusses zu verhindern. Die enge Passung zwischen dem Ventilstift und seiner Buchse resultiert gewöhnlich jedoch in der Aufspaltung des Schmelzematerials, verursacht durch den Schervorgang aus der hin- und hergehenden Bewegung des Ventilstiftes auf dem Material, das in dem kleinen Raum zwischen dem Ventilstift und seiner Buchse eingeschlossen ist. Folglich bewirkt die Aufspaltung der Schmelze die Bildung von heißen, unter Druck stehenden Gasen und Säuren, die die Oberfläche des Ventilstiftes und seiner Buchse angreifen. Die daraus resultierende Korrosion, Abnutzung und die Krustenbildung des erstarrten Materials resultiert gewöhnlich in dem Festfressen des Ventilstiftes, wodurch die Lebensdauer der Spritzgießvorrichtung verkürzt wird.

Eine Lösung des durch die Versickerung des Materialüberschusses in die Buchse verursachten Problems ist in den US 4,026,518 , 4,433,969 und 5,387,009 A beschrieben. Jede der in diesen Patentschriften beschriebenen Spritzgießvorrichtungen weist eine Umfangsöffnung in ihren Buchsen auf, die zur Atmosphäre hin durch einen oder mehrere Kanäle in den Buchsen und das Verteilersystem, das die Buchsen hält, entlüftet wird. Die belüftete Umfangsöffnung entlässt den Druck auf das Sickermaterial, erlaubt schädlichen Gasen zu entweichen und erlaubt dem zwischen dem Ventilstift und seiner Buchse eingeschlossenen Materialüberschuss teilweise flüssig zu bleiben. Obwohl diese belüftete Umfangsöffnung die Lebensdauer der Spritzgießvorrichtung nachweislich beträchtlich verlängert, schließt das Bereitstellen einer solchen belüfteten Umfangsöffnung, insbesondere ihrer Kanäle, einen komplizierten und teuren Bohrvorgang ein, und zwar in Bezug auf die Buchse als auch auf deren korrespondierendes Verteilersystem. Mehr noch stellen die getrennten einzelnen Kanäle keinen wirksamen zentralen Kanal oder ein Durchgangssystem zum Sammeln und Beseitigen des Sickermaterials bereit.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Sickersystem bereitzustellen, das überschüssiges Material und schädliche Gase entlässt, aber keine komplizierten und teuren Bohrvorgänge einschließt. Ferner soll ein Sickersystem mit einem wirksamen zentralen Durchgang zum Sammeln und Beseitigen des Sickermaterials bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung gelöst, das eine Verteilerplatte mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der gegen den ersten Abschnitt stößt, umfasst sowie einen Sickerdurchgang, der zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Das Sickersystem umfasst ferner eine Vielzahl von Sickerkanälen, wobei jeder Sickerkanal mit einem Sickerdurchgang verbunden ist und in Verbindung damit steht. Weiter umfasst das Sickersystem auch eine Vielzahl von Sickerbohrungen zum Aufnehmen des Materialüberschussflusses, wobei jede Sickerbohrung mit einem der Sickerkanäle verbunden ist und in Verbindung damit steht. Die Schwerkraft kann dazu genutzt werden, um den Materialüberschussfluss von den Sickerbohrungen durch die Sickerkanäle und den Sickerdurchgang zu unterstützen.

Weiter erfolgt die Lösung durch ein Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung, das eine Verteilerplatte mit einer ersten Platte mit einer ersten Fläche und eine zweite Platte mit einer zweiten Fläche, die an die erste Fläche stößt, umfasst. Die zweite Platte weist ferner wenigstens einen Abschnitt eines Schmelzedurchgangs auf. Das Sickersystem um fasst außerdem einen Sickerdurchgang zwischen der ersten und der zweiten Platte. Der Sickerdurchgang wird durch wenigstens einen Abschnitt der ersten und zweiten Fläche definiert und weist einen Auslass auf. Ferner schließt das Sickersystem einen Sickerkanal ein, der mit dem Sickerdurchgang verbunden ist und damit in Verbindung steht, sowie eine Sickerbohrung zum Aufnehmen des Materialüberschussflusses. Die Sickerbohrung weist einen ringförmigen Kanal auf, der mit dem Sickerkanal verbunden ist und damit in Verbindung steht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt:
1 eine Teilquerschnittsansicht einer Spritzgießvorrichtung mit einem Sickersystem der vorliegenden Erfindung.
2 eine Teilquerschnittsdraufsicht auf die Spritzgießvorrichtung und das Sickersystem aus 1.
3 eine Teilquerschnittsansicht der Spritzgießvorrichtung aus 1 entlang der Linie 3-3.
4 eine Teilquerschnittsseitenansicht der Spritzgießvorrichtung und des Sickersystems aus 1.
5 eine Teilquerschnittsseitenansicht einer Spritzgießvorrichtung mit einem anderen Sickersystem der vorliegenden Erfindung.
6 eine Teilquerschnittsdraufsicht auf die Spritzgießvorrichtung und das Sickersystem aus 5.
7 eine Teilquerschnittsseitenansicht der Spritzgießvorrichtung und des Sickersystems aus 5.
8 eine Teilquerschnittsansicht der Spritzgießvorrichtung und des Sickersystems aus 7 entlang der Linie 8-8.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1-2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Mehrfach-Spritzgießvorrichtung 5 der vorliegenden Erfindung. Die Spritzgießvorrichtung 5 weist eine erste Seite 6, eine zweite Seite 7, eine Oberseite 8 und eine Bodenseite 9 auf. Die Spritzgießvorrichtung 5 umfasst ferner eine Vielzahl von Düsen 10, ein Schmelzeverteilersystem 50, eine Ventilbuchse 90, eine Vorderplatte 100, eine Rückplatte 120 und vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine Steganordnung 130. Vorzugsweise sind die Düsen 10 und das Schmelzeverteilersystem 50 miteinander über eine Vielzahl von Düsenbolzen 48 miteinander verbunden. Entsprechend sind die Vorderplatte 100 und die Rückplatte 120 vorzugsweise miteinander über eine Vielzahl von Plattenbolzen 110 verbunden. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Spritzgießvorrichtung 5 eine größere Anzahl von Platten in Abhängigkeit von der Anwendung aufweisen kann. Aus Gründen der leichteren Darstellung werden nur die vorstehend beschriebenen Platten in 1-2 gezeigt.
Jede beliebige Anzahl von Düsen (d.h. 16, 32, 64 oder mehr) kann mit der Spritzgießvorrichtung 5 der vorliegenden Erfindung verwendet werden, obgleich nur 20 Düsen in 1 gezeigt werden. Jede Düse 10 weist einen Körper 12 mit einem vorderen Düsenende 14 und einem hinteren Ende 16 gegenüber dem vorderen Düsenende 14 auf. Jede Düse 10 wird durch ein integrales elektrisches Heizelement (nicht gezeigt) beheizt, das um den Körper 12 gewickelt ist. Für weitere Informationen bezüglich dieses Heizelements wird auf die US 5,614,223 verwiesen. Das Heizelement (nicht gezeigt) weist ein Anschlussende auf, das nahe dem hinteren Ende 16 jeder Düse angeordnet ist. Das vordere Düsenende 14 jeder Düse 10 weist ferner eine Vorderöffnung 18 auf. Jede Düse weist weiterhin eine zentrale Bohrung 22 auf, die sich von dem vorderen Düsenende 14 zu dem hinteren Ende 16 durch den Körper 12 erstreckt und in Verbindung mit der Vorderöffnung 18 steht. Die zentrale Bohrung 22 definiert ferner einen Abschnitt des zentralen Schmelzekanals 24 für den Materialfluss durch jede Düse.
Die zentrale Bohrung 22 jeder Düse ist zudem ausgelegt, um einen länglichen, beweglichen Ventilstift 26 aufzunehmen. Jeder Ventilstift 26 weist einen Körper 28 mit einer vorderen Spitze 30 und einem Kopf 32 gegenüber der vorderen Spitze 30 auf. Vorzugsweise ist der Körper 28 des Ventilstifts 26 so ausgelegt, dass er im Durchmesser kleiner als die zentrale Bohrung 22 jeder Düse 10 ist, um den Materialfluss in dem zentralen Schmelzekanal 24 um den Ventilstift 26 zu erlauben. Die vordere Spitze 30 jedes Ventil stifts 26 ist ausgelegt, um in die Vorderöffnung 18 jeder Düse 10 zu passen, um die Fluidverbindung zwischen dem zentralen Schmelzekanal 24 und der Vorderöffnung 18 abzuschneiden. Überdies kann die vor dere Spitze 30 entweder konisch oder vierkantig sein, abhängig von Herstellungs- und Abnehmerprioritäten.
Wie es am besten in den 2 und 4 gezeigt ist, ist das Schmelzeverteilersystem 50 auf einem Verteilerfixierer 51 zwischen den Düsen 10 und der Rückplatte 120 angeordnet. Das Schmelzeverteilersystem 50 weist eine erste Platte 52, eine zweite Platte 62 und eine dritte Platte 70 auf. Die erste Platte 52 weist eine vordere Fläche 54 auf, die gegen das hintere Ende 16 der Düsen 10 stößt, sowie eine hintere Fläche 56, die gegen die zweite Platte 62 stößt. Die erste Platte 52 weist ferner eine Vielzahl von Schmelzebohrungen 58 auf, die mit den zentralen Bohrungen 22 der Düsen 10 ausgerichtet sind. Die Schmelzebohrungen 58 der ersten Platte 52 sind ausgelegt, um die Ventilstifte 26 aufzunehmen. Ferner definieren die Schmelzebohrungen 58 einen Abschnitt des zentralen Schmelzekanals 24 für den Materialfluss durch die erste Platte 52 und um die Ventilstifte 26. Überdies weist die erste Platte 52 ein integrales elektrisches Heizelement 60 auf.
Entsprechend weist die zweite Platte 62 des Schmelzeverteilersystems 50 eine vordere Fläche 64 auf, die gegen die hintere Fläche 56 des Schmelzeverteilersystems 50 stößt, sowie eine hintere Fläche 56, die gegen die dritte Platte 70 stößt. Die zweite Platte 62 weist ferner eine Vielzahl von Schmelzebohrungen 68 auf, die mit den Schmelzebohrungen 58 der ersten Platte 52 ausgerichtet sind. Wie die Schmelzebohrungen der ersten Platte 52 sind die Schmelzebohrungen 68 der zweiten Platte 62 ausgelegt, um die Ventilstifte 26 aufzunehmen. Ferner definiert wenigstens ein Abschnitt jeder Schmelzebohrung 68 der zweiten Platte 62 vorzugsweise einen Abschnitt des zentralen Schmelzekanals 24 für den Materialfluss durch die zweite Platte 62 und um den Ventilstift 26. Ferner ist wenigstens ein Abschnitt jeder Schmelzebohrung 68 der zweiten Platte 62 ebenfalls ausgelegt, um eine Ventilbuchse 90, wie in 2 gezeigt, aufzunehmen.
Wie es am besten in den 2 und 4 gezeigt ist, weist die dritte Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50 eine vordere Fläche 72 auf, die gegen die hintere Fläche 66 der zweiten Platte 62 stößt, sowie eine hintere Fläche 74, die gegen die Ventilbuchse 90 stößt. Die dritte Platte 70 weist ferner eine Bodenseite 75 auf, die mit der Bodenseite 9 der Spritzgießvorrichtung 5 korrespondiert, sowie eine Vielzahl von Sickerbohrungen 76, die mit den Schmelzebohrungen 68 der zweiten Platte 62 ausgerichtet sind. Jede Sickerbohrung 76 weist einen ringförmigen Kanal 78 auf, der mit einem Sickerkanal 80 verbunden ist und damit in Fluidverbindung steht. Jeder Sickerkanal 80 ist wiederum mit einem Sickerdurchgang 82 verbunden und steht mit diesem in Fluidverbindung. Wie es in 4 gezeigt und nachstehend detaillierter beschrieben ist, stellt der Sickerdurchgang 82 einen zentralen Mechanismus für die Sammlung des Materialüberschussflusses aus den einzelnen Sickerkanälen 80 bereit. Der Sickerdurchgang 82 entleert in einen Sickerauslass 84, der ausgelegt ist, um ein Sickerrohr 86 aufzunehmen. Vorzugsweise ist das Sickerrohr 86 mit dem Sickerauslass 84 über ein Gewinde verbunden.
Der Sickerdurchgang 82 umfasst vorzugsweise vier Abschnitte 82a, 82b, 82c, 82d, die miteinander durch einen Y-förmigen Abschnitt 82e, wie in 3 gezeigt, verbunden sind. Der Y-förmige Abschnitt 82e ist ferner mit dem Sickerauslass 84 verbunden und steht mit diesem in Fluidverbindung. Vorzugsweise ist jeder der vier Abschnitte 82a, 82b, 82c, 82d schräggestellt, so dass er sich nach unten hin zu dem Y-förmigen Abschnitt 82e neigt, um den Materialüberschussfluss in den Y-förmigen Abschnitt 82e und durch den Sickerauslass 84 mit Hilfe der Schwerkraft zu erleichtern.
Der Sickerdurchgang 82 ist vorzugsweise in die vordere Fläche 72 der dritten Platte 70 gefräst. Folglich wird der Sickerdurchgang 82 durch einen ausgefrästen Abschnitt 83 der vorderen Fläche 72 der dritten Platte 70 definiert sowie durch einen Abschnitt 67 der hinteren Fläche 66 der zweiten Platte 62, der gegenüber dem ausgefrästen Abschnitt 83 liegt. Bei dieser Anordnung kann der teure und komplizierte Arbeitsvorgang des Ausbohrens des Sickerdurchgangs aus dem Schmelzeverteilersystem vermieden werden. Überdies stellt diese Anordnung die Flexibilität bereit, den Sickerdurchgang in jedweder gewünschten Konfiguration oder jedwedem gewünschten Design fräsen zu können.
Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, sind die erste Platte 52, die zweite Platte 62 und die dritte Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50 integral zusammengelötet, um eine einzige Verteilerplatte auszubilden. Die Technik, die angewandt wird, um diese drei Platten zusammenzulöten, ist weithin bekannt. Zum Beispiel kann eine Nickel-Lötpaste zwischen der hinteren Fläche 56 der ersten Platte 52 und der vorderen Fläche 64 der zweiten Platte 62 sowie zwischen der hinteren Fläche 66 der zweiten Platte 62 und der vorderen Fläche 72 der dritten Platte 70 aufgebracht werden. Die Platten 52, 62, 70 können dann in einem Vakuumofen (nicht gezeigt) auf eine ausreichende Temperatur und über eine ausreichende Heizperiode erhitzt werden, um die Paste erst zu schmelzen, was bewirkt, dass diese um die Flächen 56, 64, 66, 72 läuft, damit diese sodann zusammengelötet werden können. Wie bekannt, stellt das Löten in einem Vakuumofen eine verbesserte Bindung zwischen den drei Platten 52, 62, 70 und ein stabiles integrales Schmelzeverteilersystem 50 bereit.
Das Schmelzeverteilersystem 50 weist ferner einen Schmelzedurchgang 88 mit einem seitlichen Abschnitt 89 auf, wie am besten in den 1-2 zu sehen ist. Vorzugsweise ist der seitliche Abschnitt 89 des Schmelzedurchgangs 88 innerhalb der ersten Platte 52 und/oder der zweiten Platte 62 des Schmelzeverteilersystems 50 angeordnet. Noch bevorzugter ist der seitliche Abschnitt 89 des Schmelzedurchgangs 88 zwischen der ersten Platte 52 und der zweiten Platte 62 des Schmelzeverteilersystems 50 angeordnet, wie es in 2 gezeigt ist. In dieser letzteren Anordnung kann der Schmelzedurchgang 88 in die hintere Fläche 56 der ersten Platte 52 und die vordere Fläche 64 der zweiten Platte besser gefräst als gebohrt werden.
Die Spritzgießvorrichtung 5 umfasst ferner eine Vielzahl von Ventilbuchsen 90, die zwischen dem Schmelzeverteilersystem 50 und der Rückplatte 120 angeordnet sind. Jede Ventilbuchse 90 ist im wesentlichen T-förmig mit einem mittleren Abschnitt 91 und einem Schaftabschnitt 92, der sich nach außen von dem mittleren Abschnitt 91 zu einem Ende 93 erstreckt. Das Ende 93 ist vorzugsweise gewinkelt, um den Materialfluss von dem Schmelzedurchgang 88 in den zentralen Schmelzekanal 24 zu leiten. Jede Ventilbuchse 90 weist ferner eine zentrale Bohrung 94 auf, die sich durch den mittleren Abschnitt 91 und den Schaftabschnitt 92 erstreckt. Jede zentrale Bohrung 94 ist ausgelegt, um einen der Ventilstifte 26 aufzunehmen. Um übermäßiges Durchsickern des Materials zwischen jeder Ventilbuchse 90 und ihrem entsprechenden Ventilstift 26 zu vermeiden, ist das Spiel zwischen diesen vorzugsweise gering mit einer engen Toleranz.
Der Schaftabschnitt 92 der Ventilbuchse 90 schließt ferner einen Sickerschlitz 95 in Fluidverbindung mit sowohl der zentralen Bohrung 94 als auch dem ringförmigen Kanal 78 der dritten Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50 ein. Der Sickerschlitz 95 erlaubt es dem Materialüberschuss, durch den Schaftabschnitt 92 der Ventilbuchse 90 in den ringförmigen Kanal 78 der dritten Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50 abzulaufen. Der mittlere Abschnitt 91 jeder Ventilbuchse 90 weist eine ringförmige Kammer 96 und einen Anti-Rotationsführungsstift 97 auf, um die Rotationsposition der Ventilbuchse 90 zu fixieren.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst die Spritzgießvorrichtung ferner eine Vorderplatte 100. Die Vorderplatte 100 weist ein vorderes Ende 102 mit einer Vielzahl von Düsensitzöffnungen 104 und ein hinteres Ende 106 mit einer Plattensitzöffnung 108 auf. Die Düsensitzöffnungen 104 sind ausgelegt, um die Düsen 10 aufzunehmen, wobei das hintere Ende 16 jeder Düse 10 in einer Düsensitzöffnung 104 sitzt. Die Plattensitzöffnung 108 ist ausgelegt, um das Schmelzeverteilersystem 50, wie in 2 gezeigt, aufzunehmen. Das hintere Ende 106 der Vorderplatte 100 stößt gegen die Rückplatte 120.
Die Rückplatte 120 weist ein vorderes Ende 122 mit einer Stegsitzöffnung 124 und ein hinteres Ende 126 auf. Das vordere Ende 122 stößt gegen das hintere Ende 106 der Vorderplatte 100. Die Rückplatte 120 weist ferner vorzugsweise eine Vielzahl von Stiftbohrungen 128 auf, die mit den zentralen Bohrungen 94 der Ventilbuchsen 90 ausgerichtet sind. Die Stiftbohrungen 128 sind ferner ausgelegt, um die Ventilstifte 26 aufzunehmen. Vorzugsweise liegt eine Stiftbohrung 128 für jeden Ventilstift 26 vor. Die Rückplatte 120 weist ferner eine Kolbenanordnung (nicht gezeigt) in Verbindung mit jeder Stiftbohrung auf, um die Ventilstifte 26 durch das Vorwärtsschieben ihrer Köpfe 32 hin zu und weg von der vorderen Öffnung 18 der Düsen 10 anzutreiben.
In den 1-2 und 4 ist die Steganordnung 130 in der Stegsitzöffnung 124 der Rückplatte 120 nahe der Oberseite 8 der Spritzgießvorrichtung 5 angeordnet. Bei dieser Anordnung liegt die Steganordnung 130 ungefähr 180° von dem Sickerauslass 84 entfernt. Vorzugsweise ist die Steganordnung 130 mit dem Schmelzeverteilersystem 50 über die Stegbolzen 132 verbunden. Überdies kann die Steganordnung 130 auch an die Rückplatte 120 mit Bolzen befestigt sein. Die Steganordnung 130 weist ferner eine Heizvorrichtung 134 und einen Schmelzeeintrittskanal 136 in Fluidverbindung mit dem Schmelzedurchgang 88 und einen Spritzzylinder (nicht gezeigt) auf.
Die erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung 5 arbeitet auf folgende Art und Weise. Ein Spritzzylinder (nicht gezeigt) führt ein geschmolzenes Material wie etwa Polypropylen dem Schmelzeeintrittskanal 136 der Steganordnung 130 zu. Von dem Schmelzeeintrittskanal 136 fließt das Material in den Schmelzedurchgang 88 des Schmelzeverteilersystems 50. Das Material fließt dann von dem seitlichen Abschnitt 89 des Schmelzedurchgangs 88 in den zentralen Schmelzekanal 24 für jede Düse 10. Der Materialfluss wird in jeden zentralen Schmelzekanal 24 durch ein gewinkeltes Ende 93 des Schaftabschnittes 92 jeder Ventilbuchse 90 geleitet.
Das Material fließt durch jeden zentralen Schmelzekanal, um den entsprechenden Ventilstift 26 herum und aus der vorderen Öffnung 18 jeder Düse, und zwar solange, bis der Ventilstift 26 von der vorderen Öffnung 18 zurückgezogen wird. Da jeder Ventilstift nach hinten und nach vorne bewegt wird, um die vordere Öffnung seiner entsprechenden Düse zu öffnen und zu schließen, kann überschüssiges Material durch die Hin- und Herbewegung des Ventilstifts in die Ventilbuchse und weg von der vorderen Öffnung jeder Düse gezwungen werden. Mit anderen Worten heißt das, dass überschüssiges Material entlang jedes Ventilstifts 26 in die zentrale Bohrung 94 der korrespondierenden Ventilbuchse aufsteigen kann.
Der Materialüberschuss, welcher Gase einschließen kann, die aus jedweder Aufspaltung des geschmolzenen Materials resultieren können, fließt dann von der zentralen Bohrung 94 in den Sickerschlitz 95 des Schaftabschnittes 92 jeder Ventilbuchse 90. Der Materialüberschuss fließt anschließend aus dem Sickerschlitz 95 in den korrespondierenden ringförmigen Kanal 78 und dann in den korrespondierenden Sickerkanal 80 der dritten Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50. Von jedem Sickerkanal 80 fließt der Materialüberschuss in den Sickerdurchgang 82. Insbesondere fließt der Materialüberschuss in einen der vier Abschnitte 82a, 82b, 82c, 82d des Sickerdurchgangs, je nachdem, von welchem Sickerkanal 80 der Materialüberschuss herausfließt. Der Materialüberschuss fließt dann von einem der Abschnitte 82a, 82b, 82c, 82d in den Y-förmigen Abschnitt 82e des Sickerdurchgangs 82. Da der Sickerauslass 84 auf der Bodenseite 75 der dritten Platte 70 des Schmelzeverteilersystems 50 angeordnet ist, unterstützt die Schwerkraft den Materialüberschussfluss durch den Y-förmigen Abschnitt 82e des Sickerdurchgangs 82 und aus dem Sickerauslass 84. Der Materialüberschuss, der schädliche und unerwünschte Gase einschließen kann, wird dann von der Spritzgießvorrichtung durch das Sickerrohr 86 weggeleitet. Der Materialüberschuss von dem Sickerrohr 86 kann dann auf geeignete Art und Weise entsorgt werden.
Obgleich überschüssiges Material vorzugsweise aus dem Sickerschlitz jeder Ventilbuchse fließen wird, kann etwas überschüssiges Material, das hinter den Sickerschlitz fließt, von der ringförmigen Kammer 96 des mittleren Abschnitts 91 jeder Ventilbuchse 90 aufgefangen werden. Jedweder Materialüberschuss, der die ringförmige Kammer füllt, wird schließlich aushärten und erstarren, da der mittlere Abschnitt 91 der Ventilbuchse 90 vorzugsweise nicht beheizt ist. Der ausgehärtete und erstarrte Materialüberschuss in der ringförmigen Kammer 96 stellt eine Abdichtung zwischen dem mittleren Abschnitt 91 jeder Ventilbuchse 90 und des entsprechenden Ventilstifts 26 bereit. Eine derartige Abdichtung wirkt, indem sie verhindert, dass weiterer Materialüberschuss durch die Ventilbuchse 90 und in die Kolbenanordnungen der Rückplatte 120 fließt, wodurch verhindert wird, dass die hin- und hergehenden Ventilstifte 26 verstopfen oder verschließen.
Um den Materialüberschussfluss durch den Sickerdurchgang und/oder das Sickerrohr zu unterstützen, kann ein Vakuum oder eine Pumpe, obgleich diese nicht gezeigt ist, mit dem Sickerdurchgang und/oder dem Sickerrohr verbunden sein, um die Schwerkraft zu ergänzen oder sogar zu ersetzen. Überdies kann ein Vakuum oder eine Pumpe (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Sickerkanäle zu reinigen oder überschüssiges Material von den Sickerkanälen, dem Sickerdurchgang und/oder den Sickerrohren zwischen Einspritzzyklen oder dann, wenn die Spritzgießvorrichtung nicht in Betrieb ist, zu entfernen. Ferner sollte darauf hingewiesen werden, dass auch der an das geschmolzene Material aufgebrachte Einspritzdruck den Materialüberschussfluss durch die Sickerkanäle, den Sickerdurchgang und/oder die Sickerrohre unterstützen kann.
Die 5-8 zeigen eine alternative Ausführungsform der Spritzgießvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Diese alternative Ausführungsform entspricht der in den 1-4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform mit nur wenigen Ausnahmen. Um Redundanz und unnötige Wiederholung zu vermeiden, werden nachstehend nur die Unterschiede zwischen den zwei Ausführungsformen beschrieben. Überdies wird für die in den 5-8 gezeigte alternative Ausführungsform eine "2" zu den Bezugszeichen der korrespondierenden Elemente der bevorzugten Ausführungsform unter 100 hinzugefügt. Eine "3" wird zu den Bezugszeichen der korrespondierenden Elemente über 100 hinzugefügt. Zum Beispiel werden der Sickerdurchgang und der Schmelzeeintrittskanal der in den 5-8 gezeigten alternativen Ausführungsform mit den Bezugszeichen 282 bzw. 336 bezeichnet.
Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen liegen darin, dass bei der in den 5-8 gezeigten alternativen Ausführungsform der Schmelzeeintrittskanal 336 der Steganordnung 330 eher auf der zweiten Seite 207 der Spritzgießvorrichtung 205 als auf der Oberseite 208 angeordnet ist und die dritte Platte 270 des Schmelzeverteilersystems 250 einen Sickerdurchgang 282 mit einer anderen Konfiguration aufweist. Der Sickerdurchgang 282 schließt einen ersten Abschnitt 282a ein, der in einen ersten Sickerauslass 284a entleert, sowie einen zweiten Abschnitt 282b, der in einen zweiten Sickerauslass 284b entleert. Für den Fall, dass ein Abschnitt des Schmelzedurchgangs 88 durch die dritte Platte 270 des Schmelzeverteilersystems 250 läuft, weist der zweite Abschnitt 282b des Sickerdurchgangs 282 vorzugsweise einen vertieften Abschnitt 282c auf, der unter dem Schmelzedurchgang, wie in 8 gezeigt, verläuft.
Entsprechend der vorstehenden Ausführungsform ist jeder Sickerauslass 284a, 284b vorzugsweise mit Gewinde versehen, um ein erstes Sickerrohr 286a bzw. ein zweites Sickerrohr 286b aufzunehmen. Wie bei dem Sickerrohr 86 leiten das erste und das zweite Sickerrohr 286a, 286b überschüssiges Material von der Spritzgießvorrichtung weg. Das erste und das zweite Sickerrohr 286a, 286b können voneinander getrennt vorliegen oder miteinander in einem Punkt verbunden sein, um ein einziges Sickerrohr auszubilden. Die Sickerauslässe 284a, 284b sind auf der Bodenseite 275 der dritten Platte 270 des Schmelzeverteilersystems 250 nahe der Bodenseite 209 der Spritzgießvorrichtung 205 angeordnet. Da der Schmelzeeintrittskanal 336 der Steganordnung 330 auf der Seite der Spritzgießvorrichtung angeordnet ist, sind der erste und der zweite Sickerauslass 284a, 284b ungefähr 90° entfernt von dem Schmelzeeintrittskanal 336 angeordnet.
Die in den 5-8 gezeigte Spritzgießvorrichtung arbeitet in der folgenden Weise. Entsprechend der in den 1-4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform steigt überschüssiges Material entlang jedes Ventilstifts 226 in den Schaftabschnitt seiner entsprechenden Ventilbuchse 290 auf. Der Materialüberschuss, der Gase einschließen kann, die aus jedweder Aufspaltung des Schmelzematerials resultieren, fließt dann aus dem Sickerschlitz 295 in den ringförmigen Kanal 278 und in den Sickerkanal 280. Von dem Sickerkanal fließt der Materialüberschuss in seinen korrespondierenden Sickerdurchgang 282, entweder in den ersten Abschnitt 282a oder in den zweiten Abschnitt 282b. Beim zweiten Abschnitt 282b des Sickerdurchgangs 282 fließt überschüssiges Material ferner durch den vertieften Abschnitt 282c, um den Schmelzedurchgang 288 zu umgehen. Aus seinem entsprechenden Abschnitt des Sickerdurchgangs 282a, 282b läuft der Materialüberschuss aus dem geeigneten Sickerauslass 284a, 284b und in das korrespondierende Sickerrohr 286a, 286b. Da die Sickerauslässe 284a, 284b auf der Bodenseite 275 der dritten Platte 270 des Schmelzeverteilersystems 250 angeordnet sind, unterstützt die Schwerkraft den Materialüberschussfluss durch den ersten und den zweiten Abschnitt 282a, 282b des Sickerdurchgangs 282 und aus den Sickerauslässen 284a, 284b. Der Materialüberschuss, der schädliche oder unerwünschte Gase einschließen kann, wird dann von der Spritzgießvorrichtung weg durch die Sickerrohre 286a, 286b zur Entsorgung geleitet.
Es lässt sich ohne weiteres aus der vorstehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen erkennen, dass die Spritzgießvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung der bekannten Spritzgießvorrichtungen darstellt. Zum Beispiel verwendet die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Dreiplattenverteiler, der erlaubt, dass der Sickerdurchgang sowie wenigstens ein Abschnitt des Schmelzedurchgangs in den Verteiler gefräst wird. Folglich überwindet die vorliegende Erfindung die Nachteile, die mit den bekannten Spritzgießvorrichtungen verbunden sind, durch Vermeiden des teuren und komplizierten Arbeitsvorgangs des vollständigen Ausbohrens eines Sickerdurchgangs und eines Schmelzedurchgangs. Überdies stellt die vorliegende Erfindung durch Verwenden eines zentralen Sickerdurchgangs, der überschüssiges Material aus einer Vielzahl von Sickerkanälen sammelt und in einen oder zwei, mit einem Rohr verbundene Auslässe ableitet, ein wirksames Sickersystem zum Sammeln, Entfernen und Beseitigen des sickernden Materials bereit.
Der Fachmann, den diese Erfindung betrifft, kann Modifikationen vornehmen und andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Prinzips anwenden, ohne von dem Erfindungsgedanken oder wesentlichen Merkmalen abzuweichen, insbesondere unter Berücksichtigung der vorstehenden Lehren. Zum Beispiel können die Gewinde der Sickerauslässe sowie die Gewinde der entsprechenden Sickerrohre durch andere Befestigungsmerkmale ersetzt werden. Überdies können alternative gewünschte Formen und Konfigurationen für die Sickerkanäle und -durchgänge verwendet werden, abhängig von Herstellungs- und Abnehmerprioritäten. Ferner kann das erfindungsgemäße Sickersystem ohne weiteres für den Gebrauch in anderen Spritzgießvorrichtungen als der beschriebenen und in der vorliegenden Anmeldung gezeigten Spritzgießvorrichtung angepasst werden. Demgemäß sind die beschriebenen Ausführungsformen in jeder Hinsicht illustrativ und nicht beschränkend aufzufassen und der Schutzbereich der Erfindung wird daher eher durch die nachstehenden Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung aufgezeigt. Folglich, obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen beschrieben wurde, würde der Fachmann die Modifikationen der Struktur, der Abfolge, der Materialien und dergleichen erkennen, die noch unter den Schutzbereich der Erfindung fallen.

Claims

Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung (5) mit Verschlussdüsen, das umfasst: eine Verteilerplatte (50) mit wenigstens einem ersten Abschnitt (70) und einem zweiten Abschnitt (62) angrenzend an den ersten Abschnitt; einen Sickerdurchgang (82), der zwischen dem ersten (70) und dem zweiten (62) Abschnitt angeordnet ist; eine Vielzahl von Sickerkanälen (80), wobei jeder Sickerkanal mit dem Sickerdurchgang (82) verbunden ist und in Verbindung steht; und eine Vielzahl von Sickerbohrungen (76) zum Aufnehmen des Materialüberschussflusses, wobei jede Sickerbohrung mit einem der Sickerkanäle (80) verbunden ist und in Verbindung steht.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt (62) ferner wenigstens einen Teil eines Schmelzedurchganges (88) in Verbindung mit den Sickerbohrungen (76) einschließt.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Teil des Sickerdurchganges (82) in wenigstens einen Abschnitt des ersten (70) und des zweiten Abschnitts (62) gefräst ist.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei jede Sickerbohrung (76) einen ringförmigen Kanal (78) aufweist, der mit einem der Sickerkanäle (80) verbunden ist und in Verbindung steht.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei der Sickerdurchgang (82) ferner einen Auslass (84) aufweist.
Sickersystem nach Anspruch 5, das ferner ein Rohr (86) umfasst, das mit dem Auslass (84) verbunden ist, um Materialüberschuss von dem Sickerdurchgang (82) wegzuführen.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei jede Sickerbohrung (76) geeignet ist, um eine Ventilbuchse (90) aufzunehmen, die einen Sickerschlitz (95) in Verbindung mit einem der Sickerkanäle (80) aufweist.
Sickersystem nach Anspruch 7, wobei die Ventilbuchse (90) zum Aufnehmen eines Ventilstifts (26) geeignet ist.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei die Verteilerplatte ferner einen dritten Abschnitt (52) angrenzend an den zweiten Abschnitt (62) gegenüber dem ersten Abschnitt (70) umfasst, wobei der dritte (52) und der zweite Abschnitt (62) wenigstens einen Schmelzedurchgang (88) dazwischen ausbilden.
Sickersystem für eine Spritzgießvorrichtung (5) mit Verschlussdüsen, das umfasst: eine Verteilerplatte (50) mit wenigstens einer ersten Platte (70) mit einer ersten Fläche (72), und eine zweite Platte (62) mit einer zweiten Fläche (66), die an die erste Fläche (72) stößt, wobei die zweite Platte ferner wenigstens einen Abschnitt eines Schmelzedurchgangs (88) aufweist; einen Sickerdurchgang (82) zwischen der ersten (70) und der zweiten (62) Platte, wobei der Sickerdurchgang durch wenigstens einen Abschnitt der ersten (72) und zweiten (66) Fläche definiert ist und der Sickerdurchgang ferner einen Auslass (84) aufweist; einen Sickerkanal (80), der mit dem Sickerdurchgang (82) verbunden ist und in Verbindung steht; und eine Sickerbohrung (76) zum Aufnehmen des Materialüberschussflusses, wobei die Sickerbohrung einen ringförmigen Kanal (78) aufweist, der mit dem Sickerkanal (80) verbunden ist und in Verbindung steht, wobei die Sickerbohrung ferner in Verbindung mit dem Schmelzedurchgang (88) steht.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei wenigstens ein Abschnitt des Sickerdurchgangs (82) nach unten geneigt ist.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei wenigstens ein Abschnitt des Sickerdurchgangs (82) in wenigstens eine Fläche der ersten Fläche (72) der ersten Platte (70) und der zweiten Fläche (66) der zweiten Platte (62) gefräst ist.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei der Sickerdurchgang (82) vier Abschnitte (82a, 82b, 82c, 82d) aufweist, die miteinander über einen Y-förmigen Abschnitt (82e) verbunden sind, wobei der Y-förmige Abschnitt mit dem Auslass (84) verbunden ist und in Verbindung steht.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei der Sickerdurchgang (282) einen ersten Abschnitt (282a) mit einem ersten Auslass (284a) aufweist und einen zweiten Abschnitt (282b) mit einem zweiten Auslass (284b).
Sickersystem nach Anspruch 14, das ferner ein erstes Rohr (286a) umfasst, das mit dem ersten Auslass (284a) verbunden ist, um Materialüberschuss von dem ersten Abschnitt (282a) des Sickerdurchgangs abzuführen, und ein zweites Rohr (286b), das mit dem zweiten Auslass (284b) verbunden ist, um Materialüberschuss von dem zweiten Abschnitt (282b) des Sickerdurchgangs abzuführen.
Sickersystem nach Anspruch 10, das ferner ein Rohr (86) umfasst, das mit dem Auslass (84) verbunden ist, um Materialüberschuss von dem Sickerdurchgang (82) abzuführen.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei jede Sickerbohrung (76) geeignet ist, um eine Ventilbuchse (90) aufzunehmen, die einen Sickerschlitz (95) in Verbindung mit einem der Sickerkanäle (80) aufweist.
Sickersystem nach Anspruch 17, wobei die Ventilbuchse (90) zum Aufnehmen eines Ventilstifts (26) geeignet ist.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei die Verteilerplatte (50) ferner eine dritte Platte (52) umfasst, die an die zweite Platte (62) gegenüber des ersten Abschnitts stößt, wobei die dritte (52) und die zweite (62) Platte einen Schmelzedurchgang (88) dazwischen ausbilden.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei der Sickerdurchgang (282) einen Talabschnitt (282c)) umfasst, um den Schmelzedurchgang (288) zu umgehen.
Sickersystem nach Anspruch 10, wobei die erste (70) und die zweite (62) Platte zusammen gelötet sind.
Sickersystem nach Anspruch 19, wobei die erste (70), die zweite (62) und die dritte (52) Platte zusammengelötet sind.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Abschnitt des Sickerdurchgangs (82) in wenigstens einen Abschnitt des ersten (70) und des zweiten (62) Abschnitts gefräst ist.
Sickersystem nach Anspruch 1, wobei der Sickerdurchgang (82) ferner eine Unterseite mit einem Auslass (84) aufweist.