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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DISTRIBUTING MOLTEN PLASTIC IN AN INJECTION MOLD COMPRISING SEVERAL LEVELS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/062880
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for distributing molten plastic in a stack mold (2). The distributing device (1) comprises a segmented main channel (4), the segments (4.1, 4.2, 4.3) of which can be effectively connected to each other in a sealing manner in the area of separating points (7). The individual channel segments (4.1, 4.2, 4.3) are provided with valves (10) for sealing the channel segments, especially during opening of the mold.

Inventors:
ARMBRUSTER RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/000259
Publication Date:
July 29, 2004
Filing Date:
January 15, 2004
Export Citation:
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Assignee:
FOBOHA GMBH FORMENBAU (DE)
ARMBRUSTER RAINER (DE)
International Classes:
B29C45/28; B29C45/32; (IPC1-7): B29C45/32; B29C45/28
Foreign References:
US6348171B12002-02-19
US5460510A1995-10-24
GB2039247A1980-08-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0071, no. 37 (M - 222) 15 June 1983 (1983-06-15)
NACHTSHEIM E: "MIT ETAGENWERKZEUGEN KOSTENGUNSTIGER PRODUZIEREN", PLASTVERARBEITER, ZECHNER UND HUETHIG VERLAG GMBH. SPEYER/RHEIN, DE, vol. 46, no. 6, 1 June 1995 (1995-06-01), pages 50 - 52,54,56, XP000522417, ISSN: 0032-1338
Attorney, Agent or Firm:
IP & T RENTSCH UND PARTNER (Zürich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1 Verteilvorrichtung (1) zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Etagenform (2) ge kennzeichnet durch einen segmentierten Hauptkanal (4) mit mindestens zwei Kanal segmenten (4.1, 4.2, 4.3) die über eine dazwischen liegende Trennstelle (10) dichtend wirkverbindbar sind und einem Ventilstab (8), der zur Regulierung des Durchflusses von Kunststoffschmelze durch ein im Bereich der Trennstelle (10) angeordnetes Ventil (7) dient.
2. Verteilvorrichtung (1) gemäss Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch, ein äusseres Kanalsegment (4.3) mit einem Anschluss (12) für eine Plastifiziereinheit, einem inneren Kanalsegment (4.1), das zum Verteilen der Kunststoffschmeize in Kavitäten (6) dient und mindestens einem zwischen dem inneren Kanalsegment (4.1) und dem äusseren Kanal segment (4.3) angeordneten mittleren Kanalsegment (4.2), das zum Leiten der Kunst stoffschmeize vom äusseren zum inneren Kanalsegment (4.1, 4.3) dient.
3. Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilstab (8) segmentiert ist und dass die Länge der Segmente (8.1, 8.2, 8.3) im Wesentlichen der Länge der Kanalsegmente (4.1, 4.2, 4.3) entspricht.
4. Verteilvorrichtung (1) gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente des Ventilstabes (8) bei geschlossener Spritzgiessform (2) miteinander in Wirk verbindung stehen.
5. Verteilvorrichtung (1) gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ven tilstab im Bereich einer Trennstelle (7) in Führungsbuchsen (9) gelagert ist und eine Dünnstelle (11) aufweist, die zur Regulierung des Durchflusses von Kunststoffschmeize durch die Führungsbuchsen (9) dient, indem die Dünnstelle (11) durch eine Verschiebung des Ventilstabes (8) in seiner Längsrichtung (X) in den Bereich der Führungsbuchsen (9) bringbar ist.
6. Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Ventil (7) ein Kanalsegment (4.1, 4.2, 4.3) unabhängig vom Druck im Kanalsegment dichtend verschliesst.
7. Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verteilvorrichtung (1) mindestens ein Mittel (25) zum Ausglei chen des Druckes im Hauptkanal (4) aufweist.
8. Verteilvorrichtung (1) gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindes tens ein Segment (8.2) des Ventilstabes (8) eine veränderbare Länge (G1) aufweist.
9. Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstab (8) beheizbar ist.
10. Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, gekennzeich net durch, ein Sicherungselement (23) das zum Sichern der Position des Ventilstab (8) dient.
11. Verteilvorrichtung (1) gemäss Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement einen Riegel (30) aufweist, der in eine Nut (32) eingreift.
12. Verteilvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Sicherungselement (23) durch eine in Längsrichtung X wirkende Kraft entriegelbar ist.
13. Verteilvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass das Sicherungselement (23) einen Antrieb (33) aufweist, der zur Verstellung des Riegels (30) dient.
14. Spritzgiessform (2) gekennzeichnet durch eine Verteilvorrichtung (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 9.
Description:
Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschrneize in einer Spritzgiessform mit mehreren Etagen

Die Erfindung liegt im Bereich von Vorrichtungen zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Spritzgiessform mit mehreren Etagen gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentan- sprüche.

Verschiedene Vorrichtungen zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Spritzgiessform mit mehreren Etagen, so genannten Etagenformen sind bekannt. US-5,846, 472 beispielsweise zeigt eine Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Etagenform mit drei Ebe- nen. Durch einen zentrisch verschiebbar angeordneten, durchgehenden Hauptkanal, wird Schmelze in einen Mittelblock eingebracht, der zwischen einer ersten und einer zweiten Ebene mit Kavitäten angeordnet ist. Dieser Mittelblock weist einen quer angeordneten Kanal auf, der mit aussen angeordneten Verteilkanälen verbunden ist. Über diese Verteilkanäle wird Kunst- stoffschmelze in Kavitäten verteilt, die in den drei Ebenen angeordneten sind. Die Verteilkanäle queren zwei der drei Schliessebenen der Form. Im Bereich dieser Schliessebenen sind die Ver- teilkanäle über ein Ventilsystem lösbar verbunden, so dass die Form entlang der Schliessebenen geöffnet werden kann. Um ein Austreten von Schmelze zu verhindern, werden die Verteilkanäle mittels Ventilen gedichtet. Ausserdem wird der Druck im Hauptkanal, respektive in den über Ventile verbundenen Kanälen beim Öffnen der Form reduziert, um allfällige Leckage zu vermei- den. Diese Vorrichtung eignet sich nur für Formen mit drei Schliessebenen. Mehr als drei Schliessebenen sind prinzipbedingt nicht möglich, zudem sind die Fliesswege asymmetrisch.

US-5,910, 327 zeigt eine Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Etagenform mit mehr als vier Schliessebenen. Die Vorrichtung weist zwei verschiebbare Mittelblöcke auf, in denen je eine Kammer zum Verteilen von Kunststoffschmelze angeordnet ist. Die beiden Kam- mern werden einzeln mittels teleskopartig ausfahrbaren Zuführkanälen mit Kunststoffschmelze versorgt. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass keine zusätzlichen Ventile notwendig sind.

Problematisch ist, dass, beim Zusammenfahren der Form, die in den teleskopartig ausfahrbaren

Hauptkanälen enthaltene KunststofFschmelze, nicht entweichen kann. Beim Öffnen der Form ist Druck im Kanalsystem, insbesondere aufgrund der teleskopartigen Ausgestaltung des Haupt- kanals problematisch. Der funktionale Aufbau dieser Vorrichtung ist abhängig von der Anzahl Etagen der Form.

Aus WO00/67985 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Verteilen von KunststofFschmelze in einer Etagenform mit mehreren Ebenen bekannt. Über einen Hauptkanal mit einer einzigen, durch Ventile gedichteten Trennstelle, wird Kunststoffschmelze in einen Mittelblock eingebracht und von dort durch Verteilkanäle in die einzelnen Kavitäten verteilt. Beim Öffnen der Form ist der Druck in den Verteilkanälen tiefer als der Betriebsdruck. Die Ventile der Trennstellen sind hyd- raulisch zwangsgesteuert. Je ein Ventil einer durch zwei Ventile gebildeten Trennstelle werden durch, mit Bezug auf die andere Ventilstelle, gegenläufige Ventilantriebe geöffnet und ge- schlossen. Zudem bewegen sich die Kanalteil des Hauptkanals relativ zu den Formhälften.

Aufgrund des funktionalen Konzeptes eignet sich dieses System nicht für Etagenformen mit mehr als vier Ebenen.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme zum Verteilen von Kunststoffschmelze eig- nen sich nur begrenzt für Etagenformen mit mehr als zwei Etagen.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Etagenform mit mehreren Ebenen zu zeigen, die einen Aufbau aufweist, der weitgehend unab- hängig von der Anzahl Etagen ist.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung, so wie sie durch den kennzeichnenden Teil der unabhängigen Patentansprüche definiert wird, gelöst.

Zur Verteilung von Kunststoffschmelze in einer Etagenform mit beispielsweise vier Ebenen wird ein Heisskanalsystem mit einem segmentierten Hauptkanal vorgesehen, der zur direkten oder indirekten Verteilung der Kunststoffschmelze auf eine oder mehrere Ebenen der Etagenform dient. Der Hauptkanal besteht vorzugsweise aus mehreren voneinander trennbaren Segmenten, die bei geschlossener Etagenform über Ventile miteinander wirkverbindbar sind. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen werden die Ventile bevorzugt zent-

ral angesteuert. Die Ventile sind bei Bedarf so ausgebildet, dass sie unabhängig vom Betriebs- druck dicht sind.

Die Verteilvorrichtung weist bevorzugt einen Aufbau mit symmetrischen Fliesswegen auf. Eine Ausführungsform der Vorrichtung weist einen segmentierten Hauptkanal mit einem im Innern angeordneten, mehrteiligen Ventilstab auf. Der Ventilstab ist in Längsrichtung, das heisst, in Richtung des Hauptkanals, verschiebbar angeordnet und dient zur Kontrolle des Schmelzflusses, respektive zum Steuern von Ventilen, die im Bereich von Verbindungsstellen der einzelnen Seg- mente des Hauptkanals angeordnet sind. Im Bereich der Ventile sind die einzelnen Segmente des Ventilstabes durch Hülsen (Führungsbuchsen) umgeben. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen werden alle Ventile im Wesentlichen in derselben Richtung angeordnet. Die Hülsen im Bereich der Ventile dienen einerseits zur Lagerung des Ventilstabs und andererseits, in Wirkkombination mit zugeordneten Durchflussbereichen (Dünnstellen) des Ventilstabes, zur Kontrolle des Flusses der Kunststoffschmelze. Der Schmelz- fluss durch die Ventile wird durch das Längsverschieben des Ventilstabes kontrolliert. Die Ab- stände zwischen den Durchflussbereichen, z. B. Dünnstellen, des Ventilstabes entsprechen im Wesentlichen den Abständen der Ventile, respektive den Trennstellen der Segmente des Haupt- kanals. In der Regel weist jedes Segment des Hauptkanals an beiden Enden eine Hülse auf, die den Ventilstab in diesem Bereich dicht umgibt. Im Bereich dieser Hülsen weist der Ventilstab eine oder mehrere Dünnstellen auf, die durch eine Längsverschiebung des Ventilstabs in den Bereich der Trennstellen verschoben werden kann, so dass eine Durchflussöffnung freigegeben wird. Der Hauptkanal weist bei Bedarf eine gekrümmte oder geknickte Ausgestaltung auf, um Hindernisse zu vermeiden. Der Ventilstab weist entsprechende Umlenkungen oder Knickstellen auf.

An einem äusseren Ende weist der Hauptkanal einen Anschluss für eine Einspritzvorrichtung auf, mittels dem Kunststoffschmelze in die Form, respektive den Hauptkanal eingebracht wird.

Je nach Ausführungsform ist mindestens ein Aktuator vorhanden, der die Stellung des Ventil- stabes aktiv oder passiv kontrolliert und/oder rückmeldet. Die Stellung des Ventilstabes, re- spektive der Ventile wird bevorzugt durch interne oder externe Stellgrössen geregelt. Alternativ oder in Ergänzung wird die Stellung des Ventilstabes durch den Betriebsdruck des Einspritzvor- gangs bestimmt. In Wirkverbindung mit dem Ventilstab können Stellzylinder, mechanische An-

schläge oder Federelemente vorgesehen sein, die zumindest zur Kontrolle der Endpositionen dienen. Eine bevorzugte Ausführungsform weist zumindest an einem Segment einen seitlich im wesentlichen in einem rechten Winkel zum Ventilstab angeordneten Aktuator auf, der zur Kon- trolle der Endpositionen, respektive zur Verriegelung des Ventilstabes in seiner Schliessstellung dient. Als Aktuator wird zum Beispiel ein hydraulischer Stellzylinder verwendet, der mit einem Riegel wirkverbunden ist, der in der Schliessstellung in eine dafür vorgesehene Nut des Ventil- stabes eingreift und zur Arretierung des Ventilstabes in seiner Schliesstellung geeignet ist. Der Riegel und die Nut dienen als Sicherungselement und sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Öffnen der Ventile bei geschlossener Form mittels dem Schliessdruck möglich ist. Der Stell- zylinder kann bei Bedarf ausserhalb der Form angeordnet sein.

Die Stellzylinder sind bevorzugt an einem Ende des Ventilstabes angeordnet. Anstelle eines in Längsrichtung verschiebbaren Ventilstabes besteht die Möglichkeit, einen Ventilstab zu ver- wenden, der durch eine Drehung um die Längsachse aktivierbar ist. Das Prinzip der Erfindung ermöglicht eine direkte oder indirekte Verteilung der Kunststoffschmeize vorzugsweise über symmetrische Fliesswege in Etagenformen mit einer beliebigen Anzahl von Etagen. Die Fliess- wege werden dabei durch segmentierte Kanäle gebildet, die über Ventile wirkverbindbar sind.

Nebenkanäle können denselben funktionalen Aufbau aufweisen, wie der Hauptkanal. Ventil- stäbe werden durch entsprechend angeordneten Aktuatoren, respektive Stellzylinder aktiviert.

Der mindestens eine Hauptkanal, respektive Nebenkanal ist in der Regel aktiv oder passiv be- heizt. Die Beheizung dient dazu, die Kunststoffschmelze des Hauptkanals auf Betriebstempera- tur zu halten. Die Heizung ist so ausgestaltet, dass die in den einzelnen Segmenten des Haupt- kanals eingeschlossene Schmelze beim Öffnen der Etagenform nicht erstarrt. Entsprechende Wärmeleitmassnahmen werden vorgesehen. Der Hauptkanal ist, falls erforderlich, gegenüber der Etagenform zumindest bereichsweise isoliert. Die einzelnen Segmente des Hauptkanals weisen bei Bedarf Ausgleichsmittel auf, die verhindern, dass beim Trennen der Segmente des Hauptkanals Schmelze austritt. Die Ausgleichsmittel dienen zur Kontrolle des Druckes in den Segmenten des Hauptkanals, insbesondere beim und nach dem Öffnen/Schliessen der Ventile.

Bei den Ausgleichsmitteln handelt es sich bevorzugt um Mittel, die eine Druck-und/oder Vo- lumenkompensation bewirken. Geeignet sind Ausgleichsventile, Ausgleichsgefässe oder andere druckausgleichende, respektive druckkontrollierende Mittel. Bei spezifischen Anwendungen sind

Ventilstäbe mit einer variablen Länge besonders geeignet, z. B. in dem diese mehrteilig ausges- taltet sind. Zwischen den einzelnen Teilen des Ventilstabes können Federelemente angeordnet sein. Die Ventile, respektive Kanalsegmente, sind bei Bedarf so ausgestaltet, dass sie selbst bei hohem Druck im geöffneten Zustand dichtend ausgestaltet sind. Dies wird z. B. durch Ventile entsprechender Länge oder durch die Temperaturführung (Viskosität) im Bereich der Ventile bewirkt.

Die Erfindung betrifft eine Verteilvorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschmeize in einer Etagenform. Die Verteilvorrichtung weist einen segmentierten Hauptkanal mit mindestens zwei Kanalsegmenten auf, die bei geschlossener Spritzgiessform über eine dazwischen liegende Trennstelle dichtend wirkverbindbar sind. Ein vorzugsweise segmentierter Ventilstab dient zur Regulierung des Durchflusses von Kunststoffschmelze durch ein im Bereich der Trennstelle an- geordnetes Ventil. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Ventilstab einteilig ausgestal- tet sein. Er weist dabei eine Länge auf, die ein Öffnen der Form zulässt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Verteilvorrichtung weist ein äusseres Kanalsegment mit einem Anschluss für eine Plastifiziereinheit, ein inneres Kanalsegment, das zum Verteilen von Kunststoffschmelze über Verteilkanäle in Kavitäten dient, und mindestens ein zwischen dem inneren und dem äusseren angeordnetes mittleres Kanalsegment auf, das zum Leiten der Kunststoffschmelze vom äusseren zum inneren Kana ! segment dient. Die Segmente des Ventil- stabes stehen bei geschlossener Spritzgiessform miteinander in Wirkverbindung. Die Verteilvor- richtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Ventile mindestens ein Kanalsegment unab- hängig vom Druck im angrenzenden Kanalsegment dichtend verschliesst. Die Verteilvorrichtung weist bei Bedarf mindestens ein Mittel zum Ausgleichen des Druckes im Hauptkanal auf.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen schematisch und stark vereinfacht : Figur 1 eine Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Draufsicht ; Figur 2 einen Hauptkanal in einer perspektivischen Darstellung ;

Figur 3 den Hauptkanal aus Figur 2 in Offenstellung ; Figur 4 den Hauptkanal aus Figur 3 in geöffneter Stellung ; Figur 5 eine weitere Ausführungsform eines Hauptkanals in einer Schnittdarstellung ; Figur 6 eine dritte Ausführungsform eines Hauptkanals mit drei seitlich angeordneten Ak- tuatoren ; Figur 7 den Hauptkanal aus Figur 6 in Schliesstellung in einer Draufsicht und in einer Schnittdarstellung von der Seite ; Figur 8 den Hauptkanal aus Figur 6 in geöffneter Stellung in einer Draufsicht und in einer Schnittdarstellung von der Seite.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verteilen von Kunststoff- schmelze, fortan Verteilvorrichtung 1, in einer Etagenform 2 mit vier Schliessebenen 3.1, 3. 2 ; 3.3, 3.4 (Trennebenen). Durch einen zentrisch angeordneten, segmentierten Hauptkanal 4 mit drei Segmenten 4.1, 4.2, 4.3 wird Kunststoffschmelze in einen Mittelblock 5 geleitet und von diesem durch Verteilkanäle 18 (nicht alle sichtbar) in einzelne Kavitäten 6 geleitet.

Der Hauptkanal 4 besteht hier aus drei Kanalsegmenten 4.1, 4.2, 4.3 die über Ventile 7 mit- einander wirkverbunden sind. Der Hauptkanal 4, respektive die Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 weisen im Innern einen Hohlraum 24 auf, der zur Durchleitung von Materialschmeize von ei- nem Ventil zum nächsten, respektive zu und wegführenden Kanälen dient. Der Hohlraum wird durch die Ventile 7 in Segmente unterteilt. Im Innern des Hauptkanals 4 ist im Bereich der Hohlräume 24 ein ebenfalls segmentierter Ventilstab 8 zentrisch angeordnet, der im Bereich der Ventile 7 Trennstellen 10 aufweist, entlang derer er beim Öffnen der Etagenform 2 trenn- bar ist. Im Bereich der Ventile 7 ist der Ventilstab 8 in Führungsbuchsen 9 gelagert, deren Querschnitt er in Schliessstellung dichtend ausfüllt. Die Führungsbuchsen 9 weisen ebenfalls Trennstellen auf und erstrecken sich auf beiden Seiten der Trennstellen 10. Der Ventilstab 8 ist bei geschlossener Etagenform 2 in Längsrichtung des Hauptkanals 4 verschiebbar angeordnet

und weist im Bereich der Ventil-7, respektive der Trennstellen 8 zugeordnete Dünnstellen 11 auf. Durch ein Verschieben des Ventilstabes 8 in seiner Längsrichtung werden die Dünnstellen 11 so in den Ventilen 7 platziert, dass ein Durchfluss von Kunstschmeize durch die Ventile 7 möglich ist.

Der Hauptkanal 4 weist ein äusseres Kanalsegment 4. 3 auf, das einen Anschluss 12 zum An- schliessen einer Plastifiziereinheit (nicht näher dargestellt) aufweist. Im Mittelblock 5 ist ein inneres Kanalsegment 4.1 angeordnet, das zum Verteilen der Kunststoffschmelze über Verteil-, respektive Nebenkanäle 18 in einzelne Kavitäten dient. Zwischen dem inneren und dem äusse- ren Kanalsegment 4. 1,4. 3 ist hier ein mittleres Kanalsegment 4.2 angeordnet, das zum Leiten der Kunststoffschmelze von äusseren zum inneren Kanalsegment 4.1, 4.3 dient. Bei Bedarf können weitere Verteilkanäle, vom äusseren und/oder einem mittleren Kanalsegment ausge- hend, Kavitäten mit Kunststoffschmeize versorgen. Die Erfindung ist nicht auf Lösungen mit einem oder nur einem mittleren Kanalsegment (4.2) beschränkt.

Die Erfindung betrifft eine Verteilvorrichtung (1) zum Verteilen von Kunststoffschmelze in einer Etagenform (2). Die Verteilvorrichtung (1) weist einen segmentierten Hauptkanal (4) auf, des- sen Segmente (4.1, 4.2, 4.3) im Bereich von Trennstellen (7) miteinander dichtend wirkverbind- bar sind. Die einzelnen Kanalsegmente (4.1, 4.2, 4.3) weisen Ventile (10) auf, die zum Dichten der Kanalsegmente insbesondere beim Öffnen der Form dienen.

Figur 2 zeigt eine Verteilvorrichtung 1 losgelöst von einer Etagenform in einer perspektivischen Schnittdarstellung. Der Hauptkanal 4 besteht aus drei Kanalsegmenten 4.1, 4.2, 4.3. Im Innern des Hauptkanals 4 ist ein Ventilstab 8 angeordnet, der ebenfalls drei Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 umfasst. Die einzelnen Kanal-4. 1,4. 2,4. 3, resp. Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 sind im Be- reich von Trennstellen 10 trennbar. Die Segmente 4.1, 4.2, 4.3 des Hauptkanals 4 weisen im Bereich der Trennstellen 10 Ventile 7 auf, welche die Segmente 4.1, 4.2, 4.3 des Hauptkanals 4 beim Öffnen der Etagenform dichten. Auf jeder Seite der Trennstellen 10 ist der Ventilstab 8 von Führungsbuchsen 9 dichtend umgeben. Die Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 weisen Dünnstellen 11 auf, die zur Regulierung des Durchflusses der Kunststoffschmeize dienen. Durch eine Längs- verschiebung des Ventilstabes 8 werden die Dünnstellen 11 in den Bereich der Führungsbuch-

sen 9 gebracht und bewirken, dass eine Durchflussöffnung 37 entsteht, so dass Kunststoff- schmelze passieren kann.

Der Hauptkanal 4 weist an einem Ende einen Anschluss 12 für eine Plastifiziervorrichtung (nicht näher dargestellt) auf, der zum Einspritzen von KunststofFschmelze dient. Der Ventilstab 8 weist in diesem Bereich eine Verdickung 13 mit einer konischen Dichtfläche 14 auf, die mit einer Gegenfläche 15 in Schliessstellung dichtend zusammenwirkt. Es handelt sich dabei um ein Hauptventil 17, welches das Austreten von Kunststoffschmelze aus dem Anschluss 12 ver- hindert.

Am gegenüberliegenden Ende weist der Hauptkanal 4 eine Stellvorrichtung in Form eines Stell- zylinders 16 auf. Der Stellzylinder 16 ist mit dem Ventilstab 8 wirkverbunden und dient zur Positionierung des Ventilstabes 8, respektive zum direkten/indirekten Öffnen und/Schliessen der Ventile 7.

Um Kunststoffschmeize mittels dem Hauptkanal 4 zu verteilen, werden die Kanalsegmente. 4. 1, 4.2, 4.3 des Hauptkanals 4, respektive die Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ventilstabes 8, mit- einander durch Zusammenpressen dichtend wirkverbunden. Anschliessend wird eine Einspritz- vorrichtung (nicht näher dargestellt) mit dem Anschluss 12 dichtend verbunden. Infolge des Druckes der Kunststoffschmelze und/oder infolge einer weiteren Kraft, wird der Ventilstab 8 in Längsrichtung X des Hauptkanals 4 bewegt. Durch diese Bewegung werden die Dünnstellen 11 in den Bereich der Führungsbuchsen 9 bewegt, wodurch die Ventile 7 geöffnet werden. Die Kunststoffschmelze gelangt so in das hintere Endsegment 4. 1 des Hauptkanals 4 und wird von da über Nebenkanäle 18 in Kavitäten weitergeleitet (vgl. Figur 1). Nach dem Einspritzvorgang wird der Druck in der Kunststoffschmelze reduziert. Die Ventile 7 werden infolge der Druckre- duktion und/oder durch den Stellzylinder 16 geschlossen, indem der Ventilstab in die entge- gengesetzte Richtung bewegt wird. Damit das Hauptventil 17 und die Ventile 7 sicher ver- schlossen sind können, bei Bedarf, Sicherungselemente vorgesehen sein.

Der Anschluss 12, respektive der Ventilstab 8 können so ausgebildet sein, dass der Ventilstab durch Anschliessen der Einspritzeinheit (Plastifiziereinheit) oder durch Betätigen eines im Mündungsbereich angeordneten Stellmittels geöffnet wird. Eine geeignete Ausführungsform weist im Innern des mit dem Anschluss 12 korrespondierenden Teils der Einspritzvorrichtung

im Innern des mit dem Anschluss 12 korrespondierenden Teils der Einspritzvorrichtung einen angetriebenen Stift auf (nicht näher dargestellt), der zum Antreiben des Ventilstabs 8 dient. Die Antriebswirkung kann auch durch das Einpressen der Mündung des Anschlusses 12 erzielt wer- den.

Detailansicht C zeigt die Trenn-, resp. die Ventile 7,10 in einer vergrösserten Darstellung. Die Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 und die Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 sind in Wirkverbindung darge- stellt. Der Ventilstab 8 füllt die Führungsbuchse 9 dichtend aus, so dass die Ventilstelle 7 ver- schlossen ist und die im Innern Kanalsegmentes 4.1, 4.2, 4.3 vorhandene Kunststoffschmelze nicht austreten kann.

Figur 3 zeigt den Hauptkanal 4 aus Figur 2 in Offenstellung. Der Ventilstab 8 ist in Kanallängsrichtung X soweit verschoben, dass die Dünnstellen 11 (vgl. Detail D) im Bereich der Trennstellen 10, resp. der Ventile 7 angeordnet sind und so die Ventile geöffnet sind. Der Fluss der Kunststoffschmelze ist mittels Pfeilen F1, F2, F3 schematisch verdeutlicht.

Der Hauptkanal 4 ist mittels Heiz-respektive Isolationsmitteln 19 umgeben, welche zur Tempe- raturkontrolle im Innern der Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 dienen. Der Ventilstab 8, ist bei Be- darf ganz oder Bereichsweise beheizt. Der Ventilstab 8 ist vorzugsweise aus einem gut wärme- leitenden Material gefertigt.

Figur 4 zeigt den Hauptkanal 4 aus Figur 2 in geöffneter Position, d. h. bei geöffneter Etagen- form. Die Segmente des Hauptkanals sind entlang der Trennstellen 10 getrennt, so dass die Kanalsegmente 4. 1,4. 2,4. 3, resp. die Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 nicht miteinander in Wirk- verbindung stehen. Die Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ventilstabes 8 füllen die Führungsbuch- sen 8 dichtend aus, so dass die Ventile 7 dicht verschlossen sind (vgl. Detaildarstellung E).

Im Innern der Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 sind bei der gezeigten Ausführungsform Heizele- mente 20 angeordnet, welche mit den Stabsegmenten 8.1, 8.2, 8.3 in thermischer Verbindung stehen. Die Heizelemente 20 dienen zur direkten und indirekten Beheizung des sich im entspre- chenden Kanalsegment 4.1, 4.2, 4.3 befindlichen Kunststoffs. Die Heizelemente 20 weisen eine torbedoähnliche Form auf. Sie werden mittels im Wesentlichen radial angeordnete und in Strö-

mungsrichtung ausgerichtete Rippen 21 gehalten. In den Endbereichen der Kanalsegmente 4. 1, 4.2, 4.3 dienen Stützrippen 22 zur Führung und thermischen Kopplung der Stabsegmente 8.1, 8.2, 8.3 mit den wirkverbundenen Mitteln.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kanalsegmentes 25 eines Hauptkanals 4 in einer Schnittdarstellung. Das Kanalsegment 25 ist so ausgestaltet, dass es zur Druckkompensa- tion beim Öffnen des Hauptkanals geeignet ist. Zu diesem Zweck ist das Kanalsegment 25 hier zweiteilig ausgestaltet. Das erste und das zweite Stabsegment 25.1, 25.2 sind über ein Feder- element miteinander verbunden. Beim Öffnen des Hauptkanals 4 werden zuerst die Ventile 7 verschlossen, indem der Ventilstab in Schliessstellung gebracht wird. Falls die Kunststoffschmel- ze im Innern des Kanalsegmentes 25 nach wie vor unter hohem Druck steht, wird dieser Druck abgebaut, indem die beiden Stabsegmente 26.1, 26.2 in Richtung des Pfeils G1 auseinander driften. Im Bereich der Ventile 7 bewirkt dies, dass die Stabsegmente 26.1, 26.2 gegenüber den Führungsbuchsen eine Relativbewegung ausführen, soweit, dass der Druck im Innern des Ka- nalsegments im Wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht. Bei geschlossener Form, re- spektive um die Ventile 7 zu öffnen befinden sich die beiden Stabsegmente 26.1, 26. 2 in An- schlag, so dass sie Kräfte in Stablängsrichtung übertragen.

Das längere Stabsegment 26.2 wird direkt mittels eines Heizelements 20 beheizt. Das Heizele- ment 20 ist mittels Rippen 21 abgestützt. Im Bereich der Ventile 7, resp. der Dünnstelle 11 sind, bei dieser Ausführungsform, weitere Stützrippen 22 vorhanden, die zum Führen des Ven- tilstabes 8 dienen.

Alternativ oder in Ergänzung können weitere Mittel verwendet werden, die zum Druckausgleich geeignet sind. Ein Druckentlastungskanal (nicht näher dargestellt), der abhängig von der Stel- lung der Etagenform, respektive der Elemente des Hauptkanals 4, eine druckausgleichende Verbindung zur Umgebung bewirkt verwendet werden. Der Druckentlastungskanal wird vor- zugsweise durch zugeordnete Ventile positionsabhängig geöffnet oder geschlossen. Diese Ven- tile können in Form von Überdruckventilen ausgestaltet sein, derart, dass sie nur bei Über- schreitung eines bestimmten Drucks ansprechen, insbesondere wenn der Hauptkanal geöffnet wird.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verteilvorrichtung 1 zum Verteilen von Kunst- stoffschmelze mittels eines Hauptkanals 4 in einer perspekivischen Darstellung. Der Hauptka- nal 4 weist ein inneres, ein mittleres und ein äusseres Kanalsegment 4.1, 4.2, 4.3 auf, die über eine erste und eine zweite Trennstelle 10.1, 10.2 miteinander wirkverbindbar sind. Jedes der Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 ist durch ein Heiz-, resp. fsotationsetement 19 umgeben und weist ein im Wesentlichen senkrecht zur Kanallängsrichtung X angeordnetes Sicherungselement 23 auf, das zur Kontrolle und Sicherung der Position des im Innern des Hauptkanals 4 angeordne- ten Ventilstabes (vgl. Figuren 7 und 8) dient. Der Hauptkanal 4 weist eine Anschlussöffnung 12 auf, die zum Anschliessen einer Plastifiziereinheit (nicht näher dargestellt) dient. Das innere Kanalsegment weist zwei Nebenkanäle 18 (nur ausschnittweise dargestellt) auf, die zum Vertei- len von Schmelze dienen. Das innere Kanalsegment weist an seinem hinteren Ende einen Stell- zylinder 16 auf, der zur Kontrolle und Justage der axialen Position des Ventilstabes (vgl. Figuren 7 und 8) dient.

Figur 7 a) zeigt den Hauptkanal 4 aus Figur 6 in einer Draufsicht. Der Schnitt entlang der Schnittebene DD ist in Figur 7 b) dargestellt. Der Hauptkanal 4, respektie die Kanalsegmente 4. 1, 4. 2, 4. 3 weisen im Innern einen Hohlraum 24 auf, der sich im Wesentlichen über die ge- samte Länge des Hauptkanals 4 erstreckt und zur Durchleitung von Materialschmelze von ei- nem Ventil 7 zum nächsten, respektive zu wegführenden Kanälen dient. Der Hohlraum 24 wird durch die teilbaren Ventile 7 in Segmente unterteilt.

Der Verteilvorrichtung 1 ist in Schliessstellung der Spritzgiessform 2 (vgl. Figur 1) gezeigt, d. h. die einzelnen Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 des Hauptkanals 4 sind miteinander wirkverbunden.

Die drei Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 sind über die Ventile 7, respektive die Trennstellen 10 miteinander wirkverbunden. Der segmentierte Ventilstab 8 ist in Offenstellung dargestellt, wo- bei seine Dünnstellen 11 sich im Bereich der Führungsbuchsen 9 befinden, so dass die Durch- flussöffnungen 37 eine Verbindung zwischen den Segmenten 24.1, 24.2, 24.3 des Hohlraumes 24 bilden. Kunstoffschmeize kann so von einem Kanalsegment 4.1, 4.2, 4.3 ins nächste ge- presst werden.

Bei der gezeigten Ausführungsform des Hautkanals 4 weist jedes der Kanalsegmente 4.1, 4.2, 4.3 ein im Wesentlichen senkrecht zur Kanallängsrichtung X angeordnetes Sicherungselement

23 auf. Als Antrieb weist das Sicherungselement 23 einen Hydraulikzylinder 33 mit einem Ge- häuse 28 auf, in dem ein hydraulisch betätigter Arbeitskolben 29 (alternative geeignte An- triebsmittel sind möglich) angeordnet ist, der mit einem Riegel 30 wirkverbunden ist. Im Be- reich der Sicherungselemente 23 weisen die Segmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ventilstabes 8 je eine Verdickung 31 mit einer Nut 32 auf. Die Nut 32 ist so angeordnet, dass der Riegel 30 bei ge- schlossenen Ventilen 7, in die Nut 32 eingreifen kann (vgl. Figur 8b) und damit den Ventilstab 8 gegen Verschieben in Längsrichtung X sichert. In der gezeigten Offenstellung, d. h. wenn die Durchflussöffnungen 37 frei sind, ist der Riegel 30 oberhalb der Verdickung 31 angeordnet und der Ventilstab 8 kann in Richtung der Längsachse X bewegt werden. Falls erforderlich ist der Ventilstab 8 im Bereich des Riegels 30 zusätzlich abgestützt um seitliche Kräfte des Riegels 30 aufzunehmen.

Mit dem hydraulischen Stellzylinder 16, der auch in einer gewissen Entfernung zum Hauptkanal 4 angeordnet sein kann, wird der Ventilstab 8 in Schliesstellung gebracht, so dass die Ventile 7, sowie der Anschluss 12 bei geöffneter Form sicher verschlossen sind. Mittels den Sicherungs- elementen 23 werden die einzelnen Segmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ventilstabes in dieser Position gesichert.

Figur 8 a) zeigt den Hauptkanal 4 in einer Draufsicht in geöffneter Stellung, d. h. in der Stel- lung in der die Etagenspritzgiessform 2 (vgl. Figur 1) entlang ihrer Trennebenen 3.3, 3.4 aus- einander gefahren ist. Figur 8 b) zeigt eine Schnittdarstellung des Hauptkanals 4 entlang der Schnittebene EE.

Die Segmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ventilstabes 8 sind so angeordnet, dass die Ventile 7 verschlos- sen sind und Kunststoffschmelze (nicht näher dargestellt) im Hohlraum 24 im Innern des Hauptkanals 4 der Verteilvorrichtung 1 verbleibt. Je nach Ausführungsform sind die Ventile 7 und Trennstellen 10 so konstruiert, dass geringe Mengen von austretender Kunststoffschmeize keinen negativen Einfluss auf die Funktionsweise aufweisen. Die einzelnen Segmente 8.1, 8. 2, 8.3 des Ventilstabes 8 sind durch die Riegel 30 der Sicherungselemente 23, die in dieser Positi- on in die umlaufenden Nuten 32 des Ventilstabes 8 eingreifen, gesichert. In dem die Hydraulikzylinder 33 mit einem Schliessdruck beaufschlagt werden, werden die Riegel 30 in den Nuten 32 arretiert. Dadurch wird verhindert, dass sich die Segmente 8.1, 8.2, 8.3 des Ven- tilstabes 8 ungewollt verschieben und dadurch die Ventile 7 geöffnet werden. Die Riegel 30

ungewollt verschieben und dadurch die Ventile 7 geöffnet werden. Die Riegel 30 und die Nu- ten 32 sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Entriegelung durch eine auf den Ventilstab 8 wirkende Längskraft, die eine gewisse Höhe aufweist, möglich ist. Vorgängig wird der Schliessdruck in den Hydraulikzylindern 33 reduziert. Bei der gezeigten Ausführungsform wei- sen sowohl der Riegel 30 als auch die Nut 32 eine Anfassung auf, so dass die Wirk-und die Gegenfläche von Riegel 30 und Nut 32 in einem Winkel a zur Längsrichtung X angeordnet sind. Abhängig von der Grösse des Winkels a kann die Selbsthemmung, respektive die Kraft eingestellt werden die erforderlich ist, um den Ventilstab 8 in Längsrichtung zu bewegen. Je nach Anwendungsgebiet können anstelle von, wie in der gezeigten Ausführungsform verwen- deten aktiven Sicherungselementen auch passive Sicherungsungselemente verwendet werden.

Zum Beispiel eine selbsttätige Schnappvorrichtung mit einem elastisch (federnd) gelagerten und im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung X verschiebbaren Riegel, der so angeordent ist, dass er bei geschlossenen Ventilen 7 in eine Nut eingreift und so ein Verschieben des Ven- tilstabes in Längsrichtung X verhindert. Eine Entriegelung erfolgt, indem der Ventilstabe mit einer gewissen Kraft F (vgl. Detail M) in Längsrichtung bewegt wird, so dass der Riegel aus der Nut gedrückt wird. In entriegelter Stellung befindet sich der Riegel auf einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse X angeordneten Fläche wo er sich neutral verhält.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist insbesondere beim inneren Kanalsegment 8.1 des Hauptkanals 8 ein Sicherungselement 23 nicht zwingend erforderlich, da der Stellzylinder 16 ebenfalls als Sicherungsmittel verwendet werden kann. Bei Bedarf kann, alternativ oder in Er- gänzung, der Ventilstab 8, respektive dessen Segmente 8.1, 8.2, 8.3, so ausgebildet sein, dass eine Verriegelung durch eine Drehung um die Längsachse X möglich ist.