Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heisskanal-Koinjek- tions-Verteilerblockanordnung aus mehreren Blockteilen für eine Heissläuferplatte eines Mehrfach-Heisskanal-Koinjek- tions-Werkzeugs zum Spritzgiessen von mehrschichtigen Formungen aus Kunststoff gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Mehrfach-Heisskanal-Koinjektions-Werkzeuge zum

Spritzgiessen von Formungen aus Kunststoffmaterialien, insbesondere PET-artigen Materialien, sind seit längerem bekannt und finden ihre Verwendung im wesentlichen bei der Herstellung von Vorformlingen, wie sie die Getränkein- dustrie für ihre sogenannten PET-Flaschen in grossen Mengen benötigt. Zunehmend besteht das Bedürfnis diese Vor- formlinge mehrschichtig auszubilden, um diese bspw. mit rezykliertem Material oder luftundurchlässigen Sperrschich¬ ten zu versehen. Damit werden an die Formwerkzeuge ausser- gewöhnlich hohe Anforderungen gestellt, da bei der Verar¬ beitung von PET, PEN und deren Copolymeren, sowie von Nylon, EVOH oder ähnlichen Sperrschichtmaterialien, deren unterschiedliches Temperatur- und Förderverhalten unab¬ hängig voneinander berücksichtigt werden muss.

Die hohen Anforderungen an die kontrollierbare Temperatur¬ führung in heissen und druckbelasteten Werkzeugteilen hat zu immer komplizierteren Werkzeugen geführt, die teuer, störanfällig und aufwendig im Unterhalt sind.

Es ist deshalb, bspw. in der EP-0'480'223, eine einfache Konstruktion vorgeschlagen worden, bei welcher statt eines einstückigen Heissläuferverteilerblocks mit getrennten Förderkanälen, zwei hintereinander angeordnete Heissläufer- Verteilerblocks verwendet werden, die jeweils eine der Kunststoffkomponenten fördern. Damit können die unter¬ schiedlichen Materialien auch mit unterschiedlicher Temperatur in einfacher Weise bis an die Düsen geführt werden. Zwischen diesen voneinander getrennten Heissläufer-

Verteilerblocks sind scheibenartige Muffen eingesetzt, durch welche Kunststoffmaterial und eine Düsenver- schlussnadel geführt werden und welche eine gegenseitige laterale Verschiebung der beiden Verteilerblocks in diesem Bereich zulassen, soweit diese Verschiebung durch eine unterschiedliche Temperaturausdehnung der einzelnen Heiss¬ läuferverteilerblocks verursacht ist. Darüberhinaus sind zwischen dem kopfplattenseitigen Heissläuferverteilerblock und der Kopfplatte weitere Muffen vorgesehen, durch welche die jeweiligen Düsenverschlussnadeln hindurchragen und welche einen zentral geführten Förderkanal druckdicht abschliessen. Diese Muffen beabstanden den kopfplatten¬ seitigen Block und die Kopfplatte, um diese thermisch voneinander zu trennen und sollen einen durch die Tem- peraturausdehnung verursachten Axialdruck auffangen.

Leider erweist es sich, dass die vorgesehenen Mittel zum Ausgleich der unterschiedlichen Temperaturausdehnung der beiden Heisskanalverteilerblöcke den mechanischen Anfor- derungen bei Mehrfach-Werkzeugen mit mehr als 8 Düsen, insbesondere mit 48 oder 96 Düsen, nicht mehr genügen. Bei diesen hochbestückten Mehrfach-Werkzeugen vervielfacht sich die durch die thermische Ausdehnung erzeugte Spannungskraft um die Anzahl der vorhandenen Düsen und führt dazu, dass sich die planparallel zueinander liegenden Einzelblöcke wegen deren seitlicher Fixierung aufbiegen und an den Verbindungsstellen der jeweiligen Förderkanäle lecken, resp. dass die seitlichen Halteschrauben der erhöhten mechanischen Belastung nicht standhalten.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Heisskanal-Koinjektions-Verteilerblockanordnung zum Spritz¬ giessen von mehrschichtigen Formungen und für eine Viel¬ zahl von Spritzdüsen zu schaffen, mit welcher verschiedene Materialkomponenten, die unterschiedliche Schmelz- und

Verarbeitungstemperaturen aufweisen können, leckagefrei und verεchleissarm bearbeitet werden können. Diese Verteiler-

blockanordnung soll unterhaltsfreundlich und damit kosten¬ günstig ausgestaltet sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Verteiler- blockanordnung gemäss Anspruch 1 gelöst, und insbesondere durch eine Verteilerblockanordnung, die aus mehreren Block¬ teilen besteht. Diese Blockteile sind innerhalb einer Heissläuferplatte gleitend abgestützt und gegeneinander verschiebbar gelagert. Dazu sind zwischen den einzelnen Blockteilen gleitende Zwischenstücke vorgesehen und sind zwischen dem kopfplattenseitigen Blockteil und der Kopf¬ platte beweglich gelagerte Abstützelemente eingesetzt, wobei zwischen diesen Abstützelementen und der Kopfplatte mindestens ein Federelement vorgesehen ist, welches das Abstützelement im kalten Betriebszustand von der Kopfplatte beabstandet. Der durch diese Federelemente erzeugte Abstand erlaubt der gesamten Verteilerblockanordnung eine ther¬ mische Ausdehnung, ohne zu untragbaren Spannungszuständen zu führen. Die für die Abdichtung der einzelnen Blockteile resp. Zwischenstücke notwendige Schliesskraft wird von diesem Federlement unabhängig von der jeweiligen Betriebs¬ temperatur erzeugt.

Mit dieser Verteilerblockanordnung können gleichzeitig 48 oder mehr mehrschichtige Formlinge aus Kunststoff gefertigt werden, ohne dass dabei Leckageprobleme oder vorzeitige Verschleisserscheinungen auftreten. Insbesondere kann die durch diese hochbestückten Mehrfachwerkzeuge vervielfachte thermische Ausdehnung aufgefangen werden und kann vermieden werden, dass die planparallel zueinanderliegenden Einzel¬ blöcke aufgebogen werden, resp. deren seitliche Halte¬ schrauben abscheren. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen resp. Neben¬ ansprüchen.

Insbesondere lassen sich die einzelnen Blockteile unabhän¬ gig voneinander beheizen und sind die Zwischenstücke und Abstützelemente aus einem schlecht wärmeleitenden Material gefertigt. Darüberhinaus sind die Zwischenstücke und Ab- stützelemente mit einem zapfenförmigen Ansatz versehen, um die gegenseitige Positionierung der einzelnen Blockteile zu kontrollieren und vorteilhafterweise so zu beeinflussen, dass die Bohrungen für die Nadel der Nadelverschlussanord¬ nung und die Förderkanäle unter thermischer Belastung nicht wesentlich gegeneinander verschoben werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels und der Figur näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1: einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe

Heisskanal-Verteilerblockanordnung.

Aus dem in Figur 1 dargestellten Querschnitt durch die Heissläuferplatte 1 am Ort einer mit einem Nadelventil 4 schliessbaren Heisskanaldüse 3 ist der erfindungsgemässe Aufbau der Heissläuferblockanordnung 5 ersichtlich. Diese weist einen düsenseitigen Blockteil 6 und einen maschinen- seitigen Blockteil 7 auf. Für die Förderung von ver¬ schiedenen Materialkomponenten sind in diesen Blockteilen Förderkanäle 12 und 13 vorgesehen. Bei der Herstellung von mehrschichtigen Formungen, insbesondere solchen aus PET (Polyethylenterephtalat) , die im Innern eine Sperrschicht aus EVOH (Ethylenvinylhydroxid) aufweisen, werden die beiden Blockteile 6,7 durch Heizelemente 8 auf die für diese Kunststoffmaterialien erforderlichen Verarbeitungs¬ temperaturen gehalten. Dabei führt der düsenseitige Block¬ teil 6 bspw. das für die Aussenseite der zu spritzenden Formlinge vorgesehene heissere Material, und führt der maschinenseitige Blockteil 7 das im Innern der herzustel- lenden Formlinge vorgesehene kühlere Material. Für das genannte Produkt aus PET und EVOH muss der düsenseitige Blockteil 6 auf ca. 280°C gehalten werden und weist der

maschinenseitige Blockteil 7 eine Temperatur von ca. 200°C auf.

Um eine möglichst homogene Temperaturverteilung innerhalb des jeweiligen Blockteils 6, 7 in einfacher Weise aufrecht- erhalten zu können, werden diese mit einem Zwischenstück 9 voneinander beabstandet. Dieses Zwischenstück ist aus einem Material mit einer schlechten Wärmeleitfähigkeit gefertigt, bspw. aus Titan oder rostfreiem Stahl. Ein maschinenseiti- ges Abstützelement 10 weist erfindungsgemäss mehrere Feder- elemente, insbesondere Tellerfedern 11 auf, und ist im kalten Zustand um ca. 0.45 mm von einer Kopfplatte 2 be¬ abstandet. Durch diese Tellerfedern 11 kann gewährleistet werden, dass auch im kalten Zustand die Düsen mit dem erforderlichen Anpressdruck auf das Formwerkzeug aufge- spannt werden können und erhöht sich dieser Anpressdruck beim Aufheizen der Verteilerblockanordnung 5 auf maximal 3.5 Tonnen pro Düse. Dieser durch die Tellerfeder 11 er¬ zeugte Anpressdruck gewährleistet, dass keine Leckagen an einer ersten Stossfläche 14 zwischen Heisskanaldüse 3 und düsenseitigem Blockteil 6, resp. einer zweiten Stossfläche 15 zwischen düsenseitigem Blockteil 6 und Zwischenstück 9, resp. einer dritten Stossfläche 16 zwischen dem Zwischen¬ stück 9 und dem maschinenseitigen Blockteil 7 auftreten. Durch die thermische Expansion der beiden Heissläuferblock- teile 6, 7 und des Zwischenstücks 9 verringert sich der

Abstand zwischen Abstützelement 10 und der Kopfplatte 2 und braucht das Abstützelement 10 lediglich eine Spannung von ca. 0,5 Tonnen, anstelle von 10 bis 12 Tonnen aufzunehmen und zu übertragen. Die restliche Spannung wird von der Tellerfeder 11 aufgenommen und übertragen.

Die Nadelverschlussanordnung 4 weist zwei übereinander angeordnete Kolben auf, mit denen die Nadel 17 in verschie¬ dene Positionen gebracht werden kann. In der am weitesten vorgeschobenen Position verschliesst die Nadel 17 den

Ausgang der Düse 3 vollständig. In einer ersten zurückgezo¬ genen Position gibt die Nadel 17 einen ersten Zufuhrkanal

12 frei und ermöglicht dem darin geführten Material in den Formraum zu fHessen. In einer zweiten weiter zurückver¬ setzten Position gibt die Nadel 17 einen zweiten Förderka¬ nal 13 frei und ermöglicht dem in diesem Kanal geförderten Material in den Formraum zu gelangen. Solche Verschluss¬ anordnungen sind im wesentlichen bekannt und nicht Gegen¬ stand der vorliegenden Erfindung.

Um mit der vorliegenden Verteilerblockanordnung solche Nadelverschlussanordnungen verwenden zu können, muss ge¬ währleistet werden, dass sich die einzelnen Bohrungen, in denen die Nadel 17 geführt wird, bei unterschiedlicher thermischer Ausdehnung nicht gegenseitig verschieben. Dazu wird das erfindungsgemässe Zwischenstück 9 und das Abstütz- element 10 mit einem zapfenartigen Vorsprung versehen, der in entsprechende Ausnehmungen in den einzelnen Blockteilen 6,7 eingreift. Damit kann sichergestellt werden, dass sich die einzelnen Blockteile 6,7 bei thermischer Belastung im wesentlichen axial zur Nadel 17 verschieben und die Rela- tivverschiebungen quer zur Nadelrichtung den Verlauf der Bohrungen nicht beeinträchtigen.

Dieser modulartige Aufbau erlaubt es, die einzelnen Block¬ teile 6,7 mit Heizelementen 8 auf unterschiedliche Tempera- turen zu bringen ohne dadurch Materialspannungen zu erzeu¬ gen, die entweder zu Lekagen oder zur Zerstörung der Ver¬ teilerblockanordnung führen. Die thermisch bedingten Rela¬ tivverschiebungen werden durch den zapfenförmigen Ansatz des Zwischenstücks 9 und des Absstützelementes 10 kontrol- liert.

Weiterbildungen dieser erfindungsgemässen Verteilerblock¬ anordnung liegen im Bereich des fachmännischen Könnens. Insbesondere können für die Herstellung von Formungen aus drei und mehr unterschiedlichen Materialien mehrere Block¬ teile hintereinander angeordnet werden, die jeweils durch Zwischenstücke voneinander getrennt werden. Die Spaltbreite

zwischen Abstützelement und Kopfplatte resp. die Federkraft des Federlementes können vom Fachmann entsprechend dimen¬ sioniert werden. Es versteht sich, dass die Führung der Förderkanäle der speziellen Düsenkonstruktion angepasst werden kann.