RO129995A2

RO129995A2 - Nozzle for plastic injection

Info

Publication number: RO129995A2
Application number: ROA201300515A
Authority: RO
Inventors: Virgilius Vasilache; Liviu Moldovan
Original assignee: Universitatea ''petru Maior'' Din Târgu Mureş
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-30
Also published as: RO129995B1

Abstract

The invention relates to a nozzle intended for the injection of thermoplastics. According to the invention, the nozzle comprises a body of revolution (1) having a central boring (j) and some passage holes (i) arranged circularly around the central boring (j), all of them communicating within a mixing chamber (g) where a conical tip (5) obturates an outlet orifice (f), actuated by a transverse pin (2) pressed by some disc springs (4).

Description

Invenția se referă la o duză pentru injectat materiale plastice, destinată injectării materialelor plastice termoplaste.The invention relates to a nozzle for injecting plastics, intended for injection of thermoplastic plastics.

Este cunoscută o duză pentru injectat materiale plastice realizată dintr-un corp înfiletat în partea frontală a unui cilindru de injectat, materialul plastic plastifiat ieșind printr-un orificiu axial din corpul duzei, diametrul orificiului axial fiind mult mai mic decât diametrul interior al cilindrului de injectare [Virgilius Vasilache - Teză de doctorat, Oradea, 2010].It is known a nozzle for injecting plastics made from a threaded body in the front of an injector cylinder, the plasticized plastic material coming out through an axial hole in the nozzle body, the diameter of the axial orifice being much smaller than the inside diameter of the injection cylinder. [Virgilius Vasilache - PhD thesis, Oradea, 2010].

Duza pentru injectat materiale plastice cunoscută prezintă următoarele dezavantaje:The known plastic injection nozzle has the following disadvantages:

- Nu poate fi utilizată pentru injectări verticale, deoarece materialul plastifiat ar curge încontinuu prin duză - nu doar la faza de injectare.- It cannot be used for vertical injections, because the plasticized material would flow continuously through the nozzle - not just during the injection phase.

- Nu este indicată pentru materiale plastice care, în stare topită, au o fluiditate mare deoarece acestea ar curge încontinuu prin duză - nu doar la faza de injectare (indiferent de poziția orizontală sau verticală a cilindrului de injectare).- It is not indicated for plastics which, in melted state, have a high fluidity because they would flow continuously through the nozzle - not only at the injection phase (regardless of the horizontal or vertical position of the injection cylinder).

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este aceea de a realiza o duză pentru injectat materiale plastice care să realizeze o reținere a materialului plastifiat și să-i permită acestuia trecerea doar la depășirea unei anumite presiuni prestabilite, reglabile.The technical problem that the invention solves is to make a nozzle for injecting plastics to achieve a retention of the laminated material and to allow it to pass only when it exceeds a certain preset, adjustable pressure.

Duza pentru injectat materiale plastice conform invenției înlătură dezavantajele amintite mai înainte prin aceea că este alcătuită dintr-un corp având o parte cilindrică, o extremitate filetată sub care se află un prag cu diametrul mai mare decât cel al părții cilindrice și o a doua extremitate de formă conică, partea cilindrică a corpului fiind străbătută de un canal ovalizat în care se află un știft care este apăsat de un inel de presiune, inelul de presiune fiind apăsat la rândul lui de o pereche de arcuri disc care sunt pretensionate între inelul de presiune și pragul amintit, știftul apăsând astfel pe partea din spate a unui vârf conic care atunci când este apăsat obturează o gaură de ieșire care face legătura între exteriorul duzei și o cameră de amestec conectată la o cameră de intrare prin intermediul unor găuri de trecere și a unei găuri centrale, găurile de trecere fiind dispuse circular în jurul găurii centrale în care se află vârful conic comunicarea prin gaura centrală fiind obturată de un dop filetat sub care se află o garnitură de etanșare; materialul plastifiat intră în camera de intrare de unde trece prin găurile de trecere divizându-se în tot atâtea șuvoaie secundare și apoi ajunge în camera de amestec reunindu-se într-un singur șuvoi care apasă pe partea conică a vârfului conic și determină apariția unei forțe de deschidere a duzei care tinde să îndepărteze vârful conic de gaura de ieșire și cărei forțe i se opune forța de închidere a duzei care tinde să mențină vârful conic apăsat pe gaura de ieșire și care este generată de forța dezvoltată de arcurile disc. Forța de deschidere este determinată de presiunea de injectare, iar forța de închidere este determinată de pretensionarea arcurilor disc realizată prin intermediul unui profil variabil al inelului de presiune care profil are câteva perechi de paliere cu ajutorul cărora se pretensionează diferit arcurile disc; când se lucrează cu materiale mai fluide se alege o pereche de paliere mai înaltă de pe profilul inelului de presiune și astfel arcurile disc sunt pretensionate mai puternic ceea ce determină apariția unei forțe de închidere mai mari, fiind necesară o presiune mai mare care să determine apariția unei forțe de deschidere corespunzător mai mari - alegerea perechii de paliere facându-se prin rotirea inelului de presiune în jurul axei proprii, pentru ușurarea rotirii fiind prevăzute niște canale pe circumferința inelului de presiune.The nozzle for injecting plastics according to the invention removes the disadvantages mentioned above in that it consists of a body having a cylindrical part, a threaded end below which is a threshold with a diameter larger than that of the cylindrical part and a second shaped end. conical, the cylindrical part of the body being crossed by an oval channel in which there is a pin which is pressed by a pressure ring, the pressure ring being pressed in its turn by a pair of disc springs which are pretensioned between the pressure ring and the threshold mentioned, the pin thus pressing on the back of a conical tip which when pressed obstructs an outlet hole which connects the outside of the nozzle and a mixing chamber connected to an inlet chamber through passage holes and a hole central, the through holes being arranged circularly around the central hole in which a the tapered tip is the communication through the central hole being sealed by a threaded plug under which is a sealing gasket; the laminated material enters the inlet chamber from where it passes through the passage holes, dividing into as many secondary streams and then reaches the mixing chamber, meeting in a single stream that presses on the conical part of the conical tip and causes the appearance of a force opening of the nozzle which tends to remove the conical tip from the outlet hole and whose force is opposed by the closing force of the nozzle which tends to keep the tapered tip pressed against the exit hole and which is generated by the force developed by the disc springs. The opening force is determined by the injection pressure, and the closing force is determined by the pretensioning of the disc springs made by means of a variable profile of the pressure ring whose profile has several pairs of bearings by which the disc springs are pretensioned differently; when working with more fluid materials, a higher bearing pair is chosen from the profile of the pressure ring and thus the disc springs are more prestressed which causes the occurrence of a higher closing force, a higher pressure being required to cause the occurrence a correspondingly larger opening force - choosing the bearing pair by rotating the pressure ring around its own axis, to facilitate rotation, there are provided channels on the circumference of the pressure ring.

Duza pentru injectat materiale plastice conform invenției prezintă următoarele avantaje: Permite trecerea materialului plastifiat doar după depășirea unei anumite presiuni prestabilite.The plastic injection nozzle according to the invention has the following advantages: It allows the plasticized material to pass only after a certain preset pressure has been exceeded.

- Presiunea prestabilită poate fi reglată în trepte de către utilizator.- The preset pressure can be adjusted in stages by the user.

- Funcționarea ei nu depinde de fluiditatea materialului care trece.- Its functioning does not depend on the fluidity of the passing material.

Funcționarea ei nu depinde de poziția de funcționare.Its operation does not depend on the operating position.

Realizează o omogenizare superioară a materialului plastifiat care trece prin ea.It performs a higher homogenization of the plasticized material that passes through it.

în cele ce urmează se dă un exemplu de realizare a obiectului in venitei in legătură și cu Figurile 1,2, 3, 4, 5 și 6 care reprezintă;In the following we give an example of the realization of the object in the income in relation to the Figures 1,2, 3, 4, 5 and 6 that represent;

- Fig. 1 Vedere tridimensională a Duzei pentru injectat materiale plastice conform invențieiFIG. 1 Three-dimensional view of the nozzle for injecting plastics according to the invention

- Fig. 2 Vedere frontală a Duzei pentru injectat materiale plastice conform invențieiFIG. 2 Front view of the plastic injection nozzle according to the invention

- Fig. 3 Vedere de jos a Duzei pentru injectat materiale plastice conform invențieiFIG. 3 Bottom view of the plastic injection nozzle according to the invention

- Fig. 4 Secțiunea A-A din Figura 3FIG. 4 Section A-A of Figure 3

- Fig. 5 Secțiunea B-B din Figura 3FIG. 5 Section B-B of Figure 3

- Fig. 6 Vedere tridimensională a inelului de presiune 3FIG. 6 Three-dimensional view of the pressure ring 3

Duza pentru injectat materiale plastice conform invenției este alcătuită dintr-un corp 1 având o parte cilindrică a, o extremitate filetată b sub care se află un prag c cu diametrul mai mare cu 6 - 10 mm de preferință 8 mm decât cel al părții cilindrice a și o a doua extremitate d de formă conică având unghiul la vârf de 110° - 150° de preferință 120°, partea cilindrică a a corpului 1 fiind străbătută de un canal ovdizat e în care se află un știft 2 care este apăsat de un inel de presiune 3, inelul de presiune 3 fiind apăsat la rândul lui de o pereche de arcuri disc 4 care sunt pretensionate între inelul de presiune 3 și pragul c, știftul 2 apăsând astfel pe partea din spate a unui vârf conic 5 care atunci când este apăsat obturează un orificiu de ieșire f care face legătura între exteriorul duzei și o cameră de amestec g conectată la o cameră de intrare h prin intermediul unor găuri de trecere i și a unui alezaj central j, găurile de trecere i fiind dispuse circular în jurul alezajului central j în care se află vârful conic 5 comunicarea prin alezajul central j fiind obturată de un dop filetat 6 cu guler sub care se află o garnitură de etanșare 7; materialul plastifiat intră în camera de intrare h de unde trece prin găurile de trecere i divizându-se în tot atâtea șuvoaie secundare și apoi ajunge în camera de amestec g reunindu-se într-un singur șuvoi care apasă pe partea conică a vârfului conic 5 și determină apariția unei forțe de deschidere a duzei care tinde să îndepărteze vârful conic 5 de orificiul de ieșire f și cărei forțe i se opune forța de închidere a duzei care tinde să mențină vârful conic 5 apăsat pe orificiul de ieșire f și care este generată de forța dezvoltată de arcurile disc 4. Forța de deschidere este determinată de presiunea de injectare, iar forța de închidere este determinată de pretensionarea arcurilor disc 4 realizată prin intermediul unui profil variabil al inelului de presiune 3 care profil are câteva perechi de paliere k de diferite înălțimi cu ajutorul cărora se pretensionează diferit arcurile disc 4; când se lucrează cu materiale mai fluide se alege o pereche de paliere k mai înaltă de pe profilul inelului de presiune 3 și astfel arcurile disc 4 sunt pretensionate mai puternic ceea ce determină apariția unei forțe de închidere mai mari, fiind necesară o presiune mai mare care să determine apariția unei forțe de deschidere corespunzător mai mari alegerea perechii de paliere k făcându-se prin rotirea inelului de presiune 3 în jurul axei proprii, pentru ușurarea rotirii fiind prevăsute canalele m pe circumferința inelului de presiune 3. Prin încercări se stabilește corespondența între diferite materiale de injectat și perechea de paliere corespunzătoare k de pe inelul de presiune 3. Corpul 1 al duzei, vârful conic 5 și dopul filetat 6 cu guler trebuie să aibă o duritate de minim 1000 HV și se execută din 38MoCrA109, îmbunătățit și nitrurat pe o adâncime de 0.4 ... 0.6 mm - protejându-se filetele la nitrurare; garnitura de etanșare 7 se execută din cupru și se supune unui tratament de înmuiere înainte de montare. Pentru lucrul cu polietilenă de joasă densitate (argetenă) la o temperatură de 180 + 230 °C de preferință 190 °C și având o fluiditate apropiată de cea a pastei de dinți s-a realizat o deschidere a duzei doar la depășirea presiunii de 6.5 MPa prin poziționarea inelului de presiune 3 astfel încât să apese cu palierul de adâncime maximă (3 ... 5 mm, de preferință 4.5 mm) pe știftul 2, granulele de material plastic fiind uscate anterior injectării 1 oră la 65 °C; pentru lucrul cu poliamida PA 6.6 la o temperatură de 270 + 290 °C de preferință 290 °C și având o fluiditate apropiată de cea a apei lichide s-a realizat o deschidere a duzei la presiunea de 10 MPa prin poziționarea inelului de presiune 3 astfel încât să apese cu palierul de adâncime minimă (1 ... 2 mm, de preferință 1.5 mm) pe știftul 2, granulele de material plastic fiind uscate anterior injectării 4 ore la 80 °C. Diametrul orificiului de ieșire f este cuprins între 1 și 3 mm, de preferință 1.5 mm.The plastic injection nozzle according to the invention is made up of a body 1 having a cylindrical part a, a threaded end b below which is a threshold c with a diameter greater than 6 - 10 mm, preferably 8 mm, than that of the cylindrical part a and a second end d of conical shape having the tip angle of 110 ° - 150 ° preferably 120 °, the cylindrical part of the body 1 being crossed by an oblique channel e in which is a pin 2 which is pressed by a pressure ring 3, the pressure ring 3 being pressed in turn by a pair of disc springs 4 which are pretensioned between the pressure ring 3 and the threshold c, the pin 2 thus pressing on the back of a conical tip 5 which when pressed obstructs a outlet port f which connects the outside of the nozzle and a mixing chamber g connected to an inlet chamber h through passage holes i and a central bore j, the opening holes passage i being arranged circularly around the central bore j in which the conical tip 5 is located the communication through the central bore j being sealed by a threaded stopper 6 with collar below which is a sealing gasket 7; the laminated material enters the inlet chamber h from where it passes through the passage holes and divides into as many secondary streams and then reaches the mixing chamber g, meeting in a single stream that presses on the conical side of the conical tip 5 and determines the occurrence of an opening force of the nozzle which tends to remove the conical tip 5 from the outlet orifice f and whose force opposes the closing force of the nozzle which tends to maintain the tapered tip 5 pressed on the outlet orifice f and which is generated by the force developed by the disc springs 4. The opening force is determined by the injection pressure, and the closing force is determined by the pretensioning of the disc springs 4 made by means of a variable profile of the pressure ring 3, which profile has several pairs of bearings k of different heights with the aid of which the disc springs 4 are pretensioned differently; When working with more fluid materials, a higher pair of bearings k is chosen from the profile of the pressure ring 3 and thus the disc springs 4 are more prestressed which causes the occurrence of a larger closing force, requiring a higher pressure which to determine the appearance of a correspondingly larger opening force choosing the bearing pair k by rotating the pressure ring 3 around its own axis, to facilitate the rotation, the channels m are provided on the circumference of the pressure ring 3. The tests determine the correspondence between different materials to be injected and the corresponding bearing pair k from the pressure ring 3. The nozzle body 1, the tapered tip 5 and the threaded plug 6 with the collar must have a hardness of at least 1000 HV and be executed from 38MoCrA109, improved and nitrided on a depth of 0.4 ... 0.6 mm - protecting the threads from nitriding; The sealing gasket 7 is made of copper and is subjected to a softening treatment before installation. For working with low density polyethylene (argetene) at a temperature of 180 + 230 ° C, preferably 190 ° C and having a fluidity close to that of the toothpaste, a nozzle opening was achieved only when the pressure exceeded 6.5 MPa by positioning of the pressure ring 3 so that it presses with the maximum depth bearing (3 ... 5 mm, preferably 4.5 mm) on pin 2, the plastic granules being dried prior to injection 1 hour at 65 ° C; for working with polyamide PA 6.6 at a temperature of 270 + 290 ° C, preferably 290 ° C and having a fluidity close to that of the liquid water, a nozzle opening was made at the pressure of 10 MPa by positioning the pressure ring 3 so that presses with the minimum depth bearing (1 ... 2 mm, preferably 1.5 mm) on pin 2, the plastic granules being dried prior to injection 4 hours at 80 ° C. The diameter of the outlet hole f is between 1 and 3 mm, preferably 1.5 mm.

Claims

1. Plastic injection nozzle, characterized in that it has a special shaped revolution body (1) which has an inlet chamber (h), an oval channel (s) that transversely crosses it and an outlet (f). ) obtained by a conical tip (5), actuated in the sense of opening by the injection pressure of the plasticized material and in the sense of closing by a pin (2) that transversely crosses the body (1) through the oval channel (s) being pressed by a a pressure ring (3) in turn pressed by a pair of disc springs (4), while from the inlet chamber (h) starts an axial central bore (j) and some circular holes (i) arranged circularly in around the central bore (j), all communicating in an anesthetic chamber (g) located immediately upstream of the outlet (f), the central bore (j) serving as a sliding support for the conical tip (5).

Plastic injection nozzle according to claim 1, characterized in that the access of the plasticized material through the central bore (j) is stopped due to a threaded plug (6) with a collar under which a sealing gasket (7), the threaded plug (7) is located ( 6) with the collar being threaded into the upstream part of the central bore (j).

Plastic injection nozzle according to claim 1, characterized in that pair of bearings (k) are provided on the pressure ring (3), each pair having a different height from the other, always a pair of bearing (k) by pressing on the pin (2) and on the circumference of the pressure ring (3) there are channels (m) for facilitating the rotation of the pressure ring (3) around its own axis in order to select a certain pair of bearings (k) for pressing the pin (2) ).