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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzeinheit für Spritzgiessmaschinen mit einem Schnek- kenzylinder mit Plastifizierschnecke, die als Hohlschnecke mit im Schneckenkern befindlichen Ein- spritzkolben ausgeführt ist.
Bei der Verarbeitung von Kunststoffmassen, beispielsweise thermoplastischer Massen in
Schneckenpressen, stellt die Schnecke ein wichtiges Maschinenelement dar. Bei herkömmlichen
Spritzeinheiten wird das Spritzmaterial vom Einlass durch die Schnecke über die drei Schnecken- funktionszonen, d. h. von der Einzugszone über die Umwandlungszone und schliesslich die Metering- zone, nach vorne an die Spritzdüse gefördert, während sich gleichzeitig die Schnecke entgegen einem voreingestellten Rückstaudruck zurückbewegt. Beim eigentlichen Einspritzvorgang wird die
Schnecke von einem Hydraulikzylinder kolbenartig nach vorne gestossen. Für einen einwandfreien
Spritzgiessvorgang ist es wichtig, dass ein rückströmendes Material verhindert wird.
Um die verschiedenen Kunststoffgruppen mit nur einer Schnecke (Schnecke mit einer bestimm- ten Geometrie) verarbeiten zu können, wurden schon viele Versuche durchgeführt.
Aus allen Versuchen haben sich kern-und gangprogressive Schnecken herausgearbeitet, welche ausgenommen von Doppelschnecken nicht veränderbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzeinheit der Plastifizierschnecke der eingangs er- wähnten Art so zu gestalten, dass es möglich ist, die Kompression und damit die Geometrie der
Plastifizierschnecke zu verändern, um damit mehrere Materialgruppen verarbeitbar zu machen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Spalt zwischen der Zylinderwand des
Schneckengehäuses und der Hohlschnecke im Bereich der Meteringzone, vorzugsweise durch Anpress- zylinder und einen Anschlag, einstellbar ist.
Auf Grund der Konizität des Flansches und der der Meteringzone entsprechenden Schnecken- spitze und dadurch, dass die Schnecke selbst beim Füllen des Schneckenzylinders mit dem Kunst- stoffmaterial nicht zurückwandert, kann durch Axialverschiebung der Schnecke ein grösserer oder kleinerer Scherspalt eingestellt und dadurch die Geometrie der Schnecke verändert werden.
Durch die Verstellbarkeit des Spaltes zwischen der Hohlschnecke und dem Einspritzzylinder wird die Spritzeinheit optimal dem Fliessverhalten des zu verarbeitenden Kunststoffes angepasst.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrie- ben, ohne dass die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt sein soll. Ebenso sollen die in den nachfolgenden Patentansprüchen angeführten Bezugszeichen keine Einschränkung bedeuten, sie dienen lediglich dem erleichterten Auffinden bezogener Teile in den Zeichnungen. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer erfindungsgemässen Spritzeinheit, Fig. 2 zeigt eine
Draufsicht auf die Spritzeinheit gemäss der Fig. 1, wobei eine Hälfte weggelassen wurde und die Fig. 3 bis 5 zeigen den Ausschnitt A der Fig. l, wobei Fig. 3 eine grosse und Fig. 4 eine kleine Spaltstellung an der Meteringzone zeigt und Fig. 5 die Schnecke in der Einspritzstellung zeigt.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist die erfindungsgemässe Plastifizierschnecke als Hohlschnecke --7-- mit darinnen befindlichen Einspritzkolben --2-- ausgeführt. Am vorderen Ende der Hohlschnecke --7-- ist die auswechselbare Schneckenspitze --4-- befestigt. Die Schneckenspitze --4-- weist einen Haltesockel --14-- auf, der in ein Muttergewinde der Hohlschnecke-7--eingeschraubt ist.
In der Schneckenspitze --4-- ist ein durchgehender Durchlasszylinder --4'-- für den Einspritzkolben vorgesehen.
Am Beginn eines Arbeitszyklus befinden sich die Hohlschnecke --7-- und der Einspritzkolben-2-in der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Stellung. Je nach Einstellung ist im Bereich der Meteringzone ein breiterer oder schmälerer Spalt zwischen der Schneckenspitze --4-- und dem Flansch --3-- gegeben.
Das Kunststoffgranulat kommt aus einem nicht gezeigten Dosierbehälter über einen Ein- lass --13-- zur Hohlschnecke --7-- und wird von der Hohlschnecke --7-- zuerst über die Einzugszone, dann über die Umwandlungszone und schliesslich über die Meteringzone, die der Schnek-
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in der eingestellten Lage.
An Stelle der Hohl schnecke --7-- bewegt sich der Einspritzkolben --2-- entgegen einem eingestellten Rückstaudruck nach hinten, d. h. in den Zeichnungen gesehen, nach rechts.
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Zum eigentlichen Spritzvorgang wird die Hohlschnecke --7-- mit der Schneckenspitze -- 4 -- in die in Fig. 5 gezeigten Stellung gebracht, d. h. die Schneckenspitze --4-- wird an den Flansch --3-- gepresst und schliesst dort wie eine übliche Schneckensperre ab. In dieser Situation dreht die Hohlschnecke --7-- nicht. Das Versetzen der Hbhlschnecke --7-- mit der Schneckenspit- ze --4-- erfolgt durch den Anpresszylinder --11--.
Durch den hydraulischen Einspritzzylinder --10-- wird über die Kolbenstange --9-- der
Einspritzkolben axial in Richtung Düse-l-verschoben und so das Kunststoffmaterial über die Düse-l-in den in den Zeichnungen nicht gezeigten Formhohlraum gespritzt.
Nach Beendigung der Einspritz- und Nachdruckzeit wird der hydraulische Einspritzzylin- der --10-- bis auf einen eventuell eingestellten Rückstaudruck druckentlastet und durch den Anpresszylinder --11-- wird der durch den Anschlag --12-- eingestellte Spalt bei der Meteringzo- ne wieder eingestellt.
Durch die folgende Drehung der Hohlschnecke --7-- wird wieder gegen den eingestellten
Rückstaudruck auf den Einspritzkolben --2-- neues Thermoplast plastifiziert und dadurch der Ein- spritzkolben --2-- entsprechend der Dosiereinstellung axial zurückgeschoben, wodurch sich der eingangs beschriebene Vorgang wiederholt.
Vorteilhaft ist, wie bereits erwähnt, der Flansch --3-- austauschbar am Schneckenzylin- der --5-- befestigt, wodurch durch die doppelte Austauschbarkeit, einmal der Schneckenspit- ze --4-- und einmal des Flansches --3--, noch grössere Variationsmöglichkeiten in bezug auf Änderungen von spezifischem Spritzdruck und Hubvolumen gegeben sind.
Der Flansch --3--, aber insbesondere die Schneckenspitze --4--, können an ihren mit dem
Kunststoffmaterial in Berührung kommenden Mantelflächen mit einer besonderen Oberflächengestal- tung ausgeführt sein, beispielsweise eine spiralenförmige oder genockte Erhebung aufweisen, um noch bessere Mischeffekte zu erzielen.
Um bei Bedarf die Möglichkeit zu haben, das Werkzeug zu kühlen, sind im Einspritzkol- ben --2-- vorteilhaft Kühlbohrungen vorgesehen, die in den Zeichnungen jedoch nicht gezeigt sind.
In Fig. l sind noch mit --6-- die Heizbänder und mit --8-- der Schneckenantrieb eingezeich- net.