CH266445A - Schmelzvorrichtung für thermoplastische Stoffe mit einer elektrisch beheizten Schmelzkammer. - Google Patents

Description

  
 



  Schmelzvorrichtung für thermoplastische Stoffe mit einer elektrisch beheizten
Schmelzkammer.



   Die zur Verarbeitung von thermoplastisehen Stoffen dienenden   Spritzpressmaschi-    nen, insbesondere solche für höhere Leistungen, weisen   Schmelzvorrichtungen    auf, die an den Innenwänden ihrer Vorwärme- oder   Schmelzkammern    mit verschiedenartig gestalteten, die Heizfläche vergrössernden und das Schmelzen des Materials erleichternden Rippen versehen sind. Elektrisch beheizte   Schmelzvorriehtungen    dieser Art haben an ihrem Umfange und an der Oberfläche entsprechend verteilte Heizkörper, welche die Wärme jeweils an die betreffenden Stellen liefern, wo sie eben verbraucht wird. Derartige   Sehmelzvorrichtungen    eignen sich besonders für die gegen   tberhitzung    weniger empfindlichen Stoffe.

   Dabei muss die Schmelzvorrichtung für erhebliche Drucke gebaut sein, welche zum   Herauspressen    des nicht immer gleichmässig geschmolzenen und an manchen Stellen noch verhältnismässig starr   gebliebenenMaterials    nötig sind, da noch keine Vorkehrungen getroffen sind, um die an einer Stelle bereits geschmolzene   Masse    ohne Rücksicht auf deren Zustand auf andere Stellen abzuführen. Ausserdem enthalten die bisherigen   Schmelzvorrichtungen    einen be  trächtlichen    Vorrat von dem zum Schmelzen vorbereiteten Material, was ein Zersetzen von solchen thermoplastischen Stoffen zur Folge haben kann, welche ein längeres Warmhalten nicht vertragen, wie es z.

   B. beim Spritzen von Stücken vorkommt, die einen kleineren Inhalt haben, als eben der Grösse der Schmelzkammer entspricht.   



   Derartige i ilbelstände sollten durch An-    wendung einer   Dampf- oder    Warmwasserbeheizung abgeschafft werden, bei welcher keine überhitzten Stellen vorkommen. Dafür treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten, vorwiegend bei höheren Temperaturen, z. B. über 2000 C, wegen der grossen dabei nötigen   Dampfdrucke    auf.



   Den Erfindungsgegenstand bildet eine   Scllmelzvorrichtung    für thermoplastische Stoffe mit einer elektrisch beheizten Schmelzkammer, die dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Schmelzkammer mit einem Hohlraum in Form eines Kegelstumpfes ausgestattet ist, um welchen herum in der   Wandung    der Kammer ein Kranz von Bohrungen vorgesehen ist, welche durch in deren Länge verlaufende Schlitze mit dem zentralen Hohlraum in Verbindung stehen.



   Auf der Zeichnung ist ein   Ausführungs-    beispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht, wobei Abb. 1 einen axialen Schnitt durch die Schmelzkammer und   Abb.      2    einen teilweisen   Grundrisssehnitt    nach Linie   II-II    der   Abb.    1 darstellt.



   Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die   Sehmelz. kammer    1, die oben einen Befesti    gungsfianseh 2 trägt,    mit einem zylindrischen Pressraum 3 versehen, in welchem beim Pressen der Kolben 4 gedrückt wird. Der Pressraum geht   unten    in einen verjüngten Hohlraum 5 von Kegelstumpfform über. Am Umfange dieses Hohlraumes ist eine Reihe von   Kanälchen    6 angeordnet, die in Mantellinien eines Kegels von einem kleineren Öffnungswinkel oder bei kleineren Schmelzkammern in Mantellinien eines Zylinders, das heisst eines Kegels von   Nullöffnungswinkel,    gebohrt sind. Das zwischen diesen   Kanälchen    6 und dem Innenraum 5 der   Schmelzkammer    verbleibende Metall der Wandung ist durch schmale Schlitze 7 durchgebrochen.

   Die Ka  nälchen    6 münden unten in eine Spritzdüse 8 ein, welche in die Schmelzkammer vorzugsweise eingeschraubt ist.



   Die Schmelzkammer 1 ist aus einem festen Metall, z. B. aus Stahl, hergestellt, und ihre Wände haben gerade nur die der Höchstbeanspruchung entsprechende Dicke, damit sie den Wärmedurchgang womöglich rasch vermitteln.



  Als Heizquelle dient ein aussen an der Schmelzkammer fest angebrachter, zweckmässigerweise angegossener Ring 9 aus einem   g'ut    wärmeleitenden Metall, wie Aluminium, in welchem in entsprechenden Aussparungen 10 stabförmige Heizpatronen oder dergleichen angeordnet sind; gegebenenfalls ist der Ring anstatt dessen mit einem aussen anliegenden Heizbande 11 versehen.



   Die von der elektrischen Heizung gelieferte Wärme wird zunächst von dem Ringe 9 übernommen, der eine bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt als die Schmelzkammer 1 und die Wärme in die stählerne Wand derselben gleichmässig an die meist gekühlten Stellen abgibt. Wenn nämlich ein Material behandelt wird, bei dem die Temperatur des Erwei  chungspunktes      irnd    die Spritztemperatur sehr verschieden sind, so wird die Wärme verhältnismässig gleichförmig in der ganzen Länge der Schmelzkammer verbraucht. Bei einem   1\material    hingegen, welches auf einmal ohne vorhergehendes Erweichen schmilzt, ist der   Wärmeverbranch    am grössten oben in der Schmelzkammer, wo der Umfang grösser ist.



  Der   Kolben    4 bewirkt auch einen grösseren Wärmeübergang in dem   Ringe    9 von unten nach oben und verhindert auf diese Weise das Überhitzen der   Masse    in den untern Teilen der Kammer.



   Bei Verarbeitung eines   Materials,    welches keine länger dauernde Erwärmung auf eine höhere Temperatur verträgt, wird der Spritzkolben 4 mit einem kegelförmigen Aufsatz 12 versehen, der einen grossen Teil des kegelförmigen Hohlraumes 5 ausfüllt, so dass in der Schmelzkammer beim Betriebe eben nur die unumgänglich notwendige   Menge    von   Ma-    terial enthalten ist   (Abb. 1,    rechte Hälfte).



   Die Einrichtung gemäss der Erfindung arbeitet wie folgt:
Das thermoplastische   Alaterial    wird in den zylindrischen Presseraum 3   eingesehüttet,    wo es mit dem Kolben 4   zusammengedrüekt    und in den kegelförmigen   Hohlraum    5 verdrängt wird. In Berührung mit den heissen Wandungen des geheizten Zylinders wird das   Ma-    terial weich, ja sogar geschmolzen. Das so plastisch gewordene   Material    drückt sich in die   Kanälehen    6 ein, wo es vollständig schmilzt und dann leicht zu der Düse 8 langen kann.

   Ausserdem schmilzt auch das   Material    an der ganzen Innenwand des   Hohlraumes    5 und geht in den tieferen Lagen durch die Schlitze 7 ebenfalls in die   Wanäl-    chen 6 über. Diese nach unten sich verlängernden Schlitze 7 leisten einen   zunehmenden    Widerstand dem   hindurehfliessenden      Ma-    terial, so dass der Abfluss in den   Kanälehen    6 leichter vor sich gehen kann.



   Das ansonsten schwierige Problem der Beheizung lässt sich also bei dem   Erfindungs-    gegenstand auch durch die   gewöhnliche    elektrische Beheizung bewältigen, da das   Material    beim Durchgang durch die   Sehmelzkammer    einen viel geringeren Widerstand   übevindcn    muss. In der Praxis hat sich   nämlich    gezeigt, dass bei der neuen   Sehmelzkammer    mit den7 Düsendruck von   200      kglem2    ein Druck von 350 bis 400   kg/cm-    am   Presskolben    genügt, während die bisher üblichen   Schnielzkammerii    mit einem   Kolbendruck    von 1000 bis 1500   kg/cm    rechnen mussten.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Sehmelzvorrichtung für thermoplastische Stoffe mit einer elektrisch beheizten Schmelzkammer, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schmelzkammer mit einem Hohlraum in Form eines Kegelstumpfes ausgestattet ist, um welehen herum in der Wandung der Kammer ein Kranz von Bohrungen vorgesehen ist, welche durch in deren Länge verlaufende Schlitze mit dem zentralen Hohlraum in Verbindung stehen.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Schmelzvorriehtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Wandung des Vorratshohlraumes ausgehenden Bohrungen an den Mantellinien eines Kegels von einem kleineren Öffnungswinkel als derjenige des Zentralhohlraumes liegen.

   2. Schmelzvorriehtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Wandung des Vorratshohlraumes ausgehenden Bohrungen an den Mantellinien eines Zylinders liegen.

   3. Schmelzvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für Verarbeitung von empfindlichen Materialien der Presskolben (4) mit einem kegelförmigen, den zentralen Hohlraum verkleinerndem Aufsatzstüek (12) versehen ist.

   4. Schmelzvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzkammerkörper an seinem äussern Umfange von einem wärmeleitenden Ringkörper umgeben ist, in welchem elektrische Heizpatronen angeordnet sind.

   5. Sehmelzvorriehtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzkammerkörper an seinem äussern Umfange von einem wärmeleitenden Ringkörper umgeben ist, der an seinem Umfange mit einem elektrischen Heizband versehen ist.