Verfahren und Einrichtung zum Spritzen von Formstücken aus Kunststoff
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzen von Formstüeken aus Kunststoff und eine Einrichtung zur Durch- I'ührung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, sogenannte weichgestellte Polvvinylehloride zu Formstüeken zu spritzen.
I) as meist in granulierter Form anfallende Ausgangsmaterial wird dabei einem Plastifizie rungszylinder zugeführt, in diesem durch Erwärmen auf die erforderliehe Plastizität gebracht und anschliessend in die Form gepresst.
Ilarte Polyinylchloride, das heisst solche, die gar keinen oder nur geringe Mengen eines Weichmachers enthalten, lassen sieh jedoch nicht dureh einfaches Erwärmen in einen homogenen plastisehen Zustand bringen, so dass sie nach den bisher übliehen Verfahren nicht zu Formstücken gespritzt werden kön- nen. Solche harte Polyvinylehloride wurden bisher ausschliesslich in Strangspritzmaschinen zu endlosen Profilstäben oder Strängen v erarbeitet ; diese Profilstäbe müssen durch andere formgebende Bearbeitungsmethoden zu Gebrauchsgegenständen weiterverarbeitet werden. Diese Art der Herstellung von Werkstücken aus Kunststoff ist nicht nur zeitraubend und umständlieh, sondern auch teuer.
Zweek der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung des genannten Nachteils. Das er findungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeiehnet, dass das zu spritzende Rohmaterial mittels einer Strangspritzvorrichtung kontinuierlich zu einem plastisch verformbaren Strang geformt wird, von welchem Strang ein volumendosiertes Stüek in noch plastisch verformbarem Zustand dem Presszylinder einer Spritzvorrichtung derart unter Druck zugeführt wird, dass durch den Zuführdruck ein gleiches Volumen plastifizierten Materials aus dem Presszylinder in den Hohlraum einer Spritzform eingespritzt wird.
Die ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Einrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens besitzt eine Strangspritzvorrichtung, die zur kontinuierlichen Erzeugung eines plastisch deformierbaren Materialstranges, Heizmittel sowie Materialknetund Fördermittel aufweist, eine Abfüll-und Dosiervorrichtung zur Erzeugung volumendosierter Strangstüeke, einen beheizten, mit Verflüssigungseinsatz und Spritzdüse versehenen Presszylinder, mit welchem ein Spritzkolben zusammenwirkt, und eine der Spritzdüse naehgeordnete Form.
Dadurch wird erreicht, dal3 der zu spritzende Kunststoff, z. B. hartes Polyvinylehlorid, als homogene plastische Masse in richtiger Dosierung aus der Strangspritzvorrichtung in den Presszylinder gelangt und dort schussweise verspritzt werden kann.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt ; an Hand dieser Zeich- nung soll im folgenden auch das ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Verfahren beispielsweise näher erläutert werden.
Es zeigt :
Fig. 1 im Axialsehnitt einen Teil der Strangspritzvorrichtung und der Abfüll-und Dosiervorrichtung der erfindungsgemässen Einrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt naeh der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 durch die Abfüll-und Dosiervorrichtung,
Fig. 4 im Axialsehnitt die den Presszylinder mit Presskolben und das Patronenlager aufweisende Spritzvorrichtung der Einrich- tung nach der Erfindung und
Fig. 5 einen Sehnitt dureh das Patronenlager nach der Linie V-V in Fig. 4.
In Fig. 1 ist 1 das Gehäuse einer Strangspritzvorrichtung von an sich bekannter Bau- art. Als Knet-und Fördermittel besitzt die Vorrichtung zwei achsparallele zusammenwirkende Schnecken 2. Das rohrförmige Gehäuse 1 ist von einem Heizmaterial 3 umgeben. Dem Auslass des Gehäuses 1 ist eine Lochplatte 4 vorgeschaltet, welche mittels eines Kopfstüekes 5 in ihrer Lage festgehalten ist. An das Kopfstiiek 5 ist eine Materialeinlaufbüehse 6 angeschlossen, deren Durchlassquerschnitt kleiner ist als der Querschnitt der Kopfstiiekbohrung.
Die Einlaufbüehse 6 ist in ein Drehkolben- gehäuse 7 eingesetzt, das einen Teil der vorgesehenen Abfüll-und Dosiervorriehtung bildet. Auch dieses Gehäuse 7 ist mit einem Heizmantel 8 (zweiteilig) versehen. In das der Strangspritzvorrichtung abgekehrte Ende der Büchse 6 ragt das eine Ende eines Drehkolbens 9, dessen anderes Ende in einem am Gehäuse 7 befestigten Gehäuse 10 einer Ver stellvorriehtung drehbar gelagert ist. Das in die Büchse 6 hineinragende Ende des Drehkolbens 9 besitzt eine um einen Winkel von annähernd 120 abgewinkelte Querbohrung 11, die mit der Bohrung der Büchse 6 in Verbindung steht.
Im Bereich der Querbohrung 11 sind in der Wand der Büchse 6 zwei einander diametral gegenüberliegende Öffnungen 12a vorgesehen, welche mit entsprechenden Öffnungen 12b im Gehäuse 7 in Flucht sind. Diese Offnungen 12a, 12b finden ihre Verlängerung in den Bohrungen zweier Einlaufstutzen 13, die rechtwinklig zur Axe der Büchse 6 vom Ge häuse 7 wegragen und an diesem befestigt sind. Der vom Gehäuse 7 abgekehrte Endteil der Einlaufstutzenbohrungen ist nach aussen konisch erweitert.
Der dureh den Innenraum des Gehäuses 10 ragende, abgesetzte Teil des Drehkolbens 9 trägt ein Ritzel 14, das mit einem senkreeht zum Drehkolben 9 dureh das Gehäuse 10 ragenden Zahnbolzen 15 im Eingriff steht.
Die beiden Enden des Zahnbolzens 15 sind als Kolben untersehiedlieher Stirnfläche aus- gebildet, die in einem an eine öldruekleitung 16a bzw. 16b angesehlossenen Zylinder 17a bzw. 17b geführt sind (Fig. 2). Zur Abstüt- zung des Zahnbolzens 15 ist in einem Auf- satz 10a des Gehäuses 10 ein Gegendruek- lager 18 mittels eines Lagerbolzens 18a gelagert.
Das Gehäuse 7 wird von zwei Paaren von Führungsstangen 19 getragen (Fig. 3). Die horizontal und parallel zur Axe der Einlauf- stvtzen 13 angeordneten Führungsstangen 19 sind mit ihren vom Gehäuse 7 abgekehrten Enden paarweise am Flansch von ortsfesten, am nichtgezeichneten Maschinengestell be festigten Zylindern 20 festgeschraubt. Auf jedem der beiden seitlich vom Gehäuse 7 wegragenden Stangenpaare 19 ist ein Sehlitten 21 verschiebbar angeordnet. Die beiden Schlitten 21 besitzen eine von der-dem zugeordneten Einlaufstutzen 13 abgekehrten Schlittenseite koaxial zum Einlaufstutzen wegragende zylindrisehe Verlängerung 21a.
Die Schlittenver- längerung 21a dient als Betätigungskolben und führt durch den zugeordneten Zylinder 20.
Der Kolben 21a besitzt einen gegen die Innen- wand des Zylinders 20 anliegenden Führungsbund 21b, der den Zylinderraum in zwei Kammern unterteilt. Jede dieser Kammern steht am betreffenden Zylinderende mit einer Druekolleitung 22a bzw. 22b in Verbindung.
Der Schlitten 21 mit dem Kolben 21a besitzt eine zum zugeordneten Einlaufstutzen koaxiale Bohrung, in welcher ein Dosierkolben 23 versehiebbar gelagert ist. Der Dosierkolben 23 sitzt fest am einen Ende einer Stange 23a, deren anderes Ende Gewinde trägt und durch eine passende Gewindebohrung in der äussern Endwand des Betätigungskolbens 21a ragt ; die Stange 23a und mit ihr der Kolben 23 sind axial verstellbar. In seiner äussern Extremlage, wie sie in Fig. 3 ersichtlich ist, ragt der Dosierkolben 23 etwas über die dem Gehäuse 7 zugekehrte Stirnfläche des Schiebers 21 hinaus.
Auf diesen vorspringenden Kolbenteil wird beim Betrieb der Einrichtung jeweils eine abnehmbare, zylindrische Füllpatrone 24 aufgesteckt, die zwei mit Abstand voneinander angeordnete Umfangsflanschen 24a aufweist.
Der Innenumfang der beiderends offenen Füllpatrone 24 ist gleich dem Aussendurchmesser des Dosierkolbens 23 und des Einlauf- stutzens 13. Ein Klemmhebel 25 dient zum Fixieren der Patrone 24 auf dem Dosierkolben 23.
Fig. 4 zeigt die eigentliche Spritzvorrich- tung. Sie besitzt eine vom Maschinengestell getragene düsenseitige Formplatte 26, gegen welche in bekannter Weise die düsenseitige Spritzformhälfte 27 anliegt. In eine zentrale durchbrechung der Formplatte 26 ragt eine Spritzdüse 28 mit Heizmantel 29. Das von der Formhälfte 27 abgekehrte Ende der Spritz clüse 8 ist in bekannter Weise in einen koaxial zur Düse in einem Presszylinder 30 angeord neten Verflüssigungseinsatz 31 eingeschraubt.
Der glattwandige Innenkanal des Verflüssigungseinsatzes @ungseinsatzes 31 besitzt einen in die Spritzdüse 28 mündenden, sieh koniseh verengenden Teil und einen zylindrischen Teil. Der Presszylinder 30 ist mit einem Heizmantel 32 umge- ben. An dem von der Düse 28 abgekehrten Ende des Presszylinders 30 ist ein Patronenlager vorgesehen, das einen in einem zylindrischen Lagerkorper 33 gebildeten, oben und unten offenen Schacht 34 aufweist. Der gegenseitige Abstand der zueinander parallelen Schacht- wände ist gleich dem Aussendurchmesser der Umfangsflanschen 24a der Füllpatronen 24.
Zwei an den Sehachtwänden befestigte Füh rungsplatten 35, deren gegenseitigen Abstand gleich dem Aussendurchmesser der Füllpatronen 24 ist, erleichtern das Einführen der Patronen 24 in den Schacht 34. Durch die Wandung des Lagerkörpers 33 ragen zwei untere und zwei obere Paare von radialen Lagerstiften 36 (Fig. 5). Jeder Lagerstift ist an seinem auswärts ragenden Ende als Kolben 36a ausgebildet, der in einem am Lagerkorper 33 befestigten Zylinder 37 versehiebbar angeordnet ist.
Jeder Lagerstiftkolben 36a ist im Sinne des radialen Auswärtsbewegens durch eine im Zylinder 37 angeordnete Feder 38 belastet, während der auf der freien Stirnseite des Kolbens 36a liegende Zylinderraum durch eine Oldruckleitung 39 an eine nicht gezeichnete Druckolquelle angeschlossen ist.
Auf der einen Seite der Patronenlageraxe ragt zwischen den obern und untern Lagerstiften 36 der beiden Stiftpaare ein radialer Fühlstift 40 durch den Lagerkörper 33, der durch eine Feder 41 einwärtsgedrückt wird. Ein ähnlicher durch eine'Feder 41 belasteter Fühlstift 40 ragt auf der andern Seite der Lageraxe horizontal durch den Lagerkorper 33.
Jeder Fühlstift 40 dient der Betätigung eines elektrischen Schalters 42, welche zum Öffnen und Schliessen von Stromkreisen dienen, welche ihrerseits zur Betätigung von nicht gezeichneten, den Öldurchfluss in den Leitungen 39 steuernden Ventilen dienen. An dem beschriebenen Patronenlager ist ein Führungszylinder 43 vorgesehen, der mittels eines Spannflansches 44 und einer mehrteiligen Überwurfmutter 45 an einem zylindrisehen Maschinenkopf 46 befestigt ist. Im Zylinder 43 ist eine Führungsbüchse 47 axial verschieb- bar gelagert.
Der in einer Erweiterung der Zylinderbohrung liegende verdickte Büchsenendteil 47a ist an seiner Stirnseite mit einer gegenüber der Büchsenbohrung erweiterten Ausnehmung versehen, welche der jeweils in das Patronenlager eingesetzten Füllpatrone 24 als Endlager dient. Die Biiehse 47 ist durch eine Feder 48 belastet, welche die Büchse in den Zylinder 43 hineinzuziehen sucht. Der dureh den verdickten Büchsenendteil 47a abgeschlossene Teil der erweiterten Endausnehmung des Zylinders 43 steht durch einen Kanal 49 mit einer Druckolleitung 50 in Verbindung.
In der Führungsbüchse 47 ist ein Spritzkolben 51 geführt, der durch nicht gezeichnete Antricbsmittel aus der in Fig. 4 gezeigten hintern Endlage mindestens um die axiale Länge der Füllpatrone 24 in der Zeich- nung nach links versehiebbar ist.
Das hier in Frage stehende Spritzverfahren wird mit der beschriebenen Einrichtung wie folgt durehgeführt :
In der Strangspritzvorrichtung wird das zu spritzende Mateial, das der Vorrichtung in granulierter oder pulveriger Form zugeführt wird, durch den Heizmantel 3 erwärmt und mittels der Schnecken 2 in bekannter Weise zu einer homogenen plastischen Masse geknetet.
Gleinchzeitig pressen die Schnecken 2 dieses hei#e, plastische Material kontinuierlich durch die Lochscheibe 4 hindurch in die verengte Einlaufbüchse 6. Nun wird auf das aus dem Schlitten 21 vorstehende Ende des Dosierkolbens 23, der dem gewünsehten Füllungs- grad der Patrone 24 entsprechend eingestellt wurde, eine leere Patrone 24 aufgesetzt und mittels des Klemmhebels 25 in ihrer Lage festgeklemmt. Vie leicht ersiehtlieh, bestimmt die Eindringtiefe des Kolbens 23 in die Patrone 24 das zum Füllen mit platsischer Kunst stoffmasse zur Verfügung stehende Patronenvolumen.
Nun wird der Schlitten 21 durch Zufuhr von Druekol durch die Leitung 22b in den Zylinder 20 aus der in Fig. 3 reehts gezeigten Endlage axial gegen das Gehäuse 7 hin verschoben ; dabei wird die Patrone 24 so weit über den Einlaufstutzen 13 gesehoben, bis der Kolben 23 gegen die Einlassstirnseite des Einlaufstutzens 13 anliegt. Das in Fig. 3 links angeordnete Abfüllaggregat ist in dieser Lage gezeichnet. Die Steuerung des Zahn- bolzens 15 ist so vorgesehen, dass der dem die Patrone 24 tragenden Einlaufstutzen 13 zu- gekehrte Schenkel des abgewinkelten Kanals 11 über die zugeordneten Öffnungen 12a, 12b mit diesem Einlaufstutzen in Verbindung steht.
Durch die Forderwirkung der Sehneeke 2 wird der duch den Heizmantel 8 in heissem plastisch verformbarem Zustand gehaltene Mateialstrang aus der Einlaufbüchse 6 dureh den Kanal 11 in den Einlaufstutzen 13 gepresst. Nun wird der Sehlitten 21 durch Druekol das dureh die Leitung 22a dem Zylinder 20 zugeführt wird, entsprechend dem Materialvorsehub im Einlaufstutzen 13 vom Gehäuse 7 weggeschoben ; mit ihm gleitet auell die sieh füllende Patrone 24 zusammen mit dem Dosierkolben nach links (links in Fig. 3) bis unmittelbar an das Ende des Einlaufstutzens 13, worauf der Drehkolben 9 mittels des Zahnbolzens 14 umgesteuert wird.
Die Zufuhr von Material zum in der Zeichnung links- seitigen Abfüllaggregat ist damit unterbunden, und es beginnt das Füllen der in der Zwischenzeit auf den Einlaufstutzen 13 des in Fig. 3 rechtsseitigen Abfüllaggregates auf- gebrachten Patrone 24. Naeh dem vollständigen Zurüeksehieben des Schlittens 21 in die in Fig. 3 rechts gezeigte Endlage wird die gefüllte Patrone 24 nach Losen des Klemm- hebels 25 aus der Abfüllvorrichtung herausgenommen und in das Patronenlager der Spritzvorrrichtung (Fig. 4 und 5) eingesetzt.
Die obern Lagerstifte 36 sind in ihrer Normallage offen , das hei#t sie werden entgegen der Wirkung der Federn 38 aus dem Schacht herausgezogen, während die untern Lagerstifte 36 in Normallage geschlossene sind, das heisst durch die Federn 38 einwärtsgedrüekt werden. Wird nun die Patrone 24 von oben in das Lager eingesetzt, so kommt sie auf die untern Lagerstifte 36 zu liegen.
Sobald die Patrone 24 gegen den in Fig. 5 linksseitigen, mit seinem Ende in den Sehacht 34 vorstehenden Fühlstift 40 stosst und diesen radial nach aussen drückt, bewirkt das Schlie#en des zugeordneten Sehalters 42 ein radiales Ein wärtsbewegen der obern Lagerstifte 36, so dass die Patrone 24 im Schacht 34 gegen Her ansfallen gesichert ist. Durch Zufuhr von Druckol durch die Leitung 50 wird die Büehse 47 in Fig. 4 naeh links verschoben und die Patrone 24 gegen die Stirnseite des Verflüssi gungseinsatzes 31 gedrückt.
Nun erfolgt in bekannter Weise das Vorsehieben des Spritzkolbens 51, der die in der Patrone 24 ent- haltene plastische Kunststoffmasse in den Verflüssigungseinsatz 31 drüekt. Gleichzeitig wird dureh diesen Druek ein dem zugeführten Ma- terialvolumen entsprechendes Volumen von bereits im Verflüssigungseinsatz befindlichem, durch den Heizmantel 32 auf der erforder lichen Temperatur gehaltenem Material aus diesem Einsatz 31 durch die Düse 28 in die Form 27 gespritzt.
Der zurückgehende Spritzkolben bewirkt in nicht gezeichneter Weise die Freigabe der untern Lagerstifte 36, die sieh in der Folge unter der Wirkung der Federn radial auswärts bewegen. Gleichzeitig wird der Oldruck in der Leitung 50 gesenkt, so dass die unter der Wirkung der Feder 48 zurüekgleitende Büchse 4 : 7 das Herausfallen der Patrone 24 aus dem Schacht 34 ermöglieht.
Die herausfallende Patrone 24 drüekt dabei den untern, reehtsseitigen Fühlstift 40 nach aussen. Die Betätigung des zugeordneten Sehalters 42 bewirkt dabei zuerst ein das Sehliessen , das heisst Einwärtsbewegen der untern Lagerstifte 36 und anschliessend mit zeitlicher Verzögerung das Öffnen , das heisst Auswärtsbewegen der obern Lagerstifte 36.
Der kontinuierliche Betrieb der Strangspritzvorrichtung gestattet zusammen mit der doppelt vorgesehenen und wechselweise arbeitenden Dosier-und Abfüllvorrichtung das ge nügend rasche Abfüllen von Patronen, um den sehussweisen Betrieb der Spritzvorrich- tung ununterbrochen aufrechterhalten zu kön- nen.
Tm vorangehenden wurde ein Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Einrichtung beschrieben, welche die Verwendung von separaten aus einer Vorrichtung in die andere zu transportierenden Füllpatronen bedingen. Es versteht sich, dass die Anordnung aber auch so sein könnte, dass die Strangspritzvorriehtung eine unmittelbar dem Pressz, ylinder vorgeschaltete Abfiill-und Dosiervorrichtung beliefert, wobei ortsfeste, eine Verlängerung des Verflüssigungseinsatzes bildende Patronen vorgesehen sein können.
Das beschriebene Verfahren gestattet es aueh, harte Polyvinylchloride in der gleiehen Machine aufzubereiten und zu Form stüeken zu spritzen. Es versteht sich, dass nach diesem Verfahren nicht nur Polyvinylchloride, sondern auch andere ausser der Erwärmung ein Kneten verlangende Kunststoffe verspritzt werden könnten.
Method and device for injection molding molded parts made of plastic
The present invention relates to a method for injecting molded parts made of plastic and a device for carrying out this method.
It is known to inject so-called plasticized polyvinyl chloride into molded parts.
I) the starting material, which is usually obtained in granulated form, is fed into a plasticizing cylinder, brought to the required plasticity by heating and then pressed into the mold.
Ilarte polyynyl chlorides, that is to say those which contain no or only small amounts of a plasticizer, cannot be brought into a homogeneous plastic state by simple heating, so that they cannot be injected into molded parts using the previously customary processes. Such hard polyvinyl chloride has hitherto been processed exclusively in extrusion machines to form endless profile rods or strands; these profile bars have to be further processed into objects of daily use by other shaping processing methods. This type of production of workpieces from plastic is not only time-consuming and cumbersome, but also expensive.
The purpose of the present invention is to avoid the disadvantage mentioned. The method according to the invention is characterized in that the raw material to be sprayed is continuously shaped into a plastically deformable strand by means of an extrusion molding device, from which a volume-dosed piece in a still plastically deformable state is fed to the press cylinder of an injection molding device under pressure such that the feed pressure an equal volume of plasticized material is injected from the press cylinder into the cavity of an injection mold.
The device, which is also the subject of the invention, for carrying out the above-mentioned method has an extrusion spraying device which has heating means as well as kneading and conveying means for the continuous production of a plastically deformable material strand, a filling and dosing device for producing volume-dosed extrudates, a heated press cylinder provided with a liquefaction insert and spray nozzle which an injection piston cooperates, and a shape arranged near the injection nozzle.
This ensures that the plastic to be injected, e.g. B. hard polyvinyl chloride, reaches the press cylinder as a homogeneous plastic mass in the correct dosage from the extrusion device and can be sprayed there in batches.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the device according to the invention is shown; With the aid of this drawing, the method, which is also the subject matter of the invention, will also be explained in more detail, for example.
It shows :
1 shows in axial section a part of the extrusion device and the filling and dosing device of the device according to the invention,
Fig. 2 is a section near the line II-II in Fig. 1,
3 shows a section along the line III-III in FIG. 1 through the filling and metering device,
4 shows, in axial section, the injection device of the device according to the invention, which has the press cylinder with press piston and the cartridge chamber
5 shows a section through the cartridge chamber along the line V-V in FIG.
In FIG. 1, 1 is the housing of an extrusion device of a type known per se. The device has two axially parallel co-operating screws 2 as kneading and conveying means. The tubular housing 1 is surrounded by a heating material 3. A perforated plate 4 is connected upstream of the outlet of the housing 1 and is held in place by means of a head piece 5. A material inlet sleeve 6 is connected to the head piece 5, the passage cross section of which is smaller than the cross section of the head piece bore.
The inlet sleeve 6 is inserted into a rotary piston housing 7 which forms part of the intended filling and metering device. This housing 7 is also provided with a heating jacket 8 (in two parts). One end of a rotary piston 9, the other end of which is rotatably mounted in a housing 10 attached to the housing 7, of a Ver stellvorriehtung protrudes into the end of the bush 6 facing away from the extrusion device. The end of the rotary piston 9 protruding into the sleeve 6 has a transverse bore 11 which is angled at an angle of approximately 120 and which is connected to the bore of the sleeve 6.
In the area of the transverse bore 11, two diametrically opposed openings 12a are provided in the wall of the sleeve 6, which openings 12a are aligned with corresponding openings 12b in the housing 7. These openings 12a, 12b find their extension in the bores of two inlet ports 13 which protrude away from the housing 7 at right angles to the axis of the sleeve 6 and are attached to it. The end part of the inlet connection bores facing away from the housing 7 is widened conically towards the outside.
The recessed part of the rotary piston 9 protruding through the interior of the housing 10 carries a pinion 14 which engages with a toothed bolt 15 protruding perpendicular to the rotary piston 9 through the housing 10.
The two ends of the toothed bolt 15 are designed as pistons with different end faces, which are guided in a cylinder 17a or 17b connected to an oil pressure line 16a or 16b (FIG. 2). To support the toothed bolt 15, a counter-thrust bearing 18 is mounted in an attachment 10a of the housing 10 by means of a bearing bolt 18a.
The housing 7 is carried by two pairs of guide rods 19 (Fig. 3). The guide rods 19, which are arranged horizontally and parallel to the axis of the inlet supports 13, are screwed with their ends facing away from the housing 7 in pairs on the flange of stationary cylinders 20 which are fastened to the machine frame (not shown). On each of the two pairs of rods 19 protruding laterally from the housing 7, a slide slide 21 is arranged displaceably. The two carriages 21 have a cylinder-facing extension 21a projecting away from the side of the carriage facing away from the associated inlet connection 13 coaxially to the inlet connection.
The carriage extension 21a serves as an actuating piston and leads through the associated cylinder 20.
The piston 21a has a guide collar 21b which rests against the inner wall of the cylinder 20 and which divides the cylinder space into two chambers. Each of these chambers is connected to a pressure line 22a or 22b at the relevant cylinder end.
The slide 21 with the piston 21a has a bore which is coaxial with the associated inlet connection and in which a metering piston 23 is displaceably mounted. The metering piston 23 is firmly seated on one end of a rod 23a, the other end of which is threaded and protrudes through a matching threaded bore in the outer end wall of the actuating piston 21a; the rod 23a and with it the piston 23 are axially adjustable. In its outer extreme position, as can be seen in FIG. 3, the metering piston 23 projects somewhat beyond the end face of the slide 21 facing the housing 7.
During operation of the device, a removable, cylindrical filling cartridge 24, which has two circumferential flanges 24a arranged at a distance from one another, is fitted onto this projecting piston part.
The inner circumference of the filling cartridge 24, which is open at both ends, is equal to the outer diameter of the metering piston 23 and the inlet connection 13. A clamping lever 25 is used to fix the cartridge 24 on the metering piston 23.
4 shows the actual spray device. It has a nozzle-side mold plate 26 carried by the machine frame, against which the nozzle-side injection mold half 27 rests in a known manner. A spray nozzle 28 with a heating jacket 29 protrudes into a central opening in the mold plate 26. The end of the spray nozzle 8 facing away from the mold half 27 is screwed in a known manner into a liquefaction insert 31 arranged coaxially with the nozzle in a press cylinder 30.
The smooth-walled inner channel of the liquefaction insert 31 has a conical part opening into the spray nozzle 28 and a cylindrical part. The press cylinder 30 is surrounded by a heating jacket 32. At the end of the press cylinder 30 facing away from the nozzle 28, a cartridge chamber is provided which has a shaft 34 which is formed in a cylindrical bearing body 33 and is open at the top and bottom. The mutual spacing of the shaft walls parallel to one another is equal to the outside diameter of the circumferential flanges 24 a of the filling cartridges 24.
Two guide plates 35 attached to the walls, the mutual distance between them being equal to the outer diameter of the filling cartridges 24, facilitate the insertion of the cartridges 24 into the shaft 34. Two lower and two upper pairs of radial bearing pins 36 protrude through the wall of the bearing body 33 (Fig . 5). Each bearing pin is designed at its outwardly protruding end as a piston 36a which is arranged displaceably in a cylinder 37 fastened to the bearing body 33.
Each bearing pin piston 36a is loaded in the sense of radial outward movement by a spring 38 arranged in the cylinder 37, while the cylinder space on the free face of the piston 36a is connected by an oil pressure line 39 to a pressure oil source (not shown).
On one side of the cartridge bearing axle, a radial feeler pin 40 protrudes through the bearing body 33 between the upper and lower bearing pins 36 of the two pin pairs and is pressed inward by a spring 41. A similar feeler pin 40 loaded by a spring 41 protrudes horizontally through the bearing body 33 on the other side of the bearing axis.
Each feeler pin 40 is used to actuate an electrical switch 42 which is used to open and close electrical circuits, which in turn serve to actuate valves (not shown) that control the oil flow in lines 39. A guide cylinder 43 is provided on the cartridge chamber described, which is fastened to a cylindrical machine head 46 by means of a clamping flange 44 and a multi-part union nut 45. A guide bushing 47 is mounted in the cylinder 43 so as to be axially displaceable.
The thickened bushing end part 47a located in an extension of the cylinder bore is provided on its end face with a recess that is wider than the bushing bore and which serves as an end bearing for the filling cartridge 24 inserted in the chamber. The sleeve 47 is loaded by a spring 48 which tries to pull the sleeve into the cylinder 43. The part of the enlarged end recess of the cylinder 43, which is closed by the thickened bushing end part 47a, is connected to a pressure line 50 through a channel 49.
An injection plunger 51 is guided in the guide bush 47, which can be displaced to the left in the drawing from the rear end position shown in FIG. 4 by at least the axial length of the filling cartridge 24 by drive means (not shown).
The spraying process in question here is carried out with the device described as follows:
In the extrusion molding device, the material to be sprayed, which is supplied to the device in granulated or powdered form, is heated by the heating jacket 3 and kneaded in a known manner by means of the screws 2 to form a homogeneous plastic mass.
At the same time, the screws 2 continuously press this hot, plastic material through the perforated disk 4 into the narrowed inlet bushing 6. The end of the dosing piston 23 protruding from the slide 21, which has been adjusted to the desired degree of filling of the cartridge 24, is now applied , an empty cartridge 24 placed and clamped in place by means of the clamping lever 25. Vie easily seen, the depth of penetration of the piston 23 in the cartridge 24 determines the cartridge volume available for filling with platsischer plastic mass.
The slide 21 is now displaced axially towards the housing 7 from the end position shown on the right in FIG. 3 by supplying pressure oil through the line 22b into the cylinder 20; in this case, the cartridge 24 is lifted over the inlet connector 13 until the piston 23 rests against the inlet end face of the inlet connector 13. The filling unit arranged on the left in FIG. 3 is drawn in this position. The control of the toothed bolt 15 is provided in such a way that the leg of the angled channel 11 facing the inlet connector 13 carrying the cartridge 24 is connected to this inlet connector via the associated openings 12a, 12b.
As a result of the advancing action of the tendons 2, the strand of material held in a hot, plastically deformable state by the heating jacket 8 is pressed out of the inlet sleeve 6 through the channel 11 into the inlet connection 13. Now the slide carriage 21 is pushed away from the housing 7 by pressure which is fed to the cylinder 20 through the line 22a, in accordance with the material propulsion in the inlet connection 13; with it, the filling cartridge 24 slides together with the metering piston to the left (left in FIG. 3) up to the end of the inlet connection 13, whereupon the rotary piston 9 is reversed by means of the toothed bolt 14.
The supply of material to the filling unit on the left-hand side in the drawing is thus prevented, and the filling of the cartridge 24, which has meanwhile been placed on the inlet connection 13 of the filling unit on the right-hand side in FIG. 3, begins. After the carriage 21 has been completely pushed back in In the end position shown on the right in FIG. 3, the filled cartridge 24 is removed from the filling device after loosening the clamping lever 25 and inserted into the cartridge chamber of the spray device (FIGS. 4 and 5).
The upper bearing pins 36 are open in their normal position, that is, they are pulled out of the shaft against the action of the springs 38, while the lower bearing pins 36 are closed in the normal position, that is, they are pushed inward by the springs 38. If the cartridge 24 is now inserted into the bearing from above, it comes to rest on the lower bearing pins 36.
As soon as the cartridge 24 strikes against the feeler pin 40 on the left in FIG. 5 and protrudes with its end into the viewing shaft 34 and presses it radially outward, the closing of the associated holder 42 causes the upper bearing pins 36 to move radially inwards, so that the cartridge 24 in the shaft 34 is secured against falling. By supplying Druckol through the line 50, the bushing 47 is moved near the left in FIG. 4 and the cartridge 24 is pressed against the end face of the liquefaction insert 31.
The injection plunger 51, which presses the plastic compound contained in the cartridge 24 into the liquefaction insert 31, is now pre-pushed in a known manner. At the same time, by this pressure, a volume of material already in the liquefaction insert and kept at the required temperature by the heating jacket 32 is injected from this insert 31 through the nozzle 28 into the mold 27, corresponding to the volume of material supplied.
The receding injection plunger causes, in a manner not shown, the release of the lower bearing pins 36, which then move radially outwards under the action of the springs. At the same time, the oil pressure in the line 50 is lowered, so that the sleeve 4: 7 sliding back under the action of the spring 48 enables the cartridge 24 to fall out of the shaft 34.
The falling cartridge 24 presses the lower right-hand feeler pin 40 outwards. The actuation of the associated holder 42 first causes the closure, that is, the lower bearing pins 36 to be moved inward, and then with a time delay, the opening, that is, the upper bearing pins 36, to move outward.
The continuous operation of the extrusion device, together with the alternately operating metering and filling device provided twice, allows cartridges to be filled sufficiently quickly in order to be able to maintain the continuous operation of the injection device without interruption.
In the foregoing, a method and a device suitable for carrying it out have been described, which require the use of separate filling cartridges to be transported from one device into the other. It goes without saying that the arrangement could also be such that the extruded injection device supplies a filling and metering device directly upstream of the press cylinder, with stationary cartridges forming an extension of the liquefaction insert being provided.
The method described also makes it possible to prepare hard polyvinyl chlorides in the same machine and to inject them into shapes. It goes without saying that according to this process, not only polyvinyl chlorides, but also plastics other than heating that require kneading could be sprayed.