CH387939A

CH387939A - Spritzgussmaschine mit Vakuumentgasung der plastifizierten Masse

Info

Publication number: CH387939A
Application number: CH1252361A
Authority: CH
Inventors: Maier Richard
Original assignee: Buehler Ag Geb
Priority date: 1961-10-30
Filing date: 1961-10-30
Publication date: 1965-02-15
Also published as: US3263276A; DE1949956U

Description

Spritzgussmaschine mit Vakuumentgasung der plastifizierten Masse
Die Entgasung plastischer Massen in kontinuierlich arbeitenden Schneckenstrangpressen ist bekannt.

Dazu sind verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen worden: Entgasung durch Hohlschnecken, durch poröse Zylinder oder mittels Vakuum.

Derartige Entgasungsmöglichkeiten wären auch verschiedentlich bei Spritzgussmaschinen mit intermittierender Einspritzung von einzelnen Formstücken wünschbar. Wegen den in Spritzgussmaschinen unterschiedlichen Arbeits- und Druckverhältnissen gegenüber den Schneckenstrangpressen hat die Anwendung gleicher Entgasungsvorrichtungen nicht befriedigt. Besonders die in Spritzgussmaschinen auftretenden Druckkräfte unterschiedlicher Grösse und Richtung wirken sich erschwerend aus. Um diesen Nachteilen zu begegnen, werden gewisse Thermoplaste vor der Plastifizierung in Spritzgussmaschinen während längerer Zeit in Trockenschränken vorgetrocknet und entfeuchtet, was mit oder ohne Vakuum erfolgen kann.

Die Erfindung gibt Mittel an, um diese zusätzliche Behandlung und die vorerwähnten Schwierigkeiten zu umgehen durch Entfeuchtung und Entgasung der zu verspritzenden Masse während des Plastifiziervorgangs. Sie betrifft eine Spritzgussmaschine mit einer Schnecke zum Plastifizieren in einem Massezylinder und einer Einspritzvorrichtung durch Verringerung des Sammelvolumens für die plastifizierte Masse zwischen dem spritzseitigen Schneckenende und der Einspritzdüse im Massezylinder, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Dekompressionszone der Schnecke am Massezylinder ein Vakuumanschluss angeordnet ist, und die Schnecke in Richtung der Einspritzdüse mit einer Rückströmsperre versehen ist.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt den Plastifizierund Einspritzteil einer Spritzgussmaschine in teilweiser Schnitt- und Schemadarstellung einer ersten Ausführungsform.

Die Fig. 2 zeigt den Massezylinder samt Plastifizier- und Spritzschnecke in teilweiser Schnittdarstellung als zweite Ausführungsform.

Ein Massezylinder 1 (Fig. 1) mit einem Massezylinderkopf 2 ist durch eine Einspritzdüse 3 abgeschlossen. Die Einspritzdüse 3 wird für den Spritzvorgang in engen Kontakt mit der Form 4 gebracht.

An dem der Einspritzdüse 3 entgegengesetzten Ende des Massezylinders 1 ist ein Speisetrichter 5 vorgesehen. Im Massezylinder 1 ist rotierbar eine Plastifizier- und Spritzschnecke 6 angeordnet. Diese Plastifizier- und Spritzschnecke 6 wird in vorliegendem Beispiel durch einen Antriebsmotor 7, eine Antriebsschnecke 8, ein Schneckenrad 9 und die mit der Schneckenradbohrung kämmende Vielkeilwelle 11 angetrieben. Dabei ist das Schneckenrad 9 durch Schneckenradlager 10 in axialer Richtung gehalten.

Eine Wellenverlängerung der Vielkeilwelle 11 trägt einen Spritzkolben 12, der in einem Spritzzylinder 13 verschie'bbar angeordnet ist. Die Verschiebung des Spritzkolbens 12 erfolgt durch ein Druckmedium, das aus dem Druckmediumtank 14 durch die Druckmediumpumpe 15 über ein Vielwegventil 16 zur einen Seite des Spritzzylinders gefördert wird und anderseits wiederum über Speiseleitungen 17, das Vielwegeventil 16 und ein Rückschlagventil 18 zum Tank zurückfliesst.

Die Plastifizier- und Spritzschnecke 6 weist verschiedene Zonen unterschiedlichen Gangvolumens auf. Einer ersten Speisezone I grossen Gangvolumens folgt eine erste Kompressionszone II mit sich stets verminderndem Gangvolumen, sodann eine erste Plastifizierzone III mit relativ kleinem Gangvolumen.

Dieser ersten Plastifizierzone III folgt eine Expansionszone IV, eine Vakuumzone V mit grossem Gangvolumen, eine zweite Kompressionszone VI, die ähnlich der ersten ausgebildet sein kann und eine zweite Plastifizierzone VII. Der Vakuumzone V ist ein Vakuumanschluss 20 zugeordnet. Der zweiten Plastifizierzone VII folgt in Spritzrichtung eine Rückströmsperre 27, die den Einspritzsammelraum 25 mit dem darin vorhandenen Einspritzkopf 26 gegen die Schneckengänge der Plastifizier- und Spritzschnecke 6 abriegeln kann.

Dabei wird die Variation des Gangvolumens durch eine Veränderung des Kerndurchmessers der Plastifizier- und Spritzschnecke 6 bei konstanter Schnecken steigung erreicht.

Durch diese Anordnung ergibt sich folgende Funktionsweise:
Das aus dem Speisetrichter 5 in die Speisezone I einzuführende Material wird durch die rotierende Schnecke gegen die Einspritzdüse 3 transportiert.

In der ersten Kompressionszone II erfolgt eine Verfestigung und Vorplastifizierung des Materials, während in der ersten Plastifizierzone III das Material plastifiziert wird. In der Zone IV wird das plastifizierte Material so stark expandiert, dass es die Schneckengänge nicht mehr voll ausfüllt. Damit entstehen in der Vakuumzone V Unterdruckräume 21.

In diesen sammeln sich die während der Plastifikation entstehenden Gase und können durch die Absaug- oder Vakuumvorrichtung 20 entfernt werden.

Zur Einfüllung des plastifizierten Materials in den Einspritzsammelraum 25 ist eine erneute Kompression in der zweiten Kompressionszone VI und eine Nachplastifizierung in der zweiten Plastifizierzone VII notwendig. Zur Vermeidung von Auswirkungen der Einspritzdrücke zurück in die zweite Kompres sind und Plastifizierzone VII und VI und vor allem in die Vakuumzone V wird die Rückströmsperre 27 während des Einspritzvorganges wirksam. Dieses Rückströmsperre 27 schliesst den Einspritzsammelraum 25 gegenüber der Plastifizier- und Spritzschnecke 6 ab.

Durch diesen Vorrichtungsaufbau ergibt sich der Vorteil, dass ohne teuren zusätzlichen apparativen Aufwand eine wirksame Entgasung und Entfeuchtung der plastifizierten Masse möglich wird. Dabei entströmen Plastifizierungsgase nicht durch den Einfülltrichter 5, was sich sehr vorteilhaft auswirkt, da keine zusätzliche Gasschleusen beim Speisetrichter 5 notwendig sind. Durch die Verwendung einer Rückströmsperre nahe dem Einspritzkopf ist aber auch während des Einspritzvorganges die Gewähr geboten, dass keine plastifizierte Masse in die Vakuumzone und von hier in die Vakuumentgasungsvorrichtung entweichen kann. Dadurch auch, dass der Vakuumanschluss am feststehenden Massezylinder vorgesehen ist, lassen sich einwandfrei dichte Verbindungen herstellen.

Eine Ausführungsvariante zur Vakuumentgasung plastifizierter Massen zeigt die Vorrichtung gemäss Fig. 2. Die in Fig. 1 gezeigten Vorrichtungsteile gleicher Bezeichnung können grundsätzlich gleich aufgebaut sein und gleiche Wirkung haben. Dagegen ist die Plastifizier- und Spritzschnecke 30 mit konstantem Kerndurchmesser vorgesehen. Der Antrieb der Schnecke 30 erfolgt über einen Antriebszapfen 31.

Zur Bildung der gleichen Zonen der Plastifizierund Spritzschnecke 30 entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 wird jedoch eine Schnecke unterschiedlicher Ganghöhe verwendet. Die Funktionsweise entspricht grundsätzlich der anhand der nach Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Art.

Die erfindungsgemässe Maschine zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus und ist für die verschiedensten Materialien stets anwendbar, auch dort, wo das Auftreten von Plastifiziergasen kaum vorkommt. Die Gefahr des Verstopfens von Vakuumströmungskanälen ist weitgehend eliminiert.

Claims

PATENTANSPRUCH Spritzgussmaschine mit einer Schnecke zum Plastifizieren in einem Massezylinder und einer Einspritzvorrichtung durch Verringerung des Sammelvolumens für die plastifizierte Masse zwischen dem spritzseitigen Schneckenende und der Einspritzdüse im Massezylinder, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Dekompressionszone der Schnecke am Massezylinder ein Vakuumanschluss angeordnet ist, und die Schnecke in Richtung der Einspritzdüse mit einer Rückströmsperre versehen ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Spritzgussmaschine nach Patentanspruch, wobei Mittel vorhanden sind, um die Schnecke für die Einspritzung zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumzone der Schnecke für den gesamten Verschiebeweg derselben gegenüber dem Vakuumanschluss am Massezylinder ein konstantes Gangvolumen aufweist.

2. Spritzgussmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Gangtiefen der Schnecke Variationen des Gangvolumens vorgesehen sind.

3. Spritzgussmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Schneckensteigungen und konstante Gangtiefe Variationen des Gangvolumens gebildet sind.