CH394585A - Spritzgiessform zur Verarbeitung thermoplastischer Massen - Google Patents

Description

  
 



     Spritzgiel3form    zur Verarbeitung thermoplastischer Massen
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Spritzgiessform zur Verarbeitung thermoplastischer Massen mit einem Kern, der vom plastischen Material   umflossen    wird. Bei den heute meistens verwendeten Giessformen mit Kern erfolgt der Anguss bzw. das Anschneiden der Form an einer Stelle der Peripherie, zum Beispiel in radialer Richtung an einer Muffe. Dies hat zur Folge, dass das eingespritzte Material von zwei Seiten her die Einspritzform ausfüllt und durchströmt. In zwei Fronten stösst das Material um den Kern vor. Ungefähr an der dem Anschnitt gegenüberliegenden Seite treffen diese zwei Fronten wieder aufeinander und sollten sich unter dem Einspritzdruck und der herrschenden Temperatur homogen verschweissen. Leider ist dies in der Praxis nie der Fall.

   Zylindrische Teile, wie zum Beispiel Muffen usw., welche einseitig radial oder tangential angeschnitten worden sind, zeigen an der Zusammenflussnaht   eindeutig    eine Schwachstelle.



   Diese Schwachstelle an der Zusammenflussnaht kann in einer Hypothese damit erklärt werden, dass bei dem relativ langen Wege von der Einspritzöffnung bis zum Zusammenfluss die Oberfläche des Materiales, in einer dünnen Schicht verändert wird.



  Die zusammenfliessenden Oberflächen sind bereits etwas abgekühlt und die Kettenmoleküle gerichtet, so dass keine homogene Verschweissung entstehen kann.



   Es bildet sich an der Oberfläche eine harte Kruste, da das Material aus der Mitte heraus vorgeschoben wird, wodurch unweigerlich eine Kerbe sowohl an der Innenseite als auch an der Aussenseite des Zylinders entsteht. Von aussen her betrachtet ergibt sich zunächst eine Zone mit schlechter Bindung und eine wirklich gute Bindung kommt eigentlich nur in der Mitte der Wandung zustande.



   Um diesen Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, ist vielfach schon vorgeschlagen worden, zylindrische Teile axial   anzuschneiden    bzw. zu speisen.



  Dies bedingt in vielen Fällen kompliziertere Spritzformen. In   anderen    Fällen ist die axiale Einspeisung überhaupt nicht zu verwirklichen. Die vorliegende Erfindung soll diesen Schwierigkeiten dadurch begegnen, indem an der Zusammenflussnaht eine Knetbewegung einsetzt, die die Materialoberfläche mechanisch zerreissen soll, so dass frische, bisher unter der Oberfläche liegende Materialien   miteinander    in Berührung kommen sollen, die eine einwandfreie Verbindung ergeben.



   Es sind aus älteren Patentschriften Verfahren   bekarmtgewordn,    bei welchen zwecks Homogenisierung des Materiales oder zur Verbesserung der Steigfähigkeit der Pressmassen, dem statischen Ein  spritzdruck    ein hochfrequenter Wechseldruck hydraulisch oder durch Vibrieren überlagert wird. Diese Verfahren sind jedoch nicht zwecks Verbesserung der Zusammenflussnaht entwickelt worden und zeigen einen von der Erfindung wesentlich abweichenden Aufbau der Einrichtung.



   Die Spritzgiessform unterscheidet sich von bekannten Ausführungen dadurch, dass die Spritzform wenigstens einen   beweglichen,    den Hohlraum formverändernden Teil aufweist, welcher zu Beginn des Spritzvorganges nicht in der die endgültige Form darstellenden Lage steht und während oder unmittelbar nach dem Spritzvorgang in die die endgültige Form bestimmende Lage bewegbar ist
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit feststehendem Kern und beweglicher Spritzform,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schnittebene A-A von Fig. 1.  



   Das feststehende Gehäuse ist zusammengesetzt aus einer Rückwand 1, einer Vorderwand 2 und einem Mantel 3. In den Lagern 4 und 5 ist eine Exzenterwelle 11 drehbar gelagert. Die Achse des Exzenterzapfens 12 ist gegenüber der Achse der Exzenterwelle um einige mm versetzt, während die Achse des Bolzens 13 des Aussenlagers 21 mit der Exzenterwelle 11 zentrisch fluchtet.



   In der Rückwand 1 und in der Stirnwand 2 ist ausserdem noch der feststehende Kern 31 als gekühlte Hohlwelle fest gelagert. Die darin angebrachte Bohrung 32 und das Rohr 33 dienen lediglich der Kühlung. Die entsprechenden Anschlüsse für das Kühlwasser sind   die    Bohrungen 34 und 35 im Flansch 36. Am vorderen Ende des feststehenden Kernes 31 mit Zapfen 37 ist eine Abschlussplatte 22 satt eingepasst. In dieser Abschlussplatte 22 ist auch das Lager 21 für den zentrischen Zapfen 37 der Exzenterwelle 11 eingebaut. Es ist darin ferner noch der feststehende Mund 23 der Einspritzdüse in einer Büchse 24 gelagert. Dieser Mund 23 mit seiner kegelförmigen Bohrung 25 dient drazu, den nicht dargestellten Spritzkopf des Einspritzaggregates aufzunehmen. Die feine Bohrung 26 des Einspritzmundes 23 führt in den   Ansehninkanal    bzw.

   Angusskanal 41 der Spritzform. Die Spritzform 42 ist einachsig vertikal verschiebbar gelagert zwischen der Vorderwand 2 des Gehäuses und der Abschlussplatte 22 und seitlich durch zwei Leisten 43 und 44 gemäss Fig. 2 geführt. In der vorliegenden Zeichnung ist der Formenhohlraum für das zu erzeugende Werkstück eine Muffe bzw. ein Zylinder 45. In der Fig. 1 befindet sich die Form 42 in ihrer oberen Extremlage, so dass der Formenhohlraum 45 exzentrisch ausgebildet ist und an seinem oberen Ende eine grössere Wandstärke aufweist als an seinem unteren Ende. Diese Position stellt die Ausgangsposition der Form dar, wobei durch die Bohrung 26 und den Anschnittkanal 41 der Werkstoff in den Formenhohlraum 45 eingespritzt   wird'.   



   Während dieses Vorganges wird ein auf diesem Kern 31 gelagerter Ringkolben 51 in axialer Richtung gegen den Widerstand einer Druckfeder 52 axial nach hinten verschoben. Anschliessend wird durch ein Verdrehen der Exzenterwelle 11 beispielsweise mit Hilfe eines Hebels 14 über den Exzenterbolzen 12 und die Exzenter-Schiebemuffe (Nuss) 15 die ganze Form 42 nach unten verschoben. Durch diese Verschiebung der Form 42 wird: a) die Anschnittöffnung 41 von der Bohrung 26   des Einspritzmundes 23 getrennt und ; verschlossen,    b) das im Formenhohlraum befindliche Einspritzmaterial wird durchgeknetet, durchgewalkt und exzentrisch verdrängt, so dass auch an der Zusammenflussnaht eine zusätzliche Materialverschiebung und Materialpressung auftreten muss.



   Beim Einspritzvorgang sich bereits gebildete oberflächliche Häute von umgewandeltem oder oxydiertem Material werden zerrissen und durchgemischt.



  Das Material wird unter Druck noch einmal durchgewalkt und gerührt, ähnlich wie in einer Homogenisiermaschine. Diese Operation kann beliebig oft wiederholt werden.



   Im Einspritzmund 23 kann das Einspritzaggregat bereits vorzeitig ausgefahren werden. Dabei kann mit einem und demselben Einspritzaggregat eine oder mehrere Spritzformen abgefüllt werden. Der während der Abkühlzeit erforderliche Nachdruck wird vom Ringkolben 51 bzw. von dessen Druckfeder 52 aufrechterhalten. Dieser Nachdruck kann mit Hilfe einer Schraube 54 in seiner Stärke reguliert werden. Mit einer zweiten Schraube 55 kann auch der Hub des Nachdruckkolbens 51 verstellt werden. Infolge des Schwindens des Spritzmateriales während des Abkühlens   wird    durch den Federdruck der Nachdruckkolben 51 nach rechts in die eingetragene Stellung zurückgeschoben.



   In der Zeichnung sind Einrichtungen zur Kühlung der Spritzform dargestellt, zum Beispiel die Kanäle 46. Es sind ferner Anschlagleisten 47 und 48 dargestellt. Im übrigen zeigt die Zeichnung einige Details der Ausführung in schematischer vereinfachter Darstellung und gelten deshalb für die erfindungsgemässen Gedanken nur als Beispiel. Es liegt auf der Hand, dass verschiedene Elemente für die praktische Ausführung modifiziert werden. So ist zum Beispiel der Handantrieb 14 der Exzenterwelle 11 durch einen mechanischen Antrieb zu ersetzen. An Stelle einer Tellerfeder 52 können auch andere Druckfedern oder sogar ein hydraulisches Druckelement eingebaut werden. An Stelle eines feststehenden Kernes 31 und einer beweglichen Form 42 kann auch die kinematische Umkehrung, das heisst, eine feststehende Form und ein beweglicher Kern vorgesehen sein.

   An Stelle einer axial geführten Bewegung mit einem Freiheitsgrad kann auch eine solche mit mehreren Freiheitsgraden vorgesehen werden, beispielsweise durch Weglassen der Exzenter Schiebemuffe 15 und der beiden Leisten 43 und 44.



  Auch der Aufbau der Platte 22 mit der Büchse 24 kann stark abweichend gestaltet werden.



   Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der Durchknetung des Materiales in der Form und vorzugsweise an der Zusammenflussnaht. Durch diesen Knetprozess entsteht an der Zusammenflussnaht eine homogene Verschweissung und Verbindung von hoher Festigkeit. Durch den Einbau eines Nachdruckkolbens und durch das schieberartige Verschlie ssen der Einspritzöffnung wird es möglich, ein und dasselbe Einspritzaggregat im Taktverfahren wechselweise für mehrere Spritzformen zu verwenden. Vorteilhafterweise wird man für eine derartige Anwendung des Verfahrens die verschiedenen Spritzformen karussellartig um ein drehbares Einspritzaggregat anordnen, was ganz wesentlich zur Rationalisierung der Produktion beiträgt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Spritzgiessform zur Verarbeitung thermoplastischer Massen mit einem Kern, der vom plastischen Material umflossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzform wenigstens einen beweglichen, den Hohlraum formverändernden Teil aufweist, welcher zu Beginn des Spritzvorganges nicht in der die endgültige Form darstellenden Lage steht und während oder unmittelbar nach dem Spritzvorgang in die die endgültige Form bestimmende Lage bewegbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Spritzgiessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie feststehend, ihr Kern dage- gen verschiebbar angeordnet ist.

   2. Spritzgiessform nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Kern parallel zu seiner Achse um eine parallele exzentrische Achse verschiebbar angeordnet ist.

   3. Spritzgiessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Kern feststehend gelagert ist, während die Spritzform relativ zum Kern verschiebbar ist.

   4. Spritzgiessform nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen zwei Platten mit Hilfe einer Exzenterwelle relativ zu ihrem Kern verschiebbar ist.

   5. Spritzgiessform nach Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem feststehenden Kern eine koaxiale Schiebehülse als Ringkolben und eine Feder aufgebaut sind, welche einstellbar gegen den Federdruck verschiebbar ist.

   6. Spritzgiessform nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnung der Form gegenüber dem Formenhohlraum seitlich versetzt ist und das Formenprofil nur in der Einspritzstellung der Form überdeckt.