CH428195A

CH428195A - Einspritzaggregat für Spritzgiessmaschinen

Info

Publication number: CH428195A
Application number: CH941065A
Authority: CH
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1965-07-05
Filing date: 1965-07-05
Publication date: 1967-01-15
Also published as: DE1554789A1

Description

Einspritzaggregat für Spritzgiessmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzaggre- gat für Spritzgiessmaschinen, insbesondere zur Ver arbeitung von wärmehärtbaren Kunststoffen.

Um bei Spritzgiessmaschinen,insbesonderefürsol- che zur Verarbeitung von wärmehärtbaren Kunststof- fen, die Aushärtezeit in der beheizten Form möglichst kurz zu halten, wind im Einspritzaggregat eine bezüglich ihrere Höhe möglichst nahe an der Aushärttemperatur liegende Plastifizierungswtemperatur angestrebt.

Da nun bei Spritzgiessmaschinen die örtlichen Bereiche der Plastifizierungstempertatur im einspnitzaggregat und der Aushärttemperautr in der Form aneinandergrenzen, sind nur wenig voneinander differenzierte Tem- peratunen sehr schwer unter genawer Kontrolle zu hal ten. Nachteilig winkt sich dabei beispielsweise aus, dass durchUbertemperaturimBereichderEinspritzdüse vorzeitiges Aushärten der Kunststoffmasse zu, Funk tionsstörungen der Einspritzdüse führen kann.

Dieser Nachteil wird gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass ein in mindestens einem Abschnitt eines Düsenkanals wirkender Auswerfer vorhanden ist. Durch diesen Auswerfer kann in diesem Abschnittauftretende, ganz oder teilweise. ausgehärtete Kunststoffmasse ausge- stossen werden, so dass es hier nicht nötig ist, die Plastifizierungstemperatur und Aushärtetemperatur undter genauer Kontrolle zu halten.

Auf der Zeichnung sind drei Ausfühmmgsformen der Erfindung beispielswaise dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Schneokeneinspritzaggregat,
Fig. 2 einen Teil einer Spritzgiessmaschine in hori- zontaler Bauart, mit einem in senkrechtem Längsschnitt dargestellten, zwei Düsenköpfe aufweisenden Einspritzaggregat,
Fig. 3 einen Teil einer Spritzgiessmaschine in vertikaler Bauart, mit einem in senkrechtem Längsschnitt dargestellten, einen schweinkbanen Düsenkopf aufweisenden Einspritzaggregat.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Schneckeneinspritzaggergat weist einen die Schnecke enthaltenden Hauptteil 1 it einem Zylinder 2, einer Schnecke 3 und einer Mantelheizung 4 auf und dient in an sich bekannter Weise der Plastifizierung und der Druckerzeugung der in eine Form 5 einzuschliessenden Kunststoffmasse. Stirnseitig ist der Zylinder 2 mit einem eine Austrittsöffnung 6 aufweiscnden Flanschdeckel 7'abgeschlossen. Ein Sok- kel 8 ist mit zwei iseitlichen Backen 9 ausgebildet und ist mit'dem Flanschdeckel 7 lösbar verbunden. In eine Bohrung 10 des Sockels 8 ist ein Düsenkopf 11 eingesetzt, welcher einen durchgehenden Düsenkanal 12 und eine in diesen mündende Schrägbohrung 13 aufweist.

Im Bereich der zwischen den beiden Backen 9 liegenden Aussparung verbindet eine Büchse 14 die Schräg- bohrung 13 mit der Austrittsöffnung 6 des Flanschdeckels 7.

In der gezeichneten Einspritzstellung liegt der Düsenkopf 11 mit einem runden Mündungsieil 15 in einem Eingusstrichter 16 der Form 5. Der Düsenkopf 11 hat Rmgkanäle 17 für Kühlwasser, deren Anschlüsse für , den Zu- und Abfluss des Wassers nicht dargestellt sind.

An einem Träger 18 des Sockels 8 lagert ein Hydraulikzylinder 19 mit doppelt wirkendem Hubkolben 20, dessen Kolbenstange 21 an ihrem freien Ende mit einer Kupplungsstelle 22 ausgebildet ist. Mit dem Hubkolben 20 ist eine in die Kupplungsstelle 22 einsetzbare Auswerfernadel 23 im Düsenkanal 12 längsbeweglich.

Die Wirkungsweise der vorstehend erläuterten Spritzgiessmaschine ist wie folgt :
In der gezeichneten Endstellung des Hubkolbens 20 ist die Mündung der Schrägbohrung 13 in den Düsen- kanal 12 durch die Auswerfernadel 23 freigelegt, so dass Kunststoffmasse durch die Schneke 3 in die be heizte Form 5 eingeschossen werden kann. Dabei ist es edn Erfondernis, dass die Kunststoffmasse in der Form 5 bis zum Aushärten unter der Druckwirkung der Schwnecke 3 gehalten ist.

Das heisst, während dieser Aushärtezeit muss durch Auflage des Düsenkopfes 11 mit seinem Mündungsteil 15 auf dem Eingusstrichter 16 leitungsverbindung zwischen Schneckeneinspritzenaggregat 1 und der Form 5 hergestellt bleiben, wobei nicht zu vermeiden ist, dass durch Wärmeübertragung an der Übergangsstelle zwischen der Form 5 und dem Düsenkopf 11 Tehden zum Aushärten mindestens der im Mündungsteil 15 befindlichen Kunststoffmasse besteht.

Nach dem Aushärten der Kunststoffmasse in der Form 5 wird das Einspritzaggregat 1 durch nicht dargestellte Mittel nach rechts verschoben, wodurch der Düsenkopf 11 von der Form 5 abgehoben wird. Unmittelbar anschliessend wird der Hubkolben 20 rechtsseitig hydraulisch beaufschlagt, womit vorerst, die Auswerfer- nadel 23, als Schliessventil wirkend, die Mündungspar- tie zwischen Schrägbohmmg 13 und Düsenkanal 12 verschliesst und so den Zufluss der Kunststoffmasse in dem Kanal 12 unterbricht. In fortgesetzter Hubbewegung g stösst die Auswerfernadel 23 die im Düsenkanal 12 verbleibende, ausgehärtete oder teilweise ausgehärtete Kunststoffmasse aus dem Düsenkanal 21.

Der Düsenkanal 12 bildet eine Trennzone, welche den im Einspritzagregat 1 bis zu Mündung der Schrägbohrung 13 sich erstreckenden Plastifizierungsbereich und der in der Form 5 bis zum Eingusstrichter 16 gehenden Aushärtebereich örtlich voneinander trennt und somit eine zuverlässige Kontrolle der in diesen beiden Bereichen herrschenden Temperaturen sicherstellt.

Fig. 2 zeigt eine Spritzgiessmaschine in horizontaler Bauart, bei welcher an Säulen 24 eine Formaufspannplatte 25 fest und eine Formaufspannplatte 26 durch ein bei 27 angreifendes, nicht dargestelltes Hubaggregat längsverschiebbar ist. Auf den beiden Formaufspann- platten 25 und 26 sind Formhälften 28 und 29 lösbar befestigt, die zueinander einen dem herzustellenden Formling entsprechenden Formhohlraum 30 bilden. Mit 31 ist der Hauptteil eines nur zum Teil dargestellten Einspritzaggregates bezeichnet, dessen Vorderteil als Düsenschliessventil 32 ausgebildet ist.

Mit der ortsfesten Formaufspannplatte 25 hat eine Kol ; benstan, ge 33 eines Kolbens 34 feste Verbindung. An diesem Kolben 34 lagert mit einem Zylinderteil 35 eine Trägerplatte 36. Am Zylinderteil 35 sitzt stirnseitig ein Kuppkmgszapfen 37, welcher dazu dient, mit einem nicht dargestellten, eine Drehbewegung erzeugenden Antrieb in Verbindung gebracht zu werden. Die Trägerplatte 36 ist einerseits durch hydraulische Beaufschla- guag des Kolbens 34 in Horizontalrichtung bewegbar und anderseits durch den nicht dargestellten Drehantrieb um die Achse des Kolbens 34 um 180 verschwenik- bar.

Mit der Trägerplatte 36 sind Düsenköpfe 11a mit durchgehenden Düsenkanälen 12a fest verbunden. Die beiden Düsenköpfe 11a haben je vier Ringkanäle 17 a, wovon je zwei dem Einspritzaggregat 31 nähe gelegene Ringkanäle 17a mit K2hlwasser und je zwei Ringkanäle 17a zwecks Heizung des Mündungsteiles 15a mit Warm- öl gespiesen sein können.

In einem Zylinderraum 38 der hubbeweglichen Foramaufspannplatte 26 ist ein Zylinderrohr 39 mit einer Kolbenpartie 40 und mit einer Kolbebohrung 41 ausgebildet. Bei hydranulischer Beaufschlagung des Zylinderraumes 28 linksseitig der Kolbenpartie 40 wird einerseits das Zylinderrohr 39 und anderseits auch ein in-der Kolbenbohnung 41 des Zylinderrohres 39 längsbeweglicher Kolben 42 mit einer Auswenfarnadel 23a gagen idie Wirkung einer Riiokzugfeder 43 nach rechts in. die gezeichnete Stellung verschoben.

In dieser Stel- lung ist ein Düaenkopf lla in Einspritzposition, indem dessen Düsenk. anal 12a zwischen Düsenschliessventil 32 des hauptteiles des Einspritzaggregates 31 und einem T-förmigen, in der Formhälfte 28 festsitzenden Ein gusstrichter 44 Leitumgsvarbindung herstellt. Während dieser Zeit hat die Auswerfernadel 23a einen im Düsenkanal 12, des um 180 versetzten Düsenkopfes 11a zurückgebliebenen Kunststoffzapfen 45 aus'geworfen.

Bei Beendigunig. des Aushärtprozesses des Form- limes im Formhohlraum 30 wird durch nicht dargestellte Mittel der Hauptteil 31 des Einspritzaggregates und gleichzeitig bei rechtsseitiger hydraulischerBeauf- schlagung des Kolbens 34 auch die Trägerplatte 36 mit beiden Düsenköpfen 11 a nach rechts in eine Endsbel- lung verschoben, in welcher der gleichachsig mit dbm Düsenschliessventil 32 Hegende Düsenkopf 11 a von diesem leicht distanziert ist. Während der gleichen Zeit erfolgt durch Rückzmgsbewegung der Formaufspannplatte 26 das Öffnen des. Formhohlraumes 30 mit anschliessen- n der. Entnahme des Formlings.

Im nächsten Arbeitstakt wird bei hergestellter Antriebsverbindung zwischen Kupplungszapfen 37 des Zy- l'inderteiles 35 mit dem nicht dargestellten Drehantrieb die Trägerplatte 36 um 180 verschwenkt und so die beiden Düsenköpfe 11 a in Einspritz-bzw. in Auswerfposition gewechselt.

Anschliessendenfolgtbei nach rechtsbewegter Formaufspannplatte 26 der Formschluss und bei nach links bewegter Trägerplatte 36 die gezeichinete Auflagestellung des einen Düsenkopfes 11a auf dem Eingusstrichter 44 und des andern Düsenkopfes 11a am Zylinderrohr 39, womit das Einspritzen durch einen Düsenkopf ll. a bzw. das Auswerfen beim andern Düsenkopf von neuem beginnen kann.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel. ist wiederum mit den Düsenköpfen 11 a zwischen dem Eingusstrichter 44 der Form und dem Hauptteil 31 des Einspritzaggregates eine Zone gelegt, welche die Temperaturbereiche des Aushärtens in der Form und der Plastifizierung im Einspritzaggregat voneinander trennt und damit einerseits ein vollkommenes Aushänten des Formlings gewährleistet und anderseits ein vorzeitiges Aushärten der Kunststoffmasse am Düsenschliessventil 32 verhin dert. Bei dieser'Lösung ist besonders fortschrittlich, dass zwei Düsenköpfe 11a vorhanden sind, die wechselweise in Einspnitz- und Ausstossposition verstellbar sind, wodurch die beiden Operationen, Einspritzen und Ausstossen, zu gleicher Zeit erfolgen können.

Die in Fig. 3 dargestellte Spritzgiessmaschine hat vertikale Anordnung, hat aber im wesentlichen gleiche Teile wie die Maschine gemäss Fig. 2, und zwar zwei i Säulen 24b, eine feste Fonmaufspannplatte 25b, eine verschtebbsre Formaufspannplatte 26b und zwei Formhälften 28b und 29b mit einem Formhohlnaum 30b.

Ebenfalls ist ein Einspnitzaggregat mit Hauptteil 31b mit einem Düsenschliessventil 32b vorhanden.

Ferner hat in Fig. 3 ein gleiches Hubwerk wie Fig. 2 von der Spritzgiessmaschinc getrennte und vertikale anordnung, das sich aus einem Zylinderraunge häuse 38b, einem Zylinderrohr 39b mit einer Koolbenpartie 40b und einer Kolbenbohnung 41b, einem Kol , ben 42b mit einer Auswerfernadel 23b und einer Rückzugfeder 43b zusammensetzt.

An'der festen Formaufspannplatte25b.istein Lagersupport 46 angebracht, an welchem ein Düsenkopf 11b schwekbar gelagert ist und in der gezeichneten Stellung auf einem Anschlag 47 des Lagersupportes 46 auflage hat. Der Düsenkopf 11b ist mit einem Dü gsnkanal 12b und mit Ringkanalen 17b versehen, wobei letztere für die Zirkulation von Kühlwasser oder Warmol vorgesehen sind.

In der Zeichnung ist der Düsenkopf 11b in Auswerfposotion, in welcher die Auswerfernadel 23b den Düsenkanal 12b durchstossend einen Kunststoffzapfen 45b nach unten auswirft. Durch nicht dangestellte Mittel ist der Düsenkopf 11b um 90 in die strichpunk- tiert gezeichnete Einspritzposition kippbar, in welcher der Düsenkopf llb zwischen dem nach links'geschalte- ten Haupttsil 31b des Einspritzaggregates und den Formhälften 28b und 29b festgespannt ist, wobei das Einspritzen in der Trennebene der Formhälften 28b und 29b durch einen Eingusstrichter 16b erfolgt.

Claims

PATENTANSPRUCH Einspritzaggregat für Spritzgiessmaschinen, insbe- sondere zur Verarbeitung von wärmehärtbaren Kunst- stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass ein in mindestens einem Abschnitt eines Düsenkanals wirkender Auswer- fer vorhanden ist.

UNTERANSPRUCHE 1. Einspritzaggregat nach Patentanspruch, dadruch gekennzeichnet, dass der Abschnitt des Düsenkanals (12, 12a, 12b) durch eine Auswerfernadel (23, 23a, 23b) durchstossbar ist.

2. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Un teranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsen- kopf (11) einen festen Teil des Einspritzaggregates bildet.

3. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfenadel (23) tgleichzeitig das Schliessventil des Einspritzaggregates bildet.

4. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Düsenkanal (12) des Düsenkopfes (11) eine SchrägbohEung (13) mündet, welche durch die Aus- wegrfernadlel (23) übersteuerbar ist.

5. Einspritzaggregat nach Patentanspruch, dadruch gekennzeichnet, dass mindestens ein Düsenkopf (11a, llb) vom Hauptteil (31, 31b) des Einspritzaggregates getrennt ist.

6. Einspritzaggnegat nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadruch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Düsenköpfe (11a) an einer schwenkbaren Trägerplatte (36) angeordnet sind, mittels welcher wechselweise mindestens ein Düsenkopf in Einspritzposition und mindestens ein Düsenkopf in Auswerfposition verstellbar sind.

7. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 5, dadruch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (36) an einem Kolben (34) um etwa 180 schwenkbar igelagert ist, welcher mit Druckmittel beaufschlagbar ist, um die Trägerplatte in Axialnichtung des Kolbens (34) verschieben zu können.

8. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (12a, 12b) des jeweils in Auswerferposi- tion befindlichen Düsenkopfes (l l a, llb) durch eine vom Hauptteil (31, 31b) des Einspritzaggregates unab- hängig angetriebene Auswerfernadel (23a, 23b) durchstossbar ist.

9. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsenkopf (llb) um etwa 90 schwenkbar ist, um ahn in Einspritz-und in Auswerfposition einstellen zu können.

10. Einspmtzaggregat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Düsenkopf (11, 11a, llb) mit einer Kühlung und/oder mit einer Heizung versehen ist.

11. Einspritzaggregat nach Patentanspruch und Un teranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Düsenkopf Rimgkanäle (17, 17a, 17b) für die Zirku- lation von Kühl-und/oder Heizflüssigkeiten. aufweist.