CH429142A - Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

  
 



  Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine, deren Spritzzylinder und Kolben bzw.



  Förderschnecke auf Holmen gelagert und mit Hilfe einer ebenfalls von diesen Holmen aufgenommenen Hydrau  likvorrichtung    axial verschiebbar sind.



   Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zu Grunde, eine Spritzeinheit dieser Gattung unter wesent  licher    Verkürzung der Gesamtlänge des Aggregates bau  licht    zu vereinfachen und damit die Bedingungen für die Serienfertigung zu verbessern.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass wenigstens ein Zylinder und ein Kolben der Hydraulikvorrichtung konzentrisch zu einem Holm an  geandnet    und von diesem durchgriffen sind
In Weiterbildung ist vorgesehen, dass die beiden Kolben der aus wenigstens zwei identischen hydraulischen Einheiten gebildeten   Hydraulikvorrichtung    in symmetrischer Anordnung zur Spritzachse auf den Hol  men    eines Holmenpaares ortsunbeweglich aufsitzen.



   Zweckmässigerweise sind die Zylinder der hydraulischen Einheiten Bestandteil einer auf dem Holmenpaar in   Spritzr, ichtung    verschiebbar gelagerten, die Förderschnecke und deren Rotationsantrieb aufnehmenden Trägerbrücke.



   Vorzugsweise ist der mit Hilfe einer Trägerbrücke unabhängig von der Förderschnecke auf dem Holmenpaar axial verschiebbar gelagerte Spritzzylinder mit zwei Staudruckzylindern versehen, deren nur einseitig beaufschlagbare Kolben mit den übrigen Zylindern der Hydraulikvorrichtung formschlüssig verbunden sind.



   Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 die Spritzeinheit in Seitenansicht,
Fig. 2 die teilweise geschnittene Spritzeinheit gemäss Fig. 1 in Draufsicht und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Einfügung der hydraulischen Einheiten der   Hydr aulikvorrichtung    in die   Spritzeinheit   
Die Spritzeinheit umfasst einen mit Heizmanschetten und Verschlussdüse 13 versehenen Spritzzylinder 12. Im Spritzzylinder befindet sich eine axial verschiebbare Förderschnecke 31, die mit einem eigenen Rotationsantrieb 10 eine bauliche Einheit bildet. Spritzzylinder 12 und Förderschnecke 31 mit Rotationsantrieb 10 sind je mittels Trägerbrücken 11 und 9 auf einem gemeinsamen Holmenpaar 3', 4' unabhängig voneinander axial verschiebbar gelagert. Am rückseitigen Ende sind die Holme 3', 4' durch ein Verbindungsglied 5 miteinander formschlüssig verbunden.

   Die Hydraulikvorrichtung der Spritzeinheit umfasst vier hydraulische Einheiten 1, 3; 2, 4; 11",   16;    11', 17, die sämtlich von der gleichen Druckquelle her beschickt sind. Mit diesen vier   Einhei-    ten wird sowohl das   zeitgerechte      Auf- und- Absetzen    der Spritzeinheit auf die bzw. von der Giessform, als auch die axiale Relativbewegung zwischen Spritzzylinder 12 und Förderschnecke 31 gesteuert. Im Verlauf einer weiter unten noch näher beschriebenen   Vorpiastifizierung,    des für eine Einspritzung erforderlichen   plastischen    Materials entfernen sich Spritzzylinder und Förderschnecke voneinander, wobei der Staudruck, dem das vorzuplastifizierende Material unterliegt, mit Hilfe der Hydraulikvorrichtung bestimmt wird.

   Bei Einspritzen des vorplastizierten Materials, in dessen Verlauf Spritzzylinder und Förderschneoke sich gegenseitig nähern, wirken alle vier hydraulischen Einheiten der Hydraulikvorrichtung der Spritzeinheit mit.



   Zwei miteiander identische hydraulische Einheiten, die im folgenden als Staudruckzylinder bezeichnet werden, sind in der Trägerbrücke 11 des Einspritzzylinders 12 in symmetrischer Anordnung zur Spritzachse untergebracht. Die Kolben 16 und 17 dieser   Staudruckzylin-    der liegen konzentrisch zu den Holmen 3', 4' und sind von diesen durchgriffen. Dasselbe gilt für die zugehörigen Zylinder   11" und      l'.   



     Zwei    weitere miteinander identische   hydraulische    Einheiten 1, 3; 2, 4 der Hydraulikvorrichtung sind eben-falls in symmetrischer Anordnung zur Spritzachse in der Trägerbrücke 9 der Förderschnecke 31   untergebracht      Auch diese hydraulischen Einheiten liegen konzentrisch zu den Holmen 3', 4' und sind von diesen durchgriffen.



  Ihre Kolben 3, 4 sitzen ortsunbeweglich auf den beiden Holmen auf.



   Die Kolben 16 und 17 der Staudruckzylinder sind über Verbindungsstege 25, 26 mit den Zylindern 1, 2, der in der Trägerbrücke 9 der Förderschnecke liegenden hydraulischen Einheiten 1, 3; 2, 4 formschlüssig verbunden. Dabei setzen die Verbindungsstege25, 26 einerends an den flanschartig verbreiterten Enden 15', 16' der Kolben 15, 16 und andererseits an flanschartigen Ansätzen 1',   2' der    Zylinder 1, 2 an. Die aufgezeigte formschlüssige Verbindung hat zur Folge, dass unab  hängig    von dem jeweiligen Abstand   zwischensl:ritzzyliii-    der einerseits und Förderschnecke andererseits der Abstand zwischen den Kolben 16, 17 der Staudruckzylinder und den Zylindern 1, 2 der in der Trägerbrücke 9 untergebrachten hydraulischen   Einheiten    stets gleich gross ist.



   Die zeitgerechte Beschickung der Zylinder der Hydraulikvorrichtung wird von einem elektromagnetischen Schieber 8   sicher, gestellt,    der sich im   öls an    (in Fig. 3 durch Strichelung angedeutet) befindet. Der Steuerschieber wird über einen   Ölverteiler    von einer Öldruckpumpe (nicht gezeichnet) beschickt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, führt vom Ausgang A des Steuerschiebers 8 eine Leitung 7 über eine Drossel 21 und ein Druckregelventil 22 in den vorderseitigen Zylinderraum 32 der hydraulischen Einheit 1, 3. Dieser Zylinderraum kommuniziert über die Verbindungsleitung   7"' mit    dem vorderseitigen Zylinderraum der hydraulischen Einheit 2, 4. Mit der Drossel 21 kann die Geschwindigkeit des   Einspritzvorganges    geregelt werden.

   Von den erwähten Leitungen 7,   7"' ist    eine Leitung 20, 20"abgezweigt, die über das Rückschlagventil 24 in den Zylinderraum 14 des   Staubdruckzylinders    11", 16 führt. Dieser Zylinderraum 14 kommuniziert über eine Verbindungsleitung   20"' mit    dem Zylinderraum 15 des anderen Staudruckzylinders 11', 17. Vom Ausgang A des Steuerschiebers 8 her werden also gleichzeitig sowohl die vorderseitigen Zylinderräume 31, 32 der in der Brücke 9 der Förderschnecke 31 untergebrachten hydraulischen Einheiten als auch die Zylinderräume 14, 15 der   Staudruckzyl3n-    der beschickt.



   Beim Absetzen der Spritzeinheit von der Giessform kann das Druckmedium über das Rückschlagventil 23 in der Zweigleitung   7" aus    den Zylinderräumen 31, 32 entweichen.



   Bei der   Vorplastifizierung,    während der sich der Spritzzylinder 12 mit der zugehörigen Trägerbrücke 11 von der Förderschnecke 31 mit der zugehörigen Trägerbrücke 9 entfernt, kann das   Druckmedium    aus den Zylinderräumen 14, 15 über das Druckregelventil 19 in der Zweigleitung 20' entweichen.



   Die Lagerung sämtlicher Kolben und Zylinder der in wenigstens zwei hydraulische Einheiten aufgegliederten Hydraulikvorrichtung der Spritzeinheit auf den beiden Holmen des Träger-Holmenpaares und ihre konzentrische Anordnung zu denselben schaffen die technischen Voraussetzungen für eine wesentliche kompendiösere Ausbildung und für eine   bauliche    Vereinfachung der Spritzeinheit;

   denn die Zylinder sämtlicher hydraulischer Einheiten sind nurmehr noch Bohrungen in den Trägerflügeln bereits vorhandener Trägerbrücken und die   Trägerholme    übernehmen die Aufgabe der üblichen Kolbenstangen oder bilden Führungslager für die Kolben der   hydraulischen      Einheiten.    Die durch die Anordnung auf den Holmen gegebene symmetrische Anord  ming    der hydraulischen Einheiten zur Spritzachse vermittelt ein Höchstmass an Führungsgenauigkeit und ein mindestmass an Verkantungstendenz für Spritzzylinder und deren Trägerbrücke sowie für Förderschnecke und deren Trägerbrücke, wodurch optimale Bedingungen für die nachstehend erläuterte hydraulische Steuerung der Spritzeinheit geschaffen sind.



   Durch Rotation der Förderschnecke 31 wird das Kunststoffgranulat aus dem Granulatbehälter über den Einzugskanal 36 in den Spritzzylinder 12 gefördert. Im Spritzzylinder bildet sich vor der Förderschnecke ein mit plastischem Material gefüllter Vorratsraum von vorbestimmbarem Volumen. Nach Massgabe der Auffüllung des   Vorratsraumes    bewegt sich der Spritzzylinder 12 mitsamt seiner Trägerbrücke 11 in Richtung der Spritzgussform, denn die rotierende Förderschnecke steht axial still.



   Das sich vor der Förderschnecke ansammelnde plastische Material unterliegt einem einstellbaren Staudruck, denn mit dem Spritzzylinder werden auch seine Staudruckzylinder   11' und      11" in    Richtung zur Giessform bewegt. Die Kolben 16 und 17 dieser Staudruckzylinder stehen indessen axial still, da sie mit den in diesem Zeitpunkt stillstehenden Zylindern 1, 2 der Trägerbrücke 9 formschlüssig verbunden sind. Voraussetzung für die zur Auffüllung des Vorratsraumes vor der För  dersohnecke    erforderliche Vorwärtsbewegung des Spritzzylinders ist daher, dass das in den Zylinderräumen 14, 17 der Staudruckzylinder befindliche Öl über das Druckregelventil 19 im Leitungszweig   20' entwei-    chen kann, was nach Massgabe der Einstellung dieses Druckregelventils geschieht.

   Hieraus folgt, dass der Staudruck im Spritzzylinder mit Hilfe des Druckregelventils 19 beliebig einstellbar und am Manometer 18 ablesbar ist. Nach beendeter   Vorpiastifizierung    wird durch das Umsteuerventil 8 der   Zufluss    des Druckmediums über die   Druckleitung    7, 7",   7"' zu    den vorderseitigen Zylinderräumen 31, 32 der hydraulischen Einheiten 1, 3; 2, 4 freigegeben. Da die Druckleitung 7, 7',   7"' über    die Leitung 20, 20",   20"' mit    den Zylinderräumen 14, 15 der Staudruckzylinder in Verbindung steht, werden dieselben gleichzeitig und mit gleichem Druck beschickt.



   Die gesamte Spritzeinheit wird in Richtung zur Giessform bewegt, bis die Verschlussdüse 13 auf der Giessform auftrifft. Bis zu diesem Zeitpunkt kann eine Relativbewegung zwischen Spritzzylinder und Förderschnecke   nicht    stattfinden. Zwar besteht infolge des auf dien Zylinderräumen 14 und 15 der   Sbaubdruckzylinder    lastenden Druckes die Tendenz einer Vorwärtsbewegung der Kolben 16, 17, doch kann sich diese Tendenz erst auswirken, wenn die Verschlussdüse 13 geöffnet ist.



  Nach Öffnen der Verschlussdüse 13 infolge Auftreffens des Spritzzylinders auf der Giessform, erfolgt die Einspritzung im Zuge einer weiteren Vorwärtsbewegung der nicht rotierenden Förderschnecke. Hierbei erst füllen sich die Zylinderräume 14 und 15 der Staudruckzylinder, wobei sich der Abstand zwischen Spritzzylinder und Förderschnecke verringert und die Einspritzgeschwindigkeit infolge Erhöhung des Einspritzdruckes in erwünschter Weise wesentlich gesteigert wird.



   Nach Beendigung des Einspritzvorganges wird durch Umsteuerung des elektromagnetischen Umsteuerventils 8 das Druckmedium über die Druckleitung 6 zu den Zylinderräumen 33, 34 der hydraulischen Einheiten 1, 3; 2, 4 geleitet. Hierdurch wird die Spritzeinheit insge  samt von der Giessform abgesetzt. Ist ihre rückwärtige Stellung erreicht, so wird ein neuer Spritzzyklus eingeleitet, indem die Förderschnecke zu rotieren beginnt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine, deren Spritzzylinder und -kolben bzw. Förderschnecke auf Holmen gelagert und mit Hilfe einer ebenfalls von diesen Holmen aufgenommenen Hydraulikvorrichtung axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder (1; 2) und ein Kolben (3; 4) der Hydraulikvorrichtung (1-4) konzentrisch zu einem Holm (3'; 4') angeordnet und von diesem durchgriffen sind.

   UNTERANSPRtSCHE 1. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben (3, 4) der aus zwei identischen hydraulischen Einheiten (1, 3; 2,4) gebildeten Hydraulikvorrichtung (1M) in symmetrischer Anordnung zur Spritzachse auf den Holmen eines Holmenpaares (3', 4') ortsunbeweglich aufsitzen.

   2. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (1, 2) der hydraulischen Einheiten (1,3; 2,4) Bestandteil einer auf dem Holmenpaar (3', 4') in Spritzrichtung verschiebbar gelagerten, die Förderschnecke (31) und deren Rotationsantrieb (10) aufnehmenden Trägerbrücke (9) sind.

   3. Spritzeinheit nach dem Patenanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Hilfe einer Trägerbrücke (11) unabhängig von der Förderschnecke auf dem Holmenpaar (3', 4') axial verschiebbar gelagerte Spritzzylinder (12) mit zwei Staudruckzylindern (11", 16; 11', 17) versehen ist, deren nur einseitig beaufschlagbare Kolben (16, 17) mit den Zylindern (1, 2) der Hydraulikvorrichtung (1-4) formschlüssig verbunden ist.

   4. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (11'; 11") und die Kolben (17, 16) der Staudruckzylinder konzentrisch zu den Holmen (3', 4') angeordnet und von diesen durchgriffen sind.

   5. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderräume (14, 15) der Staudruckzylinder (11', 17; 11", 16) und die vorderseitigen Zylinderräume (31, 32) der hydraulischen Einheiten (1, 3; 2, 4) gleichzeitig und von der gleichen Druckquelle her mit Druckmedium beschickbar und die Kolben (16, 17) der Staudruckzylinder durch Drosselung der Ölabfuhr aus den Zylinderräumen (14, 15) beliebig bremsbar sind.

   6. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium über ein Rückschlagventil (24) in die Zylinderräume (14, 15) der Rückstauzylinder und über ein Druckregelventil (19) aus denselben herausgeführt ist.

   7. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium über eine Drossel (21) sowie ein Druckregelventil (22) in die vorderseitigen Zylinderräume (31, 32) der Hydraulikvorrichtung und über ein Rückschlagventil (23) aus denselben herausgeführt ist.

   8. Spritzeinheit nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Staudruckzylinder Bestandteil einer auf dem Holmenpaar (3', 4') gelagerten, den Spritzzylinder (12) aufnehmenden Trägerbrücke (11) sind.