Gegenstand des Hauptpatentes ist eine auf Trägerholmen gelagerte Spritzeinheit mit Trägerbrücken für Plastifizierungs- zylinder und Förderschnecke, insbesondere für eine Spritz- giessmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen,
deren Pla- stifizierungszylinder mittels einer an den Trägerholmen abge stützten hydraulischen Antriebseinrichtung in Richtung der Spritzachse verschiebbar und deren Förderschnecke mittels wenigstens eines am Plastifizierungszylinder abgestützten hy draulischen Antriebszylinders - nachfolgend Hydraulikzylin der genannt - relativ zum Plastifizierungszylinder axial ver schiebbar und mittels Trägerbrücke an den Trägerholmen ge führt ist.
Die Erfindung nach dem Hauptpatent ist dadurch gekenn zeichnet, dass an einer der beiden Trägerbrücken der Förder- schnecke befestigte, die Trägerholme umschliessende und auf diesen gleitbar gelagerte Hülsen Träger der Kolben der die Relativbewegung zwischen Förderschnecke und Plastifizie- rungszylinder bewirkenden, in der anderen Trägerbrücke an geordnete Hydraulikzylinder sind, wobei die auf der Mantel fläche der Holme gleitenden Innenflächen der Hülsen mit Ausnehmungen versehen sind.
Eine Spritzeinheit dieser Art weist günstige Voraussetzun gen für eine Serienfertigung auf und ermöglicht im Bedarfs falle auch einen aktiven Rückwärtshub der Förderschnecke.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Spritzeinheit nach dem Hauptpatent in Richtung einer weite ren fertigungstechnischen Vereinfachung. Die erfindungsge- mässe Spritzeinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hül sen an den der Verschiebung des Plastifizierungszylinders samt Förderschnecke dienenden Antriebszylindern koaxial angeflanscht sind und diese Antriebszylinder in derjenigen Trägerbrücke angeordnet sind, an welcher die Hülsen befe stigt sind, wobei die Kolben dieser Antriebszylinder fest auf den Trägerholmen aufsitzen.
Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass die Hülsen wesentlich kürzer als beim Gegenstand des Hauptpatentes bemessen sein können und gleichzeitig die Zylinderdeckel für die hydraulischen Antriebszylinder für den Plastifizierungszy- linder bilden.
Sind die dem Plastifizierungszylinder samt För- derschnecke und damit die Spritzeinheit als Ganzes verschie benden hydraulischen Antriebszylinder in der Trägerbrücke für die Förderschnecke angeordnet, so liegen gleichzeitig die Voraussetzungen für eine mögliche Erhöhung des Einspritz- druckes beim Einspritzen des plastischen Materials in die Giessform vor, weil beim Einspritzhub sämtliche hydrauli schen Antriebszylinder der Spritzeinheit mitwirken.
Zweckmässigerweise sind die Befestigungsflansche der Hülsen zugleich Zylinderdeckel für die hydraulischen An triebszylinder.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die längsgeschnittene Spritzeinheit in Draufsicht und Fig. 2 eine längsgeschnittene Variante der Spritzeinheit in der Ansicht gemäss Fig. 1.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 sind die Träger holme 2, 3 der Spritzeinheit in Steckmuffen der feststehenden Aufspannplatte 1 der Formschliesseinheit der Spritzgiessma- schine mittels koaxial liegender Spannschrauben 15 gesichert. Eine mit den beiden Trägerholmen verspannte Stabilisie rungsbrücke 4 dient der Stabilisierung der Spritzeinheit, wenn sie von der Aufspannplatte 1 gelöst ist und mit ihren Gleitku- fen 16 auf der Oberfläche des Maschinenfusses ruht.
Die eigentlichen Zylinder der den Plastifizierungszylinder 12 samt Förderschnecke und damit die Spritzeinheit als Ganzes in Richtung der Spritzachse verschiebenden, d. h. auf die Giess- form aufsetzenden und absetzenden hydraulischen Antriebs zylinder sind durch Bohrungen in der Trägerbrücke 9 der Förderschnecke<B>11</B> gebildet. Diese eigentlichen Zylinder sind durch Deckel 23' und 126 abgedeckt. Die mit diesen Zylin dern zusammenarbeitenden Kolben 125 sitzen fest auf den Trägerholmen auf.
Die Trägerbrücke 9 der Förderschnecke 11 nimmt den Rotationsantrieb 10 zentral auf, dessen An triebswelle über eine Sicherheitskupplung 29 mit der Förder- schnecke verbunden ist.
Die beiden die Relativbewegung zwischen der Förder- schnecke 11 und dem Plastifizierungszylinder 12 bewirkenden und symmetrisch zur Spritzachse liegenden Hydraulikzylinder 8, 21 sind in der Trägerbrücke 8 des Plastifizierungszylinders angeordnet. Die Zylinderräume 206' und 207 dieser Hydrau likzylinder liegen in Bohrungen dieser Trägerbrücke 8, die mittels Zylinderdeckel 19, 20 vorder- und rückseitig abge deckt sind.
Die Kolben 21 stehen mit den Hülsen 23 im Gewindeein griff. Die Hülsen 23 sind koaxial zu den hydraulischen An triebszylindern 9, 125 an der Trägerbrücke 9 für die Förder- schnecke 11 angeflanscht. Die Flansche 23' bilden die vorde ren Zylinderdeckel für diese hydraulischen Antriebszylinder 9, 125. Die Hülsen erstrecken sich in die Bohrungen der Trä gerbrücke B. Die auf der Mantelfläche der Trägerholme glei tenden Innenflächen der Hülsen 23 sind mit ringkammerarti gen Ausnehmungen 205 versehen; dadurch wird die auf der Mantelfläche der Trägerholme 2, 3 gleitende innere Fläche der Hülsen und damit auch die Reibung vermindert.
Diese ringkammerartigen Ausnehmungen bilden hervorragende Voraussetzungen für eine automatische Schmierung. Diese er gibt sich dann, wenn die Ausnehmungen mit den Zylinder kammern 206' in Verbindung stehen. Diese Verbindung wird zweckmässigerweise durch wendelförmige Schmiernuten 217 erreicht. In diesem Falle wirkt die ringkammerartige Ausneh- mung als Schmiertasche. Im Zuge der ständigen Relativbewe gung zwischen den Trägerholmen und den Hülsen wird die in Betracht gezogene Mantelfläche der Trägerholme selbsttätig mit dem Drucköl benetzt und somit geschmiert.
Die Fig. 1 zeigt die Spritzeinheit in einer Position, bei wel cher das plastische Material soeben in die Giessform einge spritzt worden ist und der Düsenmund der Spritzeinheit noch an der Giessform anliegt.
Der Arbeitszyklus kann in verschiedener Art und Weise ablaufen, je nachdem, ob beispielsweise mit einer ständig of fenen Düse oder mit einer Verschlussdüse gearbeitet wird. In jedem Falle gilt jedoch folgendes: Die Spritzeinheit wird durch Beschickung der Zylinder kammern 209 über die Leitung 128 von der Giessform abge setzt. Hierbei ist die Leitung 127' offen und die Leitung 127 gesperrt. Eine Relativbewegung zwischen Förderschnecke und Plastifizierungszylinder kann daher nicht erfolgen.
Der Staudruck in dem in einer Vorplastifizierungsphase vor der rotierenden Förderschnecke sich ansammelnden pla stischen Material wird durch Steuerung der Abflussgeschwin- digkeit des Drucköls aus den Kammern 207 und 208 bemes sen bzw. eingestellt.
Bei einer Spritzeinheit mit einer ständig offenen Düse fin det die Vorplastifizierungsphase während der Anlage des Dü senmundes an der Giessform statt. Vor oder kurz nach dem Absetzen erfolgt ein geringfügiger Rückwärtshub der Förder- schnecke durch entsprechende Beschickung der Zylinderkam mer 206' (Entspannungshub). Der Entspannungshub stellt sicher, dass das plastische Material aus der offenen, von der Giessform abgesetzten Düse nicht austritt.
Die Bewegung der Spritzeinheit als Ganzes in Richtung Giessform und der nachfolgende Einspritzhub wird durch gleichzeitige Beschickung der Zylinderkammern 207 und 208 über die Leitungen 127' und 127 bewirkt. In diesem Zusam menhang ist darauf hinzuweisen, dass auch bei einer ständig offenen Düse infolge einer gewissen Verkeilung bzw. Verkle- bung zwischen Förderschnecke und Plastifizierungszylinder im Einzugsbereich des aus einem Granulatbehälter kommenden Granulats bei der Bewegung der Spritzeinheit bis zu ihrem Aufsetzen auf die Giessform eine Relativbewegung zwischen Förderschnecke und Plastifizierungszylinder nicht stattfindet.
Aus diesem Grunde kann während dieser Zeitspanne auch das vorplastifizierte Material nicht aus der offenen Düse aus treten. Trifft die Düse auf der Giessform auf, so wird-im Falle einer offenen Düse - die Verklebung zwischen Förder- schnecke und Plastifizierungszylinder abgerissen bzw. - im Falle einer Schiebedüse (Verschlussdüse) - die Düse geöffnet und das plastische Material im Zuge einer weiteren Relativbe wegung zwischen Förderschnecke 11 und Plastifizierungszy- linder 12 in die Giessform eingespritzt.
Der Einspritzdruck ergibt sich aus der Summe der durch die hydraulischen Antriebszylinder 8, 21 und 9, 125 entwik- kelten Antriebskräfte für die Förderschnecke, durch welche die Trägerbrücken relativ aufeinander zu bewegt werden Da somit sämtliche hydraulischen Antriebszylinder der Spritzeinheit beim Einspritzhub mitwirken können, ergibt sich eine erhebliche Steigerung des Einspritzdruckes.
Durch Beschickung der Zylinderkammer<B>206'</B> über die Leitung 40 kann die Förderschnecke zu einem wesentlichen Teil aus dem Plastifizierungszylinder gezogen werden, wobei das Drucköl aus den Kammern 207 und 208 entweicht und die Kammer 209 mit Drucköl aufgefüllt wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 zeigt einen dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 analogen Aufbau. Es be stehen jedoch folgende Unterschiede: Die Hülsen 204 sind mittels Flanschen 204' an der Trä gerbrücke 8 für den Plastifizierungszylinder 12 befestigt und erstrecken sich in Richtung der Trägerbrücke 9 für die För- derschnecke 11.
Demzufolge befinden sich die hydraulischen Antriebszylinder 8, 200 für die axiale Verschiebung des Pla- stifizierungszylinders samt Förderschnecke und damit für die axiale Verschiebung der Spritzeinheit als Ganzes beim Auf- und Absetzen auf und von der Giessform in der Trägerbrücke 8 des Plastifizierungszylinders. Die Zylinderkammern 210, 211 dieser Antriebszylinder 8, 200 sind durch Bohrungen in der Trägerbrücke 8 gebildet, die einenends durch Zylinder deckel 8' und andernends durch die Flansche 204' der Hül sen 204 abgedeckt sind. Die die Relativbewegung zwischen Förderschnecke und Plastifizierungszylinder bewirkenden hy draulischen Antriebszylinder 9, 202 liegen in der Träger brücke 9 der Förderschnecke 11.
Die Zylinderkammern 206 und 207 dieser hydraulischen Antriebszylinder sind durch Bohrungen in der Trägerbrücke 9 gebildet, die durch Zylin derdeckel 9', 9" abgedeckt sind.
Die Fig. 2 zeigt die Spritzeinheit ebenfalls in einer Posi tion, bei welcher das plastische Material soeben in die Giess- form eingespritzt worden ist und der Düsenmund der Spritz- einheit noch an der Giessform anliegt.
Die Spritzeinheit wird durch Beschickung der Zylinder kammern 211 über die Leitung 212 von der Giessform abge setzt. Der Entspannungshub erfolgt durch Beschickung der Zylinderkammern 207.
Der Staudruck in der Vorplastifizierungsphase wird durch Steuerung der Abflussgeschwindigkeit des Drucköls aus den Zylinderkammern 206 gesteuert.
Das Aufsetzen der Spritzeinheit als Ganzes auf die Giess- form erfolgt durch Beschickung der Zylinderkammern 210 über die Leitung 213. Der zur Einspritzung des thermoplastischen Kunststoffes in die Giessform erforderliche Axialhub der Förderschnecke erfolgt durch Beschickung der Zylinderkammern 206 über die Leitung 215.
Durch Beschickung der Zylinderkammern 207 über die Leitung 214 kann die Förderschnecke zu einem wesentlichen Teil aus dem Plastifizierungszylinder gezogen werden.
Die Ausnehmungen 205 stehen über die Schmiernuten 217 mit den Zylinderräumen 207 in Verbindung.