CH627125A5

CH627125A5 -

Info

Publication number: CH627125A5
Application number: CH1243377A
Authority: CH
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Karl Hehl
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1981-12-31
Also published as: IT1087582B; NL7711194A; DE2646354A1; JPS6029616B2; ATA735977A; FR2367605A1; GB1595807A; US4373886A; CA1110815A; GB1595806A; JPS5349059A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine zur Herstellung von Spritzlingen mit ineinanderfliessenden Farbbereichen, insbesondere mit Marmorierungsmustern, mit einer Spritzgiessform, die von einer Formschliessvorrichtung aufgenommen ist und die aus zwei Plastifizierzylindern über gesonderte Kanäle mit verschiedenfarbigem plastischem Kunststoffmaterial beschickbar ist, welche Kanäle sich in einem Spritzkopf zu einem zentralen Kanal vereinigen, wobei das Innere der Plastifizierzylinder, die Kanäle und ein Giess- ' hohlraum in der Spritzgiessform untereinander kommunizierende Hohlräume sind und wobei zur Erzeugung einer Vibration des Kunststoffmaterials in wenigstens einem Kanal eine die Axial-Hübe von Förderorganen der Plastifizierzylinder steuernde Intervallschaltung vorgesehen ist, durch welche ein intermittierender Hub des einen und ein nicht intermittierender Hub des anderen Förderorgans oder zeitlich gegeneinander versetzte intermittierende Axial-Hübe beider Förderorgane hinsichtlich Geschwindigkeit und Intervallbemessung steuerbar sind.

Bei einer an sich bekannten Kunststoffspritzgiessmaschine dieser Art (US-PS 2 418 856) werden die Kolben der Plastifizierzylinder gleichzeitig oder in verschiedenen Intervallen betätigt und unabhängig voneinander gesteuert, wobei die Grösse der Kolben unterschiedlich sein kann.

Bei einer vergleichbaren Kunststoffspritzgiessmaschine (Deutsche Offenlegungsschrift 2 445 107) werden die Kunststoffmaterialien in kontinuierlichen Strömen gleichzeitig aus verschiedenen Spritzgiesseinheiten in die Giessform eingeführt. Dabei werden die kontinuierlichen Materialströme in eine Reihe von einzelnen Materialmengen derart unterteilt, dass die einzelnen Materialmengen eines Stromes zwischen den Materialmengen des anderen Stromes zwischengeschaltet werden und die Materialmengen in dieser Reihenfolge anschliessend nacheinander in die Giessform eingebracht werden wo sie einander durchdringen.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte bekannte Kunststoffspritzgiessmaschine so auszubilden, dass die Vielfalt der möglichen Marmorierungsmuster wesentlich grösser ist und diese exakter programmierbar und reproduzierbar sowie bei minimalem Bedienungsaufwand und bei sehr einfachem Aufbau der Kunststoffspritzgiessmaschine herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass die zwei Plastifizierzylinder als Schnecken-Plastifizierzylinder ausgebildet sind, welche Bestandteile von senkrecht zueinander stehenden Spritzgiesseinheiten bilden und welche auf Trägerholmen axial verschiebbar sind, wobei der Spritzs

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druck von einem stationären Formträger der Formschliessvorrichtung aufgenommen wird und der Spritzkopf ein auf dem stationären Formträger aufgespannter Bestandteil einer stationären Giessformhälfte ist, und dass einer der beiden Plastifizierzylinder über die Trägerholme mit der Formschliessvorrichtung gekuppelt ist.

Ausführungsformen der erfindungsgemässen Kunststoffspritzgiessmaschine ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10.

Die Programmierbarkeit und die Reproduzierbarkeit der Marmorierungsmuster ist um so exakter, je näher der Punkt der abschnitts weisen Vereinigung der Kunststoff ströme am Giesshohlraum liegt. Bei hohen Ansprüchen an die Qualität der Musterung der Spritzlinge war bislang eine umfangreiche Sortierarbeit zur Ausscheidung von nicht gelungenen Spritzlingen erforderlich. Durch erreichte drastische Annäherung des Vereinigungspunktes der Kunststoffströme an den Giesshohlraum kann diese Arbeit weitgehend erübrigt werden, weil die Marmorierungsmuster ausserordentlich gleichmässig ausfallen und im hohen Grade reproduzierbar sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der teilweise längsgeschnittenen Kunststoff-Spritzgiessmaschine in Seitenansicht;

Fig. 2 den Ausschnitt gemäss Fig. 1 in Draufsicht, wobei die vertikale Spritzeinheit abgetrennt ist und

Fig. 3 eine Variante der stationären Giessformhälfte von Figur 1 in vergrösserter Darstellung.

Die von einem Maschinenfauss (nicht dargestellt) aufgenommene Formschliessvorrichtung umfasst einen auf einem Holmenpaar 20 fest aufsitzenden stationären Formträger 29, 30 und einen auf diesem Holmenpaar verschiebbar gelagerten bewegbaren Formträger 17 mit Giessformhälfte 15a. Der Formträger wird über einen Kniehebel angetrieben, dessen Arm 18 am Lagerzapfen 19 des bewegbaren Formträgers 17 angelenkt ist. Einarbeitungen bilden den Giesshohlraum 33, 34. Die stationäre Giessformhälfte 16 bzw. 16a, IIa ist an einer Formsicherungsplatte 29 des stationären Formträgers 29, 30 befestigt, dessen Durchgriffsöffnung 41 vom Plastifizierzylinder 27 mit Düse 25 und Heizmanschette 24 einer horizontalen Spritzeinheit I durchgriffen ist. Diese Spritzeinheit ist mit Trägerholmen 26 in Muffen 38 des stationären Formträgers mittels Sicherungsbolzen 39 lösbar befestigt. Eine weitere identische Spritzeinheit II mit Plastifizierzylinder 21 ist in vertikaler Anordnung von den Holmen 20 der Formschliessvorrichtung lösbar aufgenommen. Die Förderschnek-ken, die das Kunststoffmaterial bei Rotation plastifizieren, spritzen dieses durch Axialhub in die Giessform ein. Im Düsenkanal 40a der Düse 12a bzw. im Düsenmundkanal 40c (Fig. 3) vereinigen sich zwei aus Plastifizierzylindern 21, 27 kommende Kanäle 31a; 32a bzw. 66, 67. Die Plastifizier-räume der Plastifizierzylinder, die Kanäle 3 la, 32a bzw. 66, 67 und der Giesshohlraum 33, 34 sind kommunizierende Hohlräume; alle Düsen sind verschlussfreie Düsen.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2 ist der mittels einer elektrischen Widerstandsheizung 14 beheizbare und von Isolierplatten 13, 28 begrenzte Spritzkopf IIa Bestandteil der stationären Giessformhälfte 16a. Der vertikale, senkrecht zum Plastifizierzylinder 27 stehende Plastifizierzylinder 21 ist über Trägerholme 36 und Kupplungselemente 10a mit Sicherungsbolzen 37 mit den Holmen 20 der Formschliessvorrichtung kuppelbar. Der Kanal 31a des Plastifizierzylin-ders 21 verläuft zunächst vertikal, um sodann über einen zur Schliessrichtung geneigten Kanalabschnitt in den Düsenkanal 40a einzumünden. Der Kanal 31a vereinigt sich erst unmittelbar vor dem Giesshohlraum 33, 34 mit dem Kanal 32a.

Bei der Variante einer Giessform gemäss Fig. 3 münden die beiden Kanäle 66, 67 am Eingang zum Düsenmundkanal 40c in eine Kammer 71, und zwar aus entgegengesetzten Richtungen (und koaxial zur Achse a-a des horizontalen Pla-stifizierzylinders 27). In der Kammer 71 ist ein im Rhythmus der Vibrationen des Kunststoffmaterials hin- und herschwingender Vibrationskörper 63d angeordnet, der die Kanäle 66, 67 wechselweise abschliesst. Die Kammer 71 ist einerseits von einem Verteilerkörper 61 und andererseits von einem zentralen Spritzkopfteil lld gebildet, welches seinerseits den zentralen Kanal 66 aufweist. Der Verteilerkörper 61 weist eine Ringschulter 63 d auf, die als vorderer Ventilsitz für den Vibrationskörper 63d dient. Das zentrale Spritzkopfteil 1 ld weist eine Ringschulter 70 auf, die als rückwärtiger Ventilsitz dient. Mischkanäle 68 führen aus der Kammer 71 heraus und verlaufen durch den Verteilerkörper 61 zum Düsenmundkanal 40c. Der aus dem Plastifizierzylinder 21 der vertikalen Spritzeinheit II kommende Kanal 67 teilt sich in zwei diametral gelegene Zweigkanäle 67b, die über Endabschnitte in die Kammer 71 münden. Der Vibrationskörper 63d ist kugelig ausgebildet. Er kann aber auch als eine radialsymmetrische Scheibe mit dem Querschnitt eines Rhomboids gestaltet sein oder einen scheibenförmigen Kopf aufweisen, dessen rückwärtiger Schaft in den zentralen Kanal eintaucht. Der Schaft kann auch an der Vorderseite des Vibrationskörpers angeordnet und mit Hilfe von Rippen im Verteilerkörper geführt sein.

In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, den Vibrationskörper 63d an der Rückseite und Vorderseite je mit einem Schaft zu versehen und somit sowohl im Spritzkopf teil lld als auch im Verteilerkörper 61" zu führen. Dabei gelangt das plastische Kunststoffmaterial zwischen den Rippen des Schaftes in die Kammer 71. Bei Vibration legt sich der vom vibrierenden Kunststoffmaterial in Schwingungen versetzte Vibrationskörper wechselweise an den vorderen und rückwärtigen Ventilsitz an. Dadurch werden die aus den Plastifizierzylindern 27 und 21 kommenden Kanäle im Rhythmus der Schwingung des Vibrationskörpers wechselweise abgesperrt. Somit gelangt das Kunststoffmaterial wechselweise und portionsweise aus den Kanälen 66 und 67 in den gemeinsamen Düsenmundkanal 40c und von dort über den Angusskanal 44a in den Giesshohlraum 33.

Durch eine lineare Führung des Vibrationskörpers ist eine exaktere Steuerung der wechselweisen, portionsweise Einspritzung des verschiedenfarbigen Kunststoffmaterials möglich.

Für die Vielfalt der Marmorierungsmuster ist es von Wichtigkeit, dass die Vibrationskanäle 31a, 32a bzw. 66, 67 in unmittelbarer Nachbarschaft des Giesshohlraumes 33, 34 der Spritzgiessform in den Düsenkanal 40a bzw. Düsenmundkanal 40c einmünden, so dass das Kunststoffmaterial unmittelbar nach Mischung in Giesshohlraum gelangt. Dabei münden die Kanäle 31a, 32; 66, 67 innerhalb der stationären Giessformhälfte in den Düsenkanal 40a ein oder vereinigen sich in einer Kammer 71 am Eingang zum Düsenmundkanal 40c.

In Figur 3 durchdringt die Düse 12c eine Zwischenplatte 16c der Giessformhälfte 16. Diese Zwischenplatte trennt den in der Giessform liegenden Spritzkopf lld, 16d vom Giess-formteil 16a, in welchem der Giesshohlraum 34 eingearbeitet ist. Der Spritzkopf lld, 16d ist stirnseitig von der Zwischenplatte 16c und im übrigen von einem topfförmigen Giess-formteil 16d unter Belassung von isolierenden Hohlräumen 72 umschlossen und von Rippen 16e gehalten. In der den Spritzkopf lld, 16d enthaltenden stationären Giessformhälfte 16, die über eine Isolierplatte 28 auf dem stationären Formträger aufspannbar ist, sind zwei symmetrisch zur Achse a-a des Plastifizierzylinders 27 liegende Düsen 12c angeordnet. Der vom Plastifizierzylinder 27 kommende Kanal 66 liegt in der

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Achse a-a. Er verzweigt sich in der Giessformhälfte in zwei senkrecht zu ihm verlaufende Zweigkanäle 66a, die über Endabschnitte in die Kammern 71 münden. Das Ausführungsbeispiel eignet sich beispielsweise für die Herstellung von Brillengestellen.

Die Kunststoff-Spritzgiessmaschine ist mit Ausnahme des Spritzkopfes sowie einiger Düsen und der die vertikale Spritzeinheit II tragenden Halteeinrichtungen aus standardisierten Bauteilen (Spritzeinheiten und Formschliessvorrichtungen)

aufgebaut, die auch für normale Spritzgiessmaschinen verwendbar sind.

Während der Plastifizierung des Kunststoffmaterials in den Plastifizierräumen liegen die Plastifizierzylinder 21, 27 am s Spritzkopf und dieser an der Giessform an. Vor dem Absetzen eines Plastifizierzylinders wird der Überdruck im Hohlraumsystem durch einen entsprechenden Entspannungsrückhub der Förderschnecke beseitigt, so dass kein Kunststoffmaterial aus den Düsen austritt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Kunststoff-Spritzgiessmaschine zur Herstellung von Spritzlingen mit ineinanderfliessenden Farbbereichen, insbesondere mit Marmorierungsmustern, mit einer Spritzgiess-form, die von einer Formschliessvorrichtung aufgenommen ist und die aus zwei Plastifizierzylindern über gesonderte Kanäle mit verschiedenfarbigem plastischem Kunststoffmaterial beschickbar ist, welche Kanäle sich in einem Spritzkopf zu einem zentralen Kanal vereinigen, wobei das Innere der Plastifizierzylinder, die Kanäle und ein Giesshohlraum in der Spritzgiessform untereinander kommunizierende Hohlräume sind und wobei zur Erzeugung einer Vibration des Kunststoffmaterials in wenigestens einem Kanal eine die Axial-Hübe von Förderorganen der Plastifizierzylinder steuernde Intervallschaltung vorgesehen ist, durch welche ein intermittierender Hub des einen und ein nicht intermittierender Hub des anderen Förderorgans oder zeitlich gegeneinander versetzte intermittierende Axial-Hübe beider Förderorgane hinsichtlich Geschwindigkeit und Intervallbemessung steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Plastifizierzylinder als Schnecken-Plastifizierzylinder (27, 21) ausgebildet sind, welche Bestandteile von senkrecht zueinander stehenden Spritzgiesseinheiten (I, II) bilden und welche auf Trägerholmen (26, 36) axial verschiebbar sind, wobei der Spritzdruck von einem stationären Formträger (29, 30) der Formschliessvorrichtung aufgenommen wird und der Spritzkopf (IIa, lld, 16d) ein auf dem stationären Formträger (29, 30) aufgespannter Bestandteil einer stationären Giess-formhälfte (16) ist, und dass einer (21) der beiden Plastifizierzylinder (21, 27) über die Trägerholme (36) mit der Formschliessvorrichtung gekuppelt ist.

2. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 1, mit zwei identischen Plastifizierzylindern, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden identischen Plastifizierzylinder (21, 27) der Spritzgiesseinheiten (I, II) mit den Holmen (20) der Formschliessvorrichtung gekuppelt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzkopf (IIa) beheizbar und von Isolierplatten (13, 28) begrenzt ist (Fig. 1,2).

4. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 mit zwei gesonderten Kanälen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gesonderten Kanäle (66, 67; Fig. 3) am Eingang zu einem Düsenmundkanal (40c) aus entgegengesetzten Richtungen in eine Kammer (71) einmünden, in welcher ein im Rhythmus der Vibration des Kunststoffmaterials hin- und herschwingender, die beiden gesonderten Kanäle (66, 67) wechselweise abschliessender Vibrationskörper (63d) angeordnet ist (Fig. 3).

5. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (71) von einem Verteilerkörper (61) mit Ringschulter (69) als vorderem Ventilsitz und einem einen (66) der beiden gesonderten Kanäle (66, 67) enthaltenden zentralen Spritzkopfteil (1 ld) mit Ringschulter (70) als rückwärtigen Ventilsitz begrenzt ist.

6. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 4 oder 5, wobei einer der Plastifizierzylinder horizontal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gesonderten Kanäle (67, 66) koaxial zur Achse des horizontalen Plastifizierzylinders (27) in die Kammer (71) einmünden und dass Mischkanäle (68) aus der Kammer (71) und durch den Verteilerkörper (61) hindurch zum Düsenmundkanal (40c) führen.

7. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gesonderten Kanäle (31a, 32a; 67, 66) in der stationären Giessformhälfte (16) in Nachbarschaft des Giesshohlraumes (33, 34) in einen Düsenkanal (40a; 40c) einmünden.

8. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 7, mit einer Düse, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (12c) eine Zwischenplatte (16c) der stationären Giessformhälfte durchdringt, welche an einen Giessformteil (16a) mit Giesshohlraum (37) der stationären Giessformhälfte (16) angrenzt.

9. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzkopf (16d, lld) ein Spritzkopfteil (lld) aufweist, das stirnseitig von der Zwischenplatte (16c) und im übrigen von einem weiteren topfförmigen Spritzkopfteil (16b) unter Belassung von isolierenden Hohlräumen (72) umschlossen und von Rippen (16e) gehalten ist.

10. Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach einem der Patentansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskörper kugelig oder scheibenförmig ausgebildet ist und im Falle einer scheibenförmigen Ausbildung den Querschnitt eines Rhomboids oder einen Führungsschaft aufweist.