DD259378A1

DD259378A1 - DEVICE FOR PRODUCING LARGE-VOLUME PLASTIC OR ELASTIC COMPONENTS

Info

Publication number: DD259378A1
Application number: DD87301283A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Richter
Original assignee: Fz F Umform U Plastverarbeitun
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung grossvolumiger Plast- oder Elastformteile, deren Volumen das Schussvolumen gebraeuchlicher Spritzgiessmaschinen uebersteigt. Es ist ein gemeinsamer elektrischer Antriebsmotor vorgesehen, der ueber Getriebe die Rotationsbewegung und die axiale Vor- und Rueckwaertsbewegung der Schnecke bewirkt. Zur Umsteuerung der Drehbewegung in die axiale Rueckwaertsbewegung druckabhaengig auf einer ersten Stufe und in die Vorwaertsbewegung auf einer zweiten Stufe ist eine Staudruckbremse und ein Bremskraftregler vorgesehen.The invention relates to a device for producing large-volume plastic or Elastformteile whose volume exceeds the shot volume Gebraeuchlicher injection molding machines. It is provided a common electric drive motor, which causes about gear rotation, and the axial forward and backward movement of the screw. For reversing the rotational movement in the axial backward movement pressure-dependent on a first stage and in the Vorwaertsbewegung on a second stage, a back pressure brake and a brake force regulator is provided.

Description

field of use

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material, deren Volumen das Schußvolumen gebräuchlicher Spritzgießmaschinen übersteigt, mit einer Extrusionsvorrichtung, die einen beheizbaren Zylinder mit einer darin angeordneten Schnecke, eine Einrichtung zum Drehen der Schnecke zwecks Plastizierens und Homogenisierens des Materials und Förderns in ein Formwerkzeug und eine Einrichtung zur axialen Vor-und Rückwärtsbewegung der Schnecke umfaßt, ferner mit einer Antriebseinrichtung der Extrusionsvorrichtung.The invention relates to an apparatus for producing large-volume plastic or Elastformteile of molten material whose volume exceeds the shot volume of conventional injection molding machines, with an extrusion device comprising a heatable cylinder with a screw disposed therein, means for rotating the screw for the purpose of plasticizing and homogenizing the material and feeding into a mold and means for axially reciprocating the screw, further comprising a drive means of the extrusion apparatus.

Characteristic of the known technical solution

Auf Spritzgießmaschinen erfolgt die Herstellung großvolumiger, das Schußvolumen einer Standardmaschine übersteigender Plast- oder Elastformteile durch eine Spezialschaltung der Maschinensteuerung, indem der Formstoff durch den Schneckenkolben zunächst ohne erhebliche/i Widerstand direkt in den Formhohlraum gefördert wird.On injection molding machines, the production of large-volume, the shot volume of a standard machine exceeding plastic or Elastformteile done by a special circuit of the machine control by the molding material is first promoted by the screw piston without significant / i resistance directly into the mold cavity.

Mit erfolgter volumetrischer Füllung und ansteigendem Widerstand über die Höhe eines vorgegebenen Staudruckes hinaus weicht der Schneckenkolben nach rückwärts aus, bis die Höhe einer zweiten Druckstufe erreicht ist. Danach wird eine axiale Vorwärtsbewegung des Schneckenkolbens eingeleitet und mit dem im Schneckenvorraum vorliegenden Massevolumen der Formstoff im Formhohlraum verdichtet.With successful volumetric filling and increasing resistance beyond the level of a predetermined dynamic pressure, the auger piston deviates backwards until the height of a second pressure stage is reached. Thereafter, an axial forward movement of the screw piston is initiated and compacted with the present in the screw space volume of the molding material in the mold cavity.

Zur Rationalisierung des Arbeitsablaufes bei längeren Kühl- bzw. Vulkanisationszeiten dickwandiger Formteile werden mehrere Werkzeuge von einer drehbar angeordneten Spritzgießeinheit versorgt oder auf einem Rundtisch montiert nacheinander an einer feststehenden Spritzgießeinheit vorbeibewegt.To streamline the workflow with longer cooling or vulcanization times thick-walled moldings several tools are supplied by a rotatably arranged injection molding or mounted on a rotary table successively moved past a fixed injection molding unit.

Nachteilig ist bei der Herstellung von Formteilen mit erhöhtem Massevolumen, daß bei der Mehrzahl anfallender, einfach gestalteter, dickwandiger Formteile der bei universellen Spritzgießeinheiten mit rotatorischem und translatorischem Schneckenkolbenantrieb und Spezialschaltung der Maschinensteuerung hohe maschinen- und steuerungstechnischer Aufwand für das Fördern des Formstoffes in den Formhohlraum nicht notwendig ist, jedoch der für die Formbildung erforderliche hohe Verdichtungsdruck von der rotierenden Förderschnecke allein nicht erzeugt werden kann.A disadvantage is in the production of moldings with increased mass volume, that in the majority accumulating, simply designed, thick-walled moldings in universal injection molding units with rotary and translational Schneckenkolbenantrieb and special circuit of the machine control high machine and control technical effort for conveying the molding material in the mold cavity not is necessary, but the high compression pressure required for the forming of the rotating screw conveyor alone can not be generated.

Nach DE-OS 2855200 ist die Vorrichtung eines Extruders mit gekoppeltem Rundtisch bekannt, bei dem zwei auf einem Rundtisch angeordnete Fromwerkzeuge der ersten Station mit dem durch eine Schnecke plastizierten Material gefüllt und in der zweiten Station des um 180° gedrehten Rundtisches dieses einer separat angetriebenen Stopfvorrichtung zugeführt und das vorher eingebrachte Material mit einem Stopfkolben verdichtet wird. Die Aufbereitung des Formstoffes und das Fördern in den Formhohlraum erfolgt durch einen Extruder mit ausschließlich rotatorischem Antrieb. Der maschinen- und steuerungstechnische Aufwand erscheint gegenüber der Spritzgießmaschine zunächst geringer, ist aber für die weiteren Operationen des Formbildungsprozesses durch eine zweite separat angetriebene Stopfvorrichtung erheblich höher.According to DE-OS 2855200 the device of an extruder with coupled rotary table is known in which two arranged on a rotary table From tools of the first station filled with the material plasticized by a screw and in the second station of the rotated by 180 ° round table this a separately driven stuffing device supplied and the previously introduced material is compacted with a Stopfkolben. The preparation of the molding material and the conveying into the mold cavity is carried out by an extruder with exclusively rotary drive. The mechanical and control technical effort appears initially lower compared to the injection molding machine, but is considerably higher for the further operations of the forming process by a second separately driven stuffing device.

Nachteilig bei DE-OS 2855200 ist weiterhin, daß Verfahren und Vorrichtung an den Einsatz von zwei im Wechsel der Füll-und Stopfvorrichtung zuzuführenden Formwerkzeugen gekoppelt ist.A disadvantage of DE-OS 2855200 is further that method and apparatus is coupled to the use of two to be supplied in the change of filling and stuffing molds.

Daraus folgt, daß die Taktzeit des Arbeitsablaufes, die von der notwendigen Kühl- bzw. Vulkanisationszeit abhängig ist, gegenüber üblichen Mehrstationenanlagen sich verkürzt und damit eine solche Ausführung eher für Formteile mit geringerer Wanddicke infrage kommt.It follows that the cycle time of the workflow, which is dependent on the necessary cooling or vulcanization, compared to conventional multi-station systems is shortened and thus such a design is more suitable for moldings with lower wall thickness.

In der zweiten Station drückt der Stopfkolben mit seiner gesamten Fläche auf den in das Formwerkzeug eingebrachten Formstoff im Gegensatz zu dem auf der Spritzgießmaschine bei geschlossenem Formwerkzeug über Düse-Anguß-System übertragenen Formgebungsdruck, so daß Verfahren und Vorrichtung nach DE-OS 2855200 nicht geeignet sind für eine exakte Ausformung und rationelle Fertigung dünnwandiger als auch dickwandiger Formteile, wie z. B. Schuhsohlen von unterschiedlicher Dicke oder auch für Direktansohlung an Schuhoberteile.In the second station of the stuffing piston presses with its entire surface on the introduced into the mold material in contrast to the on the injection molding machine with closed mold via nozzle-sprue system transmitted molding pressure, so that method and apparatus according to DE-OS 2855200 are not suitable for an exact shape and efficient production thin-walled as well as thick-walled moldings such. B. shoe soles of different thickness or for Direktansohlung to shoe uppers.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material, deren Volumen das Schußvolumen gebräuchlicher Spritzgießmaschinen übersteigt, zu schaffen, die ohne großen maschinen- und steuerungstechnischen Aufwand mit hoher Präzision und hoher Produktivität bei Kopplung mit mehreren Werkzeugträgern arbeitet.The aim of the invention is to provide an apparatus for producing large-volume plastic or Elastformteile of molten material whose volume exceeds the shot volume of conventional injection molding machines, which works without great mechanical and control engineering effort with high precision and high productivity coupled with multiple tool carriers ,

Essence of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material nachzuweisen, ohne den maschinen- und steuerungstechnischen Aufwand einer Spezialschaltung für Weg-und Drucksteuerung an der Spritzgießmaschine zu treiben.The invention has for its object to detect an apparatus for producing bulky plastic or Elastformteile of molten material, without the mechanical and control engineering effort to drive a special circuit for path and pressure control of the injection molding machine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung einen gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor aufweist für die Einrichtung zum Drehen der Schnecke und die Einrichtung zur axialen Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke aus einem Getriebe mit einer Kupplung, einer Mitnehmerscheibe, einer elektromagnetische Kupplung und einer Gewindebuchse besteht, die Einrichtung zur axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke ein Getriebe, einbezüglich einer Hohlwelle, eine elektromagnetischen Kupplung, eine Gewindebuchse mit einer Gewindespindel aufweist, zur Umsteuerung der Drehbewegung der Schnecke in die axiale Rückwärtsbewegung die Einrichtung zur axialen Vor oder Rückwärtsbewegung der Schnecke druckabhängig auf einer ersten Stufe und in die Vorwärtsbewegung auf einer zweiten Stufe eine Staudruckbremse und einen Bremskraftregler aufweist und zur Umsteuerung der axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke in der Antriebseinrichtung ein Wendegetriebe vorgesehen ist.According to the invention the object is achieved in that the drive means comprises a common electric drive motor for the means for rotating the worm and the means for axially forward and backward movement of the worm gear consists of a clutch, a drive plate, an electromagnetic clutch and a threaded bush , The means for axially forward or backward movement of the worm gear, with respect to a hollow shaft, an electromagnetic clutch, a threaded bushing with a threaded spindle, for reversing the rotational movement of the worm in the axial backward movement, the means for axially advancing or retracting the worm pressure-dependent a first stage and in the forward movement on a second stage, a dynamic pressure brake and a brake force regulator and for reversing the axial forward or backward movement of the screw in the drive means a Wendege gear is provided.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird unter Verzicht auf den translatorischen Antrieb die Anwendung eines speziellen Förderverfahrens für den Formfüll- und Formbiidungsprozeß ermöglicht, indem die notwendigen Operationen des Bewegungsablaufes und des Druckaufbaues ausschließlich von dem rotatorischen Antrieb der Förderschnecke hergeleitet und beispielsweise über ein Zwischen- und Wendegetriebe, einschließlich Getriebekupplungen, Staudruckbremse und Bremskraftregler auf eine als Piastizier- und Homogenisierorgan ausgebildete Förderschnecke übertragen werden. Mit der Vereinigung aller Operationen in dieser Vorrichtung entfällt der an der Spritzgießmaschine übliche hydraulische Schneckenkolbenantrieb. .With the device according to the invention, the application of a special conveying process for the Formfüll- and Formbiidungsprozeß allows waiving the translational drive by the necessary operations of movement and pressure build-up exclusively derived from the rotary drive of the screw conveyor and, for example via an intermediate and reverse gear, including transmission clutches, dynamic pressure brake and brake force regulator are transferred to a designed as a plastification and homogenizing conveyor screw. With the union of all operations in this device eliminates the usual on the injection molding machine hydraulic screw piston drive. ,

Es können, wie auf einer Schneckenkolbenspritzgießmaschine mit entsprechender Spezialschaltung der Maschinensteuerung, Formteile mit erhöhtem Volumen in guter Qualität und bei Kopplung mit mehreren Werkzeugstationen bei hoher Produktivität hergestellt werden.It can, as on a screw piston injection molding machine with appropriate special circuit of the machine control, molded parts with increased volume in good quality and when coupled with multiple tool stations with high productivity can be produced.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows:

Eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile in schematischer Darstellung.An apparatus for producing large-volume plastic or Elastformteile in a schematic representation.

Während ein Extruder nur eine Drehbewegung ausführt, handelt es sich nach der Zeichnung um eine drehbare und axial verschiebbare Schnecke 1.While an extruder performs only a rotary movement, it is according to the drawing to a rotatable and axially displaceable screw. 1

Mit dieser Vorrichtung wird das Förderverfahren für den Formfüll- und Formbildungsprozeß an einer Extrusionseinheit oder auf einer ausschließlich für rotatorischen Antrieb reduzierten Spritzgießeinheit durchgeführt, in denen der Antrieb für die Erzeugung der Drehbewegung der Schnecke und außerdem für eine dieser Drehbewegung der Schnecke und außerdem für eine dieser Drehbewegung proportionale gradlinige Bewegung zur Ausführung einer gesteuerten Axialbewegung der Schnecke 1 übertragen wird.With this device, the conveying process for the Formfüll- and forming process is carried out on an extrusion unit or on an exclusively for rotary drive reduced injection molding in which the drive for generating the rotational movement of the screw and also for one of these rotary motion of the screw and also for one of these Rotary motion proportional rectilinear motion for performing a controlled axial movement of the screw 1 is transmitted.

Die Radial- und Axialbewegungen der Schnecke 1 für den Formfüll- und Formbildungsprozeß werden durch Übertragung der Antriebsenergie auf jeweils ein Getriebe 3; 5 für die Drehbewegung der Schnecke 1 und für die axiale Vor-und Rückwärtsbewegung mit Steuerung über Staudruckbremse 16 und Bremskraftregler 17 sowie elektromagnetische Kupplung 7; 13 wirksam.The radial and axial movements of the screw 1 for the Formfüll- and shape-forming process by transferring the drive energy to a respective transmission 3; 5 for the rotational movement of the screw 1 and for the axial forward and backward movement with control via dynamic pressure brake 16 and brake force regulator 17 and electromagnetic clutch 7; 13 effective.

Die Umsteuerung der axialen Bewegungsrichtung kann über Wendegetriebe, Kurzschluß- oder Schleifringläufer durch Vertauschen der Ankeranschlüsse erfolgen.The reversal of the axial movement direction can be done via reverse gear, short circuit or slip ring rotor by swapping the armature terminals.

Wie in der Zeichnung dargestellt, wird eine Schnecke 1 durch einen Motor 2 über ein Getriebe 3 und eine Kupplung 4 in Drehbewegung versetzt. Die Schnecke 1 fördert und plastiziert das unter Mithilfe einer nicht dargestellten Zylinderheizung aufgeschmolzene, durch einen Fülltrichter aufgegebene Polymergranulat.As shown in the drawing, a screw 1 is rotated by a motor 2 via a gear 3 and a clutch 4 in rotation. The screw 1 conveys and plasticizes the melted with the aid of a cylinder heating, not shown, charged by a hopper polymer granules.

Erzeuger der axialen Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 ist der Motor 2 mit Reduziergetriebe 5 auf der Hohlwelle 6.Producer of the axial forward and backward movement of the screw 1, the motor 2 with reduction gear 5 on the hollow shaft. 6

Die Hohlwelle 6 ist über eine elektromagnetische Kupplung 7 mit einer Gewindebuchse 8 kraftschlüssig und eine Gewindespindel 9 formschlüssig mit dem Schneckenschaft 10 verbunden. Die Gewindebuchse 8 ist in einer Traverse 11 des Maschinengehäuses 12 drehbar und die Hohlwelle 6 auf dem Schneckenschaft 10 axial-und drehbeweglich gelagert.The hollow shaft 6 is positively connected via an electromagnetic clutch 7 with a threaded bushing 8 and a threaded spindle 9 positively connected to the screw shaft 10. The threaded bushing 8 is rotatably mounted in a traverse 11 of the machine housing 12 and the hollow shaft 6 on the worm shaft 10 axially and rotatably mounted.

Die Gewindespindel 9 ist auf dem Schneckenschaft 10 befestigt. Auf diesem befindet sich eine Mitnehmerscheibe 15, die zusammen mit der elektromagnetischen Kupplung 13 formschlüssig und beweglich gegenüber der Vor-und Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 auf dem profilisierten Abschnitt 14 der Gewindespindel 9 angeordnet ist.The threaded spindle 9 is mounted on the worm shaft 10. On this there is a drive plate 15, which is arranged in a form-fitting and movable with respect to the forward and backward movement of the screw 1 on the profiled portion 14 of the threaded spindle 9 together with the electromagnetic clutch 13.

Der Motor 2 erzeugt die Drehbewegung der Schnecke 1 über Getriebe 3, Kupplung 4, einbezüglich Mitnehmerscheibe 15, elektromagnetische Kupplung 13 und Gewindebuchse 8, wenn die elektromagnetische Kupplung 7 und das Reduziergetriebe 5 nicht im Eingriff stehen.The motor 2 generates the rotational movement of the worm 1 via gear 3, clutch 4, with respect to drive plate 15, electromagnetic clutch 13 and threaded bushing 8, when the electromagnetic clutch 7 and the reduction gear 5 are not engaged.

Der Motor 2 erzeugt die axiale Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 über das Reduziergetriebe 5, die Hohlwelle 6, die elektromagnetische Kupplung 7, die Gewindebuchse 8 und die Gewindespindel 9, wenn die Kupplung 4 und die elektromagnetischej<upplung 13 nicht im Eingriff stehen.The motor 2 generates the axial forward or backward movement of the worm 1 via the reduction gear 5, the hollow shaft 6, the electromagnetic clutch 7, the threaded bush 8 and the threaded spindle 9 when the clutch 4 and the electromagnetic clutch 13 are disengaged.

Die Geschwindigkeit der Schnecke 1 in axialer Richtung wird durch die Drehbewegung des Motors 2 und das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 5, die Bewegungsrichtung der Schnecke 1 durch die Dreh richtung der Gewindebuchse 8 über Gewindespindel 9 und der Weg abhängig,von der Druckbewegung über Staudruckbremse 16 und Bremskraftregler 17 bestimmt.The speed of the screw 1 in the axial direction is by the rotational movement of the motor 2 and the reduction ratio of the transmission 5, the direction of movement of the screw 1 by the rotational direction of the threaded bushing 8 via threaded spindle 9 and the way dependent on the pressure movement via back pressure brake 16 and brake force 17 determined.

Claims

Device for producing large-volume plastic or Elastformteile of molten material whose volume exceeds the shot volume of conventional injection molding machines, with a Extmsionsvorrichtung comprising a heatable cylinder with a screw arranged therein, a

Device for rotating the screw for the purpose of plasticizing and homogenizing the material and conveying into a mold and a device for the axial forward and backward movement of the screw, further comprising a drive device of the extrusion device, characterized in that the drive device has a common electric drive motor (2) for the device for rotating the screw (1) and the device for axiaien forward and backward movement of the screw (1), the device for rotating the screw (1) from a transmission (3) with a coupling 4, a drive plate (15) , an electromagnetic clutch (13) and a threaded bush (8), the means for axially forward or backward movement of the worm (1), a gearbox (5), with respect to a hollow shaft (6), an electromagnetic clutch (7), a threaded bushing (8) with a threaded spindle (9), for reversing the rotational movement of the screw (1) in the axial R. Backward movement means for axial forward or backward movement of the screw (1) pressure-dependent on a first stage and in the forward movement on a second stage a dynamic pressure brake (16) and a brake force regulator (17) and for reversing the axial forward or backward movement of the screw (1) a reversing gear is provided in the drive device.

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