DE1003948B

DE1003948B - Bulk cylinder with piston or screw conveyor for injection molding or injection molding of thermoplastics

Info

Publication number: DE1003948B
Application number: DEC7011A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Hormuth; Ludwig Wittrock
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1953-01-22
Filing date: 1953-01-22
Publication date: 1957-03-07

Description

Massezylinder mit Kolben oder Förderschnecke zum Spritzen oder Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen Bei den bekannten Kolben-Spritzvorrichtungen für thermoplastische Kunststoffe wird der im belleizten Massezylinder vom Kolben unter Druck gesetzte plastizierte Kunststoff diskontinuierlich frei zu Profilen verspritzt oder in Formen gespritzt. Leicht plastizierbare Kunststoffe, z. B. Polystyrol, können dabei als Pulver oder Granulat verarbeitet werden. Bulk cylinder with piston or screw conveyor for injection molding or injection molding of thermoplastics with the known piston spray devices for thermoplastics, the one in the bonded mass cylinder is used by the piston Pressurized plasticized plastic discontinuously free to form profiles sprayed or injected into molds. Easily plasticable plastics, e.g. B. polystyrene, can be processed as powder or granules.

Schwieriger plastizierbare Kunststoffe, z. B. Polyvinylchlorid, müssen auf Walzen vorgewärmt und vorgeliert in den Massezylinder gebracht werden, wenn sie verarbeitet werden. Infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit der thermoplastischen Kunststoffe kann das unter Druck stehende, ruhende Material in praktisch brauchbaren Zeiten nicht so gleichmäßig durchgewärmt werden, daß es in Formen gepreßt werden kann. Bevor das Material innen genügend plastisch wird, treten außen in der Nähe der Heizquelle bereits unter Umständen Zersetzungen auf.More difficult to plasticize plastics, e.g. B. polyvinyl chloride, must preheated on rollers and pregelled into the mass cylinder, if they are processed. As a result of the poor thermal conductivity of the thermoplastic Plastics can turn the pressurized, dormant material into practically usable Times should not be warmed through so evenly that it can be pressed into molds can. Before the material inside becomes sufficiently plastic, step outside near it the heat source may already show decomposition.

Bei Schnecken-Spritzvorrichtungen werden die thermoplastischen Kunststoffe in der Wärme bis zu einem gewissen Grad durchgeknetet und bei entsprechender Ausbildung der Schnecken ohne Vorgelierung spritzfähig plastiziert. Der in Schnecken-Spritzvorrichtungen erreichbare Druck ist jedoch bedeutend kleiner als der in Kolben-Spritzvorrichtungen. Die Misch- und Knetwirkung ist bei Schnecken-Spritzvorrichtungen weit geringer als bei Walzwerken, da der thermoplastische Kunststoff zwischen den Gewindegängen der Schnecke vorgeschoben und im wesentlichen ohne Zwang in sich selbst verknetet und verrührt wird. Härtere Materialstellen und Knoten werden nicht genügend zerkleinert. um eine homogene Mischung zu gewährleisten. Auch zusätzliche Knetarme in Schnecken-Spritzvorrichtungen hringen nicht die vom Walzwerk gewohnte Mischwirkung, bei der jedes Materialteilchen, zwangläufig durch einen engen Spalt gequetscht, zerkleinert und verteilt wird. In the case of screw injection devices, the thermoplastics are used kneaded in the warmth to a certain degree and with the appropriate training the screws are plasticized so that they can be injected without pre-gelation. The one in screw sprayers achievable pressure is, however, significantly lower than that in piston spray devices. The mixing and kneading effect is far less than with screw spray devices in rolling mills, because the thermoplastic between the threads of the Snail advanced and kneaded in itself and essentially without compulsion is stirred. Harder parts of the material and knots are not crushed enough. to ensure a homogeneous mixture. Also additional kneading arms in screw injection devices do not achieve the mixing effect familiar from the rolling mill, in which every material particle, is inevitably squeezed, crushed and distributed through a narrow gap.

Es wurde gefunden, daß der nachstehend besdriebene Massezylinder zum Spritzen oder Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen die gewünscht Misch- und Knetwirkung gewährleistet, dabei können sowohl Kolben- als auch Schnecken-Spritzvorrichtungen benutzt werden. It was found that the barrel described below for injection molding or injection molding of thermoplastics the desired Mixing and kneading effect guaranteed, both piston and screw injection devices to be used.

Der neue Massezylinder mit Kolben oder Förderschnecke zum Spritzen oder Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen ist dadurch gekennzeichnet daß im Inneren des Zylinders eine sich drehende Welle 1, 9 angeordnet ist, die bei Verwendung eines Massekolbens 2 diesen durchdringt bzw. bei Verwendung einer Schnecke in der Schneckenwelle 9 selbst besteht und daß zwischen dem Wellenstumpf 5, der, in der Förderrichtung des Spritzgutes gesehen, unmittelbar vor der Spritzdüse 8 endet und der Zylinderwandung Wälzkörper 6 zum Mastizieren angeordnet sind, die einerseits auf dem Wellenstumpf 5, andererseits auf der Zylinderwandung abrollen und dabei jeweils einen die Mastiziermischung bedingenden Spalt bilden. The new mass cylinder with piston or screw conveyor for spraying or injection molding of thermoplastics is characterized that a rotating shaft 1, 9 is arranged inside the cylinder, which at Use of a mass piston 2 penetrates this or when using a worm in the worm shaft 9 itself and that between the stub shaft 5, the, Seen in the conveying direction of the spray material, immediately in front of the spray nozzle 8 ends and the cylinder wall rolling elements 6 are arranged for mastication, the one hand roll on the stub shaft 5, on the other hand on the cylinder wall and thereby each form a gap causing the masticating mixture.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform für Kolben- (vgl. Fig. 1) bzw. Schnecken-Spritzvorrichtungen (vgl. Fig. 2) gezeigt. In the drawing, an embodiment for piston (see. Fig. 1) or screw injection devices (see FIG. 2) are shown.

Die Kolben-Spritzvorrichtung nach Fig. 1 besitzt eine langsam rotierende, durch den Massekolben 2 hindurchgeführte Welle 1, die im Massezylinder 3 zwei Walzenkörper 4 zum Mastizieren zwischen dem Wellenstumpf 5 und der Zylinderwand 6 abwälzt. Walzenkörper 4 zum Mastizieren, Wellenstumpf 5 und Zylinderwand 6 sind so verzahnt, daß Rotation und Abwälzung zwangläufig und gleichmäßig erfolgt, ohne daß weitere Antriebsmittel und Lagerstellen benötigt werden. Der thermoplastische Kunststoff 7 wird vom Kolben,2 in den Bereich der Walzenkörper 4 gedrückt, dort erwärmt und verwalzt. Der auftretende hohe Spaltdruck wird durch die Gegenüberanordnung der Walzenkörper 4 zum Mastizieren ohne Biegebean spruchung der Welle 1 auf die Wand des Massezylinders 3 übertragen. Die Einrichtung kann so bemessen werden, daß beim stoßweisen Spritzen der durchwalzte thermoplastische Kunststoff für einen herzustellenden Spritzling ausreicht und z. B. beim Strangspritzen die Heiz- und Walzzone so lang ist, daß nur durchgelierter und gut gemischter Kunststoff das Spritzmundstück erreicht. The piston spray device according to Fig. 1 has a slowly rotating, Shaft 1 passed through the mass piston 2, the two roller bodies in the mass cylinder 3 4 rolls between the stub shaft 5 and the cylinder wall 6 for mastication. Roller body 4 for mastication, stub shaft 5 and cylinder wall 6 are interlocked so that rotation and shifting takes place inevitably and evenly, without the need for further drive means and storage locations are required. The thermoplastic plastic 7 is from the piston, 2 pressed into the area of the roller body 4, heated and rolled there. The occurring high nip pressure is caused by the arrangement of the roller bodies 4 opposite one another Transferring the shaft 1 to the wall of the mass cylinder 3 without bending stress. The device can be dimensioned so that the rolled through during intermittent spraying thermoplastic material is sufficient for a molding to be produced and z. B. in extrusion, the heating and rolling zone is so long that only gelled through and well mixed plastic reaches the nozzle.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schnecken-Spritzvorrichtung dient der Teil 5 der rotierenden Förderschnecke 8 zum Antrieb der Walzenkörper 4. Die Förderschnecke 9 schickt den thermoplastischen Kunststoff 7 unter Druck kontinuierlich durch den Bereich des Walzensystems der Walzenkörper 4 zum Mastizieren, wobei es mehrmalig durch die Walzenspalte gequetscht wird, bevor es zum Spritzmundstück gelangt. In the case of the screw injection device shown in FIG. 2, the Part 5 of the rotating screw conveyor 8 for driving the roller body 4. The screw conveyor 9 sends the thermoplastic plastic 7 continuously under pressure through the area of the roller system of the roller body 4 for mastication, whereby it is squeezed through the roller gap several times before it reaches the nozzle.

In Fig. 3 ist in vergrößertem Maßstab die Bewegung eines Walzenkörpers 4 zum Mastizieren zwischen Wellenstumpf 5 und Zylinderwand 6 sowie die Materialeinströmung 7 in die verzahnte Walzenspalte dargestellt. In Fig. 3, the movement of a roller body is on an enlarged scale 4 for masticating between the stub shaft 5 and the cylinder wall 6 as well as the material inflow 7 shown in the toothed roller gap.

Die Anordnung von Walzen zum Mastizieren in Kolben- und Schnecken-Spritzvorrichtungen kann an beliebigen Stellen des Massezylinders getroffen werden. An Stelle von zwei gegenüberliegenden Walzen können auch drei oder mehrere Walzen eingesetzt werden. The arrangement of rollers for mastication in piston and screw spray devices can be hit at any point on the mass cylinder. Instead of two opposite rollers can also be used three or more rollers.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Schnekkenwellen von Strangpressen für plastische Massen am Austrittsende der Presse in einem Rollen- oder Kugellager zu lagern, damit die Schnecke auf ihrer ganzen Länge zentriert bleibt und nicht an der Wand des Massezylinders reibt. Die Rollen oder Kugeln des Lagers müssen sich dabei ohne Spiel bzw. Spalt zwischen der Oberfläche des Massezylinders und des Rollenstumpfes abrollen können und rufen keine ausreichende oder auch nur merkliche Mastizierwirkung hervor. Selbst wenn die Rollen eines solchen Rollenlagers abgesetzt gearbeitet sind, reichen die dadurch gebildeten Spalte nicht aus, einen durch diese Strangpresse geförderten thermoplastischen Kunststoff ausreichend zu mastizieren. It has already been proposed to use the screw shafts of extrusion presses for plastic masses at the exit end of the press in a roller or ball bearing to store so that the snail remains centered along its entire length and not rubs against the wall of the mass cylinder. The rollers or balls of the bearing must be without play or gap between the surface of the mass cylinder and the stub roller can roll and do not call for a sufficient or even noticeable masticatory effect emerged. Even if the rollers of such a roller bearing are worked separately, they are enough formed column not from a promoted by this extruder to masticate thermoplastic plastic sufficiently.

PATENTAXSPRUCHE: 1. Massezylinder mit Kolben oder Förderschnecke zum Spritzen oder Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Zylinders eine sich drehende Welle (1, 9) angeordnet ist, die bei Verwendung eines Massekolbens (2) diesen durchdringt bzw. bei Verwendung einer Schnecke in der Schneckenwelle (9) selbst besteht und daß zwischen dem Wellenstumpf (5), der, in der Förderrichtung des Spritzgutes gesehen, unmittelbar vor der Spritzdüse (8) endet und der Zylinderwandung Wälzkörper zum Mastizieren (4) angeordnet sind, die einerseits auf dem Wellenstumpf (5), andererseits auf der Zylinderwandung abrollen und dabei jeweils einen die Mastizierwirkung bedingenden Spalt bilden. PATENT CLAIMS: 1. Mass cylinder with piston or screw conveyor for injection molding or injection molding of thermoplastics, characterized in that that a rotating shaft (1, 9) is arranged inside the cylinder, the when using a mass piston (2) penetrates this or when using a Screw in the worm shaft (9) itself and that between the stub shaft (5), which, viewed in the direction of conveyance of the spray material, is immediately in front of the spray nozzle (8) ends and rolling elements for mastication (4) are arranged on the cylinder wall, which roll on the one hand on the stub shaft (5), on the other hand on the cylinder wall and thereby each form a gap causing the masticatory effect.

Claims

2. mass cylinder according to claim 1, characterized in that the Rolling elements (6) for mastication and the corresponding parts of the shaft stub (5) and the cylinder wall are toothed.

Documents considered: German Patent No. 417 946.