DE102007045439B3

DE102007045439B3 - Vorrichtung zum Durchmischen oder Filtern von Schmelze an einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102007045439B3
Application number: DE102007045439A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Potthoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-22
Filing date: 2007-09-22
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-09-23

Abstract

Um eine Vorrichtung zum Durchmischen oder Filtern von Schmelze an einer Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine mindestens eine Förderschnecke (1) aufweist, an die ausgangsseitig ein Abgabekanal (2) anschließt, der in eine Düse (3) zur Abgabe von schmelzflüssiger Spritzgießmasse an die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges mündet, wobei in dem Abgabekanal (2) ein von schmelzflüssiger Spritzgießmasse durchströmbarer Körper (6) zum Mischen und/oder Filtern der Spritzgießmasse angeordnet ist, der eine zuströmseitig offene sacklochartige Höhlung (7) aufweist, die über Mantelöffnungen (8) des Körpers (6) mit der radialen Außenseite des Körpers (6) in Verbindung steht, so dass zwischen dem Mantel des Körpers (6) und der diesen in Teilbereichen mit Abstand umgebenden Innenmantelfläche des Abgabekanals (2) Fließspalte gebildet sind, von denen mindestens einer über Kanäle (10) des Körpers (6) mit einer stirnseitigen Abgabeöffnung des Körpers (6) verbunden ist, zu schaffen, bei der trotz der Anordnung von entsprechenden Filter/Mischkörpern Abrisse im Kunststoffmaterial bei der Masse-Dekompression vermieden werden, wird vorgeschlagen, dass der Boden (12) der sacklochartigen Höhlung (7) von einem Kanal (13) durchsetzt ist, der in die Abgabeöffnung ausmündet, und dass in der Höhlung (7) ein Ventilkörper (14) angeordnet ist, der in einer ersten Arbeitsstellung (14 B) das höhlungsseitige Ende des Kanals (13) verschließt, und in einer zweiten Arbeitsstellung (14 A) das ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchmischen oder Filtern von Schmelze an einer Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine mindestens eine Förderschnecke zum Plastifizieren und zum Transport von Spritzgießmasse aufweist, an die ausgangsseitig ein Abgabekanal anschließt, der in eine Düse oder einen Heißkanal zur Abgabe von schmelzflüssiger Spritzgießmasse an die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießmaschine mündet, wobei in dem Abgabekanal ein von schmelzflüssiger Spritzgießmasse durchströmbarer Körper zum Mischen und/oder Filtern der Spritzgießmasse angeordnet ist, der eine zuströmseitig offene sacklochartige Höhlung aufweist, die über Mantelöffnungen des Körpers mit der radialen Außenseite des Körpers in Verbindung steht, so dass zwischen dem Mantel des Körpers und der diesen in Teilbereichen mit Abstand umgebenden Innenmantelfläche des Abgabekanals Fließspalte gebildet sind, von denen mindestens einer über Kanäle des Körpers mit einer stirnseitigen Abgabeöffnung des Körpers verbunden ist.
Einrichtungen angegebener Gattung sind beispielsweise aus der CH 615113 A bekannt. Ferner ist eine gattungsgemäße Vorrichtung in der DE 10 2005 025 035 B3 beschrieben. Herkömmlich wird bei Spritzgießmaschinen Kunststoffgranulat mittels einer Förderschnecke plastifiziert und die so erzeugte Schmelze über einen Heißkanal oder eine Düse zu einer Kavität des Werkzeuges der Spritzgießmaschine befördert. Um besondere Färbungen zu erzielen, wird hierzu das Granulat verschiedenfarbiger Kunststoffe der Förderschnecke zugeführt, plastifiziert und die plastifizierte Masse gut durchmischt.
Auch kann es vorkommen, dass das Granulat unerwünschte Fremdstoffe, beispielsweise Fremdkörper aus Draht oder Holz oder dergleichen enthält. Um eine gute Durchmischung der plastifizierten Spritzgießmasse zu erreichen und auch eine Entfernung von Fremdkörpern aus der Masse sicher zu stellen, sind gattungsgemäße Einrichtungen bekannt. Bei der aus der zweitgenannten Druckschrift bekannten Vorrichtung ist hierzu ein Misch-Filterkörper bekannt, welcher in einem Mantelkörper eingesetzt wird, der zwischen der Förderschnecke und dem Heißkanal oder der Düse der Spritzgießmaschine angeordnet ist. Sofern die Spritzgießmasse durch diesen Misch/Filterkörper transportiert wird, was durch den Druck der Schnecke erfolgt, so fließt die plastifizierte Masse durch den Misch/Filterkörper, wobei sie mehrfach umgelenkt wird, so dass durch den Misch/Filterkörper eine vorzügliche Durchmischung des Materials erfolgt. Zusätzlich können auch Verunreinigungen an dem Misch/Filterkörper abgefangen werden, so dass ein einwandfreies Spritzmaterial in die Kavität der Spritzgießmaschine zugeführt werden kann.
Herkömmlich erfolgt der Spritzgießvorgang in der Weise, dass die Förderschnecke während des Spritzzyklusses vorgefahren wird, um die Spritzmasse mit entsprechendem Druck in die Kavität des Spritzgießwerkzeuges zu fördern. Nach dem Spritzvorgang wird durch Drehen der Schnecke neue Schmelze erzeugt, die unter Druck stehen kann. Aus diesem Grund wird die Schnecke um einen geringen Weg zurückgezogen. Hierdurch erfolgt eine Massedekompression, um einen Schmelzeausfluss aus den Maschinen- und Heißkanaldüsen zu verhindern. Bei der Anordnung von entsprechenden von Spritzgießmasse durchströmbaren Körpern zum Zwecke des Mischens und/oder Filterns ergibt sich hierbei aber der Effekt, dass die Schmelze durch die zum Teil sehr kleinen Überströmkanäle zwischen den entsprechenden Ausnehmungen des Misch- oder Filterkörpers strömen muss. Aufgrund des großen Strömungswiderstandes tritt aber der Effekt auf, dass die Schmelze im Bereich der entsprechenden Ausnehmungen und dergleichen, des Misch- oder Filterkörpers abreißt, wenn die Schnecke zum Zwecke der Dekompression zurückgezogen wird, so dass sich Fehlstellen bilden. Beim nächstfolgenden Spritzvorgang werden durch solche Fehlstellen Fehlererscheinungen am fertigen Spritzgusserzeugnis bewirkt, was zu einer Qualitätsminderung des Spritzgutes führt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der trotz der Anordnung von entsprechenden Filter/Mischkörpern Abrisse im Kunststoffmaterial bei der Masse-Dekompression vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Boden der sacklochartigen Höhlung von einem Kanal durchsetzt ist, der in die Abgabeöffnung ausmündet, und dass in der Höhlung ein Ventilkörper angeordnet ist, der in einer ersten Arbeitsstellung, in der schmelzflüssige Spritzgießmasse in die Kavität des Werkzeuges eingespritzt wird, das höhlungsseitige Ende des Kanals verschließt, und in einer zweiten Arbeitsstellung, in der durch Rückzug der Förderschnecke eine Dekompression der Spritzgießmasse erfolgt, das höhlungsseitige Ende des Kanals öffnet oder freigibt.
Gemäß dieser Ausbildung ist beim Spritzvorgang, wenn also die Spritzmasse durch den entsprechenden Körper zu der entsprechenden Düse gefördert wird, der dem Boden der sacklochartigen Höhlung durchsetzende Kanal durch den Ventilkörper geschlossen, so dass das Material zwingend die entsprechenden Hindernisse des Körpers durchfließt und die gewünschte Durchmischung und Reinigung der Kunststoffmasse erfolgt. Nach dem Spritzvorgang wird durch Drehen der Schnecke neue Schmelze erzeugt, die unter Druck stehen kann. Aus diesem Grunde wird die Schmelze durch Zurückziehen der Förderschnecke zurückgezogen, um den Schmelzeausfluss aus den Maschinen- und Heißkanaldüsen zu verhindern. Hierbei öffnet das Ventil den Kanal, der den Boden der sacklochartigen Höhlung durchsetzt, so dass die Schmelze ohne Hindernis zurückgezogen wird. Aufgrund der Tatsache, dass der Strömungswiderstand im Bereich der labyrinthartigen Hindernisse des Filter/Mischkörpers größer ist als in dem Bereich, der durch das Ventil freigegeben ist, erfolgt ein Materialrückzug durch den entsprechenden Kanal und das Sackloch, ohne dass Abrisse des Materials zu befürchten sind. Bei dem nächsten Spritzvorgang wird das Ventil durch die zuströmende Spritzmasse geschlossen und die Schmelze wird wieder über das Labyrinth gemischt und gefiltert, welches durch den entsprechenden Körper gebildet ist.
Obwohl der Ventilkörper an sich beliebige Form haben kann, so lange nur sichergestellt ist, dass einerseits die Mündung des Kanals geschlossen wird und andererseits ein Durchströmen von Masse durch den Kanal ermöglicht ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Ventilkörper durch eine Kugel gebildet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Querschnitt der Höhlung.
Bei einer Kugelform ist die Ausrichtung des Ventilkörpers relativ zu dem durch die Mündung des Kanals gebildeten Sitz beliebig, so dass in jedem Falle eine sichere Funktion gewährleistet ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Weg des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung durch einen Anschlag begrenzt ist, der in der Höhlung angeordnet ist.
Durch diese Ausbildung wird der Hub des Ventilkörpers begrenzt und dessen Funktion in erwünschtem Maße sichergestellt.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Anschlag durch einen die Höhlung kreuzenden Stift gebildet ist, dessen Enden im Mantel des Körpers gehalten sind.
Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, dass die Höhlung im Bereich ihres Bodens, der vom Kanal durchsetzt ist, der Form des Ventilkörpers angepasste Form aufweist.
Hierdurch ist ein dem Ventilkörper angepasster Ventilsitz im Bereich der Mündung des Kanals gebildet.
In an sich bekannter Weise ist vorgesehen, dass der Mantel des Körpers radial außen Vorsprünge, Fließteiler, Rinnen, Trennwände oder dergleichen Sperr- und/oder Verteilelemente aufweist.
Solche Ausbildungen sind im Stand der Technik bekannt und insbesondere in der DE 10 2005 025 035 B3 beschrieben, so dass sich ein näheres Eingehen auf diese Ausbildung erübrigt.
Ein schematisiertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden beschrieben.
Die einzige Zeichnungsfigur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Mittellängsschnitt gesehen.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Durchmischen oder Filtern von Schmelze an einer Spritzgießmaschine. Die Spritzgießmaschine weist mindestens eine Förderschnecke auf, die im Bereich 1 angeordnet ist und die zum Plastifizieren und zum Transport der Spritzgießmasse dient. An diese Förderschnecke schließt ausgangsseitig ein Abgabekanal 2 an, der in eine Düse 3 oder dergleichen Teil mündet, welcher zur Abgabe von schmelzflüssiger Spritzgießmasse an die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges einer Spritzgießmaschine dient. Die in diesem Falle austretende Spritzgießmasse ist durch den Pfeil 4 angegeben. Durch den Pfeil 5 ist die Bewegung der Förderschnecke 1 der Spritzgießmaschine während des Spritzgießens (nach links) und in der Dekompressionsphase (nach rechts) verdeutlicht. In dem Abgabekanal 2 ist ein von schmelzflüssiger Spritzgießmasse durchströmbarer Körper 6 zum Mischen und/oder Filtern der Spritzgießmasse angeordnet.
Dieser weist zuströmseitig eine offene sacklochartige Höhlung 7 auf, die über Mantelöffnungen, beispielsweise 8 des Körpers 6 mit der radialen Außenseite des Körpers 6 in Verbindung steht, so dass zwischen dem Mantel des Körpers 6 und der diesen in Teilbereichen mit Abstand umgebenden Innenmantelfläche 9 des Abgabekanals 2 Fließspalte gebildet sind. Die zulaufende Schmelze wird demzufolge über den Verlauf des Körpers 6 mehrfach umgelenkt, dadurch gemischt und gereinigt. Von dem Fließspalt gehen Kanäle 10 in Fließrichtung der Kunststoffmasse während des Spritzvorganges vorn ab, die in eine stirnseitige Abgabeöffnung des Körpers und nachfolgend in eine Abgabeöffnung 11 münden.
Der Boden 12 der sacklochartigen Höhlung 7 ist von einem Kanal 13 durchsetzt, der in die Abgabeöffnung 11 ausmündet. In der Höhlung 7 ist zudem ein Ventilkörper 14A, 14B angeordnet, der in einer ersten Arbeitsstellung (14B), in der die schmelzflüssige Spritzgießmasse in die Kavität des Werkzeuges eingespritzt wird, das höhlungsseitige Ende des Kanales 13 verschließt und in einer zweiten Arbeitsstellung (14A), in der durch Rückzug der Förderschnecke eine Dekompression der Spritzgießmasse erfolgt, das höhlungsseitige Ende des Kanals 13 öffnet und freigibt. Die beiden Stellungen sind in der Zeichnungsfigur angegeben.
Hierdurch wird erreicht, dass während des Spritzvorganges, wenn also der Kanal 13 durch das Ventil 14 geschlossen ist, die Kunststoffmasse durch das Labyrinth strömt, welches durch den Körper 6 gebildet ist. In der Dekompressionsphase, wenn also die Kunststoffmasse entgegen der Richtung 4 zurückgezogen wird, wird der Kanal 13 geöffnet, so dass die Masse störungsfrei zurückgezogen werden kann und ohne Überwindung der labyrinthartigen Hindernisse des Körpers 6. Hierdurch wird ein Abriss der Kunststoffmasse während der Dekompression verhindert, wobei die Kunststoffmasse zwingend den Weg wählt, der das geringste Strömungshindernis bildet, also den Weg durch den Kanal 13 und das Sackloch 7.
Der Weg des Ventilkörpers ist in Öffnungsrichtung durch einen Anschlag 15 begrenzt, der in der Höhlung 7 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 15 durch einen die Höhlung 7 kreuzenden Stift gebildet, dessen Enden im Mantel des Körpers 6 fixiert sind.
Wie insbesondere aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Höhlung 7 im Bereich ihres Bodens 12, der vom Kanal 13 durchsetzt ist, der Form des Ventilkörpers 14 angepasst, so dass ein dichter Sitz des Ventilkörpers in Schließlage erreicht ist.
Die vom Mantel des Körpers 6 abragenden und diesen durchdringenden Kanäle, Vorsprünge, Fließteiler, Rinnen, Trennwände oder dergleichen Sperr- und/oder Verteilelemente sind nicht im einzelnen näher erläutert, da solche Elemente in der DE 10 2005 025 035 B3 ausführlich beschrieben sind.

Claims

Vorrichtung zum Durchmischen oder Filtern von Schmelze an einer Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine mindestens eine Förderschnecke (1) zum Plastifizieren und zum Transport von Spritzgießmasse aufweist, an die ausgangsseitig ein Abgabekanal (2) anschließt, der in eine Düse (3) oder einen Heißkanal zur Abgabe von schmelzflüssiger Spritzgießmasse an die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießmaschine mündet, wobei in dem Abgabekanal (2) ein von schmelzflüssiger Spritzgießmasse durchströmbarer Körper (6) zum Mischen und/oder Filtern der Spritzgießmasse angeordnet ist, der eine zuströmseitig offene sacklochartige Höhlung (7) aufweist, die über Mantelöffnungen (8) des Körpers (6) mit der radialen Außenseite des Körpers (6) in Verbindung steht, so dass zwischen dem Mantel des Körpers (6) und der diesen in Teilbereichen mit Abstand umgebenden Innenmantelfläche des Abgabekanals (2) Fließspalte gebildet sind, von denen mindestens einer über Kanäle (10) des Körpers (6) mit einer stirnseitigen Abgabeöffnung des Körpers (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) der sacklochartigen Höhlung (7) von einem Kanal (13) durchsetzt ist, der in die Abgabeöffnung ausmündet, und dass in der Höhlung (7) ein Ventilkörper (14) angeordnet ist, der in einer ersten Arbeitsstellung (14B), in der schmelzflüssige Spritzgießmasse in die Kavität des Werkzeuges eingespritzt wird, das höhlungsseitige Ende des Kanals (13) verschließt, und in einer zweiten Arbeitsstellung (14A), in der durch Rückzug der Förderschnecke eine Dekompression der Spritzgießmasse erfolgt, das höhlungsseitige Ende des Kanals (13) öffnet oder freigibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) durch eine Kugel gebildet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Querschnitt der Höhlung (7).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg des Ventilkörpers (14) in Öffnungsrichtung durch einen Anschlag (15) begrenzt ist, der in der Höhlung (7) angeordnet ist
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (15) durch einen die Höhlung (7) kreuzenden Stift gebildet ist, dessen Enden im Mantel des Körpers (6) gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhlung (7) im Bereich ihres Bodens (12), der vom Kanal durchsetzt ist, eine der Form des Ventilkörpers (14) angepasste Form aufweist
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Körpers (6) radial außen Vorsprünge, Fließteiler, Rinnen, Trennwände oder dergleichen Sperr- und/oder Verteilelemente aufweist.