DE102019117259A1

DE102019117259A1 - Two-component plasticizing

Info

Publication number: DE102019117259A1
Application number: DE102019117259.4A
Authority: DE
Inventors: Walter Jetzinger; Herbert Zeidlhofer
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-01-02
Also published as: AT521056B1; AT521056A4; DE102019117259A9

Abstract

Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit (20), insbesondere Kunststoff-Monosandwich-Plastifiziereinheit für eine Formgebungsmaschine, mit- wenigstens einer primären Einspritzeinheit (1) zum Einspritzen einer ersten schmelzeförmigen Komponente eines Formteils in eine Formkavität und- wenigstens einer sekundären Einspritzeinheit (2) zum Einspritzen einer zweiten schmelzeförmigen Komponente eines Formteils in dieselbe Formkavität- eine Umleitungsvorrichtung (3) vorgesehen ist, durch welche die zweite schmelzeförmige Komponente von der wenigstens einen sekundären (2) Einspritzeinheit zur wenigstens einen primären Einspritzeinheit (1) umleitbar ist- eine Bewegungsvorrichtung vorgesehen ist, durch welche die Umleitungsvorrichtung (3) gemeinsam mit der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit (2) relativ zu einer Schmelzeaustrittsöffnung (4) der wenigstens einen primären Einspritzeinheit (1) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung so bewegbar ist, dass• in der ersten Stellung die Schmelzeaustrittsöffnung (4) an die Umleitungsvorrichtung (3) anpressbar ist und die schmelzeförmige zweite Komponente aus der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit (2) über die Umleitungsvorrichtung (3) in einen sich an die Schmelzeaustrittsöffnung (4) anschließenden Aufnahmeraum (5) der wenigstens einen primären Einspritzeinheit (1) einspritzbar ist, und• in der zweiten Stellung die Schmelzeaustrittsöffnung (4) der wenigstens einen primären Einspritzeinheit (1) an derTwo-component plasticizing unit (20), in particular plastic monosandwich plasticizing unit for a molding machine, with - at least one primary injection unit (1) for injecting a first melt-shaped component of a molded part into a mold cavity and - at least one secondary injection unit (2) for injecting a second melt-shaped component of a molded part into the same mold cavity - a redirection device (3) is provided, through which the second melt-shaped component can be redirected from the at least one secondary (2) injection unit to the at least one primary injection unit (1) - a movement device is provided by which the bypass device (3) together with the at least one secondary injection unit (2) is movable relative to a melt outlet opening (4) of the at least one primary injection unit (1) between a first position and a second position such that • in the First position, the melt outlet opening (4) can be pressed against the redirection device (3) and the melt-shaped second component from the at least one secondary injection unit (2) via the redirection device (3) into a receiving space (5) adjoining the melt outlet opening (4) at least one primary injection unit (1) can be injected, and • in the second position, the melt outlet opening (4) of the at least one primary injection unit (1) on the

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit.The invention relates to a two-component plasticizing unit for a molding machine with the features of the preamble of claim 1 and a molding machine with such a two-component plasticizing unit.

Eine gattungsgemäße Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit in Form einer Kunststoff-Monosandwich-Plastifiziereinheit geht aus EP1 340 607 B1 hervor. Ein Monosandwich-Verfahren stellt einen Spezialfall eines Zwei-Komponenten-Formgebungsverfahrens dar, bei welchem die erste schmelzeförmige Komponente im fertigen Formteil eine Kernkomponente bildet und die zweite schmelzeförmige Komponente im fertigen Formteil eine Hautkomponente bildet, welche die Kernkomponente umgibt. Eine vertikal angeordnete sekundäre Einspritzeinheit für eine Hautkomponente ist an einer Rückseite (der Spritzseite zugewandte Seite) einer festen Formaufspannplatte angeordnet. Dadurch ergibt sich eine Limitierung beim möglichen Durchmesser der sekundären Einspritzeinheit in Bezug auf den Durchmesser der in ihr enthaltenen Plastifizierschnecke (Höhe, Stabilität). Es besteht eine Gefahr von Kollisionen der vertikal angeordneten sekundären Einspritzeinheit mit Robotern und Bühnen, welche sich in einem Bereich oberhalb der festen Formaufspannplatte befinden. Es ist ein langer, zyklisch zu fahrender Anpresshub der primären Einspritzvorrichtung erforderlich, was zu langen Zykluszeiten führt.A generic two-component plasticizing unit in the form of a plastic monosandwich plasticizing unit starts EP1 340 607 B1 out. A monosandwich process is a special case of a two-component molding process, in which the first melt-shaped component forms a core component in the finished molded part and the second melt-shaped component forms a skin component in the finished molded part, which surrounds the core component. A vertically arranged secondary injection unit for a skin component is arranged on a rear side (the side facing the injection side) of a fixed platen. This results in a limitation in the possible diameter of the secondary injection unit in relation to the diameter of the plasticizing screw contained in it (height, stability). There is a risk of the vertically arranged secondary injection unit colliding with robots and platforms which are located in an area above the fixed platen. A long, cyclically pressing stroke of the primary injector is required, which leads to long cycle times.

Eine weitere gattungsgemäße Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheiten geht aus der EP 0 68 359 A1 hervor, wobei die sekundäre Einspritzeinheit aus jener Position, in welcher die zweite schmelzeförmige Komponente aus der sekundären Einspritzeinheit austritt, verschwenkt wird. Nachteilig ist hierbei, dass die Zyklusdauer durch den Verschwenkvorgang erhöht wird und eine Kollisionsgefahr durch die bewegten und/oder zu bewegenden Teile besteht. Zudem muss durch die Konstruktion hinreichend viel Platz für das Verschwenken der sekundären Einspritzeinheit gewährleistet sein.Another generic two-component plasticizing unit emerges from the EP 0 68 359 A1 , wherein the secondary injection unit is pivoted from the position in which the second melt-shaped component emerges from the secondary injection unit. The disadvantage here is that the cycle time is increased by the pivoting process and there is a risk of collision due to the moving and / or moving parts. In addition, the design must ensure that there is sufficient space for the secondary injection unit to pivot.

Eine weitere gattungsgemäße Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheiten geht aus der DE 602 00 973 T2 hervor, wobei die sekundäre Einspritzeinheit normal zur primären Einspritzeinheit angeordnet ist. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass die zweite schmelzeförmige Komponente angussfern außerhalb der Formaufspannplatte der primären Einspritzeinheit zugeführt wird, was eine erhöhte Zyklusdauer und materialspezifische Eigenschaften beeinträchtigt.Another generic two-component plasticizing unit emerges from the DE 602 00 973 T2 with the secondary injection unit being arranged normal to the primary injection unit. A disadvantage of this design is that the second melt-shaped component is supplied to the primary injection unit outside the sprue plate, which impairs an increased cycle time and material-specific properties.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer gattungsgemäßen Monosandwich-Plastifiziereinheit und einer Formgebungsmaschine mit einer solchen Monosandwich-Plastifiziereinheit, bei welchen die oben diskutierten Probleme vermieden werden.The object of the invention is to provide a generic monosandwich plasticizing unit and a molding machine with such a monosandwich plasticizing unit, in which the problems discussed above are avoided.

Diese Aufgabe wird durch eine Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Die Erfindung eignet sich in besonderem Maße für den Kunststoff-Monosandwich-Spritzguss.This object is achieved by a two-component plasticizing unit with the features of claim 1 and a molding machine with such a two-component plasticizing unit. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims. The invention is particularly suitable for plastic mono sandwich injection molding.

Erfindungsgemäß ist eine Umleitungsvorrichtung vorgesehen, durch welche die zweite schmelzeförmige Komponente von der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit zur wenigstens einen primären Einspritzeinheit umleitbar ist. Eine Umleitung der zweiten schmelzeförmigen Komponente erfolgt in dem Sinn, dass sich die Bewegungsrichtung (diese entspricht einer Erstreckungsrichtung der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit) der zweiten schmelzeförmigen Komponente beim Austritt aus der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit von jener Bewegungsrichtung unterscheidet, in welcher die zweite schmelzeförmige Komponente in die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit eintritt. Die letztere Bewegungsrichtung verläuft bevorzugt entgegengesetzt zu einer Erstreckungsrichtung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit. Die Umleitungsvorrichtung gestattet eine Platzierung der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit mit einer im Wesentlichen gleichen Ausrichtung (abgesehen von einem möglichen - bevorzugt spitzen - Winkel zwischen den Erstreckungsrichtungen der wenigstens einen primären und sekundären Einspritzeinheit) wie jene der wenigstens einen primären Einspritzeinheit.According to the invention, a redirection device is provided, by means of which the second melt-shaped component can be redirected from the at least one secondary injection unit to the at least one primary injection unit. The second melt-shaped component is redirected in the sense that the direction of movement (this corresponds to a direction of extension of the at least one secondary injection unit) of the second melt-shaped component upon exit from the at least one secondary injection unit differs from the direction of movement in which the second melt-shaped component in which enters at least one secondary injection unit. The latter direction of movement preferably runs opposite to an extension direction of the at least one primary injection unit. The redirection device permits placement of the at least one secondary injection unit with an essentially identical orientation (apart from a possible — preferably acute — angle between the extension directions of the at least one primary and secondary injection unit) than that of the at least one primary injection unit.

Mittels einer Bewegungsvorrichtung ist die Umleitungsvorrichtung gemeinsam mit der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit relativ zu einer Schmelzeaustrittsöffnung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar. Bevorzugt bleibt die wenigstens eine primäre Einspritzeinheiten während dieses Vorganges stationär und es werden nur die Umleitungsvorrichtung und die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit durch einen ersten Bewegungsmechanismus der Bewegungsvorrichtung bewegt. Da ein vom ersten Bewegungsmechanismus unabhängiger zweiter Bewegungsmechanismus für die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit vorgesehen sein kann, können allgemein die Bewegungen der Umleitungsvorrichtung und der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit unabhängig von Bewegungen der wenigstens einen primären Einspritzeinheit erfolgen.By means of a movement device, the redirection device can be moved together with the at least one secondary injection unit relative to a melt outlet opening of the at least one primary injection unit between a first position and a second position. The at least one primary injection unit preferably remains stationary during this process and only the redirection device and the at least one secondary injection unit are moved by a first movement mechanism of the movement device. Since a second movement mechanism which is independent of the first movement mechanism can be provided for the at least one primary injection unit, the movements of the redirection device and the at least one secondary injection unit can generally take place independently of movements of the at least one primary injection unit.

In der ersten Stellung ist die Schmelzeaustrittsöffnung an die Umleitungsvorrichtung anpressbar und die schmelzeförmige zweite Komponente ist aus der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit über die Umleitungsvorrichtung in einen sich an die Schmelzeaustrittsöffnung anschließenden Aufnahmeraum der wenigstens einen primären Einspritzeinheit einspritzbar. Das Anpressen kann durch den bereits erwähnten zweiten Bewegungsmechanismus oder durch einen gesonderten Anpressmechanismus erfolgen. In the first position, the melt outlet opening can be pressed against the redirection device and the melt-shaped second component can be injected from the at least one secondary injection unit via the redirection device into a receiving space of the at least one primary injection unit that adjoins the melt outlet opening. The pressing can take place by means of the second movement mechanism already mentioned or by a separate pressing mechanism.

In der zweiten Stellung ist die Schmelzeaustrittsöffnung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit (vorzugsweise unterhalb derselben) an der Umleitungsvorrichtung vorbei bewegbar (vorzugsweise verschiebbar), um die im Aufnahmeraum befindliche zweite schmelzeförmige Komponente gemeinsam mit einer sich weiter weg von der Schmelzeaustrittsöffnung in der wenigstens einen primären Einspritzeinheit befindenden ersten schmelzeförmigen Komponente in eine Formkavität einzuspritzen. Dieses Vorbeibewegen kann mittels des zweiten Bewegungsmechanismus erfolgen, welcher auch dazu verwendet werden kann, die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit an eine Formhälfte anzupressen.In the second position, the melt outlet opening of the at least one primary injection unit (preferably below it) can be moved past (preferably displaceable) past the redirection device, around the second melt-shaped component located in the receiving space together with a further away from the melt outlet opening in the at least one primary injection unit inject the first melt-shaped component located in a mold cavity. This moving past can take place by means of the second movement mechanism, which can also be used to press the at least one primary injection unit against a mold half.

Ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass die zweite schmelzeförmige Komponente möglichst weit vorne (angussnahe) in die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit geschoben wird, dadurch ist wenig Anpresshub der wenigstens einen primären Einspritzeinheit durch den zweiten Bewegungs-mechanismus erforderlich und es ergibt sich eine Reduktion der Zykluszeit.An advantage over the prior art is that the second melt-shaped component is pushed as far forward (near the sprue) as possible into the at least one primary injection unit, as a result of which the at least one primary injection unit requires little pressing stroke due to the second movement mechanism and this results a reduction in cycle time.

Es ergibt sich insgesamt eine kompakte Bauform der Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit. Es besteht keine Gefahr von Kollisionen der sekundären Einspritzeinheit(en) mit Robotern oder Bühnen, welche oben an der Formaufspannplatte angeordnet sein können. Die Erfindung ist auch für große Spritzgewichte einsetzbar, weil es keine Limitierung in Bezug auf eine Dimensionierung der sekundären Einspritzeinheit(en) gibt, da diese nicht vertikal angeordnet werden muss bzw. müssen. Dies ergibt eine besonders platzsparende Einbausituation. Der Raum oberhalb der Formaufspannplatte, an deren Seite sich die Zwei-Komponente-Plastifiziereinheit befindet, bleibt frei.The overall result is a compact design of the two-component plasticizing unit. There is no risk of collisions of the secondary injection unit (s) with robots or platforms, which can be arranged on the top of the platen. The invention can also be used for large injection weights because there is no limitation with regard to the dimensioning of the secondary injection unit (s), since this does not have to be arranged vertically. This results in a particularly space-saving installation situation. The space above the platen, on the side of which the two-component plasticizing unit is located, remains free.

Der erste Bewegungsmechanismus kann beispielsweise eine vorzugsweise an einer der Formaufspannplatten angeordnete Führung und einen geeigneten Antrieb zum Bewegen der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit und der Umleitungsvorrichtung entlang der Führung aufweisen.The first movement mechanism can, for example, have a guide, which is preferably arranged on one of the mold mounting plates, and a suitable drive for moving the at least one secondary injection unit and the redirection device along the guide.

Der zweite Bewegungsmechanismus kann beispielsweise eine vorzugsweise am Maschinenrahmen angeordnete Führung und einen geeigneten Antrieb zum Bewegen der wenigstens einen primären Einspritzeinheit entlang der Führung aufweisen.The second movement mechanism can have, for example, a guide preferably arranged on the machine frame and a suitable drive for moving the at least one primary injection unit along the guide.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umleitungsvorrichtung mit der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit verbunden oder mit dieser ausgebildet ist. Es ist dabei kein gesonderter Bewegungsmechanismus für die Umleitungsvorrichtung erforderlich.In one embodiment of the invention, it is provided that the redirection device is connected to the at least one secondary injection unit or is designed with the latter. No separate movement mechanism is required for the redirection device.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass durch den ersten Bewegungsmechanismus eine vorzugsweise quer zu einer Erstreckungsrichtung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit verlaufende Verschiebebewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung ausführbar ist. Dabei ist entweder bevorzugt vorgesehen, dass

- durch den ersten Bewegungsmechanismus eine vorzugsweise quer zu einer Erstreckungsrichtung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit verlaufende Verschiebebewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung ausführbar ist, oder dass
- durch den ersten Bewegungsmechanismus eine Schwenkbewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung ausführbar ist.

In one exemplary embodiment of the invention, it is provided that a displacement movement between the first and the second position, preferably transverse to an extension direction of the at least one primary injection unit, can be carried out by the first movement mechanism. It is preferably provided that

- A displacement movement between the first and the second position, which preferably runs transversely to an extension direction of the at least one primary injection unit, can be carried out by the first movement mechanism, or that
- A pivoting movement between the first and the second position can be carried out by the first movement mechanism.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit und/oder die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit zumindest eine translatorisch und rotatorisch gelagerte Plastifizierschnecke aufweisen bzw. aufweist. In einem solchen Fall erfolgt die Plastifizierung von Kunststoff in der wenigstens einen primären Einspritzeinheit und/oder der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit selbst. Alternativ könnte zumindest in Bezug auf eine der Einspritzeinheiten eine gesonderte Aufbereitung der Schmelzekomponente erfolgen und diese in schmelzeförmiger Form der jeweiligen Einspritzeinheit zugeführt werden.In one embodiment of the invention, it is provided that the at least one primary injection unit and / or the at least one secondary injection unit have or have at least one translating and rotating plasticizing screw. In such a case, the plasticization of plastic takes place in the at least one primary injection unit and / or the at least one secondary injection unit itself. Alternatively, the melt component could be prepared separately at least in relation to one of the injection units and supplied to the respective injection unit in the form of a melt ,

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit mit einer Rezykliervorrichtung verbunden oder verbindbar ist.In one embodiment of the invention, it is provided that the at least one primary injection unit is or can be connected to a recycling device.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Konsole zur Lagerung der wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit vorgesehen, wobei die Konsole einen Freiraum aufweist, durch welchen sich die wenigstens eine primäre Einspritzeinheit erstreckt. So kann die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit oberhalb der wenigstens einen primären Einspritzeinheit angeordnet werden. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Konsole eine schräg zu einer Erstreckungsrichtung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit verlaufende Aufstandsfläche für die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit aufweist. Der erste Bewegungsmechanismus kann entlang der Aufstandsfläche ausgebildet sein.In one exemplary embodiment of the invention, a console is provided for mounting the at least one secondary injection unit, the console having a free space through which the at least one primary injection unit extends. The at least one secondary injection unit can thus be arranged above the at least one primary injection unit. It is preferably provided that the console is at an angle to an extension direction of the at least one primary injection unit running footprint for which has at least one secondary injection unit. The first movement mechanism can be formed along the contact surface.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Schmelzeaustrittsöffnung der wenigstens einen primären Einspritzeinheit und/oder eine Schmelzeaustrittsöffnung der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit verschließbar ausgebildet sind bzw. ist.It can be provided that a melt outlet opening of the at least one primary injection unit and / or a melt outlet opening of the at least one secondary injection unit are designed to be closable.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass eine der Formaufspannplatten der erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine zumindest eine Durchtrittsöffnung zum Einspritzen von durch die Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit einzuspritzende Schmelze in die Formkavität aufweist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass jene der zumindest zwei Formaufspannplatten, welche die Durchtrittsöffnung aufweist, an ihrer der Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweist, in welche die wenigstens eine primäre und die wenigstens eine sekundäre Einspritzeinheit und die Umleitungsvorrichtung hineinragen. In one exemplary embodiment of the invention, it is provided that one of the mold clamping plates of the molding machine according to the invention has at least one passage opening for injecting melt to be injected into the mold cavity by the two-component plasticizing unit. It is preferably provided that that of the at least two mold mounting plates, which has the passage opening, on its side facing the two-component plasticizing unit has a recess into which the at least one primary and the at least one secondary injection unit and the redirection device protrude.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren diskutiert. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht in allen Figuren stets alle Bezugszeichen eingezeichnet. Sofern nicht ausdrücklich auf bestehende Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen hingewiesen wird, können konstruktive Details, welche nur in Bezug auf eines der Ausführungsbeispiele beschrieben sind, natürlich auch bei den anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein. Es zeigen:

1a-f eine Durchführung eines Kunststoff-Monosandwich-Spritzgießverfahrens mit einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine
2a,b - 5a,b verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Formgebungsmaschinen mit erfindungsgemäßen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheiten, jeweils in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und einer dazugehörigen perspektivischen Ansicht
6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit
7a,b - 8a,b zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Formgebungsmaschinen mit erfindungsgemäßen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheiten, jeweils in einer perspektivischen Ansicht und einer dazugehörigen Draufsicht
9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit

Embodiments of the invention are discussed with reference to the figures. For the sake of clarity, not all reference symbols are always drawn in all the figures. Unless there is explicit reference to existing differences between the exemplary embodiments, structural details which are only described with reference to one of the exemplary embodiments can of course also be provided in the other exemplary embodiments. Show it:

1a-f a implementation of a plastic monosandwich injection molding process with a molding machine according to the invention
2a, b - 5a, b Various embodiments of molding machines according to the invention with two-component plasticizing units according to the invention, each in a partially sectioned side view and an associated perspective view
6 a partially sectioned side view of another embodiment of a molding machine according to the invention with a two-component plasticizing unit according to the invention
7a, b - 8a, b two exemplary embodiments of molding machines according to the invention with two-component plasticizing units according to the invention, each in a perspective view and an associated top view
9 a partially sectioned side view of another embodiment of a molding machine according to the invention with a two-component plasticizing unit according to the invention

1a-f zeigt einen Ausschnitt einer Formgebungsmaschine (hier: Kunststoff-Spritzgießmaschine) mit einer Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit 20, in diesem Fall speziell mit einer Kunststoff-Monosandwich-Plastifiziereinheit, mit einer primären Einspritzeinheit 1 zum Einspritzen einer ersten schmelzeförmigen Komponente (hier: ein erster thermoplastischer Kunststoff) eines Formteils in eine in 1 nicht dargestellte Formkavität und einer sekundären Einspritzeinheit 2 zum Einspritzen einer zweiten schmelzeförmigen Komponente (hier: ein zweiter thermoplastischer Kunststoff) eines Formteils in dieselbe Formkavität. 1a-f shows a section of a molding machine (here: plastic injection molding machine) with a two-component plasticizing unit 20 , in this case specifically with a plastic monosandwich plasticizing unit, with a primary injection unit 1 for injecting a first melt-shaped component (here: a first thermoplastic) of a molded part into a 1 not shown mold cavity and a secondary injection unit 2 for injecting a second melt-shaped component (here: a second thermoplastic) of a molded part into the same mold cavity.

Mit der sekundären Einspritzeinheit 2 ist eine Umleitungsvorrichtung 3 verbunden, durch welche die zweite schmelzeförmige Komponente von der sekundären 2 Einspritzeinheit zur primären Einspritzeinheit 1 umleitbar ist. Die Umleitungsvorrichtung 3 leitet die zweite schmelzeförmige Komponente aus einer sich in Erstreckungsrichtung der sekundären Einspritzeinheit 2 verlaufenden ersten Richtung in eine sich gegen die Erstreckungsrichtung der primären Einspritzeinheit 1 verlaufenden zweiten Richtung um, wobei ein Winkel zwischen der ersten und der zweiten Richtung gegeben ist durch die Differenz zwischen dem Vollwinkel von 360° und jenen Winkel, welchen die Erstreckungsrichtungen der primären und sekundären Einspritzeinheit 1, 2 miteinander einschließen. Die Umleitungsvorrichtung 3 ist anschließend an eine Schmelzeaustrittsöffnung 11 der sekundären Einspritzeinheit 2 mit dieser verbunden und kann so gemeinsam mit dieser bewegt werden.With the secondary injection unit 2 is a redirection device 3 connected by which the second melt-shaped component from the secondary 2 Injection unit to the primary injection unit 1 is redirectable. The redirection device 3 directs the second melt-shaped component from a extending in the direction of extension of the secondary injection unit 2 extending first direction in a direction opposite to the direction of extension of the primary injection unit 1 extending second direction, wherein an angle between the first and the second direction is given by the difference between the full angle of 360 ° and that angle which the extension directions of the primary and secondary injection unit 1 . 2 include with each other. The redirection device 3 is next to a melt outlet opening 11 the secondary injection unit 2 connected to it and can be moved together with it.

Außerdem ist eine Bewegungsvorrichtung vorgesehen, durch welche die Umleitungsvorrichtung 3 gemeinsam mit der wenigstens einen sekundären Einspritzeinheit 2 relativ zu einer Schmelzeaustrittsöffnung 4 der primären Einspritzeinheit 1 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung so bewegbar ist, dass in der ersten Stellung die Schmelzeaustrittsöffnung 4 an die Umleitungsvorrichtung 3 anpressbar ist und die schmelzeförmige zweite Komponente aus der sekundären Einspritzeinheit 2 über die Umleitungsvorrichtung 3 in einen sich an die Schmelzeaustrittsöffnung 4 anschließenden Aufnahmeraum 5 der primären Einspritzeinheit 1 einspritzbar ist, und in der zweiten Stellung die Schmelzeaustrittsöffnung 4 der primären Einspritzeinheit 1 an der Umleitungsvorrichtung 3 vorbei bewegbar ist, um im Aufnahmeraum 5 befindliche zweite schmelzeförmige Komponente gemeinsam mit einer sich weiter weg von der Schmelzeaustrittsöffnung 4 in der primären Einspritzeinheit 1 befindenden ersten schmelzeförmigen Komponente in die Formkavität einzuspritzen.In addition, a movement device is provided through which the redirection device 3 together with the at least one secondary injection unit 2 relative to a melt outlet 4 the primary injection unit 1 is movable between a first position and a second position such that in the first position the melt outlet opening 4 to the redirection device 3 can be pressed and the melt-shaped second component from the secondary injection unit 2 via the redirection device 3 into one at the melt outlet opening 4 subsequent recording room 5 the primary injection unit 1 is injectable, and in the second position the melt outlet opening 4 the primary injection unit 1 on the redirection device 3 is moving past to in the recording room 5 located second melt-shaped component together with a further away from the melt outlet opening 4 in the primary Injection unit 1 inject the first melt-shaped component into the mold cavity.

In 1a befinden sich die sekundäre Einspritzeinheit 2 und die Umleitungsvorrichtung 3 in der zweiten Stellung. In der sekundären Einspritzeinheit 2 ist die zweite schmelzeförmige Komponente für das Formteil bereitgestellt.In 1a are the secondary injection unit 2 and the redirection device 3 in the second position. In the secondary injection unit 2 the second melt-shaped component is provided for the molded part.

In 1b wurden die sekundäre Einspritzeinheit 2 und die Umleitungsvorrichtung 3 durch einen ersten Bewegungsmechanismus der Bewegungsvorrichtung ohne Bewegung der Einspritzeinheit 1 aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt und zwar in diesem Ausführungsbeispiel durch eine rechtwinklig zu einer Erstreckungsrichtung der primären Einspritzeinheit 1 verlaufende Verschiebebewegung.In 1b became the secondary injection unit 2 and the redirection device 3 by a first movement mechanism of the movement device without movement of the injection unit 1 moved from the second position to the first position, specifically in this embodiment by a direction perpendicular to an extension direction of the primary injection unit 1 moving movement.

In 1c wurde die primäre Einspritzeinheit 1 durch einen zweiten Bewegungsmechanismus (hier eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit unterhalb der primären Einspritzeinheit 1) der Bewegungsvorrichtung ohne Bewegung der sekundären Einspritzeinheit 2 und der Umleitungsvorrichtung 3 in der zweiten Stellung an der Umleitungsvorrichtung 3 vorbei bewegt (hier: verschoben) und an die Umleitungsvorrichtung 3 angepresst. In diesem Zustand kann die sich in der sekundären Einspritzeinheit 2 befindende zweite schmelzeförmige Komponente über eine Schmelzeaustrittsöffnung 4 der primären Einspritzeinheit 1 in diese eingespritzt werden und sammelt sich in einem sich an die Schmelzeaustrittsöffnung 4 anschließenden Aufnahmeraum 5 vor einer sich weiter weg von der Schmelzeaustrittsöffnung 4 in der primären Einspritzeinheit 1 vor einer Rückstromsperre 23 befindenden ersten schmelzeförmigen Komponente.In 1c became the primary injection unit 1 by a second movement mechanism (here a hydraulic piston-cylinder unit below the primary injection unit 1 ) the moving device without moving the secondary injection unit 2 and the redirection device 3 in the second position on the diversion device 3 moved past (here: moved) and to the redirection device 3 pressed. In this condition, it can be in the secondary injection unit 2 located second melt-shaped component via a melt outlet opening 4 the primary injection unit 1 are injected into this and accumulates in one at the melt outlet opening 4 subsequent recording room 5 in front of yourself further away from the melt outlet 4 in the primary injection unit 1 before a non-return valve 23 located first melt-shaped component.

In 1d ist das Einspritzen der zweiten schmelzeförmigen Komponente in die primäre Einspritzeinheit 1 abgeschlossen und der zweite Bewegungsmechanismus hat die primäre Einspritzeinheit 1 von der Umleitungsvorrichtung 3 wegbewegt.In 1d is the injection of the second melt component into the primary injection unit 1 completed and the second movement mechanism has the primary injection unit 1 from the redirection device 3 moved away.

In 1e hat der erste Bewegungsmechanismus die sekundäre Einspritzeinheit 2 und die Umleitungsvorrichtung 3 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt. Die primäre Einspritzeinheit 1 kann nun durch den zweiten Bewegungsmechanismus unterhalb der Umleitungsvorrichtung 3 an dieser vorbei bewegt werden, um die in dem in 1f gezeigten Zustand in ihrem Aufnahmeraum 5 befindliche zweite schmelzeförmige Komponente gemeinsam mit der sich weiter weg von der Schmelzeaustrittsöffnung 4 in der primären Einspritzeinheit 1 befindenden ersten schmelzeförmigen Komponente in die nicht dargestellte Formkavität einzuspritzen. Die zweite schmelzeförmige Komponente wird aufgrund ihrer Anordnung in der primären Einspritzeinheit 1 zuerst in die Formkavität eingespritzt und durch die anschließend eingespritzte erste schmelzeförmige Komponente verdrängt und an eine Wandung der Formkavität gepresst, sodass im fertigen Formteil die erste schmelzeförmige Komponente eine Kernkomponente des Formteils und die zweite schmelzeförmige Komponente eine Hautkomponente des Formteils bildet.In 1e the first movement mechanism has the secondary injection unit 2 and the redirection device 3 moved from the first position to the second position. The primary injection unit 1 can now by the second movement mechanism below the redirection device 3 be moved past this in the in 1f shown state in their recording room 5 located second melt-shaped component together with the further away from the melt outlet opening 4 in the primary injection unit 1 inject the first melt-shaped component into the mold cavity, not shown. The second melt-shaped component is due to its arrangement in the primary injection unit 1 first injected into the mold cavity and displaced by the subsequently injected first melt-shaped component and pressed against a wall of the mold cavity, so that in the finished molded part the first melt-shaped component forms a core component of the molded part and the second melt-shaped component forms a skin component of the molded part.

Die Schmelzeaustrittsöffnung 4 der primären Einspritzeinheit 1 und die Schmelzeaustrittsöffnung 11 der sekundären Einspritzeinheit 2 können verschließbar ausgebildet sein.The melt outlet opening 4 the primary injection unit 1 and the melt outlet 11 the secondary injection unit 2 can be designed to be lockable.

2 zeigt eine Formgebungsmaschine mit einer Schließeinheit 19 (hier als Horizontal-Schließeinheit mit Holmen 18 ausgebildet) und einer Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit 20. An den Formaufspannplatten 8, 9 sind Formhälften 21, 22 aufgespannt, welche im geschlossenen Zustand gemeinsam eine Formkavität bilden. Die Ausbildung der Schließeinheit 19 kann gemäß dem Stand der Technik erfolgen, weswegen Details, wie beispielsweise ein Mechanismus zum Verschieben der Formaufspannplatte 8 relativ zur Formaufspannplatte 9 oder ein Mechanismus zur Schließkrafterzeugung, nicht dargestellt sind. Die Erfindung ist an sich unabhängig von der Ausbildung der Schließeinheit 19 einsetzbar. Vorzugweise weist aber jene Formaufspannplatte 9, welche zumindest eine Durchtrittsöffnung für die einzuspritzenden schmelzeförmigen Komponenten aufweist, an ihrer der Zwei-Komponenten-Plastifiziereinheit 20 zugewandten Seite eine Ausnehmung 10 auf, in welche die primäre Einspritzeinheit 1, die sekundäre Einspritzeinheit 2 und die Umleitungsvorrichtung 3 hineinragen. 2 shows a molding machine with a clamping unit 19 (here as a horizontal clamping unit with bars 18 trained) and a two-component plasticizing unit 20 , On the platen 8th . 9 are mold halves 21 . 22 stretched, which together form a mold cavity when closed. The formation of the clamping unit 19 can be done according to the prior art, which is why details such as a mechanism for moving the platen 8th relative to the platen 9 or a mechanism for generating the closing force are not shown. The invention itself is independent of the design of the clamping unit 19 used. However, that platen preferably shows 9 , which has at least one passage opening for the melt-shaped components to be injected, on the two-component plasticizing unit 20 facing side a recess 10 into which the primary injection unit 1 , the secondary injection unit 2 and the redirection device 3 protrude.

Die primäre Einspritzeinheit 1 und die sekundäre Einspritzeinheit 2 sind auf einem Maschinenbett 12 angeordnet. Die sekundäre Einspritzeinheit 2 ist auf einer geneigt verlaufenden Aufstandsfläche einer Konsole 13 angeordnet. Der hier nicht dargestellte erste Bewegungsmechanismus kann die sekundäre Einspritzeinheit 2 und damit die Umlenkvorrichtung 3 entlang der Aufstandsfläche verschieben und so die sekundäre Einspritzeinheit 2 und damit die Umlenkvorrichtung 3 zwischen der ersten und der zweiten Stellung hin und her bewegen.The primary injection unit 1 and the secondary injection unit 2 are on a machine bed 12 arranged. The secondary injection unit 2 is on an inclined contact surface of a console 13 arranged. The first movement mechanism, not shown here, can be the secondary injection unit 2 and thus the deflection device 3 move along the footprint and so the secondary injection unit 2 and thus the deflection device 3 move back and forth between the first and the second position.

Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich von jenem der 2 nur dadurch, dass eine zweite primäre Einspritzeinheit 1 vorgesehen ist, durch welche eine dritte schmelzeförmige Komponente in dieselbe Formkavität eingespritzt werden kann wie die erste und die zweite schmelzeförmige Komponente. Die dritte schmelzeförmige Komponente kann von der ersten und der zweiten schmelzeförmigen Komponente verschieden sein oder gleich einer dieser Komponenten sein.The embodiment of the 3 differs from that of 2 only by having a second primary injection unit 1 is provided, through which a third melt-shaped component can be injected into the same mold cavity as the first and the second melt-shaped component. The third melt-shaped component can be different from the first and the second melt-shaped component or be the same as one of these components.

Das Ausführungsbeispiel der 4 unterscheidet sich von jenem der 2 nur dadurch, dass hier eine Schließeinheit 19 in Form einer Vertikal-Schließeinheit vorgesehen ist. The embodiment of the 4 differs from that of 2 only because here a locking unit 19 is provided in the form of a vertical clamping unit.

Durch die Ausnehmung 10 wird es ermöglicht, die schmelzeförmigen Komponenten angussnah aufzubereiten, wodurch der Vorteil erzielt wird, dass die aufbereiteten schmelzeförmigen Komponenten nur eine geringe Distanz von der Formkavität entfernt sind und/oder zu überbrücken haben, wodurch eine höhere Güte der schmelzeförmigen Komponenten gewährleistet wird.Through the recess 10 it is possible to prepare the melt-shaped components close to the gate, thereby achieving the advantage that the processed melt-shaped components are only a short distance from the mold cavity and / or have to be bridged, thereby ensuring a higher quality of the melt-shaped components.

Weiters ist vorteilhaft, dass die Zyklenzeiten durch die geringe zu überwindende Distanz zur Formkavität verkürzt werden können.Another advantage is that the cycle times can be shortened by the small distance to the mold cavity that has to be overcome.

Das Ausführungsbeispiel der 5 unterscheidet sich von jenem der 2 nur dadurch, dass hier zwei primäre Einspritzeinheiten 1 und zwei sekundäre Einspritzeinheiten 2 vorgesehen sind, welche jeweils über eine eigene Umlenkvorrichtung 3 miteinander koppelbar sind.The embodiment of the 5 differs from that of 2 only because there are two primary injection units 1 and two secondary injection units 2 are provided, each of which has its own deflection device 3 can be coupled together.

Beim Ausführungsbeispiel der 6 wird die primäre Einspritzeinheit 1 durch eine Rezykliervorrichtung 7 mit der ersten schmelzeförmigen Komponente versorgt. Hierfür wird zu rezyklierender Kunststoff über einen Einfülltrichter 14 zugeführt. In der Rezykliervorrichtung wird daraus ein Kunststoffgranulat bereitet. Zwischen der Rezykliervorrichtung 7 und der primären Einspritzeinheit 1 (welche hier eine Plastifizierschnecke 6 aufweist) ist ein Sieb 15 gesetzt. Ein analoges Ausführungsbeispiel, bei welchem die sekundäre Einspritzeinheit 2 durch eine Rezykliervorrichtung 7 mit der zweiten schmelzeförmigen Komponente versorgt wird, ist in 9 gezeigt.In the embodiment of the 6 becomes the primary injection unit 1 through a recycling device 7 supplied with the first melt-shaped component. For this purpose, plastic is to be recycled via a hopper 14 fed. A plastic granulate is prepared from it in the recycling device. Between the recycling device 7 and the primary injection unit 1 (which here is a plasticizing screw 6 has) is a sieve 15 set. An analog embodiment in which the secondary injection unit 2 through a recycling device 7 is supplied with the second melt-shaped component is in 9 shown.

Die Ausführungsbeispiele der 7 und 8 illustrieren, dass die Bewegung der sekundären Einspritzvorrichtung 2 und der Umlenkvorrichtung 3 zwischen der ersten und der zweiten Stellung durch die erste Bewegungsvorrichtung entweder in Form einer Schwenkbewegung geschehen kann (7) oder in Form einer Verschiebebewegung (8).The embodiments of the 7 and 8th illustrate the movement of the secondary injector 2 and the deflection device 3 can take place between the first and the second position by the first movement device either in the form of a pivoting movement ( 7 ) or in the form of a sliding movement ( 8th ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: primäre Einspritzeinheitprimary injection unit
22: sekundäre Einspritzeinheitsecondary injection unit
33: Umleitungsvorrichtungdiverter
44: Schmelzeaustrittsöffnung der primären EinspritzeinheitMelt outlet of the primary injection unit
55: Aufnahmeraumaccommodation space
66: Plastifizierschneckeplasticizing
77: RezykliervorrichtungRezykliervorrichtung
88th: Formaufspannplatteplaten
99: Formaufspannplatteplaten
1010: Ausnehmung in FormaufspannplatteRecess in the platen
1111: Schmelzeaustrittsöffnung der sekundären EinspritzeinheitMelt outlet of the secondary injection unit
1212: Maschinenbettmachine bed
1313: Konsole für die sekundäre EinspritzeinheitConsole for the secondary injection unit
1414: Einfülltrichter für RezyklatHopper for recyclate
1515: Sieb der RezykliervorrichtungSieve of the recycling device
1616: Einfülltrichter der primären EinspritzeinheitPrimary injection unit hopper
1717: Einfülltrichter der sekundären EinspritzeinheitSecondary injection unit hopper
1818: Holme der SchließeinheitSpars of the clamping unit
1919: Schließeinheit der FormgebungsmaschineMolding machine clamping unit
2020: Plastifiziereinheit der FormgebungsmaschinePlasticizing unit of the molding machine
2121: Formhälftemold
2222: Formhälftemold
2323: RückstromsperreReturn valve
2424: Führung des ersten BewegungsmechanismusManagement of the first movement mechanism

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1340607 B1 [0002]
EP 068359 A1 [0003]
DE 60200973 T2 [0004]

Claims

Two-component plasticizing unit (20), in particular plastic monosandwich plasticizing unit for a molding machine, with - at least one primary injection unit (1) for injecting a first melt-shaped component of a molded part into a mold cavity and - at least one secondary injection unit (2) for injecting a second melt-shaped component of a molded part into the same mold cavity - a redirection device (3) is provided, by means of which a movement device is provided, through which the second melt-shaped component can be redirected from the at least one secondary (2) injection unit to the at least one primary injection unit (1) which the bypass device (3) together with the at least one secondary injection unit (2) is movable relative to a melt outlet opening (4) of the at least one primary injection unit (1) between a first position and a second position such that • i In the first position, the melt outlet opening (4) can be pressed against the redirection device (3) and the melt-shaped second component from the at least one secondary injection unit (2) via the redirection device (3) into a receiving space (5) adjoining the melt outlet opening (4) ) the at least one primary injection unit (1) can be injected, and • in the second position the melt outlet opening (4) of the at least one primary injection unit (1) can be moved past the redirection device (3) in order to form a second melt-shaped one located in the receiving space (5) Injecting component together with a first melt-shaped component located further away from the melt outlet opening (4) in the at least one primary injection unit (1) into a mold cavity, characterized in that the at least one primary injection unit (1) has a preferably horizontal direction of extension and the at least one secondary injection unit (2) has an extension direction and the extension directions form an acute angle with one another and the at least one primary and at least one secondary injection unit are arranged obliquely such that the ends of the at least one primary and at least one secondary injection unit facing the melt outlet openings are arranged less far apart than the ends of the at least one primary and at least one secondary injection unit facing the filling funnels.

Two-component plasticizing unit after Claim 1 , wherein the redirection device (3) is connected to the at least one secondary injection unit (2) or is formed with the latter.

Two-component plasticizing unit according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one movement device has a first movement mechanism for the redirection device (3) and the at least one secondary injection unit (2), by means of which these - preferably independently of the at least one primary injection unit ( 1) - are movable between the first and the second position.

Two-component plasticizing unit according to the preceding claim, wherein a displacement movement between the first and the second position, preferably transverse to an extension direction of the at least one primary injection unit (1), can be carried out by the first movement mechanism.

Two-component plasticizing unit after Claim 3 , wherein a pivoting movement between the first and the second position can be carried out by the first movement mechanism.

Two-component plasticizing unit according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one movement device has a second movement mechanism for the at least one primary injection unit (1), by means of which the movement unit - preferably independently of the at least one secondary injection unit (2) and the redirection device ( 3) - in the second position past the diversion device (3), preferably displaceably.

Two-component plasticizing unit according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one primary injection unit (1) and / or the at least one secondary injection unit (2) have or has at least one translating and rotating plasticizing screw (6).

Two-component plasticizing unit according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one primary injection unit (1) and / or the at least one secondary injection unit (2) is or can be connected to a recycling device (7).

Two-component plasticizing unit according to at least one of the preceding claims, wherein a bracket (13) is provided for mounting the at least one secondary injection unit (2), the bracket (13) having a free space through which the primary injection unit (1) extends.

The two-component plasticizing unit according to the preceding claim, wherein the bracket (13) is inclined to an extension direction of the Has at least one primary injection unit (1) running contact surface for the at least one secondary injection unit (2).

Molding machine, in particular plastic injection molding machine, with: - A clamping unit (19) with at least two mold clamping plates (8, 9) which can be moved relative to one another and to which mold halves (21, 22) can be fastened, which form a mold cavity with one another in the closed state of the at least two mold clamping plates (8, 9) - A two-component plasticizing unit (20) according to at least one of the preceding claims, by means of which melt-shaped components of a molded part to be molded can be injected into the mold cavity.

Molding machine according to the preceding claim, wherein one of the mold clamping plates (8, 9) has at least one passage opening for injecting melt-shaped components to be injected into the mold cavity by the two-component plasticizing unit (20).

Molding machine according to the preceding claim, wherein that of the at least two mold mounting plates (8, 9), which has the at least one passage opening, has on its side facing the two-component plasticizing unit (20) a recess (10) into which the at least one primary injection unit (1), which protrude at least one secondary injection unit (2) and the bypass device (3).