DE1084475B - Spritzgussmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer Schneckenpresse und einem axial verschiebbar in der Schnecke gelagerten Einspritzkolben - Google Patents

Description

• Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer Schneckenpresse und einem axial verschiebbar in der Schnecke gelagerten Einspritzkolben Es sind Spritzgußmaschinen für thermoplastische Kunststoffe bekannt, bei denen die in einer Schnecke plastifizierte und in eine zur Schnecke koaxiale zylindrische Druckkammer geförderte Masse aus dieser Kammer mittels eines in einer Längsbohrung der Schnecke verschiebbar und in der Druckkammer dichtend geführten Kolbens ausgestoßen wird.
• Ein besonderer Mangel dieser bekannten Maschinen ist darin zu sehen, daß die Schnecke nur intermittierend arbeiten kann, da die Durchmesser der Schneckenbohrung und der Druckkammer übereinstimmen, so daß während des Kolbenvorlaufs kein freier Raum für das Nachspeisen plastischer Masse aus der Schnecke vorhanden ist. Der intermittierende Betrieb der Schnecke bzw. das in kurzen Zeitabständen wiederholte Anlaufen derselben hat nicht nur eine erhöhte mechanische Beanspruchung der Schnecke und des Antriebs zur Folge, sondern wirkt sich auch auf die Plastifizierleistung der Schnecke nachteilig aus, und zwar sowohl hinsichtlich der Homogenität der von der Schnecke angelieferten Masse und damit hinsichtlich der Qualität der Spritzgußartikel als auch hinsichtlich der erreichbaren Mengenleistungen. Um eine praktisch annehmbare Ausstoß leistung zu erreichen, muß die Schnecke während der relativ kurzen Laufzeit mit überhöhten Drehzahlen betrieben werden. Überhöhte Drehzahlen sind aber bei scherempfindlichen oder thermisch nicht stabilen Massen wie Hart-PVC nicht zulässig. Diese Massen können daher auf den bekannten Maschinen nicht oder nur mit erheblichen Einschränkungen verarbeitet werden.
• Ein weiterer Mangel der bekannten Maschinen dieser Art besteht darin, daß die Druckkammer sich nur verhältnismäßig langsam mit Masse füllt, so daß die Masse längere Zeit unter Temperatur- und Lufteinwirkungen steht, woraus sich wiederum Schädigungen des Materials ergeben können.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer der Plastifizierung und der Förderung des Kunststoffes dienenden Schneckenpresse und mit einem axial verschiebbar in der Schnecke gelagerten und dichtend in der Druckkammer geführten Einspritzkolben. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig die Verwendung aller mit Schneckenpressen kontinuierlich verarbeitbaren Thermoplaste zu ermöglichen sowie eine Qualitäts- und Leistungssteigerung gegenüber den bekannten Bauarten von Spritzgußmaschinen mit Schneckenplastifizierung zu erreichen.
• Um dies zu erreichen, ist die Maschine nach der Erfindung mit einer zwischen dem Kopf der Schnecke und der Druckkammer angeordneten Vorkammer versehen, die so groß ist, daß sie mit Abstand von ihren Wandungen den gesamten in seinem Durchmesser gegenüber der Kolbenstange größeren und mit den Durchfluß des plastifizierten Kunststoffes nur in Einspritzrichtung gestattenden Kanälen versehenen Einspritzkolben (Ventilkolben) in seiner Ausgangsstellung aufnimmt.
• Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten &pritzzylinderkopfes.
• Der von der Schnecke 1 im Zylinder 2 plastifizierte und über die Vorkammer 3 in die Druckkammer 4 geförderte Kunststoff wird durch die Vorschubbewegung der in der Längsbohrung der Schnecke axial verschiebbar gelagerten und anfangs in ihrer hinteren Totpunktlage befindlichen Kolbenstange 5 mit Hilfe des an ihrem Ende angeordneten Einspritzkolbens 6, 11 aus der Druckkammer 4 über die Einspritzöffnung 7 der Druckplatte 8 in die Form 9 ausgestoßen.
• Während der Vorlaufbewegung der Kolbenstange 5 und während der Standzeit des in der vor,deren Totpunktlage befindlichen Kolbens 6, 11, aber auch während der anschließenden Rückbewegung der Kolbenstange 5 wird von der kontinuierlich weiterlaufenden Schnecke 1 ständig neuer plastifizierter Kunststoff in die Vorkammer 3 eingespeist. Dies ist dadurch ermöglicht, weil die Vorkammer 3 während der Vorschubbewegung des Kolbens ihr Volumen entsprechend vergrößert und weil bei Beginn der Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 5 die l Überströmkanäle 10 im Einspritzkolben 6, 11 freigegeben werden, die die Verbindung zwischen der Vorkammer 3 und der Druckkammer 4 herstellen. Zu diesem Zweck besteht der Einspritzkolben aus einer Hülse 6, die auf dem mit einem zylindrischen Kopfstück 11 versehenen Ende der Kolbenstange 5 axial beweglich gelagert ist.
• Die Beheizung der Schnecke 1 und des Zylinders 2, der Vorkammer 3 und der Druckkammer 4 wird durch Heizelemente 12 in Verbindung mit (nicht dargestellten) Regel elementen aufrechterhalten.
• Der Massedurchtritt zwischen der Kolbenstange 5 und der Längsbohrung der Schnecke 1 wird bei laufender Schnecke durch ein Sperrgewinde verhindert, das irgendwelches bei Arbeitsunterbrechungen eingedrungenes Matenal beim Wiederanlaufen der Schnecke 1 in die Vorkammer 3 zurückfördert. Der Außendurchmesser der Hülse 6 des Einspritzkolbens bzw. der Innendurchmesser der Druckkammer 4 kann kleiner oder größer als der Außendurchmesser der Schnecke 1 getvählt werden; er muß jedoch in jedem Falle größer als der Durchmesser der Kolbenstange 5 sein.
• Die Maschine nach der Erfindung weist gegenüber den bekannten Spritzgußmaschinen der vorliegenden Art folgende Vorteile auf: Der Antrieb der Schnecke kann kontinuierlich durchlaufen.
• Eine Schaltkupplung ist nicht erforderlich Infolge des Fehlens von Einschaltstößen ist die Lebensdauer der entsprechenden Antriebselemente sehr hoch.
• Die von der Schnecke plastifizierte und geförderte Masse ist wegen der kontinuierlichen Arbeitsweise völlig homogen.
• Die potentielle Plastifizierleistung der Schnecke wird, da die Schnecke durchlaufend in Betrieb ist, voll ausgenutzt. Eine vorgegebene Plastifizierleistung kann daher mit relativ kleinen Schneckendrehzahlen erreicht werden.
• Die kleinen Schneckendrehzahlen machen die Verarbeitung von scherempfindlichen und thermisch nicht stabilen Massen möglich.
• Die plastifizierte Masse steht, da die Druckkammer sich während des Kolbenrücklaufs sofort wieder füllt (Überströmen der Masse aus der Vorkammer über die Kanäle in die Druckkammer), nur sehr kurzzeitig unter Temperatur- und Lufteinwirkung, so daß eine Zersetzung des Kunststoffs auch aus diesem Grunde nicht eintreten kann.
• PATENTANSPRttCHE 1. Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer der Plastifizierung und der Förderung des Kunststoffs in eine Druckkammer dienenden Schneckenpresse und mit einem axial verschiebbar in der Schnecke gelagerten Einspritzkolben, der dichtend in der Druckkammer geführt ist, gekennzeichnet dadurch eine zwischen dem Kopf der Schnecke (1) und der Druckkammer (4) angeordnete Vorkammer (3), die so groß ist, daß sie mit Abstand von ihren Wandungen den gesamten in seinem Durchmesser gegenüber der Kolbenstange (5) größeren und mit den Durchfluß des plastifizierten Kunststoffs nur in Einspritzrichtung gestattenden Kanälen (10) versehenen Einspritzkolben (6, 11) in seiner Ausgangsstellung aufnimmt.

Claims (1)

1. 2. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzkolben als eine auf einem Kopfstück (11) gleitend gelagerte und mit Anschlägen versehene Hülse (6) ausgebildet ist, in der sich die Durchflußkanäle (10) befinden.

   3. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein den Rückfluß des plastifizierten Kunststoffs entlang der Kolbenstange (5) verhinderndes Sperrgewinde in der Innenwand der axialen Schneckenbohrung.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 015 343; USA.-Patentschriften Nr. 2359 839, 2680880.