DE1087801B

DE1087801B - Injection molding machine for processing thermoplastics

Info

Publication number: DE1087801B
Application number: DEP16852A
Authority: DE
Inventors: Emeric Gaspar; Michael George Munns
Original assignee: PROJECTILE AND ENGINEERING COM
Current assignee: PROJECTILE AND ENGINEERING COM
Priority date: 1955-08-18
Filing date: 1956-08-17
Publication date: 1960-08-25

Description

Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer zwischen der Plastifizierungskammer und der Einspritzdüse angeordneten gesonderten Zwischenkammer, die beim Einspritzvorgang gegen die Plastifizierungskammer ganz oder teilweise abgeschlossen ist und aus der der plastifizierte Kunststoff mittels eines vom Förderorgan der Plastifizierungskammer unabhängigen Einspritzkolbens durch die Einspritzdüse in die Spritzgußform befördert wird.Injection molding machine for processing thermoplastics Die The invention relates to an injection molding machine for processing thermoplastics Plastics with one between the plasticizing chamber and the injection nozzle arranged separate intermediate chamber, which during the injection process against the plasticizing chamber is completely or partially complete and from which the plasticized plastic by means of an injection piston that is independent of the conveying element of the plasticizing chamber is conveyed through the injection nozzle into the injection mold.

Da der plastifizierte Kunststoff heiß ist, wenn er in die Zwischenkammer gelangt, ist es unvermeidlich, daß ein Zwischenraum zwischen dem Einspritzkolben und der Kammerwand vorhanden sein muß, um die Abstandsänderungen zwischen dem Kolben und den Wänden der Zwischenkammer zu ermöglichen und auszugleichen. Wenn der plastifizierte Kunststoff nun in diesen Zwischenraum gelangt, wird durch die Reibung eine weitere Erwärmung des Kunststoffs hervorgerufen, durch die der Kunststoff leicht zersetzt und verdorbenes Material beim Hin- und Hergang von dem Kolben mitgenommen werden kann, wodurch sich Ausschußstücke ergeben. Because the plasticized plastic is hot when it enters the intermediate chamber enters, it is inevitable that there is a gap between the injection plunger and the chamber wall must be present to accommodate the changes in distance between the piston and to enable and compensate for the walls of the intermediate chamber. When the plasticized Plastic now gets into this gap, becomes another due to the friction Caused heating of the plastic, which causes the plastic to decompose easily and rotten material is carried away by the piston as it moves back and forth can, which results in rejects.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der Einspritzkolben mittels außen auf oder im Innern der Zwischenkammer angeordnetenFührungen konzentrisch in dieser Kammer geführt ist, so daß ein allseitig gleich breiter Ringspalt entsteht, und daß ferner an dem der Druckfläche abgewandten Ende des Kolbens zwischen der Kolbenstange und der Innenwan.d der Zwischenkammer eine als Auffangkammer für den in Bewegungsrichtung des Kolbens beim Einspritzen hinter den Kolben gelangenden Kunststoff dienende Ringkammer vorgesehen ist, deren Höhe größer ist als die des Ringspalts zwischen dem Kolben und der Innenwand der Zwischenkammer und aus der der zurückfließende Kunststoff mittels Kanäle abgeführt wird. According to the invention, these disadvantages are avoided in that the injection piston by means of guides arranged outside on or inside the intermediate chamber is guided concentrically in this chamber, so that an annular gap of the same width on all sides arises, and that also at the end of the piston facing away from the pressure surface between the piston rod and the inner wall of the intermediate chamber as a collecting chamber for those that come behind the piston in the direction of movement of the piston during injection Plastic serving annular chamber is provided, the height of which is greater than that of the Annular gap between the piston and the inner wall of the intermediate chamber and from the the flowing back plastic is discharged through channels.

Bei einer derartigen Ausbildung gelangt über den Zwischenraum zwischen dem Einspritzkolben und der Innenwand der Zwischenkammer ein ausreichender Teil der vor dem Kolben befindlichen Masse während des Einspritzhubs aus der Zwischenkammer heraus, der ausreicht, um irgendwelche zersetzte Masseteilchen nach hinten zu befördern, wo sie bei dem Rückwärtshub des Kolbens nicht mehr mitgenommen werden. Die Erfindung ist besonders dann von Vorteil, wenn Kunststoffe verarbeitet werden, deren Plastifizierungsbereich sehr eng ist und bei denen vor allem für die Erwärmung die Grenzen nach oben sehr genau beachtet werden müssen. With such a design passes through the space between the injection piston and the inner wall of the intermediate chamber a sufficient part the mass in front of the piston from the intermediate chamber during the injection stroke sufficient to transport any decomposed mass particles to the rear, where they are no longer taken along on the backward stroke of the piston. The invention is particularly advantageous when plastics are processed, their plasticization area is very narrow and where the upper limits are very high, especially for warming must be carefully observed.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines nach der Erfindung ausgebildeten SpritzguBmaschinen-Zylinders dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenkammer nebst Kolben, Fig. 2 eine ähnliche Darstellung einer abgeänderten Konstruktion, Fig. 3 bis 6 verschiedene weitere Ausführungsformen, Fig. 7 eine Ausführung, bei der der Kolben stationär und die Zwischenkammer beweglich ist. Various exemplary embodiments are shown in the drawing the invention trained injection molding machine cylinder shown. It shows Fig. 1 together with a longitudinal section through an intermediate chamber designed according to the invention Piston, FIG. 2 a similar representation of a modified construction, FIG. 3 to 6 different further embodiments, FIG. 7 shows an embodiment in which the Piston is stationary and the intermediate chamber is movable.

Wie die Fig 1 erkennen läßt, ist eine Zwischenkammer 11 vorgesehen, die aus einem zylindrischen Gehäuse besteht, das an einem Ende, außer für die Aufnahme einer Einspritzdüse 12, geschlossen und am anderen Ende offen ist. Die sich über die ganze Länge erstreckende Bohrung dieses Gehäuses hat überall gleichen Durchmesser. Nahe dem offenen Ende der Kammer 11 befindet sich am Außenumfang ein Flansch 13. Das Gehäuse ist mittels einer Ringmutter 14 mit einem Kreuzkopf 15 der Formmaschine verbunden. As shown in FIG. 1, an intermediate chamber 11 is provided, which consists of a cylindrical housing that, at one end, except for the receptacle an injection nozzle 12, is closed and open at the other end. Which is about the entire length extending bore of this housing has the same diameter everywhere. A flange 13 is located on the outer circumference near the open end of the chamber 11. The housing is connected to a cross head 15 of the molding machine by means of a ring nut 14 tied together.

In dem offenen Ende der Kammer befindet sich ein Kolben 18, der an dem vorderen Ende einer beweglichen, nicht dargestellten Plastifizierungskammer sitzt. Durch die Mitte dieses Kolbens, und zwar des außerhalb der Plastifizierungskammer befindlichen Teils, geht ein Kanal 17, über den das plastische Material in die Zwischenkammer gelangt. Dieser Kanal ist durch ein Rückschlagventil verschlossen.In the open end of the chamber there is a piston 18 which is attached to the front end of a movable plasticizing chamber, not shown sits. Through the middle of this piston, the one outside the plasticizing chamber located part, a channel 17 goes through which the plastic material in the intermediate chamber got. This channel is closed by a check valve.

Das Material wird durch einen Kolben hindurch aus der Ptastifizierungskammer in die Zwischenkammer befördert.The material is drawn out of the purging chamber through a piston conveyed into the intermediate chamber.

Der Kolben 18 hat ein zylindrisches Arbeitsende, dessen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Zwischenkammer 11 ist, so daß zwischen diesen beiden Teilen ein Zwischenraum entsteht. Hinter dem Kolben 18 befindet sich ein kurzes Stück der Kolbenstange 16 von kleinerem Durchmesser, das eine Auffangskammer 19 bildet und an das sich ein Abschnitt anschließt, der mehrere gleitrippenartige Vorsprünge 20 mit dazwischenliegenden Längsnuten 21 aufweist. The piston 18 has a cylindrical working end, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the intermediate chamber 11, so that between them a gap is created between the two parts. Behind the piston 18 is a short piece of piston rod 16 of smaller diameter, which is a collecting chamber 19 forms and which is followed by a section that has a plurality of sliding rib-like Has projections 20 with longitudinal grooves 21 in between.

Der Außendurchmesser dieser Vorsprünge 20 ist so, daß sie dicht in der Bohrung der Zwischenkammer 11 passen. Jeder dieser Vorsprün,,e20 läuft nach dem Ende 22 zu spitz aus; Die Vorsprünge 20 dienen zur genauen konzentrischen Führung der Kolbenstange 16 l,zw. des Kolbens 18 inFder Bohrung der Zwischenkammer 11.The outer diameter of these projections 20 is such that they are tight in fit the bore of the intermediate chamber 11. Each of these projections, e20 lags behind the end 22 is too pointed; The projections 20 are used for precise concentric guidance the piston rod 16 l, betw. of the piston 18 in the bore of the intermediate chamber 11.

Xeim Spritzvorgang tntt ein geringer Teil des vor dem Kolben 18 befindlichen plastifizierten Kunststoffs durch den Ringspalt zwischen Kolben 18 und Zwischenkammer 11 in die Auffangkammer 19. Von hier gelangt der Kunststoff während der folgenden Kolbenhühe in die Nuten, die zwischen den Vorsprüngen 20 liegen, und anschließend aus dem hinteren Ende der -Zwischenliammer 11, wo es gesammelt und abgeführt wird. Der vergrößerte Zwischenraum zwischen dem Kolben und den Wänden der Zwischenkammer vermindert die Gefahr des Zersetzens des Kunststofts. During the injection process, a small part of that located in front of the piston 18 drops plasticized plastic through the annular gap between piston 18 and intermediate chamber 11 into the collecting chamber 19. From here the plastic arrives during the following Piston heights into the grooves that lie between the projections 20, and then from the rear end of the intermediate liner 11, where it is collected and discharged. The increased space between the piston and the walls of the intermediate chamber reduces the risk of decomposition of the plastic.

Wenn aber wirklich zersetzter Kunststoff vorhanden sein sollte, dann befindet es sich in der plastifizierten Masse, die- am hinteren Ende der Zwischenkammer über die Nuten 21 aus der Kammer austritt. Der Kolbenhub und die Länge des-vorderen Zylinderteils der Zwischenkammer -sind so aufeinander abgestimmt, daß zersetzter Kunststoff niemals abgedeckt ist, und zwar auch nicht am Ende des Kolbenrückwärtshubs. Der Kunststoffausfluß durch den Zwischenraum zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung ist so gering, daß er als unwesentlich anzusehen ist.But if there is really decomposed plastic, then it is located in the plasticized mass at the rear end of the intermediate chamber emerges from the chamber via the grooves 21. The piston stroke and the length of the-front The cylinder part of the intermediate chamber -are matched so that decomposed Plastic is never covered, even at the end of the piston return stroke. The plastic outflow through the space between the piston and the cylinder bore is so small that it is to be regarded as insignificant.

Bei der Ausbildung des Kolbens nach Fig. 2 sind statt der gleitkeilartigen Vorspringe hinter dem Kolben mehrere Warzen vorgesehen, die aus rhombischen Vorsprüngen 30 bestehen. Diese sind so angeordnet, daß einander kreuzende Quer- und Schrägnuten 31 entstehen, die demselben Zweck dienen, wie die Nuten 21 des Kolbens nach Fig. 1. In the design of the piston according to FIG. 2, instead of the sliding wedge-like Projections behind the piston provided several lugs, which consist of rhombic projections 30 exist. These are arranged in such a way that transverse and inclined grooves cross one another 31 arise, which serve the same purpose as the grooves 21 of the piston according to Fig. 1.

Bei der dritten Ausführung nach Fig. 3 sind wiederum gleitkeilartige Vorsprünge 40 ähnlich den Vor-Sprüngen 20 nach Fig. 1- vorhanden. Sie arbeiten aber in einem Teiles 41 der ZwischenL;ammer, der einen grö-Deren Durchmesser als der Kolben 18 hat. In the third embodiment according to FIG. 3, sliding wedge-like are again Projections 40 similar to the pre-cracks 20 according to FIG. 1- are present. But you are working in a part 41 of the intermediate lamp, which has a larger diameter than the Piston 18 has.

Die- Fig. 4 und 5 zeigen eine abgeänderte Ausführung der Zwischenkammer 11 und des Kolbens. Der Kolben 48 ist länger als derjenige nach Fig. 1. Der Endteil 49 der Bohrung der Kammer 11 ist größer als der weiter von der Düse 12 entfernt liegende Teil. Figures 4 and 5 show a modified embodiment of the intermediate chamber 11 and the piston. The piston 48 is longer than that of Fig. 1. The end portion 49 of the bore of the chamber 11 is larger than that further away from the nozzle 12 lying part.

Zwischen diesen beiden Te1len der Bohrung befindet sich eine Ringnut 50 in der Kammer. In dem rechts von dieser Ringnut 50 liegenden Teil der Bohrung sitzt eng ein Teil des Kolbens 48. Die Kolbenstange 16 weist in bekannter Weise einen- kleineren Durch messer- auf. -Der Teil der Bohrung der Zwischenkammer lfJ der gemäß Fig. 4 rechts von der Ringnut 50 liegt, ist im Innern mit Längsrippen oder Längsnuten versehen, wie es der Querschnitt Fig. 5 erkennen läßt. Die Rippen oder (;leitkeile 51 liegen dicht am Kolben 48 an.There is an annular groove between these two parts of the bore 50 in the chamber. In the part of the bore located to the right of this annular groove 50 a part of the piston 48 fits tightly. The piston rod 16 faces in a known manner a smaller diameter. -The part of the bore of the intermediate chamber lfJ which, according to FIG. 4, is to the right of the annular groove 50, has longitudinal ribs on the inside or longitudinal grooves are provided, as the cross-section in FIG. 5 shows. Ribs or (guide wedges 51 lie close to the piston 48.

Die Nuten 52 gestatten den ilZurchtritt des zersetzten Abfallmaterials.The grooves 52 allow the decomposed waste material to pass through.

Fig. 6 gibt. eine abgeänderte Ausführung wieder, gemäß der die Zwischenkammer 11 mit einem Kreuz- kopf 45 iiber einen großen am Umfang sitzenden Flansch 46 verbunden ist. Der Flansch 46 weist dabei Buchsen 56 auf, durch die Stangen 57 hindurchgeführt sind, die ihrerseits an dem Ende der Hauptplastifizierungskammer 58 befestigt sind. Der Kolben 18 ist ebenfalls mit seiner Kolbenstange 16 an der Hauptplastifizierungskammer 58 angeordnet und arbeitet in der Zwischenkammer 11. In diesem Falle brauchen aber keine Gleitführungen oder Gleitkeile vorhanden zu sein, um die konzentrische Lage des Kolbens zu sichern. Dieses geschieht durch die Führungsstangen 57. -Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist die Zwischenkammer gegenüber den vorhergehenden Ausführungen umgekehrt, so daß ihr offenes Ende von der Hauptplastifizierungskammer 58 abgekehrt ist. Die Zwischenkammer ist mit der Hauptplastifizierungsklammer fest verbunden und bewegt sich während des Einspritzhubs mit ihr. Der Kolben 78 befindet sich ebenfalls, verglichen mit den Kolben der übrigen Ausführungen, in umgekehrter Lage und tritt von dem vorderen Ende in die Zwischenkammer 11 ein. Die Kolbenstange 66 ist in einen zusätzlichen Kreuzkopf 67 eingeschraubt, der mittels Bolzen 68 mit dem Kreuzkopf 15 der Formmaschine verbunden ist. Der Kolben 78 einschließlich der Kolbenstange 66 weißt eine Bohrung auf, an deren vorderen Ende die Einspritzdüse 12 in den Kolben eingeschraubt ist. Die Vorsprünge 70, die den Kolben konzentrisch in der Zwischenkammer 11 führen, entsprechen den Gleitführungen 20 nach Fig. 1. Zwischen dem Umfang des Kolbens 78 und der Innenseite des Gehäuses 11 befindet sich der bei den übrigen Ausführungen erwähnte Zwischenraum. Der Einspritzhub erfolgt durch Bewegen der Zwischenkammer. Alle übrigen Arbeitsgänge sind die gleichen wie bei den anderen Ausführungen. Fig. 6 gives. a modified version again, according to which the intermediate chamber 11 with a cross head 45 connected via a large flange 46 seated on the circumference is. The flange 46 has bushes 56 through which rods 57 pass which in turn are attached to the end of the main plasticizing chamber 58. The piston 18 is also with its piston rod 16 on the main plasticization chamber 58 arranged and works in the intermediate chamber 11. In this case, however, need no sliding guides or sliding wedges to be present to the concentric position to secure the piston. This is done by the guide rods 57. -By the The embodiment according to FIG. 7 is the intermediate chamber compared to the previous embodiments reversed, so that its open end faces away from the main plasticizing chamber 58 is. The intermediate chamber is firmly connected to the main plasticizing clamp and moves with it during the injection stroke. The piston 78 is also located, compared to the pistons of the other versions, in the opposite position and occurs into the intermediate chamber 11 from the front end. The piston rod 66 is in a screwed in additional cross head 67, which is connected to the cross head by means of bolts 68 15 of the molding machine is connected. The piston 78 including the piston rod 66 know a bore, at the front end of which the injection nozzle 12 in the piston is screwed in. The projections 70 that make the piston concentric in the intermediate chamber 11 lead, correspond to the sliding guides 20 according to FIG. 1. Between the circumference of the Piston 78 and the inside of the housing 11 is located with the rest Remarks mentioned space. The injection stroke takes place by moving the intermediate chamber. All other operations are the same as for the other versions.

In allen Fällen ist es wichtig, daß ein Führungsteil vorhanden ist, der die konzentrische Lage des Kolbens sichert, dessen Außendurchmesser wesentlich kleiner ist als die Bohrung, in der er arbeitet. In all cases it is important that there is a guide part which ensures the concentric position of the piston, the outer diameter of which is significant is smaller than the hole in which it is working.

PATENTANSPROCHE: 1. Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer zwischen der Plastifizierungskammer und der Einspritzdüse angeordneten gesonderten Zwischenkammer, die beim Einspritzvorgang gegen die Plastifizierungskammer ganz oder teilweise abgeschlossen ist und aus der der plastifizierte Kunststoff mittels eines vom Förderorgan der Plastifizierungskammer unabhängigen Einspritzkolbens durch die Einspritzdüse in die Spritzgußform gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzkolben (18) mittels außen auf oder im Innern der Zwischenkammer (11) angeordneten Führungen konzentrisch in dieser Kammer geführt ist, so daß ein allseitig gleichbreiter Ringspalt entsteht, und daß an dem der Druckfläche abgewandten Ende des Kolkens zwischen der Kolbenstange (16) und der Innenwand der Zwischenkammer (11) eine als Auffangkammer (19) für den in Bewegungsrichtung des Kolbens (18) beim Einspritzen hinter dein--Kotben (18) gelangenden Kunststoff dienende Ringkammer vorgeseXerl ist, deren Höhe größer ist als die des Ringspaltes zwischen dem Kolben (18) und der Innenwand der Zwischenkammer (11) und aus der der zurückfließende Kunststoff mittels Kanäle.(21) abgeführt wird. PATENT CLAIM: 1. Injection molding machine for processing thermoplastics Plastics with one between the plasticizing chamber and the injection nozzle arranged separate intermediate chamber, which during the injection process against the plasticizing chamber is completely or partially complete and from which the plasticized plastic by means of an injection piston that is independent of the conveying element of the plasticizing chamber is conveyed through the injection nozzle into the injection mold, characterized in that that the injection piston (18) by means of the outside on or inside the intermediate chamber (11) arranged guides is guided concentrically in this chamber, so that a Annular gap of equal width on all sides is created, and that on that facing away from the pressure surface End of the piston between the piston rod (16) and the inner wall of the intermediate chamber (11) as a collecting chamber (19) for the in the direction of movement of the piston (18) at Injection behind your - feces (18) coming plastic serving annular chamber is provided, the height of which is greater than that of the annular gap between the piston (18) and the inner wall of the intermediate chamber (11) and from which the plastic flowing back is discharged by means of channels (21).

Claims

9. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that: as ledges projections serve that are spaced around the circumference of the in the intermediate chamber (11) lying part of the piston rod (16) or the inner wall of the part of the intermediate chamber (11) surrounding the piston rod (16) arranged distributed are.

3. Injection molding machine according to claim 2, characterized in that The projections (20) formed as sliding ribs or the like are located on part of the Piston rod (16) are located and in an extension of the bore of the intermediate chamber are effective the same. Has the same diameter as the part of the bore in which the Injection piston (18) works (Fig. 1).

4. Injection molding machine according to claim 3, characterized in that those on the surface of the piston rod (16) spaced and separated from each other arranged projections (30) passages (31) for the flowing back plastic have (Fig. 2).

5. Injection molding machine according to claim 2, characterized in that the slide-rib-like projections (40) have a larger outer diameter as the clear width of the part of the intermediate chamber (11) in which the injection plunger (18) works, and that it is performed in a part (41) of the inter mediate chamber extension are, which there has a correspondingly larger inner diameter (Fig. 3).

6. Injection molding machine according to claim 2, characterized in that on the inner circumference of the bore, in which also part of the injection piston (48) works, Sliding rib-like piston guides are arranged (Fig. 4).

7. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that as a guide for the injection piston (18) several parallel to the piston rod (16) arranged guide rods (57) are used, which are firmly connected to the piston rod (16) are and are guided in flanges (46), which are located on the outside of the circumference of the intermediate chamber (11) (Fig. 6).

8. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that slidable outside on the circumference of the intermediate chamber (11) in its longitudinal direction Guides (15) are located, the foul Fü running parallel to the piston rod (66) approximately rods (68) with the piston rod (66) are firmly connected, and that the piston rod (66) several spaced apart on their circumference the inner wall of the intermediate chamber (11) has adjacent projections (70), which when axial displacement of the injection piston (78) in the intermediate chamber (11) together with the guides (15) for concentric guidance of the piston (78) and the intermediate chamber (11) are used (Fig. 7).

Considered publications: German Patent Specifications No. 858 310, 693 035; French Patent No. 1,015,343; U.S. Patent No. 2 629 132.