DE1105151B

DE1105151B - Spritzgussmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe

Info

Publication number: DE1105151B
Application number: DEH22186A
Authority: DE
Inventors: Robert Hanning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-11-23
Filing date: 1954-11-23
Publication date: 1961-04-20

Description

Spritzgußmaschine zurVerarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer Vorplastifiziereinrichtung.
Es sind bereits derartige Spritzgußmaschinen bekannt, bei denen der Spritzkolben durch den in den Spritzzylinder einfließenden plastifizierten Kunststoff bei zunehmender Füllung bis in seine Ausgangsstellung zurückgedrängt wird. Dadurch wird erreicht, daß sich in keiner Phase des Füllvorganges zwischen dem Spritzkolben und der Spritzdüse bzw. dem Kunststoff-Flüssigkeitsspiegel ein Vakuum bilden kann und somit das Eindringen von Luft in den Spritzzylinder und damit eine Explosionsgefahr verhindert wird.
Bei einer bekannten Spritzgußmaschine dieser Art ist der Spritzkolben, der durch die Förderwirkung der Plastifizierschnecke zurückgedrängt wird, starr mit dem Druckkolben der Presse verbunden. Dies bedeutet, daß die Plastifizierschnecke nicht nur die Leistung aufbringen muß, die zur Förderung der plastifizierten Masse und zur Axialbewegung des Spritzkolbens benötigt wird, sondern auch die Leistung zur axialen Bewegung der Kolbenstange, des Druckkolbens und zur Verdrängung des Druckmediums im Antriebszylinder.
Dieser zusätzliche Leistungsbedarf ist bei-großen Spritzgußmaschinen mit stehendem Spritzzylinder für Werkstücke mit einem hohen Gewicht, wie Badewannen, so groß, daß er durch eine übliche Plastifizierungsschnecke nicht mehr aufgebracht werden kann, deren primäre Aufgabe ja darin besteht, den Kunststoff zu plastifizieren. Damit die Schnecke diese Aufgabe erfüllen kann, muß sie eine bestimmte Gestaltung aufweisen. Für eine Schnecke, die dazu dienen soll, hohe Drücke zu erzeugen, gelten aber andere konstruktive Gesichtspunkte.
Wenn für eine schwere Spritzgußmaschine mit stehendem hydraulischem Antriebskolben der Spritzkolben starr mit dem Antriebskolben verbunden ist und die Schnecke die gesamte Rückhubleistung aufbringen soll, so kann dies nur auf Kosten einer einwandfreien Vorplastifizierung geschehen.
Bei der Spritzgußmaschine nach der Erfindung, bei der ebenfalls ein Spritzkolben und ein Druckkolben vorhanden sind, ist dieser Nachteil behoben, da die Plastifizierschnecke nur die geringe Leistung aufbringen muß, die zur Förderung der Masse und zur axialen Bewegung des Spritzkolbens benötigt wird.
Die Leistung zum Rückhub des Druckstempels wird hier von der Presse aufgebracht.
Der erfinderische Schritt besteht nun darin, daß der Spritzkolben axial frei beweglich im Spritzzylinder geführt und mit dem Druckkolben nur bei dessen Arbeitshub, nicht jedoch beim Rückhub kraftschlüssig verbunden ist.
Erst durch den »sdlwimmenden« Spritzkolben und den mit dem Spritzkolben nicht starr verbundenen Druckkolben läßt sich die erwünschte Wirkung der Luftfreiheit der Spritzgußmasse für schwere Werkstücke bei gleichzeitiger optimaler Ausbildung der Schnecke als Vorplastifiziereinrichtung erzielen. Die erfindungsgemäße Gestaltung ergibt zugleich die Möglichkeit, die Dosierungseinrichtung wesentlich zu vereinfachen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt Fig. 1 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Spritzgußmaschine mit einer Schneckenpresse als Vorplastifiziereinrichtung, Fig. 2 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Spritzgußmaschine mit einer Zahnradplastifiziereinrichtung.
Die Spritzeinrichtung besteht in bekannter Weise aus dem Spritzzylinder 1, der Düse 11, dem Spritzkolben 2 und einer Vorplastifiziereinrichtung. Der Spritzkolben 2 hat an seinem unteren Ende einen Ansatz, der bei seiner untersten Stellung im Spritzzylinder mit der Einfüllöffnung des Spritzzylinders gleich nahe liegt.
Die plastifizierte Masse wird von der Vorplastifiziereinrichtung durch einen Kanal des Zwischenstückes 8 über ein Überströmrückschlagventil 9 in den Spritzzylinder 1 eingepreßt und gelangt so unter den Spritzkolben 2, der entsprechend der jeweiligen Füllung mehr oder weniger durch die Masse selbst nach oben gedrückt wird.
Bei der Füllung des Zylinders 1 ist die Spritzdüse 11 geschlossen. Der Druckkolben 5 der Presse 6 ist mit dem Spritzkolben 2 mittels der Führungsstange 4 verbunden, die in einer axialen Bohrung 3 des Spritzkolbens 2 beweglich geführt ist. Somit braucht der Fülldruck nur den Spritzkolben 2 zu bewegen, da der Druckkolben 5 nach beendigtem Spritzvorgang zusammen mit der Führungsstange 4 durch den Antriebsmechanismus der Presse 6 zurückgeführt wird, während der Spritzkolben 2 so lange in der untersten Lage verharrt, bis dem Spritzzylinder eine neue Füllmasse zugeführt wird (Fig. 1).
Die Anordnung einer Führungsstange 4 hat noch weitere Vorteile zur Folge. An ihr können Markierungen angebracht werden, die Aufschluß über den Inhalt des Spritzzylinders geben. Darüber hinaus läßt sich an der Führungsstange eine (nicht gezeichnete) einstellbare Schalteinrichtung anbringen, die mit einer am Spritzkolben 2 angeordneten Schalt- bzw. Kontakteinrichtung zusammenwirkt und die Vorplastifiziereinrichtung steuert und damit eine einstellbare genaue Dosierung der Füllung ermöglicht.
Das Plastifizieren des Kunststoffs und die Erzeugung des Fülldrucks kann beliebig erfolgen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist als Plastifiziereinrichtung eine Schneckenpresse7 gewählt, die ein gleichmäßiges Plastifizieren ermöglicht und gleichzeitig den Fülldruck erzeugt, der naturgemäß wesentlich geringer ist als der zum Spritzen notwendige Druck. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dient zum Plastifizieren ein Zahnradpaar 14, das in Pfeilrichtung in dem beheizten Gehäuse 12 umläuft, zu dem die Masse vom Füllbehälter 10 durch die Kanälel3 gelangt und von dem sie durch den Kanal 15 in plastifiziertem Zustand in den Sammelzylinder 16 abfließt.
Die Füllung erfolgt bier durch den Kolben 17, der die Masse wie bei Fig. 1 über das Zwischenstück8 und das Überströmrückschlagventil 9 in den Spritzzylinder 1 drückt. Damit die Luft aus dem als Vorfüllraum wirkenden Zylinder 16 entweichen bzw. damit keine Außenluft in den Zylinder 16 eintreten kann, ist über eine Bohrung 18 des Zlyinders 16 ein Entlüftungsrückschlagventil 19 angeordnet. Die Anordnung der Vorfülleinrichtung 16, 17, 18, 19 hat den Vorteil, daß das Plastifizieren kontinuierlich verlaufen kann.
Beim Spritzen sehr großer Spritzlinge ist oft die Abkühlungs- und Nachdrückzeit derselben relativ groß.
Während dieser Zeit kann der Zylinder 16 bereits wieder mit plastifizierter Masse gefüllt werden, da der Kolben 17 sofort nach der Füllung in seine Ausgangslage zurückgeht.
Der eigentliche Spritzvorgang wird eingeleitet, nachdem die Füllung des Spritzzylinders beendigt und die Aufwärtsbewegung des Spritzkolbens zum Stillstand gekommen ist, indem der Druckkolben 5 durch die Presse 6 abwärts gedrückt wird. Der Druckkoll>en 5 bewegt sich so lange im Leerrlauf abwärts, bis er mit dem Spritzkolben in Berührung kommt. Das Überströmventil 9 verhindert, daß die plastifizierte Masse in die Vorplastifiziereinrichtung bzw. in den Zylinder 16 zurückgepreßt wird. Die Spitze des Spritzkolbens, das Ende des Spritzzylinders und die Düse sind so geformt, daß bei ganz ausgefahrenen Kolben die Spritzmasse restlos aus dem Spritzzylinder verdrängt wird.
PATENTANSPROCHE: 1. Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer Vorplastifiziereinrichtung, einem Spritzkolben und einem auf den Spritzkolben einwirkenden Druekkolben, bei der der in den Spritzzylinder eintretende plastifizierte Kunststoff den Rückhub des Spritzkolbens bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkolben (2) axial frei beweglich im Spritzzylinder (1) geführt und mit dem Druckkolben (5) nur bei dessen Arbeitshub, nicht jedoch beim Rückhub kraftschlüssig verbunden ist.

Claims

2. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeichnet, daß der Spritzkolben (2) eine axiale Bohrung (3) und der Druckkolben (5) eine in diese Bohrung (3) eingreifende Führungsstange (4) aufweist.

3. Spritzgußmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (4) mit Markierungen für den Grad der Füllung des Spritzzylinders (1) versehen ist.

4. Spritzgußmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Führungsstange (4) und dem Spritzkolben (2) eine an sich bekannte einstellbare elektrische Schalt- und Steuereinrichtung für den Antrieb der Kunststoff-Zuführungseinrichtung (7> 17) verbunden ist, die eine genaue Dosierung der zu spritzenden Masse ermöglicht.

5. Spritzgußmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorfüllraum (16) der Vorplastifiziereinrichtung ein Entlüftungsrückschiagventil (19) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 845 855; schweizerische Patentschriften Nr. 247 786,254321 283 151 ; französische Patentschrift Nr. 1 018998; Zeitschrift »Kunststoffe«, 1953, Heft 10, S.401 und 402.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 00i7 053.