DE1128639B

DE1128639B - Injection cylinder for a plastic injection molding machine

Info

Publication number: DE1128639B
Application number: DEW19717A
Authority: DE
Original assignee: RH Windsor Ltd
Current assignee: RH Windsor Ltd
Priority date: 1956-09-06
Filing date: 1956-09-06
Publication date: 1962-04-26

Description

Spritzzylinder für eine Kunststoff-Spritzgußmaschine Es sind Spritzzylinder für Kunststoff-Spritzgußmaschinen bekannt, die zum Fördern des plastifizierten Kunststoffs in die Spritzgießform einen hydraulisch betätigten Kolben enthalten und denen der Kunststoff aus einer eine Schneckenfördereinrichtung enthaltenden Vorplastifizierungskammer zugeführt wird.Injection cylinders for a plastic injection molding machine There are injection cylinders known for plastic injection molding machines that are used to convey the plasticized plastic Contain a hydraulically operated piston in the injection mold and those of the Plastic from a preplasticizing chamber containing a screw conveyor is fed.

Bei diesen bekannten Einrichtungen wird nur eine verhältnismäßig geringe Zuführungsgeschwindigkeit erreicht, wobei noch darauf geachtet werden muß, daß Druckspitzen vermieden werden. Das Einführen des in der Vorplastifizierungskammer behandelten Kunststoffs mittels der bekanntlich sehr langsam arbeitenden Förderschnecke verläuft schon mit sehr geringer Geschwindigkeit. Wenn sich die für einen Ausstoß bemessene Kunststoffmenge im Spritzzylinder befindet, muß der Umlauf der Förderschnecke abgeschaltet werden, bis der Ausstoß vollzogen ist. In these known devices, only one is proportionate low feed speed achieved, whereby care must still be taken that pressure peaks are avoided. The introduction of the in the pre-plasticization chamber treated plastic by means of the known very slow working screw conveyor runs at a very low speed. If the for an emission measured amount of plastic is in the injection cylinder, the circulation of the screw conveyor must switched off until the discharge is complete.

Dies ergibt in dem weiteren Nachschub von neuem Kunststoff ebenfalls eine Unterbrechung. Ferner erfolgt das Einspritzen in die Form durch eine verhältnismäßig enge Düse, wobei die Gefahr besteht, daß beim Aufbringen hoher Drücke, um wenigstens etwas die Zuführungsgeschwindigkeit zu erhöhen, die Düse von der Form abgehoben wird. Auch dieser Umstand wirkt sich somit auf eine Verminderung der Zuführungsgeschwindigkeit aus.This also results in the further replenishment of new plastic a break. Furthermore, the injection into the mold takes place through a relatively narrow nozzle, with the risk that when high pressures are applied to at least slightly increasing the feed speed, the nozzle is lifted from the mold will. This fact also has the effect of reducing the feed speed the end.

Schließlich kommt im gleichen Sinne wirkend hinzu, daß der im Spritzzylinder der bekannten Einrichtungen befindliche Kunststoff bei einem Arbeitshub nicht vollständig ausgestoßen wird. In der Zeit zwischen zwei Arbeitshüben vermindert sich jedoch die Temperatur der Restmenge etwas, diese wird zäher, so daß ein entsprechend höherer Druck beim nachfolgenden Hub und eine gewisse Zeitspanne erforderlich ist, um die Temperatur der Restmenge wieder zu erhöhen. Wird andererseits die Restmenge tropfenartig ausgestoßen, so müssen Ungleichmäßigkeiten im Erzeugnis in Kauf genommen werden. Finally, the fact that the one in the injection cylinder also acts in the same way of the known devices located plastic not completely during a working stroke is expelled. However, it decreases in the time between two working strokes the temperature of the remaining quantity somewhat, this becomes tougher, so that a correspondingly higher one Pressure on the subsequent stroke and a certain amount of time is required to complete the Increase the temperature of the remaining quantity again. On the other hand, the remaining amount becomes drop-like ejected, irregularities in the product must be accepted.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bei einer Spritzgußmaschine der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Spritzzylinder, der Vertikal angeordnet und von unten nach oben arbeitet, bewegbar im Maschinengestell gelagert ist und ohne Einschaltung einer Düse unmittelbar in die Spritzgießform mündet. Der Spritzzylinder ist an die Gießform dabei mittels mehrerer an den hydraulischen Zylinder für den Spritzkolben angreifender hydraulischer Druckvorrichtungen anpreßbar. In order to avoid these disadvantages, is in an injection molding machine the type mentioned according to the invention provided that the injection cylinder, the Arranged vertically and works from bottom to top, movable in the machine frame is stored and without switching on a nozzle directly into the injection mold flows out. The injection cylinder is attached to the mold by means of several hydraulic ones Cylinder for hydraulic pressure devices attacking the injection piston can be pressed on.

Hierdurch wird eine einfache und ohne Düse arbeitende Spritzgußmaschine geschaffen, die mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit laufen kann, bei der kaum Wärmeverluste und keine Entplastifizierungsbereiche vor der Einspritzstelle eintreten. Ferner ist ein schneller Formenwechsel möglich, und es stellen sich keine Dichtungsschwierigkeiten ein. Schließlich kann die Vorrichtung für verschiedene Formenarten ohne Umbauten verwendet werden. This creates a simple injection molding machine that operates without a nozzle created that can run at high operating speed when hardly any heat losses and no deplasticization areas occur in front of the injection point. Further a quick mold change is possible and there are no sealing difficulties a. Finally, the device can be used for different types of molds without any modifications be used.

Darüber hinaus ist noch zu erwähnen, daß die Maschine in der Hauptsache zum Verarbeiten von Hart-PVC, das eine hohe Viskosität aufweist, verwendbar ist. Bei bekannten Maschinen, die diesen Kunststoff verarbeiten, müssen die Einbauten und sonstigen Zubehörteile der Einspritzkammer sehr große Abmessungen und damit ein großes Gewicht haben, um den hierbei auftretenden übermäßig hohen Drücken zu entsprechen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Abmessungen und Gewichte auf Grund der neuartigen Anordnung geringer gehalten werden, wo noch hinzukommt, daß die bewegliche Kammer durch die Druckvorrichtungen abgestützt wird. Die neuartige Anordnung erleichtert in hohem Maße das Einstellen der Formplatten. In addition, it should be mentioned that the machine in the main for processing rigid PVC, which has a high viscosity, can be used. In known machines that process this plastic, the internals and other accessories of the injection chamber very large dimensions and thus have a great weight to withstand the excessively high pressures involved correspond. In the device according to the invention, the dimensions and weights due to the new arrangement are kept lower, where there is also, that the movable chamber is supported by the pressure devices. The novel Arrangement greatly facilitates the adjustment of the mold plates.

Wenn auch, wie erwähnt, die Maschine zur Verarbeitung von Hart-PVC gut geeignet ist, so kann sie selbstverständlich mit gleichem Erfolg auch für Kunststoffe geringerer Viskosität verwendet werden. Even if, as mentioned, the machine for processing rigid PVC is well suited, it can of course also be used with the same success for plastics lower viscosity can be used.

Durch die neuartige Ausführungsform wird außerdem das Austreten von Kunststoff aus dem Zylinder verhindert.The novel embodiment also prevents the leakage of Prevents plastic from coming out of the cylinder.

In Ergänzung des Hauptgedankens der Erfindung kann der Spritzzylinder in dem Maschinengestell in Schienen verschiebbar und seitlich versetzbar angeordnet und durch eine feststehende Formträgerplatte hindurchgeführt werden. Schließlich kann er mittels eines an beiden Enden -gelenkig angeschlossenen Kanals mit der Vorplastifizierungskammer verbunden sein. In addition to the main idea of the invention, the injection cylinder in the machine frame in Slidable and laterally displaceable rails arranged and passed through a fixed mold carrier plate. Finally, it can be articulated by means of a duct that is articulated at both ends be connected to the pre-plasticization chamber.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten Spritzzylinders dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt~ durch die Spritzvorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 eine Seitenansicht hierzu. In the drawing, an embodiment is one according to the invention trained injection cylinder shown, namely Fig. 1 shows a vertical Section through the spray device according to the invention and FIG. 2 is a side view For this.

Der Spritzzylinder 10, dem der Kunststoff aus der mit Heizelementen 4 und einer Plastifizierungs- und Förderschnecke 5 versehenen Vorplastifizierungskammer 3 zugeführt- wird, ist auf dem Maschinengestell 6 gelagert, und zwar auf waagerechten Gleitschienen bzw. Führungen 6 a, so daß er auf dem Gestell 6 längsbewegt werden kann. Das Gestell 6 trägt Säulen 7, die mit Muttern 8 auf dem Rahmen befestigt sind. Die Säulen tragen an ihren unteren Enden eine feste Formträgerplatte 9 und an ihren oberen Enden eine nicht dargestellte sogenannte Vorfüllvorrichtung bekannter Konstruktion mit einer beweglichen Formplatte, einem hydraulischen Stempel, einem Hebestempel und einem Ventil zur Steuerung der beweglichen Formplatte. The injection cylinder 10, which the plastic is made of with heating elements 4 and a plasticizing and conveyor screw 5 provided pre-plasticizing chamber 3 is supplied, is stored on the machine frame 6, on the horizontal Slides or guides 6 a, so that it can be moved longitudinally on the frame 6 can. The frame 6 carries columns 7 which are fastened with nuts 8 on the frame. The columns carry a fixed mold support plate 9 at their lower ends and at their upper ends of a so-called pre-filling device of known construction, not shown with a movable mold plate, a hydraulic ram, a lifting ram and a valve for controlling the movable platen.

Um den Spritzzylinder 10 herum liegen Heizelemente 11, um den thermoplastischen Kunststoff vor der Einspritzung in die Form genügend plastifiziert zu erhalten. Am oberen Ende des Spritzzylinders ist eine Einspritzöffnung 10a vorgesehen, die dicht an der Einlaßöffnung 22 der Form 23 anliegt. Around the injection cylinder 10 there are heating elements 11, around the thermoplastic Plastic to get sufficiently plasticized before injection into the mold. At the upper end of the injection cylinder, an injection opening 10a is provided which closely rests against the inlet opening 22 of the mold 23.

Am unteren Ende des Spritzzylinders ist eine seitliche Öffnung 12 vorgesehen, durch die der thermoplastische Kunsstoff von der Vorpiastifizierkammer 3 eingeführt wird. Ein Leitungsstück 13, um das herum ebenfalls Heizelemente 13 a angeordnet sind, verbindet die Öffnung 12 mit der Auslaßdüse 3 a der Vorplastifizierkammer 3. Dieses Leitungsstück 13 ist mit der Düse 3 a und der Öffnung 12 dicht und gelenkig verbunden, indem die Enden der Leitung 13 kugelig ausgebildet sind und an entsprechenden kugeligen Flächen der Wandung des Zylinders 10 bzw. der Auslaßdüse 3 a anliegen. Somit wird bei geringfügiger senkrechter Bewegung des Spritzzylinders gegenüber der Vorplastiflziervorrichtung das Leitungsstück 13 nicht beschädigt, bzw. es werden keine unerwünschten Kräfte übertragen.At the lower end of the injection cylinder is a side opening 12 provided, through which the thermoplastic plastic from the preplasticizing chamber 3 is introduced. A line piece 13, around which heating elements 13 a are arranged, connects the opening 12 with the outlet nozzle 3 a of the pre-plasticizing chamber 3. This line piece 13 is sealed and articulated with the nozzle 3 a and the opening 12 connected by the ends of the line 13 are spherical and at corresponding spherical surfaces of the wall of the cylinder 10 and the outlet nozzle 3 a rest. Thus, with a slight vertical movement of the injection cylinder opposite the Vorplastiflziervorrichtung the line piece 13 is not damaged, or it will do not transmit unwanted forces.

Im Spritzzylinder 10 gleitet der Spritzkolben 14, der über eine Kupplung 15 an die Kolbenstange 16 eines im Zylinder 18 bewegbaren hydraulischen Kolbeins 17 angeschlossen ist. Der Zylinder 18 ist an dem unteren Gehäuseteil 19 befestigt, an den oben der Spritzzylinder 10 angeschlossen ist. In the injection cylinder 10, the injection piston 14 slides via a coupling 15 to the piston rod 16 of a hydraulic piston leg movable in the cylinder 18 17 is connected. The cylinder 18 is attached to the lower housing part 19, to which the injection cylinder 10 is connected at the top.

Seitwärts von dem Zylinder 18 sind zwei Ausgleichszylinder20, 21 mit Kolben20a, 21 a vorgesehen, und die Kolbenstangen 20 b, 21 b dieser Kolben sind fest mit dem Zylinder 18 verbunden. Der Zylinderl8 und die beiden Ausgleichszylinder 20, 21 weisen Öffnungen 18 a, 20 c, 21 c auf, an die nicht dargestellte Leitungen des hydraulischen Systems der Vorplastifiziervorrichtung angeschlossen sind. Der Zylinder 18 betätigt den Spritzkolben 14, und die Ausgleichszylinder nehmen den während des Einspntzhubes auf den Spritzkolben 14 ausgeübten Gegendruck auf und halten weiterhin den Spritzzylinder 10 dicht gegen die Öffnung 22 der Form. To the side of the cylinder 18 are two compensating cylinders 20, 21 provided with piston 20a, 21 a, and the piston rods 20 b, 21 b of these pistons firmly connected to the cylinder 18. The cylinder l8 and the two compensating cylinders 20, 21 have openings 18 a, 20 c, 21 c, on the lines, not shown of the hydraulic system of the preplasticizing device are connected. Of the Cylinder 18 actuates the injection piston 14, and the compensating cylinders take the back pressure exerted on the injection piston 14 during the injection stroke and continue to hold the injection cylinder 10 tightly against the opening 22 of the mold.

Die hydraulische Anlage der Vorplastifiziervorrichtung, die Anordnung der hydraulischen Zylinder 18, 20, 21 sowie die Vorfülleinrichtung und die elektrischen Steuervorrichtungen, die die erforderliche Zeitfolge einhalten, sind nicht Gegenstand der Erfindung und werden deshalb nicht im einzelnen beschrieben. Jedes geeignete und in der Technik bekannte System kann hierfür Anwendung finden. Die die Vorplastifiziervorrichtung betreibende Pumpe wird gleichzeitig zur Betätigung des Zylinders 18 benutzt, es ist aber notwendig, noch eine zusätzliche Pumpe anzuordnen, um den Spritzkolben 14 schnell und unter hohem Druck zu betätigen. The hydraulic system of the preplasticizing device, the arrangement the hydraulic cylinders 18, 20, 21 as well as the pre-filling device and the electrical Control devices that adhere to the required time sequence are not an issue of the invention and are therefore not described in detail. Any suitable and systems known in the art can be used for this. The preplasticizer operating pump is used at the same time to operate the cylinder 18, it but it is necessary to arrange an additional pump around the injection plunger 14 can be operated quickly and under high pressure.

Der Betriebsvorgang ist nun wie folgt: Wenn der Spritzkolben 14 sich im oberen Teil des Einspritzhubes befindet, ist die Form offen, und beide Pumpen laufen leer.-Die Form wird dann durch das Vorfüllsystem geschlossen, und dabei werden Schaltvorrichtungen betätigt, durch die der Spritzkolben 14 in seine untere Lage bewegt und dabei die Öffnung 12 freigelegt wird. Beim Niedergang des Spritzkolbens wird ein Schalter24 betätigt, der die Pumpe der Vorplastifiziervorrichtung in Gang setzt, womit also der thermoplastische Kunststoff von der Vorplastifizierungskammer 3 in den SpritzzylinderlO gefördert wird. The operating process is now as follows: When the injection plunger 14 is is in the upper part of the injection stroke, the mold is open and both pumps run empty.-The mold is then closed by the pre-filling system, and thereby become Switching devices operated by which the injection piston 14 in its lower position moved and thereby the opening 12 is exposed. When the injection piston descends a switch 24 is actuated, which starts the pump of the preplasticizing device sets, so that the thermoplastic plastic from the pre-plasticization chamber 3 is promoted in the injection cylinder 10.

Sodann wird die zusätzliche Pumpe in Betrieb gesetzt, und beide Pumpen wirken auf den Zylinder 18, so daß der Spritzkolben 14 thermoplastischen Kunststoff aus dem Spritzzylinder 10 in die Form einbringt.Then the additional pump is put into operation, and both pumps act on the cylinder 18, so that the injection piston 14 is thermoplastic material introduces from the injection cylinder 10 into the mold.

Gleichzeitig werden die Zylinder 20, 21 unter Druck gesetzt, so daß sie den auf den Spritzkolben 14 ausgeübten Gegendruck ausgleichen.At the same time the cylinders 20, 21 are pressurized so that they compensate for the counterpressure exerted on the injection plunger 14.

Nachdem der plastifizierte Kunststoff in die Form eingespritzt ist, wird durch nur eine Pumpe der hohe Druck auf den Spritzkolben 14 während der Nachdruck- und Abkühlperiode aufrechterhalten, während die andere Pumpe, die den hydraulischen Motor der Vorplastiiiziervorrichtung antreibt, sich selbsttätig ausschaltet, wenn eine bestimmte Kunststoffmenge vorplastifiziert ist. After the plasticized plastic is injected into the mold, the high pressure on the injection plunger 14 during the holding pressure and cooling period maintained while the other pump, the hydraulic Motor of the preplasticizer drives, switches off automatically when a certain amount of plastic is preplasticized.

Nach Beendigung der Abkühlungsperiode bewegt sich der Spritzkolben 14 zurück, und die Form öffnet sich wieder. After the cooling period has ended, the injection plunger moves 14 back and the mold will open again.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat die feste Formträgerplatte 9 außer der mittleren Öffnung 26 eine außermittige Öffnung 25, um in Formen 23 spritzen zu können, die keine zentrale Öffnung 22 aufweisen. Zu diesem Zweck ist der Spritzzylinder 10 nicht nur waagerecht auf den Führungen 6 a bewegbar, sondern mit ihren dazugehörigen Teilen auch in senkrechter Richtung bewegbar. Der Spritzzylinder 10 kann also aus der Öffnung 26 herausgeführt und in die Öffnung 25 eingeführt werden. According to a further feature of the invention, the fixed mold support plate has 9 in addition to the central opening 26, an eccentric opening 25 to inject molds 23 that do not have a central opening 22. The injection cylinder is used for this purpose 10 not only horizontally movable on the guides 6 a, but with their associated Parts can also be moved in a vertical direction. The injection cylinder 10 can so from the opening 26 and introduced into the opening 25.

In seiner oberen Lage wird der Spritzzylinder durch einen Anschlag 27 gehalten. Bei einem Wechsel wird der Anschlag 27 gelöst, der Spritzzylinder 10 entgegen der Wirkung der Zylinder 20, 21 nach unten bewegt, bis sein oberes Ende unter der Fläche der Formträgerplatte 9 liegt. Dann wird die Formträgerplatte 9 angehoben, der Spritzzylinder auf den Schienen 6 a in waagerechter Richtung so weit bewegt, bis er unter der Öffnung 25 liegt, darauf wird die Formträgerplatte 9 wieder nach unten bewegt. Dann wird unter dem Druck der Zylinder20, 21 der Spritzzylinder 10 wieder in Betriebsstellung gebracht. Auch die Vorplastifiziervorrichtung, die durch die Leitung 13 mit dem Spritzzylinder 10 verbunden ist, ist auf einer Gleitbahn in waagerechter Richtung bewegbar und wird mit dem Spritzzylinder entsprechend in waagerechter Richtung fortbewegt. Es kann aber auch die Vorplastifiziervorrichtung in ihrer ursprung lichen Lage verbleiben und das Leitungsstück 13 durch ein entsprechend kürzeres Leitungsstück ersetzt werden.In its upper position, the injection cylinder is secured by a stop 27 held. When changing, the stop 27 is released, the injection cylinder 10 against the action of the cylinder 20, 21 moves down until its upper end lies under the surface of the mold carrier plate 9. Then the mold carrier plate 9 raised, the injection cylinder on the rails 6 a in the horizontal direction so far moved until it is under the opening 25, then the mold carrier plate 9 is again moved down. Then, under the pressure, the cylinder 20, 21 becomes the injection cylinder 10 brought back into operating position. Also the preplasticizer that is connected by the line 13 to the injection cylinder 10, is on one Slideway can be moved in the horizontal direction and is adjusted accordingly with the injection cylinder moved in a horizontal direction. But it can also be the preplasticizing device Remain in their original position and the line piece 13 by a corresponding shorter length of pipe can be replaced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Injection cylinder for a plastic injection molding machine, the one hydraulically for conveying the plasticized plastic into the injection mold contains actuated piston and which the plastic from a screw conveyor containing preplasticizing chamber is supplied, characterized in that the vertical injection cylinder (10) working from bottom to top, movable in the machine frame (6) is stored, without switching on a nozzle directly into the injection mold (23) opens and to this by means of several on the hydraulic cylinder (18) for the Injection pistons (14) attacking hydraulic pressure devices (20, 20a, 21, 21a) is compressible.

2. Injection cylinder according to claim 1, characterized in that it (10) in the machine frame (6) Slidable and laterally displaceable in rails (6 a) is arranged.

3. Injection cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that that it (10) is passed through a fixed mold carrier plate (9).

4. Injection cylinder according to claim 3, characterized in that the Mold carrier plate (9) contains several openings (25, 26) through which the injection cylinder (10) can optionally be passed through.

5. Injection cylinder according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it (10) is hingedly connected at both ends by means of a Channel (13) is connected to the pre-plasticization chamber (3).

Considered publications: German patent application H 2968 X / 39 a (published November 13, 1952); U.S. Patent Nos. 2351774, 2359 840, 2,485,523, 2,705,343; French Patent No. 1 121 315; Patent specification No. 6262 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation Germany; "Kunststoffe" magazine, 1953, pp. 401 and 402.