DE1133880B

DE1133880B - Injection head for injection molding machines

Info

Publication number: DE1133880B
Application number: DEE20140A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Thilenius; Walter Bovensmann
Original assignee: Eckert and Ziegler GmbH
Current assignee: Eckert and Ziegler GmbH
Priority date: 1960-11-05
Filing date: 1960-11-05
Publication date: 1962-07-26
Also published as: GB911184A

Description

Spritzkopf für Spritzgießmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einer Schnecke zur Plastizierung und Förderung des Kunststoffes, ;die zur Füllung des Formwerkzeugs in axialer Richtung verschiebbar ist.Injection head for injection molding machines The invention relates to an injection head for injection molding machines for processing thermoplastics with a screw for plasticizing and conveying the plastic, the one for filling of the mold is displaceable in the axial direction.

Es sind Spritzgießmaschinen mit Schneckenplastizierung bekannt, bei denen der nach dem Plastiziervorgang in dem Spritzzylinder vor der Schnecke stehende Kunststoff durch axiales Verschieben der Schnecke in das Formwerkzeug gepreßt wird, wonach die Schnecke in der vorderen Totpunktlage verharrt und einen Nachdruck erzeugt. Injection molding machines with screw plasticization are known those standing in front of the screw in the injection cylinder after the plasticizing process Plastic is pressed into the mold by moving the screw axially, after which the screw remains in the front dead center position and generates a holding pressure.

Es sind weiterhin Spritzgießmaschinen bekannt, bei denen der Kunststoff durch den Plastiziervorgang in einen besonderen Zylinder gedrückt wird und diesen füllt. Anschließend wird der plastizierte Kunststoff in der Regel durch einen zur Schnecke im Winkel stehenden Kolben in das Formwcrkzeug gepreßt. Injection molding machines are also known in which the plastic is pressed into a special cylinder by the plasticizing process and this fills. Then the plasticized plastic is usually through a to The screw is pressed into the mold at an angle.

Ferner sind Maschinen der letztgenannten Art bekanne bei denen die Füllung des Spritzzylinders nicht nur durch den Umlauf der Schnecke, sondern auch durch die axiale Verschiebung derselben -erfolgt. Bei diesem Vorgang wird während der Plastizierung die Schnecke zurückgedrückt und dann wieder vorgeschoben. Furthermore, machines of the latter type are known where the The injection cylinder is filled not only by the rotation of the screw, but also by the axial displacement of the same. During this process, during the screw is pushed back and then pushed forward again.

Bei diesen bekannten Maschinen ist es nicht möglich, schon während der Nachdruclczeit den Plastizierungsvorgang der Schnecke beginnen zu lassen. Zur Verminderung dieses Nachteils sind Spritzgießmaschinen mit Schneckenplastizierung und gesonderten Einspritzzylindern vorgeschlagen worden, bei denen die Massezuführungen zwischen Schnecke und Spritzzylinder und zwischen Spritzzylinder und Spritzdüse mit je einem Ventil versehen sind. Dabei wird der plastizierte Kunststoff in dem Spritzzylinder mittels eines Kolbens in das Formwerkzeug gepreßt. Anschließend wird das Ventil in der Zuführung zwischen Schnecke und Spritzzylinder wieder geschlossen, damit sofort ein neuer Plastiziervorgang beginnen kann, wobei die Schnecke sich dreht und zurückgedrückt wird. Nach dem Spritzvorgang und beendeter Plastizierung wird das Ventil der Zuführung zwischen Spritzzylinder und Spritzdüse geschlossen und das Ventil zwischen Spritzzylinder und Schnecke geöffnet. With these known machines it is not possible to do it while The plasticizing process of the screw can begin after the reprinting time. To the Injection molding machines with screw plasticization reduce this disadvantage and separate injection cylinders have been proposed in which the ground feeds between screw and injection cylinder and between injection cylinder and injection nozzle are each provided with a valve. The plasticized plastic is in the Injection cylinder pressed into the mold by means of a piston. Then will the valve in the feed between the screw and the injection cylinder is closed again, so that a new plasticizing process can begin immediately, whereby the screw itself turns and is pushed back. After the spraying process and finished plasticizing the supply valve between the injection cylinder and the injection nozzle is closed and the valve between the injection cylinder and the screw is opened.

Durch axiales Verschieben der Schnecke wird dann der Spritzzylinder wieder gefüllt, und ein neuer Spritzvorgang kann eingeleitet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Spritzkolben nicht nur die Aufgabe hat, den Kunststoff in das Formwerkzeug zu pressen, sondern auch den Druck nach der Einpressung aufrechtzuerhalten, d. h. den sogenannten Nachdruck zu erzeugen. Es ist mit Hilfe dieser bekannten Maschine möglich, durch den gleichzeitigen Ablauf beider Vor-0änge - Spritzen und Plastizieren - Zeit einzusparen. Die für den Nachdruck erforderliche Zeit kann insbesondere bei dickwandigen Formstücken einen sehr wesentlichen Anteil an dem zeitlichen Ablauf des Arbeitszyklus haben.The injection cylinder is then created by moving the screw axially refilled and a new injection process can be initiated. It is to take into account that the injection plunger does not only have the task of the plastic to press into the mold, but also to maintain the pressure after the press-fit, d. H. to create the so-called reprint. It is with the help of this well known machine possible, due to the simultaneous running of both processes - injection and plasticizing - time to save. The time required for reprinting can be particularly high in the case of thick-walled ones Fittings play a very important role in the timing of the work cycle to have.

Diese bekannte Spritzgießmaschine weist jedoch den Nachteil auf, daß der thermoplastische Kunststoff durch die winklige Anordnung des Spritzzylinders mehrfach umgelenkt wird und die gesondert gesteuerten Ventile durch ihre materialhaltenden toten Ecken Anlaß zu Verbrennungen und -Erhitzung geben, zumal die meisten Thermoplaste verhältnismäßig empfindlich gegen solche Einwirkungen sind. However, this known injection molding machine has the disadvantage that the thermoplastic material through the angled arrangement of the injection cylinder is deflected several times and the separately controlled valves by their material holding dead corners give rise to burns and overheating, especially since most thermoplastics are relatively sensitive to such influences.

Außerdem ist ein erheblicher Aufwand an Bauteilen und Steuerungsmitteln erforderlich.In addition, there is a considerable expense in terms of components and control means necessary.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß zwischen dem Sammelraum vor der Schnecke und der Mündung der Einspritzdüse und koaxial zur Schnecke ein Druckzylinder mit einem unabhängig von der Schnecke, vorzugsweise hydraulisch angetriebenen Nachdruckkolben angeordnet und der Druckzylinder über Massezuführungskanäle mit dem Sammelraum vor der Schnecke verbunden ist und daß die Austrittsöffnungen der Massezuführungskanäle im Druckzylinder derart angeordnet sind, daß sie bei Eintreten des Nachdruckkolbens von diesem verschließbar sind. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der Nachdruck auf die Masse während des Plastizierens durch einen einzigen gesonderten kleinen Kolben aufrechterhalten wird und besondere Ventile und Abdichtungsmittel für die Steuerung des Spritz- und Plastiziervorgangs entbehrlich sind. Es wird eine einfache7 selbsttätige Steuerung ermöglicht. These disadvantages are eliminated according to the invention in that between the plenum in front of the screw and the mouth of the injection nozzle and coaxially to the screw a pressure cylinder with an independent of the screw, preferably arranged hydraulically driven pressure piston and the pressure cylinder over Mass supply channels are connected to the collecting space in front of the screw and that the outlet openings of the mass supply channels in the printing cylinder are arranged in this way are that they can be closed by this when the pressure piston enters. This has the advantage that the emphasis on the mass during plasticizing is maintained by a single separate small piston and special Valves and sealing means for the control of the injection and plasticizing process are dispensable. Simple7 automatic control is made possible.

Der Druckkolben kann sehr klein gehalten werden, da von ihm nur das für den Nachdruck erforderliche Volumen aufgebracht werden muß, das nicht größer zu sein braucht, als es zur Kompensation der Schwindung des Kunststoffs im Formwerkzeug erforderlich ist.The plunger can be kept very small, as only that required for reprint Volume must be applied, which does not need to be larger than it is to compensate for the shrinkage of the plastic is required in the molding tool.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eine weitere Vereinfachung des Spritzkopfes dadurch erreicht, daß der Druckzylinder als ein Teil der Einspritzdüse ausgebildet ist. According to one embodiment of the invention is a further simplification of the spray head achieved in that the pressure cylinder as a part of the injection nozzle is trained.

Vorteilhaft sind die Massezuführungskanäle parallel und konzentrisch zur Achse der Schnecke und des Druckzylinders geführt. Dadurch wird der Vorteil gewonnen, daß der plastizierte Kunststoff in gerader Richtung ohne winklige Umlenkungen in das Formwerkzeug gepreßt wird. Tote Ecken sind dadurch ganz vermieden, mögliche Rückstände können sich nur kurzzeitig anlagern, da sie beim nächsten Spritzvorgang wieder fortgespült werden. The ground supply channels are advantageously parallel and concentric led to the axis of the screw and the pressure cylinder. This will give the benefit won that the plasticized plastic in a straight direction without angular deflections is pressed into the mold. Dead corners are completely avoided, possible Residues can only accumulate for a short time as they will be deposited during the next spraying process be washed away again.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des nach der Erfindung ausgebildeten Spritzkopfes schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Schnittansicht des Spritzkopfes entlang der Linie A-A in Fig. 3 während des Plastizierens, Fig. 2 eine Schnittansicht des Spritzkopfes entlang der Linie A-A in Fig. 3 während des Einspritzens, Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 2. In the drawing is an embodiment of the according to the invention trained spray head shown schematically. 1 shows a sectional view of the extrusion head along the line A-A in Fig. 3 during plasticizing, Fig. 2 is a sectional view of the spray head along the line A-A in FIG. 3 during the Injection, FIG. 3 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 2.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist der Spritzkopf eine Schneckel auf. Der Sammelraum2 vor der Schneckel steht über im Kopfteil 5 vorgesehene Massezuführungskanäle3 mit dem Druckzylinder 4 durch Öffnungen 8 in Verbindung. Die Massezuführungskanäle 3 sind parallel und konzentrisch zur Achse der Schnecke und des Druckzylinders geführt (Fig. 3). According to FIGS. 1 and 2, the spray head has a screw. The collecting room 2 in front of the screw is provided via mass feed channels 3 provided in the head part 5 the pressure cylinder 4 through openings 8 in connection. The ground supply channels 3 are parallel and concentric to the axis of the screw and the pressure cylinder (Fig. 3).

Der Druckzylinder4 ist als ein Teil der Einspritzdüse 6 ausgebildet, die zur leichten Auswechslung mittels Gewinde 7 im Kopfteil 5 eingesetzt ist. Im Druckzylinder 4 gleitend angeordnet ist der Nachdruckkolben 9, der im Kopfteil 5 geführt ist und vorzugsweise mittels eines hydraulischen Hohlkolbens 10 angetrieben wird. Die Öffnungen 8 der Massezuführungskanäle 3 sind am Druckzylinder 4 derart angeordnet, daß sie beim Eintreten des Nachdruckkolbens 9 in den Druckzylinder 4 geschlossen werden.The pressure cylinder 4 is designed as a part of the injection nozzle 6, which is inserted in the head part 5 by means of a thread 7 for easy replacement. in the The pressure cylinder 4 is slidably arranged, the back pressure piston 9, which is in the head part 5 is guided and preferably driven by means of a hydraulic hollow piston 10 will. The openings 8 of the mass supply channels 3 are in this way on the printing cylinder 4 arranged that when the pressure piston 9 enters the pressure cylinder 4 getting closed.

Die Wirkungsweise des Spritzkopfes nach der Erfindung ist folgende: Ist der Nachdruckkolben 9 aus dem Druckzylinder 4 herausgezogen (Fig. 2), so liegen die Öffnungen 8 frei, und der Spritzvorgang vollzieht sich in der üblichen Art, indem der Kunststoff aus dem Sammelraum 2 durch axiales Verschieben der Schnecke 1 in Richtung zur Düse 6 über die Massezuführungskanäle und den Druckzylinder 4 in das Formwerkzeug gepreßt wird. Danach wird der Nachdruckkolben 9 mittels des hydraulischen Hohlkolbens 10 oder durch andere mechanische Mittel in den Druckzylinder 4 eingeführt, schließt dabei die Öffnungen 8 und hält den Druckzylinder und das Formwerkzeug unter dem erforderlichen Nachdruck (Fig. 1). The mode of operation of the spray head according to the invention is as follows: If the pressure piston 9 is pulled out of the pressure cylinder 4 (Fig. 2), so are the Openings 8 free, and the injection process takes place in the usual way by the plastic from the collecting space 2 by axially moving the screw 1 in Direction to the nozzle 6 via the mass feed channels and the pressure cylinder 4 into the Mold is pressed. Then the pressure piston 9 by means of the hydraulic Hollow piston 10 or introduced into the pressure cylinder 4 by other mechanical means, closes the openings 8 and holds the pressure cylinder and the mold below the necessary reprint (Fig. 1).

Nach dem Schließen der Öffnungen 8 kann sogleich der nächste Plastiziervorgang beginnen, ohne Rücksicht auf die Dauer des aufrechtzuerhaltenden Nachdruckes. Ist der Spritzvorgang beendet, d. h. braucht der Nachdruck nicht mehr erhalten zu werden, wird der Nachdruckkolben 9 zurückbewegt, wodurch die Öffnungen 8 wieder freigegeben werden und ein neuer Spritzvorgang ausgeführt werden kann.After the openings 8 have been closed, the next plasticizing process can take place immediately begin regardless of the duration of the reprint to be maintained. is the injection process ends, d. H. the reprint no longer needs to be preserved, the pressure piston 9 is moved back, whereby the openings 8 are released again and a new injection process can be carried out.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Injection head for injection molding machines for processing thermoplastic plastics with a screw for plasticizing and conveying the plastics, which are displaceable in the axial direction for filling the mold is, characterized in that between the collecting space (2) in front of the screw and the mouth of the injection nozzle (6) and coaxial to the screw (l) a pressure cylinder (4) with an independently of the screw, preferably hydraulically driven sewing pressure piston (9) arranged and the pressure cylinder via mass supply channels (3) with the collecting space (2) is connected in front of the screw and that the outlet opening (8) of the mass feed channels are arranged in the pressure cylinder in such a way that when the pressure piston enters can be closed by this.

2. Injection head according to claim 1, characterized in that the pressure cylinder (4) is designed as part of the injection nozzle (6).

3. Injection head according to claim 1 or 2, characterized in that the mass feed channels (3) parallel and concentric to the axis of the screw (1) and the pressure cylinder (4) are guided.