DE1261309B - Spritzeinheit fuer eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B29f

Deutsche Kl.: 39 a4-1/02

Nummer: 1261309

Aktenzeichen: A 47395 X/39 a4

Anmeldetag: 22. Oktober 1964

Auslegetag: 15. Februar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Förderschnecke durch zwei auf den axial unbeweglichen Trägerholmen der Spritzeinheit koaxial angeordnete Hydraulikvorrichtungen axial verschiebbar ist, wobei deren Druckzylinder mit der Förderschnecke und deren beidseitig beaufschlagbare Kolben mit den Trägerholmen fest verbunden sind.

Die an sich bekannten Spritzeinheiten dieser Art zeichnen sich durch eine geringe Baulänge aus (deutsches Gebrauchsmuster 1 851773).

Spritzeinheiten, bei welchen der Spritzzylinder über Trägerholme formschlüssig mit einem in der Spritzachse liegenden zentralen Hydraulikzylinder verbunden ist, sind ebenfalls an sich bekannt. Bei diesen Einheiten läuft die Kolbenstange des im zentralen Hydraulikzylinder geführten Kolbens in den Spritzkolben aus.

Auf den Trägerholmen sitzen konzentrisch zu diesen angeordnete Kolben fest auf, die in stationären Hyydraulikzylindern geführt sind. Das aus den stationären Zylindern und den auf den Trägerholmen sitzenden Kolben bestehende Hydraulikantriebssystem dient ausschließlich dem Auf- und Absetzen der Spritzeinheit auf die Gießform.

Demgegenüber liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, bei einer Spritzeinheit der eingangs genannten Gattung das hydraulische Antriebsund Steuersystem so auszubilden, daß bei einem Höchstmaß an Führungsgenauigkeit ohne Verkantungstendenz und bei verbesserten Bedingungen für eine Serienfertigung erhöhte Stau- und Spritzdrücke erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch in der Trägerbrücke des Spritzzylinders zwei symmetrisch zur Spritzzylinderachse koaxial zu den Trägerholmen verlaufende Staudruckzylinder angeordnet sind, deren axial bewegliche Kolben über außerhalb der Druckzylinder verlaufende Verbindungsglieder mittelbar mit der Förderschnecke verbunden sind.

Zweckmäßigerweise sind die mit der Trägerbrücke für die Förderschnecke verbundenen, nur einseitig beaufschlagbaren und einseitig aus ihren Zylindern ragenden Kolben der in der Trägerbrücke des Spritzzylinders angeordneten Druckzylinder gleitbar auf den stationären Trägerholmen gelagert.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Spritzeinheit in Seitenansicht,

Spritzeinheit für eine thermoplastische
Kunststoffe verarbeitende Spritzgießmaschine

Anmelder:

Arburg Maschinenfabrik Hehl & Söhne,

7291Loßburg

Als Erfinder benannt:
Karl Hehl, 7291 Loßburg

F i g. 2 die teilweise geschnittene Spritzeinheit gemäß F i g. 1 in Draufsicht und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der hydraulischen Einheiten im Rahmen der Spritzeinheit.
Die Spritzeinheit umfaßt einen mit Heizmanschetten und Verschlußdüse 13 versehenen Spritzzylinder 12. Im Spritzzylinder befindet sich eine axial verschiebbare Förderschnecke 31, die mit einem eigenen Rotationsantrieb 10 eine bauliche Einheit bildet. Spritzzylinder 12 und Förderschnecke 31 mit Rotationsantrieb 10 sind je mittels Trägerbrücken 11 und 9 auf einem gemeinsamen Holmenpaar 3', 4' unabhängig voneinander axial verschiebbar gelagert. Am rückseitigen Ende sind die Holme 3', 4' durch ein Verbindungsglied 5 miteinander formschlüssig verbunden. Die Hydraulikvorrichtung der Spritzeinheit umfaßt vier hydraulische Einheiten 1, 3; 2, 4; 11", 16; 11', 17, die sämlich von der gleichen Druckquelle beschickt sind. Mit diesen vier Einheiten wird sowohl das zeitgerechte Auf- und Absetzen der Spritzeinheit auf die bzw. von der Gießform als auch die axiale Relativbewegung zwischen Spritzzylinder 12 und Förderschnecke 31 gesteuert. Im Verlauf einer weiter unten noch näher beschriebenen Vorplastifizierung des für eine Einspritzung erforderlichen plastischen Materials entfernen sich Spritzzylinder und Förderschnecke voneinander, wobei der Staudruck, dem das vorzuplastifizierende Material unterliegt, mit Hilfe der Hydraulikvorrichtung bestimmt wird. Bei Einspritzen des vorplastifizierten Materials, in dessen Verlauf Spritzzylinder und Förderschnecke sich gegenseitig nähern, wirken alle vier hydraulischen Einheiten der Hydraulikvorrichtung der Spritzeinheit mit.
Zwei miteinander identische hydraulische Einheiten, die im folgenden als Staudruckzylinder bezeichnet werden, sind in der Trägerbrücke 11 des Einspritzzylinders 12 in symmetrischer Anordnung zur

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Spritzachse untergebracht. Die Kolben 16 und 17 auf den beiden Holmen des Trägerholmenpaares und dieser Staudruckzylinder liegen konzentrisch zu ihre konzentrische Anordnung zu denselben schafden Höhnen 3', 4' und sind von diesen durchdrun- fen die technischen Voraussetzungen für eine wegen. Dasselbe gilt für die zugehörigen Zylinder 11" sentliche kompendiösere Ausbildung und für eine und 11'. 5 bauliche Vereinfachung der Spritzeinheit; denn die Zwei weitere miteinander identische hydraulische Zylinder sämtlicher hydraulischer Einheiten sind nur Einheiten 1, 3; 2, 4 der Hydraulikvorrichtung sind mehr noch Bohrungen in den Trägerflügeln bereits ebenfalls in symmetrischer Anordnung zur Spritz- vorhandener Trägerbrücken, und die Trägerholme achse in der Trägerbrücke 9 der Förderschnecke 31 übernehmen die Aufgabe der üblichen Kolbenstangen untergebracht. Auch diese hydraulischen Einheiten io oder bilden Führungslager für die Kolben der hy-Iiegen konzentrisch zu den Höhnen 3', 4' und sind draulischen Einheiten. Die durch die Anordnung auf von diesen durchdrungen. Ihre Kolben 3, 4 sitzen den Höhnen gegebene symmetrische Anordnung der ortsunbeweglich auf den beiden Höhnen auf. hydraulischen Einheiten zur Spritzachse vermittelt Die Kolben 16 und 17 der Staudruckzylinder sind ein Höchstmaß an Führungsgenauigkeit und ein über Verbindungsstege 25 bis 28 mit den Zylin- 15 Mindestmaß an Verkantungstendenz für Spritzzylindern 1, 2 der in der Trägerbrücke 9 der Förder- der und deren Trägerbrücke sowie für Förderschnecke liegenden hydraulischen Einheiten 1, 3: schnecke und deren Trägerbrücke, wodurch optimale 2, 4 formschlüssig verbunden. Dabei setzen die Ver- Bedingungen für die nachstehend erläuterte hydraubindungsstege 25 bis 28 einenends an den flansch- lische Steuerung der Spritzeinheit geschaffen sind: artig verbreiterten Enden 15', 16' der Kolben 15,16 zo Durch Rotation der Förderschnecke 31 wird das und andererseits an flanschartigen Ansätzen 1', 2' Kunststoffgranulat aus dem Granulatbehälter über der Zylinder 1, 2 an. Die aufgezeigte formschlüssige den Einzugskanal 36 in den Spritzzylinder 12 geför-Verbindung hat zur Folge, daß unabhängig von dem dert. Im Spritzzylinder bildet sich vor der Förderjeweiligen Abstand zwischen Spritzzylinder einerseits schnecke ein mit plastischem Material gefüllter Vor- und Förderschnecke andererseits der Abstand zwi- 25 ratsraum von vorbestimmbarem Volumen. Nach Maßschen den Kolben 16,17 der Staudruckzylinder und gäbe der Auffüllung des Vorratsraumes bewegt sich den Zylindern 1, 2 der in der Trägerbrücke 9 unter- der Spritzzylinder 12 mitsamt seiner Trägerbrücke gebrachten hydraulischen Einheiten stets gleich 11 in Richtung der Spritzgußform; denn die rotiegroß ist. rende Förderschnecke steht axial still. Das sich vor Die zeitgerechte Beschickung der Zylinder der 30 der Förderschnecke ansammelnde plastische Mate-Hydraulikvorrichtung wird von einem elektromagne- rial unterliegt einem einstellbaren Staudruck; denn tischen Schieber 8 sichergestellt, der sich im Öltank _mit dem Spritzzylinder werden auch seine Stäudruck-(in Fig. 3 durch Strichelung angedeutet) befindet. zylindern' und 11" in Richtung zur Gießform be-Der Steuerschieber wird über einen Ölverteiler von wegt. Die Kolben 16 und 17 dieser Staudruckzylineiner Öldruckpumpe (nicht gezeichnet) beschickt. 35 der stehen indessen axial still, da sie mit den in Wie aus Fig. 3 ersichtlich, führt vom Ausgang A diesem Zeitpunkt stillstehenden Zylindern 1,2 der des Steuerschiebers 8 eine Leitung 7 über eine Dros- Trägerbrücke 9 formschlüssig verbunden sind. Vorsei 21 und ein Druckregelventil 22 in den vordersei- aussetzung für die zur Auffüllung des Vorratsraumes tigen Zylinderraum 32 der hydraulischen Einheit 1,3. vor der Förderschnecke erforderliche Vorwärtsbewe-Dieser Zylinderraum kommuniziert über die Ver- 40 gung des Spritzzylinders ist daher, daß das in den bindungsleitung T" mit dem vorderseitigen Zylinder- Zylinderräumen 14, 15 der Staudruckzylinder beraum zur hydraulischen Einheit 2, 4. Mit der Drossel findliche Öl über das Druckregelventil 19 im Lei-21 kann die Geschwindigkeit des Einspritzvorganges tungszweig 20' entweichen kann, was nach Maßgabe geregelt werden. Von den erwähnten Leitungen 7,7'" der Einstellung dieses Druckregelventils geschieht, ist eine Leitung 20, 20" abgezweigt, die über das 45 Hieraus folgt, daß der Staudruck im Spritzzylinder Rückschlagventil 24 in den Zylinderraum 14 des mit Hilfe des Druckregelventils 19 beliebig einstell-Staudruckzylinders 11", 16 führt. Dieser Zylinder- bar und am Manometer 18 ablesbar ist. Nach beraum 14 kommuniziert über eine Verbindungsleitung endeter Vorplastifizierung wird durch das Umsteuer-20'" mit dem Zylinderraum 15 des anderen Stau- ventil 8 der Zufluß des Druckmediums über die druckzylinders 11', 17. Vom Ausgang A des Steuer- 50 Druckleitung 7, 7", Ύ" zu den vorderseitigen Zylinschiebers 8 her werden also gleichzeitig sowohl die derräumen 31,32 der hydraulischen Einheiten 1,3; vorderseitigen Zylinderräume 31, 32 der in der 2, 4 freigegeben. Da die Druckleitung 7, 7', 7'" über Brücke 9 der Förderschnecke 31 untergebrachten hy- die Leitung 20, 20", 20"' mit den Zylinderräumen draulischen Einheiten als auch die Zylinderräume 14, 15 der Staudruckzylinder in Verbindung steht, 14, 15 der Staudruckzylinder beschickt. 55 werden dieselben gleichzeitig und mit gleichem Beim Absetzen der Spritzeinheit von der Gieß- Druck beschickt. Die gesamte Spritzeinheit wird in form kann das Druckmedium über das Rückschlag- Richtung zur Gießform bewegt, bis die Verschlußventil 23 in der Zweigleitung 7" aus den Zylinder- düse 13 auf der Gießform auftrifft. Bis zu diesem räumen 31,32 entweichen. Zeitpunkt kann eine Relativbewegung zwischen Bei der Vorplastifizierung, während deren sich der 60 Spritzzylinder und Förderschnecke nicht stattfinden. Spritzzylinder 12 mit der zugehörigen Trägerbrücke Zwar besteht infolge des auf den Zylinderräumen 14 von der Förderschnecke 31 mit der zugehörigen und 15 der Staudruckzylinder lastenden Druckes die Trägerbrücke 9 entfernt, kann das Druckmedium Tendenz einer Vorwärtsbewegung der Kolben 16,17, aus den Zylinderräumen 14,15 über das Druckregel- doch kann sich diese Tendenz erst auswirken, wenn ventil 19 in der Zweigleitung 20' entweichen. 65 die Verschlußdüse 13 geöffnet ist. Nach Öffnen der Die Lagerung sämtlicher Kolben und Zylinder Verschlußdüse 13 infolge Auftreffens des Spritzder in wenigstens zwei hydraulische Einheiten auf- Zylinders auf der Gießform erfolgt die Einspritzung gegliederten Hydraülikvorrichtung der Spritzeinheit im Zuge einer weiteren Vorwärtsbewegung der nicht

rotierenden Förderschnecke. Hierbei erst füllen sich die Zylinderräume 14 und 15 der Staudruckzylinder, wobei sich der Abstand zwischen Spritzzylinder und Förderschnecke verringert und die Einspritzgeschwindigkeit infolge Erhöhung des Einspritzdruckes in erwünschter Weise wesentlich gesteigert wird.

Nach Beendigung des Einspritzvorganges wird durch Umsteuerung des elektromagnetischen Umsteuerventils 8 das Druckmedium über die Druckleitung 6 zu den Zylinderräumen 33, 34 der hydraulischen Einheiten 1, 3; 2, 4 geleitet. Hierdurch wird die Spritzeinheit insgesamt von der Gießform abgesetzt. Ist ihre rückwärtige Stellung erreicht, so wird ein neuer Spritzzyklus eingeleitet, indem die Förderschnecke zu rotieren beginnt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spritzeinheit für eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Förderschnecke durch zwei auf den axial unbeweglichen Trägerholmen der Spritzeinheit koaxial angeordnete Hydraulikvorrichtungen axial verschiebbar ist, wobei deren Druckzylinder mit der Förderschnecke und deren beidseitig beaufschlagbare Kolben mit den Trägerholmen fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der Trägerbrücke (11) des Spritzzylinders (12) zwei symmetrisch zur Spritzzylinderachse koaxial zu den Trägerholmen (3', 4') verlaufende Staudruckzylinder (H', H") angeordnet sind, deren axial bewegliche Kolben (16,17) über außerhalb der Druckzylinder (1, 2, 11', 11") verlaufende Verbindungsglieder (25,26) mittelbar mit der Förderschnecke (31) verbunden sind.

2. Spritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Trägerbrücke (9) für die Förderschnecke (31) verbundenen, nur einseitig beaufschlagbaren und einseitig aus ihren Zylindern (H', 11") ragenden Kolben (16, 17) der in der Trägerbrücke (11) des Spritzzylinders (12) angeordneten Druckzylinder (U', H") gleitbar auf den stationären Trägerholmen (3', 4') gelagert sind.

3. Spritzeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (16,17) an ihren aus den Zylindern (1Γ, 11") ragenden Enden und die Zylinder (1, 2) an ihren rückseitigen Enden je diametrale Flansche aufweisen, an welchen die Verbindungsglieder (25,26) ansetzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1851773;

Patentschrift Nr. 19 857 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

schweizerische Patentschrift Nr. 266 446;

französische Patentschrift Nr. 1321735;

USA.-Patentschrift Nr. 3 101512.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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