DE1529765B2

DE1529765B2 - SCREW PLASTICIZING AND INJECTION UNIT WITH A ROTATING AND AXIALLY SLIDING SCREW FOR PLASTICS PROCESSING INJECTION MOLDING MACHINES OR BLOW MACHINES

Info

Publication number: DE1529765B2
Application number: DE19641529765
Authority: DE
Inventors: Bernhard 8510 Fürth Kaiser
Original assignee: Ankerwerk Nürnberg GmbH, 8500 Nürnberg
Priority date: 1964-01-11
Filing date: 1964-01-11
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DE1529765A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf .eine Schneckenplastifizier- und Spritzeinheit mit einer drehbaren und axial verschiebbaren Schnecke für Kunststoffe verarbeitende Spritzgießmaschinen oder Blasäütomaten, bei der zwei am Gestell angeordnete; in axialer Richtung verstellbare und den Schneckenweg begrenzende Endkontakte vorgesehen sind, von denen einer den Einspritzvorgang abschaltet bzw. den Nachdruckvorgang auslöst und der andere den Plastifiziervorgang abschaltet bzw. den Einspritzvorgang auslöst, wobei die Endschalter durch ein: mit dem Schneckenschaft verbundenes Schaltstück betätigbar sind.The invention relates to .eine screw plasticizing and injection unit with a rotatable and axially displaceable screw for plastics Processing injection molding machines or blow molding machines, in which two arranged on the frame; in axially adjustable and the screw path limiting end contacts are provided by one of which switches off the injection process or triggers the holding pressure process and the other the The plasticizing process is switched off or the injection process is triggered, whereby the limit switch is activated by: with the contact piece connected to the screw shaft can be actuated.

Schnecken-Spritzgießmaschinen für. die Kunststoffverarbeitung mit axial bewegbarer Schnecke und mit einem von der axialen Schneckenbewegung betätigten elektrischen Steuersystem sind allgemein bekannt. Dabei sind zum Begrenzen des Schneckenweges (Plastifiziervorgang und Einspritzvorgang) lind gleichzeitig zum Beeinflussen des die Füllung bewirkenden Antriebsmotors zwei verstellbare Endschalter vorgesehen, die. von einem mit dem Schneckenschaft verbundenen Schaltstück betätigt werden. Weiterhin ist bei Anordnung mehrerer Spritzeinheiten um eine Form bekannt, alle .. Antriebsmotore zu Beginn eines Plastifiziervprganges durch einen Endschalter einschalten zu lassen und nach Erreichen einer vorbestimmten Füllung^; in- den Plastifizierzylindern durch den zweiten Endschalter eine Ausschaltung zu bewirken. Ein weiterer Schalter mit speziellen Aufgaben, insbesondere zur Verkürzung eines Arbeitszyklus, ist dabei jedoch nicht vorgesehen.Screw injection molding machines for. plastics processing with an axially movable screw and with an electrical control system actuated by the axial movement of the screw are well known. Two adjustable limit switches are provided to limit the screw path (plasticizing process and injection process) and at the same time to influence the drive motor that effects the filling. can be actuated by a contact piece connected to the worm shaft. Furthermore, when several injection units are arranged around a mold, all .. drive motors can be switched on at the beginning of a plasticizing process by a limit switch and after a predetermined filling has been reached ^; to cause a switch-off in the plasticizing cylinders by means of the second limit switch. Another switch with special tasks, in particular to shorten a work cycle, is not provided.

Bekannt ist weiterhin eine Dosier- oder Fördervorrichtung für Kolben-Spritzgießmaschinen, mit der dem Spritzzylinder eine vorherbestimmbare Menge an Kunststoffmaterial zugeführt werden soll. Vor allem wird hierbei angestrebt, dem Spritzzylinder genau die Menge an Kunststoffmaterial wieder zuzuführen, die während der jeweiligen Formfüllphase aus dem Spritzzylinder gepreßt wurde. Verwendet werden hierzu drei elektrische Schaltkontakte, die von einem auf dem Spritzkolben angebrachten Schaltstück betätigt werden. Zwei dieser Schaltkontakte haben die Aufgabe, die Material-Dosierung für eine vorherbestimmte Zeitspanne in Gang zu bringen. Eine Betätigung des dritten Schaltkontaktes erfolgt dagegen nur dann, wenn die Material-Dosierung während der vorangegangenen Formfüllungen nicht ausreichend war. Das heißt, daß über den dritten Schaltkontakt nach empfangenem Kontaktimpuls die Material-Dosierung derartA metering or conveying device is also known for piston injection molding machines, with which the injection cylinder a predeterminable Amount of plastic material to be fed. The main aim here is the injection cylinder to supply exactly the same amount of plastic material that was needed during the respective mold filling phase was pressed out of the injection cylinder. Three electrical switching contacts are used for this, which are actuated by a contact piece attached to the injection plunger. Two of these Switching contacts have the task of metering the material in for a predetermined period of time To bring gear. An actuation of the third switching contact, however, only takes place when the Material dosage was insufficient during the previous mold fillings. This means, that via the third switching contact after the received contact pulse, the material metering in such a way

is geregelt wird, daß für den nächsten Formfüllvorgang wieder eine größere Menge an Kunststoffmaterial zur Verfügung steht. Auch hier wird keiner der ScKaltkontakte mit der Verkürzung eines Arbeitszyklus betraut, wie auch keine bestimmten Funktionsvorgänge auf der Formträgerseite ausgelöst werden:is regulated that for the next form filling process again a larger amount of plastic material is available. Again, nobody will the ScKaltkontakte entrusted the shortening of a working cycle, as well as no specific one Functional processes are triggered on the mold carrier side:

Es ist also bekannt, den Weg der während der" Material-Dosierung (Plastifizierung) zurücklaufenden Schnecke und den Schneckenweg beim Einspritz-Vorgang (Formfüllung) in gleicher -.Weise durch jeweils einen verstellbaren Endkontakt zu begrenzen. Wenn beispielsweise der vordere Endkontakt von einer Kontaktscheibe betätigt ist, wird der Einspritzdruck abgeschaltet und gegebenenfalls der erforderliehe Nachdruck eingeschaltet. Die Dauer des Nachdruckes wird dabei gewöhnlich an einer Zeituhr eingestellt, nach deren Ablauf automatisch eine erneute Material-Dosierung (Plastifizierung) für den nächsten Arbeitszyklus der Spritzeinheit stattfindet.So it is known the way back during the "material metering (plasticizing) Screw and the screw path during the injection process (mold filling) in the same way limit an adjustable end contact each. For example, if the leading end contact of a contact disc is actuated, the injection pressure is switched off and, if necessary, the required pressure Reprint switched on. The duration of the reprint is usually on a timer set, after which a new material dosing (plasticizing) for the next work cycle of the injection unit takes place.

.35 Bei Spritzgießmaschinen, Blasautomaten oder ähnlichen Maschinen ist es der Wirtschaftlichkeit wegen erforderlich, das Öffnen der Form, das Auswerfen der fertigen Formteile, das erneute Schließen der Form und gegebenenfalls das Heranfahren der Spritzeinheit an die zu füllenden Formen während des Plastifiziervorganges oder auch kurz nach Beendigung des Plastifiziervorganges ablaufen zu lassen. Nach bekanntgewordenen Einrichtungen ist dabei vorgesehen, daß nach. Beendigung des Einspritz-Vorganges bzw. des Nachdruckvorganges und dadurch bei Beginn der neuen Plastifizierung eine Zeituhr anläuft, die nac'h Ablauf der Abkühlzeit für die Formteile die genannten Arbeitstakte nachein- ■ ander auslöst..35 In the case of injection molding machines, blow molding machines or similar machines, it is cost-effective due to the need to open the mold, eject the finished molded parts, close it again the shape and, if necessary, the approach of the Injection unit to the molds to be filled during the plasticizing process or shortly after completion the plasticizing process to run. According to institutions that have become known is included provided that after. Termination of the injection process or the holding pressure process and thereby At the beginning of the new plasticization a timer starts up after the cooling time has elapsed the molded parts triggers the named work cycles one after the other.

Diese Steuersysteme weisen jedoch den Nachteil auf, daß verhältnismäßig teuere Schaltelemente verwendet werden müssen und daß das öffnen der Form, das Aufwerfen der fertigen Formteile, das erneute Schließen der Form und das Heraufahren der Spritzeinheit an die zu. füllenden Formen auch dann je nach Einstellung nacheinander ablaufen, wenn aus dem Fülltrichter kein Material mehr nachfällt oder wenn die Schnecke aus einem anderen Grund während des Plastifiziervorganges keine Axialbewegung mehr ausführt.However, these control systems have the disadvantage that they use relatively expensive switching elements and that the opening of the mold, the throwing up of the finished molded parts, that reclosing the mold and bringing it up the injection unit to the to. filling shapes run one after the other depending on the setting, when no more material falls from the hopper or when the auger comes from another Reason no longer executes any axial movement during the plasticizing process.

Bei anderen bekannten Vorrichtungen werden das Öffnen der Form, das Auswerfen der fertigen Formteile, das erneute Schließen der Form und das Heranfahren der Spritzeinheit an die zu füllende Form erst dann bewirkt, wenn der den Plastifiziervorgang (Material-Dosierung) beendende Schaltkontakt durch die Kontaktscheibe betätigt wurde. Ein offensichtlicher Nachteil ist aber bei diesen Vor-In other known devices, opening the mold, ejecting the finished molded parts, closing the mold again and moving the injection unit towards the one to be filled Form is only effected when the switching contact that ends the plasticizing process (material metering) was actuated by the contact disc. An obvious disadvantage, however, is with these advantages

richtungen der verhältnismäßig große Zeitverlust innerhalb eines Arbeitszyklus. Außerdem müssen auch hier mehrere teuere Schaltelemente verwendet werden, um einen reibungslosen Arbeitsablauf gewährleisten zu können.directions of the relatively large loss of time within a work cycle. Also have to Here, too, several expensive switching elements are used to ensure a smooth workflow to be able to.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile unter gleichzeitiger Beibehaltung aller Vorteile zu beseitigen und eine Spritzeinheit zu schaffen, mit der es möglich ist, den Arbeitszyklus optimal zu verkürzen und. bei Störungen hinsichtlich der. Schnecken-Axialverschiebung (Plastifizierung) wahlweise das Öffnen der Form, das Auswerfen der Formteile, das erneute Schließen der Form und gegebenenfalls das Heranfahren der Spritzeinheit an die zu füllende Form weitgehendst zu verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Endschaltern ein weiterer vor Beendigung des Plastifiziervorganges wahlweise das Öffnen der Form, das Auswerfen der Formteile oder das Schließen der Form bewirkender Schalter axial verstellbar angeordnet ist. .^—~·.-^"'The invention is now based on the object of remedying the aforementioned disadvantages while at the same time maintaining them to eliminate all advantages and to create an injection unit with which it is possible to shorten the work cycle optimally and. in the event of malfunctions regarding the. Axial screw displacement (Plasticization) optionally opening the mold, ejecting the molded parts, then re-opening the mold Closing the mold and, if necessary, moving the injection unit up to the mold to be filled to prevent as much as possible. This object is achieved in that between the Another limit switch before the end of the plasticizing process can optionally open the Shape, the ejection of the molded parts or the closing of the mold causing switch axially adjustable is arranged. . ^ - ~ · .- ^ "'

Der erfindungsgSmaße Schalter ist gegenüber den bisherigen Anordnungen, beispielsweise den üblichen Zeitlaufwerken, besonders vorteilhaft. Das Zeitlaufwerk ermöglicht nämlich nur die variable Einstellung einer starren Laufzeit, wobei stets angenommen wird, daß die einmal eingestellte Zeit der Zeit entspricht, welche die Schnecke z. B. zur Plastifizierung benötigt. Durch unterschiedliche Materialeinzugsbedingungen und sonstige Inkonstanzen werden aber die eingestellten Werte oft nicht erreicht, was erhebliche Störungen zur Folge hat.The erfindungsgSmaße switch is compared to the previous arrangements, for example the usual Time drives, especially advantageous. The time mechanism only allows variable settings a rigid running time, whereby it is always assumed that the time set once corresponds to the time, which the snail z. B. needed for plasticization. Due to different material feed conditions and other inconsistencies but the set values are often not reached, what results in significant disruptions.

Der Schalter nach der Erfindung beseitigt diese Nachteile, weil bei seiner Anordnung nicht davon ausgegangen werden muß, daß die Schnecke nach Ablauf einer bestimmten Zeit wahrscheinlich eine bestimmte Menge Kunststoff-Material plastifiziert hat, sondern weil von der Tatsache ausgegangen werden kann, daß bei Betätigung des erfindungsgemäßen Schalters von der Schnecke eine bestimmte Menge Kunststoff-Material auch wirklich plastifiziert wurde.The switch according to the invention overcomes these disadvantages because it is not so in its arrangement it must be assumed that after a certain time the snail will probably have a certain amount of plastic material has plasticized, but because assumed from the fact it can be that when the switch according to the invention is actuated by the screw a certain A lot of plastic material was actually plasticized.

Die Schnecke selbst wirkt hierbei als direkt proportionaler Impulsgeber der Plastifizierphase, beseitigt dabei automatisch cjje Inkonstanzen vorgegebener Zeitabschnitte und paßt somit in wirtschaftlichster und bester Weise die Zykluszeiten dem Produktionsablauf an. Dadurch werden Störungen vermieden, und die Vorgabe von Unsicherheitszeiten, welche die Produktionskapazität einengen, kommt in Wegfall.The screw itself acts as a directly proportional pulse generator for the plasticizing phase, eliminated automatically cjje inconsistencies predetermined Periods of time and thus fits the cycle times to the production process in the most economical and best way at. This avoids disruptions and the specification of uncertainty times, which the Narrowing production capacity will be eliminated.

Ebenfalls deutlich werden die Vorzüge der Erfindung, wenn man bei einem Blasautomaten mit mehreren Formstationen arbeitet. Die den Arbeitszyklus bestimmenden Abkühlungszeiten der Formteile treten dabei in den Hintergrund und die Ausstoßleistung wird von der Plastifizierleistung der Spritzeinheit bestimmt. In diesem Falle kann man auch mit durchlaufender Schneckenrotation arbeiten. Der Wegfall der Vorgabe-Unsicherheitszeiten bewirkt eine diesen Zeiten direkt proportionale Steigerung der Ausstoßleistung der Anlage. Auch das Anhalten und Anfahren der Anlage wird stark vereinfacht. Man unterbricht einfach die Schneckenrotation und damit steht automatisch das von der Schnecke und dem erfindungsgemäßen Schalter gebildete Impulsgebersystem still.The advantages of the invention are also clear when you use a blower with several forming stations works. The cooling times of the molded parts that determine the working cycle step into the background and the output is determined by the plasticizing capacity of the Injection unit determined. In this case you can also work with continuous screw rotation. The elimination of the default uncertainty times causes an increase that is directly proportional to these times the output of the system. Stopping and starting up the system is also greatly simplified. You simply interrupt the screw rotation and that automatically stops the Snail and the inventive switch formed pulse generator system still.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings described in more detail. It shows

F i g. 1 den Antriebsteil einer Spritzeinheit, teilweise im Schnitt,F i g. 1 the drive part of an injection unit, partly in section,

F i g. 2 eine Spritzeinheit teilweise im Schnitt, bei welcher der Plastifizierzylinder an einer zu füllenden Form anliegt undF i g. 2 shows an injection unit, partially in section, in which the plasticizing cylinder is attached to one to be filled Shape and

Fig. 3 eine vor mehreren Formen um eine senk-• rechte Achse schwenkbar angeordnete Spritzeinheit3 shows an injection unit which is arranged to be pivotable about a vertical axis in front of several molds

ίο in Draufsicht.ίο in plan view.

- Die im Plastifizierzylinder 1 dreh- und axial verschiebbar angeordnete Schnecke 2 wird durch den- The screw 2, which is rotatably and axially displaceable in the plasticizing cylinder 1, is driven by the

- Elektromotor 3 über das Getriebe 4 in Rotation versetzt und plastifiziert beispielsweise unter Mithilfe der nicht näher dargestellten Zylinder-Außenheizung das aus dem Fülltrichter 5 nachfallende Material in den Raum zwischen Düsenbohrung 6 und Schneckenkopf 7. Die axiale Kraftbeaufschlagung der Schnecke 2 erfolgt über den im Druckzylinder 8 befindlichen Kolben 9 und über die Rohrleitung 10 durch das Pumpenaggregat 11. Das in die Rohrlei- · tung 10 eingebaute Mengen- und Druck-Regelventil 12 ist dabei in bekannter Weise über eine nicht gezeichnete Rohrleitung zum._Zurückleiten des Druckmediums mit der Ölwanne 13 "verbunden.- The electric motor 3 is set in rotation via the transmission 4 and plasticized, for example with the help of the outside cylinder heater, not shown in detail, the material falling from the hopper 5 in the space between the nozzle bore 6 and the worm head 7. The axial application of force the screw 2 takes place via the piston 9 located in the pressure cylinder 8 and via the pipeline 10 through the pump unit 11. The volume and pressure control valve built into the pipeline 10 12 is in a known manner via a pipeline, not shown, zum._Zurückleiten des Pressure medium connected to the oil pan 13 ″.

Der Arbeitsablauf einer Spritzeinheit nach F i g. 1 und 2 ist folgender:The workflow of an injection unit according to FIG. 1 and 2 is as follows:

Es wird angenommen, daß die Schnecke 2 nach einem Einspritzvorgang (Formfüllung) bzw. einem Nachdruckvorgang die in F i g. 2 gezeigte Stellung einnimmt. In dieser Lage hat das auf dem Schneckenschaft 14 angebrachte, als Kontaktscheibe 15 ausgebildete Schaltstück den Endschalter 16 betätigt (F i g. 1), der über die Leitungen 17 seine Steuerimpulse an den Schaltschrank 18 weitergeleitet und dadurch den Einspritz- bzw. Nachdruckvorgang beendet hat. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird die stillstehende Schnecke 2 erneut in Rotation versetzt, wodurch das aus dem Fülltrichter 5 nachfallende Material plastifiziert wird. Das sich dabei im Raum vor dem Schneckenkopf 7 ansammelnde aufgeschmolzene Kunststoff-Material drückt die Schnecke 2 so lange in Richtung zum Getriebegehäuse 19 zurück, bis sich vor dem Schneckenkopf 7 die für eine Formfüllung notwendige Menge an aufgeschmolzenem ,Kunststoff-Material angesammelt hat und der Endschalter 20 von der Kontakt- _# scheibe 15 betätigt wurde. Der Endschalter 20 gibt * nun seinerseits über die Leitungen 21 Steuerimpulse an den Schaltschrank 18 weiter, wodurch in bekannter Weise die Schneckenrotation abgeschaltet und der Einspritzdruck über die Leitungen 22 und das Mengen- und Druck-Regelventil 12 eingeschaltet werden. Der Raum 23 des Druckzylinders 8 wird hierbei beispielsweise mit Drucköl beaufschlagt, was eine Axialverschiebung der Schnecke 2 in Richtung zur Düsenbohrung 6 zur Folge hat. Dadurch wird der vor dem Schneckenkopf 7 lagernde aufgeschmolzene Kunststoff über die Düsenbohrung 6 in den Formenhohlraum der aus den beiden Formhälften 24 und 25 bestehenden Form gespritzt. Begrenzt wird dabei wiederum die Einspritzbewegung der Schnecke 2 durch den Endschalter 16.It is assumed that the screw 2 after an injection process (mold filling) or a reprint process, the in FIG. 2 assumes the position shown. In this position, the contact piece formed as a contact disk 15 on the screw shaft 14 actuated the limit switch 16 (FIG. 1), which passed its control pulses on to the switch cabinet 18 via the lines 17 and thereby ended the injection or holding pressure process . After a predetermined time has elapsed, the stationary screw 2 is set in rotation again, as a result of which the material falling from the hopper 5 is plasticized. The melted plastic material accumulating in the space in front of the screw head 7 pushes the screw 2 back in the direction of the gear housing 19 until the amount of melted plastic material necessary for a mold filling has accumulated in front of the screw head 7 and the limit switch 20 was actuated by the contact _# disk 15. The limit switch 20 for its part now forwards control pulses to the switch cabinet 18 via the lines 21, whereby the screw rotation is switched off in a known manner and the injection pressure is switched on via the lines 22 and the quantity and pressure control valve 12. The space 23 of the pressure cylinder 8 is acted upon by pressure oil, for example, which results in an axial displacement of the screw 2 in the direction of the nozzle bore 6. As a result, the melted plastic stored in front of the screw head 7 is injected via the nozzle bore 6 into the mold cavity of the mold consisting of the two mold halves 24 and 25. The injection movement of the screw 2 is again limited by the limit switch 16.

Um bereits während des Plastifiziervorganges ohne eine größere Anzahl teuerer Schaltelemente und ohne Zeitverlust wahlweise das Öffnen der Form, das Auswerfen der Formteile, das Schließen der Form und gegebenenfalls das Heranfahren derTo already during the plasticizing process without a large number of expensive switching elements and You can choose to open the mold, eject the molded parts, or close the mold without losing any time Form and, if necessary, the approach of the

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Spritzeinheit an die zu füllende Form automatisch durchführen zu können, ist zwischen dem den Einspritzvorgang abschaltenden bzw. den Nachdruckvorgang auslösenden Endschalter 16 und dem die Material-Dosierung abschaltenden bzw. den Einspritzvorgang auslösenden Endschalter 20 ein weiterer Schalter 26 verstellbar angeordet. Wenn die Kontaktscheibe 15 während des Plastifiziervorganges (Rücklauf der Schnecke 2) den Schalter 26 betätigt, gibt dieser über die Leitungen 27 Steuerimpulse an den Schaltschrank 18 weiter, der dann in an sich bekannter Weise entsprechend den empfangenen Impulsen auf den Formschließmechanismus bzw. auf die Form einwirkt.To be able to carry out the injection unit automatically to the mold to be filled is between the injection process The limit switch 16 that switches off or triggers the reprinting process and the one that switches off the material metering or the injection process triggering limit switch 20 another switch 26 is arranged adjustable. If the Contact disk 15 actuates switch 26 during the plasticizing process (return of screw 2), this passes on control pulses to the control cabinet 18 via the lines 27, which then in itself known way according to the received pulses on the mold clamping mechanism or acts on the shape.

Es ist möglich, das oben näher beschriebene Steuersystem auch an der Spritzeinheit eines Blasautomaten anzubringen. Die Spritzeinheit des in F i g. 3 schematisch dargestellten Blasautomaten kann hierbei vor einer Reihe von Formen, beispielsweise vor den Formen 28 und 29, um eine senkrechte Achse drehbar und dazu auch in axialer Richtung verschiebbar angeordnet sein. Die Funktion eines Blasautomaten unterscheidet sich hierbei nur unwesentlich von derjenigen einer Spntzgießmaschine.It is possible to use the control system described in more detail above on the injection unit of an automatic blow molding machine to attach. The injection unit of the in F i g. 3 blow molding machines shown schematically can in this case in front of a series of molds, for example in front of molds 28 and 29, about a vertical axis rotatable and for this purpose can also be arranged to be displaceable in the axial direction. The function of a Automatic blow molding machines differ only slightly from that of an injection molding machine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Screw plasticizing and injection unit with a rotatable and axially displaceable one Screw for plastics processing injection molding machines or blow molding machines, with the two am Frame arranged, adjustable in the axial direction and limiting the screw path End contacts are provided, one of which switches off the injection process or the holding pressure process triggers and the other switches off the plasticizing process or the injection process triggers, whereby the limit switch is triggered by a contact piece connected to the worm shaft can be actuated, characterized in that between the limit switches (16, 20) another before the end of the plasticizing process optionally opening the mold, ejecting the molded parts or closing the The shape of the container (26) is axially adjustable is arranged. * '"'"