DE1529777A1 - Spritzeinheit fuer eine thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

DR...NQ. O. STÜRNER - Dr. F. MAYER · PATENTAU^ L^E/ 7530 PFORZHEIM'· julius-naeher-strasse»

Telefon (07831) 8749 · PoiteAeckkonto: Stuttgart 40887 · Bank: Dresdner Bank Pforzheim, Konto Nr. 3370

^Dcn 31. Mars 1966

Ubmt· Keg. Nr. eVtlMB

Patent- und Oebrauohsausterhilfsanaeldung

Anmelden Firma ARBURG Maschinenfabrik Hehl ft Sühne, 7291 LoBburg (Vttbg.)

BeBelehnungi Spritseinheit für eine thermoplaetieehe Kunststoff· Terarbeitende 8pritsgleBmaeohlne.

Die Erfindung besieht aioh auf eine Spritseinheit für eine Kunststoffe Terarbeitende Sprit!gießmaschine, bei welcher das plaetiflsierte Material bei eineteilbarem Staudruck im axial Tereohiebbaren Spritssylinder tot dar rotierenden fördereohneoke angesammelt und dureh deren mittels Kolbengetriebe bewirkten Axialhub in die Oiefiform eingespritst wird·

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe susrunde, eine Spritseinheit dieser Gattung so auesubilden, daJ bei wesentlicher baulieher Tereinfaohung dar Sprltssyklue sehnaller ablaufen kann·

Biese Aufgabe wird erfindungegemM· duroh beim Hab rorgeapanntSf die 8pritseinhelt τοη dar OleSform abeetsende, federnde Elemente gelöst, die ein Widerlager für den το« Staudruok axial belasteten Spritssylinder bilden, wobei der die rotierende Schnecke surttoktrelbende Staudruck durch dae drosaelbare Kolbengetriebe selbst erseugt ist.

Zweckmäßigerweise sind die federnden Elemente als federnde Ansobläge ausgebildet, welche die Axialbewegung

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des Spritzzylinder nach Auftreffen der üchiebedUae auf die Gießform beenden, bsvor die ochlebeöüse vom Hub belastet ist.

Die Rückwärtsbewegung des Kolbens dee KolbGnßotriebe3 ist durch ein Ventil (Staudruckventil) in der zum rückseitigen Zylinderraum führenden Leitung bremsbar.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem AusfUhrungsbelspiel erläutert.

Se zeilen:

Fi;j. 1 die in Seitenansicht teilweise längsgeschnittene Spritzeinheit,

Fig. 2 die Spritzeinheit gemäß Fig. 1 in Draufsicht und

Fig. 3 ein Sohema dee ölkreislaufes der Spritseinheit.und

^{aus der} Spritzeinhelt In vergrößerter

Der stationäre Zylinder 1 des Kolbengetriebes 1, 2 let mittels buttern 13 auf Trügerholmen 10, 11 befestigt. -®er Ölmotor 4, eine haubenartige, den Ölmotor umsohlieSende Druckbrilcke 5 und die Fördersohnecke 9 bilden eine bauliche Einheit. Diese ist mit Hilfe der Brücke 6 verschiebbar auf dem Holmenp&ar 10, 11 gelagert. Eine weitere aus Spritzzylinder 6 und Granulatbehälter 14 bestehende bauliche Einheit tat von der Trä^erbrücke aufgenommen, die ebenfalls auf den Holmen 10, 11 verschoben werden kann. Am vorderaeitigen Ende eines jeden Holmens 10 bzw. ist leicht lösbar eine Hülse 15 festgoklemat, die ein Außengewinde aufweist. Sine weitere Hülse 16 mit Innengewinde steht alt der Hülse 15 im Gewindeeingriff. Die Hülse 16 nimmt ein Tellerfederpaket 17 auf, das einerseits von einem Flansch 16* der Hülse 16 und andererseits von einem hülsenförmigen Anaohla£- ring 18 begrenzt ist. Der Anschlagring ist durch einen Seegerring 19 gesperrt.

In der Druckbrücke 5 ist eine parallel zur Spritzrichtung angeordnete Schaltstange 20 axial verstellbar befestigt, die in ein am Zylinder 1 des Kolbengetriebes befestigtes Schaltorge-

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häuee eingreift. In der Bev/cr,uiv;abidin der Gch&ltstanr.e 20 i3t dio BetUtigungarolle eines Mikroochalters 21 ^elefen, derpv/ie weiter unten erläutert wird, beim Spritzhub öen Antriebsdruck in Kolbengetriebe auf eine geringere Stufe (zweite Druckstufe) umsteuert.

In der BrUcke 7 dea Spritzzylinder 8 ist eine v/eitere parallel zur Spritzrichtunr; angeordnete Schaltstanpe 32 axial verstellbar befestigt, die in eine Führunf 23 in der BrUcke der Förderschnecke 9 läuft. In ihrer Bevsegungebahn liegt die BotUtigungsrolle eines fcikroschalters 24» der den Steuerschieber 40 für den Ölmotor 4 schaltet.

Der Spritzzylinder weist einen Düsenvorachluß (Patentanmeldung A 45 271 X/39a*) auf, der beim Auffahren auf die Gießform infolge einer entgegen der V?irkung von Tellerfedern erfolgendon Axialverschiebung seiner SchiebedUse geöffnet und beim Absetzen unter der Wirkung der Tellerfedern geschlossen wird. Bine RUckstromsperre 25 im Spritzzylinder sorßt dafür, daß am Ende des Spritzhubes kein plastischeβ Material in den Spritzzylinder zurückfließt.

Im Schema des ölkreislaufes der Spritzeinheit sind alle Steuerschieber im stromlosen Zustand, also in Hitteleteilung

Die Spritzeinheit arbeitet wie folgt: Der DUoenvorschluß 12 des Spritzzylinders 8 befindet sich vor dem Spritzhub etwa im Abstand der Amplitude seiner Schiebedüse vor der Gießforn, ohne diese zu berühren, wodurch sichergestellt ist, daß keine Wärmeleitung vom Spritzzylinder zur Gießform stattfindet (thermische Trennung).

Es ist weiter darauf hinzuweisen, daß in den Figuren 1 und 2 der Spritzzylinder 8 kein vorplastifiziertee Material enthält, weshalb sich die Brücke 7 in relativ großem Abstand vom Anechlagring 18 des Tellerfederpaketes 17 befindet. Die in den

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Figuren 1 und 2 gezeigte Position des Spritzzylinder tritt bei normalem Spritzablauf nicht auf; denn bei Beginn des Hubes befindet sich zwar Schnecke 9» Brlloke 6, Druckbrücke 5 und Kolben 2 in der in den Figuren gezeigten Stellung, ^er Spritzzylinder 8 indessen befindet sich «μ*·9«·4)μμΑβ4·«>*·»

in einer Position, bei der die Stirnflächen 7* der Brücke 7 an den Anschlagringen 18 der Tellerfederpakete 17 anliegen. Der Abstand des Düeenveraehlussee von der Gießform bei abgeeitster Spritzeinheit kann daduroh variiert werden, daß die H&lte 16 mehr oder weniger in ülie apanahülu« IS eing«*ohr*ubi «lrü«

Der ßinspritzvorgang wird dadurch eingeleitet, daß der Steuerschieber 41 durch einen Steuerimpuls den Förderdruck der Pumpe P uuf die Leitung 26 stouert« Das Druckmedium gelangt Über die Drossel 35» mit wölchor die Einspritzgeachwindigkeit reguliert wird, in den Äylinöerraum 37 dee Zylinder« 1 dee Kolbengetriebes 1, 2. Der Antriebedruck ist durch das Druckelngtellventil bestimmt, durch das je nach Einsteilung ein mehr oder wenigor großer Anteil dee geförderten Öls über die leitung 27 in den Tank T zurückgelangt. Das Kolbengetriebe treibt die aus dem stillstehenden Ölmotor 4, der DruckbrUcke 5, der TrägerbrUoke und der Förderschnecke 9 bestehende bauliche Einheit in Richtung zur Gießform, Die Förderschnecke lastet auf dem vor ihr im Spritzzylinder 8 gespeicherten plastischen Material.

Aub diesem Grunde wird der Spritzzylinder 8 im allerersten Abschnitt des Spritzhubes, der z.B. 15 - 20 mm betragen karr, auf die Gießform aufgefahren, wobei die vor der Schnecke 9 angereicherte plastische Masse den Axialdruck des Spritzhubes vermittelt. Das Auffahren des Spritzzylinder auf die Gießform .· folgt gegen den Widerstand der Tellerfederpakete 17, die von den Stirnflächen 7¹ der BrUcke 7 des Spritseylindera vorgespannt werden. Die vom Spritzzylinder zurückgelegte Wegocreel· - ,

ⁱ ist beendet, wenn die Stirnflächen 7' an dio Änschli. flächen der Gewindehülsen 16 anschlagen. Dies 1st der Fall, wann

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die SohiebedUse zuriickged rückt und der DUsenveracbluß offen let. Sie Schiebedlise wird dabei nicht mit dem Axialdruok dee Spritzhubes belastetf weil die Axialbewegung des Spritzzylinder rechtzeitig abgefangen wird, wodurch der Düaenverachluß 12 nicht mit der Wucht des Spritzhubes auf die Gießform auftrifft.

Nach öffnung des DUsenversohlusses wird das plastische Material in die Gießform eingespritzt.. Am Ende dea eigentlichen Spritzhubes gibt die Schaltstange 20 die BetUtigungsrolle des Mikrosohalters 21 frei, dessen Steuerimpuls den Einwegeschieber 35 (Pig. 3) betätigt. Dieser gibt die leitung 26" zum Druokeinstellventil 31 frei. Dieses Ventil läßt je nach Einstellung ein mehr oder weniger großen Anteil des Druckmediums Über die Leitung 27' zum Tank T zurückgelangen. Aus diesem Grunde wird nach Freigabe der Betätigungsrolle des Mikrosohalters 21 der Druck im Zylinderraum 37 auf eine geringere Stufe zurUokgefUhrt, die im folgenden als Nachdruckstufe bezeichnet wird. Die Nachdruckstufe beginnt, wenn der eigentliche Einspritzvorgang beendet ist und es darum geht, durch einen begrenzten Spritzdruok den Spritzzylinder für eine gewisse Zeit in Anlage an der Gießform zu halten.

Am Ende des Einepritzvorgangs läuft die Betätigungsrolle des Kikroeohalters 24 auf die Sohaltstange 32 auf und schließt einen Stromkreis fUr die Punktion dee Steuerschiebers 40 für den Ölmotor 4· Dieser Steuersohieber 40 wird durch einen Steuerimpuls der Programmsteuerung am Bade der Naohdruokstufe seitgereoht derart betätigt, daß das öl von der Pumpe F Über die Leitung 28 und den Drehzahlregler 42 zum Ölmotor 4 gefördert wird, von wo es Über die Leitung 29 zurück in den Tankraum T gelangt· Gleichzeitig mit Beginn der Rotation des Ölmotors bzw. kurz zuvor wird duroh einen Steuerimpuls der Programmeteuerung der Steuerschieber 41 in Mittelstellung gebraoht, wodurch die Naohdruckstufe beendet wird. Diee hat zur Folge, daß die vorgespannten Tellerfedern 17 unter Entspannung den Spritzzylinder yen der Oieflform absetzen. Di« Düse 12 schließt eich. Der Spritzzylinder let thermisch von

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der Gießform getrennt» Infolge der Rotation der Förderschnecke 9 gelangt Kunststoffgranulat aus dem Behälter 14 in den Spritzzylinder, das plastifiziert wird. Das Laterial gelangt im plastifizieren Zustand vor die Schnecke 9. Da der Spritzzylinder 8 an den Tellerfederpakaten 17 widerf,elagert ist, treibt der Staudruok des stetig geförderten plastischen Materials die Förderschnecke nach Maßgabe der Zunahme seines Volumens zurück. Hit der Förderschnecke wird gleichzeitig die Brücke 6, der Rotationoantrieb 4, die Druckbrücke 5 sowie Kolbenstange 3 und Kolben 2 des Kolbengetriebes bewehrt. Ein Staudruckventil 30 in der Leitung 26· setzt jedoch dem öl, das bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens 2 aus der.i Zylinderraum verdrängt wird, einen einstellbaren V/iderstund entgegen. Mit Hilfe des Stuudruckventils 30 läßt aich daher der bei der Vorplaetifizierung am Spritzzylinder herrschende Druck regulieren. In Zuge des Zurücktreibens der Förderschnecke 9 entfernt sich die Trägerbrücke 6 immer mehr von der Trägerbrücke 7, sodaß die Schaltstange 22 schließlich die Betätigungsrolle des Hikroschaltera 24 in der Brücke 6 freigibt, Wodurch der Seaieber 40 die Ölzufuhr zum ölaotor unterbricht.

Dardt ist die Vors

plastifiziorung beendet₀ Das plastifizieite Quantum entspricht der für den zu fertigenden Spritzling erforderlichen V.enge an plastischem Material.

Bei der erfindungegemäßen Spritzeinheit entfallen gesonderte Staudruckeinrichtungen, da der Staudruok im Spritzzylinder durch Drosselung dee Kolbengetriebes 1, 2 bewirkt wird.

Eine Beschleunigung des Spritzablaufs wird dadurch erreicht, daß unmittelbar nach Beendigung der Einspritzung, d.h. nach Beendigung der zvieiten Druckstufe die Vorplaatifizierung beginnen kann, ohne daß zuvor durch einen gesonderten Rüokhub des Kolbengetriebee 1, 2 der Zylinder 1 von der Gießform abgesetzt zu werden braucht. Da die Spritszyklen laufend wiederholt werden, fallen auch geringe Zeiteineparungen innerhalb eine8 Spritzzyklus erheblich ine Gewicht.

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Claims (1)

1. Dr.-Inr. ; .tj Suirner T

   Dr. Frijtlri:,; ^. Mayer «- \

   Pforzheim, Julius-Naeher-Str. 13 ^v- .^-^

   Pi VintanprQeh·

   1.) Bprltseinhelt für βIm Kunststoff· verarbeitende 8pritsgießmaschine, bei welcher da« pl*«tifislerte Material bei einstellbares Staudruck la axial veroohiebbaren 8pritssyllnder vor dar rotierenden POrdereohneoke an^eeiuxielt und durch liefen Mittel· Kolbengetriebe bewirkten Axial-* hub in die Olefifani eingespritst wird, gekennseiohaet durch bei» Hub vorgespannte, die Spritseinheit von der Gießform absetzende, federnde Elemente (17), die ein Widerlager für üen vom Staudruck axial belasteten 8pritsay]Inder (8) bilden, wobei der die rotierende Schnecke (9) zurücktreibende Staudruck durch daa droeselbare Koloengetriebe (1, 2) eelbut erzeugt ist.

   2ο Spritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die federnden Sienente als federnde Anschläge (15 - 19) ausgebildet Bind, welche die Axialbevegung des Sprits-Zylinders (6) noch Auftreffen der SohlebedUse (12) auf dl· Gießform beenden, bevor die Sch&edttse το« Hub belastet 1st·

   3" Spritseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fändernden Ansohläge durch verstellbare auf Trägerholmen (10, 11) feetepannbare Hülsen (1$) alt tellerfederpake ten (17) gebildet Bind.

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   4. Spritseinheit nach eines der Torhergehenden Ansprüche, dadaroh gekennselohnet, daß die Rückwärtsbewegung des Kolbens (2) des Kolbengetriebe* (1, 2) durch ein Ventil (8taudruokventll JO) in der Baa rückseitigen Zylinderrau· (37) führenden Leitung (26) breasbar 1st.

   5· 8prltselnheit nooh einen der vorhergehenden Ansprüche, gekennseiohat durch einen den Antriebedruck la Kolben» getriebe auf ein geringeres Ilveau (swelte Druckstufe) umsteuernden Mikrosohalter am Zylinder des Kolbengetriebes (1, 2), deesen Schaltrolle In der Bewegungsbann einer Schaltetan^e (20) liegt, die an der rom Kolben (2) angetriebenen Blnhelt (4, 5, 6, 9) befestigt ist.

   6« Spritseinheit nach einem der Torhergehenden Ansprüche, gekenne·lohnet durch einen an der Einheit (4, 5, 6. 9) befestigten, den Steuereohleber (40) des Ulantore (4) schaltenden Hlkroschalter (24), dessen Bet&tlgungsrolle in der Bewegungsbahn einer aa Sprltssylinder (8) befestig· ten SnhMltstunge (22) gelegen 1st.

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