DE1529960C3

DE1529960C3 - Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoff

Info

Publication number: DE1529960C3
Application number: DE19651529960
Authority: DE
Inventors: Martin Jun Merritt Warren
Original assignee: Hoover Ball and Bearing Co
Current assignee: Hoover Universal Inc
Priority date: 1964-10-19
Filing date: 1965-10-19
Publication date: 1976-04-29
Also published as: GB1121487A; DE1529960A1; DE1529960B2; US3335457A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoff mit einem Gehäuse, an dessen Vorderende ein Spritzkopf angebracht und in dessen Hohlraum eine drehbare Schnecke angeordnet ist, der Kunststoff über einen Vorratsbehälter zuführbar ist und die in Vorwärtsrichtung mit Hilfe eines Zylinderaggregats verschiebbar ist, das auf ein hinteres Verlängerungsstück der Schnecke wirkt, das im Gehäuse für eine Dreh- und Längsbewegung in einer Führungshülse gelagert ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe aus einem Vorratsbehälter Kunststoff am Hinterende eines zylinderartigen Gehäuses zuführbar ist, in dem sich eine Schnecke befindet, die bei Drehung Kunststoff dem vorderen Ende des Gehäuses zu befördert, wo sich eine Austrittsöffnung befindet. Zur Vorbereitung des Spritzvorgangs wird die Schnecke in eine solche hintere Stellung bewegt, daß sich zwischen dem Vorderende der Schnecke und der Austrittsöffnung ein mit Kunststoff gefüllter Raum bildet. Zum Spritzen wirkt ein Getriebe auf eine hintere Verlängerung der Schnecke und bewegt die Schnecke rasch vorwärts, wodurch Kunststoff durch die Austrittsöffnung in eine Form eingespritzt wird. Die Rückwärtsbewegung der Schnecke zur Vorbereitung des nächsten Spritzvorganges erfolgt durch Umkehrung des Getriebeantriebs. Dabei ist darauf zu achten, daß durch die Drehung der Schnecke genügend Material gefördert wird, um den freiwerdenden Raum zu füllen. Dies bedeutet, daß für Kunststoffe mit unterschiedliehen Eigenschaften die Antriebsbedingungen entsprechend angepaßt werden müssen. Des weiteren muß auf die Größe der zu spritzenden Gegenstände Rücksicht genommen werden, d. h. der Raum vor der Schnecke in ihrer hinteren Lage muß entsprechend sein, wenn eine Materialverschwendung vermieden werden soll. Bemerkenswert ist noch, daß für die Rückwärtsbewegung der Schnecke eine nicht unerhebliche Kraft ausgeübt werden muß, denn der Drehantrieb der Schnecke erfolgt von einem Motor aus über mehrere unverschiebbare, drehbare Zahnräder auf eine, an der hinteren Verlängerung der Welle angebrachte Längsverzahnung, auf der das letzte Zahnrad des Getriebes verschiebbar sitzt. Die Länge der Längsverzahnung entspricht dabei der Längsbewegung der Schnecke. Für eine derartige Verschiebung bei laufenden Zahnrädern ist eine erhebliche Kraft erforderlich (USA.-Patentschrift 31 46 287).

Bei einer weiteren bekannten Bauart ist die Konstruktion ähnlich, nur mit dem Unterschied, daß die Hin- und Herbewegung der Schnecke unmittelbar über ein von einem Druckmedium beidseitig beaufschlagtes Zylinder-Kolbenaggregat erfolgt und auf der hinteren Verlängerung der Schnecke ein Zahnrad befestigt ist, das entlang eines entsprechend langen, unmittelbar von einem Motor angetriebenen Ritzels verschiebbar ist (deutsche Auslegeschrift 11 40 340).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei Kunststoff Spritzvorrichtungen die Anordnung so zu treffen, daß die Widerstände gegen eine Rückwärtsbewegung der Schnecke auf ein Minimum herabgesetzt werden und die Einstellung der Rückwärtssteuerung und damit der Längshub von äußeren Steuerungsorganen unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Führungshülse und das Verlängerungsstück einander' entsprechende Längsnuten aufweisen und eine Vielzahl von Kugeln vorgesehen ist, die jeweils in zwei zusammengehörende Längsnuten eingreifen.

Damit erfolgt die Rückwärtsbewegung mit einer minimalen Lagerreibung. Auch die ständige Drehbewegung der Schnecke kann nun über die relativ zum Gehäuse unverschiebbare Führungsbuchse erfolgen, die in jeder Lage der Schnecke mit dieser drehfest verbunden ist, so daß auch in Bezug auf den Schnekkenantrieb ein minimaler Widerstand bei der Rückwärtsbewegung der Schnecke zu überwinden ist. Erst durch diese Voraussetzungen ist unter selbsttätiger Rückwärtsbewegung der Schnecke eine minimale Zeit

und auch ein minimaler Materialverbrauch ohne komplizierte Steuermaßnahmen möglich.

Erwähnt sei noch, daß es im Maschinenbau bekannt ist, zwei ineinander längs bewegliche Teile, beispielsweise eine Vollwelle in einer Hohlwelle, durch eine Kugelführung ineinanderzuführen.

Diese Kugelführung weist eine Vielzahl von Kugeln in Umfangsrichtung und Längsrichtung auf, die in einem Käfig geführt sind. Hierdurch wird die Reibung

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gegenüber einer Gleitreibung erheblich herabgesetzt ist und der mit seinem unteren Ende in eine Luftdüse (Stanzereitechnik, Kugelführung als Bauelement in 52 endigt, die konzentrisch in der ringförmigen Aus-Stanzereitechnik und Maschinenbau, AWF 1511, laßöffnung 44 angeordnet ist. Der Dorn 46 ist senk-1957). recht mit Hilfe einer Stellmutter 54 einstellbar, die an

Für den Drehantrieb der Schnecke ist es günstig, 5 einem Halter 56 gehalten ist, der einen Teil des Spritzwenn die Führungshülse in einem hohlzylindrischen kopfes 40 bildet. Die Stellmutter 54 ist auf einem Träger befestigt ist und vorzugsweise der Träger ein Gewindeteil 58 des Dornes 46 aufgeschraubt. Da die Antriebsrohr ist, das durch die Antriebsvorrichtung ringförmige Auslaßöffnung 44 durch den Abstand der drehbar ist. ringförmigen Schrägflächen 60 und 62 des Dornes 46

In der nachfolgenden Beschreibung ist im Zusam- io und des Halters 56 gebildet ist, so bewirkt eine Auf-

menhang mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel wärtsbewegung des Dornes 46 relativ zum Halter 56

der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt eine Verkleinerung des Querschnittes der Auslaßöff-

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine nung 44 und eine Abwärtsbewegung des Dornes 46

unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß dem relativ zum Halter 56 eine Vergrößerung des Quer-

Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Schnecke 15 schnittes der Auslaßöffnung 44.

in ihrer vorderen Stellung, wobei einige Teile abge- An seinem oberen Ende ist der Durchgang 42 in

brochen bzw. im Schnitt dargestellt sind, Kommunikation mit einem sich ununterbrochen axial

Fig. 2 eine Vorderansicht der Spritzgießmaschine erstreckenden, einen Hohlraum bildenden Durchgang

gemäß Fig. 1 in größerer Darstellung als Fig. 1, 64 des Durchgangsgliedes 36. Das entgegengesetzte

Fig. 3 eine Rückansicht der Spritzgießmaschine 20 Ende des Durchgangs 64 kommuniziert mit dem Inne-

gemäß Fig. 1 in gleicher Darstellungsgröße wie ren des Zylinders 20 und fluchtet axial mit dem Zy-

Fig. 2, linder. Ein Teilstück 66 des Durchgangs 64 ist so ge-

Fig. 4 eine Teilseitenansicht der Spritzgießmaschine formt, daß es zum Endstück 26 komplementär ist.

gemäß Fig. 1 zur Darstellung der Maschinenteile in Wenn daher das Endstück 26 in das Teilstück 66 hin-

ihrer vorderen Stellung, die der vorderen Stellung der 25 einbewegt wird (wie dies in unterbrochenen Linien in

Schnecke entspricht, wobei einzelne Teile abgebrochen Fig. 6 dargestellt ist), so wird auf das Material im

sind und andere Teile im Schnitt dargestellt sind, Durchgang 64 ein gleichmäßiger Druck ausgeübt, der

Fig. 5 eine Ansicht im wesentlichen entsprechend das Material in die Durchgänge 64 und 42 hinein- und

Fig. 4, jedoch mit der Schnecke in rückwärtiger durch die Auslaßöffnung 44 hinausdrückt.

Stellung, 30 Es ergibt sich so, daß bei Vorwärtsbewegung der

Fig. 6 einen Teilschnitt nach Linie VI-VI der Schnecke 22 aus ihrer ausgezogenen in die unter-

Fig. 2, brochen gezeichnete Stellung gemäß Fig. 6 diese wie

Fig. 7 einen Teilschnitt nach Linie VII-VII der ein Stößel wirkt, um so das Material über die Durch-

Fig. 4, gänge 62 und 42 durch die Auslaßöffnung 44 hinaus-

Fig. 8 einen. Teilschnitt nach Linie VIII-VIII der 35 zudrücken. Wenn die Schnecke 22 sich in die unter-

Fig. 1 in größerer Darstellung als diese. brochen dargestellte Lage gemäß Fig. 6 bewegt hat,

Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießmaschine ist als kann sich im Durchgang 64 ein Flüssigkeitsdruck von Ganzes mit 10 bezeichnet und weist ein Gestell 12 auf, solcher Größe aufbauen, daß sich die Schnecke 22 in das einen Antriebsmotor 14 mit einer Antriebswelle 16 ihre ausgezogen gezeichnete Stellung gemäß Fig. 6 trägt. Eine als Ganzes mit 18 bezeichnete Vorrichtung 40 zurückbewegt, wie dies noch näher erklärt wird,
zum Extrudieren von Kunststoff ist oben auf dem Ge- Das hintere Ende der Schnecke 22, das drehbar in stell 12 angeordnet und weist einen länglichen Zylinder einem an der Platte 32 befestigten Teilstück des 20 auf, der durch übliche Heizelemente heizbar ist, Zylinders 20 angeordnet ist, ist mit einem sich nach die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Ferner hat rückwärts erstreckenden, axialen Verlängerungsstück die Vorrichtung eine Schnecke 22 mit einem ununter- 45 70 versehen, das im folgenden als Hohlwelle für die brochenen Gewindesteg 24 und einem stetig verlau- Schnecke 22 bezeichnet wird. Die Hohlwelle 70 ist fenden, vorstehenden Endstück 26. Der Zylinder 20 teleskopartig in einer Fülirungshülse 72 angeordnet, hat an seinem hinteren Ende einen Einlaß 28, der mit die an ihrer radial äußeren Fläche mit einem Montageeinem Vorratsbehälter 30 kommuniziert, der mit flansch 74 versehen ist, der durch Schrauben 76 mit Kunststoffteilchen gefüllt ist, die ständig dem Zylinder 50 dem einen Ende eines hohlzylindrischen Trägers in 20 durch den Einlaß 28 zugeführt werden. Das hintere Form eines Antriebsrohres 78 fest verbunden ist. Das Ende des Zylinders 20 ist an einer Platte 32 gehalten, entgegengesetzte Ende des Antriebsrohres 78 ist mit die einen Teil des Gestells 12 bildet. Das Vorderende einem Lagerring 80 fest verbunden, der auf die des Zyliners 20 ist in ähnlicher Weise in einem Gestell- Schnecke 22 aufgeschoben ist und durch eine Abdichteil 34 gehalten. 55 tung 82 gegen die Schnecke 22 abgedichtet ist. Eine

Am vorderen Ende des Zylinders 20 ist mit Hilfe von ähnliche, von der Führungshülse 72 gehaltene Ab-

Schrauben 38 das eine Ende eines im wesentlichen dichtung 83 liegt gegen die Hohlwelle 70 an.

horizontalen Durchgangsgliedes 36 (Fig. 6) befestigt, Mit dem Antriebsrohr 78 ist auf einem mittleren

das am entgegengesetzten Ende mit einem senkrecht Teil ein Antriebsrad 85 fest verbunden, das mit einem

angeordneten Spritzkopf fest verbunden ist, der als 60 Untersetzungsrad 87 kämmt, das einen Teil eines

Ganzes mit 40 bezeichnet ist. Der Spritzkopf 40 hat Untersetzungsgetriebes 84 bildet, das auf dem Gestell

einen inneren, glatten, ringförmigen Durchgang 42 12 in einer Lage unterhalb des Antriebsrohres 78 ange-

(siehe Fig. 6), der an seinem unteren Ende in eine ordnet ist. Das Untersetzungsgetriebe 84 hat eine

ringförmige Auslaßöffnung 44 endigt und einen mitt- Antriebswelle 86, die von einer Vielzahl von Riemen

leren, einen unregelmäßigen Querschnitt aufweisenden 65 88 angetrieben ist, die ihrerseits von der Antriebswelle

Dorn 46 umgibt. Der Dorn 46 hat einen axialen Kanal 16 des Motors angetrieben sind. Bei Drehung der An-

48, der mit seinem oberen Ende an eine Druckluft- triebswelle 16 wird daher das Untersetzungsgetriebe 84

quelle über einen biegsamen Schlauch 50 angeschlossen angetrieben, das seinerseits wiederum das Antriebsrohr

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78 antreibt, das dann die Führungshülse 72 in Drehung Preßsitz in einem Hohlraum 128 des ersten Druckglie-

versetzt. des 124 fest angeordnet, erstreckt sich durch das erste

Wie in Fig. 7 dargestellt, hat die Innenfläche der Druckglied 124 hindurch und ist drehbar in einem

Führungshülse 72 eine Vielzahl von sich in Längsrich- Lager 132 angeordnet, das vom zweiten Druckglied

tung erstreckenden Nuten 90. An der Außenseite der 5 118 gehalten ist.

Hohlwelle 70 sind Längsnuten 92 vorgesehen, die mit Es ergibt sich so, daß bei Herausbewegen der

den Nuten 90 fluchten. Eine Vielzahl von Kugeln 94 Kolbenstange 116 aus dem Zylinder 112 diese Stange

ist in Reihen 96 parallel zur Achse der Schnecke (siehe einen Axialdruck auf das zweite Druckglied 118 aus-

Fig. 4 und 5) in den Längsnuten 90 und 92 angeordnet. übt. Dieser Druck wird auf die Hohlwelle 70 über das

Ferner ist zwischen der Hohlwelle 70 und der Füh- io Axialdrucklager 126 und das erste Druckglied 124

rungshülse 72 eine mit Öffnungen 100 versehene Ab- weitergegeben. Damit wird die Hohlwelle 70 und die

Standshülse 98 vorgesehen, durch die hindurch die Schnecke 22, mit der diese verbunden ist, nach links

Kugeln 94 vorstehen, so daß die Kugeln 94 in den bewegt, d. h. in einer Richtung, die im folgenden als

einzelnen Reihen 96 im Abstand gehalten sind und Vorwärtsrichtung bezeichnet wird. Bei Anwendung

benachbarte Kugeln außer Berührung miteinander 15 einer entgegengesetzt gerichteten Kraft auf die ständig

bleiben. Die Öffnungen 100 der Abstandshülse 98 sind rotierende Schnecke, um so das erste Druckglied 124

etwas kleiner als der Durchmesser der Kugeln 94, die relativ zum zweiten Druckglied 118 zu drehen, wird

in die Öffnungen 100 von innerhalb der Abstandshülse die Schnecke 22 nach rechts gemäß Fig. 1 bewegt,

98 eingesetzt werden. Damit wird die Abstandshülse eine Bewegungsrichtung, die im folgenden als Rück-

98 durch die Kugeln 94 in der in Fig. 7 dargestellten ao wärtsrichtung bezeichnet wird, wodurch dann die

Lage gehalten, in der diese sowohl von der Hohlwelle Hohlwelle 70 und das erste Druckglied 124 nach rechts

70 als auch von der Führungshülse 72 im Abstand ist. bewegt werden. Die auf das erste Druckglied 124 aus-

Es ergibt sich so, daß die Kugeln 94 mit der Hohl- geübte Druckkraft wird durch das Drucklager 126 auf welle 70 und der Führungshülse 72 zusammenwirken, das zweite Druckglied 118 und damit an die Kolbenum so eine Kugelkeilverbindung 101 zwischen der 35 stange 116 weitergegeben, wodurch die Kolbenstange Hohlwelle 70 und der Führungshülse 72 zu bilden, so 116 in den Zylinder 112 hineingewegt wird. Es ergibt daß nun die Hohlwelle 70 und damit auch die Schnecke sich so, daß das Zylinderaggregat 122 die Schnecke 22 22 über die Führungshülse 72 in Drehung versetzt in Vorwärtsrichtung so bewegt, daß diese wie ein Stößel werden kann. Irgendeine Drehung des Antriebsrohres wirkt, um das Material durch die Auslaßöffnung 44 78 bewirkt daher eine gleiche Drehung der Schnecke 30 hinauszudrücken.' Während einer solchen Bewegung 22. Die Kugeln 94 der Kugelkeilverbindung 101 ge- ist die Schnecke 22 ständig über das Antriebsrohr 78 statten auch eine axiale Bewegung der Hohlwelle 70 in Drehung, weil das Axialdrucklager 126 zwischen relativ zur Führungshülse 72 während der gleichmäßi- der Schnecke 22 und dem Zylinderaggregat 102 angegen Drehung dieser Teile. Da die Führungshülse 72 ordnet ist. Die Abstandshülse 98 der Kugelkeilverbinin einer festen.Längsstellung auf dem Gestell 11 wäh- 35 dung 101 ist zwischen einem Paar von in Längsrichtung rend des Hin- und Hergangs der Hohlwelle 70 gehalten angeordneten Anschlägen 103 und 105 angeordnet, die wird, kann diese letztere auf den Kugeln 94 abrollen. vom Antriebsrohr 78 gehalten sind. Bei einer Vor-Durch diese Anordnung ergibt sich eine Hin- und wärtsbewegung der Hohlwelle 70 (siehe Fig. 4) wirkt Herbewegung der Schnecke 22 auch bei einer kleinen, das eine Ende der Abstandshülse 98 mit dem Anauf die Schnecke 22 wirkenden Axialkraft in Folge der 40 schlag 103 und bei der Rückwärtsbewegung der Hohleine niedrige Reibung aufweisenden Lagerung der welle 70 (siehe Fig. 5) wirkt das entgegengesetzte Ende Hohlwelle 70 auf den Kugeln 94. der Abstandshülse 98 mit dem Anschlag 105 zusam-

Auf einem am Gestell 12 befestigten Träger 104 ist men. ^

ein hydraulisches Zylinderaggregat 102 angeordnet Ein Paar von horizontal beweglichen Spritzgieß-

(siehe Fig. 1 und 8). Der Träger 104 weist ein Paar 45 formteilen 140 sind auf dem Gestell 12 unterhalb der "~

von senkrechten Halteringen 106, 108 auf (der Halte- Auslaßöffnung 44 angeordnet. Die Spritzgießformteile

ring 108 bildet auch einen Teil des Gestells 12), die 140 sind zwischen einer Abstandsstellung und einer

durch horizontale Führungsstangen 110 verbunden Wirkstellung gemäß Fig. 1 bewegbar. Während des

sind, so daß der Haltering 106 nach rückwärts zu im Arbeitens der Maschine 10, wenn die Spritzgießform-

Abstand vom Gestell 12 gehalten ist. 5° teile 140 in horizontalem Abstand sind, befinden sich

Das Zylinderaggregat 102 weist einen Zylinder 112 diese an entgegengesetzten Seiten eines sich nach unten auf, der am Haltering 106 in einer solchen Lage be- erstreckenden Kunststoffrohrstückes, das als Vorfestigt ist, daß das Aggregat im wesentlichen horizontal preßling bezeichnet wird, von dem der Spritzkopf 40 '■ ist und mit der Hohlwelle 70 fluchtet. Mit einem KoI- nach unten hängt und aus der Auslaßöffnung 44 her- ; ben 114 des Zylinders 112 ist eine Kolbenstange 116 55 ausgedrückt wurde. In der Stellung, in der die Spritzverbunden, die mit ihrem äußeren Ende an ein zweites gießformteile 140 gemäß Fig. 1 im Abstand sind, ί Druckglied 118 angeschlossen ist (siehe Fig. 1 und 5). bilden sie einen nicht dargestellten Raum, der den von ; Mit dem zweiten Druckglied 118 ist eine auf den Füh- dem Spritzkopf 40 herabhängenden Vorpreßling um- i rungsstangen 110 verschiebbar gehaltene Führungs- gibt. Anschließend wird Luft aus der Luftdüse 52 aus- I platte 120 durch Schrauben 122 verbunden, so daß 60 geblasen, um so den Vorpreßling dem Hohlraum der ι diese Führungsplatte nun eine geführte horizontale Spritzgießformteile 140 anzupassen. Es sei darauf j Hin- und Herbewegung auf den Führungsstangen 110 hingewiesen, daß die Spritzgießmaschine 10 der Ein- ! durchführen kann. Innerhalb des äußeren Umfangs fachheit halber nur mit einem einzigen Spritzkopf 40 des zweiten Druckgliedes 118 ist ein erstes Druckglied dargestellt wurde, doch kann auch eine Vielzahl von 124 teleskopartig angeordnet. Zwischen den Druck- 65 Spritzköpfen 40 mit einer solchen Maschine verwendet gliedern 118 und 124 ist ein Axialdrucklager 126 vor- werden. In diesem Fall sind eine entsprechende Anzahl gesehen, um so horizontale Kräfte vom einen zum von Hohlräumen in den Spritzgießformteilen 140 voranderen Glied zu übertragen. Die Hohlwelle 70 ist im gesehen.

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Die besondere Vorrichtung zum Öffnen und Schlie- Grenzschalter sind so angeordnet, daß sie durch den ßen der durch die Spritzgießformteile 140 gebildeten Formöffnungs- und -schließmechanismus betätigt wer-Form, d. h. zum Bewegen der Spritzgießformteile 140 den, um so das Öffnen und Schließen der Form mit in ihre geschlossene Stellung gemäß Fig. 1 und in ihre den Arbeiten der übrigen Teile der Spritzgießmaschine Abstandsstellung,Mn der die geformten Gegenstände 5 10 zu koordinieren. Der elektrische Stromkreis für entfernt und Material für den nächsten Gegenstand diese Schalter ist nicht dargestellt, da dieser für das durch die Auslaßöffnung 44 herausgedrückt wird, Verständnis der Erfindung nicht erforderlich erscheint, bildet keinen Teil der Erfindung. Eine kurze Beschrei- Auf einer der Führungsstangen 111, auf denen das bung dieser Vorrichtung dient lediglich dazu, das Ver- Zylinderaggregat 102 zum Vorschieben der Schnecke ständnis der Wirkungsweise der Maschine 10 zu er- io 22 angeordnet ist, ist ein Paar von Grenzschaltern LSI leichtern. Die Spritzgießformteile 140 sind abnehmbar und LSS angeordnet. Der Grenzschalter LSI ist in auf einer Endplatte 142 und einer Zwischenplatte 144 einer solchen Lage, daß er durch eine Stange 184 beangeordnet, die verschiebbar auf einem horizontalen tätigt wird, wenn die Schnecke 22 in ihrer vorderen Teil 146 des Gestells 12 am vorderen Ende der Ma- Stellung ist. In der zurückgezogenen Stellung der schine 10 sind. Eine weitere Endplatte 148 ist in ahn- 15 Schnecke 22 während des normalen Arbeitens der licher Weise auf dem Teil 146, jedoch gegenüber der Maschine 10 befindet sich die Stange 184 kurz vor Zwischenplatte 144 nach innen zu im Abstand ange- einer Stellung, in der sie den Endschalter LSS betätigen bracht. würde, der nur aus Sicherheitsgründen dann betätigt Die Endplatten 142 und 148 sind starr durch vier wird, wenn die Spritzgießmaschine 10 abgestellt wer-Verbindungsstangen 150 verbunden, die sich durch 20 den soll, wenn nämlich die Schnecke 22 um einen zu die Endplatten 142 und 148 hindurch erstrecken und großen Weg zurückbewegt wurde,
einstellbar mit diesen verbunden sind, um so die End- Die Wirkungsweise der Spritzgießmaschine 10 ist platten in der gewünschten horizontalen Abstandslage nun wie folgt: Es sei angenommen, daß der Antriebszu halten. Die Verbindungsstangen 150 erstrecken sich motor 14 das Antriebsrohr 78 dreht, das seinerseits durch Buchsen 152 der Zwischenplatte 144 neben deren 25 die Hohlwelle 70 über die Kugelkeilverbindung 101 Ecken hindurch, um so eine freie Gleitbewegung der antreibt. Es sei ferner angenommen, daß die Schnecke Verbindungsstangen durch die Zwischenplatte 144 zu 22 in ihrer zurückgezogenen Stellung ist, wie dies in gewährleisten. Ein als Ganzes mit 154 bezeichneter ausgezogenen Linien in Fig. 6 dargestellt ist, und daß Betätigungsmechanismus ist zum öffnen und Schließen eine ausreichende Menge eines Kunststoffmaterials der Spritzgießform vorgesehen. Dieser Betätigungs- 30 über den Vorratsbehälter 30 der Schnecke 22 zugeführt mechanismus 154 weist eine Lasche 156 auf, die wurde, um so die Durchgänge 42 und 64 mit einem schwenkbar mit Hilfe eines Stiftes 158 mit ihrem einen erwärmten, thermoplastischen Material in halbflüssi-Ende an der Zwischenplatte 144 befestigt ist. Das ent- gem Zustand zu füllen. Die Kolbenstange 116 des gegengesetzte Ende der Lasche 156 ist schwenkbar mit Zylinderaggregates 102 ist in ihrer zurückgezogenen Hilfe eines Stiftes 160 mit einem Ende eines Armes 162 35 Stellung gemäß Fig. 5. Nunmehr wird ein Druckverbunden, dessen entgegengesetztes Ende schwenkbar medium dem Zylinderaggregat 102 über eine Leitung mit Hilfe eines Stiftes 164 an einem Ende einer Lasche zugeführt, die ein Druckreduzierventil 278 (Fig. 8) 166 angeschlossen ist. Das andere Ende der Lasche 166 enthält, so daß sich nun die Kolbenstange 116 aus ist schwenkbar mit Hilfe eines Stiftes 168 an der End- dem Zylinder 112 herausbewegt und die Druckglieder platte 148 gehalten. 4° 118 und 124 sich aus ihren Stellungen gemäß Fig. 5 in

Zwischen seinen Enden, und zwar im wesentlichen die Stellungen gemäß Fig. 4 bewegen. Während einer

in der Mitte zwischen den Stiften 160 und 164, ist der solchen Bewegung rollt die eine rückwärtige Verlänge-

Arm 162 mit einer Welle 170 verbunden, die durch rung der Schnecke 22 bildende Hohlwelle 70 auf den

einen Hydraulikmotor 172 angetrieben ist und auf Kugeln 94, wobei die Kugeln zugleich die Drehbewediesem montiert ist. Der Hydraulikmotor 172 von 45 gung des Antriebsrohres 78 auf die Hohlwelle 70 über- -

üblicher umkehrbarer Bauart ist mit einer hydrauli- tragen. Durch diese Bewegung der Hohlwelle 70 wird

sehen Pumpe 179 verbunden und dient dazu, die Welle die Schnecke 22 aus ihrer zurückgezogenen Stellung

170 sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhr- (siehe Fig. 6) in ihre vordere Stellung (siehe Fi,g. 1)

zeigersinn zu drehen. bewegt. Während einer solchen Bewegung wird das

Auf der Welle 170 ist ferner noch ein Schaltbetäti- 50 erwärmte, halbflüssige Kunststoffmaterial aus dem

gungsglied befestigt. Die Laschen 156 und 166 haben Durchgang 64 durch den Durchgang 42 hindurch und

im wesentlichen die gleiche Wirklänge und sind durch aus der Auslaßöffnung 44 in Form eines ringförmigen

die Stifte 160 und 164 mit dem Arm 162 an Stellen Vorpreßlings ausgedrückt.

verbunden, die den gleichen Abstand von der Mittel- Während der vorerwähnten Vorwärtsbewegung der achse der Welle 170 haben, so daß die Laschen 156 55 Schnecke 22 wird der Druck des Druckmediums, das

und 166 ständig parallel sind. Die Laschen 156 und 166 dem Zylinder 112 zur Betätigung der Schnecke 22 zu-

und der Arm 162 bilden ein Kniehebelsystem, das in geführt wird, durch das Druckreduzierventil 278 so

seiner gestreckten Lage gemäß Fig. 1 die Platten 144 gesteuert, daß sich die Schnecke mit einer gesteuerten

und 148 auf einen maximalen Abstand auseinander- Geschwindigkeit nach vorwärts bewegt. Mit dem bewegt, um so die durch die Spritzgießformteile 140 ⁶° Druckreduzierventil 278 wirkt eine sich mit der

gebildete Form zu schließen. Wenn der Arm 162 in Schnecke bewegende Kurve 282 (siehe Fig. 8) zusam-

eine Lage bewegt wird, in der die Laschen 156 und 166 men, so daß nun die Stellung des Ventils 278 verstellt

geknickt sind, so werden die Platten 144 und 148 und eine veränderbare Wandstärke des Vorpreßlings

aufeinander zu bewegt, um so die Spritzgießformteile erzielt wird, die einer vorbestimmten Vorform ent-140 voneinander weg zu bewegen und die Form hier- ⁶S spricht,

durch zu öffnen. Wenn die Schnecke im wesentlichen ihre Vorwärts-

Auf dem Gestell sind ferner Grenzschalter, wie bei- bewegung beendet hat, so daß sie nun in der Lage

spielsweise LS5 und LS6 nach Fig. 1, montiert. Diese gemäß Fig. 1 ist, wird der Endschalter LSI betätigt,

um die weitere Zufuhr von Druckmedium zum Zylinderaggregat 102 abzustoppen. Der Zylinder 112 wird dann automatisch mit einem Tank so verbunden, daß der Kolben 114 sich frei nach rückwärts im Zylinder 112 mit einer Geschwindigkeit bewegen kann, die lediglich durch ein Regulierventil in der Leitung zum Tank begrenzt wird. Die Funktion dieses Regulierventils ist derart, daß ständig ein hydraulischer Rückdruck von vorbestimmter Größe auf den Kolben 114 ausgeübt wird.

Das Regulierventil wird entsprechend der Größe der Auslaßöffnung 44 und entsprechend dem durch diese Öffnung herausgedrückten Material eingestellt. Diese Einstellung ergibt einen ausreichenden Rückdruck auf den Kolben 114, um so die Rückwärtsbewegung der Schnecke aus ihrer vorderen Stellung gemäß Fig. 1 in ihre rückwärtige Stellung gemäß Fig. 6 so einzustellen, daß diese nicht schneller als die Fähigkeit der Schnecke 22 ist, den von der Schnecke freigegebenen Durchgang 64 vollständig auszufüllen. Damit haben die Drehgeschwindigkeit und die Steigung des Gewindestegs 24 der Schnecke 22 ebenfalls eine Wirkung auf die Einstellung des Regulierventils. Die Einstellung des Regulierventils ist ferner derart, daß der Rückdruck auf den Kolben 114 keine solche Größe annimmt, daß ein Leckfluß des Kunststoffmaterials durch die Auslaßöffnung 44 während des Ruckzugs der Schnecke 22 eintritt.

Wenn daher einmal die Zufuhr des Druckmediums zum Zylinder 112 abgestoppt ist, so gewährleistet das Arbeiten der Schnecke 22, d. h. das ständige Zuführen von verarbeitetem und erwärmtem Kunststoffmaterial zum Durchgang 64, einen ausreichenden Rückdruck auf das Endstück 26, um so die Schnecke 22 im Zylinder 20 nach rückwärts zu bewegen. Diese Rückwärtsbewegung entsprechend dem Aufbau eines Druckes im Durchgang 64, und zwar ohne Leckfluß des Kunststoffs durch die Auslaßöffnung 44, wird durch die eine niedrige Reibung aufweisende Lagerung der Schnecke 22 auf den Kugeln 94 ermöglicht. Wenn es für ein ständiges Drehen der Schnecke 22 notwendig wäre, eine eine hohe Reibung aufweisende Gleitverbindung vorzuzusehen, die große Kräfte zum Hin- und Herbewegen der Schnecke 22 erfordert, so wäre es erforderlich, ein Abschaltventil im Durchgang 64 oder im Durchgang 42 anzuordnen. Die Anwesenheit eines solchen Abschaltventils würde notwendigerweise die Verwendung der Spritzgießmaschine 10 auf lediglich bestimmte Materialien beschränken, die Kosten erhöhen und die Maschine komplizieren.

Der Betätigungsmechanismus 154 wird betätigt, um die offenen Spritzgießformteile 140 zu schließen, und

ίο zwar entweder gerade, bevor die Schnecke 22 ihre Rückwärtsbewegung beginnt oder wenn diese Rückwärtsbewegung anläuft. Die Spritzformteile schließen sich über dem aus der Auslaßöffnung 44 ausgestoßenen Vorpreßling. Der Vorpreßling wird dann geblasen, worauf die Spritzgießformteile sich wieder öffnen. Während dieser Öffnung wird der geblasene Kunststoffgegenstand in üblicher Weise von der Auslaßöffnung 44 abgenommen. Kurz bevor sich die Spritzgießformteile voll geöffnet haben, wird der Endschalter LSS betätigt, um die Schnecke 22 ihren neuen Arbeitszyklus unter Vorwärtsbewegung beginnen zu lassen. Damit wird der Zeitpunkt, an dem die Schnecke 22 erneut vorwärtsbewegt wird, nicht durch die Lage der Schnecke 22 sondern durch die Zeitdauer bestimmt,

as die erforderlich ist, um die Spritzgießformteile in eine Öffnungslage zu bringen, in der der Endschalter LS5 betätigt wird. Damit bildet der Betätigungsmechanismus 154 einen Teil der Zeitsteuereinrichtung, um festzulegen, wann die Rückwärtsbewegung der Schnecke 22 aufhören und die Vorwärtsbewegung beginnen soll. In Folge der relativ großen Nähe des vorderen Endstückes 26 der Schnecke 22 in Bezug auf die Auslaßöffnung 44 wird der Druckabfall im Kunststoff zwischen der Schnecke 22 und der Auslaßöffnung 44 auf ein Minimum herabgesetzt. Damit kann in der Spritzgießmaschine 10 eine größere Materialaustrittsgeschwindigkeit durch die Auslaßöffnung 44 erreicht werden, was nicht nur als direkte Wirkung auf das Arbeitsspiel der Maschine vorteilhaft ist, sondern auch eine indirekte günstige Wirkung hat. Die für das Strangpressen des Vorpreßlings erforderliche Zeit bestimmt die Zeitdauer, während der die Spritzgießformteile getrennt und im Abstand bleiben müssen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoff mit einem Gehäuse, an dessen Vorderende ein Spritzkopf angebracht und in dessen Hohlraum eine drehbare Schnecke angeordnet ist, der Kunststoff über einen Vorratsbehälter zuführbar ist und die in Vorwärtsrichtung mit Hilfe eines Zylinderaggregats verschiebbar ist, das auf ein hinteres Verlängerungsstück der Schnecke wirkt, das im Gehäuse für eine Dreh- und Längsbewegung in einer Führungshülse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (72) und das Verlängerungsstück (70) einander entsprechende Längsnuten (90, 92) aufweisen und in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Kugeln (94) vorgesehen ist, die jeweils in zwei zusammengehörende Längsnuten (90, 92) eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlängerungsstück die Form einer Hohlwelle (70) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (72) in einem hohlzylindrischen Träger (78) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Antriebsrohr (78) ist, das durch die Antriebsvorrichtung drehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verlängerungsstück (70) ein erstes Druckglied (124) befestigt ist, mit dem ein zweites, gegenüber dem ersten drehbares Druckglied (118) verbunden ist, das drehbar auf dem Verlängerungsstück (70) angeordnet ist und durch das Zylinderaggregat (102) in Vorwärtsrichtung verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckgliedern (124, 118) Axialdrucklager (126) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckglied (118) auf Führungsstangen (110) längsverschiebbar ist.