DE1554980C - - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenstrang- zugeordnet ist, und daß'zwischen den beiden Plastifi-

presse zum kontinuierlichen Austragen von Kunst- zierungszylindern ein gemeinsamer Steuerschieber

stoffen mit zwei Plastifizigrungszylindern, die über für die wahlweise Verbindung jeweils eines Plastifi-

Kanäle in ein gemeinsames Spritzmundstück mün- zierungszylinders mit seinem zugehörigen Spritzden, und mit einer Steuereinrichtung für die von 5 zylinder einerseits und für die wechselnde Verbin-

einem auf den anderen Plastifizierungszylinder um- dung des jeweils anderen Spritzzylinders mit dem

schaltbare, jeweils zum Spritzmundstück erfolgende _: Spritzmundstück andererseits vorgesehen ist.

Stoffzuführung. In vorteilhafter Weise sind die Plastifizierungs-

Gegenwärtig wird die Verwendung von Kunst- zylinder achsgleich und zueinander entgegengesetzt

stoffen mit hohem Molekulargewicht bevorzugt. Das io gerichtet angeordnet.

ist vor allem in Gebieten der Fall, wo Einflüsse wie Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs-

die Bildung von Spannungsrissen von Bedeutung beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen

sind. Die offenbar hohen Viskositäten dieser Stoffe näher erläutert. Es zeigt

haben jedoch "Probleme beim Extrudern aufgewor- Fig. 1 eine senkrechte Schnittdarstellung einer

fen, die normalerweise bei Stoffen niedrigen Mole- 15 Kolbenstrangpresse,

kulargewichts nicht vorhanden sind. Unter anderem Fig. 2 eine senkrechte Schnittdarstellung, die die besteht ein Hauptproblem in der Verschlechterung Steuerschieberanordnung im einzelnen zeigt,
des Werkstoffs infolge übermäßiger mechanischer Das kontinuierliche Austragen bei der Kolben-Bearbeitung, strangpresse wird durch wenigstens zwei wechselnde

Ein beträchtlicher Aufwand wurde bei der Ver- 20 Materialzuführungen aufrechterhalten, die zweck-

besserung der Konstruktion der üblichen Schnecken- mäßigerweise nebeneinander angeordnet sind, wie

extruder zur Entwicklung größerer Fließgeschwm- Fig. 1 zeigt. Die Fig. 1 zeigt die zwei Spritzzylinder

digkeiten und erhöhter Drücke geleistet. Die unver- 10 und 11. In jedem dieser Zylinder sind Kolben 12

meidliche Folge ist eine größere Schwerwirkung auf und 13 angeordnet, die bei der Verschiebung nach

das zu spritzende Material. Die mechanische Be- 25 Abwärts das zugeführte Material durch die unteren

arbeitung führt zu einer Verschlechterung des Auslässe 14 und 15 in die gegeneinander geneigten

Werkstoffs. Kanäle 16 und 17 hinauspressen, die durch den Aus-

Im Gegensatz zu diesen Strangpressen, in welchen gangskanal 18 mit dem Spritzmundstück 19 verbunder Druck von Scherkräften abhängt, ist eine Strang- den sind. Dieser Teil der Anordnung befindet sich presse mit Druckkolben einfach in der Konstruktion 30 in einem Stützblock 20 und einem Mundstücksblock und Arbeitsweise. Die Kolbenpumpe wird immer 21. An den gegenüberliegenden Seiten des Stütznoch mit Erfolg für das Spritzen geschmolzener Me- blocks 20 sind Vorrichtungen zum Füllen der Spritztalle und einiger Kunststoffe verwendet, etwa für zylinder vorgesehen. Diese bestehen aus den Plastifi-Hochdruck-Kapillar-Fließmesser und Spritzmaschi- zierungszylindern 22 und 23, die mit Trichtern 24 nen. Die Druckleistungsfähigkeit einer Kolbenpumpe ₃₅ und 25 zur Einführung des Kunststoffs in besagte ist praktisch unbegrenzt und wird von der Viskosi- Zylinder versehen sind sowie mit Bolzen oder KoI-tät des zu pumpenden Mediums wenig beeinträchtigt. ben 26 und 27, die das Rohmaterial in die Spritz-Daher ist der Spritzvorgang überwiegend vom Fließ- zylinder 10 und 11 pressen. Die meisten Kunststoffe verhalten des Mediums im Bereich des Spritzmund- sind bei Raumtemperatur fest und müssen zum Spritstüeks abhängig. Die Temperatur des Materials hat 40 zen über den Erweichungspunkt erhitzt werden. Zu keinen Einfluß auf den Spritzdruck und beeinflußt diesem Zweck ist eine Reihe elektrischer Heizkissen daher den Ausstoß nur im Hinblick auf das Fließ- vorgesehen, die mit Ziffer 28 bezeichnet sind und an verhalten am Mundstück. Die Hauptnachteile der geeigneten Stellen längs der Anordnung angebracht Kolbenstrangpresse sind ihr diskontinuierlicher Aus- _sj_nd_t um den Fließweg auf der gewünschten Tempestoß, ihre störenden Heizzeiten für solche Kunst- 45 ratur zu halten.

stoffe,'die ein« Plastifizierung durch Wärme vor,dem Das geeignete Zuführen und Auspressen des Mate-Spritzen verlangen und die Schwierigkeit un- _rj_al_s aus der Kolbenstrangpresse hängt weitgehend erwünschter Luft- und anderer Gaseinschlüsse im von dem bei Ziffer 30 angedeuteten Steuerschieber viskosen Medium. ab. Die Konstruktion und. Arbeitsweise dieses

Es sind Kolbenstrangpressen der eingangs be- 50 Steuerschiebers wird in Fig.2 im einzelnen gezeigt, schriebenen Art bekannt, die für die Plastifizierungs- F i g. 2. zeigt die Spritzzylinder 10 und 11, die vom zylinder getrennte Schieber aufweisen die insbeson- Stützblock 20 gehalten werden. An jeder Seite des dere bei der Umschaltung der Förderung von einem Stützblocks sind mit Hilfe der Schraubenbolzen 31, Zylinder zum anderen für eine Stellung, bei der 32_T 33 und 34 die Endabschnitte der Plastifizierungsbcide Zylinder gleichzeitig zum Spritzmundstück for- 55 zylinder 22 und 23 befestigt. Dichtungsringe 35 und dem, besonders, eingestellt werden müssen. Dadurch 36 bewirken die Abdichtung an der Verbindungsist ein kompliziertes. Steuersystem erforderlich, wo- stelle. Im unteren Teil des Stützbtocks 20 ist der gedurch Betriebsstörungen unvermeidbar sind. meinsame Auslaßkanal 18 gebildet Der Mundstücks^-

üer Erfindung, liegt demgegenüber die Aufgabe Block 21 ist durch Schraubenbolzen; 37/ und 38 an

zugrunde, einen kontinuierlichen Ausstoß des, pla- 60 der Unterseite des Stützbtocks 20 befestigt. Ein

stiizierten Materials; und eine Vermeidung von Be- Dichtungsring 39 häh die Abdichtung aufrecht.

triefestörartsuFi^ wie sie bei der Anordnung von Der bei Ziffer 36 angedeutete SteuerscMeber

mehreren Steuerschiebern auftreten können·, zu er- steuert den Flkfiweg, sowohf der Zuffihrang als auch

reichen und eine Verschleehterurag des ausgestoßenen des Auslasses. Ira der angegebenem Sfrflaag des

Materials, durch; Verminderung der Scherkraft zu 65, Steuerschiebers 30. wird Rohmaterial dmeh. dett FEa-

verroeiden- stifeierungszyiindeT 23 unter dem Einfluß dies; KoI^

Die tirfin-dung besteht darin, daß jedem Ptostifr- bens27 einige führt (Fig. I). Zu dieser Zeit sind der

jiewuils. ein getrennter Spritzzylinder Kolben 26: and der PlastifizierungszyliKtier 22 in

3 4

Ruhe. Der Kolben 27 preßt Kunststoff durch den Ventile, nämlich drei für jeden Plastifizierungszylin-Zuführungsweg 40 im Steuerschieber und danach der, dienen der Lieferung jedes der drei regulierten durch den Auslaß 15 in den Spritzzylinder 11. Man Öldrucke auf die Plastifizierungszylinder zur richtibeachte, daß der andere Plastifizierungszylinder 22, gen Zeit. Der Strom für jedes der sechs Magnet-, der mit dem Durchlaß 41 verbunden ist, blind endet, 5 ventile kommt von einem rotierenden Mehrfachwenn der Steuerschieber sich in dieser Stellung be- schalter, der sich von der einen Schaltstellung zur findet. Der Druck des Kolbens 27 preßt weiterhin nächsten nur dann bewegt, wenn er einen elektri-Material in den Spritzzylinder 11, bis der Kolben 13 sehen Impuls von einem speziellen der vier Endden oberen Totpunkt erreicht. Der untere Teil des schalter erhält, die in der Nähe der beiden Schluß-Spritzzylinders 11 kommuniziert nicht mit dem io Stellungen der zwei Spritzzylinder angeordnet sind.
Spritzmundstück, so daß aus diesem Zylinder kein Wenn der Endschalter, der in Höhe des Spritzkol-Material ausgetragen werden kann, wenn sich der benhubs bei völligem Austrag angebracht ist, geSteuerschieber in dieser Stellung befindet. schlossen wird, dreht sich der Drehschalter in seine

Gleichzeitig mit diesem Arbeitsspiel des Füllens nächste Stellung, wodurch Strom zu einem der erfolgt die Entleerung des Spritzzylinders 10. Der 15 Hochdruck-Magnetventile fließt. Das Hochdrucköl Kolben 12 wird betätigt und entläßt seinen Inhalt bei bewegt dann den zugehörigen Plastifizierungskolben, der gezeigten Stellung des Steuerschiebers 30 durch so daß er seine Materialcharge gegen den Steuerden Kanal 16 in den gemeinsamen Auslaßkanal 18, schieber drückt und damit den Steuerschieber vervon wo er durch das Spritzmundstück 19 ausgepreßt anlaßt, sich in seine andere Schlußstellung zu bewird. ■ - 20 wegen und die Neufüllung des anderen Spritzzylin-

Die Betrachtung von Fig. 1 zeigt, daß während ders gestattet. Der Spritzzylinder sollte bei der

desselben Arbeitsspiels der Kolben 26 in eine Stel- Austragung nicht völlig entleert werden, bevor der

lung zurückgezogen wird, der die Neufüllung des ' Endschalter geschlossen ist, da sich Andernfalls eine

Plastifizierungszylinders 22 gestattet. Diskontinuität im Durchsatz ergeben könnte.

Wenn das Material im Spritzzylinder 10 praktisch 25 Wenn der neu zu füllende Spritzzylinder völlig völlig ausgetragen ist, wird der Wechsel zum Spritz- gefüllt ist, wird ein anderer Endschalter geschlossen, zylinder 11 vorgenommen. Dies erfolgt durch Ver- wodurch der erwartete Impuls erfolgt, der den Drehsetzen des Steuerschiebers 30 in die Stellung nach schalter in seine nächste Stellung dreht. In- dieser rechts. Der Steuerschieber wird entsprechend den neuen Stellung wird der Strom vom Magnetventil relativen Drücken in den Plastifizierungszylindern 22 30 abgeschaltet, welches das Hochdrucköl zum Plastifi- und 23 bewegt. Seine Arbeitsweise ist in dieser Be- zierungszylinder liefert. Der an seinem Ort ausgeübte ziehung völlig automatisch, und es ist kein direktes Druck ist annähernd dem Spritzkolbendruck gleich, mechanisches Betätigungsglied erforderlich. Der so daß keinerlei Fluß von geschmolzenem Material Fülldruck im Plastifizierungszylinder 22 wird durch in irgendeiner Richtung zwischen dem neu gefüllten Betätigung des Kolbens 26 erhöht. Der Kolben 27 35 Spritzzylinder und Plastifizierungszylinder besteht, wird entlastet und in eine neue Stellung zurück- Zum gleichen Zeitpunkt und-in derselben Stellung bewegt, die die Neufüllung des Plastifizierungszylin- des Drehschalters, in der der Hochdruck entlastet ders 23 aus dem Trichter 25 gestattet. Dieser relative wurde, beginnt ein Kompressionsspiel an dem gegen-Druckwechsel verstellt den Steuerschieber nach überliegenden Plastifizierungszylinder. Ein oder zwei rechts in eine Stellung, die dem Spiegelbild der dar- 40 hin- und hergehende Hübe bei mäßigem Druck gestellten Stellung entspricht. Die Arbeitsweise der erlauben die Vorwärtsbewegung von ein oder zwei Kolbenstrangpresse ist in dieser Stellung in eritspre- Materialchargen in den Plastifizierungszylinder, um ehender Weise dieselbe wie zuvor beschrieben. Die zur Vorbereitung der Neubeladung des anderen Stellschraube 42 faßt in die Nut 43 und verhindert Spritzzylinders erwärmt zu werden, wenn der untere die Rotation des Steuerschiebers 30 und sorgt für die 45 Endschalter geschlossen ist. Die hin- und hergehenrichtige Verbindung zwischen den Kanälen des den Kompressionshübe des Kolbens im Plastifizie-Steuerschiebers und den zugehörigen Zylinder der rungszylinder während des Kompressionsvorgangs Anordnung. Toipedoförrnige Körper 44 und 45 werden durch einen Satz doppelter Zeitschalter geüblicher Ausführung werden zur Verbesserung des regelt, die so gestellt sind, daß der Hub von gerade Wärmeübergangs zum Kunststoff eingesetzt. 50 ausreichender. Zeitdauer in jeder Richtung ist, um

Um sicherzustellen, daß das Fließen des Spritz- dem Zylinder die Aufnahme einer vollen Charge

gutes durch das Spritzmundstück 19 nicht unterbro- ungeschmolzenen Materials aus dem Trichter für

chen wird, muß die Betätigung der Kolben 12 und jeden vorwärts: gerichteten Kompressionshub zu

13 und der Bolzen oder Kolben 26 und 27 in geeigne- gestatten,

ter Weise koordiniert werden. 55 Ein kontinuierlicher Druck im Austrittswe« des

Der Kolben 12 bzw. 13, der dem Spritzzylinder 10 Spritzgutes kann besser erreicht werden, indem man

bzw. 11 entspricht und beim nächstfolgenden Arbeits- den Steuerschieber 30 so gestaltet, daß die Ent-

spiel zu entleeren ist, muß gleichzeitig oder etwas leerung des neuen Spritzzy tinders beginnt, bevor

früher betätigt werden, wenn der Steuerschieber 30 der Steuerschieber für die vorhergehende Charge

versetzt wtrd_T so daß das Material aus dem Spritz- 6o schließt. Wie man aus Fig. 2 sieht, öffnet dk Ver-

zyJmder unmittelbar auf die Restmenge des entleer- Setzung des Steuersebiebers 30 nach rechts sofort den

ten Spriizzylinders fließt. Dies wird in sehr bequemer offenen: Auslaß 15. Bei halb geschlossenem Auslaß

Weise vorgesehen, indem man einen konstanten Aus- 14 ist der Auslaß· 15 halb offen. Dementsprechend tragsdruck an jedem der beiden Kolben 12 and 13 erfolgen keine Unterbrechungen des, Materialfcsses

während der ganzen Arbeitsfolge aufrechterhält.. 65. im Ausgawgskanal 18. Da der Steuerschieber 30 \n

Dies, kann man durch Verwendung einer ölpumpe kurzer Zeit versetzt werden kann und da der Druck-

erreichen, deren Druck reguliert wird. abfall fast völlig am Spritzmundstück-Austaß auftritt.

Sechs von Magnetspulen betätigte hydraulische ist dieses Konstruktionsmerkmai nicht ausscWag-

gebend zur Sicherstellung eines kontinuierlichen Flusses. Indessen wird diese Maßnahme zur Bewahrung eines sehr gleichmäßigen Spritzdrucks bevorzugt.

Obwohl es für die Arbeitsweise des Gerätes nicht wesentlich ist, wird doch vorzugsweise der Zuführungswcg 40 kommunizierend mit der Kante des Auslasses 15 angeordnet, so daß die frische Charge hinter den Rückstand der vorangegangenen Charge gepreßt wird und es damit gestattet, daß das ältere Material zuerst ausgespritzt wird. Dies verhütet das Steckenbleiben von Material, was in vielen üblichen Konstruktionen eine Verschlechterung eines Teils des Spritzgutes infolge seiner langen Verweildauer ergibt. Alternativ kann der Zuführungsweg 40 mit einem Rohstoffauslaß kommunizieren, der von dem Auslaß 15 getrennt ist, in welchem Fall der Rohstoff in den oberen Teil des Spritzzylinders eingeführt werden könnte.

Zu Illustrationszwecken zeigt Fig. 1 festes Rohmaterial, das direkt aus dem Trichter in die Zuführeinrichtung eingeführt wird. Indessen kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, das Material einer Vorplastifizierung zu unterwerfen und es in plastischer Form einzufüllen.

Es gibt mehrere unterschiedliche Anordnungen, für Gestaltung und Arbeitsweise des Steuerschiebers, die auf dem Grundgedanken der Erfindung beruhen und ihre Wirksamkeit durch die abwechselnde Entleerung wenigstens zweier Spritzzylinder erhalten, die automatisch von dem zu spritzenden Material betätigt werden. Beispielsweise können mehrere nacheinander sich entleerende Spritzzylinder verwendet werden, wobei der Steuerschieber mit jedem aufeinanderfolgenden kommuniziert. Der Steuerschieber kann auch in Bolzenform an Stelle des in F i g. 2 gezeigten Schiebers ausgeführt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ίο 1. Kolbenstrangpresse zum kontinuierlichen

   Austragen von Kunststoffen mit zwei Plastifizierungszylindern, die über Kanäle in ein gemeinsames Spritzmundstück münden, und mit einer Steuereinrichtung für die von einem auf den anderen Plastifizierungszylinder umschaltbare, jeweils zum Spritzmundstück erfolgende Stoffzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Plastifizierungszylinder (22, 23) jeweils ein getrennter Spritzzylinder (10; 11) zugeordnet ist

   so und daß zwischen den beiden Plastifizierungszylindern (22, 23) ein gemeinsamer Steuerschieber (30) für die wahlweise Verbindung jeweils eines Plastifizierungszylinders mit seinem zugehörigen Spritzzylinder einerseits und für die wechselweise Verbindung des jeweils anderen Spritzzylinders mit dem Spritzmundstück (19) andererseits vorgesehen ist.
2. 2. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizierungszylinder (22, 23) achsgleich und zueinander entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen