DE1814764A1

DE1814764A1 - Piston injection device for thermoset plastic parts

Info

Publication number: DE1814764A1
Application number: DE19681814764
Authority: DE
Inventors: Fritz Bergerhoff
Original assignee: Adolf Viebahn & Co KG Mas GmbH
Current assignee: Adolf Viebahn & Co KG Mas GmbH
Priority date: 1968-12-14
Filing date: 1968-12-14
Publication date: 1970-06-25

Description

Kolben-Spritzvorrichtung für duroplastische Kunststoffteile Die Erfindung betrifft eine Kolben-Spritzvorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Spritzteilen aus duroplasten mit einer heizbaren Kunststoff-Plastifizierkammer. Piston injection device for thermoset plastic parts The invention relates to a piston injection molding device for the production of injection molded plastic parts made of thermosetting plastics with a heatable plastic plasticizing chamber.

Zur Herstellung von Kunststoff-Spritzteilen sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen Schneckenvortriebe verwendet werden. Der Kunststoff wird von einer Schnecke in ständiger Bewegung gehalten und kann zusätzlich noch von außen erwärmt und gekühlt werden. Das ständige Umwälzen des Kunststoffes verhindert ein vorzeitiges Erhärten und bewirkt gleichzeitig eine gute Vermischung. Solche als Extruder bezeichneten Vortriebe eignen sich insbesondere für die Herstellung von Profilteilen, die endlos gefertigt werden und ein kontinuierliches Ausströhmen aus einer DUse erfordern. FUr die Herstellung einzelner Spritzgußteile sind Schneckenvortriebe weniger gut geeignet, da schon allein das Abschätzen der in einer Form zu verpressenden Kunststoffmenge oftmals auf Schwierigkeiten stößt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Betätigung einer solchen Maschine ohne Unterbrechung erfolgen muß, da eine jede Unterbrechung zum Ausschuß fUhrt, weil die ln Vorbereitung befindliche Materialmenge ein Vielfaches der für einen Spritzvorgang erforderlichen Materialmenge beträgt.There are already devices for the production of injection-molded plastic parts known, in which auger drives are used. The plastic is made of kept in constant motion by a snail and can also be used from the outside be heated and cooled. The constant circulation of the plastic prevents a premature hardening and at the same time causes good mixing. Such as Drives called extruders are particularly suitable for the production of Profile parts that are manufactured endlessly and flow out continuously require a shower. For the production of individual injection molded parts, screw drives are used fewer well suited, since just estimating the in one Form to be pressed plastic amount often encounters difficulties. Another The disadvantage is that the operation of such a machine without interruption must be done, since every interruption leads to the committee because the ln preparation The amount of material located is a multiple of that required for an injection process Amount of material.

Hinzu kommt, daß bei der ständigen Umwälzung in einem Schneckenvortrieb eine unerwünscht hohe Friktionsbeanspruchung der Kunststoffmasse auftritt und eine aufwendige Flüssigkeitskühlung erforderlich ist. Des weiteren muß die Kunststoffmasse mit sehr hohe spezifischem Druck durch die Düse gedrückt werden.In addition, the constant circulation in a screw drive an undesirably high frictional stress on the plastic compound occurs and a complex liquid cooling is required. Furthermore, the plastic compound must are pressed through the nozzle with a very high specific pressure.

Es ist ebenfalls bekannt, Kunststoff-Spritzteile durch eine Kolbenspritzvorrichtung herzustellen, in der ein Kolben den Kunststoff in einem Zylinder zusammenpreßt, um eine Plastifizierung zu erreichen.It is also known to inject plastic parts through a plunger injection molding machine manufacture, in which a piston compresses the plastic in a cylinder, to achieve plasticization.

Anschließend wird der Kunststoff durch eine Düse in eine Hohlform eingespritzt. Bei derartigen Einrichtungen hat es sich als schwierig erwiesen, eine gleichmäßige Plastifizierung der jeweils im Zylinder befindlichen Kunststoffmenge und damit eine genügende Homogenität der plastischen Masse zu erzielen.The plastic is then poured through a nozzle into a hollow mold injected. With such devices it has been found difficult to obtain a even plasticization of the amount of plastic in the cylinder and thus to achieve sufficient homogeneity of the plastic mass.

Es ist auch bereits eine Kolben-Spritzvorrichtung zur Herstellung von Kunststoffspritzteilen aus Duroplasten vorgeschlagen worden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der in die Hohlform einmündende Teil des Zylinders dem Kolbendurchmesser angepaßt ist, daß der einer Einlaßöffnung zugewandte Teil des Zylinders einen größeren Durchmesser als der Kolben aufweist, daß im Bereich des größeren Durchmessers eine StaubUchse koaxial zum Kolben über diesem verschieblich angebracht ist und daß der Übergang zwischen beiden Zylinderdurchmessern so geformt ist, daß er zusammen mit den in seiner Hublage befindlichen Kolben eine Ringdüse bildet.There is also already a piston sprayer to manufacture of plastic injection molded parts made of thermosetting plastics have been proposed, which are characterized is that the part of the cylinder opening into the hollow shape corresponds to the piston diameter it is adapted that the part of the cylinder facing an inlet opening has a larger one Diameter as the piston has that in the area of the larger Diameter a dust sleeve coaxially attached to the piston and displaceably above the latter is and that the transition between the two cylinder diameters is shaped so that it forms an annular nozzle together with the piston in its stroke position.

Durch diese Ausbildung von Kolben und Zylinder soll erreicht werden, daß die Kunststoffmasse im erwärmten Zustand unter Druck durch eine RingdUse gepreßt werden kann und daß innerhalb des Druckbereiches annähernd homogene Verhältnisse herrschen.This design of the piston and cylinder is intended to achieve that the plastic mass is pressed under pressure through a ring nozzle in the heated state can be and that within the pressure range approximately homogeneous conditions to rule.

Friktionsbeanspruchungen der Masse sollen weitgehend vermieden werden, so daß sie sich nach der Plastifizierung im verarbeitungsfähigen Zustand im Zylinder befindet und nur noch durch Vorschieben des Kolbens unter geringem Druck in die Form gepreßt werden muß.Frictional loads on the mass should be largely avoided, so that they are in the processable state in the cylinder after plasticization and only by pushing the piston forwards under low pressure into the Mold must be pressed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kolben-Spritzvorrichtung zu schaffen, die ebenfalls einfach im Aufbau ist und die sich ebenfalls insbesondere zur Herstellung von Präzisions-Kunststoffteilen eignet. Der Spritzvorgang kann jeweils nach der Herstellung eines Einzelstückes unterbrochen werden, ohne daß Materialreste zurückbleiben oder Ausschuß entstehen würde.The object of the present invention is to provide a piston spray device to create, which is also simple in structure and which is also special suitable for the production of precision plastic parts. The injection process can each can be interrupted after the production of a single piece without leaving any material residues lag or reject it.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststoff-Plastifizierkammer senkrecht oder unter einem Winkel zum Zylinderraum des Kolbens angeordnet ist und tangential oder an einer beliebigen anderen Stelle in den Zylinderraum im Bereich vor der hinteren Endstellung des Kolbens einmündet, daß die Kunststoff-Plastifizierkammer eine über einen Arbeitszylinder betätigbare Verdichtungs- und Räumeinrichtung enthält, über die der über einen seitlichen trichterförmigen Zulauf zugeführte Kunststoff in die Plastifizierkammer und von dort in den Zylinderraum einfUhrbar und anschließend über den Kolben in die Form preßbar ist.This object is achieved according to the invention in that the plastic plasticizing chamber is arranged perpendicular or at an angle to the cylinder space of the piston and tangentially or at any other point in the cylinder space in the area before the rear end position of the piston opens that the plastic plasticizing chamber one contains a compression and clearing device that can be operated via a working cylinder, Via which the plastic fed in via a lateral funnel-shaped inlet into the plasticizing chamber and from there into the cylinder space and then introduced can be pressed into the mold via the piston.

Der Vorteil, der mit der erfindungsgemäßen Kunststoff-Spritzvorrichtung erreicht wird, besteht darin, daß aus der Kunststoff-Plastifizierkammer stets einwandfrei homogenisiertes und plastifiziertes Kunststoffmaterial in den Zylinderraum vor der Form eintritt und aus dieser über den Kolben in die Form gepreßt wird. Während des Hineinpressens des Kunststoffes in die Form ist die Mündung der Kunststoff-Plastifizierkaxmer in den Zylinderraum durch den Kolben verschlossen. Durch die ständige Bewegung des Kolbens der Verdichtungs- und Räumeinrichtung in Verbindung mit einer Wärmezufuhr von außen wird in der Plastifizierkammer der Kunststoff vorbereitet und gelangt, sobald der Kolben in seine hintere Endstellung gefahren ist, in den Zylinderraum. Die Menge, die in den Zylinderraum eingeführt ist, kann genau dosiert werden, da über den seitlichen Zulauf eine abgewogene Kunststoffgranulatmenge eingeführt wird.The advantage of the plastic injection molding device according to the invention is achieved is that from the plastic plasticizing chamber is always flawless homogenized and plasticized plastic material in the cylinder space in front of the Form enters and is pressed from this via the piston into the mold. During the Pressing the plastic into the mold is the opening of the plastic plasticizing box closed in the cylinder space by the piston. The constant movement of the Piston of the compression and clearing device in connection with a heat supply The plastic is prepared and arrives from the outside in the plasticizing chamber, as soon as the piston has moved to its rear end position, into the cylinder space. The amount that is introduced into the cylinder space can be precisely dosed because A weighed amount of plastic granulate is introduced via the side inlet.

Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf eine Kolben-Spritzvorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Spritzteilen aus Duroplasten, sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen mit der erfindungsgemäßen Kolben Spritzvorrichtung. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mit Vorschieben des Kolbens aus seiner hinteren Endlage eine abgewogene Kunststoffmenge in eine Kammer ein--gegeben und mittels einer dort installierten Verdichtungseinrichtung bei wohlweise gleichzeiti-ger Wärmezufuhr von außen plastifiziert wird und nach Wiedererreichen der hinteren Endlage des Kolbens tangential als Strang in einem vor dem Kolben liegenden Zylinderraum eintritt, sich dort spiralartig aufwickelt und anschließend in an- sich bekannter Weise durch den Kolben in die Hohlform gepreßt wird.The invention relates not only to a piston spray device for the production of injection molded plastic parts from thermosetting plastics, it also relates to a method for the production of plastic parts with the piston according to the invention Spray device. According to the invention, this method is characterized in that that with advancing of the piston from its rear end position one The weighed amount of plastic is fed into a chamber and installed there by means of a Compression device with probably simultaneous supply of heat from the outside plasticized becomes tangential as a strand after reaching the rear end position of the piston again occurs in a cylinder space in front of the piston, where it winds up in a spiral and then pressed in a manner known per se through the piston into the hollow mold will.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung an einem möglichen Ausführungsbeispiel im- Folgenden nächer beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß Vorrichtung.The invention is based on the figures shown in the drawings described below using a possible exemplary embodiment. Show it: Fig. 1 in a schematic representation of a longitudinal section through the invention Contraption.

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt längs der Linie II-II der Fig.1. 2 shows, in an enlarged illustration, a partial section along the line II-II of Fig. 1.

Das Kunststoffgranulat wird über einen trichterartigen Zulauf 1 in eine Kammer 2 eingebracht, in der ein kolbenartiger Schieber 3 mittels eines Arbeitszylinders 4 eine Hin- und Herbewegung ausführt und damit das Kunststoffgranulat verdichtet.The plastic granulate is fed via a funnel-like inlet 1 in introduced a chamber 2 in which a piston-like slide 3 by means of a working cylinder 4 executes a back and forth movement and thus compacts the plastic granulate.

Der Kammerraum 2 kann, wie aus der schematischen Darstellung der Zeichnung entnommen werden kann, zusätzlich noch von außen erwärmt werden. Zu die sem Zweck sind um den Kammerraum Heizelemente 5 vorgesehen. Der Kammerraum 2 ist bezogen auf den Zylinderraum 6 so angeordnet daß sein Ausgang 7 tangential in den Zylinderraum 6 einmündet.The chamber space 2 can, as shown in the schematic representation of the drawing can be removed, can also be heated from the outside. To this end Heating elements 5 are provided around the chamber space. The chamber space 2 is based on the cylinder space 6 is arranged so that its outlet 7 tangential in the cylinder space 6 opens.

Die Einmündungsstelle ist dabei dort, wo der Kolben 8 seine hintere Endlage hat. Sobald der Kolben 8 seine hintere Endlage erreicht hat und damit den Ausgang 7 der Kammer 2 freigegeben hat, wird mittels der Verdichtungs- und Räumeinrichtung 3 der plastifizierte Kunststoff in den Zylinderraum 6 eingeschoben. Durch die tangentiale Zuführung wickelt sich der als Strang auftretende plastifizierte Kunststoff spiralisch auf, so daß dadurch noch eine zusätzliche Reibung erzielt wird, die dem Plastifiziervorgang förderlich ist. Sobald die gesamte vorplastifizierte Menge aus der Kammer 2 herausgeschoben ist, wird der Kolben 8 vorgeschoben, verschließt dabei den Ausgang 7 der Kammer 2 und schiebt bei seiner weiteren Vorwärtsbewegung den plastifizierten Kunststoff in die Hohlform 9.The junction is where the piston 8 is its rear Has end position. As soon as the piston 8 has reached its rear end position and thus the Exit 7 of the chamber 2 is released by means of the compression and clearing device 3 the plasticized plastic is pushed into the cylinder space 6. Through the tangential In the feed, the plasticized plastic, which appears as a strand, wraps itself in a spiral on, so that an additional friction is achieved that the plasticizing process is conducive. As soon as the entire preplasticized amount is pushed out of chamber 2 is, the piston 8 is advanced, thereby closing the outlet 7 of the chamber 2 and pushes the plasticized plastic as it moves forward into the mold 9.

Während dieser Zeit wird über den trichterartigen Zulauf 1 eine mittels einer Abwägevorrichtung abgewogene Materialmenge wieder dem Kammerraum 2 zugeführt, dort durch die Bewegung der Verdichtungseinrichtung 3 bei wahlweiser gleichzeitiger Wärmezufuhr von außen plastifiziert und gelangt, sobald der Kolben 8 seine hintere Endstellung erreicht hat, bei Niedergehen der Verdichtungseinrichtung 3 in den Zylinderraum 6, so daß sich der vorerst beschriebene Arbeitsvorgang wiederholen kann.During this time, a funnel-like inlet 1 is a means The quantity of material weighed by a weighing device is fed back to the chamber space 2, there by the movement of the compression device 3 with optional simultaneous Heat supply from the outside plasticized and arrives as soon as the piston 8 reaches its rear Has reached the end position when the compression device 3 descends into the cylinder space 6, so that the operation described above can be repeated.

Der Arbeitsablauf des Plastifizierens und des Einbringens der plastjfizierten Masse in die Hohlform 9 können in kurzen Zeitintervallen erfolgen.The process of plasticizing and introducing the plasticized Mass in the hollow mold 9 can be done in short time intervals.

Selbst beim Auswechseln der Hohlform 9 infolge einer Störung oder eines Schadens kann die bereits in den Kammerraum 2 oder Zylinderraum i gebrachte, qegebenenfalls erwartete Kunststoffmasse !shzle Schwierigkeiten ausge 5 toßen werden.Even when replacing the hollow mold 9 as a result of a fault or damage that has already been brought into chamber space 2 or cylinder space i, If necessary, expected plastic compound! shzle difficulties are thrown out.

Claims

Protection claims

1.) Piston injection molding device for the production of plastic injection molded parts made of thermosetting plastics with a heatable plastic plasticizing chamber d a d u r c h it is not noted that the plastic plasticizing chamber (2) is vertical or is arranged at an angle to the cylinder space (6) of the piston (8) and tangentially or at any other point in the cylinder space (6) in the area before the rear end position of the piston (6) opens that the plastic plasticizing chamber (2) A compression and clearing device that can be operated via a working cylinder (4) (3) contains, via which the via a lateral funnel-shaped inlet tl) is supplied Plastic can be introduced into the plasticizing chamber (2) and from there into the cylinder space (6) and can then be pressed into the mold (9) via the piston (8).

2.) Process for the production of plastic parts with a piston spray device according to claim 1, d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that with advancing of the piston (8) from its rear end position a weighed amount of plastic into a Chamber (2) entered and there by means of a compression and clearing device (3) plasticized with a comfortable simultaneous supply of heat from the outside will and after Wttderreach the rear end position of the piston. ## Enters tangentially as a strand into a cylinder space (f) and winds it up spirally and then in a manner known per se through the piston (8) into a hollow shape (9) is pressed.