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Neue Beschreibung Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine für thermoplastische
Massen Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine
für thermoplastische Massen, deren Düse nach einem Einspritzvorgang von der feststehenden
Form abgehoben ist und deren Spritzkolben einen aus Hydraulikzylinder und Hydraulikkolben
bestehenden hydraulischen Antrieb aufweist, bei dem der Hydraulikzylinder über einen
auf Holmen verschiebbar gelagerten Führungsflansch sowie den Spritzzylinder fest
mit der Düse verbunden ist und an dem der Düse abgekehrten Ende zum Erzielen einer
Anpreßkraft der Düse an die Form einen weiteren hydraulischen Antrieb aufweist für
eine entgegen einer Federkraft auf die Form zu gerichtete Bewegung.
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Die französische Patentschrift 1 184 455 zeigt bereits eine Spritzeinheit,
bei der für die Hin- und Herbewegung der Spritzeinheit sowie zum Erzielen einer
gewissen Anpreßkraft der Düse an die Form eine gesonderte Plungeranordnung an der
Rückwand des Hydraulikzylinders vorgesehen ist. Diese gesonderte Plungeranordnung
hat erheblichen Einfluß auf die Herstellungskosten derartiger Spritzgießmaschinen.
Ferner ist bei der bekannten Spritzgießmaschine für die Zufuhr des zu verarbeitenden
Materials zum Spritzzylinder der Spritzeinheit offenbar eine zusätzliche
Fördereinrichtung
notwendig. Diese zusitzliche Fördereinrichtung verteuert ebenfalls die Herstellung
solcher Spritzgießmaschinen durch zusätzliche Bauelemente und umständliche Kraftumlenkungen.
Ferner sind die äusseren vbmessungen dieser Maschine wesentlich grösser.
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Nach der vorliegenden Erfindung sollen die Mittel für die*Form zu
gerichtete Bewegung der Düse und um Srzielen einer Anpreßkraft der Düse an die Fc»
vereinfacht werden, wobei die Zufuhr des zu verarbeitenden Materials zum Spritzzylinder
gegenüber der bekarinten Spritzgießmaschine ebenfalls vereinfacht und verbessert
werden soll.
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Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben sind dadurch gelöst,
dass der Hydraulikzylinder mit einem an sich bekannten, von der Antriebswelle für
den gleichzeitig als Förderschnecke ausgebildeten Spritzkolben durchsetzten Hydraulikkolben
im Bereich des der Düse abgekehrten Endes eine Querschnittserweiterun auf--i t und
in diesem Bereich auf einem dem erweitert s uerschnitt angepaßten Bund eines ortsfesten
Lagers varschiebbar gelagert ist. Durch diese Konstruktkon resteht der Hydraulikzylinder
nur aus einem im -esentlichen rohrförmigen Bauelement, welches einer eits mit dem
Führungsflansch fest verbunden ist und an@ererseits im Bereich der Querschnittserweiterung
verschiebbar gelagert ist. Auf diese gleise sind hohe Anpreßdrücke der Düse an die
Form erzielbar, die ein Ausfliessen von M-:isse an der Trennstelle zwischen Düse
und Form mit genügender Sicherheit verhindern. Bei geringeren Anforderungen all
den * auf die
Anprefldruck ist es allerdings möglich, die Quersohnitterweiterung
entapreohend zu verringern, wobei der Hdraulikzylinder an dem betreffenden Ende
einen Querschnitt aufweist, der etwa gleich des Querschnitt im Bewegungsbereich
des :ydraulikkolbens ist oder der sogar noch geringer als dieser Querschnitt ist.
Durch die Ausbildung des Spritzkolbe!ls gleichzeitig als Förderschnecke, deren Antrebswelle
- wie an sich benannt - den Hydraulikkolben durch setzt, ergibt sich ein rauisparender
und wirtschaftlich günstiger ausbau. Ein besonderer Vorteil gegenüber be-Kannten
Ausführungsformen solcher Spritzeinheiten von Spritzgießmaschinen besteht darin,
dass mehrere Dichtungen eingespart werden, weil gesonderte hydraulische Antriebe
bzw. Plungeranordnungen für die Spritzeinheit fortfallen.
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Nach der vorliegenden Erfindung sind lediglich zwei Dichtungen in
Füllraum des Hydraulikzylinders notwendig.
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Nach eines vorteilhaften Merkmal ist das ortsfeste Lager an einem
weiteren Flansch befestigt, der mit den Holmen über eine lösbare Verbindung fest
verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich ein koipaktes, einfaches und genügend
steifes Widerlager für den bewegbaren Teil der Spritzeinheit. Durch die lösbare
Verbindung ist die Möglichkeit sum Verändern der einen Endstellung der Düse in bezug
auf die Form gegeben.
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Nach eines weiteren vorteilhaften Merkmal steht der Hydraulikzylinder
über als Anschlag wirkende Bolzen oder dgl., die den Flansch durchdringen, unter
der Wirkung von Druckfedern. Diese Konstruktion trägt ebenfalls zul raumsparenden
Aufbau der Spritzeinheit bei.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der den
Füllraum des Hydraulikzylinders begrenzenden Seite des Bundes des Lagers eine ringförmige
Dichtung vorgesehen, deren innere Wandung sich auf dem Hydraulikkolben stützt, während
sich die äussere Wandung der Dichtung an der inneren Wandung des Hydraulikzylinders
im Bereich eines den erweiterten Querschnitt bildenden Absatzes stützt.
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anhand der Figuren 1 bis 3 der Zeichnung wird die Erwindung im folgenden
näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 wesentliche Teile der erfindungsgeiässen Spritz einheit
einer Spritzgießmaschine teilweise ii schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Spritzeinheit
nach Fig. 1 und rig. 3 einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 1 in grösserem
Maßstab.
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Die Spritzeinheit besteht im wesentlich aus einen Schneckenzylinder
1 mit einer Förderschnecke 2. Mit dem Schneckenzylinder 1 ist eine Düse 3 fest verbunden,
die beispielsweise mittels einer nadel 9 über einen Hebel 10 und eine Verbindungsstange
Ii von einen nicht dargestellten, gesonderten Antrieb betätigt wird. Es ist ebenso
nöglioh, in en sich bekannter Weise de Düsenverschluß durch die
Relativbewegung
zwischen Düse und Form zu steuern unter Verwendung von Federn. Der Schneckenzylinder
1 ist fest mit einem Hydraulikzylinder 4 verbunden. Dies geschieht über einen Fhhrungsflansch
6, der einerseits über nicht näher bezeichnete Verbindungselemente mit dem Schneckenzylinder
1 und andererseits mit dem Rydraulikzylinder 4 fest verbunden ist. Der Führungsflansch
6 ist auf in Achsrichtung der Förderschnecke verlaufenden ortsfesten Holmen 7 verschiebbar
geführt. An dem der Düse 3 abgekehrten Ende des Hydraulikzylinders4befindet sich
ein ortsfester Flansch 8, an dem der Hydraulikzylinder 4 unter der Einwirkung von
Federn 13 anliegt. Die Federn 13 sind Druckfedern und befinden sich auf der dem
Hydraulikzylinder 4 abgekehrten Seite des Flansches 8, wo sie sich einerseits gegen
den Flansch 8 und andererseits gegen mit dem Hydraulikzylinder 4 fest verbundene
Bolzen 14 abstützen. Durch geeignete Bemessung der Länge der Bolzen und durch Verwendung
von Scheiben 15 kann das maximal mögliche Spiel zwischen dem Hydraulikzylinder 4
und dem Flansch 8 eingestellt werden. In dem Hydraulikzylinder 4 ist ein Hydraulikkolben
5 geführt, der über ein Kugellager 16 mit der Antriebswelle 17 für die Förderschnecke
axial beweglich verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 4 weist an dem der Düse abgekehrten
Ende des Bewegungsbereiches des Hydraulikkolbens 5 außerhalb dieses Bewegungsbereiches
einen erweiterten Querschnitt auf. Dieser erweiterte Querschnitt entsteht durch
einen Absatz 18 in der inneren Wandung des Hydraulikzylinders 4.
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Der aus Hydraulikzylinder 4 und Hydraulikkolben 5 bestehende hydraulische
Antrieb weist Dichtungen 19 und 20 auf. Die Dichtung 19 ist am Hydraulikkolben 5
befestigt und gleitet auf der inneren Wandung des Hydraulikzylinders 4,
während
die Dichtung 20 an dem den Füllraum des Hydrat ikzylinders 4 begrenzenden Bund eines
im Flansch 5 b-2-festigten Lagers 21 anliegt. Auf der inneren Wandung der Dichtung
20 gleitet der Hydraulikkolben 5, während auf der ässeren Wandung der Dichtung 20
der Hydrau@ikz@liner 4 gleitet. Der Hydraulikkolben 5 ist in dem Lagen , verschiebbar
geführt. Über nicht näher bezeichnete Elemente ist mit dem der Düse abgekehrten
Ende des Hydraulikkolbens 5 der Antrieb für die Drehbewegung der Förderschnecke
verbunden.
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Zum Erzielen einer ausreichend grossen Preßkraft bein Anpressen der
Düse an die schematisch dargestellte Form 22 ist der Absatz 18 und die damit gegebene
Querschnittserweiterung den jeweiligen Bedürfnissen anpaßbar.
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Die Funktion der erfindungsgemässen Spritzeinheit ist wie folgt: Für
einen Einspritzvorgang wird über nichtdargestellse Leitungen Hydraulikflüssigkeit
durch Öffnungen 25 Zylinderraum des Hydraulikzylinders 4 gedrückt Du@ek en Druck
der Hydraulikflüssigkeit wirkt einerseit@ in @e@annter Weise eine Kraft auf den
Hydraulikkolben 5 mit <er Dichtung 19. Andererseits wirkt bei der Spritz inheit
nach der Erfindung ausserdem eine Kraft auf den Hyd aulikzylinder 4 in axialer Richtung
auf die Form 22 zu. Entsprechend dieser Kraft wird der Hydraulikzylinder Lr en>-gegen
der Kraft der Federn 13 zusammen mit dem Schneckenzylinder 1 und der Düse 3 gegen
die Form 22 belegt. Die Düse 3 wird während des weiteren Verlaufs des Einsgritzvorganges
gegen die Form gepreßt mit einer Kraft, die genügend grOß ist, um ein Abheben der
Düse von drf Form unter
der @inwirkung des Spritzdruckes verhindern.
Der Düsenverschluß wird durch einen gesonderten Antrieb oder auch bei sogenannten
Schiebeverschlußdüsen durch die Relativbewegung zwisc@en Düse und Form geöffnet.
Darauf drückt die Förderschnecke 2 die plastifizierte Masse entsprechend der vor
-Folben 5 auf die Förderschnecke ausgeübten Kraft in die Form ,- Nach ag Einspritzen
der vorgesehenen Menge der kasse in die Fort wird über nicht dargestellte und an
sich bekannte hydraulische Steuerelemente Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit beendet
und der Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinderraumermöglicht. Infolgedessen
heben die Federn 13 tiber die Bolzen 14 den Hydraulikzylinder 4 mit dem Schneckensylinder
1 und der Düse 3 von der Form ab und ziehen den Hydraulikzylinder gegen den ortsfesten
Flansch 8.
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