DE19505984A1

DE19505984A1 - Combined plasticiser, injection piston and valving system improves uniformity in injection moulding

Info

Publication number: DE19505984A1
Application number: DE1995105984
Authority: DE
Inventors: Rudolf P Fritsch
Original assignee: Rudolf P Fritsch
Current assignee: FRITSCH, RUDOLF PAUL, 72639 NEUFFEN, DE
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-08-22

Abstract

Injection unit for a pressure injection moulding machine includes pre-plasticiser (1) change-over valves (2, 3, 4) and two injection cylinders (9, 9a). In the new design, inside the fixed cylinder head end, a squat conical mandrel holder, has a tube extension (8c) passing through the length of the cylinder. This is encased by a hollow bored piston rod (11b), which returns flow to the head end, over the piston face (11a), conforming to the squat mandrel (8b). Thus the injection compound enters, turning through 90 deg , to be re-turned through 180 deg to fill the cylinder. It is then ejected by the piston, through mandrel channels and connections to the downstream collection channel. Pref. at the head of the hollow piston rod is a further mandrel and holder arrangement, with a transition to a telescopic tube, the other end of which reaches to a point shortly before the first mandrel holder, when moved in. When fully extended, it still encloses the central tube. The interconnected radial bores of the change over valve plugs, are offset through about 120 deg . The screws of the plastification unit can extend rearwards. Each piston carries a piston ring under radial compression, with axial closure. It is made of stainless steel . For servicing, there is a maintenance switch causing the piston to be retracted hydraulically, sufficiently to expose the piston ring, without withdrawing the piston fully from the cylinder. Beyond the volume for injection cpd., between piston and cylinder is an offset cooling ring, its temperature held just below the melting point of the cpd..

Description

Die Erfindung betrifft die Formenfülleinrichtung einer Spritz gußmaschine, bestehend aus Vorplastiziereinheit, Umschaltventi len und wenigstens einer Einspritzeinheit.The invention relates to the mold filling device of a spray casting machine, consisting of pre-plasticizing unit, changeover valve len and at least one injection unit.

Aus der DE AS 10 07 053 ist bekannt geworden, eine Spritzguß maschine mit zwei Kolbeneinspritzeinheiten auszurüsten, um die doppelte Durchsatzleistung zu erzielen. Dieser Maschine haftet der Mangel an, daß das Verarbeitungsgut, das zuerst in die Ein spritzeinheit eintritt, dieselbe zuletzt verläßt, so daß damit verschiedene Verweilzeiten gegeben sind.An injection molding has become known from DE AS 10 07 053 machine with two piston injection units in order to to achieve double throughput. This machine is liable the lack of that the processed goods that first in the one injection unit enters, leaves it last, so that with it different dwell times are given.

Eine weitere Spritzgußmaschine mit zwei Kolben ist aus der DE OS 29 16 133 ebenfalls bekannt geworden, welcher der gleiche Mangel anhaftet.Another injection molding machine with two pistons is from the DE OS 29 16 133 also become known, which is the same Lack attached.

Die Verarbeitung von temperaturempfindlichen Thermoplasten er fordert eine Maschine, in der die Verweilzeit des Verarbeitungs gutes, in den einzelnen Abschnitten des Arbeitszyklus gleich lang ist, d. h. das Produkt, welches zuerst in den Spritzzylinder eintritt, muß diesen auch zuerst wieder verlassen.The processing of temperature-sensitive thermoplastics calls for a machine in which the processing time good, the same in the individual sections of the work cycle is long, d. H. the product, which is first in the injection cylinder occurs, must also leave it first.

Vorplastiziereinrichtungen an Spritzgußmaschinen werden haupt sächlich aus Einwellenextrudern gebildet, welchen höchstens noch eine Entgasungsmöglichkeit zugeordnet ist. Aufgabe dieser Vorrich tungen ist es, ein bereits typgerechtes Granulat wieder auf zu schmelzen und der Form zuzuführen. Beim Wiederaufschmelzen gehen dabei ein Teil der physikalischen Eigenschaften des Granulates verloren, welche dem Endprodukt nicht mehr zur Verfügung stehen.Preplasticizers on injection molding machines become main mainly formed from single-shaft extruders, which at most a degassing option is assigned. Task of this instructor It is necessary to re-open granules that are already of the correct type melt and add to the mold. When melting again go some of the physical properties of the granules lost, which are no longer available to the end product.

Das Aufbereiten derartiger Granulate für den Spritzgußbetrieb, hat sich unter der Bezeichnung "Compoundieren" in der Praxis durchgesetzt und wird hauptsächlich auf gleichläufigen Doppel schneckencompoundern durchgeführt.The preparation of such granules for injection molding, has become known as "compounding" in practice is enforced and is mainly based on synchronous doubles screw compounders performed.

In der neueren Geschichte der Spritzgußteileherstellung gibt es Aufgabenstellungen, im Zusammenhang mit Recyclingrückware oder sehr stark füllstoffhaltigem Verarbeitungsgut - beispiels weise 50% holzmehlgefüllten Teilen, - bei denen eine vorherige Granulatherstellung gänzlich ausscheidet, weil beim Wiederauf schmelzen solcher Granulate, deren physikalische Eigenschaften stark geschädigt würden.In the recent history of injection molding manufacturing there there are tasks related to recycled goods or processing material containing a lot of filler - for example wise 50% wood flour-filled parts - where a previous one Granulate production is completely eliminated because when it is restarted melt such granules, their physical properties would be badly damaged.

Für solche Fälle empfehlen sich gleichläufige Doppelschnecken als Vorplastiziergeräte, so daß das Aufbereiten des Verarbei tungsgutes und Formenfüllen in einer Wärme erfolgen kann.In such cases, twin screws with the same speed are recommended as pre-plasticizers, so that the processing of the processing good and mold filling can be done in one heat.

Bei derartigen Arbeitsaufgaben solcher Vorplastiziergeräte ist es unumgänglich, deren Schnecken der Aufgabenstellung beim Com poundieren anzupassen. Da jedoch dieser Einheit eine große Men ge an Folgeeinrichtungen nachgeschaltet sind, wäre es nicht sehr sinnvoll, jedesmal die Folgeeinrichtungen abbauen zu müssen.With such work tasks such preplasticizers is it is inevitable, the snails of the task at the Com pounding to adapt. However, since this unit has a large menu it would not be a great deal it makes sense to have to dismantle the subsequent equipment each time.

In der Praxis gibt es einwellige Vorplastiziergeräte, welche aus der Achse ihrer Arbeitsstellung ausgeschwenkt werden können, so daß dann die Schnecke nach vorne entnommen werden kann. Bei Doppelschnecken ist dieser Weg nicht sinnvoll, zumal die Doppel schnecke wesentlich schwerer baut und umfangreiche Dosieranlagen zusätzlich erforderlich sind. Deshalb ist es vorteilhaft, deren Getriebe mit Antrieb nach dem Auskuppeln der Schnecken etwas nach rückwärts zu bewegen und dann seitlich auszufahren, um dann die Schnecken zu entnehmen. In practice, there are single-shaft pre-plasticizers, which can be swung out of the axis of their working position, so that the snail can then be removed to the front. At This is not a sensible route for twin screws, especially the double snail builds much heavier and extensive dosing systems are additionally required. Therefore, it is advantageous to Gearbox with drive after disengaging the screws move backward and then extend sideways to then remove the snails.

Bei den derzeitigen Spritzgußmaschinen hat es sich als beson ders nachteilig herausgestellt, daß der Plastiziervorgang beim Einspritzen und größtenteils auch beim Abkühlen des Spritzlings, unterbrochen werden muß, besonders bei großvolumigen Teilen, so daß in der Plastiziereinheit keine stationären Bedingungen gege ben sind. Die ganze Problematik besteht darin, den kontinuier lichen Ablauf der Plastizierung, dem nichtkontinuierlichen Vor gang des Formenfüllens und Abkühlen des Spritzlings anzupassen, so daß bei großvolumigen Teilen, die Plastiziereinheit einen sehr großen Zeitanteil stillsteht.In the current injection molding machines, it has proven special disadvantageously pointed out that the plasticizing process at Injecting and mostly also when the molding cools down, must be interrupted, especially with large-volume parts, so that there are no stationary conditions in the plasticizing unit ben are. The whole problem is the continuous process of plastication, the non-continuous preliminary adapt the course of the mold filling and cooling of the molding, so that with large-volume parts, the plasticizing unit a very large amount of time stands still.

Aufgrund der zur Verfügung stehenden höheren Einspritzdrücke, wird versucht, die Einspritzzeiten abzukürzen, um längere Ab kühlzeiten zu erreichen, was sich jedoch negativ auf die phy sikalischen Eigenschaften des Spritzlings auswirkt.Due to the higher injection pressures available, an attempt is made to shorten the injection times by longer Ab to reach cooling times, which however negatively affects the phy sical properties of the molding affects.

So können Thermoplaste, deren Temperaturstandzeit in der Schmel ze sehr gering ist, bis heute noch gar nicht verarbeitet werden, da diese Stoffe direkt aus der Polymerisation oder Polykonden sation kommend, über Zahnradpumpen zwei wechselweise arbeiten den Einspritzeinheiten zugeführt werden müssen, wozu sich die derzeitigen Aggregate, aus den weiter oben geschilderten Gründen nicht eignen.Thermoplastics, whose service life in the melt ze is very low, have not yet been processed, since these substances come directly from the polymerization or polycondensation coming, work alternately via gear pumps the injection units must be supplied, which is why current aggregates, for the reasons described above not suitable.

Das Gleiche gilt auch für Stoffe, welche aus mehreren Komponen ten zusammengemischt werden, deren flüssiger oder plastischer Zustand nur eine begrenzte Zeit anhält, so daß sie schon in die Form eingespritzt sein müssen, bevor sie erstarren, wobei ein Wiederaufschmelzen aus physikalischen Gründen nicht möglich ist.The same applies to fabrics that consist of several components ten are mixed together, their liquid or plastic Condition only lasts for a limited time, so that it is already in the Mold must be injected before solidifying, being a Remelting is not possible for physical reasons.

Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die weiter oben beschriebenen Mängel zu beseitigen und neue, bisher nicht durchführbare Arbeitsverfahren dadurch zu ermöglichen, daß die Fließrichtung des Verarbeitungsgutes in der Einspritzeinheit um 180° umgekehrt wird, um sicherzustellen, daß dessen Temperatur belastung auf das Schußvolumen bezogen, gleich ist.The present invention has set itself the task that further eliminate the shortcomings described above and new, so far not feasible work procedures to enable that Flow direction of the material to be processed in the injection unit is reversed by 180 ° to ensure that its temperature load related to the shot volume is the same.

Zur Lösung dieser Aufgabe, ist die eingangs erwähnte Formenfüll einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der fest feststehenden Stirnseite des Einspritzzylinders und seinem Gehäu se angeordneter Dornhalter, dessen in Strömungsrichtung sich ver jüngender Dorn, mit einer den gesamten Einspritzzylinder durch dringenden Rohrverlängerung versehen ist, welche kurz vor der Stirnseite der sie beabstandet umhüllenden, hohlgebohrten Kolben stange endet, wobei die Kolbenstangenbohrung im Kolbenboden mün det, dessen Innenkontur der Außenform des Dornes angepaßt ist, so daß das Verarbeitungsgut, welches den Dornhalter über einen seiner Haltestege radial von außen anströmt, in dessen Rotations achse um 90° umgelenkt und die Rohrverlängerung durchströmend, an deren Ende um 180° gewendet, den Einspritzzylinder in umge kehrter Fließrichtung füllt und nach Beendigung des Füllvor ganges, der Kolben das Verarbeitungsgut über den Dorn und sei nen Haltestegen, einem stromabwärts des Dornes angeordneten Sam melkanal zuführt.To solve this problem, the mold filling mentioned above is device characterized in that a between the fest fixed end of the injection cylinder and its housing arranged mandrel holder, the ver in the direction of flow young mandrel, with a through the entire injection cylinder urgent pipe extension is provided, which shortly before Front side of the hollow pistons enveloping them at a distance rod ends, with the piston rod bore in the piston crown det, the inner contour of which is adapted to the outer shape of the mandrel, so that the processed material, which the mandrel holder over a flows radially from its holding webs from the outside, in its rotation axis deflected by 90 ° and flowing through the pipe extension, at the end turned 180 °, the injection cylinder in reverse Reverse flow direction fills and after completion of the filling ganges, the piston is the processed material over the mandrel and NEN BRIDGES, a Sam located downstream of the mandrel melkanal feeds.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein aus der Ex trusionstechnik bekannter Dornhalter, über einen seiner Stege radial von außen angeströmt und der Materialstrom in dessen Achse um 90° umgelenkt wird, wobei dessen Austritt derart rohrförmig verlängert ist, daß diese Rohrverlängerung die gesamte Einspritz einheit durchdringend, kurz vor der Stirnseite einer hohlgebohr ten Kolbenstange endet.According to the invention this is achieved in that a from the Ex Trusion technology known mandrel holder, over one of its webs flow radially from the outside and the material flow in its axis is deflected by 90 °, its outlet being tubular is extended that this pipe extension the entire injection penetrating unit, just before the face of a hollow bore th piston rod ends.

Der strömungsgünstig konisch ausgebildete, mit seiner Innenkon tur an die Außenform des Dornes angepaßte Kolbenboden des Ein spritzzylinders, mündet in einer hohlgebohrten Kolbenstange, deren Bohrung so bemessen ist, daß der innere Querschnitt der Rohrver längerung des Dornhalters, der Querschnittdifferenz zwischen dem Innendurchmesser der Kolbenstange und dem äußeren Querschnitt der Rohrverlängerung entspricht.The aerodynamically conical, with its inner con To the outer shape of the mandrel adapted piston crown of the one injection cylinder, opens into a hollow-bore piston rod, the Hole is dimensioned so that the inner cross section of the Rohrver elongation of the mandrel holder, the cross-sectional difference between the Inner diameter of the piston rod and the outer cross section of the Pipe extension corresponds.

Die Länge der Rohrverlängerung ist so bemessen, daß sie bei einge fahrenem Kolben, bis kurz vor der Stirnseite der hohlgebohrten Kolbenstange endet und bei maximal ausgefahrenem Kolben noch genü gend in die Kolbenstangenbohrung hineinragt, so daß eine Zwangs strömung an dieser Stelle sichergestellt ist. The length of the pipe extension is such that it is turned on driven piston until just before the face of the hollow drilled Piston rod ends and is still sufficient when the piston is fully extended protrudes into the piston rod bore, so that a constraint flow is ensured at this point.

Um eine exakte Materialumkehr in der hohlgebohrten Kolben stange auf deren gesamten Hub zu gewährleisten, kann an deren Stirnseite der Dorn eines weiteren Dornhalters angeordnet sein, dessen Haltestege an einem Teleskoprohr, bei entsprechendem Materialdurchlaß, befestigt sind, dessen Innendurchmesser den Außendurchmesser der Rohrverlängerung eng umschließt und bei jedem Kolbenhub teleskopartig hin- und herbewegt wird.To ensure an exact material reversal in the hollow drilled piston rod to ensure their entire stroke, can be at their Face of the mandrel of a further mandrel holder can be arranged, the holding bars on a telescopic tube, with the appropriate Material passage, are attached, the inside diameter of which The outer diameter of the pipe extension tightly encloses and at every piston stroke is telescopically moved back and forth.

Damit ist sichergestellt, daß bei eingefahrenem Kolben, das von der Vorplastiziereinheit mit Druck über den ersten Dornhalter und seiner rohrförmigen Verlängerung angelieferte Verarbeitungs gut, am zweiten Dornhalter um 180° umgelenkt und dem Einspritz zylinder in dessen Ausstoßrichtung zugeführt wird. Die im Hydrau likzylinder der Kolbenstange angeordnete und verstellbare Hubbe grenzung, sorgt für ein, dem zu füllenden Formenvolumen angepaß tes Füllvolumen der Einspritzeinheit.This ensures that when the piston is retracted, the the pre-plasticizing unit with pressure over the first mandrel holder processing and its tubular extension good, deflected by 180 ° on the second mandrel holder and the injection cylinder is fed in the direction of its ejection. The one in the hydrau like stroke cylinder of the piston rod arranged and adjustable boundary, ensures that the mold volume to be filled is adjusted filling volume of the injection unit.

Um die Einspritzeinheit blasenfrei zu füllen und dem Vorplasti ziergerät einen konstanten Gegendruck vorzugeben, so daß eine konstante Massetemperatur erreicht wird, ist es vorteilhaft, den vom Verarbeitungsgut verdrängten Kolben mit einem niederen hydraulischen Druck zu beaufschlagen.To fill the injection unit without bubbles and the pre-plastic ornamental device to specify a constant back pressure, so that a constant melt temperature is reached, it is advantageous the piston displaced by the material to be processed with a lower one to apply hydraulic pressure.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die eingangs erwähnte Formenfüll einrichtung, die Merkmale des Patentanspruches 1 auf. Ihre Aus bildungsarten sind Gegenstand von Unteransprüchen.To solve this problem, the mold filling mentioned at the outset device, the features of claim 1. Your out Types of education are the subject of subclaims.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigenIn the drawing, embodiments of the subject of Invention shown. Show it

Fig. 1 den Horizontalschnitt durch die Formenfülleinrichtung in Draufsicht; Figure 1 shows the horizontal section through the mold filling device in plan view.

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den linken Einspritzzylin der ohne Hydraulikzylinder, im vergrößerten Maßstab; Figure 2 is a horizontal section through the left Einspritzzylin without the hydraulic cylinder, on an enlarged scale.

Fig. 3 einen halben Radialschnitt durch den Einspritzkolben im Ausschnitt; Fig. 3 is a half radial sectional view of the injection plunger in the segment;

Fig. 4 den Vertikalschnitt durch ein Umschaltventil entsprechend der Linie I-I in Fig. 1;4 shows the vertical section through a changeover valve according to the line II in Fig. 1.

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines Kolbenringes, wel cher als Dichtmittel am Kolben zum Einsatz kommt. Fig. 5 is a perspective view of a piston ring, wel cher is used as a sealant on the piston.

Der besseren Übersicht halber ist darauf verzichtet worden, die erforderlichen Heizungen der einzelnen Teile darzustellen.For the sake of clarity, the to represent the required heating of the individual parts.

Die in Fig. 1 im Horizontalschnitt dargestellt Formenfüllein richtung zeigt mit 1 die Plastiziereinheit, deren gleichläufi ge Schneckenwellen 1a, über den Materialeinlauf 1b mit Verar beitungsgut versorgt werden. Das Schneckengehäuse 1c ist mit Zugankern 1d am Reduziergetriebe 1e befestigt und die Schnec kenwellen 1a mittels Kupplungen 1f mit den Getriebewellen 1g verbunden.The illustrated in Fig. 1 in horizontal section Formenfüllein direction indicates with 1 the plasticating whose gleichläufi ge screw shafts 1 a, b via the material inlet 1 are supplied with beitungsgut proces. The screw housing 1 c is mounted with tie rods 1 d at the reducer 1 e and the SNAILS kenwellen 1 a by means of couplings 1 f with the transmission shafts 1 g, respectively.

Sollen die Schneckenwellen 1a der Plastiziereinheit 1 gewech selt werden, so werden die Verbindungsschrauben der Zuganker 1d zum Schneckengehäuse 1c gelöst und das Getriebe 1h auf seinen nicht dargestellten Rollen, wenige cm in Richtung 1i bewegt, so daß die Kupplungen 1f, sich von den Schneckenwellen 1a lösen können und das Getriebe 1h seitlich in Richtung 1k verfahren werden kann, um die jetzt zugänglichen Schneckenwellen auszutau schen.Should the worm shafts 1 a of the plasticizing unit 1 be changed, the connecting screws of the tie rods 1 d to the worm housing 1 c are loosened and the gear 1 h on its rollers, not shown, moved a few cm in the direction 1 i, so that the couplings 1 f , can detach from the worm shafts 1 a and the gear can be moved laterally 1 h in the direction 1 k to replace the now accessible worm shafts.

Anstelle der gleichläufigen Doppelschnecke, kann auch eine ein wellige Schnecke oder eine Zahnradpumpe zum Einsatz kommen. Alle 3 Möglichkeiten der Schmelzeanlieferung, münden mit ihrer Auslaß bohrung 1l in einem Umschaltventil 2, das entweder den Schmelze strom über den Kanal 2a frei gibt zum nächsten Umschaltventil 3, oder bei Anfahrvorgängen, in an sich bekannter Weise, die nicht typgerechte Anfahrschmelze in den Ausscheidekanal 2b lei tet, so daß die Spritzeinheit damit nicht verunreinigt bzw. bela stet wird.Instead of the co-rotating twin screw, a single-shaft screw or a gear pump can also be used. All 3 types of melt delivery, open with their outlet bore 1 l in a switching valve 2, either the melt stream through the channel 2 a release to the next change-over valve 3, or when starting up, in a known way that is not type-specific Anfahrschmelze in the discharge channel 2 b leads, so that the injection unit is not contaminated or loaded.

Das ferngesteuerte Umschaltventil 3, beliefert die Einspritzein heiten 4 bzw. 5 über deren vorgeordnete Schmelzezulaufleitungen 3a bzw. 3b solange mit Schmelze im Wechseltakt, bis die den Ein spritzeinheiten zugeordneten, stufenlos einstellbaren, Hubbegren zungsschalter im Hydraulikzylinder dem Ventil 3 den Befehl geben, den Schmelzestrom auf den zweiten Zylinder umzuschalten, weil das erforderliche Speichervolumen erreicht ist. Dabei ist es je derzeit möglich, daß das Speichervolumen der beiden Einspritzzy linder zueinander, verschieden sein kann, solange der Schmelze strom nicht unterbrochen wird.The remote-controlled changeover valve 3 supplies the injection units 4 and 5 via their upstream melt supply lines 3 a and 3 b with melt in alternating cycles until the injection units assigned to a continuously adjustable, stroke limit switch in the hydraulic cylinder give the valve 3 the command, switch the melt flow to the second cylinder because the required storage volume has been reached. It is currently possible that the storage volume of the two injection cylinders can differ from one another, as long as the melt current is not interrupted.

In Fig. 2 ist die Einspritzeinheit 4 der Fig. 1 im vergrößertem Maßstab dargestellt. Zwischen der feststehenden Stirnplatte 10 der Einspritzeinheit 4 und deren Gehäuse 9, ist ein verschraub ter Dornhalter 8 angebracht. Der radial von außen angeordnete Zulaufkanal 3a, mündet über einen Haltesteg 8a des Dornhalters 8, in den radialen Zulaufkanal 8e des sich verjüngenden Dornes 8b, welcher in seiner Rotationsachse in den Kanal 8f übergeht und mit einer Rohrverlängerung 8c versehen ist, welche die ge samte Einspritzeinheit durchdringt.In FIG. 2, the injection unit 4 1 is shown in an enlarged scale of FIG.. Between the fixed end plate 10 of the injection unit 4 and the housing 9 , a screwed mandrel holder 8 is attached. The inlet channel 3 a arranged radially from the outside opens out via a holding web 8 a of the mandrel holder 8 , into the radial inlet channel 8 e of the tapering mandrel 8 b, which merges with the channel 8 f in its axis of rotation and is provided with a pipe extension 8 c , which penetrates the entire injection unit.

Der eingefahrene Kolben 11, liegt mit seinem Kolbenboden 11a, dessen Innenkontur dem sich verjüngenden Dorn 8b angepaßt ist, auf diesem auf und ist mit einer, die gesamte Einspritzeinheit durch dringenden, hohlgebohrten Kolbenstange 11b verbunden.The retracted piston 11 lies with its piston head 11 a, the inner contour of which is adapted to the tapering mandrel 8 b, on this and is connected to the entire injection unit by urgent, hollow-drilled piston rod 11 b.

Die konisch verlaufende Spitze 13c des Dornes 13a, dringt in den sich konisch erweiternden Auslauf 8d der Dornverlängerung 8c ein, so daß deren aufeinander abgestimmten Querschnitte, zwischen der hohlgebohrten Kolbenstangenoberfläche 11c, dem sich erweiternden Innendurchmesser 8d der Rohrverlängerung 8c und den freien Quer schnitten zwischen den Haltestegen 13b, sich gleiche Strömungsge schwindigkeiten ergeben.The tapered tip 13 c of the mandrel 13 a, penetrates into the conically widening outlet 8 d of the mandrel extension 8 c, so that their coordinated cross sections, between the hollow-drilled piston rod surface 11 c, the expanding inner diameter 8 d of the pipe extension 8 c and the free cross cut between the holding webs 13 b, the same flow speeds result.

Die Stirnplatte 12 ist mit der hohlgebohrten Kolbenstange 11b ver schraubt. Über einer Isolierplatte 14 und der Druckverteilerplatte 15 ist die Kolbenstange 16 mit der Stirnplatte 12 verbunden.The end plate 12 is screwed to the hollow-bore piston rod 11 b. The piston rod 16 is connected to the end plate 12 via an insulating plate 14 and the pressure distributor plate 15 .

Der Innendurchmesser des Teleskoprohres 17 ist so festgelegt, daß er den Außendurchmesser der Rohrverlängerung 8c eng umgibt und die Länge des Teleskoprohres 17, reicht bei eingefahrenem Kolben, bis kurz vor dem Dorn 8b der Dornhalterung 8, wobei die Längen der Hohlgebohrten Kolbenstange 11b, der Rohrverlängerung 8c und des Teleskoprohres 17 so aufeinander abgestimmt sind, daß bei ausgefahrenem Kolben, das Teleskoprohr 17 die Rohrver längerung 8c noch genügend überlappt.The inner diameter of the telescopic tube 17 is set so that it closely surrounds the outer diameter of the tube extension 8 c and the length of the telescopic tube 17 extends with the piston retracted to just before the mandrel 8 b of the mandrel holder 8 , the lengths of the hollow-bore piston rod 11 b , The tube extension 8 c and the telescopic tube 17 are coordinated so that when the piston is extended, the telescopic tube 17, the tube extension 8 c still overlaps sufficiently.

In Fig. 3 ist in einem Halbschnitt der Kolben 11 mit einem, ihn mit Abstand 19c umhüllenden Kühlring 19 dargestellt, welcher über die Zu- und Ablaufbohrungen 19b und den gewindeähnlichen Kühlkanälen 19a mit Thermalöl versorgt wird, so daß seine Tempe ratur kurz unterhalb des Schmelzpunktes des Verarbeitungsgutes gehalten werden kann, um das eventuell im Laufe der Zeit, durch die radial federnden Kolbenringe 18, welche vorteilhafterweise axial völlig geschlossen sind, durchsickernde Verarbeitungsgut am Kolben einzufrieren, so daß der Kolben an seiner Mantelfläche 11d unter Sauerstoffabschluß gehalten werden kann.In Fig. 3, the piston 11 is shown in a half section with a cooling ring 19 enveloping it at a distance 19 c, which is supplied with thermal oil via the inlet and outlet bores 19 b and the thread-like cooling channels 19 a, so that its temperature is short are can be kept below the melting point of the material to be processed, possibly so that the piston d to its outer surface 11 is held to the over time to freeze by the radially resilient piston rings 18, which are advantageously completely closed axially, percolating process material on the piston anaerobically can.

Der radial federnde Kolbenring 18, ist aus rostfreiem, tempera turbeständigem Federstahl gefertigt und so dimensioniert, daß, sein Außendurchmesser im ausgebautem Zustand größer ist, als der ihm zugeordnete Innendurchmesser 9a des ihn umgebenden Zylin ders 9.The radially resilient piston ring 18 is made of stainless, tempera turbeständigem spring steel and dimensioned such that its outer diameter in the dismounted state is greater than its associated inner diameter 9 a of the surrounding Zylin DERS. 9

Aus Wartungsgründen dieser sehr wirkungsvollen Kolbenringe, kann der Kolben mittels einem Wartungsschalter, soweit aus dem Zylin der 9 hydraulisch ausgezogen werden, daß der Kolbenring 18 außer halb der Zylinderstirnfläche 9b zu liegen kommt, ohne daß der Kolbenaußenmantel 11d, die Innenmantelfläche 9a des Zylinders 11 verläßt.For maintenance, this very effective piston rings, the piston can by means of a maintenance switch, the extent of the cylin of be pulled out hydraulically 9 characterized in that the piston ring 18b comes to lie outside of the cylinder end face 9 without the piston outer sheath d 11, the inner circumferential surface 9a of the Cylinder 11 leaves.

Das in Fig. 4 im halben, vertikalen Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 1 dargestellte Umschaltventil 2, 3, 4, ist mit sei nem Außendurchmesser 20 so dimensioniert, daß es mit sehr gerin gem Spiel, in der ihn umgebenden Gehäusebohrung 21 radial so ge lagert ist, daß die Stopfbüchse diesen Durchmesser je hälftig überlappt. Die beidseitigen Stopfbüchsenpackungen 23, bestehen aus einer wenigstens 3-lagigen Schnur aus Graphitfaser. Um an diesen Packungen gänzlich Extrusion zu vermeiden, sind sie zwi schen 2 Dichtringen 22 gekammert, welche aus zähplastischem Plattenmaterial ausgeschnitten und so dimensioniert sind, daß ihr Außendurchmesser größer und ihr Innendurchmesser kleiner ausgebildet ist, als die Durchmesser der ihr zugeordneten radi alen Begrenzungsflächen. Werden diese Ringe montiert, so nehmen sie eine kegelstumpfartige Form ein und mit einem rohrförmigen Hilfswerkzeug auf Grund gedrückt, stehen ihre Umfangsflächen un ter starken radialen Dichtkräften, so daß damit Leckagen unmög lich sind.The switch valve 2 , 3 , 4 shown in FIG. 4 in half, vertical longitudinal section along the line II of FIG. 1, is dimensioned with its outer diameter 20 such that it is radial with very little play in the surrounding housing bore 21 is stored so that the stuffing box overlaps this diameter half. The stuffing box packings 23 on both sides consist of an at least 3-ply cord made of graphite fiber. In order to completely avoid extrusion on these packs, they are chambered between two sealing rings 22 which are cut out of tough plastic plate material and are dimensioned such that their outer diameter is larger and their inner diameter is smaller than the diameter of the associated radial boundary surfaces. If these rings are mounted, they take a frustoconical shape and pressed to the bottom with a tubular auxiliary tool, their peripheral surfaces are under strong radial sealing forces, so that leaks are impossible.

Das Verarbeitungsgut wird über das Umschaltventil 3, zykluswei se über die Kanäle 3a, 3b den ihnen zugeordneten Einspritzein heiten 5, 6 radial von außen zugeführt und strömt über einen seiner Haltestege 8a in den sich verjüngenden Dorn 8b durch den Kanal 8e, wird in dessen Rotationsachse um 90° umgelenkt, durch strömt den Kanal 8f und die Rohrverlängerung 8c, gelangt zwi schen dessen endseitige Erweiterung 8d und der konischen Spitze des Dornes 13a, zwischen den Haltestegen 13b zur stirnseitigen Umlenkung 13c der Haltplatte 12. An dieser Umlenkung 13c, wird das Verarbeitungsgut um 180° gewendet, durchströmt den Ringraum 24, welcher zwischen der Innenwandung 11c der hohlgebohrten Kol benstange 11b und der Außenwandung 17a des Teleskoprohres 17 ge bildet wird, in den Raum 26 zwischen der Kolbenfläche 11a und dem Dorn 8b. Nach Beendigung des Füllvorganges im Einspritz zylinder, leitet das Umschaltventil 3 den Produktstrom zum vor her entleerten Nachbarzylinder um.The material to be processed is supplied via the change-over valve 3 , zykluswei se via the channels 3 a, 3 b to the associated injection units 5 , 6 radially from the outside and flows through one of its retaining webs 8 a into the tapering mandrel 8 b through the channel 8 e , is deflected in its axis of rotation by 90 °, flows through the channel 8 f and the pipe extension 8 c, between its end extension 8 d and the conical tip of the mandrel 13 a, between the retaining webs 13 b to the front-side deflection 13 c Holding plate 12 . At this deflection 13 c, the material to be processed is turned through 180 °, flows through the annular space 24 , which ben rod between the inner wall 11 c of the hollow Kol Kol 11 b and the outer wall 17 a of the telescopic tube 17 is formed in the space 26 between the piston surface 11 a and the mandrel 8 b. After completion of the filling process in the injection cylinder, the switching valve 3 redirects the product flow to the previously emptied neighboring cylinder.

Der Raum 26 wird nach Erreichen seines Füllvolumens so entleert, daß die Kolbenstange 16 des ferngesteuerten Hydraulikzylinders über die Druckverteilerplatte 15, der Isolierplatte 14 auf die Zwischenplatte 12 drückt und den Kolben 11 über die Kolbenstange 11b in seine eingefahrene Endlage bringt und dabei das Verarbei tungsgut über den Dorn 8b, zwischen den Haltestegen 8a einem stromabwärts des Dornes 8b in der Stirnplatte 10 angeordnetem Sammelkanal 10a zuführt, welcher über dem Kanal 5a, 6a, dem Umschaltventil 4 und der Einspritzdüse 7 mit der zu füllenden Form verbunden ist, so daß nach Beendigung des Einspritzvor ganges, die Kavität der Form mit dem entsprechendem Nachdruck beaufschlagt werden kann.The space 26 is emptied after reaching its filling volume so that the piston rod 16 of the remote-controlled hydraulic cylinder on the pressure distributor plate 15 , the insulating plate 14 presses on the intermediate plate 12 and brings the piston 11 via the piston rod 11 b into its retracted end position and thereby the processing goods b over the mandrel 8, between the retaining webs 8 a a downstream of the mandrel 8 b arranged in the face plate 10 collecting channel 10 a supplies, which via the channel 5 a, 6 a, the switching valve 4 and the injection nozzle 7 is connected to the mold to be filled is, so that after the end of the injection process, the cavity of the mold can be acted upon with the appropriate pressure.

Die sich addierenden Taktzeiten für das Füllen der Form, dem Nach druck und dem Teileentleeren sowie dem Einlegen von zu um- bzw. hinterspritzenden Teilen und der Formschließvorgang, fallen in die Zeit des Füllvorganges des Nachbarzylinders, so daß die Schmelzeanlieferung keinerlei Unterbrechung erfahren muß, so daß damit die Konstanz des Verarbeitungsgutes und die optimale Ver wertung seiner physikalischen Eigenschaften sichergestellt ist.The cumulative cycle times for filling the form, the after pressure and the emptying of parts as well as the insertion of injection molding parts and the mold closing process, fall into the time of the filling process of the neighboring cylinder, so that the Melt delivery must not experience any interruption, so that thus the constancy of the processed goods and the optimal ver evaluation of its physical properties is ensured.

Dieses Arbeitsverfahren kommt hauptsächlich bei Niederdruckar beitsweise in Frage, ferner bei großen Formvoluminas mit langen Abkühlzeiten, sowie bei zu hinterspritzenden Einlegeteilen, deren Einlegeprozedur sehr zeitintensiv sein kann, oder bei zu verarbei tenden Elastomeren und Duroplasten, deren Vulkanisations- bzw. Aushärtezeit nur auf Rundtischanlagen erreicht werden können.This working method mainly comes from low pressure equipment partly in question, furthermore with large mold volumes with long ones Cooling times, as well as with inserts to be back-injected, their Insertion procedure can be very time-consuming, or if it is to be processed tendency elastomers and thermosets, their vulcanization or Curing time can only be achieved on rotary table systems.

Claims

1. Mold filling device of an injection molding machine, consisting of a Vorplastiziereinheit, several changeover valves and one or two injection cylinders, characterized in that a mandrel holder arranged between the fixed end of the injection cylinder and its housing, the tapering in the flow direction, with a penetrating the entire injection cylinder ge Pipe extension ver is seen, which ends just before the end of the Rohrverlän spacing enveloping, hollow drilled piston rod, the piston rod bore opens into the piston head, the inner contour of which is adapted to the outer shape of the mandrel, so that the material to be processed, which the mandrel holder radially via one of its holding webs flows from the outside, in whose axis of rotation is deflected by 90 °, the pipe extension is turned by flowing at its end by 180 °, fills the injection cylinder in the reverse flow direction and after completion of the fill organges, the piston feeds the material to be processed via the mandrel and its holding webs, a collecting channel arranged downstream of the mandrel.

2. Mold filling device according to claim 1, characterized in that on the face of the hollow-bored piston rod, the Mandrel of another mandrel holder is arranged, the holding arms end on the inside diameter of one, the Rohrver pass over the closely surrounding telescopic tube, whereby the other end of the telescopic tube, with the piston retracted until just before the first mandrel holder and when extended a piston that still overlaps the extension tube.

3. Mold filling device according to claim 1 and 2 characterized thereby records that the radial tap holes of the changeover valves are offset from each other by 120 °.

4. Mold filling device according to claim 1 to 3 characterized thereby records that the screws of the plasticizing unit back can be expanded.

5. Mold filling device according to claim 1 to 4 characterized thereby records that on the piston outer jacket of the injection cylinder, at least one radially resilient and axially closed piston benring made of stainless spring steel is provided, the war tion is made possible by the fact that its piston by means of a Maintenance switch hydraulically out of the cylinder can drive that the piston ring is exposed without that the piston leaves its enveloping cylinder.

6. Mold filling device according to claim 1 to 5 characterized thereby records that outside the product space, between the Kol ben and cylinder a spaced cooling ring is arranged, whose temperature is just below the melting point of Ver good work is kept.