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Die
Erfindung betrifft eine Zuführungstrichterstruktur
zum Zuführen
von pulverigem Material gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
Zuführungstrichterstruktur
zum Zuführen
von pulverigen Form- bzw. Gießmaterialien
in einen Plastifizierungszylinder einer Direktschnecken-Spritzformmaschine
oder einer Direktschnecken-Extrusionsformmaschine wird nachfolgend
vereinfachend als Formmaschine bezeichnet.
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7 ist ein Längsschnitt
mit der Darstellung eines Plastifizierungszylinders einer Spritzformmaschine
mit einer herkömmlichen
Materialzuführungs-Trichterstruktur.
Gemäß Darstellung
in 7 besitzt der Plastifizierungszylinder
die Form eines Heizzylinders mit einer nicht dargestellten Heizeinrichtung,
die an dessen Außenumfang
angebracht ist. Der Plastifizierungszylinder 3 enthält in seinem
Inneren eine Plastifizierungsschnecke 6, die drehbar und
in Längsrichtung
(in der Axialrichtung, d.h. in 7 in
der Richtung von rechts nach links) verschiebbar gelagert ist. Die
Spitze (das vordere Ende) des Plastifizierungszylinders 3 ist
mit einer Düse 3a zum
Einspritzen eine plastifizierten, aufgeschmolzenen Kunststoffmaterials
in eine nicht dargestellte Metallform ausgestattet.
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Der
Plastifizierungszylinder 3 weist an seinem oberen Bereich
an dem Basisende (dem rechten oberen Bereich von 7) einen kreisförmigen Materialzuführungsanschluß 4 auf,
der eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des
Plastifizierungszylinders 3 zuläßt, wobei der Materialzuführungsanschluß 4 von
einem nach oben vorstehenden Trichteranbaubereich 21 umgeben
ist. Ein Trichter 2 ist an dem Trichteranbaubereich 21 angebracht,
um ein Form- bzw. Gieß-Harzmaterial 1 durch
den Materialzuführungsanschluß 4 hindurch
zu dem Außenumfang
in der Nähe
des Basisendes der Plastifizierungsschnecke 6 innerhalb
des Plastifizierungszylinders 3 zu führen.
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Der
Trichter 2 ist an dem Trichteranbaubereich 21 dadurch
angebracht, daß ein
Flansch 2a, der an seinem unteren äußeren Umfang ausgebildet ist, gegen
die obere Fläche
des Trichteranbaubereichs 21 mit Hilfe von Schrauben (nicht
dargestellt) oder anderen Befestigungsmitteln befestigt ist.
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Die
Plastifizierungsschnecke 6 besitzt an ihrem Außenumfang
ausgebildete Schneckengänge 6a zur
Förderung
des Materials 1 nach vorne (nach links in 7). Die Plastifizierungsschnecke 6 wird an
ihrem Basisende mittels eines nicht dargestellten Motors in Umlauf
versetzt, um das Material von dem Trichter 2 aus nach vorn
zu fördern,
während
es plastifiziert wird. Des weiteren wird die Plastifizierungsschnecke 6 in
Richtung nach vorn gegenüber
dem Plastifizierungszylinder 3 mittels eines nicht dargestellten
Einspritzzylinders verschoben.
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Infolge
der obenangegebenen Bauweise wird das in den Trichter 2 eingeführte Material
durch den Materialzuführungsanschluß 4 hindurch
zu dem Außenumfang
des Basisendes der Plastifizierungsschnecke 6 innerhalb
des Plastifizierungszylinders 3 gefördert und dann nach vorn (in
Richtung zu der Spitze der Schnecke) entlang der zwischen dem Schneckengängen 6a der
Schnecke 6 in dem Zylinder 3 ausgebildeten Gänge vorwärts bewegt,
während
es durch die Hitze von dem Zylinder 3 und durch Scherhitze,
die durch das Drehen der Schnecke 6 bewirkt wird, allmählich aufgeschmolzen
wird.
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Wenn
durch Messung festgestellt wird, daß eine vorbestimmte Menge geschmolzenen
Harzes (Material 1) in einen Raum an dem Spitzenende der Schnecke 6 eingeführt worden
ist, wird die Drehung der Schnecke 6 angehalten, und wird
die Schnecke 6 gegenüber
dem Zylinder 3 durch den nicht dargestellten Einspritzzylinder
nach vorn verschoben, was es möglich
macht, daß das
geschmolzene Harz innerhalb des Zylinders 3 durch die Düse 3a hindurch
in die nicht dargestellte Metallform ausgespritzt wird. Wenn das
geschmolzene Harz in der Metallform abgekühlt ist, wird ein Gußteil in
der Form entfernt, um die Reihe der Schritte des Formgebungszyklusses abzuschließen.
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Dabei
wird in dem Fall der Verwendung eines Materials 1 in der
Form eines Pulvers in dem pulverigen Material enthaltene Luft zusammengedrückt, um seinen
Druck zu erhöhen,
wenn das pulverige Material 1 in Richtung zu der Spitze
der Schnecke 6 gefördert
wird, während
es plastifiziert und aufgeschmolzen wird, dies zusammen mit der
Drehung der Schnecke 6 während des obenbeschriebenen
Formgebungszyklusses, was möglicherweise
bewirken kann, daß das
Material 1 in Richtung zu dem Basisende (zu der Rückseite)
der Schnecke 6 oder in Richtung zu dem Trichter 2 fließt.
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Wenn
sich hierbei ein insbesondere bestimmtes Volumen des Materials 1 innerhalb
des Trichters 2 befindet, nimmt der Widerstand gegen die Rückströmung von
Luft an dem Materialzuführungsanschluß 4 mit
der Folge zu, daß Luft
und das pulverige Material 1 durch einen Spalt 11 hindurchtreten können, der
zwischen der Schnecke 6 und dem Heizzylinder 3 ausgebildet
ist und der einen kleineren Widerstand als an dem Materialzuführungsanschluß 4 aufweist,
und dann zu dem hinteren Ende des Zylinders 3 zurückströmen, was
es möglich
macht, daß das
Material 1A zum Äußeren hin
entweicht.
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Somit
wird gemäß Darstellung
beispielsweise in 9,
um zu verhindern, daß die
Luft und das pulverige Material 1 in Richtung zum hinteren
Ende der Schnecke 6 zurückströmen und
durch den Spalt 11 zum Ausströmen hindurchtreten, eine Technik
vorgeschlagen, die von einer Packung 13 Gebrauch macht,
die an der Innenumfangsfläche
der rückwärtigen Stirnseite
des Zylinders 3 angebracht ist, um dadurch den Spalt 11 zu
verschließen,
wobei sie mit der äußeren Umfangsfläche der
Schnecke 6 in Berührung
steht, und zwar mit einer Packungsstopfbüchse 14 zu verschließen, die
dazu dient, das Verlieren der Packung 13 zu verhindern.
Jedoch leidet diese Technik unter dem Nachteil, daß die Packungsstopfbüchse 14 infolge
ihrer Berührung
mit der Schnecke 6 früher
verschleißt,
was einen sofortigen Austritt des pulverigen Material 1 zuläßt.
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Bei
einer beispielsweise in 10 dargestellten
weiteren Technik (siehe japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
Hei 2-34 009) ist ein innerer Trichter 7 im Inneren des
Trichters 2 über
einen Berührungsvorsprung 9 vorgesehen,
um einen Spalt 18 zu bilden, der sich von dem Boden des Trichters 2 zu
dessen oberen Ende hin zwischen dem Innentrichter 7 und
dem Außentrichter 2 erstreckt.
Infolge einer solchen Trichterstruktur tritt, wie mittels eines
Pfeils a' in 10 angegeben ist, Gas oder
dergleichen innerhalb des Zylinders 3 durch den Spalt 18 hindurch
zu dem Äußeren hindurch,
so daß eine Veränderung
des Drucks überwunden
ist, die durch das Material 1, das sich an dem unteren
Ende des Trichters 2 befindet, bewirkt wird, wodurch es
möglich
gemacht wird, den Zuführungsdruck,
der auf die Schnecke 6 bei einem bestimmten Level zur Einwirkung
gebracht wird, aufrechtzuerhalten und eine stabile Plastifizierung
zu erreichen.
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Jedoch
ist sogar in dem Fall einer solchen Trichterstruktur gemäß Darstellung
in 10 der Materialzuführungsanschluß 4 tatsächlich jederzeit
mit dem Material 1 gemäß Darstellung
in 10 gefüllt, und
ist der Trichter 2 ebenfalls mit dem Material 1 beladen,
so daß es
schwierig ist, zu bewirken, daß die rückwärts gerichtete
Strömung
von Luft oder dergleichen wie oben beschrieben leicht und einfach
in den Spalt 18 entweicht, was es schließlich möglich macht,
daß das
Material durch den Spalt zwischen dem Zylinder 3 und der
Schnecke 6 hindurchtritt, um von der rückseitigen Stirnseite aus auszutreten.
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DE 14 54 869 A offenbart
eine Zuführtrichterstruktur
der eingangs genannten Art, die mit einer radialen Anschlussöffnung in
Verbindung steht, wobei das untere Ende des Trichters in ein Zuführrohr übergeht.
Das Zuführrohr
ragt in die Anschlussöffnung, wobei
zwischen dem Außenumfang
des Zuführrohres
und dem Innenumfang der Anschlussöffnung ein Entlüftungsspalt
gebildet ist.
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Ein
Nachteil dieser Zuführtrichterstruktur
ist, dass der Zuführzylinder
nicht aus dem Gehäuse
genommen werden kann, ohne das Zuführrohr zu beschädigen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zuführtrichterstruktur vorzustellen,
bei der der Plastifizierungszylinder ohne Risiko von Beschädigungen
aus dem Gehäuse
herausgenommen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Bei der vorliegenden Zuführtrichterstruktur
ist ein Plastifizierungszylinder in ein zylindrisches Gehäuse eingesetzt,
wobei sich eine radiale Anschlussöffnung durch den Plastifizierungszylinder
und durch das Gehäuse
erstreckt. Ein Zuführrohr
des Trichters liegt mit seinem Ende auf der Außenseite der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Gehäuses.
Wenn der Zylinder aus dem Gehäuse
gezogen wird, stößt deshalb das
Ende nicht an die Wand der Anschlussöffnung im Plastifizierungszylinder,
sondern streift über
diesen hinweg. Deshalb kann der Zylinder aus dem Gehäuse herausgezogen
werden, ohne das Zuführrohr
zu beschädigen.
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Die
Erfindung macht es ferner möglich,
daß Gas
etc., das in einem Plastifizierungszylinder erzeugt wird, zu dem Äußeren unabhängig von
dem Zuführungszustand
(dem Grad der Füllung)
des pulverigen Materials innerhalb des Trichters entweichen kann,
wodurch in gesicherter Weise verhindert wird, daß das pulverige Material zum Äußeren hin
ausläuft oder
austritt.
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Gemäß einem
Aspekt ist eine Pulvermaterial-Zuführungstrichterstruktur der
Erfindung mit einem Plastifizierungszylinder einer Direktschnecken-Spritzformmaschine
oder Extrusionsformmaschine verbunden, um ein Direktschnecken-Pulvermaterial,
das in den Plastifizierungszylinder hinein aufzuschmelzen ist, zuzuführen, wobei
die Struktur umfaßt
einen Materialzuführungsanschluß, der in dem
Plastifizierungszylinder ausgebildet ist, um eine Verbindung zwischen
dem Inneren und dem Äußeren des
Plastifizierungszylinders auszubilden; einen Trichter zum Zuführen des
Pulvermaterial über
den Materialzuführungsanschluß zu dem
Außenumfang einer
Schnecke innerhalb des Plastifizierungszylinders; und ein Materialzuführungsrohr,
das an dem Unterteil des Trichters angeordnet ist, um eine Verbindung
zwischen dem Unterteil des Trichters und der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke zu schaffen; wobei ein Entlüftungsspalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Materialzuführungsrohrs
und der Innenumfangsfläche
des Materialzuführungsanschlusses
ausgebildet ist, der sich von der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke zu dem Äußeren hin
erstreckt.
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Ein
Abdeckungsbereich kann an dem Materialzuführungsrohr ausgebildet sein,
um eine Öffnung abzudecken,
durch die hindurch der Entlüftungsspalt zu
dem Äußeren führt, ohne
das Ausströmen
von Luft, die aus dem Inneren des Plastifizierungszylinders entfernt
wird, zu unterbrechen. Der Materialzuführungsanschluß kann so
ausgebildet sein, daß er eine
Querschnittsgestalt entsprechend der Querschnittsgestalt des Materialzuführungsrohrs
aufweist.
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Wenn
der Plastifizierungszylinder in einem Zylindergehäuse eingesetzt
ist, kann die untere End- bzw. Stirnöffnung des Materialzuführungsrohrs,
die dem Außenumfang
der Schnecke zugewandt ist, an der Außenseite eines Ansetzbereichs
des Zylindergehäuses
angeordnet sein, in das der Plastifizierungszylinder eingesetzt
ist.
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Entsprechend
dieser Art der erfindungsgemäßen Zuführungstrichterstruktur
für pulveriges
Material ist eine äußerst einfache
Bauweise vorgesehen, die auch das Materialzuführungsrohr, damit das untere
Ende des Trichters mit der Nachbarschaft des Außenumfangs der Schnecke in
Verbindung stehen kann, und auch den Entlüftungsspalt umfaßt bzw.
betrifft, der sich aus der Nachbarschaft des Außenumfangs der Schnecke zu
dem Äußeren hin
zwischen der Außenumfangsfläche des
Materialzuführungsrohrs
und der Innenumfangsfläche
des Materialzuführungsrohres
erstreckt, wodurch das pulverige Material innerhalb des Trichters
im wesentlichen direkt zu der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke innerhalb des Plastifizierungszylinders geführt wird
und wodurch sogar, obwohl das Material in das Innere des Entlüftungsspalts
als eine Folge der rückwärts gerichteten
Strömung
von Luft etc. eingetreten ist, das Material spontan herunterfällt und
dem Plastifizierungszylinder wieder zugeführt wird, wodurch jederzeit
das Innere des Entlüftungsspalts
von pulverigem Material im wesentlichen freigehalten wird.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
Gas etc., das in dem Plastifizierungszylinder erzeugt wird, zu dem Äußeren hin
unabhängig
von dem Zustand der Zuführung
(von dem Grad des Füllens)
des pulverigen Materials innerhalb des Trichters freizusetzen, wodurch
eine gesicherte Verhinderung des Austretens von pulverigem Material
zu dem Äußeren verhindert wird.
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Des
weiteren dient der an dem Materialzuführungsrohr ausgebildete Abdeckungsbereich
zum Abdecken der Öffnung,
durch die hindurch der Entlüftungsspalt
zu dem Äußeren führt, ohne
das Herausströmen
von Luft, die aus dem Inneren des Plastifizierungszylinders entfernt
wird, zu unterbrechen, so daß es
möglich
ist, in gesicherter Weise zu verhindern, daß Fremdstoffe etc. in den Plastifizierungszylinder
hinein von dem Äußeren aus
durch den Entlüftungsspalt
hindurch eintreten.
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Wenn
der Plastifizierungszylinder in das Zylindergehäuse eingesetzt ist, ist des
weiteren die untere End- bzw. Stirnöffnung des Materialzuführungsrohrs,
die dem Außenumfang
der Schnecke zugewandt ist, an der Außenseite des Ansetzbereichs
des Zylindergehäuses
angeordnet, in das der Plastifizierungszylinder eingesetzt ist,
so daß der
Plastifizierungszylinder und das Materialzuführungsrohr einander nicht behindern
können,
dies sogar dann nicht, wenn der Plastifizierungszylinder von dem
Zylindergehäuse
mit dem daran angebrachten Materialzuführungsrohr abgebaut wird, wodurch
jegliche Gefahr einer Beschädigung
des Materialzuführungsrohrs
verhindert ist. Somit besteht bei der Anbringung oder dem Abbau
des Plastifizierungszylinders keine Notwendigkeit dafür, die Trichterstruktur
abzubauen bzw. zu zerlegen oder wieder anzubauen bzw. wieder zusammenzubauen,
was übermäßige Arbeitszeit
und Kosten erforderlich machen würde.
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Nachfolgend
wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend und ausschließlich beispielhaft
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung einer Trichterstruktur zum Zuführen eines
pulverigen Materials entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung eines Bereichs II von 1 in vergrößerter Weise;
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3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III von 1;
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4 einen
Schnitt (einen Schnitt an einer Stelle, die der Linie III-III von 1 entspricht)
mit der Darstellung einer ersten Variante der Geometrie eines Spalts
für das
Entfernen von Luft oder Gas bei dieser Ausführungsform;
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5 einen
Schnitt (an einer Stelle, die der Linie III-III von 1 entspricht)
mit der Darstellung einer zweiten Variante der Geometrie eines Spalts
für das
Entfernen von Luft oder Gas bei dieser Ausführungsform;
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6 einen
Schnitt (an einer Stelle, die der Linie III-III von 1 entspricht)
mit der Darstellung einer dritten Variante der Geometrie eines Spalts
für das
Entfernen von Luft oder Gas bei dieser Ausführungsfom;
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7 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung eines Plastifizierungszylinders einer Spritzformmaschine
mit einer herkömmlichen
Material-Zuführungstrichterstruktur;
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8 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung eines Bereichs VIII von 7 in vergrößerter Weise;
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9 einen
Längsschnitt
(einen Längsschnitt
an einer Stelle, die dem Bereich VIII von 7 entspricht)
mit der Darstellung des Hauptteils eines anderen Plastifizierungszylinders
der Spritzformmaschine mit einer herkömmlichen Material-Zuführungstrichterstruktur;
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10 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung einer weiteren herkömmlichen Material-Zuführungstrichterstruktur;
und
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11 einen
Längsschnitt
mit der Darstellung des Hauptteils einer Variante der Zuführungstrichterstruktur
für pulveriges
Material entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 3 zeigen
eine Trichterstruktur zum Zuführen
pulveriger Materialien entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. 1 ist
ein Längsschnitt
hierdurch, 2 ist ein Längsschnitt mit der Darstellung
eines Bereichs II von 1 in vergrößerter Weise, und 3 ist
ein Schnitt entlang einer Linie III-III von 1. Bei dieser
Ausführungsform
erfolgt eine Beschreibung eines Falles, bei dem die Trichterstruktur
Anwendung bei einem Plastifizierungszylinder (Heizzylinder) 3 der
Direktschnecken-Spritzformmaschine gemäß Darstellung in 1 Anwendung
findet, sowie bei einer herkömmlichen
Ausführungsform.
In den Zeichnungen bezeichnen zu den obigen Bezugszahlen identische
Bezugszahlen die gleichen oder im wesentlichen die gleichen Teile,
und daher wird auf ihre Detailbeschreibung verzichtet.
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Gemäß Darstellung
in 1 bis 3 besitzt der Plastifizierungszylinder 3 einen
kreisförmigen
Materialzuführungsanschluß 4,
der an seinem oberen Ende in der Nähe bei dem Basisende ausgebildet
ist, um eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des
Plastifizierungszylinders 3 zuzulassen, wobei der Materialzuführungsanschluß 4 von
einem nach oben vorstehenden Trichteranbaubereich 21 umgeben
ist.
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Diese
Ausführungsform
ist mit einem Trichter 2 zum Zuführen eines pulverigen Harzmaterials 1 über dem
Materialzuführungsanschluß 4 zu
dem Außenumfang
(den zwischen den Schneckengängen 6a gebildeten
Nuten) einer Schnecke 6 innerhalb des Plastifizierungszylinders 6 hin
und mit einem Materialzuführungsrohr 12 ausgestattet,
um eine Verbindung zwischen dem unteren Ende des Trichters 2 und
der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke 6 vorzusehen.
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Das
Materialzuführungsrohr 12 besitzt
eine Flansch 12a, der an dessen oberen Bereich ausgebildet
ist; und Anbauelemente 5 erstrecken sich durch den Flansch 12a und
einen Flansch 2a des Trichters 2 hindurch, der
gegen den Flansch 12 anliegt, um den Trichter 2 und
das Materialzuführungsrohr 12 fest
und einstückig
an dem Trichteranbaubereich 21 anzubringen.
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Hierbei
ist das Materialzuführungsrohr 12 mittels
der Anbringungselemente 5 in solcher Weise angebracht,
daß ein
Spalt zum Entfernen von Luft oder Gas (ein Entlüftungsspalt) 8a zwischen
dem Flansch 12a des Materialzuführungsrohres 12 und der
oberen Fläche
des Trichteranbringungsbereichs 21 ausgebildet ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
besitzt gemäß Darstellung
in 3 der Materialzuführungsanschluß 4 einen
kreisförmigen
Querschnitt, der der Querschnittsgestalt des Materialzuführungsrohres 12 entspricht,
und einen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser
des Rohrs 12. Somit ist durch Einsetzen des kreisförmigen Materialzuführungsrohres 12 in
das Innere des Materialzuführungsanschlusses 4 ein
Spalt 8 für
das Entfernen von Luft oder Gas (ein Entlüftungsspalt) wie mit Hilfe
von Pfeilen b in 1 angegeben zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Materialzuführungsrohres 12 und der
inneren Umfangsfläche
des Materialzuführungsanschlusses 4 gebildet,
wobei der Spalt einen Abstand von etwa 5 mm aufweist und sich aus
der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke 6 zum Äußeren hin
(zu dem Spalt 8a hin) erstreckt.
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Nebenbei
bemerkt sind die innere und die äußere Fläche des
Materialzuführungsrohres 12 mit beispielsweise
rostfreiem Stahl (SUS 304) oder Chromauflage oder Nickelauflage
mit antikorrosiven Eigenschaften behandelte Flächen.
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Gemäß Darstellung
in 1 ist ein Spalt 20 mit etwa 2 mm zwischen
dem unteren Ende des Materialzuführungsrohrs 12 und
dem Scheitel der Gänge 6a der
Schnecke 6 ausgebildet.
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Des
weiteren ist der umfangsseitige Bereich des Flanschs 12a des
Materialzuführungsrohrs 12 mit
einem sich nach unteren erstreckenden Bogen (Abdeckungsbereich) 12b derart
ausgestattet, daß er eine Öffnung (einen
Bereich, an dem die untere Fläche
des Flanschs 12a und die obere Fläche des Trichteranbaubereichs 21 zum Äußeren hin
geöffnet sind)
teilweise abdeckt, durch die hindurch die Spalten 8 und 8a zu
dem Äußeren führen, ohne
die Strömung
von Luft, die aus dem Inneren des Plastifizierungszylinders 3 entfernt
wird, zu unterbrechen.
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Es
folgt jetzt eine Beschreibung der Arbeitsweise der so gestalteten
Trichterstruktur zum Zuführen
pulveriger Materialien entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
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Das
in den Trichter 2 eingeladene pulverige Material 1 wird
im wesentlichen direkt der Nachbarschaft des Außenumfangs der Schnecke 6 (der Nachbarschaft
der zwischen den Schraubengängen 6a gebildeten
Nuten) innerhalb des Plastifizierungszylinders 3 über das
Materialzuführungsrohr 12 zugeführt. Die
Schnecke 6 wird dann mittels eines nicht dargestellten
Antriebssystems in Umdrehung versetzt, so daß das pulverige Material 1,
das ein Luftvolumen enthält,
nach vorn (in Richtung zu der Spitze der Schnecke) entlang der Nuten
zwischen den Gängen 6a der
Schnecke 6 innerhalb des Inneren des Plastifizierungszylinders 3 gefördert wird.
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Die
Schnecke 6 ist in solcher Weise gestaltet, daß das Volumen
der Nuten zwischen den Gängen 6a stromabwärts verringert
ist, so daß das
pulverige Material 1 allmählich in einem aufgeschmolzenen
Zustand zusammengepreßt
wird. Bei einem solchen Zusammenpressungsschritt strömt in dem
Material 1 enthaltene Luft (neben Partikeln des pulverigen
Materials 1) stromaufwärts
(in Richtung zu der Basisendseite (d.h. zu der rechten Seite in 1 und 2)
zusammen mit einem Teil des Materials 1.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die Luft, die wie oben beschrieben zurückströmt, zur Beseitigung der Luft
oder des Gases in den Spalt 8 (in dem Bereich mit einem
geringen Lüftströmungswiderstand) herausgedrückt, der
zwischen dem Plastifizierungszylinder 3 und dem Materialzuführungsrohr 12 gebildet
ist. Aus diesem Grund können
die Luft und Material 1, die zurückströmen, den Spalt 11,
der zwischen dem Plastifizierungszylinder 3 und der Schnecke 6 gebildet
ist, nicht erreichen, dies mit der Folge, daß es möglich ist, gesichert zu verhindern,
daß das
pulverige Material 1 aus der rückwärtigen End- bzw. Stirnseite
des Plastifizierungszylinders 3 austritt.
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Das
in den Spalt 8 zur Beseitigung von Luft oder Gas herausgedrückte pulverige
Material 1 kann solange das Äußere nicht erreichen, wie der
Spalt 8 eine geeignete Länge aufweist, so daß nur die
Luft zum Äußeren hin
strömt,
wie mittels der Peile b in 1 angegeben
ist. Dann fällt
das Material 1 innerhalb des Spalts 8 spontan
herunter, um zum Inneren des Plastifizierungszylinders 3 zurückzukehren,
und wird dann in Richtung zu dem vorderen Ende des Plastifizierungszylinders 3 unter
der Drehwirkung der Schnecke 6 in dem nächsten Formgebungszyklus gefördert, so
daß das
Innere des Spalts 8 frei von pulverigem Material 1 gehalten
ist, wobei der Rückströmungsluftwiderstand
an dem Bereich des Spalts 8 minimiert ist, um einen Austritt
von Material zu dem rückwärtigen Ende
des Plastifizierungszylinders 3 in gesicherter Weise auszuschalten
bzw. zu überwinden.
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Des
weiteren deckt bei dieser Ausführungsform
der Bogen 12b, der an dem Umfangsbereichs des Flanschs 12a des
Materialzuführungsrohres 12 ausgebildet
ist, den geöffneten
Bereich (die Öffnung) teilweise
ab, durch die hindurch die Spalten 8 und 8a zum Äußeren führen, ohne
das Ausströmen
von Luft zu unterbrechen, die aus dem Inneren des Plastifizierungszylinders 3 entfernt
wird, so daß es
möglich
ist, gesichert zu verhindern, daß Fremdstoffe etc. in dem Plastifizierungszylinder 3 von
dem Äußeren her durch
die Spalten 8a und 8 eintreten.
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Auf
diese Weise ist bei der Trichterstruktur zum Zuführen eines pulverigen Materials
entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung das Innere des Spalts 8 stets frei oder im
wesentlichen frei von pulverigem Material 1 gehalten, so
daß Luft
etc. von dem Inneren des Plastifizierungszylinders 3 aus leicht
zum Äußeren austreten
kann, und zwar unabhängig
von dem Zustand der Zuführung
(dem Grad des Füllens)
des pulverigen Materials 1 innerhalb des Trichters 2,
wodurch es möglich
gemacht ist, gesichert zu verhindern, daß das pulverige Material 1 von dem
rückwärtigen Ende
aus zum Äußeren hin
austritt.
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Obwohl
bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Beschreibung
desjenigen Falles gegeben worden ist, bei dem sowohl der Materialzuführungsanschluß 4 als
auch das Materialzuführungsrohr 12 kreisförmige Querschnitte
gemäß Darstellung
in 3 aufweisen, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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Beispielsweise
kann gemäß Darstellung
in 4 ein Materialzuführungsrohr 12A mit
einem rechteckigen Querschnitt in den kreisförmigen Materialzuführungsanschluß 4 zur
Bildung eines Spalts (eines Entlüftungsspalts) 8A zum
Beseitigen von Luft oder Gas eingesetzt sein. Alternativ kann gemäß Darstellung
in 5 das Materialzuführungsrohr 12 mit
einem kreisförmigen
Querschnitt in einen rechteckigen Materialzuführungsanschluß 4a zur
Bildung eines Spalts (eines Entlüftungsspalts) 8B zum
Beseitigen von Luft oder Gas eingesetzt sein. Andererseits kann
gemäß Darstellung
in 6 das Materialzuführungsrohr 12A mit
einem rechteckigen Querschnitt in den rechteckigen Zuführungsanschluß 4A zur
Bildung eines Spalts (eines Entlüftungsspalts) 8C zum Beseitigen
von Luft oder Gas eingesetzt sein. In jedem Fall können die
gleiche Funktion und die gleiche Wirkung wie bei der obenangegebenen
Ausführungsform
erreicht werden. In 5 und 6 bezeichnet
das Bezugszeichen 21A einen Trichteranbaubereich mit einem
rechteckigen Materialzuführungsanschluß 4A.
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Nebenbei
bemerkt ist der Plastifizierungszylinder 3 typischerweise
länglich
und schwer. Aus diesem Grunde ist, um zu verhindern, daß der Anbaubereich
des Plastifizierungszylinders 3 einem großen Biegemoment
ausgesetzt ist, ein Zylindergehäuse 30 normalerweise
separat von dem Plastifizierungszylinder 3 gemäß Darstellung
in 11 hergestellt. Der Plastifizierungszylinder 3 ist
in ein Ansetzloch (einen Ansetzbereich) 30a des Zylindergehäuses 30 eingesetzt,
das mit der nicht dargestellten Basis einstückig ausgebildet ist. Eine
solche Zusammenbaustruktur ist selbstverständlich nicht nur in Hinblick
auf die Verhinderung des Auftretens des Biegemoments notwendig,
sondern auch in Hinblick auf den Austausch eines Plastifizierungszylinders 3,
der verschlissen worden ist.
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In 11 ist
ein Beispiel der Trichterstruktur zum Zuführen eines pulverigen Materials
dargestellt, das bei der obenangegebenen Struktur anzuwenden ist.
In diesem Fall ist der Plastifizierungszylinder 3 an dem
Zylindergehäuse 30 durch
Befestigen eines Zylinderanbauflanschs 31, der gegen Umfangsstufungen 3b des
Plastifizierungszylinders 3 an dem Zylindergehäuse 30 anliegt,
mit nicht dargestellten Schrauben fest befestigt.
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In
Fällen,
bei denen der Plastifizierungszylinder 3 an dem Zylindergehäuse 30 entfernbar
angebracht ist und bei denen sich das untere Ende des Materialzuführungsrohres 12 nach
oben zur Nachbarschaft des Umfangs der Schnecke 6 gemäß Darstellung
in 1 und 2 erstreckt, führt ein
Versuch, den Plastifizierungszylinder 3 von dem Zylindergehäuse 30 mit
dem daran angebrachten Materialzuführungsrohr 12 abzubauen,
zu einem gegenseitigen Zusammentreffen des Plastifizierungszylinders 3 und
des Materialzuführungsrohres 12,
was möglicherweise
zu einer Beschädigung
des Materialzuführungsrohres 12 führen kann.
Somit muß die
Trichterstruktur in dem Fall der Anbringung oder des Abbaus des
Plastifizierungszylinders 3 auseinandergebaut bzw. zerlegt
werden.
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Somit
ist in dem Fall, bei dem der Plastifizierungszylinder 3 starr
in das Ansetzloch 30a des Zylindergehäuses 30 eingesetzt
ist, eine untere Endöffnung 12c des
Materialzuführungsrohres 12,
die dem Außenumfang
der Schnecke 6 zugewandt ist, an der Außenseite des Ansetzlochs 30a des
Zylindergehäuses 30 angeordnet,
in das der Plastifizierungszylinder 3 gemäß Darstellung
in 11 eingesetzt ist.
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Bei
dem in 11 dargestellten Beispiel ist die
untere Endöffnung 12c des
Materialzuführungsrohres 12 außenseitig
in einem Abstand 20A von der inneren Umfangsfläche des
Ansetzlochs 30a (der äußeren Umfangsfläche des
Plastifizie rungszylinders 3) angeordnet. Genauer gesagt
ist die untere Endöffnung 12c des
Materialzuführungsrohrs 12 an
einer Stelle getrennt von dem Außendurchmesser der Schnecke 6 um
einen Abstand gleich der Summe der Dicke des Plastifizierungszylinders 3 und
des Abstandes 20A angeordnet.
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In
diesem Fall ist das Zylindergehäuse 30 auch
mit einem Materialzuführungsanschluß 30b, der
sich in den Materialzuführungsanschluß 4 des Plastifizierungszylinders 3 öffnet bzw.
einmündet, ausgestattet,
um eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Plastifizierungszylinders 3 auszubilden.
Wenn das Materialzuführungsrohr 12 in
dem Materialzuführungsanschluß 30b eingesetzt
ist, ist ein Spalt (ein Entlüftungsspalt) 8 für das Beseitigen
von Luft oder Gas, der sich von der Nachbarschaft des Außenumfangs
der Schnecke 6 aus zum Äußeren hin
erstreckt, zwischen der Außenumfangsfläche des
Materialzuführungsrohres 12 und der
Innenumfangsfläche
des Materialzuführungsanschlusses 30b ausgebildet.
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Des
weiteren dient bei der in 11 dargestellten
Struktur das Zylindergehäuse 30 als
der Trichteranbaubereich 21 oder 21A, der oben
beschrieben ist.
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Es
ist einzusehen, daß Ergebnisse
von Versuchen beweisen, daß die
untere Endöffnung 12c des
Materialzuführungsrohres 12 außenseitig
um einen Abstand größer als
die Dicke des Plastifizierungszylinders 3 von dem Außendurchmesser
der Schnecke 6 getrennt angeordnet sein kann, um die gleiche
Funktion wie bei der oben unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschriebenen
Ausführungsform zu
erreichen.
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Entsprechend
der in 11 dargestellten Trichterstruktur
ist es sogar, wenn der Plastifizierungszylinder 3 von dem
Zylindergehäuse 30 mit dem
daran angebrachten Materialzuführungsrohr 12 abgebaut
wird, nicht möglich,
daß der
Plastifizierungszylinder 3 mit dem Materialzuführungsrohr 12 zusammentrifft,
wodurch jegliche Gefahr einer Beschädigung des Materialzuführungsrohrs 12 ausgeschaltet
ist. Somit besteht bei dem Anbringen oder dem Abbauen des Plastifizierungszylinders 3 keine Notwendigkeit,
die Trichterstruktur zu zerlegen oder wieder zusammenzubauen, was
ansonsten eine lange Arbeitszeit und hohe Kosten erforderlich machen würde.
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Obwohl
bei der obenbeschriebenen Ausführungsform
eine Beschreibung des Falles gegeben worden ist, bei dem die Erfindung
bei dem Plastifizierungszylinder die Spritzformmaschine Anwendung findet,
ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern auch bei dem Plastifizierungszylinder
einer Extrusionsformmaschine ebenso anwendbar, um die gleiche Funktion
und Wirkung wie bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen zu gewährleisten.
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Somit
ist die Erfindung nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann sie vielfältig
und, ohne die Erfindung und deren Rahmen zu verlassen, modifiziert
werden.