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Füllinjektor mit Auswerfer Die Erfindung betrifft einen Füllinjektor
zum Füllen von.
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Formen mit zu schäumendem Kunststoffpulver oder -Granulat mit einem
als Auswerfer zu betätigenden Schließkolben, der von einem in einem Druckzylinder
beaufschlagbaren Druckkolben bis zur Schließstellung bewegbar sowie in dieser Stellung
von einem Gegendruckkolben haltbar ist, und der Schließkolben durch Entlastung des
Gegendruckkolbens in die Auswerfstellung vorschiebbar ist.
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Es ist wünschenswert, einen Füllinjektor zum Ansaugen des Granulates
sowie zum Betätigen sämtlicher Steuer-, Schließ-und Druckkolben mit Druckluft aus
der gleichen Quelle zu speisen, weshalb die zuströmende Luft auch an allen Verbrauchsstellen
gleichen Druck aufweist. Mit Druckluft gleicher Druckhöhe ist es aber nicht möglich,
den Schließkolben schrittweise zuerst in die Schließstellung und dann in die Auswerfstellung
zu verschieben. Um dies zu erreichen, ist es schon bekannt, einen Gegendruckkolben
vorzusehen, der entgegengesetzt zur Kolbenverschiebung ebenfalls mit Druckluft beaufschlagt
ist. Damit dieser Gegendruckkolben dem llauptdruckkolben des Schließkolbens in der
Sohließstellung
den Gleichgewichtszustand hält, ist es erforderlich,
den von einer Kolbenstange durchsetzten Gegendruckkolben mit größerem Durchmesser
auszuführen, um auf die gleiche effektive Druckfläche wie sie der Hauptdruckkolben
aufweist, zu kommen. Dies bedeutet wiederum einen vergrößerten und abgesetzten Zylinderraum,
wodurch die Konstruktion und Herstellung eines Füllinjektors wesentlich erschwert
und aufwendiger wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Füllinjektor mit als Auswerfer
zu betätigendem Schließkolben zu schaffen, bei dem ein Gegendruckkolben gleichen
Durchmessers wie der llauptdruckkolben in einem durchgehenden Druckzylinder angeordnet
ist.
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Zur Ldsung dieser Aufgabe ist der Füllinjektor der eingangs genannten
Art gemäß4 der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruckkolben von zwei
mit Abstand und durch eine im Druckzylinder feststehende Trennwand getrennt angeordnete
Gegendruckplatten gebildet ist, deren aus der gleichen Druckluftleitung gespeisten
Druckräume eine Verschiebung um mindestens des Abstandes zwischen Schließ-und Auswerfstellung
ermöglichen und deren effektiven Druckflächen zusammen der Druckfläche des Hauptdruckkolbens
entsprechen#zw. diese überschreiten.
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Vorteilhaft ist es, die beiden Gegendruckplatten durch ein auf der
Druckstange des auptdruckkolbons verschiebbares Distanzrohr miteinander zu verbinden.
Dabei kann es weiterhin zweckmäßig sein, zwischen diesem Distanzrohr und der Druckstange
einen Ringkanal zur Druckluftführung auszubilden.
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Durch die Ausbildung des Gegendruckkolbens in Form von zwei Gegendruckplatten
ist es möglich, die erwünschte
Druckfläche zu schaffen, ohne daß
hierzu der Druckzylinder und der Zylinderhohlraum geändert werden müssen. Dies bedeutet
eine erhebliche Vereinfachung im Aufbau eines Füllinjektors, insbesondere, wenn
im Druckzylinder auch die Luftleitungskanäle untergebracht sind, Die Zeichnung zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines Füllinjektors gemäß der Erfindung. Es stellen dar:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den FüllinJektor mit zurückgezogenem also in Füllstellung
stehendem Schließkolben und Fig. 2 einen Schnitt durch den vorderen Teil des Füllrohres
mit dem Schließkolben in Auswerfstellung sowie den Abschnitt der Gegendruckplatten
des Druckzylinders.
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Der dargestellte Füllinjektor besteht aus einem Füllrohr 1 mit seiner
Füllöffnung 2, mehreren radial angeordneten Luftdüsen 3, einem Befestigungsflansch
4 zum Festmachen des Injektors an einer Gehäusewand der zu füllenden Form (nicht
gezeichnet), einem Ansaugstutzen 5 für das Füllgut und einem Druckzylinder 6. Das
Füllrohr i ragt etwas in den Druckzylinder 6 hinein und endet dort an einer Füllkammer
7, in die ein Ansaugkanal 8 des Ansaugstutzens 5 mündet. Hinter diesem Ansaugkanal
befindet sich im Druckzylinder eine im Zylinderraum abgedichtete und feststehende
Kolbenführung 9, in deren glockenförmigen Aushöhlung 10 sich ein Schließkolben 11
in der offenen bzw. Füllstellung des Füllinjektors befindet. Dieser Schließkolben
sitzt am vorderen Ende einer Druckstange 12, die am hinteren Ende einen Vorschubdruckkolben
13 trägt. Die Druckfläche dieses Druckkolbens 13 ist mit 14 bezeichnet. Im vorderen
Abschnitt des Zylinderhohlraumes 15 ist eine feststehende und abgedichtete Trennwand
16, die von der
Druckstange durchsetzt ist, eingesetzt. Auf der
Vorderseite dieser Trennwand 16 befindet sich eine vordere Gegendruckplatte 17 und
#auf der ilinterseite eine hintere Gegendruckplatte 18. Beide Gegendruckplatten
sind durch ein die Trennwand 16 ebenfalls abgedichtet durchdringendes Distanzrohr
19 miteinander starr verbunden. Das Distanzrohr umschließt dabei die Druckstange
12 in einem Abstand, so daß ein Ringkanal 20 entsteht. Die Gleitführung zwischen
diesen Druckplatten und der Druckstange 12 wird von einem abgedichteten Gleitsitz
21 der vorderen Gegendruckplatte 17 gebildet. Die beiden Gegendruckplatten bewegen
sich also gemeinsam und da ihnen auch durch die Trennwand 16 getrennt Druckräume
zugeordnet sind, summieren sich die effektiven Druckflächen. Die zur Versorgung
der Verbrauchsstellen notwendige Druckluft wird beim Ausfiihrungsbeispiel auf der
Druckseite des Druckzylinders durch die Anschlüsse 23 eingeleitet. Von hier fuhren
in der Zylinderwand untergebrachte Leitungskanäle, von denen mur Kanäle 24, 25 zu
sehen sind, zu den Verbrauchsstellen. Da die Druckluft zweckmäßigerweise der gleichen
Druckluft quelle entnommen wird, ist der Luftdruck an jeder Stelle gleich hoch.
Der Leitungskanal 24 ist mittels eines Stichkanals 26 am vorderen Ende des Druckzylinders
mit einer Ringkammer 27, die zu den Düsen 3 führt, verbunden. Der Leitungskanal
25, der bei 28 abgesttipselt ist, führt huber eine Stichbohrung 30 in eine Ringkammer
31, von da über eine Verbindungsbohrung 32 in eine Aussparung 33 auf der Rückseite
der vorderen Gegendruckplatte 17 und schließlich durch eine Querbohrung 34 in den
Ringkanal 20, aus dem die Druckluft in den ZYlinderhohlraum 15 hinter der Gegendruckplatte
18 entweichen kann. An einem weiteren, in der Zeichnung nicht zu sejien--den Leitungskanal
sind noch die Ringnuten 35, 36 angeschlossen. Diese Ringnuten sind beiderseitsfider
Trennwand 16 so angeordnet, daß sie sich an den vorderen Enden von zu
den
Gegendruckplatten 17, 18 gehörenden Druckräumen 40, 41 befinden. Die Ringnut 35
ist daher auf der Rückseite der Kolbenführung 9 und die Ringnut 36 auf der Rückseite
der Trennwand 16 ausgebildet. Die Druckräume 40, 41 und damit die Verschiebestrecke
der Gegendruckplatten sind so groß wie der Verschiebeweg des Schließkolbens ii von
der Schließstellung B in die Auswerfstellung C.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Ist der dargestellte Füllinjektor an
einer Form (nicht gezeichnet) mittels des Befestigungsflansches 4 befestigt und
der Leitungsstutzen 5 mit einem Granulatvorrat verbunden, dann wird zunächst durch
den Leitungskanal 24 Druckluft durch die Düsen 3 ausgeblasen. Im Füllrohr 1 und
dem Saugkanal 8 entsteht dadurch ein Unterdruck und dieser Saugzug saugt das..Granu
lat an. Ist die Form schließlich gefüllt, dann wird zur Unterbrechung der Granulatzufuhr
der Schließkolben 11 aus seiner Füllstellung A vorgefahren. Hierzu wird der lIauptdruckkolben
13 auf seiner Rückseite 14 mit Druckluft beaufschlagt. Gleichzeitig erfolgt aber
eine Beaufschlagung der beiden Gegendruckplatten 17 und ins durch Einlassen von
Druckluft in die Druck kammern 40, 41 aus den Ringnuten 35, 36, um die Cegendruckplatten
in der Anschlagstellung (wie gezeichnet) zu halten. Die effektiven#Druckfläche#
42, 43 der beiden Gegendruckplatten 17, 18 sind zusammen so groß, wie die Druckflächen
14 des Hauptdruckkolbens 13.
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Da auch der Luftdruck in beiden Druckräumen gleich ist, kommt der
Hauptdruckkolben 13 bei, seinem Anschlag an die Gegendruckplatte 18 zum Stillstand
In dieser Schließstellung B ist das Füllrohr bzw. die Füllrohröffnung 2 durch den
Sehließkolben dicht verschlossen. Die Stirnfläche des Schließkolbens lt schl#ießt'
zweckmäßig bündig mit der Öffnung# 2 ab {gestrichelte Stellung B in Fig. 1).
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Soll nun nach Beendigung des Verschäuiaungs- und KUhlprozesses
und
nach dem Öffnen der Form der Formling aus der feststehenden Formhälfte ausgestoßen
werden, dann wird der Schließkolben über die Öffnung 2 hinaus in die Auswerfstellung
C (Fig. 2) vorgeschoben, wozu die Druckraume 40 und 41 entlastet werden. Unter dem
auf der Rückseite 14 des Hauptdruckkolbens 13 herrschenden Überdruck werden die
Gegendruckplatten 17, i8 mit dem Schließkolben ii vorgeschoben, bis schließlich
die vordere Gegendruckplatt& 17 an der Kolbenführung 9 anschlägt. Um nach diesem
,Auswerfvorgang wieder die Ausgangsstellung zu erreichen und den Hauptdruckkolben
sowie auch die Gegendruckplatten in die Ausgangsstellung zurückzuführen, werden
die Gegendruckplatten erneut beaufschlagt und in die Ausgangsstellung A zurückgeschoben.
Dadurch wird auch der Hauptdruckkolben zurückgeschoben, Um diesen von der Stellung
B ganz zurückzubewegen, wird aus dem Leitungskanal 25 der Ringkanal 20 und damit
der Druckkolben 13 beaufschlagt. Die hier austretende Druckluft bewegt schließlich
den Kolben in seine Ausgangsstellung A zurück.