DE2146766A1

DE2146766A1 - Spritzdueseneinheit fuer scbneckenspritzgiessmaschinen

Info

Publication number: DE2146766A1
Application number: DE19712146766
Authority: DE
Inventors: Albert Lohmann
Original assignee: Mannesmann Meer AG
Current assignee: Mannesmann Meer AG
Priority date: 1971-09-16
Filing date: 1971-09-16
Publication date: 1973-03-29

Description

M 631 Spritzdüseneinheit für Schnecken-Spritzgießmaschinen Die erfindung bezieht sich auf eine Spritzdüse für Schnecken-Spritzgießmaschinen zum Verarbeiten thermoplastischer klassen, bei denen das Spritzaggregat während seines gesamten Arbeitszyklus' mit der Form Verbindung hat, und bei denen die Schnecke drehbar und axial verschiebbar in einem auf der Einspritzseite mit einer Düse endenden beheizbaren Plastifizierzylinder gelagert ist und die plastifizierte Masse durch ihre axial bewegung im Zusammenwirken mit der Düse in die geschlossene Form einspritzt.
Dieses Einspritzen kann bekanntlich sowohl mittels direktem Anguß als auch, etwa bei großflächigen Teilen, über sogenannte lleißkaM1-Werkzeuge geschehen, bei denen der aus der Spritzdüse austretende Materialatrom über ein beheiztes Verteilerkanal-System den einzelnen Angußen in der Form zugeführt wird, wobei die Gefahr besteht, dass sich die in dem heißen Verteilerkanal-System unter hohem Druck befindliche Masse nach dem Entformen des Spritzlings in die offene Form entspannt, so daß unsaubere Angußpartien und Schlierenbildung am nächsten Spritzling die Folge sind.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird entweder die Schnecke kurz vor dem Entformen um einen bestimmten Betrag zurückgefahren um durch Volumenvergrößerung des Schmelzesammelraumes eine Druckentlastung der Schmelze zu erreichen, oder am Verteilerkanalsystem des lIeißläufer-Werkzeuges wird ein mit einem gesteuerten Absperrorgan versehenes Austrittsrohr angebracht, welches der Schmelze ein kontrolliertes Entspannen nach außen erlaubt. (Plastverarbeiter 21, 1970/71, Seite 978 und D 1 230 200) Der erste Vorschlag hit den Nachteil, an eine offene Spritzdüse gebunden su sein, da die Nadel einer Nadelverschlußdüse durch die auf sie wirkende Speicherkraft unmittelbar nach Druckentlastung der Schmelze geschlossen würde. AuBerdem nimmt man den Aufwand in Kauf, den mit der Schnecke fest verbundenen Spritzkolben doppeltwirkend llnd mit einer speziellen Schaltung ausführen zu müssen, obwohl der gewünschte Effekt durch die sich beim Schneckenrückhub öffrnende Rückstromsperre nicht voll wirksam wird.
Beim Entspannen in's Freie muß außer einer genau mit dem Arbeitsablauf der Spritzgießmaschino abgestimmten Steuerung des Absperrorganes bei jedem .t,rbeitsspiel ein gewisser Materialverlust in Kauf genommen werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung die oben aufgezeigte Möglichkeit, den Materialausfluß nach dem Formöffnen durch Volumenvergrößerung des Stauraumes und damit Druckabbau der Nasse zu verhindern, mit einer Einheitsdüse zu erreichen, die gleichzeitig geeignet ist, Spritzgut unterschiedlicher Fließeigenschaften zu verarbeiten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Bildung einer Spritzdüseneinheit, bestehend aus der am Formträger befestigten Angußbüchse und einem axial beweglichen Spritzaggregat, das sich in bekannter Weise mit seinem düsenseitigen Ende über die Angußbüchse gleitend und dichtend schiebt, wobei die Axialbewegung des Spritzaggregates zur Volumenvergrößerung nach dem Apritzvorgang ausgenutzt wird und die mit Steuerschlitzen ausgestattete Angußbüchse als weiteres Erfindungsmerkmal entweder mit einer durch den Staudruck zu bewegenden Nadel für dünnflüssige Massen versehen, oder gegen einen festsitzenden Verschlußkörper für zähflüssige Massen, austauschbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: IangBschittt einer er£indungsgemäßen Spritzdüse mit in axialer Richtung festliegendem Verschlußkörper.
Fig. 2: Iangsschnitt einer erfindungsgemäßen Spritzdüse mit in axialer Richtung beweglichem verschlußkörper.
Der die Plastifizierschnecke 1 tragende, mittels ileizband 2 beheizbare Plastifizierzylinder 3 bildet mit dem eingeschraubten Düsenumdstück 4 eine durch einen nicht dargestellten Antrieb axial verschiebbare Spritzeinheit, die auf der mit den Schrauben 5 und den Druckringen 6 und 7 fest verbundenen, und durch die Schrauben 8 mit der ortsfesten Formplatte 9 eine Einheit bildenden Angußbüchse 10, dichtend gleitet.
Die mit Thermoelement 11 zum überwachen der Schlflelztemperatur im aura 12 und mit Isolierkanten 36 versehene und mit Heizband 13 sowie Heizpatrons 14 ausgestattete hohlzylinderförmige Anguß bjjchse 10 hat formseitig einen Angußkanal 151 der sich zum Sammelraum 12 erweitert, weist im vom Düsenmundstück 4 überfahrenen Bereich mehrere Schrägschlitze 16 auf und endigt schneckenseitig mit einem Außengewinde 17.
Auf dieses Außengewinde 17 wird eine Klappe 18 mit koaxialer Bohrung1%ufgeschraubt die den, dem Verwendungszwecke der Düse angepaßten und den Sammelraum 20 vom Innenraum 12 der Angußbüchse trennenden Verschlußkörper aufnimmt. Die sich am über gang vom Angußkanal 15 zum Sammelraum 12 bildende kante 21 dient als Dichtkante für den axial verschiebbaren Verschlußkörper.
In Fig. 1 ist dieser Verschlußkörper 2c als mit hilfe des Bundes 23 und der Rappe 18 fest mit der Angußbüchse 10 verbundener Körper ausgebildet, dessen in den Raum 12 hineinragender zylindrischer Teil Am Auslauf der ßchrägschlitze IG in einer stromungsgünstigen Kegelform 24 ausläuft. Auf diese Weise erhält die Spritzdüseneinheit den Charakter einer durch die axiale Verschiebung der ',pritzeinheit gesteuerten offenen Düse mit geringem Strömungswiderstand, wie sie bei zähflüssigen Thermoplasten häufig eingesetzt wird.
In Fig. 2 ist die er£indungsgemäße Spritzdüse als von der axialen Verschiebung der Spritzeinheit sowie vom Massedruck, aber unabhängig von einer Speicherkraft gesteuerte Nadelverschlußdüse ausgebildet, wie sie für dünnflüssige Thermoplaste zum Einsatz kommt und wie sie erfindungsgemäß durch äußerst einfaches Auswebhseln des in Fig. 1 dargestellten Verschlußkörpers 22 gegen eine mit Bund 25 versehene iE3uchse 26 ausgebildet werden kann.
Die koaxiale Bohrung der Buchse 2G ist eignet, die Verschlußnadel 28 dichtend und axial verschiebbar aufzunehmen.
Die Punktion der erfindungsgemäßen Spritzdüse wird von der axialen Verschiebung der Spritzeinheit bestimmt, deren Hub so bemessen ist, dass die Steuerkante 29 des Düsenmundstückes 4 sich von 30' nach 30 n bewegen kann und dabei die in der Angußbüchse 10 vorhandenen Schrägschlitze 16 entweder schließt oder öffnet.
Nach erfolgtem Plastifiziervorgeng, bei dem die Spritzeinheit aus der gezeichneten Offenendstellung unter Verschließen der schlitze 16 um den vollen Hub 30 zurückefahren war, wird diese in Richtung Form verfahren, wobei eine kurzzeitige, in der Praxis nicht feststellbare Verdichtung der sich im Raum 20 befindlichen Schmelze stattfindet, bis die Steuerkante 29 des Düsenumdstückes 4 die Schrägschlitze 18 öffnet, und die plastifizierte Masse durch gleichzeitiges Einsetzen der Axialbewegung der Schnecke 1 in den Sammelraum 12 der Angußbüchse 10 gelangt. Die Zeichnung zeigt die Offenendßtellung, bei der die Steuerkante 29 die stellung 30' erreicht hat.
Bei der in Fig. 1 dargestellten offenen Spritzdüseneinheit gelangt die aus den Schrägbohrungen 16 austretende Nasse über den Sammelraum 12 und den Angußkanal 15 unmittelbar in das nicht dargestellte Heißkanal-Verteilersystem.
Die in rig, 2 dargestellte Nadelverschlußdüse befindet sich beim austritt der masse aus den Schrägschlitzen 16 zunächst noch in der geschlossenen Stellung, d.h. ie ist durch den auf die Nadel wirkenden Massedruck in Schließrichtung um den Hub 31 verschoben, liegt mit ihrem als Dichtkegel 32 ausgebildeten Ende an der Dichtkante 21 an und die Steuerkante 33 verdeckt zu einet Teil die Austrittsöffnungen der Schrägschlitze 16. Die eindringende Masse füllt den Sammelarum 12, drückt auf den freien Teil des Dichtkegels 32 sowie auf die kegelige Fläche 34, überwindet infolge der größeren Wirkfläche die oben erwahnte Schließkraft und hebt die Nadel 28 von der Dichtkante 21 ab, bis sie sich in der gzeichneten Stellung befindet und mit ihrer Anschlagfläche 35 an der Buchse 26 anliegt.
Es ist ein Merkmal der Erfindung, dass die Spritzeinheit, die nach erfolgtem Formfüllen und Nachdrücken unmittelbar vor dem Entformen des Spritzlings in ihre für das erneute Plastifizieren notwendige Ausgangsstellung zurückfährt, erst nach einem Teilhub mit der Steuerkante 29 des Düsenmundstückes 4 in Stellung 30" die Schrägschlitze 16 verschließt und damit den Innenraum 12 der Angußbuchse 10 vom Sammelraum 20 trennt. Dieser Teilhub genügt, um die sich im Heißkanal-Verteilersystem, im Innenraum 12 und in Sammelraum 20 unter hohem Druck befindliche Masse so zu entspannen, daß nach dem Entformen keine Schmelze in die offene Form eintritt.
Auf diese IJeise wurde eine gesteuerte Spritzdüseneinheit für Schnecken-Spritzgießmaschinan entwickelt, die durch ihre Steuerung auf einfachste Weise eine wirksame Druckentlastung der Schmelze bewirkt, und durch ihre Bauweise die Anpassung an die verschiedensten zu verarbeitenden Massen und Verarbeitungsverfahren ermöglicht.
-A n s p r u c

Claims

Patentansprüche: 1.) pribadüseneinheit für Schnecken-Spritzgießmaschinen, bestehend aus der am Formträger befestigten Angußbuchse, in deren Bohrung ein Verschlußkörper lagert, und einem axial beweglichen Spritzaggregat, das mit seinem düsenseitigen Ende auf der Angußbuchse gleitend und dichtend lagert und dabei Verbindungskanäle in der Angußbüchse überfährt, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Spritzvorgang einsetzende Rücklaufbewegung des Spritzaggregates zur Volumenvergrößerung des Stauraumes und damit zum abbau des Druckes der Schmelze ausnutzbar ist.
2.) Spritzdüseneinheit insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angußbüchse mit einer Lagerung für den Verschlußkörper abschließt, die in den vor der Schnecke liegenden Stauraum hineinragt, wobei der Verschlußkörper in Form einer Nadel ausgebildet ist, deren rückwärtiges Ende vom Staudruck beaufschlagbar und axial verschiebbar ist.

:).) Spritzdüseneinheit nach Anspruch 2, durch gekennzeichnet, dal; der Verschlußkörper eine mit Dichtkegel (702), Steuerkante (33) und Anschlaugfläche (35) versehens Nadel (28) ist, die mit hilfe der Buchse (26) axial verschiebbar gelagert ist 4.) Spritzdüseneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (22) in seiner lagerung unbsweglich und mit Strömungskegel (24) versehen ist.