DE2312097A1

DE2312097A1 - Verfahren und vorrichtung zum einspritzen geschaeumter thermoplaste

Info

Publication number: DE2312097A1
Application number: DE19732312097
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Krupp Reifenhauser GmbH
Current assignee: Krupp Reifenhauser GmbH
Priority date: 1973-03-10
Filing date: 1973-03-10
Publication date: 1974-09-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen geschäumter Thermoplaste Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einspritzen geschäumter Thermoplaste in Spritz-, Gieß- oder PreßformenO Die Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens weist dabei eine Plastifizier-Scbnecke auf, welcher - in Richtung der Schnecken-Börderbewegung gesehen - ein Sammelraum nachgeschaltet ist, Geschäumt Thermoplaste sollen bekanntlich so schnell wie möglich eingespritzt werden9 da von der Einspritzgeschwindigkeit wesentlich die Qualität des Spritzlings - insbesondere seine Oberflächengüte und sein Raumgewicht abhängt Bisher konnten ausreichend hohe EinspritzgeschSndigkeiten nur bei Verwendung von Hydraulikeinrichtungen erreicht werden, welche mit Stickstoffbehältern und Xolbenakkus ausgestattet sind. Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch verwickelt aufgebaut und demzufolge teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches ohne großen Aufwand die Erzielung hoher Einspritzgeschwindigkeiten ermöglicht.
Gleichzeitig soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entwickelt werden, welche aus einfachen Bauelementen besteht und wenig störanfällig ist.
Nach der Erfindung besteht das Verfahren darinp die für den Einspritzvorgang bestimmte Menge an plastifiziertem Material zu sammeln und durch Übertragung der Energie, welche durch Einheiten explosionsartig ablaufender chemischer-Reaktionen freigesetzt und gleichzeitig gerichtet weitergeleitet wird, anzutreiben0 Zweckmäßigerweise wird die Antriebsenergie über ein zwischengeschaltetes Sbertragungsmittel an das plastifizierte Material abgegeben, Das Verfahren kann jedoch auch in der Weise ausgeführt werden, daß die expfflodierenden oder detonierenden Stoffe ihre Energie unmittelbar an die 9ermoplaste weitergeben, Insbesondee können die explosionsartigen Reaktionen durch Zündung eines festen Sprengstoffes oder eines Ö1- uder #as-Luft-#emisches eingeleitet werden. Zur Durchführung des Verfahrens können Jedoch auch andere Explosionsstoffe verwendet werden, Der Austritt, durch den das angesammelte plastifizierte Material hindurchgetrieben wird, wird vorteilhaft erst unmittelbar vor dem Einleiten der explosionsartigen Reaktionen freigegeben, Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist der Sammelraum, welcher unter Zwischenschaltung mindestens einer AbspEreinrichtung mit dem Förderraum der Plastifizier-Schnecke in Verbindung steht, mittels der Verlängerung eines Antriebskolbens verdrängbar, der in einem Zylinder geführt ist und dessen Stirnseite den beweglichen Teil eines Explosionsraumes bildet, welcher der Aufnahme eines Explosivstoffes dient.
Eine Ausf~uhrung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizier-Schnecke selbst die Verlängerung des Antriebs-Kolbens bildet, wobei das Austrittsende der Schnecke einen Xolbenabschnitt aufweist, dessen Bohrung bzw, Bohrungen mittels eines Rückschlagventils verschlißbar ist bzw0 sind.
Die Bohrungen in dem Kolbenabschnitt,durch welche das in der Schnecke plastifizierte Material dem Sammelraum zugeführt wird, können somit nur in Börderrichtung durchflossen werden, In Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist der Austritt des Sammelaumes mittels eines pneumatisch oder hydraulisch gesteuerten Kolbens verschließbar.
Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes werden anhand zwier in der Zeichnung dargestellir Ausführungsbeispiele erläutert, wobei die Fig. 1 schematisch eine Einspritz-Vorrichtung mit einem besonderen Antriebs-Xolben und die Fig, 2 schematisch eine Einspritz-Vorrichtung mit Schneckeneinspritzung zeigt0 Das zu verarbeitende thermoplastische Material gelangt aus einem Vorratsbehälter 1 in den von einem Schneckenzylinder 2 umschlossenen Förderraum 3 der Schnecke 4o Diese plastifiziert das thermoplastische Material und fördert es durch das Rückschlagventil 5 in den Sammelraum 6, dessen unterer Abschnitt als Einspritzdüse 7 ausgebildet ist.
Die zugehörige Düsenbohrung 8 ist mittels eines in einem Zylinder 9 beweglichen Kolbens 10 verschließbar.
In den Sammelraum 6 greift ein Einspritzkolben 112 ein, welcher die Verlängerung des Antriebskolbens 11 darstellt; dieser ist in einem Zylinder 12 geführt, Die Stirnseite des Antriebskolbens bildet den beweglichen Teil eines Explosionsraumes 13, in welchen ein Explosivstoff eingebracht ird (Fig, 1).
Solid der Sammelraum 6 eine ausreichende Menge plastifizierten Materials aufgenommen hat, wird die Drehbewegung der Schnecke 4 abgebremst, Das Rückschlagventil 5 wird demzufolge durch den Materialdruck im Sammelraum 6 geschlossen und dadurch die Verbindung zum Förderraum 3 unterbrochen.
Nach Einbringen eines trengsatzes in den Explosionsraum 13 wird die Einspritzdüse 7 gegen die (nicht dargestellte) Einspritzform gefahren und die Düsenbohrung 8 durch Verfahren des Kolbens 10 nach links geöffnet0 Anschließend wird durch Zündung des Sprengsatzes eine schnell ablaufende Reaktion eingeleitet, Der durch diese hervorgerufene Explaionsdruck schleudert den Antriebskolben 11 nach unten und drückt über den Einspritzkolben 11' das im Sammelraum 6 befindliche plastische Material durch die Düsenbohrung 8o Bei der in Fig. 2 dargesellten Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist die Schnecke 4 über eine als Vielkeilwelle ausgebildete Verlängerung 11 t mit dem Antriebskolben 11 verbunden, Die Vielkeilwelle ist über ein Getriebe (nicht dargestellt) mit einem Motor 14 verbunden; sie kann, ohne daß eine Kupplung erforderlich ist, axial gegenüber dem in das Keilprofil eingreifenden Antriebsritzel verschoben werden, Das Austrittsende der Schnecke 4 ist mit einem Kolbenabschnitt 15 versehen, welcher mehrere Bohrungen 16 aufweist, In jibr Bohrung ist ein Rückschlagventil 5 ~angeoränt, durch welches die Verbindung zwischen dem Förderraum 3 und dem vor der Schnecke liegenden Sammelraum 6 unter brochen werden kann.
Nach dem Füllen des Sammelraumes 6 und dem Stillsetzen der Schnecke 4 wird der in den Explosionsraum 13 eingebrachte Sprengsatz gezündet, Die Keilwelle 111 und die Schnecke 4 fahren nach links, wobei die Rückschlagventile 5'sich schließen, Das im Sammelraum 6vbefindliche plastische Material wird dabei durch den Kolbenabschnitt 15 mit der Spitze 152 durch die geöfffiete Düsenbohrung8gedrückt0 Der Explosionsraum 13 ist je nach der Art des verwendeten Explosivstoffes unterschiedlich ausgebildet, Bei Verwendung eines Benzingemisches als Explosivstoff müssen im Zylinder 12 Zündkerzen sowie Ein- und Auslaßventile vorgesehen werden; bei Verwendung von Dieselöl sind neben den Ventilen Glühkerzen und eine Einspritzdüse erforderlicht Bei Yerwendung festen Sprengstoffes muß im Explosionsraum 13 eine Kartuschenaufnahme angebracht werden. Die Zündung des Sprengsatzes erfolgt dabei durch ScHagbolzen oder mittels eines elektrisch erzeugten Funkens.
Zweckmäßigerweise ist die aus den Teilen 11,12 und 13 bestehende Antriebseinrichtung so ausgebildet, daß die chemischen Reaktionen in bestimmten, wählbaren zeitlichen Abständen wingeleitet werden können,

Claims

Patentansprüche= 1 Verfahren zum Einspritzen geschäumter Thermoplaste in Spritz-, Gieß- oder Preßformen, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Einspritzvorgang bestimmte Menge an plastifiziertem Material gesammelt und durch ffbertragung der Energie, welche durch Einleiten explosionsartig ablaufender chemischer Reaktionen freigesetzt und gleichzeitig gerichtet weitergeleitet wird, angetrieben wird, 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie über ein zwischengeschaltetes Hubes tragungsmittel an das plastifizierte Material abgegeben wird0 30 Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die explosionsartigen Reaktionen durch Zündung eines festen Sprengstoffes eingeleitet werden, 4e Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die explosionsartigen Reaktionen durch Zündung eines Öl- oder Gas-Luft-Gemisches eingeleitet werden, 59 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt, durch den das plastifizierte Material hindurchgetrieben wird, unmittelbar vor dem Einleiten der explosionsartigen Reaktionen freigegeben wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, welchqkine Plastifisier-Schnecke aufweist, der - in Richtung der Förderbewegung gesehen - ein Sammelraum nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (6 bzw, 6X), welcher unter Zwischenschaltung mindestens einer Absperreinrichtung (5 bzw, 52) mit dem Förderraum (3) der Plastifizier-Schnecke (4) in Verbindung steht, mittels der Verlängerung (11) eines Antriebskolbens (11) verdrängbar ist, welcher in einem Zylinder (12) geführt ist und dessen Stirnseite den beweglichen Teil eines Explosionsraumes (13) bildet, welcher der Aufnahme eines Explosivstoffes dient, 70 Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizier-Schneoke (4) selbst die Verlängerung (11') des Antriebskolbens (11) bildet, wobei das Austrittsende der Schnecke (4) einen Kolbenabschnitt (15) aufweist, dessen Bohrung bzw. Bohrungen (16) mittels eines Rückschlagventils (5t) verschließbar ist bzw, sind, 80 Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt (8) des Sammelraumes (6 bzw, 61) mittels eines pneumatischert. oder hydraulisch gesteuerten Kolbens (10) verschließbar ist.

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