DE2330938C3

DE2330938C3 - Plastifizier- und Einspritzeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2330938C3
Application number: DE2330938A
Authority: DE
Inventors: Edwin Netstal Rueegg (Schweiz)
Original assignee: Netstal Maschinen AG
Current assignee: Netstal Maschinen AG
Priority date: 1973-01-09
Filing date: 1973-06-18
Publication date: 1978-11-30
Also published as: FR2213156B1; JPS49109454A; US3945620A; FR2213156A1; DE2330938B2; CH553649A; IT1003312B; DE2330938A1; DE2365452A1; GB1459483A

Description

Die Erfindung betrifft eine Plastifizier- und Einspritzeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 20 20 337 ist bereits eine Kunststoffspritzgießmaschine mit hydi aulisch betätigbarer Plastifizier- und Einspritzschnecke bekannt, deren Antriebswelle koaxial zu ihr selbst und zum Drehantrieb eines Hydromotors in einem hohlen Spritzkolben gelagert und auf seinem Hubweg nach außen abgedichtet ist. Der die Schnecke führende Plastifizierzylinder ist dabei auf der einen Seite einer Traverse und der Spritzzylinder auf der anderen Seite der Traverse angeordnet, wobei der Spritzzylinder drehfest angeordnet ist und sein Druckraum durch eine Dichtung am Kolben gegen den den Übergang zwischen dem auch in seiner vordersten Stellung aus dem Plastifizierzylinder frei herausragenden Schneckenende und der Antriebswelle enthaltenden, nach außen offenen Raum abgedichtet ist Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach der DE-OS 20 20 337 bzw. gemäß der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine einwandfreie Trennung von Lecköl und von aus dem Plastifizierzylinder austretendem Kunst stoffabrieb und außerdem die einwandfreie und zweckmäßige Abführung dieser Abfallstoffe möglich ist, wobei dies in möglichst einfacher und kompakter

Bauweise möglich sein soll. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

is Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Dadurch wird erreicht, daß kein Lecköl in jenen Zylinderraum eindringen kann, in welchem beim Rückhub der Schnecke Kunststoffabrieb eindringt Lecköl und Kunststoffabrieb können gut abgeführt werden.

Zwar ist aus der DD-OS 2120 015 bereits eine Bauweise bekannt, bei der eine Schnecke mit dem Antriebsteil verbunden ist, der seinerseits mit der Antriebswelle des Hydromotors gekuppelt ist, der Antriebsteil ist auch auf seiner ganzen Hublänge gegenüber dem Spritzzylinder abgedichtet, wobei der Raum vor den Dichtungen Leckölauslässe aufweist, während das hintere Schneckenende beim Rückhub in

M einen seitlich offenen Hohlraum ausfährt Diese beiden Räume sind ebenfalls gegeneinander abgedichtet Es ist jedoch keinerlei Hinweis auf eine einwandfreie Trennung von Lecköl und von aus dem Plastifizierzylinder austretendem Kunststoffabrieb vorhanden. Darüber

J5 hinaus zeigt diese Offenlegungsschrift auch konstruktive Elemente, welche die Lösung der oben angegebenen Aufgabe unmöglich machen. Bei dieser DE-OS 21 20 015 sind Schnecke und Antriebsteil fest miteinander verbunden und eine Lösbarkeit dieser Verbindung

«ο ist nicht vorgesehen. Darüber hinaus ist an dem Übergang zwischen der Schnecke und dem Antriebsteil ein Anschlagring vorgesehen, welcher in der vorderen Endlage gegen die Stirnseite des Schneckenzylinders anstößt Dadurch ergibt sich, daß beim Rückzug der

«5 Schnecke am Zylinderaustritt etwa austretender Abrieb nicht mit Sicherheit abgeführt wird, da dieser Abrieb nicht immer von dem Schneckenende abfällt An dem Zylinderende hängenbleibender Abrieb wird aber beim nächsten Spritzhub zwischen der Stirnseite des Zylin-

so ders und dem Anschlagring eingeklemmt werden. Dies kann sogar zu Betriebsstörungen und Beschädigungen führen. Diese Konstruktion ist also nicht auf eine einwandfreie Abführung des Abriebes ausgerichtet Dementsprechend sind auch die Öffnungen in dem Antriebsteil umschließenden Teil des Gehäuses nicht für einen selbsttätigen Austritt von Abrieb, als vielmehr zu Kontroll· und Reinigungszwecken bestimmt Daß es sich bei dieser Plastifizier- und Einspritzeinheit um eine solche anderer Gattung handelt, ergibt sich auch daraus, daß der Einspritzzylinder nicht drehfest ist Dementsprechend sind eine äußere Dichtung und eine innere Dichtung notwendig, so daß in bekannter Weise infolge der bei solchen Mehrfachdichtungen vorhandenen Druckunterschiede nur eine unbestimmte Dichtung

μ erzielt wird, die leckanfällig ist. Hinzu kommt die doppelte Beanspruchung der inneren Dichtung durch eine Axialbewegung und eine Drehbewegung. Ferner liegt die äußere, durch eine Drehbewegung beanspruch-

te Dichtung auf einem großen Durchmesser mit entsprechend großer Umfangsgeschwindigkeit Insgesamt also bei dieser Plastifizier- und Einspritzeinheit anderer Gattung die erfindungsgemäße Merkmalskombination und die Lösung der oben skizzierten Aufgabe nicht gegeben.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß der zwischen der Dichtung und dem hydraulischen Einspritzkolben liegende Zylinderraum über eine umlaufende Sammelnut mit einem Leckmcdiumauslaß verbunden ist Dadurch kann das Leckmedium aus dem Spritzzylinder gesammelt und in ein Druckmedium-Reservoir zurückgeleitet werden.

Der nach außen offene Raum kann mit einer konischen Ausnehmung der Traverse in Verbindung stehen, in welcher das zugeordnete Ende des Plastifizierzylinders befestigt ist. Dadurch wird noch besser erreicht, daß der entstehende Abrieb nicht in der Traversenöffnung steckenbleibt und diese verstopft, sondern mit größtmöglicher Sicherheit ständig in den nach außen offenen Raum und von dort nach außen fällt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß der hydraulische Einspritzzylinder mit der Traverse vorzugsweise lösbar über Zwischenstücke verbunden ist, von denen ein inneres Zwischenstück als Ring ausgebildet ist, der traversenseitig mit Ausnehmungen versehen ist und die Dichtung hält, und bei denen zwischen den äußeren Zwischenstücken Zwischenräume vorgesehen sind.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben Es zeigt

Fig. la, b, c im Axialschnitt die von einer Traverse getragene Plastifizier- und Einspritzeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine,

Fig.2 eine Draufsicht der Traverse mit der Anschluß-Stelle der Einheit nach F i g. 1 und deren Traversen-Zustellvorrichtung,

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie 111 —III in Fig. la,

F i g. 4 im Axialschnitt eine Ausführungsform der Plastifizierschnecke am Einspritzkolben und

F i g. 5 in kleinerer Darstellung eine Seitenansicht der der düsenseitigen Formträgerplatte zugeordneten Maschinenaggregate.

Eine Kunststoffspritzgießmaschine ist in üblicher Weise mit zwei auf dem Maschinengestell 1 abgestützten Formträgerplatten 2 versehen, von welchen in Fig.5 nur die eine gezeichnet ist. Aw dieser Formträgerplatte 2 sind beidseits einer zentralen Plattenöffnung hydraulische Zustellvorrichtungen 3 mit Führungsholmen 4 befestigt, welche andererseits durch Stützen 5 am Maschinengestell 1 abgestützt sind. Die Zustellvorrichtungen 3 sind formseitig mittels Schrauben 6 an einer Traverse 7 befestigt.

Formseitig und koaxial zur Zentralöffnung der Formträgerplatte 2 ist mittels Schrauben 8 eine Plastifizier- und Einspritzeinheit 9 befestigt, in deren am formseitigen Ende die Einspritzdüse 10 tragenden Plastifizierzylinder 11, der die übliche Einfüllöffnung 12 aufweist, eine axial bewegbare Plastifizierschnecke 13 angeordnet ist Der formgewandte in eine sich nach hinten konisch erweiternde Ausnehmung 14 der Traverse 7 hineinragende Endteil 13a der Plastifizierschnecke 13 ist über zwei Anschlußflansche 15a, 15έ> am zylindrischen Kopf 16a einer zu Plastifizierschnecke 13 koaxialen Antriebswelle 16 befestigt. Über Zwischenstücke 17, 18 ist an der formabgekehrten Seite der Traverse 7 mittels Schrauben 19 der Einspritzzylinder 20 der hydraulischen Einspritzeinrichtung 21 befestigt, und zwar koaxial zur Plastifizierschnecke 13 bzw. zur Antriebswelle 16.

Das Zwischenstück 18 ist als Ring ausgebildet, der traversenseitig mit Ausnehmungen 18a versehen ist, zwischen welchen der Zentrierung der Einspritzeinrichtung 21 an der Traverse 7 dienende Nocken 186 gebildet

ίο sind. Im vom Zwischenstück 18 umschlossenen, mit der konischen Ausnehmung 14 in Verbindung stehende Raum 22 ist dank der Ausnehmungen 18a und der Zwischenräume zwischen den Zwischenstücken 17 nach außen offen, durch eine mit dem Kopf 16a zusammenwirkende. Im Zwischenstück 18 sitzende Dichtung 23 jedoch gegen den Einspritzzylinder 20 hin abgedichtet Im Einspritzzylinder 20 ist unter Zwischenlage von Dichtungsringen 24 der hohle Einspritzkolben 25 geführt in welchem mit zwei Lagern 26a, 26b die

μ Antriebswelle 16 gelagert ist Die Antriebsweile 16 ist durch ein weiteres Lager 26c in einer hinter dem Einspritzzylinder 20 angeordneten Führungsplatte 27 gelagert, an welcher einerseits mittels Schrauben 28 der Einspritzkolben 25 und an welcher andererseits mittels

Schrauben 29 der die Antriebswelle 16 antreibende Hydromotor 30 befestigt ist. Auf dem der Führungsplatte 27 benachbarten Ende des Einspritzkolbens 25 sitzt eine Büchse 31, die in Verbindung mit einer Dichtung 32 und dem am Einspritzzylinder 20 befestigten Hilfszylinder 33 die hydraulische Schneckenrückzugvorrichtung bildet

Ein Anschlußstutzen 20a des Einspritzzylinders 20 dient dem Anschluß einer nicht gezeichneten elektrohydraulischen Steuereinheit, in welcher die Steuermittel für die Plastifizierschneckenbewegungen (Axialverschiebung und Drehung) und die Reguliermittel für die Geschwindigkeits-, Spritzdruck- und Plastifizierschnekken-Gegendruckstufen vorgesehen sind.
Der im Raum 22 liegende Kopf 16a der Antriebswelle 16 ist durch die Dichtung 23 im ganzen Schneckenbereich H abgedichte, so daß kein Leckmedium aus dem Einspritzzylinder 20 in den Raum 22 gelangen und sich dort mit Kunststoffabriebmaterial mischen kann, das bei der Axialbewegung der Plastifizierschnecke 13 in den Raum 14, 22 ausgestoßen wird und zwischen den Zwischenstücken 17 hindurch aus der Plastifizier- und Einspritzeinheit ausfällt Andererseits wird Leckmedium aus dem Einspritzzylinder 20 in einer Sammelnut 34 des Einspritzzylinders 20 gesammelt und kann über einen

so Leckmediumauslaß 35 in ein nicht gezeichnetes Druckmedium-Reservoir zurückgeleitet werden.

In F i g. 4 ist eine besonders zweckmäßige Bauart der Verbindung zwischen der Plastifizierschnecke 13 und dem Kopf 16a der Antriebswelle 16 g2zeigt. Der abgesetzte Schneckenendteil 43a ist mit einer Eindrehung 44 versehen, in welche Radialstifte 47 eingreifen, die durch Schnorrfedern 46 belastet in Ausnehmungen des Flanschstückes 45 angeordnet ist Die Federn 46 sind außen auf Führungsbüchsen 48 der Stifte 47 abgestützt Das Flanschstück 45 ist frontal am Wellenkopf 16a festgeschraubt.

Die beschriebene Plastifizier-, Spritz- und Antriebseinheit ist dank der koaxialen Anordnung ihrer Einzelaggregate sehr kompakt und besitzt kurze

*■-> Kraftubertragungswege, was tu einem besonders leichten und raumsparenden Maschinenaufbau führt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Plastifizier- und Einspritzeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine, mit einer verschiebbaren Traverse, an deren einer Seite ein eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizier- und Einspritzschnecke aufnehmender Plastifizierzylinder befestigt und an deren anderer Seite ein hydraulischer Einspritzzylinder angeordnet ist, in dem ein hydraulischer und drehfest mit dem Gehäuse eines Antriebsmotors verbundener Einspritzkolben geführt ist, mit einer die Plastifizier- und Einspritzschnecke mit der Antriebswelle des Antriebsmotors verbindenden Antriebswelle, die im hohlen Einspritzkolben axial und radial gelagert ist, sowie mit einem zwischen dem Ende des Plastifizierzylinders und dem hydraulischen Einspritzzylinder im Beräch der Traverse angeordneten, nach außen offenen Raum, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des hydraulischen Einspritzzylinders (20) zwischen dem hydraulischen Einspritzkolben (25) und dem nach außen offenen Raum (14, 22) gegenüber dem nach außen offenen Raum (14, 22) durch eine an dem zylindrischen Kopf (16aJ der Antriebswelle (16) anliegende Dichtung (23) abgedichtet ist und daß der Zylinderraum zwischen dieser Dichtung (23) und dem hydraulischen Einspritzkolben (25) einen Auslaß aufweist

2. Plastifizier- und Einspritzeinheit nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Dichtung (23) und dem hydraulischen Einspritzkolben (25) liegende Zylinderraum über eine umlaufende Sammelnut (34) mit einem Leckmediumauslaß (35) verbunden ist

3. Plastifizier- und Einspritzeinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen offene Raum (22) mit einer konischen Ausnehmung (14) der Traverse (7) in Verbindung steht, in welcher das zugeordnete Ende des Plastifizierzylinders (11) befestigt ist.

4. Plastifizier- und Einspritzeinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Einspritzzylinder (20) mit der Traverse (7) vorzugsweise lösbar über Zwischenstücke (17,18) verbunden ist, von denen ein inneres Zwischenstück (18) als Ring ausgebildet ist, der traversenseitig mit Ausnehmungen (18a} versehen ist und die Dichtung (23) hält, und bei denen zwischen den äußeren Zwischenstücken (17) Zwischenräume vorgesehen sind.