DE2403481C3 - Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff

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DE2403481C3 DE19742403481 DE2403481A DE2403481C3 DE 2403481 C3 DE2403481 C3 DE 2403481C3 DE 19742403481 DE19742403481 DE 19742403481 DE 2403481 A DE2403481 A DE 2403481A DE 2403481 C3 DE2403481 C3 DE 2403481C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spritzgießen von massiven, dickwandigen Formteilen aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentan- *° Spruches 1.
Aus der AT-PS 2 05 219 ist eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff bekannt, die mit einer die Schmelze liefernden Plastifiziereinheit, zwei abwechselnd mit der Plastifiziereinheit und einem Formwerkzeug verbindbaren, jeweils einen Zylinder mit einem Kolben aufweisenden Einspritzaggregaten und mit einem Fließzylinder für das Formwerkzeug ausgerüstet ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß die von der Plastifiziereinheit bereitgestellte Schmelze auf einem verhältnismäßig komplizierten, mehrfach abgewinkelten Weg in die beiden abwechselnd füll- und entleerbaren Einspritzaggregate und von dort in das Formwerkzeug geleitet werden. Die starke Umlenkung der Schmelze auf ihrem Weg von der Plastifiziereinheit zum Formwerkzeug führt zu nachteiligen Veränderungen des Kunststoffes. Außerdem ist bei dieser bekannten Vorrichtung für jedes der beiden Einspritzaggregate ein besonderer Kolben-Preßzylinder erforderlich. Dadurch ist der Bauaufwand verhältnismäßig ω hoch.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß die Schmelze auf einem möglichst einfachen, keine Richtungsänderungen aufweisenden Weg weitestgehend hr> rückstandsfrei und mit geringem Baufaufwand der Vorrichtung aus der Plastifiziereinheit in das Formwerkzeug übergeleitet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorgeschlagen, daß die beiden Einspritzaggregate an einer Schwenkeinheit befestigt und um eine gemeinsame Schwenkachse abwechselnd vor die Plastifiziereinheit und zwischen die Spritzgießform und einen Kolben-Preßzylinder zum Einwirken auf das jeweilige Einspritzaggregat schwenkbar sind.
Die Schmelze legt bei dieser Vorrichtung nur einen geradlinigen Weg zurück, so daß Umlenkungen und komplizierte Kanäle vermieden werden. Durch die einfache Schmelzenführung ist eine vollständige Entleerung der Einspritzaggregate beim Spritzhub möglich, so daß keine Schmelzreste zurückbleiben, die thermisch geschädigt werden können. Für den Spritzvorgang ist nur ein einziger Kolben-Preßzylinder erforderlich, dem das jeweils gefüllte Einspritzaggregat zugeführt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen,
F i g. 2 eine Aufrißdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
F i g. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung der F i g. 1 gemäß der Linie A-A und
F i g. 4 einen Schnitt durch ein Einspritzaggregat.
Die in den Fig. 1-3 gezeigte Vorrichtung dient zum Spritzgießen von massiven, dickwandigen Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff und besitzt zwei hydraulich beaufschlagbare Kolben-Zylindereinheiten,
nämlich einen Schließzylinder 1 und einen Kolben-Preßzylinder 2, die jeweils über zwei Führungssäulen und ein Querhaupt an einen gemeinsamen Tisch 21 angeschlossen sind. Durch diese Anordnung von Schließzyünder 1 und Koiben-Preßzylinder 2 an sich gegenüberliegenden Seiten des Tisches 21 tritt in demselben keine Durchbiegung auf. Auf einer der zwischen dem Tisch 21 und dem Kolben-Preßzylinder 2 befindlichen Führungssäulen 22 ist ein Arm der Schwenkeinheit 4 schwenkbar gelagert, der von einem Motor 6 nach beiden Richtungen jeweils um einen Winkel von 180° geschwenkt werden kann. Die beiden freien Enden der Schwenkeinheit 4 nehmen jeweils ein Einspritzaggregat 1, II auf, die an ihrem Umfang mit an sich bekannten elektrischen Heizmanschetten 16 versehen sind. In den F i g. 1 und 3 nimmt die Schwenkeinheit 4 eine solche Lage ein, daß das Einspritzaggregat I an einer Spritzgießform 11 und das Einspritzaggregat II an einer Plastifiziereinheit 12 anliegt
Auf der Führungssäule 22 befindet sich ebenfalls ein hydraulisch beaufschlabarer Verschiebezylinder 5, durch den die Schwenkeinheit 4 auf der Führungssäule 22 verschoben und damit die Einspritzaggregate I, II von der Spritzgießform 11 bzw. der Plastifiziereinheit 12 abgefahren werden können. Erst wenn die beiden Einspritzaggregate I, II von der Spritzgießform 11 bzw. der Plastifiziereinheit 12 abgefahren sind, wird der Motor 6 angeschaltet und damit die Schwenkeinheit 4 um einen Winkel von 180° geschwenkt. An dem der Spritzgießform 11 und der Plastifiziereinheit 12 zugewandten Enden der beiden Einspritzaggregate I, II sind an sich bekannte Lochschieber 7, 13 vorgesehen, durch die die Eintritts- bzw. Austrittsöffnung der beiden Einspritzaggregate I, II geöffnet und geschlossen werden kann. Für die Betätigung dieser Lochschieber 7, 13 ist sowohl an dem Tisch 21 als auch an der Plaslifiziereinheit 12 ein beispielsweise pneumatisch betätigbarer Antriebszylinder 3, 8, 14, 15 vorgesehen. Ferner ist der Spritzgießform 11 eine hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylindereinheit 20 zugeordnet, durch die ein Seitenkern der Spritzgießform 11 betätigt werden kann.
Die Einspritzaggregate I, II sind vollkommen gleich ausgebildet. Gemäß der F i g. 4 besteht jedes Einspritzaggregat I, II aus einem Hauptzylinder 9 mit einem sogenannten Hauptkolben 17, in dem ein Nachdruckstempel 18 verschiebbar geführt ist. Das Durchmesserverhältnis von Hauptkolben 17 zu Nachdruckstempel 18 beträgt etwa 3:1. An dem dem Lochschieber 7 abgewandten Ende des Nachdruckstempels 18 greift die Kolbenstange des Kolben-Preßzylinders 2 an, durch den sowohl der Hauptkolben 17 als auch der Nachdruckstempel 18 verschoben werden. Um einen kontinuierlichen Arbeitshub von Nachdruckstempel 18 und Hauptkolben 17 zu gewährleisten, sind dieselben durch eine mechanische Kupplungseinrichtung miteinander verbunden.
Zur Bildung dieser Kupplungseinrichtung weist der Nachdruckstempel 18 einen ringförmigen Einstich 34 auf, der zur Aufnahme von mehreren, über den Umfang des Einstiches 34 verteilten Kugeln 29 dient. Diese Kugeln 29 ragen — in der Ausgangsstellung des Hauptkolbens 17 — etwa zur Hälfte in einen umlaufenden Ringraum 33 des Hauptkolbens 17. In einem Mantel 28 des Hauptkolbens 17 befinden sich mehrere hintereinander angeordnete Federn 26, die als Tellerfedern ausgebildet sind und die auf eine im Kolbenmantel 28 geführte Druckscheibe 27 einwirken.
Durch die Federn 26 wird dif: Druckscheibe 27 in Richtung auf einen Verschlußdeckel 30 bewegt, der in den Kolbenmantel 28 eingeschraubt und somit fest mit diesem verbunden ist
In der Ausgangsstellung des Hauptkolbens 17 rajen die Kugeln 29 etwa zur Hälfte in den Ringraum 33, uer zwischen der Druckscheibe 27 und dem Verschlußdekkel 30 vorhanden ist
In der Stellung des Einspritzaggregntes II gemäß den
w F i g. 1 und 3 wird dasselbe bei geöffnetem Lochschieber 13 von der Plastifiziereinheit 12 mit plastifiziertem Kunststoff gefüllt Sodann wird der Lochschieber 13 geschlossen und über den Verschiebezylinder 5 das Einspritzaggregat II von der Plastifiziereinheit 12 und
is das Einspritzaggregat I von der Spritzgießform 11 abgefahren. Nach einer Schwenkbewegung der Schwenkeinheit 4 um 180° nimmt das Einspritzaggregat I jetzt eine Lage vor der Spritzgießform 11 ein, während sich das Einspritzaggregat I vor der Plastifizier-
einheit 12 befindet Ober den Verschiebezylinder 5 werden jetzt die beiden Einspritzaggregate I, II zum Anliegen an der Plastifiziereinheit 12 bzw. der Spritzgießform 11 gebracht. Sobald der Kolben des Kolben-Preßzylinders 2 auf den Nachdruckstempel 18 einwirkt bewegt sich derselbe gemeindam mit dem Hauptkolben 17 im Einspritzaggregat I in Richtung auf den geöffneten Lochschieber 7. Dadurch wird die in dem Spritzaggregat I befindliche, plastifizierte Kunststoffschmelze durch die Bohrung eines Nachdruckzylinders
Μ 9a ausgeschoben. Sobald der Hauptkolben 17 am Zylinderboden 9b anliegt, drückt der Nachdruckstempel 18 über die Kugeln 29 und die Druckscheibe 27 die Federn 26 zusammen. Dabei vergrößert sich der zwischen der Druckscheibe 27 und dem Verschlußdekkel 30 bestehende Ringraum 33, in den nun die Kugeln 29 von der schrägen Fläche des ringförmigen Einstiches
34 hineingedrückt werden.
Während nun der Hauptkolben 17 auf dem Zylinderboden 9b anliegt, führt der Nachdruckstempel 18 ohne Unterbrechung seinen Arbeitshub aus. Ein unbeabsichtigtes Zurückschieben des Hauptkolbens 17 im Moment des Ausrastvorganges der Kupplungseinrichtung wird dadurch verhindert, daß der Nachdruckstempel 18 gerade dann in die Bohrung des Nachdruckzylinders 9a eintaucht, wenn der Hauptkolben 17 am Zylinderboden 9b anliegt. Nach Beendigung des Einspritzvorganges und damit vollständiger Entleerung des Einspritzaggregates I, wird dasselbe von der Spritzgießform 11 abgefahren und nach einem Schwenkvorgang wieder an
so der Plastifiziereinheit 12 zum Anliegen gebracht.
Das Einspritzaggregat I liegt dabei über einer Distanzbüchse 35 an der Plastifiziereinheit 12 an. Während des Überleitvorganges von piastifiziertem Kunststoff aus der Plastifiziereinhp.it 12 in das Einspritzaggregat I wird der Nachdruckstempel 18 von dem Druck des plastifizierten Kunststoffes zurückgeschoben. Dabei rasten die Kugeln 29 wieder in den Einstich 34 des Nachdruckstempels 18 ein, so daß jetzt der Nachdruckstempel 18 und der Hauptkolben 17
bo gemeinsam durch den einströmenden Kunststoff in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Die Ausgangsstellung des Hauplkolbens 17 ist durch die Distanzhülse
35 begrenzt, die in das Einspritzaggregat I eingesetzt ist und ausgewechselt werden kann. Die Distanzhülse 35
h, kann durch eine andere Dislanzhülse 35 mit anderer Länge ersetzt werden. Dadurch ist es möglich, das Volumen der plastifizierten Kunststoffmasse, das das Einspritzaggregal I bzw. Il aufnimmt, zu verändern und
somit den unterschiedlichen Größen der Formnester der Spritzgießform 11 anzupassen.
Die Distanzhülse 35 arbeitet mit einem Haltering 31 zusammen, der durch mindestens eine zwischen dem Haltering 31 und einem Zylinderdeckel 37 angeordnete, als Druckfeder ausgebildete Feder 32 in seiner Grundstellung gehalten wird. Eine Verschiebung des Halteringes 31 wird auf einen Stift 38 übertragen, der einen Endschalter für das Abschalten der Plastifiziereinheit 12 betätigt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Spritzgießen von massiven, dickwandigen Formteilen aus Kunststoff, mit einer Plastifiziereinheit mittels der plastifizierter Kunststoff in zwei abwechselnd mit der Plastifiziereinheit und einer Spritzgießform verbindbare, jeweils einen Zylinder mit einem Kolben aufweisende Einspritzaggregate einfüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einspritzaggregate (I, II) an einer Schwenkeinheit (4) befestigt und um eine gemeinsame Schwenkachse abwechselnd vor die Plastifiziereinheit (12) und zwischen die Spritzgießform (11) und einen Kolben-Preßzylinder (2) zum Einwirken auf das jeweilige Einspritzaggregat (I *s bzw. II) schwenkbar sind.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einspritzaggregat (I, II) einen abgesetzten, aus einem Hauptzylinder (9) und einem Nachdruckzylinder (9aJ bestehenden Zylinder *» aufweist, in dem ein Zweistufenkolben (17, 18) bewegbar ist, der aus einem Hauptkolben (17) und einem darin in einer Kolbenbohrung bewegbaren Nachdruckstempel (18) besteht, daß der Nachdruckstempel (18) in der Einspritzstellung mit der Kraft des Kolben-Preßzylinders (2) beaufschlagbar ist und daß der Hauptkolben (17) mittels einer mechanischen Kupplungseinrichtung (26, 27, 29) bis zum Erreichen einer vorgegebenen Kraft mit dem Nachdruckstempel (18) verbunden ist *>
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kupplungseinrichtung (26, 27, 29) einen zwischen zwei durch eine Feder (26) gegeneinander gedrückten Ringkörpern (27,30) des Hauptkolbens (17) gebildeten, sich nach außen verengenden Ringraum (33) aufweist, in dem sich mehrere Kugeln (29) befinden, die vor dem Oberschreiten der durch die Feder (26) vorgegebenen Kraft zu Beginn des Einspritzhubes in einem ringförmigen Einstich (34) des Nachdruckstempels (18) eingerastet sind.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachdruckstempel (18) bei eingerasteter mechanischer Kupplungseinrichtung (26, 27, 29) so weit aus dem Hauptkolben (17) herausragt, daß der Nachdruckstempel (18) in den Nachdruckzylinder (9a) eintaucht, wenn der Hauptkolben (17) am Zylinderboden (9b) des Hauptzylinders (9) anliegt
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptzylinder (9) zwischen dem Hauptkolben (17) und einem Haltering (31) Distanzbüchsen (35) unterschiedlicher Länge einsetzbar sind.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (31) am Hauptzylinder (9) anliegt und zur Betätigung eines Endschalters gegen die Kraft einer Feder (32) bewegbar ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte des Schließzylinders (1) für die Spritzgießform (11) und des Kolben-Preßzylinders (2) in entgegengesetzten Richtungen gegen einen gemeinsamen Tisch (21) wirken, und daß die Preßseite mit dem Kolben-Preßzylinder (2) als Zweisäulenkonstruktion ausgeführt ist, deren eine Säule zugleich als Schwenkachse für die Schwenkeinheit (4) dient.
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