DE2631805A1

DE2631805A1 - Spritz- und dosiereinrichtung fuer thermoplastische kunststoffe

Info

Publication number: DE2631805A1
Application number: DE19762631805
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: ERLHOFF GOD Sarl
Current assignee: ERLHOFF GOD Sarl
Priority date: 1975-07-17
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1977-02-03
Also published as: FR2318038B3; FR2318038A1

Description

ERIHOFF - GOD S.A.E.L₀

Avenue du Gdndral de Castelnau

F-5314o VILLENAVE d¹ORNON

Spritz- und Dosiereinrichtung für thermoplastische Kunststoffe

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Spritz- und Dosiereinrichtung für thermoplastische Kunststoffe, insbesondere einen Spritz- und Dosierkopf für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in exakt dosierten Abgabemengen.

Bei Spritzgießmaschinen für thermoplastische Kunststoffe ist es bekannt, das thermoplastische Material direkt in die Formen zu spritzen, in einer solchen Weise, daß das Material dabei so wenig als irgendmöglich zum Stillstand kommt, um zu verhindern, daß es verdirbt und sich in Kohlenstoff umwandelt. Das derzeit gebräuchliche Prinzip zum Dosieren und Kalibrieren des einzuspritzenden Materials erfordert die zusätzliche Anordnung einer komplexen und sehr teueren Vorrichtung am Spritzkopf der Spritzgießmaschine. In manchen Fällen ist es gar völlig unmöglich, die einzuspritzende Materialmenge zu kalibrieren bzw. exakt zu dosieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritz- und Dosiereinrichtixng für thermoplastische Kunststoffe und insbesondere einen Spritz- und Dosierkopf für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer

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Kunststoffe zu schaffen.; welcher auf der einen Seite mit einem geringstmöglicheu Aufwand herstellbar ist und auf der anderen Seite eine exakte Dosierung der jeweils einzuspritzenden Mat er., almengen gewährleistet und bei welchem insbesondere ausgeschlossen ist, daß das Material während des Abmessens und Dosierens verderben kann.

Biese Aufgäbe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein zylindrischer, an seinem Aussenumfang mit konzentrischen, schraubenlinienförmig abgeordneten Zulaufkanälen versehener Vorschubkolben axial beweglich in einer einenends bis auf eine Düsenöffnung geschlossenen Hülse angeordnet ist und mit dieser eine Kammer einschließt₉ welche das einzuspritzende Material aufnimmt. Die schraubenlinienförmig verlaufenden Zulaufkanäle des im übrigen zylindrischen Vorschubkolbens bilden zusammen mit seiner Mantelfläche an seinem freien Ende im Bereich seines Aussenumfanges mündende Kanäle, während ihre Anfänge auf einer zu seiner Achse parallelen Linie seiner Mantelfläche des Kolbens und der Materialzulauf öffnung gegenüberliegend angeordnet sind. Die Zulauföffnung für das thermoplastische Material mündet vorteilhaft mit einem großen Abstand zum freien Ende des Vorschubkolbens in die diesen aufnehmende Hülse. Eerner ist es vorteilhaft, daß zur Erlangung einer exakten Dosierung der jeweils einzuspritzenden Materialmenge der Vorschubweg des Vorschubkolbens exakt begrenzbar ist.

Die in der durch den Vorschubkolben und die diesen aufnehmende Hülse gebildeten Kammer vorhandene Materialmenge befindet sich dabei dank der schraubenlinienförmig verlaufenden Zulaufkanäle des Vorschubkolbens ständig in einer gleichförmigen Bewegung, da sie zunächst entlang der Zulaufkanäle auf einer Kreisbahn fliessen muß und teils durch den Kolbenvorschub ohnehin bewegt wird. Da die Zulauföffnung in der Hülse vom freien Kolbenende sehr weit entfernt ist falls sich der Kolben in seiner vorgeschobenen^ nahezu am Boden der Hülse anliegenden Stellung befindet, in der er gerade die Einspritzung einer abgemessenen Menge des zugefügten Kunststoffmaterials beendet hat, wird die erneute Materialsnfitlirsag zu der beim Zurückfahren des Kolbens in seine Ausgangsstellung sich vergrößernden Kammer zwangsweise

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über die schraubenlinienförmig verlaufenden Zulaufkanäle bewirkt, so daß das zuzuführende Material ständig in Bewegung bleibt. Gleichzeitig bewirken die zwischen den Zulauf kanälen verbleibenden Mitnehmerleisten, daß eventuell an den Innenwänden der Hülse haftendes Material bei der Bewegung des Kolbens, unabhängig von ihrer Richtung mitgenommen wird, so daß ein Haftenbleiben von Material an den Hülseninnenwandungen ausgeschlossen ist. Dadurch, daß das neu zufliessende Material stets wenigstens teilweise durch die von den Mitnehmerleisten eingeschlossenen schraubenlinienförmig-verlaufenden Uiafangsnuten des Torschubkolbens strömen muß wird das von den Innenwänden der Hülse abgeschabte Material stets wieder in die Vorratskammer geführt und bleibt somit praktisch stäridig im Fluß, wodurch ein Verderben des Materials, welches bei Matefialstillstand zubefürchten" isir, vollständig ausgeschlossen ist.» Um eine exakte Kalibrierung und Dosierung der jeweils einzuspritzenden Materialmenge zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Hubbewegung des Kolbens entsprechend der jeweils gewünschten Einspritzmenge an Kunststoffmaterial zu begrenzen.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschriebene
In der Zeichnung zeigt die

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Spritz- und Dosiereinrichtung für thermoplastische Kunststoffe, wobei sich der Dosierkolben am Ende seines Vorschubweges befindet, wie dies unmittelbar nach Beendigung eines Einspritzvorganges der Fall ist;

Figur 2 eine um 9o° gedrehte Schnittdarstellung zu Figur 1, wobei sich der Vorschubkolben allerdings in seiner zurückgefahrenen Stellung befindet;

Figur 3 eine Stirnansicht des Vorschubkolbens einer erfindungsgemäßen Einrichtung nach Figur 1 und 2;

Figur 4 eine Abwicklung der Mantelfläche des Vorschubkolbens der Einrichtung gemäß Figur 1 bis 3.

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Gemäß den Darstellungen der Figuren 1 bis 3 ist der Vorschubkolben 1 in einer Hülse 2 aufgenommen und geführt. An seinem Aussenumfang ist der Vorschubkolben 1 mit ausgenommenen , konzentrischen und schraubenlinienförmig angeordneten Zulaufkanälen 3 versehen, deren Anfang auf einer zur Kolbenaehse parallelen Linie der Kolbenmantelfläche liegt und die zum freien Ende 5 des Vorschubkolbens 1 führen, wo sie in seiner Umfangsfläche münden. Die Zulaufkanäle 3 dienen der Aufnahme und Weiterleitung des thermoplastischen Materials, welches in die Hülse 2 eingeführt wird, wobei ihre schraubenlinienförmige Windung einen rotierenden Materialtransport gewährleistet. Die Zuführung des thermoplastischen Materials in die Hülse 2 erfolgt über den Kanal 6, welcher den Ausgang einer üblichen Zuführungsschnecke 7 verlängert und in die Hülse 2 an einer von deren Bodenfläche weit entfernten Stelle mündet. Das über den Kanal 6 zugeführte thermoplastische Material wird über die Zulaufkanäle 3 in einer rotierenden Bewegung zum freien Ende des Vorschubkolbens 1 hin vorwärts bewegt. Die Abmessung der Materialmenge, welche sich in der Kammer 8 ansammelt, wird wie aus der Darstellung der Figur 2 ersichtlich durch den Rückzugsweg des Vorschubkolbens 1 bestimmt. Insbesondere die durch den schraubenlinienförmigen Verlauf der Zulaufkanäle 3 bewirkte rotierende Bewegung des vom Zuströmkanal 6 zugeführten Materials bewirkt in Verbindung mit der Vorschub- bzw. Rückzugsbewegung des Vorschubkolbens 1 eine vollständige Reinigung der Innenflächen der Hülse 2 und der Oberflächen des Vorschubkolbens 1 wodurch die Klärhülse 2 zuströmende Materialmenge gleichförmig in Bewgung bleibt und damit eine Zersetzung des Kunststoffmaterials vor seinem Einspritzen in eine Gießform verhindert wird. Der Vorschubkolben 1 presst das Kunststoffmaterial aus der Kammer 8 der Hülse 2 durch die Düse 9 in die Gießform. Die Menge des jeweils durch die Düse 9 aus der Kammer 8 der Hülse 2 in die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Gießform gepressten Materials wird durch Einrichtungen zur Bewegungsbegrenzung des Vorschubkolbens 1 bestimmt. Dabei können in der Zeichnung nicht näher dargestellte Endabschalt er vorgesehen sein, welche beispielsweise einem dem Vorschubkolben zugeordneten Kolbenzylinder oder irgendeinem anderen Stoßorgan

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zugeordnet sind. Der Zuströmkanal 6 ist in der Hülse 2 der Anfangslinie 4 der Zulaufkanäle 3 gegenüberliegend angeordnet und bei vollständig vorgeschobenem V rschubkolben 1 dem Anfang des hintersten Zulaufkanales 3 a gegenüber positioniert. Damit ist die Zuströmöffnung 6 sehr weit vom freien Ende 5 des in seiner völlig vorgeschobenen Position befindlichen Vorschubkolbens 1 entfernt. Diese Anordnung gewährleistet, daß beim Zurückfahren des Vorschubkolbens 1 die Zulaufkanäle 3 aufeinanderfolgend und mit abgemessenen Mengen an thermoplastischem Kunststoff material versorgt werden, wodurch andererseits wieder sichergestellt wird, daß der Kammer 8 die gewünschte Menge Kunststoffmaterial zugeführt wird. Am Ausgang des Zuströmkanales 6 oder in diesem selbst sowie in dem Ausgang der Düse 9 können in der Zeichnung nicht näher dargestellte Klappenventile vorgesehen sein, welche entsprechend der beabsichtigten Speicherung des Materials in der Kammer 8 oder dem Einspritzkopf synchronisiert sind.

Eventuell trotz seiner durch die schraubenlinienförmige Anordnung der Zuströmkanäle 3 erzwungenen, rotierenden Bewegung an den Wänden der Hülse 2 haftenbleibendes Kunststoffmaterial wird bei der Hin-und Herbewegung des Vorschubkolbens über die zwischen den Zulaufkanälen 3 stehenbleibenden Stege, welche Mitnehmerleisten bilden von den Innenwandungen der Hülse 2 abgeschabt, so daß ein Haftenbleiben von Kunststoffmaterial sowohl an den Innenflächen der Hülse 2 als auch am Umfang des Vorschubkolbens 1 auch auf mechanischem Wege unter bunden ist.

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Claims

PAIENTAHSPRUOHE

1.) Spritz- und Dosiereinrichtung für thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Spritz- und Dosierkopf für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in exakt dosierten Abgabemengen, wobei ein in einer Hülse angeordneter Kolben die Abmessung und das Einspritzen einer in einer durch den Hubweg des Kolbens begrenzten,Kammer befindlichen Kunststoff menge in eine Form gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische, an seinem Aussenumfang mit konzentrischen schraubenlinienförmig angeordneten Zulaufkanälen (3) versehene Vorschubkolben (1) axial beweglich in einer einenends bis auf eine Düsenöffnung (9) geschlossenen Hülse (2) angeordnet ist und mit dieser eine Kammer (8) einschliesst, welche das einzuspritzende Kunststoff material aufnimmt.

2. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Umfangsflache des Vorschubkolbens (1) angeordneten und aus dieser ausgenommenen Zulaufkanäle (3), (3a) konzentrisch schraubenlinienförmig angeordnet sind und am freien Stirnende des Vorschubkolbens (1) münden.

5. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmig und konzentrisch verlaufenden Zulaufkanäle(3»3a) des Vorschubkolbens (1) auf einer zu seiner Achse parallelen Linie(4) seiner Mantelfläche beginnen.

4. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmig verlaufenden Zulaufkanäle (3»3a) am freien Ende (5) des Vorschubkolbens (1) münden und dessen Stirnumfangsfläehe unterteilen.

5. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß der in der Hülse (2) angeordnete Zuströmkanal (6) dem Anfang des dem freien Ende (5) des Vorschuh-

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kolbens (1) gegenüber am weitesten entfernt liegenden Zulaufkanales (3a) gegenüberliegend angeordnet ist.

6.. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das während der Rückzugbewegung des Vorschubkolbens (1) mittels jedes der Zulaufkanäle (3) auf einem rotierenden Weg der Kammer (8) der Hülse (2) zugeführte Material eine zunehmende Füllung der Kammer (8) bewirkt.

7. Spritz- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Kammer (8) eingeführte KunststoffmatefiajL in einer gleichförmigen Bewegung gehalten wird.

8. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Zulaufkanale (3) geleitete Material eine vollständige Reinigung sowohl des Vorschubkolbens (1) als auch der Innenwände der Hülse (2) bewirkt.

9. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubweg des Vorschubkolbens (1) insbesondere vermittels Endanschläge, exakt begrenzbar ist.

10. Spritz- und Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubkolben (1) in an sich bekannter Weise durch eine Kolben-Zylindereinheit angetrieben ist und dieser gleichfalls an sich bekannte Endanschlagschalter zugeordnet sind.

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