DE2733245B2

DE2733245B2 - Kunststoff-Spritzgießmaschine mit mehreren Spritzzylindern und mit umlaufenden Spritzgießformen

Info

Publication number: DE2733245B2
Application number: DE2733245A
Authority: DE
Inventors: Lev Nikolaevitsch Moskau Koschkin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1979-10-04
Also published as: FR2358968A1; SU695834A1; DE2733245C3; JPS5419424B2; DD132060A1; CH621514A5; IT1115374B; JPS5330656A; FR2358968B1; US4140465A; DE2733245A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoff-Spritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Maschine ist z.B. in CH-PS 4 68 879 beschrieben. Bei dieser Maschine wird das Heranbringen der Spritzdüsen an die Spritzgießformen, das gegenseitige Zentrieren der Spritzgießformen und der Spritzdüsen und die Betätigung der Spritzzylinder durch drei kurvenförmige Führungen und auf ihnen abrollenden Führungsgliedern mittels durch eine Vielzahl von ineinandergeführten und gegeneinander durch Schraubenfedern verspannten Hülsen, also durch eine große Zahl mechanisch zusammenwirkender Elemente bewirkt. Die erwähnte Bauart der Antriebselemente erfordert ihre Anordnung in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Ebenen und ergibt eine raumgreifende und kostspielige Konstruktion, die mit ihrer großen Anzahl von zusammenwirkenden bewegten Teilen wegen dabei auftretender Beschleunigungskräfte für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten weniger geeignet ist.

Eine zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen vorteilhafte Beheizung' der Spritzzylinder ist wegen ihrer Lage und Bauart kaum durchführbar, so daß die technologische Verwendung der Maschine beschränkt ist

Hieraus ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ableitbar. Sie besteht in der Schaffung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung, die für

ίο hohe Arbeitsgeschwindigkeiten geeignet und für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe geeignet ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zylindrische Innenwand des Spritzzylin ders axial voneinander getrennte Ringnuten aufweist, von denen eine Ringnut mit der Plastifiziervorrichtung verbunden ist, daß in der in der Innenbohrung des Spritzzylinders axial verschiebbaren Spritzdüse Kanäle ausgebildet sind, die bei Anlage der Spritzdüse an eine

2<i Spritzgießform den Hohlraum zwischen Plunger und der Spritzdüse mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse über die andere der Ringnuten verbinden, daß der Plunger über einen Axialanschlag mit der Spritzdüse in Eingriff bringbar ist und daß der Plunger mit einem

?~> hydraulischen Antriebskolben verbunden ist.

Die durch diese Maßnahmen erreichte Wirkung besteht in folgendem: Die Spritzdüse ist im Spritzzylinder innerhalb des durch den Axialanschlag bestimmten Weges frei verschiebbar und durch den Plunger

κι antreibbar. Die Ringnuten bewirken durch die Abwärts- und Aufwärtsbewegung eine abwechselnde Verbindung eines im Inneren der Spritzdüse angeordneten Vorratsraumes mit der Plastifiziervorrichtung und der Spritzgießform und den portionsweisen Transport des

r» Werkstoffes mit Hilfe eines einzigen Antriebsmomentes, nämlich des mit einem hydraulischen Antriebskolben verbundenen Plungers. Durch die unmittelbare Anordnung des Spritzzylinders im Maschinengehäuse unter Vermeidung von Federn und Hülsen ist eine

ι» regelbare Heizung des Zylinders über das Maschinengehäuse und damit die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe möglich.

In zweckmäßiger Weise münden die Kanäle an der zylindrischen Umfangsfläche der Spritzdüse und ist der

v> eine der Kanäle mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse und der andere mit dem Hohlraum zwischen der Spritzdüse und dem Plunger verbunden.

Durch diese Maßnahmen wird die vorstehend erwähnte Wirkung zusätzlich ermöglicht und gefördert.

^r>o Als Vorrichtung zum Eingreifen des Plungers mit der Spritzdüse ist an der Maschine nach der Erfindung zweckmäßig ein Kopfteil am Plunger vorgesehen, der in einem Hohlraum der Spritzdüse bis zum Axialanschlag verschiebbar ist.

Dadurch wird eine Verbindung zwischen dem Plunger und der Spritzdüse hergestellt, die eine unterschiedliche Relativlage beider Teile bei der Aufwärtsbewegung und bei der Abwärtsbewegung ermöglicht, weil der Kopfteil durch ein Halsstück kleineren Durchmessers mit dem

M) Plunger verbunden ist. Die unterschiedliche Relativlage ist Voraussetzung für den Transport des Werkstoffes bis zum Beginn des Spritzvorganges und das Andrücken der Düsenöffnung an die Spritzgießform, da während des Einspritzens, also bei unbeweglicher, an die

hO Spritzgießform angedrückter Spritzdüse der Plunger bei seiner weiteren Bewegung den Werkstoff aus dem erwähnten Hohlraum der Düse in die Spritzgießform drückt.

Die Konstruktion der Maschine gestattet es, bei der Herstellung von Erzeugnissen aus thermoplastischen Polymerstoffen eine Leistung von 150 bis 2000 Spritzteile/min bei einem Einspritzvolumen von 5 bis 40 cm³ zu erreichen.

Dadurch, daß sich die Spritzzylinder in der beheizten Stütze befinden, erstarrt die Spritzmasse in der Austrittsöffnung nicht. Dieser Umstand bietet die Möglichkeit, die Qualität der Erzeugnisse zu verbessern und Polymerefoffe zu verarbeiten, die ein enges ι ο Temperaturintervall besitzen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 das Prinzipschaltbild der Kunststoff-Spritzgießmaschine;

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 in F i g. 1;

F i g. 3 den Spritzzylinder im Moment seiner Füllung mit plastifiziertem Kunststoff (im Längsschnitt);

Fig. 4 den Spritzzylinder im Moment der Zuführung des plastifizierten Kunststoffes in die Spritzgießform (im Längsschnitt).

Die Spritzgießmaschine enthält (F i g. 1 und 2) eine drehbare beheizte Stütze 1 mit längs deren Umfang angeordneten Spritzzylindern 2 und hydraulischen Antriebskolben 3, die längs des Umfanges einer Trommel 4 angeordnet sind, die mit der Stütze 1 starr verbunden ist, sowie einer Plastifiziervorrichtung 5 mit dem plastifizierten Kunststoff 5, der mit der Stütze 1 starr verbunden ist und mit den Spritzzylindern 2 mit Hilfe einer Verteilervorrichtung 6, einer Hohlwelle 7 und Radialkanälen 8 in der Stütze 1 verbunden ist.

Die Plastifiziervorrichtung 5 kann jeder beliebigen Art sein, jedoch sind die bekannten beheizten Schneckenplastifiziervorrichtungen vorzuziehen.

Außerdem enthält die Maschine Spritzgießformen 9, die in einem geschlossenen Fördersystem 10 angeordnet sind, das um die drehbare Stütze 1 herumläuft, und eine zweite drehbare Stütze 11, die zum Entfernen derartiger Erzeugnisse aus den Spritzgießformen 9 dient.

Die Konstruktion des Fördersystems 10 und der Spritzgießformen 9 kann beliebig sein, jedoch ist in diesem Falle ein Fördersystem 10 vorzuziehen, das aus zwei geschlossenen Ketten 12 und 13 besteht. In den Gelenken der oberen Kette 12 sind axial bewegliche Stempel 14 und in den Gelenken der unteren Kette 13 Matrizen 15, die auch axial bewegt werden können, angeordnet.

Jeder Spritzzylinder 2 ist in Form einer feststehenden Hülse 16 ausgebildet, in der sich die Spritzdüse 17 und der Plunger 18 bewegen, die miteinander verbunden und relativ zueinander sowie gegenüber der Hülse 16 beweglich angeordnet sind, so daß zwischen der unteren Stirnseite der Spritzdüse 17 und der oberen Stirnseite des Plungers 18 ein Hohlraum 19 mit veränderlichem Volumen gebildet wird.

Die Spritzdüse 17 hat einen Hohlraum 20 und Kanäle 21 und 22, die auf die Seitenfläche der Spritzdüse 17 hinausgeführt sind, wobei der Kanal 21 mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse 17 und der Kanal 22 .nit dem Hohlraum 20 der Spritzdüse 17 verbunden sind.

Der Plunger 18 besitzt einen Kopfteil 23, der in den Hohlraum 20 der Spritzdüse 17 frei ragt, während das untere (gegenüberliegende) Ende des Plungers 18 mit dem hydraulischen Antriebskolben 3 verbunden ist. t^r>

Die innere Fläche der Hülse 16 des Spritzzylinders 2 ist mit Ringnuten 24, 25 versehen, von denen eine, und zwar 24 mit dem Radialkanal 8. der zur Plastifiziervorrichtung 5 führt, verbunden ist, und die andere 25 den Hohlraum 19 bzw. 20, mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse 17 verbindet

Die Stütze 1 ist mit elektrischen Heizelementen 26 ausgestattet die die Spritzzylinder beheizen, und oberhalb der Stütze 1 ist eine mit ihr starr verbundene Scheibe 27 angebracht gegen die sich die Spritzgießformen 9 beim Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes 5' abstützen.

Bei der Ingangsetzung der Maschine werden mittels eines Antriebes die Stützen 1,11 und das Fördersystem 10 in stetige synchrone Bewegung versetzt Die Plastifiziervorrichtung 5 fördert kontinuierlich den plastifizierten Kunststoff 5' durch die Verteilervorrichtung 6, die Hohlwelle 7, die Kanäle 8 in der Stütze 1 zu der. Sfn-itzzylindem 2, wobei sich diejenigen Spritzzylinder 2 mit dem Kunststoff füllen, bei denen die Ringnut

24 der Hülse 16 durch den Plunger 18 nicht überdeckt ist

Bei der Drehung der Stütze 1 bewegen sich die hydraulischen Antriebskolben 3 auf dem Abschnitt des Eingriffs der Stütze 1 mit dem Fördersystem 10 aufwärts. Unter der Einwirkung des Antriebskolbens 3 bewegt sich der entsprechende Plunger 18 aufwärts und überdeckt mit seiner Mantelfläche die Ringnut 24 der Hülse 16 und preßt dabei den Kunststoffs' im Hohlraum 19 zusammen. Bei der weiteren Bewegung des Plungers 18 wirkt der unter Druck stehende Kunststoff im Hohlraum 19 auf die Spritzdüse 17 ein, die sich dadurch nach oben bewegt, ihr Kopf stößt an die Matrize 15 der Spritzgießform 9, die er im Gelenk der Kette 13 etwas anhebt, so daß sich die Stempel 14 gegen die Stützscheibe 27 (Fig.4) abstützen. In dieser Stellung, die dem Auspressen des plastifizierten Kunststoffes 5' in die Spritzgießform 9 entspricht, werden die Kanäle 21,

22 der Spritzdüse 17 mit der Ringnut 25 der Hülse 16 verbunden, infolgedessen wird der Kunststoff 5' durch die Austrittsöffnung der Spritzdüse 17 in die Spritzgießform 9 herausgepreßt. Dabei setzt der Plunger 18 seine Bewegung nach oben fort, indem er den Hohlraum 19 bis auf ein Minimum ausfüllt, was der Beendigung des Einspritzens des Kunststoffes 5' in die Spritzgießform 9 entspricht.

Bei der Aufwärtsbewegung des Plungers 18 bewegt sich sein Kopf 23 im Hohlraum 20 der Spritzdüse 17. Der Druck des Kunststoffes 5' im Hohlraum 19, der durch die Wirkung des Plungers 18 erzeugt wird, ist bedeutend höher als der Druck des Kunststoffes 5', der von der Plastifiziervorrichtung 5 gefördert wird.

Falls die Spritzgießform 9 aus irgendeinem Grunde, z. B. zwecks Reparatur, aus dem Gelenk des Fördersystems 10 herausgenommen wird, wird sich die Spritzdüse 17 oberhalb jener Stellung begeben, bei der die Kanäle 21 und 22 der Spritzdüse 17 mit der Ringnut

25 verbunden sind, wodurch ein nicht gewolltes Herauspressen des Kunststoffes 5' vermieden wird.

Bei der Weiterdrehung der Stütze 1 bewegen sich die Antriebskolben 3 nach unten. Sie bewirken die Abwärtsbewegung der Plunger 18. Bei der Abwärtsbewegung des Plungers 18 wird im Hohlraum 19 Druck abgebaut, wodurch der plastifizierte Kunststoff 5', der sich in der Austrittsöffnung der Spritzdüse 17 befindet, in dei. Hohlraum 19 eingesaugt wird. Dabei ist der Plunger 18 mit seinem Kopf 23 mit der Spritzdüse 17 im Eingriff, die sich auch abwärts zu bewegen beginnt. Infolge einer großen Reibungskraft zwischen dem Kopf

23 der Spritzdüse 17 und der Matrize 15 bewegt sich die letztere auch abwärts, und die Spritzgießform 9 nimmt

ihre Ausgangsstellung im Fördersystem 10 ein. Im Moment der Trennung der Spritzdüse 17 von der Matrize 15 überdeckt die Spritzdüse 17 mit ihrer Mantelfläche die Ringnut 25 und trennt ihre Austrittsöffnung von dem Hohlraum 19. Bei der Weiterbewegung des Plungers 18 nach unten wird die Ringnut 24 mit dem Hohlraum 19 verbunden. Der Hohlraum 19 füllt sich daraufhin mit einer neuen Portion des plastifizierten Kunststoffes 5'. Danach wiederholt sich der Arbeitszyklus.

Bei der Drehung der Stütze 1 werden die Spritzgießformen 9 mit den Erzeugnissen zu der Stütze 11 transportiert, wo die Fertigerzeugnisse ausgeworfen werden. Auf dem Wege der Spritzgießformen 9 zu der Stütze 11 werden die Erzeugnisse in den Spritzgießformen 9 abgekühlt. Falls erforderlich, können auf dieser

^r> Strecke spezielle Vorrichtungen zur Kühlung der Außenfläche der Spritzgießform 9 aufgestellt werden. In der Stütze 11, wo die Fertigerzeugnisse ausgeworfen werden, trennt sich der Stempel 14 von der Matr'zc 15 und von dem Erzeugnis. Anschließend wird der Sluripe-I

ίο 14 von neuem mit der Matrize 15 verbunden und die Spritzgießformen 9 werden durch das Fördersystem 10 zu der Stütze 1 zum nachfolgenden Füllen transportiert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kunststoff-SpritzgieBinaschine mit mehreren, auf einer drehbaren Stütze in Umfangsrichtung angeordneten Spritzzylindern, die mit einer Plastifiziervorrichtung verbindbar sind, mit einem in jedem Spritzzylinder durch eine gesteuerte Antriebskraft gegenüber einer im Spritzzylinder angeordneten, mit einem absperrbaren Kanal versehenen Spritzdüse axial verschiebbaren Plunger, und mit einem geschlossenen Fördersystem umlaufenden Spritzgießformen, in die bei Anlage der axial verschiebbaren Spritzdüse an eine Spritzgießform plastifizierter Kunststoff aus dem jeweils zugeordneten Spritzzylinder bei Verschieben des Plungers durch den Kanal in der Spritzdüse einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Innenwand des Spritzzylinders (2) axial voneinander getrennte Ringnuten (24, 25) aufweist, von denen eine Ringnut (24) mit der Plastifiziervorrichtung (5) verbunden ist, daß in der in der Innenbohrung des Spritzzylinders (2) axial verschiebbaren Spritzdüse (17) Kanäle (21, 22) ausgebildet sind, die bei Anlage der Spritzdüse (17) an eine Spritzgießform (9) den Hohlraum (19) zwischen Plunger (18) und der Spritzdüse (17) mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse (17) über die andere (25) der Ringnuten (24, 25) verbinden, daß der Plunger (18) über einen Axialanschlag mit der Spritzdüse (17) in Eingriff bringbar ist und daß der Plunger (18) mit einem hydraulischen Antriebskolben (3) verbunden ist.

2. Spritzgießmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (21, 22) an der zylindrischen Umfangsfläche der Spritzdüse (17) münden und daß der eine der Kanäle (21) mit der Austrittsöffnung der Spritzdüse (17) und der andere (22) mit dem Hohlraum (19) zwischen der Spritzdüse (17) und dem Plunger (18) verbunden ist.

3. Spritzgießmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zum Eingreifen des Plungers (18) mit der Spritzdüse (17) ein Kopfteil (23) des Plungers (18) in einem Hohlraum (20) der Spritzdüse (l7) bis zum Axialanschlag verschiebbar ist.