DE2733245C3

DE2733245C3 - Kunststoff-Spritzgießmaschine mit mehreren Spritzzylindern und mit umlaufenden Spritzgießformen

Info

Publication number: DE2733245C3
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: 1980-06-19
Also published as: CH621514A5; IT1115374B; JPS5419424B2; FR2358968B1; JPS5330656A; FR2358968A1; DE2733245B2; DE2733245A1; DD132060A1; SU695834A1; US4140465A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunslstoff-Spritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Eine solche Maschine ist z.B. in CH-PS 4 b8 879 beschrieben. Bei dieser Maschine wird das Heranbringen der Sprilzdüsen an die Sprilzgießformcn, «.!.is 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 ineinandergeführlen 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 Spritzzylinders axial voneinander gelrennte 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 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 bnngbar ist und daß der Plunger mit einem hydraulischen Antriebskolben verbunden ist.

Die durch diese Maßnahmen erreichte Wirkung besieht in folgendem: Die Spritzdüse ist im Spritzzylinder innerhalb des durch den Axialanschlag bestimmten Weges frei verschiebbar und durch den Plunger antreibbar. Die Ringnuten bewirken durch die Abwüris- und Aufwärtsbewegung eine abwechselnde Verbindung eines im Inneren der Spritzdüse angeordneten Vorratsraumes mit der Plastifiziervorrichtung und der Spritzgießform und den poriionswcisen Transport des Werkstoffes mn Hilfe eines einzigen Anlriebsniomcnlcs, nämlich des mil einem hydraulischen Antricbskolben verbundenen Plungers. Durch die unmiliclbaie Anordnung des Spriizzylindcrs im Maschinellgehäuse unier Vermeidung von Federn und Hülsen ist eine regelbare Heizung des Zylinders über das Maschinenge· hause und damit die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe möglich.

In zweckmäßiger Weise münden die Kanäle an der zylindrischen Unifangsfläche der Spritzdüse und isl der eine der Kanäle mit der Auslrittsöffnung der Spritzdüse und der andere mit dem I lohlraum zwischen der Spritzdüse und dem Plunger verbunden.

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

Als Vorrichtung zum Eingreifen des Plungers mit der Spritzdüse isl 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 /wischen dem Plunger und der Spritzdüse hergestellt, die eine unterschiedliche Rclativlage beider Teile bei der Abwärtsbewegung und bei der Abwärtsbewegung ermöglicht, weil der Kopfteil durch ein Halsstück kleineren Durchmessers mil dem Plunger verbunden ist. Die unterschiedliche Rclativlage ist Voraussetzung für den Transport des Werkstoffes bis zum Beginn des Spritzvorganges und das Andrücken der Düsenöffnung an die Spritzgießform, da während des Einspritzcns, also bei unbeweglicher, an die 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/niin bei einem Einspritzvoluirren von 5 bis 40 cm³zu 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 Polymerstoffe zu verarbeiten, die ein enges Temperatunntervall besitzen.

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

Fig. 1 das Prinzipschallbild der Kunststoff-Spritzgießmaschine;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 den Spritzzylinder im Moment seiner Füllung mil plastifizierlem Kunststoff (im Längsschnitt);

F i g. 4 den Spritzzylinder im Moment der Zuführung des plaslifi/icrten Kunststoffes in die Spritzgießform (im Längsschnitt).

Die Spritzgießmaschine enthält (Fig. 1 und 2) eine drehbare beheizte Stütze 1 mit längs deren Umfang angeordneten .Spritzzylindern 2 und hydraulischen Antriebskolben 3, die längs des Umfanges einer Tn)HiIiIeI 4 angeordnet sind, die mit der Stütze I starr verbunden ist, sowie einer Plastifiziervorrichtung 5 mit dem plastifizierleii Kunststoff 5, der mit der Stütze 1 starr verbunden ist und mil den Sprit/./ylindern 2 mit Hilfe einer Verteilervorrichtung 6. einer llohlwelk· 7 und Radialkanälen 8 in der Süit/e 1 verbunden ist.

Die Plastifiziervorrichtung 5 kann jeder beliebigen Art sein, jedoch sind die bekannten beheizten Sch neckenplastifi/iervorrich Hingen vor/u/iehen.

Außerdem einhält die Maschine Sprii/gießformen 9. die in einem geschlossenen Fördersystem 10 angeordnet sind, das um die drehbare Stütze I herumlauft, und eine zweite drehbare Stütze 11, die zum Lntfernen derartiger Erzeugnisse aus den Spritzgießfonnen 9 dient.

Die Konstruktion des Fördersystem 10 und der Sprit/gießformen 9 kann beliebig sein, jedoch ist in diesem Falle ein Fördersystem 10 vorzuziehen, das aus zwei geschlossenen Kelten 12 und 1.3 besteht. In den Gelenken der oberen Kelle 12 sind axial bewegliche Stempel 14 und in den Gelenken der unteren Kelle 13 Matrizen 15, die auch axial bewegt weiden können, angeordnet.

leder Spritzzylinder 2 isl in Form einer feststehenden Hülse 16 ausgebildet, in der sich die Spritzdüse 17 und der Plunger 18 bewegen, die miieinander 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 I lohlrauin 20 und Kanäle 21 und 22, die auf die Seitenfläche der Spritzdüse 17 hinausgeführt sind, wobei der Kanal 21 mil der Austrittsöffnung der Spritzdüse 17 und der Kanal 22 mit dem Hohlraum 20 der Sprit. L:.t. 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 isl.

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 Austiittsöifnung 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 plastifiziertpn Kunststoffes 5' abstützen.

ίο Bei der Ingangsetzung der Maschine werden mittels eines Antriebes die Stützen I, 11 und das Fördersystem 10 in stelige synchrone Bewegung versetzt. Die Plastifiziervorrichtung 5 fördert kontinuierlich den plastifizieren Kunststoff 5' durch die Verteilervorrichtung 6, die Hohlwelle 7, die Kanäle 8 in der Stütze 1 zu den Spritzzylindern 2, wobei sich diejenigen Spritzzylinder 2 mit dem Kunststoff füllen, bei denen die Ringnut 24 der Hülse 16 durch den Plunger t8 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 I lülse 16 und preßt dabei den Kunststoff 5' im Honlraum 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

jo nach oben bewegt, ihr Kopf siößt an die Matrize 15 der Spritzgießform 9. die er im Gelenk der Kette 13 etwas anhebt, so daß sich die Stempel 14 gegen die Stüt/scheibe 27 (Fig. 4) abstülzen. In dieser Stellung, die dem Auspressen des plastifi/ierten Kunststoffes 5' in

J5 die Spritzgießform 9 entspricht, werden die Kanäle 21,

22 der Spritzdüse 17 mil der Ringnut 25 der Hülse 16 verbunden, infolgedessen wird der Kunststoff 5' durch die Austriitsöffnung 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 Abwärtsbewegung 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 gewolllcs Herauspressen des Kunststoffes 5' vermieden wird.

Bei der Weilerdrehung 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 Austriitsöffnung der Spritzdüse 17 befindet, in den Hohlraum 19 eingesaugt wird. Dabei ist der Plunger 18 mit seinem Kopf 23 mit der Spritzdüse 17 im

b5 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 Austriltsöffnung von dem Hohlraum 19. Bei der Weiterbewegung des Plungers 18 nach unten wird die Ringnut 24 mil dem Hohlraum 19 verbunden. Der Hohlraum 19 lullt 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 Sprilzgießformcn 9 zu der Stütze 11 werden die Erzeugnisse in den Spritzgießformen 9 abgekühlt. Falls erforderlich, können auf dieser 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 Matrize 15 und von dem Erzeugnis. Anschließend wird der Stempel 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-Spritzgießmaschine mit mehreren, auf einer drehbaren Stütze in Unifangsrichtung 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 plastifizierler 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 Antricbskolben (3) verbunden ist.

2. Sprilzgießmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (21, 22) an der zylindrischen Umfangsflächc der Spritzdüse (17) münden und daß der eine der Kanäle (21) mit der Ausirillsöffnung der Spritzdüse (17) und der andere (22) mit dem I lohlraiim (19) /wischen der Spritzdüse (17) und dem Plungcr(18) verbunden ist.

3. Spritzgießmaschine nach Patentanspruch I, 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 (17) bis zum Axialanschlag verschiebbar ist.