DE2836842A1

DE2836842A1 - Schneckenmaschine, insbesondere schnecken-spritzgiessmaschine zur herstellung von mehrfarbigen giessteilen aus kunststoff mit marmoreffekt

Info

Publication number: DE2836842A1
Application number: DE19782836842
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Rothe
Original assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Current assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Priority date: 1978-08-23
Filing date: 1978-08-23
Publication date: 1980-03-13
Also published as: AT368441B; SE7906982L; FR2434026A1; GB2028218B; ATA529679A; GB2028218A

Description

Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG Rennweg 37, 8500 Nürnberg

Schneckenmaschine, insbesondere Schnecken-Spritzgießmaschine, zur Herstellung von mehrfarbigen Gießteilen aus Kunststoff mit Marmoreffekt

Die Erfindung betrifft eine Schneckenmaschine zur Herstellung von mehrfarbigen Gießteilen aus Kunststoff mit Mann oreffekt, mit einem Zylinder und einer darin drehbar gelagerten Schnecke mit mindestens zwei Schneckengängen, die durch hintereinander im Zylinder ausgebildete Einfüllöffnungen jeweils mit mind, einem Kunststoffmaterial bestimmter Farbe und/oder Eigenschaft beaufschlagbar sind.

Insbesondere auf dem Gebiet der Kosmetikartikel, Schreibwaren und im Sanitätsbereich werden häufig im Wege des Spritzgießverfahrens hergestellte Gießteile gefordert, die einen Marmoreffekt oder eine Maserung aufweisen. Der Marmoreffekt entsteht durch Verwendung zweier oder mehrerer unterschiedlich gefärbter Kunststoffe, die nur sehr wenig miteinander beim Spritζgießvorgang vermischt sind und dadurch im fertigen Gießteil die typische Streifenbildung des Marmors hervorrufen. Über die unterschiedliche Farbgebung hinaus kann sich der Marmoreffekt auch auf sonstige Eigenschaften der verwendeten Kunststoffe, z.B. unterschiedliches Spiegelungsverhalten oder unterschiedliche Härte, beziehen. Auch im Wege der Extrusion hergestellte Profile werden häufig mit einem Marmoreffekt gewünscht.

030011/0043

0O

Es gibt bereits zahlreiche Vorschläge, Gießteile oder Preßprofile aus Kunststoff mit einem Marmoreffekt zu erzeugen. Bei einer Schneckenmaschine der vorstehend beschriebenen Art (DE-AS 11 46 648) ist zu diesem Zweck die Schnecke zwei- oder mehrgängig ausgebildet und die einzelnen Schneckengänge werden mit unterschiedlich gefärbtem Kunststoffmaterial beschickt. Auf diese Weise wird durch die einzelnen Schneckengänge jeweils verschiedenartiges oder verschiedenfarbiges Kunststoffmaterial zum Schneckenkopf bzw. zur Extruderdüse gefördert, sodaß sieh die unterschiedlichen Kunststoffmaterialien erst vor dem Schneckenkopf vermischen können und den typischen Marmoreffekt nach dem anschließenden Auspressen durch die Düse ergeben. Die Beaufschlagung der einzelnen Schneckengänge erfolgt bei dieser bekannten Schneckenmaschine dadurch, daß die Einfüllöffnungen für die unterschiedlichen Kunststoff materialien unmittelbar aneinander anschließend im Zylinder vorgesehen sind und die Zufuhr der Kunststoffmaterialien zu den Einfüllöffnungen von den Einfülltrichtern her durch Schieber gesteuert wird. Die Schieber werden absatzweise so durch entsprechende Betätigungsmittel geöffnet oder geschlossen,daß in Abhängigkeit von der Schneckendrehung Jeweils nur Kunststoffmaterial einer bestimmten Art in die unter den Einfüllöffnungen bei der Schneckendrehung abwechselnd hindurchlaufenden Schneckengänge eingefüllt wird.

Diese Art der Beschickung der Schneckengänge mit Kunststoffmaterial ist technisch sehr aufwendig, da die Schieber in Abhängigkeit von der Schneckendrehzahl sehr genau gesteuert werden müssen, um auch nur einigermassen sicherzustellen, daß tatsächlich nur Kunststoffmaterial einer bestimmten Art in den zugehörigen Schneckengang gelangt. Trotzdem ist eine exakte Aufteilung der Kunststoffmaterialien auf die zugehörigen Schneckengänge, insbesondere bei höheren Schneckendrehzahlen, praktisch kaum durchführbar, weil mit zunehmender Öffnungsfrequenz der Schieber durch die dabei stärker in Erscheinung tretenden Trägheitseinflüsse im Kunststoffmaterial Phasenverschiebungen auftreten, die dazu führen, daß Kunststoffmaterialien beider Arten in die Schneckengänge gelangen. Da hierdurch eine vorzeitige Vermischung der Kunststoffmaterialien erfolgt, wird die Ausbildung eines einwandfreien Marmoreffekts verhindert.

* und vor allem bei axial verschieblichen Schnecken

030011/0043

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend von der eingangs beschriebenen bekannten Schneckenmaschine diese so zu verbessern, daß ohne zusätzlichen Steueraufwand unabhängig von der Schneckendrehzahl ein einwandfreier Marmoreffekt am fertigen Gieß- oder Extrusionsteil erzielbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen Schneckengänge sich vom Schneckenkopf aus jeweils nur über einen Teil der Länge des jeweils nächstlängeren Schneckenganges bis in den Bereich der dem jeweiligen Schneckengang zugeordneten, in Porderrichtung vorderen Einfüllöffnung erstrecken.

Weist beispielsweise die Schnecke zwei Schneckengänge für zwei farblich unterschiedliche Kunststoffmaterialien auf, die gewöhnlich zur Erzeugung eines Marmoriereffektes ausreichend sind, so erstreckt sich der eine der beiden Schneckengänge vom Schneckenkopf aus nur über einen Teil der Länge des anderen Schneckenganges bis in den Bereich der in Förderrichtung vorderen Einfüllöffnung. Der andere Schneckengang dagegen verläuft bis in den Bereich der hinteren Einfüllöffnung. Somit wird dieser längere Schneckengang durch die in Förderrichtung hintere Einfüllöffnung mit Kunststoffmaterial einer bestimmten Art beschickt und ist im Bereich der vorderen Einfüllöffnung vollständig mit diesem Kunststoffmaterial gefüllt, sodaß er das durch diese Einfüllöffnung eintretende Kunststoffmaterial nicht aufnehmen kann. Da jedoch sich der zweite Schneckengang nur bis in den Bereich der vorderen Einfüllöffnung erstreckt, kann er nur von dieser Einfüllöffnung Kunststoffmaterial aufnehmen. Somit werden die beiden verschiedenen Kunststoffmaterialien völlig getrennt in den beiden Schneckengängen gefördert, einwandfrei aufgeschmolzen .und homogenisiert, ohne miteinander vermischt zu werden. Erst vor dem Schneckenkopf werden die beiden verschiedenen Kunststoffe zusammengebracht, wo sie jedoch nicht mehr intensiv genug vermischt werden können, um eine einheitliche Mischung zu ergeben. Somit entsteht beim Auspressen oder Ausspritzen durch die Düse der gewünschte typische Marmoreffekt.

03001 1 /0043

• ft * · · ·

Bei Anwendung des Erfindungsgedankens auf eine Schneckenspritzgießmaschine, die einen Spritzzylinder und eine darin axial verschiebbar und drehbar gelagerte Spritζschnecke aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einfüllöffnungen im Spritzzylinder einen zumindest dem Schneckenhub ent-, sprechenden Abstand voneinander aufweisen. Somit ist gewährleistet, daß trotz der axialen Verschiebbarkeit der Spritzschnecke der jeweils kürzere Schneckengang beim Plastifizierhub nicht in den Bereich der hinteren oder einer der hinteren Einfüllöffnungen gelangt und andererseits beim .Spritzhub nicht der jeweils längere Schneckengang Kunststoffmaterial von einer der jeweils vorderen Einfüllöffnungen her zugeführt erhält.

Vorteilhafterweise erstreckt sich der eine Schneckengang in vorgeschobener Stellung der Spritζschnecke am Ende des Spritzhubes gerade bis zu der vorderen Einfüllöffnung.

Durch die Erfindung lässt sich der gewünschte Marmoreffekt ohne jegliche zusätzliche Steuerungsmaßnahmen allein durch eine entsprechende Schneckengeometrie und mittels einer einzigen Schneckeneinheit erreichen. Es ist somit möglich, eine bereits vorhandene Schneckenmaschine mit einer "Marmorier-Zusatzausrüstung¹¹ auszustatten, die lediglich den Zylinder mit den hintereinander angeordneten Einfüllöffnungen und die Schnecke mit der vorstehend geschilderten Schneckengeometrie umfasst.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergebensich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt rein schematisch einen Längsschnitt durch die Spritzeinheit einer Schneckenspritzgießmaschine. Die zur Betätigung dieser Spritzeinheit notwendigen Maschinenkomponenten, wie Schneckenrotationsantrieb und Spritzkolben und dgl. sowie die Steuerung sind nicht dargestellt, da sie dem Spritzgießfachmann hinlänglich bekannt sind.

030011/0043

Die Spritzeinheit umfasst einen Spritzzylinder 1 mit zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Einfülltrichtern 2 und 3 für "beispielsweise thermoplastisches Kunststoffmaterial, durch die das Kunststoff material den Einfüllöffnungen A- und 5 im Spritzzylinder 1 zugeführt wird. Der Spritzzylinder 1 weist eine Düse 6 auf, über die das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial in ein nur angedeutetes Gießwerkzeug 7 eingespritzt werden kann. Der Spritzzylinder 1 kann auf seiner Außenseite nicht dargestellte Heizelemente zur Beheizung des ZyIinderinneren aufweisen.

Im Spritzzylinder 1 ist eine zweigängige Spritzschnecke 9 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die beiden Schneckengänge 10 und 11 weisen eine unterschiedliche Länge auf. Der längere Schneckengang 10 erstreckt sich vom Schneckenkopf 12 aus über eine Länge nach hinten, sodaß sein hinteres Ende auch im vorgeschobenen Zustand der Spritzschnecke 9 (wie in der Zeichnung dargestellt) im Bereich der Einfüllöffnung 5 liegt. Der kürzere Schneckengang 11 hingegen erstreckt sich vom Schneckenkopf 12 aus in der gleichen Stellung der Spritzschnecke 9 nur bis zur vorderen Einfüll öffnung A-. Zwischen den beiden Einfüllöffnungen A- und 5 weist somit der den längeren Schneckengang 10 begrenzende Schneckensteg 13 eine Breite auf, die etwas grosser ist als die Breite des kürzeren Schneckenganges 11.

Der längere Schneckengang 10 erstreckt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um den Betrag des maximalen Schneckenhubes, nämlich A- D (D β Schneckendurchmesser) weiter nach hinten als der kürzere Schneckengang 11. Der axiale Abstand der beiden Einfüllöffnungen A-, 5 beträgt dagegen mehr als A- D. Dadurch ist gewährleistet, daß am Ende der Plastifizierphase, wenn die Spritzschnecke 9 ganz zurückgefahren ist, das Ende des kürzeren Schneckenganges 11 nicht durch Kunststoffmaterial aus der Einfüllöffnung 5 beaufschlagt wird. Andererseits wird beim Spritzhub der längere Schneckengang 10 in dem Bereich, in dem er alleine ausgebildet ist, nicht soweit nach vorne verschoben, daß er mit Kunststoffmaterial aus der Einfüllöffnung 4- beaufschlagt wird.

§300111/0043

Es versteht sich, daß der genannte Abstand zwischen den Enden der Schneckengänge 10, 11 als Mindestabstand zu betrachten ist, für den Fall, daß keinerlei vorzeitige Vermischung der beiden durch die Einfüllöffnungen 4-, 5 zugeführten Kunststoff materialien erfolgen soll. Wenn jedoch eine gewisse lokalisierte Vermischung erwünscht ist, kann daran gedacht werden, den Abstand zwischen den Enden der Schneckengänge 10, 11 geringfügig kleiner als den genannten Mindestabstand zu halten, sodaß am Ende des Plastifizierund/oder-Spritzhubes vorübergehend einer oder beide Gänge mit Kunststoffmaterial der jeweils anderen Art beaufschlagt werden.

Je nach der anteiligen Menge der Kunststoffmaterialien kann daran gedacht werden, die Schneckengänge 10, 11 unterschiedlich" breit auszubilden oder durch entsprechende Dosierung den Füllgrad in den Schneckengängen zu verändern.

030 011/004 3

Leerseite

Claims

Dr. rernat. ^YyS:: f :

nt; ...... .-:-:ρρτ_ΓνΓ2 18 937/8

⁸¹³ ö -V. P Nil PRG
FEi₁DINAND-ΜΑΠίΛ .TR. 6

Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG Eennweg 37, 8^00 Mrn"berg

Ansprüche

11.)Sehneckenmaschine zur Herstellung von mehrfarbigen Gießteilen aus Kunststoff mit Marmoreffekt, mit einem Zylinder und einer darin drehbar gelagerten Schnecke mit mindestens zwei Schneckengängen, die durch hintereinander im Zylinder ausgebildete Einfüllöffnungen jeweils mit einem Kunststoffmaterial bestimmter Farbe und/oder Eigenschaft beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schneckengänge (10, 11) sich vom Schneckenkopf (12) aus jeweils nur über einen Teil der Länge des jeweils nächstlängeren Schneckenganges "bis in den Bereich der dem jeweiligen Schneckengang zugeordneten, in Förderrichtung vorderen EinfüllÖffnung erstrecken.
2. Schneckensprit zgießmaschine nach Anspruch 1 mit einem Spritz-, zylinder und einer darin axial verschiebbar und drehbar gelagerten Spritzschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnungen (4, 5) im Spritzzylinder (1) einen zumindest dem Schneckenhub entsprechenden axialen Abstand voneinander aufweisen.
3. Schneekenspritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der kürzere Schneckengang (11) in vorgeschobener Stellung der Spritzschnecke (9) am Ende des Spritzhubes gerade bis zu der vorderen Einfüllöffnung (4) erstreckt.

* mindestens

030011/00A3