DE3038623C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinder-Kolbenanordnung einer Spritzmaschine für plasti­ fizierbare Massen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem durch einen Hydraulikzy­ linder betätigten Verdrängungskolben mit einer Drehsicherung im Aus­ stoßzylinder, mit einem Rückschlagventil im Wege der plastifizierbaren Masse und mit einer in der Druckfläche des Verdrängungskolbens münden­ den Ausflußöffnung für die plastifizierbare Masse.

Bei bekannten Wachszylindern mit Verdrängungskolben erfolgt die Wachszuführung von der vorderen Seite des Wachszylinders durch den Flanschdeckel im Be­ reich des Wachsdurchlasses zur Matrize. Bei diesen wird nur ein Teil des Wachses aus dem Zylinderraum durch die Öffnung gedrückt. Daher muß von Zeit zu Zeit der Zylinder ganz leer gefahren werden, da sonst eine Wachsqualitätsminderung durch Verhärten oder Absetzen von Rück­ ständen im Wachs auftreten kann. Die Folge schlechter Wachsqualität ist erhöhter Ausschuß beim Spritzen von Wachsteilen. Aus der US-PS 27 54 545 ist eine Zylinder-Kolbenanordnung einer Spritzmaschine für plastifizierbare Massen mit den eingangs genannten Merkmalen bekannt. Für das Spritzen von Wachs ohne Zurückbleiben von Wachsresten ist die Spritzmaschine nicht geeignet und nicht bestimmt. Bei ihr soll der gleichmäßige Lauf eines Speiseextruders trotz des im Takt arbeitenden Ausstoßkolbens ermöglicht werden, wobei dies mit Sammelräumen für die plastifizierte Masse im Zylinder während des Auspreßhubes und während der Haltezeit bewerkstelligt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zylinder-Kolbenanordnung einer Spritzmaschine für plastifizierbare Massen zu entwickeln, bei der das Zurückbleiben von Teilen der plastifizierbaren Masse im Ausstoßzylinder verhindert wird und dadurch insbesondere bei Einsatz von Wachs als plastifizierbare Masse die Alterung des Wachses auch bei längerem unun­ terbrochenen Betrieb vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Zylinder-Kolbenanordnung einer Spritz­ maschine der eingangs genannten Gattung durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Die Zuführung des Wachses durch eine Zufüh­ rungsleitung, die ein Rückschlagventil im Gehäuse in einem wegen nie­ driger Temperatur gegen die Ablagerung von Füllstoffen unempfindlichen Bereich aufweist, dann durch eine Längsnut im Verdrängungskolben und von da aus durch eine Einführungsleitung bis zur Druck­ fläche des Verdrängunskolbens sorgt dafür, daß der Wachsstrom beim Arbeiten der Wachszylinder-Kolbenanordnung ohne Staustellen immer in einer Richtung fließt, wobei das Zurückbleiben von Wachsresten mit der Folge der Alterung oder des Absetzens von Zuschlagstoffen vermieden wird. Beim Ausfahren des Hydraulikzylinders drückt dessen Stempel den Verdrän­ gungskolben nach unten; ein Rückfließen des Wachses wird durch das Rückschlagventil verhindert und so daß Ausstoßen des im Ausstoßzylin­ der befindlichen Wachses durch den Verdrängungskolben ermöglicht. Beim Zurückziehen des Stößels des Hydraulikzylinders fließt frisches Wachs über das Rückschlagvenil, die Zuführungsleitung im Gehäuse und die sich an dieser vorbeibewegenden Nut, sowie über die Einführungsleitung im Verdrängungskolben und lagert sich unmittelbar vor dessen Druck­ fläche ab, so daß beim nächsten Arbeitshub zunächst das alte, weiter von der Druckfläche entfernte Wachs ausgestoßen wird und das zurück­ bleibende Wachs frisches, unmittelbar vor dem Arbeitshub eingeführtes Wachs ist.

Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein.

Dadurch, daß der Verdrängungskolben fliegend gelagert ist, also mit der Schubstange des Hydraulikzylinders nicht fest verbunden ist, kann der Hydraulikzylinder nur in Ausstoßrichtung arbeiten, und beim Zurückziehen der Kolbenstange des Hydraulikzylinders kann der Ver­ drängungskolben nur durch Nachfließen von frischem Wachs gehoben wer­ den. Dadurch wird ein Zurücksaugen des Wachses und das Entstehen von Hohlräumen im Wachs vermieden und ein gleichmäßiger Fluß sichergestellt.

Dadurch, daß der Hub des Hydraulikzylinders so groß ist wie der Hub des Verdrängungskolbens, die Nut ebenfalls diese Länge aufweist und so angeordnet ist, daß sie während eines Hubes immer der Mündung der Einführungs­ leitung in dem Gehäuse gegenübersteht, wird einmal dafür gesorgt, daß der gesamte Wachsinhalt des Ausstoßzylinders in einem Hub verspritzt wird und der Ausstoßzylinder bei der Rückführung des Verdrängungs­ kolbens voll mit Wachs gefüllt werden kann.

Die Fixierung des Verdrängungskolbens hinsichtlich der Winkelstellung, so daß die Nut der Zuführungsleitung im Gehäuse immer gegenübersteht, kann durch einen in die Nut vom Gehäuse her geringfügig eingreifenden Zapfen oder eine eingreifende Zuführungsleitung erfolgen; vorteilhaft wegen der Freihaltung der Strömungskanäle ist es jedoch, daß der Ver­ drängungskolben durch eine von oben eintauchende, im Gehäuse befestigte Führungsstange gegen Drehen gesichert ist.

Zwei Kolbenringe am oberen und unteren Ende des Verdrängungskolbens, die einen solchen Abstand aufweisen, daß sie während eines Hubes nicht die Zuführungsleitung in die Nut verdecken, geben zusätzliche Sicherheit gegen das Austreten geringer Wachsmengen, die trotz der sorgfältigen gegenseitigen Anpassung des induktiv gehärteten und geschliffenen Ver­ drängungskolbens und des gehonten Ausstoßzylinders noch austreten könn­ ten.

Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Wachszylinder-Kolbenanordnung.

Die Wachszylinder-Kolbenanordnung besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem durch einen Hydraulikzylinder 2 betätigten Verdrängungskolben 3 in einem Ausstoßzylinder 4 und einer mit einem Rückschlagventil 5 versehenen Zu­ führungsleitung 6 bis 9 in dem Gehäuse 1. Die Zuführungsleitung mündet bei 9 in eine Längsnut 10 im Verdrängungskolben 3. Dieser weist eine Führungsstange 11 als Drehsicherung auf. An die Längsnut 10 schließt sich eine Einführungsleitung 12 an, die in der Druckfläche 13 des Ver­ drängungskolbens 3 mündet. Der Stößel 14 des Hydraulikzylinders 2 wirkt nur in Ausstoßrichtung. Der Hub des Hydraulikzylinders 2 ist so groß wie der Hub des Verdrängungskolbens 3. Die Längsnut 10 weist ebenfalls diese Länge auf und ist so angeordnet, daß sie während eines Hubes immer der Mündung der Zuführungsleitung 9 im Gehäuse gegenübersteht. Am oberen und unteren Ende ist der Verdrängungskolben mit Kolbenringen 15, 16 versehen. Diese sind so angeordnet, daß sie während eines Hubes nicht die Zuführungsleitung 9 in die Längsnut 10 verdecken.

Die Wachszylinder-Kolbenanordnung arbeitet wie folgt. Über die zentrale Rohrleitung 6 wird Wachs einer bestimmten Temperatur über das Rückschlagventil 5 durch die Zuführungsleitungen 7, 8, 9, die Längsnut 10 und die Leitung 12 in den Ausstoßzylinder 4 gedrückt. Durch Vorbestimmung des Arbeits­ zyklusses an der Wachsspritzmaschine wird der druckregulierbare Hydrau­ likzylinder 2 mit Druck beaufschlagt. Dieser betätigt den fliegend an­ geordneten Verdrängungskolben 3 und drückt Wachs des Volumens des zu spritzenden Wachsteiles aus dem Ausstoßzylinder 4 über die Einspritz­ düse 17 in das Formwerkzeug auf der Wachsspritzmaschine. Das Rückschlag­ ventil 5 sperrt bei diesem Vorgang den Wachsrücklauf. Beim Umsteuern des Hydraulikzylinders 2 geht die Kolbenstange 14 des Hydraulikzylin­ ders 2 ohne Mitnahme des Verdrängungskolbens 3 in die Ausgangsstellung zurück; der Verdrängungskolben 3 verbleibt in seiner unteren Stellung. Beim Zurück­ gehen der Kolbenstange 14 drückt das Wachs über das Rückschlagventil 5 gegen die Druckfläche des Verdrängungskolbens 3 und drückt diesen in die Ausgangsstellung zurück, wobei im Wachs keine Lufteinschlüsse entstehen. Das ist dadurch ge­ währleistet, daß der Verdrängungskolben 3 in der Länge so ausgelegt ist, daß auch bei voller Wachsverdrängung aus dem Ausstoßzylinder 4 die Längsnut 10 über der Wachsaustrittsöffnung 9 steht und die Kolben­ ringdichtungen 15, 16 nie die Zuführungsleitung 9 verdecken. Über Bohrungen 18, einen Hohlraum 19 und einen Bohrungsdurchgang 20 wird das Wachs mit Warmöl auf der erforderlichen Temperatur gehalten; zusätzlich ist dafür noch ein elektrischer Mantelheizkörper 21 vorge­ sehen.

Claims (5)

1. Zylinder-Kolbenanordnung einer Spritzmaschine für plastifizierbare Massen bestehend aus einem Gehäuse mit einem durch einen Hydraulikzylinder betätigten Verdrän­ gungskolben mit einer Drehsicherung im Ausstoßzylinder, mit einem Rückschlagventil im Wege der plastifizierbaren Masse und mit einer in der Druckfläche des Verdrängungskolbens mündenden Ausfluß­ öffnung für die plastifizierbare Masse, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (5) in der Zuführungsleitung (6-9) in dem Gehäuse (1) angeordnet ist,
daß die Zuführungsleitung (6-9) in eine Längsnut (10) in dem Ver­ drängungskolben (3) mündet und
daß sich an die Längsnut (10) eine Einführungsleitung (12) an­ schließt, die sich bis zu der in der Druckfläche des Verdrängungs­ kolbens mündenden Ausflußöffnung fortsetzt.

2. Zylinder-Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrän­ gungskolben (3) fliegend gelagert ist.

3. Zylinder-Kolbenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hub des Hydraulikzylinders (2) so groß ist wie der Hub des Verdrängungskolbens (3), die Längsnut (10) ebenfalls diese Länge aufweist und so angeordnet ist, daß sie während eines Hubes immer der Mündung der Zuführungsleitung (9) in dem Gehäu­ se (1) gegenübersteht.

4. Zylinder-Kolbenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrän­ gungskolben (3) eine von oben eintauchende, im Gehäuse befestigte Führungsstange (11) mit einer Bohrung gleitend umfaßt.

5. Zylinder-Kolbenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskolben (3) an seinem oberen und unteren Ende mit Kolbenringen (15, 16) versehen ist, die einen solchen Abstand aufweisen, daß sie während eines Hubes nicht die Zuführungsleitung (9) in die Nut (10) verdecken.