DE3100705A1 - Verfahren zur instrusion mit nachfolgender hochdruckeinspritzung von thermoplasten und einspritz-vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur instrusion mit nachfolgender hochdruckeinspritzung von thermoplasten und einspritz-vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Intrusion mit nachfolgender Hochdruckeinspritzung von Thermoplasten und eine Einspritzvorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens·
Die derzeit angewendeten Systeme zum Einspritzen von thermoplastischen
Materialien in Formen können im wesentlichen auf drei reduziert werden, die technisch wie folgt bezeichnet
werden: Intrusion, Sehnecke-Kolben und Trasfert.
/Die Intrusion erfolgt mittels einer Schnecke, die in einem geheizten Zylinder umlauft} die kombinierte Wirkung der
vom Zylinder, in welchem sich die Schnecke dreht, abgegebenen Warme und der Umwandlung der mechanischen Energie
der Schnecke bewirkt das Schmelzen und Plastifizieren des Materials.
Der Ausgangsdruck aus der Düse der Schnecke leitet sich
vom Schub der Schnecke auf das Material ab, welches bestrebt ist, aufgrund der auf der Innenwand des Zylinders
auftretenden Eeibung nicht zu rotieren·
Die von der Art des Materials und von der Geometrie der Schnecke-Zylinder-Anordnung abhängigen Einspritzdruckwerte
können jedoch nicht sehr hoch sein· Aus diesem Grund wird
dieses Verfahren als Riederdruckverfahren bezeichnet.
Das Schnecke-Kolben-System leitet sich direkt vom Intrusionssystem
ab, von welchem es sich dadurch unterscheidet, daß das Material, anstatt direkt in die Form eingespritzt
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zu werden, allmählich im Zuge seiner Bildung in der gewünschten
Menge in der Schneckenkammer gesammelt wird, wobei die Schnecke langsam zurückgezogen wird, um den
Sammelraum zu bilden·
Sobald die gewünschte Materialmenge vorhanden ist, wird
die Schnecke vorgeschoben und fungiert dabei als Kolben, der das Material einspritzt.
Der Druck, der in diesem Falle erzielt werden kann, kann als Hochdruck bezeichnet werden und hangt vom Schubzylinder,
von der Schnecke und von der Art des zu verarbeitenden Materials ab.
Beim Trasfert-Einspritζsystem handelt es sich um eine
Kombination einer Intrusion und eines Kolbens; das Material wird vorbereitet und von einer Schnecke ausgestoßen, wobei
es jedoch nicht direkt in die Form eintritt, sondern zuerst zur Gänze in einem geheizten Zylinder gesammelt wird. Nach
einer gewissen Zeit, in welcher das Material thermisch homogen wird, wird es ausgestoßen und mittels eines hydraulischen
Zylinders in die Form eingespritzt. Bei dieser
Hethode werden Drucke erzielt, die als hoch bezeichnet
werden können.
Jede dieser Methoden kann an bestimmte Einspritzarbeiten angepaßt werden und weist dem Fachmann wohlbekannte Nachteile
und Beschrankungen auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Einspritzverfahren zu schaffen, welches im wesentlichen aber nicht
ausschließlich bei Niederdruck erfolgt und bei dem eine
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Intrusionsphase angewendet wird·
Im Bahmen dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung eine Hochdruckphase
vorzusehen, um die Pullung der Formen zu verbessern.
Dabei wird in einer Phase ein Druck entwickelt, der es ermöglicht, die Porm zu füllen und den unerwünschten
Effekt der Materialschrumpfung auszugleichen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiters eine Vorrichtung zu schaffen, die, durch Zuordnung an einer Intrusionspresse
fur das Kunststoffmaterial, die Verwirklichung des vorliegenden
Verfahrens ermöglicht.
Weiters wird durch vorliegende Erfindung eine einfache,
produktion»- und funktionssichere Vorrichtung geschaffen.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Intrusion mit nachfolgender Hochdruckeinspritzung von Thermoplasten,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einer ersten Niederdruckintrusionsphase, in welcher Material in die Form
bis zum Stillstand nach einem die totale Pullung anzeigenden Signal intrudiert wird, einer Hochdruckeinspritzphase, in
welcher eine kleine Materialmenge, enthalten in einer Er-Weiterung
der Einspritzdüse, zur Verdichtung des Materials und zur Kompensierung der Schrumpfung desselben eingespritzt
If
wird, und einer Ansaugung, bei welcher eine erste Ablösung
vom Gießkopf erfolgt, besteht.
Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens ist dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine kleine zylindrische Kammer aufweist, durch welche wahrend der Intrusionsphase das
Produkt wandert und in welcher ein kleiner Kolben wirkt,
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der am Ende des Intrusionsvorganges eine zusatzliche Einspritzung
bei Hochdruck durchfuhrt, wobei der Hub des genannten Kolbens auf den Schubeinrichtungen geregelt
wird, so daß die Menge an eingeführtem Produkt dosiert wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind deutlicher der folgenden Beschreibung des erfindungsgemaßen Verfahrens
und der erfindungsgemapen Vorrichtung unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen zu entnehmen· Dabei zeigt:
Figur 1 die verschiedenen Teile der Vorrichtung in Seitenansicht; und
Figur 2 eine Grundrißdarstellung der Vorrichtung zu verschiedenen
Schnitten, um die Ausbildung dieser Teile zu zeigen·
Gemäß der Zeichnung weist die erfindungsgemaße Vorrichtung
einen Zylinder 1 auf, der eine Schnecke 2 von der Art, wie sie normalerweise bei den das Intrusionsprinzip anwendenden
Maschinen verwendet wird, enthalt·
Die Frontseite dieses Zylinders T ist durch einen Querkopf 3 abgeschlossen, der die Einspritzgruppe 4, die in
bezug auf die Achse der Schnecke 2 versetzt ist, abstützt.
Die Einspritzgruppe 4 weist eine Einspritzdüse 5 auf, vor
deren Innenbohrung 6 eine zylindrische Kammer 7 liegt, die ihrerseits über einen in sie über eine Seitenoffnung
9 einmundenden Kanal 8 mit der im Inneren des Zylinders
1 befindlichen Kammer 10, in welcher sich die Schnecke 2
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dreht, in Verbindung steht.
Der Kanal 8 ist im Querkopf teil 3 ausgebildet und wahrend der Intrusionsphase des Kunststoffmaterials, das im
Zylinder 1 plastifiziert und erwärmt wurde, wird dieses
von der Schnecke 2 ausgestoßen und über den Kanal 8, die
Kammer 7 und die Du.se 5 in eine Form 11 eingebracht.
Die zylindrische Kammer 7 setzt sich nach der Öffnung 9 an der zur Düse 5 entgegengesetzten Seite in einer Kammer
12 fort, die im wesentlichen aus einer zylindrischen Muffe 13 besteht, in der dicht der kleine Kolben 14 lauft.
Dieser Kolben 14 wird von einem doppeltwirkenden Öldruckzylinder 15 betätigt, der im wesentlichen parallel zum
Zylinder 1 und in Achse mit der Düse 5 verläuft und mit
der Maschinenkonstruktion fest verbunden ist.
Zur Regelung des Hubes des Kolbens 14 ist an der Kolbenstange
16 des Kolbens 15 ein Hocken 17 befestigt, der während der Bewegung auf eine Anordnung von Mikrοschaltern
auftrifft, wobei im gegenständlichen Pail der hintere
-Wegbegrenzer mit 18, der vordere Wegbegrenzer mit 19 und
der mittlere Anhaltschalter mit 20 bezeichnet sind und den in der Zeichnung im Inneren der Kammer 7 von dunklen
Pfeilen angedeuteten Stellungen A, B und C entsprechen.
Die Gruppe dieser Hikroschalter wird von einem am Korper
22 des Kolbens 15 befestigten Bügel 21 gehalten.
Der Kopfteil 3 wird durch elektrische Widerstände 23 warm
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gehalten und auch die Einspritzgruppe 4 wird von einem
weiteren, manschettenformigen elektrischen Widerstand 24 geheizt.
Das Verfahren wird mit der oben beschriebenen Vorrichtung in folgender Weise durchgeführt:
Nach dem Schließen der Form 11 wird die Schnecke 2 in
Drehung versetzt, welche den Kunststoff verflüssigt und
M "
über den Kanal 8, die Kammer 7 und die Düse 5 bei niedri
Druck (Intrusion) den Innenhohlraum der Form 11 füllt·
Hach erfolgter Fällung, welche entweder mit einem in der
Form vorhandenen Fahler oder mit einem geeichten Zeitgeber
festgestellt werden kann, kommt die Schnecke zum Stillstand und bleiben der Kanal 8, die Kammer 7 und die
Innenbohrung β der Düse 5 alt Material gefüllt·
Wahrend dieser ganzen Phase verbleibt der Kolben 14 in der
Stellung A, so daß der Zulaufweg des Kunststoffes zur Form
vollkommen frei bleibt·
Sofort nach dem Ende dieser Intrusionsphase (oder nach
einer vorbestimmten Zeit) wird der Kolben 14 bis zur Stellung B nach vorne geschoben. In dieser Phase wird
eine weitere Materialmenge, die in der Kammer 7 enthalten war, bei hohem Druck eingespritzt.
Die Stellung B kann auf verschiedene Weise festgelegt
werden· Sie kann, wie bereits erläutert, durch die Stellung des Schalters 19 und durch die Lange und Stellung
der Kurve 17 oder durch einen Gleichgewichtszustand von
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Schüben, welche auf den Druck des in den Kolben 15 eingeführten
Öls wirken, bestimmt werden.
Im erstgenannten Pail wird ein gewünschtes Volumen beim
gewünschten Druck eingespritzt und wird ein gewisses geschätztes Materialvolumen berücksichtigt, welches
man zusätzlich einspritzen will, im zweiten JFaIl wird
ein gewünschtes Volumen bei einem Druck eingespritzt,
der aus der vorgenannten Gleichgewichtssituation resultiert·
In beiden Fallen handelt es sich um sehr hohe Drucke, welche angewendet werden, um weiteres Material einzu-
fuhren, damit Schrumpfungen kompensiert werden, welche zu Produkten führen
Formen entsprechen·
Formen entsprechen·
zu Produkten fuhren wurden, die nicht dem Abdruck der
Nach dieser Phase wird sofort oder nach einer einstellbaren
Zeit der Kolben 14 zurückgezogen, wobei er vorzugsweise eine gewisse Zeit in einer Mittelstellung C
anhält·
In dieser Phase erfolgt eine Sucksaugung des Materials
der Bohrung 6 unter Bruch des Gußzapfens·
Der Kolben 14 verbleibt in dieser Stellung, bis nach
It N
einer entsprechenden Abkuhlzeit die Formen geöffnet,
die !Fertigprodukte entnommen und die Formen wiedergeschlossen werden, um zu einem weiteren Einspritzvorgang
bereit zu sein·
In dieser Stellung bleibt die öffnung 9 des Kanals 8
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geschlossen und das Kunststoffmaterial kann somit nicht austreten.
Bei geschlossenen Formen und vor dem Intrusionsvorgang kehrt der Kolben 14 in die Stellung A zurück und der
Zyklus kann von vorne beginnen·
Obige Ausführungen lassen erkennen, daß durch vorliegende Erfindung insbesondere eine Kombination eines Niederdruck-Intrusionsverfahrens
mit einer Phase erzielt wird, in welcher eine zusätzliche Einspritzung bei hohem Druck
erfolgt.
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In dieser Phase werden immer die gewünschten Drucke,
auch bei abgenutzter Schnecke erreicht: in diesem Falle wird möglicherweise eine längere Zeit fur die Intrusion
erforderlich sein, bei dem folgenden, durch den Kolben 14 erzeugten Hochdruck hat jedoch diese Situation keinen
Einfluß.
Die an die Presse angeschlossene Vorrichtung ist sehr einfach, so daß sie in vorteilhafter Weise auch an bereits
vorhandenen Pressen angebracht werden kann·
Die Betätigung des Kolbens 14, der im Falle der vor-
liegenden Beschreibung mit Ol beaufschlagt ist, kann in ebenso vorteilhafter Weise durch äquivalente mechanische
oder pneumatische Einrichtungen erfolgen.
Im Eahmen des Grundgedankens der Erfindung sind auch
anders ausgebildete Ausfuhrungsformen der Vorrichtung möglich, ohne dadurch den Eahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Die Materialien und Abmessungen können, je nach den
Erfordernissen, beliebig gewählt werden·
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Claims (1)
- Stuttgart,12.Januar 1981/btUnser Zeichen: A 18 837/8INIXJSTEIA MECCAIIICA LOEENZIN S.p.A. Strada Adriatica, 113 - ALBIGNASEGO (Provinz Padova) ItalienVEEPAHBEN ZUE INTEUSION MIT NACHFOLGENDES HOCHDEUCZEIN-SPEITZUNG VON THEBHOPLASIEN UND EINSPEITZ-VOHEICHTUNG" ZUB dubchfühbung des vebfaheensPATENTANSPBÜCHEf1Δ Verfahren zur Intrusion mit nachfolgender Hochdruckeinspritzung von Thermoplasten, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer ersten Niederdruckintrusionsphase* in welcher Material in die Form bis zum Stillstand nach einem die totale Füllung anzeigenden Signal intrudiert wird, einer Hochdruckeinspritzphase, in welcher eine kleine in einer Erweiterung der Einspritzdüse enthaltene Materialmenge zur Verdichtung dee Materials und zur Kompensierung der Schrumpfung desselben eingespritzt wird, und einer An-130048/0554saugung, bei welcher eine erste AblBsung vom Gießkopf erfolgt, besteht·2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wahrend der ersten Phase Kunststoffmaterial bei Niederdruck intrudiert wird, welcher mittels einer rotierenden Schnecke erzeugt wird, die sich bei einem die Füllung anzeigenden Befehl durch einen Fühler in der Form oder durch einen den Betrieb steuernden Zeitgeber abstellt·3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phase nach dem Stillstand der Schnecke einsetzt und darin besteht, daß bei Hochdruck eine in einer zylindrischen Kammer zwischen dem Austrittskanal aus der Schnecke und der Spritzdüse gespeicherte Materialmenge eingespritzt wird·4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Hochdruckeinspritzphase ein teilweiser Rückzug des sie bewirkenden Kolbens erfolgt,wobei eine Ansaugung von Material in der Einspritzdüse bewirkt wird, wobei die Stellung des Kolbens bis zur folgenden Intrusion unverändert bleibt und das Produkt aus der Form entnommen und die Form geschlossen wird, um eine neue Einspritzphaee zu beginnen·5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Wiederschließen der Formen der Kolben nur am Beginn einer neuen Intrusionsphase unter Wiederherstellung eines direkten Kanals zwischen Intrusionsschnecke und Düse zur Ganze zurückgezogen wird·130048/05546· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 .bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine kleine zylindrische Kammer (7) aufweist, durch welche wahrend der Intrusionsphase das Produkt wandert und in welcher ein kleiner Kolben (14) wirkt, der am Ende des Intrusionsvorganges eine zusatzliche Einspritzung bei Hochdruck durchführt, wobei der Hub des genannten Kolbens (14) auf den Schubeinrichtungen (15) geregelt wird, so daß die Menge an eingeführtem Produkt dosiert wird.7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schnecke (2) enthaltende Zylinder (1) von einem querlaufenden Kopfteil (3) vorne abgeschlossen ist, welcher einen Kanal (8) enthalt, der in eine Öffnung (9) in der genannten zylindrischen Kammer (7) mit parallel zur Achse der Schnecke (2) verlaufender Achse mündet, wobei die Kammer (7) sich in der Einspritzdüse (5) fortsetzt·8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Intrusionsphase in der Kammer (7) das Kunststoffmaterial, welches von der Schnecke (2) vorgeschoben wird, bei niederem Druck wandert·9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurchgekennzeichnet, daß sich die Kammer (7) an der zur Düse (5) entgegengesetzten Seite in einer zylindrischen Muffe (12) fortsetzt, in welcher dicht der genannte Kolben (14) lauft, der von außen durch einen die genannten Schubeinrichtungen bildenden doppeltwirkenden Kolben (15) von hoher leistung betätigt wird.130048/055410. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kolben (14) bei stillstehender Schnecke die Einspritzung des in der zylindrischen Kammer (7) enthaltenen Materials bewirkt, wobei diese Einspritzung bei Hochdruck und in der gewünschten Menge, da der Hub des Kolbens (14) mit einem Wegbegrenzer regelbar ist, erfolgt·11· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die EinmundungsBffnung des Kanals (8) in der Kammer (7) am Beginn der Bewegung des Kolbens (14) geschlossen wird, um einen Huckfluß des Materials zur Schnecke (2) zu verhindern.12« Vorrichtung nach einem der Anspräche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Durchführung des ganzen Einspritzhubes der Kolben (14) teilweise zurückläuft, ohneι* η ηdabei die Mundungsoffnung des Kanals (8) zu offnen, wogegenη „der vollständige Rückzug des Kolbens erfolgt, wenn die vom erhaltenen Produkt befreite Form (11) wieder geschlossen wird und ein neuer Zyklus beginnt·13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen aufeinanderfolgenden vom Kolben (14) eingenommenen Stellungen von einem Nocken (17) geregelt werden, der dem den Kolben (14) betätigenden doppeltwirkenden Kolben (15) zugeordnet ist, wobei der Hocken (17) auf eine Vielzahl von Mikroschaltern (18, 19 und 20) wirkt.14· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zu den Mikroschaltern130048/0554(18, 19 und 20) der Druck des Setatigungskolbens geregelt wird·15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche β bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zum doppeltwirkendenKolben (15) eine beliebige äquivalente mechanische oder pneumatische Vorrichtung eingesetzt wird.130048/0554
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE19819833A1 (de) * | 1998-05-04 | 1999-11-18 | Battenfeld Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Kunststoffmaterial |
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1981
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| DE19819833A1 (de) * | 1998-05-04 | 1999-11-18 | Battenfeld Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Kunststoffmaterial |
| DE19819833C2 (de) * | 1998-05-04 | 2002-01-17 | Battenfeld Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Kunststoffmaterial |
| US6403010B1 (en) | 1998-05-04 | 2002-06-11 | Battenfeld Gmbh | Method for injecting plastic material |
Also Published As
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|---|---|
| ES499258A0 (es) | 1982-06-01 |
| IT1154159B (it) | 1987-01-21 |
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