DE4236753A1 - Einspritzaggregat für Spritzgießmaschinen - Google Patents
Einspritzaggregat für SpritzgießmaschinenInfo
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
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Description
Die Erfindung betrifft ein Einspritzaggregat für Spritzgießmaschinen gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Mit einem derartigen Aggregat sollen sowohl gefüllte und ungefüllte Kunst
stoffe, als auch hochgefüllte Binder für die Pulvermetall- und Keramikverarbei
tung und Schlickermassen blasenfrei nach dem sogenannten "first in - first out-
Prinzip" verarbeitet werden. Dabei wird das Material ohne eine Fließrichtungs
umkehr durch die Kolben-Zylinder-Einheit gefördert.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der Patentanmeldung P
42 07 286.7 beschrieben. Das zu spritzende flüssige oder plastifizierte Material
wird hier in einen um 45° zur Einspritzachse bzw. zur Förderschneckenachse
geneigten Zylinder transportiert. Eine Rückströmsperre an der Einmündung in
den Zylinder verhindert, daß Material beim Schuß wieder zurück in den
Schneckenzylinder gelangt. Das in den Zylinder eingebrachte Material wird mit
Hilfe eines Kolbens durch die Einspritzdüse in den Formhohlraum eingespritzt.
Die Umlenkung des von der Schnecke angeförderten Materials in den Zylinder
erfolgt in einer strömungstechnisch günstigen Herzkurze. Obwohl mit dieser
Vorrichtung bereits gute Ergebnisse bei Schußgewichten bis 0,2 g erzielt wer
den können, haften dieser Vorrichtung einige Nachteile an.
So bedeutet die Rückströmsperre insbesondere bei der Verarbeitung von nied
rigviskosen Materialien eine Schwachstelle, da die durch die Einspritzbewe
gung ausgelöste Schließbewegung der Rückströmsperre nur eine ungenü
gende Dichtwirkung.
Weiterhin weist die vorbekannte Vorrichtung ungünstige Strömungsquer
schnitte auf. Da der Spritzkolben über Herzkurvenschnitt umströmt wird, findet
eine unnötige Scherung des Materials durch den Kolben beim Einspritzen statt.
Außerdem ist die Fertigung dieser Vorrichtung aufwendig und kompliziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzaggregat der ein
gangs genannten Art so auszugestalten, daß von der Materialzuführung über
den Zylinder bis zur Düse ein gleichmäßiger Materialfluß gewährleistet und die
Fertigung des Aggregats einfach ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1. Vor
teilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü
che.
Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Schlickerguß eingesetzt, be
steht sie gemäß Anspruch 8 lediglich aus der Zylinder-Kolben-Einheit mit Ab
sperrelement, wobei die Materialzuführung aus einem Trichter mit angeschlos
senem, flexiblem Schlauch besteht.
Beim Spritzvorgang wird nur der Zylinder als beschleunigte Masse bewegt. In
folge der geradlinigen Durchströmung aller Zylinderbereiche ist ein gleichmä
ßiger Materialfluß gewährleistet, und die Gefahr von Materialablagerungen, die
die Einspritzbewegung beeinflussen könnten, wird vermieden. Zudem ist we
gen der geringen Verarbeitungstemperaturen und Einspritzdrücke die Abdich
tung des Kolbens gegen den beweglichen Zylinder unproblematisch.
Bei der Thermoplastverarbeitung wird das erfindungsgemäße Aggregat in
Kombination mit einer Schneckenplastifiziereinheit verwendet. Gerade bei An
wendungsfällen, bei denen sehr hohe Dosiergenauigkeit verlangt wird, bietet
die erfindungsgemäße Lösung entscheidende Vorteile. Bei entsprechender
Gestaltung des Kolbenkanals läßt sich bei hohen Einspritzdrücken und langen
Dosierwegen eine wesentlich verbesserte Regelbarkeit des Einspritzvorganges
erreichen. Dosierungenauigkeiten durch das Schließverhalten, die bei Benut
zung der bekannten Rückströmsperre auftreten, lassen sich durch Verwendung
eines Kugelrückschlagventils, wie in Anspruch 5 vorgeschlagen, oder eines
von außen betätigbaren Drehbolzenverschlusses oder vergleichbarem Schließ
system, wie in Anspruch 6 vorgeschlagen, stark reduzieren.
Bei dieser Ausführungsform muß zwar neben dem Zylinder auch die
Schneckeneinheit beim Spritzvorgang bewegt werden. Es ist jedoch auch
denkbar, daß zwischen Schneckenzylinder und Zylindereinlauf eine Gleitzufüh
rung vorgesehen ist, so daß als beschleunigte Masse beim Einspritzen eben
falls nur der Zylinder bewegt werden muß, wie in Anspruch 9 vorgeschlagen.
In allen obengenannten Fällen wird der Zylinder mit Hilfe von Druckmittelzylin
dern bewegt. Es versteht sich jedoch von selbst, daß jedes andere geeignete
Antriebssystem verwendet werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher er
läutert.
Die Figur zeigt schematisiert ein Einspritzaggregat, welches allgemein mit dem
Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Es besteht aus einem Düsenelement 2, wel
ches einen integralen Bestandteil eines Kolbens 3 darstellt, welcher in einen
Zylinder 4 eintaucht. Die Düse 2 kann jedoch auch als zylinderförmiges Ein
satzteil ausgebildet sein, das in einer entsprechenden Aussparung in der Kol
benstirnfläche befestigt ist. Die Abdichtung zwischen Kolben 3 und
Zylinderinnenwand erfolgt durch nicht dargestellte Kolbenringe.
Im dem Kolben 3 gegenüberliegenden Zylinderboden 5 befindet sich eine Boh
rung 6, über die der Zylinderraum mit einer Materialzuführung 7 verbunden ist,
in diesem Fall mit einer Plastifizierschnecke 8, die in einem Schneckenzylinder
9 rotierbar angeordnet ist. Die durch die Bohrung 6 geschaffene Verbindung ist
durch ein Schließelement 10, in diesem Fall einen Drehbolzenverschluß, ver
schließbar (Darstellung in Durchlaßrichtung).
Die Düsenöffnung 11 weitet sich in ihrem Verlauf in Richtung Zylinder 4 im Be
reich 12 konisch auf, um dann bis kurz vor das Ende des Kolbens 3 eine zylin
drische Bohrung 13 zu bilden, die sich im Bereich 14 bis zur Kolbenstirnseite
15 trichterförmig aufweitet. Im Bereich der zylindrischen Bohrung 13 ist ein
weiterem Schließelement 16, hier wieder ein Drehbolzenverschluß, angeordnet.
Dieses Element ist in Schließstellung dargestellt.
Am Kolben 3 befindet sich in der Nähe des Düsenelements 2 ein Ringflansch
(oder Jochelement) 17, der einerseits als Angriffspunkt für die Kolbenstangen 18
mehrerer Druckmittelzylinder 19 dient, die parallel zur Kolben-Zylinder-Ein
heit angeordnet sind, und deren Zylinderköpfe 20 an der Außenwand des Zy
linders 4 befestigt sind.
Bei Druckbeaufschlagung ziehen die Druckmittelzylinder 19 den Zylinder 4
über den Kolben 3, bis der Zylinderboden 5 dicht vor der trompetenförmigen
Mündung der Kolbenbohrung 13 steht.
Andererseits dient der Ringflansch 17 als Stützelement weiterer Druckmittelzy
linder 21, deren Kolbenstangen 22 den Ringflansch 17 durchsetzen und an ei
ner Düsenplatte 23 angreifen, durch deren Öffnung 24 beim Spritzvorgang das
Düsenelement 2 in den nicht dargestellten Angußbereich der zu füllenden Form
durch die Druckmittelzylinder 21 gezogen und dort festgehalten wird.
Die Funktionsweise des Einspritzaggregats ist folgende:
Im Ausgangszustand ist das Schließelement 10 verschlossen, während das
Schließelement 16 geöffnet ist. Der Zylinder 4 ist bis in die Endstellung auf den
Kolben 3 aufgeschoben. Nun wird das Schließelement 16 geschlossen und das
Schließelement 10 geöffnet. Die Schnecke 8 fördert durch die Bohrung 6
Kunststoffmaterial in den Zylinder 4, wodurch bei fortlaufender Förderung der
Zylinder 4 zurückgeschoben wird. Ist der gewünschte Füllstand erreicht, wird
das Schließelement 10 wieder geschlossen. Die Kolben-Zylinder-Düseneinheit
wird mit Hilfe der Druckmittelzylinder 21 an die zu füllende Form herangefah
ren. Dann wird das Schließelement 16 geöffnet und der Zylinder 4 mit Hilfe der
Druckmittelzylinder 19 in Richtung Ringflansch 17 bewegt. Dabei wird die
Kunststoffmasse aus dem Zylinderraum ausgetrieben. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel macht die Schnecke 8 und der Schneckenzylinder 9 die
Bewegung des Zylinders 4 mit. Es ist jedoch ebenfalls möglich, zwischen
Schneckenzylinder 9 und dem Zylinder 4 eine Gleitzuführung anzuordnen, so
daß beim Schuß lediglich der Zylinder 4 bewegt werden muß.
Sollen Schlickermassen, also aufgeschwemmte Mineralstoffe verarbeitet wer
den, wird auf die Schneckeneinheit 7 verzichtet. Die Materialzuführung erfolgt
dann über einen Trichter mit angeschlossenem Schlauch, der in den Zylinder 4
mündet. Auch bei dieser Ausführungsform wird lediglich der Zylinder 4
bewegt.
Claims (9)
1. Einspritzaggregat für Spritzgießmaschinen zur Herstellung von Kunststoff
gegenständen mit einem Düsenelement, einer Materialzuführung, einer
zwischen Düsenelement und Materialzuführung angeordneten Zylinder-
Kolben-Einheit, einem zwischen dem Zylinder und der Materialzuführung
angeordneten Schließelement und einer Vorrichtung zum Anpressen des
Düsenelements an den Rand der Angußöffnung einer Spritzgießform,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Düsenelement (2) und der im Zylinder (4) geführte Kolben (3) eine
Baueinheit bilden, wobei der Düsenkanal (11) mit einer axialen Bohrung
(13) im Kolben (4) fluchtet, die bis zum Zylinderinnenraum fortgesetzt ist,
und daß der Zylinder (4) bei stillstehendem Kolben (3) in Kolbenlängsach
senrichtung verschiebbar ist.
2. Einspritzaggregat nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Düsenkanal (13) im Kolben (3) in Richtung auf den Zylinderinnen
raum trichterförmig aufgeweitet ist.
3. Einspritzaggregat nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (4) mittels Druckmittelzylinder (19) verschiebbar ist.
4. Einspritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bohrung (13) im Bereich des Übergangs zwischen dieser Boh
rung (13) und dem Düsenkanal (11) ein weiteres Schließelement (16) ange
ordnet ist.
5. Einspritzaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließelemente (10, 16) Kugelrückschlagventile sind.
6. Einspritzaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließelemente (10, 16) von außen betätigbar, also z. B.:
Drehbolzenverschlüsse sind.
7. Einspritzaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprü
che 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialzuführung eine Plastifizierschnecke (8) ist.
8. Einspritzaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprü
che 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialzuführung aus einem Trichter und einem flexiblen Schlauch
besteht, der den Trichter und den Zylinder (4) miteinander verbindet.
9. Einspritzaggregat nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Zylinder (4) und dem Schneckenzylinder (9) eine Gleit
zuführung für das zu spritzende Material vorgesehen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FERROMATIK MILACRON MASCHINENBAU GMBH, 79364 MALTE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |