DE4401026C2

DE4401026C2 - Device for plasticizing plastics

Info

Publication number: DE4401026C2
Application number: DE19944401026
Authority: DE
Inventors: Franziska Seidel; Dieter Dr Caspar; Dietmar Brunner; Guenther Klemm
Original assignee: CKT KUNSTSTOFFVERARBEITUNGSTEC
Current assignee: CKT KUNSTSTOFFVERARBEITUNGSTEC
Priority date: 1994-01-15
Filing date: 1994-01-15
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2014-01-16
Also published as: DE4401026A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Plastifizierung von sortenreinen oder gemischten Kunststoffen sämtlicher Aufbereitungsformen in Plastifiziereinrichtungen von Spritzgießmaschinen, die einen Plastifizierzylinder mit einer rotierenden Plastifizierschnecke und einen in der Plastifizierschnecke axial verschiebbar angeordneten Spritzkolben aufweisen, wobei in der Plastifizierschnecke ein Sammelraum für die Kunststoffschmelze ausgestaltet ist.The invention relates to a device for plasticizing unmixed or mixed plastics all processing forms in plasticizing systems of injection molding machines, which has a plasticizing cylinder with a rotating plasticizing screw and one arranged axially displaceably in the plasticizing screw Have injection pistons, being in the plasticizing screw Collection space for the plastic melt is designed.

Beim Spritzgießverfahren werden zur Aufbereitung der Kunststoffschmelze für den Einspritzvorgang gegenwärtig überwiegend Schneckenkolben verwendet. Mit dem Schneckenkolben werden hierbei mehrere Verfahrensschritte durchgeführt: Kunststoff-Einziehen, -Plastifizieren, -Dosieren und -Einspritzen in die Form. Die Schneckenkolben sind für das Dosieren und für das Einspritzen axial verschiebbar angeordnet und werden zum Erreichen wirtschaftlicher Plastifiziermengen mit hohen Drehzahlen betrieben. Für das Einspritzen ist ein hoher Druck notwendig, der vorzugsweise über hydraulische Multiplikatoren erreichbar ist und zwangsläufig kleine Schneckendurchmesser bedingt, die aufgrund der großen Plastifiziermengen ein ungünstiges Aufschmelzverhalten ergeben. Diese Verfahrensweise führt zu systembedingten thermischen und stofflichen Inhomogenitäten in der Kunststoffschmelze. Für eine effektivere Durchführung des Plastifiziervorganges ist eine feststehende Schnecke mit kleiner Schneckendrehzahl wesentlich günstiger.In the injection molding process, the plastic melt is processed for the injection process currently mainly uses screw pistons. With Several process steps are carried out on the screw piston: Plastic pulling in, plasticizing, dosing and injecting into the Shape. The screw pistons are for dosing and for injection axially displaceable and become more economical to achieve Plasticizing quantities operated at high speeds. For the injection is a high pressure is necessary, preferably via hydraulic multipliers is achievable and inevitably requires small screw diameters, which, due to the large amounts of plasticizing, has an unfavorable melting behavior surrender. This procedure leads to system-related thermal and material inhomogeneities in the plastic melt. For a more effective Carrying out the plasticizing process is a fixed screw with low screw speed much cheaper.

Bekannt ist gemäß DE-PS 693 035 eine Plastifiziereinheit, bei der eine axial feststehende Förderschnecke und ein Preßstempel im Vorratsraum koaxial nacheinander angeordnet sind. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß in der Förderschnecke nur unvollständig aufgeschmolzen wird und die Dosierung über die Förderschnecke erfolgt. Somit ergeben sich die bekannten Nachteile der Kolbenplastifizierung.According to DE-PS 693 035, a plasticizing unit is known in which an axial fixed screw conveyor and a press ram in the storage room coaxial are arranged one after the other. The disadvantage of this solution is that in the Screw conveyor is only partially melted and the dosage via the screw conveyor. This results in the known disadvantages the piston plastification.

Beim sog. JETFLO-Hohlschneckenprinzip der Firma Reed-Prentice (siehe Mink, "Grundzüge der Spritzgießtechnik", Zechner & Hüthig Verlag GmbH, Speyer-Wien-Zürich, 1966, Seiten 176-178) ist durch die Verlagerung des Sammelraumes in den Schneckenraum eine Trennung von Plastifizierung und Dosierung möglich. Eine ähnliche Konstruktion einer Kombination von Schneckenzylinder mit Spritzkolben ist aus der Zeitschrift "Der Plastverarbeiter" (Heft 11/1961, Seite 501-503) bekannt. Allerdings ist bei diesen Lösungsvorschlägen eine intermittierende Plastifizierung erforderlich, so daß die bekannten Nachteile der Schneckenplastifizierung auftreten.With the so-called JETFLO hollow screw principle from Reed-Prentice (see Mink, "Basic principles of injection molding technology", Zechner & Hüthig Verlag GmbH, Speyer-Vienna-Zurich, 1966, pages 176-178) is due to the relocation of the collecting room in the Separation of plasticizing and dosing possible. A Similar construction of a combination of screw cylinder with injection piston is from the magazine "Der Plastverarbeiter" (issue 11/1961, page 501-503). However, with these solutions, there is an intermittent one Plasticization required, so that the known disadvantages snail plastification occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Plastifizierung von Kunststoffen zu schaffen, welche eine kontinuierliche Plastifizierung ermöglicht, wodurch eine Verarbeitung sowohl sortenreiner als auch gemischter Kunststoffe sämtlicher Aufbereitungsformen in Plastifiziereinrichtungen von Spritzgießmaschinen ohne systembedingte thermische und stoffliche Inhomogenitäten möglich ist.The object of the invention is to provide a device for plasticizing To create plastics that enable continuous plasticization, causing a processing both pure and mixed plastics of all processing forms in plasticizing systems of injection molding machines without system-related thermal and material inhomogeneities is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung gewährleistet eine qualitativ hochwertige Verarbeitung von sortenreinen oder gemischten Kunststoffen sämtlicher Aufbereitungsformen. Besonders vorteilhaft können Plastifizierschnecken mit größerem Durchmesser eingesetzt werden, die ein schonendes Aufschmelzen bei kleinen Schneckendrehzahlen sowie ein verbessertes Einzugsverhalten von schwer rieselfähigen Kunststoffen ergeben.This object is achieved by the features of the claim 1 solved. The invention ensures high quality processing of single or mixed Plastics of all processing forms. Particularly advantageous plasticizing screws with a larger diameter can be used, which gently melts at low screw speeds as well as improved feeding behavior of plastics which are difficult to pour.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Patentansprüchen 2 und 3 vorgeschlagen. Durch diese Merkmale wird die Erfindung auch für das Extrusions- und Intrusionsverfahren einsetzbar (Anspruch 2) bzw. wird eine Erhöhung des Spritzvolumens erreicht (Anspruch 3).Advantageous embodiments of the invention are set out in the patent claims 2 and 3 proposed. These features also make the invention suitable for the extrusion and intrusion process can be used (claim 2) an increase in the spray volume achieved (claim 3).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Ein Einfüllschacht 1 ist an einem beheizten Plastifizierzylinder 2 ausgestaltet. Im Plastifizierzylinder 2 ist eine Plastifizierschnecke 3 angeordnet. Diese Plastifizierschnecke 3 kann Rotations- und Translationsbewegungen ausführen. Die Plastifizierschnecke 3 weist mehrere Schmelzekanäle 4 auf. In der Plastifizierschnecke 3 sind zwei Sammelräume 5; 6 für die Kunststoffschmelze ausgestaltet. In einer Bohrung innerhalb der Plastifizierschnecke 3 ist ein Spritzkolben 10 axial verschiebbar geführt. Dieser Spritzkolben 10 besteht aus einer Kolbenstange 7 und einem Kopf 7. Am Kopf des Spritzkolbens 10 ist eine Rückstromsperre 8 vorgesehen, die als Begrenzung der Sammelräume 5; 6 wirkt. In Abhängigkeit der jeweiligen Stellung des Spritzkolbens 10 sind die Volumina der Sammelräume 5; 6 veränderbar. Die Sammelräume 5; 6 sind über die Schmelzkanäle 4 mit einem Plastifizierraum 9 verbunden.A feed chute 1 is configured on a heated plasticizing cylinder 2 . A plasticizing screw 3 is arranged in the plasticizing cylinder 2 . This plasticizing screw 3 can perform rotational and translational movements. The plasticizing screw 3 has a plurality of melt channels 4 . In the plasticizing screw 3 there are two collecting spaces 5; 6 designed for the plastic melt. A injection piston 10 is guided axially displaceably in a bore within the plasticizing screw 3 . This injection piston 10 consists of a piston rod 7 and a head 7 . At the top of the plunger 10 , a non-return valve 8 is provided, which serves as a delimitation of the collecting spaces 5; 6 acts. Depending on the respective position of the injection plunger 10 , the volumes of the collecting spaces 5; 6 changeable. The collecting rooms 5; 6 are connected to a plasticizing chamber 9 via the melting channels 4 .

Der Kunststoff gelangt über den Einfüllschacht 1 in den Plastifizierzylinder 2, wird nachfolgend durch die rotierende Plastifizierschnecke 3 gefördert und im Plastifizierraum 9 aufgeschmolzen. Über die Schmelzekanäle 4 gelangt die Kunststoffschmelze je nach Stellung des Spritzkolbens 10 in den ersten Sammelraum 5 und/oder in den zweiten Sammelraum 6. Nach Füllung der Sammelräume 5 und 6 wird der Spritzkolben 10 in Richtung Einfüllschacht 1 axial verschoben. Während dieser Bewegung wird bereits Schmelze aus dem Sammelraum 5 über die Rückstromsperre 8 in den Sammelraum 6 gedrückt, so daß eine teilweise drucklose Füllung des Werkzeuges möglich ist. Der eigentliche Einspritzvorgang erfolgt jedoch in an sich bekannter Weise durch die Vorwärtsbewegung des Spritzkolbens 10. Während des Einspritzens wird die Rotation der Plastifizierschnecke 3 nicht unterbrochen. Die jetzt geförderte Kunststoffschmelze sammelt sich je nach Bewegungsrichtung des Spritzkolbens 10 in den Sammelräumen 5 oder 6. The plastic reaches the plasticizing cylinder 2 via the feed chute 1 , is subsequently conveyed through the rotating plasticizing screw 3 and melted in the plasticizing space 9 . Over the melt channels 4, the plastic melt passes depending on the position of the injection piston 10 in the first collecting space 5 and / or in the second plenum. 6 After the collecting spaces 5 and 6 have been filled, the injection plunger 10 is axially displaced in the direction of the filling shaft 1 . During this movement, melt is already pressed out of the collecting space 5 via the non-return valve 8 into the collecting space 6 , so that a partially pressureless filling of the tool is possible. However, the actual injection process takes place in a manner known per se by the forward movement of the injection piston 10 . The rotation of the plasticizing screw 3 is not interrupted during the injection. The plastic melt that is now being conveyed collects in the collecting spaces 5 or 6 , depending on the direction of movement of the injection plunger 10 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Einfüllschacht
2 Plastifizierzylinder
3 Plastifizierschnecke
4 Schmelzekanäle
5 erster Sammelraum
6 zweiter Sammelraum
7 Kolbenstange
8 Rückstromstromsperre
9 Plastifizierraum
10 Spritzkolben 1 feed chute
2 plasticizing cylinders
3 plasticizing screw
4 melt channels
5 first collecting room
6 second collecting room
7 piston rod
8 reverse flow lock
9 plasticizing room
10 plungers

Claims

1.Device for plasticizing pure or mixed plastics of all preparation forms in plasticizing devices of injection molding machines, consisting of a plasticizing cylinder ( 2 ) with a rotating plasticizing screw ( 3 ) and an injection piston ( 10 ) axially displaceable in the plasticizing screw, wherein in the plasticizing screw ( 3 ) a collecting space for the plastic melt is designed, which is divided into two separate collecting spaces ( 5; 6 ) by the spray piston ( 10 ) provided with a non-return valve ( 8 ), the volume of the collecting spaces ( 5; 6 ) depending on the position of the injection plunger ( 10 ) can be changed and the collecting spaces ( 5; 6 ) are connected to the plasticizing space ( 9 ) via melt channels ( 4 ) configured in the plasticizing screw.

2. Device for plasticizing plastics according to claim 1, characterized in that the injection plunger ( 10 ) is designed as a screw plunger and can also be rotated radially in addition to the axial movement.

3. Device for plasticizing plastics according to claim 1, characterized in that the plasticizing screw ( 3 ) in addition to the rotational movement is also axially displaceable.