DE595960C - Elektrische Heizung fuer Massezylinder von Spritzmaschinen fuer plastische Massen - Google Patents

Description

• Elektrische Heizung für Massezylinder von Spritzmaschinen für plastische Massen Bei den Spritzmaschinen für plastische Massen wird bekanntlich das zu verspritzende Material mittels Kolben durch einen Heizraum gedrückt, der in der Spritzdüse endigt. Bei dem Durchgang durch den Heizraum muß dem zu verspritzenden Material so viel Wärme zugeführt werden, da.ß es beim Austritt aus der Düse die für den Spritzvorgang erforderlichen plastischen Eigenschaften angenommen hat. Die Zuführung dieser für die Verflüssigung erforderlichen Wärmemenge erfolgt im allgemeinen durch. einen den Materialzylinder umschließenden elektrischen Heizkörper direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung eines ölmantels, der eine leichtere Temperaturkontrolle mittels Thermometer ermöglicht.
• Die außerordentlich schlechte Wärmeleitfähigkeit der plastischen Massen macht nun eine erhebliche Übertemperatur der Heizzylinderwandung gegenüber der darin befindlichen plastischen Masse erforderlich, die um so höher sein muß, je mehr Material pro Zeiteinheit durch den Heizzylinder hindurchgedrückt wird.
• Es ist durch Versuche festgestellt worden, daß bei einem bestimmten Materialdurchgang durch den Heizraum pro Minute die Temperatur des den Heizzylinder umgebenden Ölmantels etwa 70° C höher sein mußte als die Temperatur des aus der Düse herausgedrückten Materials. Nur bei diesem Wärmegefälle war es möglich, dem zu verspritzenden Material während des Durchganges durch den Heizzylinder die zum Verspritzen erforderliche Wärmemenge zuzuführen. Alle plastischen Massen sind nun, aber außerordentlich empfindlich gegen Übertemperatur. Bei einer Übertemperatur von etwa 25' C über der normalen Spritztemperatur tritt beispielsweise bei Acetylcellulosemassen starke Gasbildung innerhalb des Heizzylinders auf, die das Material für die Weiterverarbeitung ungeeignet macht.
• Eine elektrische Temperaturregulierung, die die Außentemperatur des Heizzylinders konstant hält, muß also in dem Augenblick zur Überheizung des im Heizzylinder befindlichen 'Materials führen, wo die pro Zeiteinheit durch den Zylinder durchgehende Materialmenge kleiner wird oder ganz zum Stillstand kommt, wie dies beim Anhalten einer Spritzmaschine für plastische Massen der Fall ist. Eingehende Versuche haben diese Folgerung bestätigt.
• Gemäß dem Erfindungsgedanken erfolgt nun die Wärmezufuhr zum Materialzylinder derart unterteilt, daß eine regulierbare Heizung lediglich die Strahlungsverluste deckt, also bei stillstehender Maschine und stagnierendem Material innerhalb des Heizzylinders die plastische Masse gerade auf der zum Verspritzen geeigneten Temperatur hält. Eine zweite regelbare Heizung arbeitet in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit durch den Materialzylinder durchgehenden Materialmenge, führt also der in einer Minute durch den Heizzylinder hindurchgehenden Materialmenge gerade so viel Wärme zu, als zu ihrer Temperaturerhöhung auf die Spritztemperatur erforderlich ist. Es ist einleuchtend, daß bei einer derartigen Regelung der Wärmezufuhr niemals ein Überheizen der plastischen Masse eintreten kann, denn beim Stillstand der Maschine, also- bei stagnierendem Material, ist die in Abhängigkeit von dem Materialdurchgang arbeitende Heizung gleich Null. Eine Ausführungsforen des Erfindungsgedankens veranschaulicht die Zeichnung Fig. i.
• Die Abhängigkeit der Regelung vom Materialdurchgang durch den Heizzylinder einer Spritzmaschine wird hierbei von der Vorwärtsbewegung des Materialkolbens abgeleitet. Da beim Spritzen gleicher Teile die Zeit, in der der Kolben unter Druck in der vorderen Stellung stehen muß, um das in der Form bei der Abkühlung schwindende Material zu ergänzen, stets gleich ist, muß die in dieser Zeit zugeführte Wärmemenge gleich der Wärmemenge sein, die zur Erhöhung der Temperatur auf die Spritztemperatur derjenigen Materialmenge erforderlich ist, die durch die Düse in die Form hineingedrückt wird. Andererseits muß in der rückwärtigen Stellung des Kolbens die Wärmezufuhr zum Heizzylinder so weit verkleinert werden, daß sie gerade die Strahlungsverluste des Heizzylinders bei der Spritztemperatur des Materials deckt, damit das Material nicht überheizt werden kann.
• Bei der Anordnung gemäß der Zeichnung Fig. i wird diese Regelung folgendermaßen erreicht: In der rückwärtigen Stellung des. Kolbens wird der Kontakt a unterbrochen. Der Heizstrom fließt jetzt über den Schieber b eines Regelwiderstandes c, über den Heizkörper d des Materialzylinders einer Spritzmaschine für plastische Massen. Der Schieber b des Regelwiderstandes c wird so einreguliert, daß die Strahlungsverluste des Heizzylinders bei der Spritztemperatur des Materials gerade gedeckt sind, so daß die Temperatur der plastischen Masse nicht höher steigen kann. Beim Spritzvorgang wird der Kolben e in Pfeilrichtung vorwärts bewegt, wobei . der Kontakt a durch Federwirkung geschlossen wird. Solange der Kolben e in der- vorderen Stellung steht, fließt der Heizstrom jetzt über Kontakt a, über Schieber f des Regelwiderstandes b, der auf einen so großen Heizstrom eingeregelt ist, daß die während der vorderen Stellung des Kolbens e durch den Heizkörper d abgegebene Wärmemenge gerade der Wärmemenge entspricht, die zur Erhöhung der Temperatur auf die Spritztemperatur der verspritzten Menge plastischer Masse erforderlich ist.
• Einen wesentlichen Vorteil bietet die beschriebene elektrische Heizregelung bei Verbindung des Außen- und Innenheizkörpers, wie sie in Zeichnung Fig. 2 dargestellt ist.
• Der Außenheizkörper a liegt über dem Regelwiderstand b am Netz. Der Strom wird durch den Regelwiderstand b so eingeregelt, daß das in der Maschine befindliche Material, wie bereits oben geschildert, gerade auf Spritztemperatur gehalten wird. Der im Innern des Materialzylinders angeordnete Heizkörper c, der zwecks schneller Wärmeabgabe an die plastische Masse möglichst mit geringer Wärmekapazität ausgebildet sein kann, wird über den in seiner Funktion bereits oben geschilderten Kontakt a und den Regelwiderstand e gespeist, der entsprechend der durch den Materialzylinder durchgehenden Materialmenge eingeregelt wird. Die Innenheizung, die sonst beim Stillstand der Maschine und beim Stagnieren des Materials infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit der plastischen Masse, die den Heizkörper vollständig umschließt und deshalb unweigerlich zur Überhitzung führen muß, wird durch die beschriebene Art der Regelung zu einem wertvollen Hilfsmittel einer gleichmäßigen Temperaturzuführung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Heizung für Massezylinder von Spritzmaschinen für plastische Massen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr über einen Heizkörper erfolgt, der über einen Regelwiderstand mit zwei Abgriffen oder zwei einzelne Regelwiderstände gespeist wird, von denen der dem größeren Widerstande entsprechende Abgriff oder Regelwiderstand ständig in dem Stromkreis des Heizkörpers eingeschaltet bleibt, während der niedrigere Widerstand in Abhängigkeit von der Durchgangsleistung des Materials durch den Kolben des Massezylinders von Zeit zu Zeit eingeschaltet wird und dadurch dem Zylinder eine der Durchgangsleistung entsprechendeWärmemenge zugeführt wird.
2. 2. Elektrische Heizung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß für die dauernde Heizung und für die der Durchgangsleistung des Massezylinders entsprechende Heizung je ein besonderer Heizkörper angeordnet ist, die beide entweder außerhalb oder innerhalb des Zylinders oder einer ,außerhalb und !einer innerhalb des Zylinders angeordnet sind.