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Spritzmaschine für plastische Massen Bei den bisher bekannten Spritzmaschinen
für plastische «fassen wird die pulverförmige oder körnige Masse in einen Zylinder
eingebracht, der vorn in der eigentlichen Spritzdüse endigt. Der Zylinder ist beheizt,
so daß (las eingebrachte Gut bei seinem Durchgang durch diesen Heizzylinder allmählich
auf Spritztemperatur kommt. Das hintere Ende des Heizzylinders ist durch einen Kolben
verschlossen, der beim eigentlichen Spritzvorgang die kurz vorher in den Zylinder
eingefallene kalte Masse vor sich her schiebt, wobei sich der Druck bis ,zur Düse
über das allmählich wärmer werdende Gut fortpflanzt und bewirkt, daß die Form durch
die Düse finit der zähflüssigen Masse ausgefüllt wird.
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Versuche haben gezeigt, daß nach dem bisherigen Verfahren die Weiterleitung
des Druckes innerhalb des allmählich nach der Düse zu flüssiger werdenden Stoffes
nur dann möglich ist, wenn zwischen zwei Spritzungen .eine gewisse Pause eingeschaltet
wird, während der das zuletzt in den Heizzylinder eingebrachte «:alte Gut, das beim
letzten Kolbenhub zu einem festen Pfropfen verclichtet war, sich wenigstens am äußeren
Umfange an den Wandungen erweicht hat: Um ununterbrochen arbeiten zu können, muß:
der Erwärmungsweg für die Masse innerhalb des Heizzylinders verhältnismäßig lang
gehalten werden, da bei der schlechten Wärmeleitfähigkeit der zu verspritzenden
Massen bei zu schneller Wärmezuführung überhitzungserscheinungen auftreten würden.
Diese verhältnismäßig große Länge des Heizzylinders hat aber zur Folge, daß bei
dem Gegendruck, der durch die Stauung des Stoffes an der Verengung durch die Düse
eintritt, eine sehr hohe Reibung des noch nicht verflüssigten Stoffes an den Wandungen
des Heizzylinders erfolgt. Diese Reibung ist, wie durch Versuche festgestellt wurde,
in erster Linie die Ursache dafür, daß so überaus hohe Drucke zum Füllen der Form
erforderlich sind, die etwa zooo kg pro Quadratzentimeter Kolbenfläche betragen:
Drückt man jedoch mit dem Kolben nicht auf kalte Masse; die das allmählich zur Düsenspitze
hin wärmer werdende: Gut vor sich her schieben muß, sondern auf die auf Spritztemperatur
gebrachte zähflüssige Masse, so fallen die hohen Reibungswiderstände des unter dein
hohen Druck: zu- einem festen Pfropfen ?usammengepreßten kalten Stoffes an den Wandungen
des Heizzylinders fort, und die dann noch verbleibenden Strömungswiderstände beim
Durchlaufen der Düse und Einströmen in die Form betragen nur noch einen verschwindenden
Bruchteil -der nach dem bisherigen Verfahren auftretenden Widerstände.
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Diese Erkenntnisse führten zur Ausbildung einer Spritzmaschine; bei
der die oben geschilderten Nachteile fortfallen.
Bei dieser Spritzmaschine
sind erfindungsgeinä ß in dein Heizraum oder Hcizzvliiider zwei gegenläufig arbeitende
Kolben vorgesehen. Von diesen hat der eine die Aufgabe, die durch die Wärme plastisch
gewordene Masse bei seinem Druckhub- durch die Düse auszuspritzen, während dem andern
Kolben die Aufgabe zufällt, während des eigentlichen Arbeitshubes des erstgenannten
Kolbens den eigentlichen Heizraum mit neuem zu erwärmendem Stoff zu beschicken,
indem er die Öffnung zum Einfülltrichter freigibt. Während dieses Arbeitsvorganges
übt der erstgenannte Kolben den Druckhub, der zweitgenannte Kolben einen Saughub
aus. Danach kehrt sich der Vorgang um, indem der erstgenannte Kolben auf seinem
Rückgang einen Saughub und der zweitgenannte Kolben einen Druckhub ausführt. Der
erstgenannte Kolben schafft auf seinem Rückgang durch Vergrößerung des Heizraumvolumens
eine Druckverminderung. 'Der zweitgenannte Kolben schiebt die aus dem Fülltrichter
eingeführte neue Masse in den Heizraum hinein und füllt dabei während seines Druckhubes
den Heizrauen wieder an. Nennenswerte Reibungskräfte treten bei diesem Kolbenspiel
nicht auf.
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Es ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Spritzen plastischer Massen
bekannt, bei der zwei Kolben Verwendung finden. Die Wirkungsweise der bekannten
Vorrichtung ist jedoch von der der Vorrichtung gemäß der Erfindung völlig verschieden.
Insbesondere sind die Kolben bei dieser Spritzmaschine nicht gegenläufig, sondern
der eine Kolben preßt die zu erwärmende und*dadurch in dem plastischen Zustand überzuführende
Masse aus dem Heizzylinder durch enge Kanäle in einen kleineren Zylinder hinüber,
in welchem der eigentliche Druckkolben sich befindet; der die plastische Masse durch
die Ausspritzdiise in die Form hineindrückt. - -In der Zeichnung ist eine beispielsweise
Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Einen wesentlichen Bestandteil der Erfindung
bilden die gegenläufigen Kolben a und b, die gleichachsig angeordnet sind, aber
auchnebeneinanderliegen können. Der Kolben ä dient lediglich zum Vorscliieben der
in seiner rückwärtigen Stellung aus dem Trichter c einfallenden Masse durch den
Vorwärmeraum d in den eigentlichen Spritzzylinder e, während der Kolben
b die in den Zylinder e
eingeströmte zähflüssige Masse durch die Düse
in die Form drückt. Durch diese Unterteilung des Heizzylinders in einen Vorwärmezylinder
und einen Arbeitszylinder, in dem der Förderkolben nur auf zähflüssiges Gut drückt,
wird erreicht, daß zum Vorschieben des kalten Stoffes im Vorwärmezylinder d nur
eine geringe. Kraft erforderlich ist, da ja :?ach dem .Zur@iclezichen des Kolbens
b ein nennenswerter Strömungswi.dcrstand für die Masse im --\iorwärmczylinder d
nicht vorbanden ist.
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Selbst bei verliiiltnisinäßig-langer Ausführung des Vorwärmezylinders
d zum.Lrreiclien einer zeitlich längeren Wärrieeinwirkung auf die zu erweichende
Masse bei großer Durchgangsleistung -wird der Kolben a sich leicht verschieben lassen,
da Strömungsverengungen vermieden -sind und --der Raum, in den die Mässe durch den-
-Kolben a - hineinriedrückt werden soll, nach dem Zurückziehen des Kolbens b ein
Vakuum enthält, (las sich leicht auffüllen läßt, Die in der Zeichnung dargestellte
Ausfülirungsform, bei der der Kolben a den Kolben b gleichachsig- umschließt, bildet
weiterhin insofern wesentliche Vorteile,.-als erstens die Schwierigkeit der Abdichtung
des ein flüssigen -Stoff arbeitenden Kolbens dadurch vermieden ist, daß bei genügend
langer Ausbildung des Vorwärmeräumes cl, der ja -ganz mit der plastischen
Masse ausgefüllt ist, ein Austreten von flüssigem- Gut durch den etwa vorhandenen
Spalt des Kolbens b im Zylin-der e in keiner Weise sich irgendwie schädlich
auswirken kann, da ja die ausgetretene Masse beim nächsten Hub des Kolbens a wieder
in den Zylinder e hineingedrückt wird.
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Ferner ist durch diese Anordnung ein erwünschtes'Värmegefälle für
den langen -Kolben b vorhanden, da er die von seinem vorderen Teil nach rückwärts
abströmende Wärine zum größten Teil an das kalte, aus dem Trichter c einfällende
Gut abgeben kann, so daß er an der Stelle, wo er- in den Druckluft oder Öldruckzylinder
übegeht, stets kalt bleibt.
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Der dargestellte Antrieb durch Druckluft oder Druckflüssigkeit erffllt
in äußerst zweckmäßiger Weise die Bedingungen, die für die gegenläufige Bewegung
der Kolben gestellt werden- müssen. -Inder gezeichneten Stellung ist durch Einlassen
fron Druckluft oder Flüssigkeit bei f der Arbeitskolben b zurückgezogen,
während der Förderkolben a. die- aus dem Vorratstrichter in den-freien Raum eingefallene
Mässe-vor sich her geschoben hat und dadurch das weiter vorn im Vorwärineuvlinder
d befin.dlicbe bereits durchgewärmte Gut in den Arbeitszylinder e. eingeschoben
hat. -Wird bei f der Druckluft oder Druckflüssigkeit der Weg freigegeben und bei
g Druckluft oder Druckflüssigkeit eingelassen; -so erfolgt der eigentliche Arbeitshub
des Kolbens b, bei denn die im Zylinder e befindliche flüssige hasse durch die Düse
herausgedrückt wird, w iilirend a gleichzeitig der Kolben a in seine Endstellüng-zurückgeht
und den Einfall von
hasse aus dem Trichter c freigibt. Das wechselseitige
Ein- und Abblasen von Druckluft oder Druckflüssigkeit erfolgt durch entsprechend
angetriebene Ventile oder auf andere Art und Weise.