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Spritzgußmaschine für eine wärmeformbare Masse Bei Spritzgußmaschinen,
in denen eine wärmeformbare Masse erhitzt und im bildsamen Zustand in Formen eingespirtzt
wird, muß die ganze einzuspritzende Masse möglichst durch und durch auf die gleiche
Temperatur erwärmt werden, damit sie gleichmäßig ist.
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Denn die Bildsamkeit der Masse ändert sich sehr stark mit der Temperatur.
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Um dieses Ziel zu erreichen, hat man vorgeschlagen, die wärmeformhare
Masse vor dem Eintritt in die Spritzdüse um einen hohlzylinderförmigen Heizkörper
herum- und auch durch diesen hindurchströmen zu lassen. Auf diese Weise wird erreicht,
daß der um den Heizkörper herumfließende Massestrang verhältnismäßig dünn ist und
die Wärme daher schnell durch ihn hindurchwandert. Entsprechendes gilt für den durch
den Zylinder hindurchfließenden Massestrang.
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Infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit der wärmeformbaren Kunststoffe
läßt die Homogenität der auf diese Weise erhitzten Masse jedoch immer noch zu wünschen
übrig.
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Der Massestrang durchströmt nämlich den Heizraum in verhältnismäßig
kurzer Zeit, und in dieser Zeit nimmt er keine so gleichmäßige Temperatur an, wie
es zugunsten gleichför miger Beschaffenheit erwünscht ist.
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Erfindungsgemäß ist nun der Heizkörper von schraubenförmigen Rippen
umgeben, welche den Massestrang in einzelne schraubenförmig verlaufende Stränge
aufteilen. Hierdurch wird eine noch größere Gleichmäßigkeit erreicht. Denn jedes
einzelne Masseteilchen muß im Bereich des Heizkörpers einen schraubenförmigen Weg
zurücklegen, also einen längeren Weg als ies beim Strömen in Achsrichtung der Fall
wäre. Die einzelnen Masseteilchen bleiben daher längere Zeit im Bereich des Heizkörpers,
so daß die Wärme besser durch die Masseschicht hindurchwandern und diese gleichförmig
erhitzen kann.
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Bei Anordnung mehrerer Düsen ist zweckmäßig jeder Düse eine an sich
bekannte Mischkammer vorgeschaltet, in welcher der schichtförmige Massestrang schneckenförmig@
zusammengedreht wird. Infolgedessen kommen Teilchen, die unmittelbar mit dem Heizkörper
in Berührung getreten und durch diesen höher erhitzt waren, auf diejenigen Teilchen
zu liegen. die bisher im Massestrang ihren Platz auf der dem Heizkörper abgewandten
Seite eingenommen hatten. Selbst wenn innerhalb des Massestranges beim Austritt
aus dem Bereich des Heizzvlinders noch keine Gleichmäßigkeit erreicht sein sollte,
dann wird sie durch dieses schneckenförmige Zusammendrehen des Stranges erhalten.
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Die Anordnung kann so getroffen werden, daß die die einzelnen Mischkammern
trennenden Wände Fortsetzungen der schraub enförmigen Rippen des Heizkörper bilden.
Dann treten die Massestränge, ohne auf Widerstand zu treffen, in die Mischkammern
ein, so daß der Mischvorgang den erforderlichen Spritzdruck nicht unnötig erhöht.
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Zur Erreichung eines niedrigen Spritzdruckes trägt es auch bei. daß
die die einen zelnen Mischkammern trennenden Winde in bis zur Achse des Heizkörpers
reichende Schneiden auslaufen, die den durch das Innere des hohlzylinderförmigen
Heizkörpers verlaufenden Massestrang in einzelne Stränge aufteilen, die dann mit
den schraubenförmig verlaufenden Strängen in den Mischkammern vereinigt werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht.
In diesen zeigt Abb. I denjenigen Teil der Sp ritzgußmaschine, in welchem die wärmeformbare
Masse erhitzt und in die Form eingespritzt wird, und zwar in einem Längsschnitt,
Abb. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. I zur Darstellung des Düsenmundstückes
mit den Mischkammern von oben gesehen, Abb. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der
Abb. I und Abb. 4 einen abgewickelten Schnitt längs der in Abb. 2 strirlipunktiert
eingezeichneten Kreislinie durch die Düsen und die Mischkammern.
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Die Masse wird in bekannter, hier nicht näher zu erläuternder Weise
in einen Zylinder Io eingeführt und aus diesem durch einen Kolben 1 1 in Richtung
auf die Spritzdüsen 12 vorgeschoben. Auf ihrem Wege strömt die Masse teils außen
um einen insgesamt mit 13 bezeichneten Heizzvlinder herum, teils durch das Innere
dieses Heizzylinders hindurch.
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Der Heizzylinder 13 besteht aus einem Rohr 14 mit achsparallelen.
in seiner Wandung verlaufenden Bohrungen Ij, in welche Heizsprialen eingesetzt sind.
Die im oberen Rand des Rohres 14 liegenden Mündungen der Bohrungen 15 sind durch
einen aufgesetzten. oben zugeschärften Ring 16 abgedeckt, der zum Teil in das Rohr
14 eingreift und an diesem befestigt ist.
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Für die Zwecke der Erfindung ist das Rohr 14 von vier schraubenförmig
verlaufenden Rippen 17 umgeben. Diese Rippen dienen dazu, den Heizzyllnder 14 im
Innen des Druckzylinders 18 ausgerichtet zu halten, der sich an den Zylinder 10
anschließt und an diesem durch eine Überwurfkappe 19 gesichert wird.
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Außerdem aber dienen die schraubenförmig verlaufenden Rippen I, dazu,
die den Zylinder 14 umströmende Masse in einzelne schraubenförmig verlaufende Stränge
aufzuteilen und so der Masse einen Drall zu erteilen. durch welchen eine gleichmäßigere
Durchwärmung erreicht wird, als es der Fall wäre, wenn die Masse auf dem kürzesten
Vege, nämlich in der Achsenrichtung, an dem Heizzylinder vorbei strömen könnte.
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Die Kappe 19. die mit ihrem unteren Flansch 20 über den Zylinder
IS greift. hat an ihrem oberen Rand drei segmentförmige Vorsprünge 2 1, die über
drei nach innen gerichtete Vorsprünge 22 des Spritzkolbengestells 23 greifen. aber
so bemessen sind, daß sie nach einer Drehung der Überwurfkappe 19 durch die Zwischenräume
zwischen den Vorsprüngen 22 nach unten herausgezogen werden können. also einen Bajonettverschluß
bilden. Die Berührungsilächen zwischen den Vorsprüngen 2 und 22 verlaufen etwas
schraubenförmig, so daß, wenn man die Kappe 19 dreht, diese sich in Achsenrichtung
festzieht und den Zylinder 15 .abdichtend gegen den Zylinder 10 drückt Zwischen
der Kappe 19 und dem Zylinder 15 ist eine Wärmeschutzschicht 24 angeordnet; in den
Aussparungen des Zylinders 18 können im Bedarfsfalle zusätzliche Heizwiderstände
eingeschaltet werden.
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An das untere Ende des Zylinders 18 schließt sich das Düsenmundstück
25 mit vier Düsen 12 an, durch welche die erwärmte und bildsam gewordene Masse in
die Form ein gespritzt wird. Das Düsenmundstück 25 hat an seinem oberen Ende einen
Flansch. über den der Flansch 20 der Überwurfkappe greift, wodurch das Düsenmundstück
abdichtend an den Zylinder 18 angepreßt wird.
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Für die Zwecke der Erfindung bildet der Innen raum des auswechselbaren
Düsenmund stiicks eine Mischkammer, die zwischen den Spritzdüsen 12 und dem Heizkörper
14 eingeschaltet ist. Zu diesem Zweck erweitern sich die vier Düsenbohrungen 26
je trichter förmig nach oben. Die die trichterförmige Hohlräume trennenden Wände
laufen im Bereich
des durch das Inllere des Heizzylinders 14 fließenden
Massestranges oben in Schneiden 27 aus, die bis zur Achse des Heizkörpers reichen,
wie Abb. 2 zeigt. Diese Schneiden teilen den durch das Innere des Zylinders 14 tretenden
Massestrang in vier Einzelstränge auf und führen diese den einzelnen Mischdüsen
zu.
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Außerdem bildet jede einzelne trichtlerförmige Erweiterung eine Mischkammer
6, in welcher der schichtförmige Massestrang, der zwischen der Außenfläche des Zylinders
14 und dessen Rippen herabströmt, schneckenförmig zusammengedreht wird. Zu diesem
Zweck ist jede der trichterförmigen Erweiterungen an der Außenwandung des Düsenmundstückes
25 zu einem schrägen Schacht 28 erweitert, wie dies Abb. 2 zeigt. In diesen Schacht
tritt nun der flache, schraubenförmig herabkommende Massestrang ein. Bei seinem
weiteren Herabkommen wird er dann, da der Schacht immer enger wird, in das kegelförmige
Innere der trichterförmigen Erweiterung ,abgedrängt und dreht sich in dieser schneckenförmig
auf. Hierbei mischt sich der Massestrang mit demjenigen, der durch die Schneide
27 von dem durch das Innere des Rohres 14 herabströmenden Kern abgeteilt wird.
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In Abb. 4 ist die Abwicklung des Schnittes gezeigt, der in Abb. 2
strichpunktiert eingezeichnet ist. Hieraus ersieht man, daß die die einzelnen trichterförmig
en Mischkammern trennenden Wände 29 Fortsetzungen der schraubenförmigen Rippen 17
des Heizkörpers 14 bilden. Ferner sieht man, daß der Heizzylinder 14 etwa 5 mm weit
in das Düsenmundstück 25 eintritt und an seinem unteren Rand mit radialen Nuten
30 versehen ist, in welche die Wände 29 hineinragen. Auf diese Weise wird der Heizzylinder
am Düsenmundstück gegen Drehung gesichert, so daß er sich nicht unter der Rückwirkugg'
der schraubenförmig hindurchgepreßten Masse um seine Achse drehen kann. Das Düsenmundstück
25 ist- seinerseits durch einen Keil 31 an der Kappe 19 gesichert, und diese ist
durch einen herausnehmbaren Stift 32 mit dem Zylinder 18 verbunden. Die schraubenförmig
verlaufenden Rippen 17 sind oben bei 33 zugeschärft. Ihr unterer Rand setzt sich
stumpf auf die flachen Abschnitte der Wände 29 auf.