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Spritzgußmaschine für wärmeformbare Stoffe Bei Spritzgußmaschinen,
in denen eine wärmeformbare Masse erhitzt und im bildsamen Zustand in Formen eingespritzt
wird, muß die ganze einzuspritzende Masse möglichst durch und durch auf die gleiche
Temperatur erwärmt werden, damit sie homogen ist. Denn die Bildsamkeit der Masse
ändert sich sehr stark mit der Temperatur. Mangels besonderer Vorkehrungen könnte
bei Rückzug der Form von der Spritzdüse aus dieser infolge Ausgleichs des in den
Spritzkanälen herrschenden Innendrucks ein Massepropfen austreten, der während der
Zeit des Auswerfens des Spritzlings aus der geöffneten Form abkühlt und erstarrt
und beim nächsten Spritzvorgang nicht ausreichend erwärmt wird, so daß er, weil
er den Bereich der wärmenden Düsenwandungen verlassen hat, die Düsenöffnung verklebt.
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Auch zieht sich beim Rückzug der Form von der Düse die Masse leicht
zu einem Faden aus, der erstarrt und vor dem nächsten Spritzvorgang ebenso wie der
kalte Propfen von Hand entfernt werden muß. Dadurch wird ein ungehindertes selbsttätiges
Arbeiten der Maschine unterbunden.
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Um das Austreten der Masse aus der von der Form zurückgezogenen Spritzdüse
zu verhindern, hat man in den Düsenkanal einen Abschlußschieber eingeschaltet, der
beim Rückzug der Form von der Spritzdüse selbsttätig geschlossen wird und z. B.
als Drehschieber, d. h. als Hahnküken, ausgebildet sein kann. Innerhalb der Spritzdüse
bleibt aber vor dem Küken eine gewisse Menge der Spritzmasse zurück, die wenn sie
auch
gering ist, doch noch zu Störungen Anlaß gibt. Denn sie quillt unter dem Einfluß
der Wärme auf, tritt vor die Düse, besonders wenn sie heim Rückzug der Form zu einem
Faden ausgezogen wird. und erhärtet dann sofort. Das gilt in besonders hohem Maße
heim Verspritzen von Polyamiden. Wenn man diese verarl)eitet. muß man den in der
Düse verbleibenden Propfen mit der Lötlampe erhitzen, wenn die Maschine in Gang
gesetzt werden soll.
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Das Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Diese
Aufgabe sollte bei einer bekannten Anordnung dadurch gelöst werden, daß sich ein
oder mehrere Abschlußglieder beim Abheben der Spritzdüse von der Formöffnung selbsttätig
vor die Äfünduni der Spritzdüse legen und diese verschließen.
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Diese Abschlußglieder durchschneiden den etwa gebildeten Faden und
verhindern den Austritt des Massepfropfens. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil.
daß der Formschlitten erst einen gewissen Weg zurücklegen muß, um erstens die Steuerung
der Abschlußglieder anzutreiben und zweitens das Vorschienen der Abschlußglieder
vor die Düsenmündung zu ermöglichen. Gei diesem, wenn audl kurzen Weg des Formschlittens
entstehen plastische Fäden, die an den Abschlußgliedern kleben bleiben und erhärten,
so daß diese dann nicht mehr zuverlässig schließen.
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Auch ist eine Spritzgußmaschine bekannt, bei der die Spritzdüse während
des Rückganges des Spritzliolbells auf der Wandung der Form seitlich verschoben
wird und da-'durch von der Formeingußöffnung abgleitet und durch die Form verschlossen
wird. Hierhei muß aber die vom heheizten Massezylinder getragene Spritzdüse in ständiger
Berührung mit der Form verbleiben, wodurch die Form in unerwünschter Weise erwärmt
wird. Denn die Formen müssen dadurch Kühlwasser gekühlt werden, und bei längerem
Arbeiten bereitet es große Schwierigkeiten, sie genügend kühl zu halten. Die zusätzliche
Beheizung durch eine mit ihr in ständiger Berührung bleibende Spritzdüse ist daher
höchst unerwünscht.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine
für wärmeformbare Stoffe mit einem für den Düsenkanal vorgesehenen Abschlußschieber,
der in der in Richtung auf die Form beweglichen Düse angeordnet ist. Die geschilderte
Aufgabe wird von dieser Maschine erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß der Abschlußschieber
selbst die sich an die Form anlegende und nach Beendigung des Spritzvorganges von
dieser abhebende Spritzdüse bildet.
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Die Spritzdüse ist also selbst als Abschlußorgan des Düsenkanals
ausgebildet. Während des Spritzvorganges wird sie an die Mündung des Eingußkanals
der Form gepreßt. Nach Beendigung des Spritzvorganges, bevor die Form zurückgezogen
wird, wird der die Düse bildende Abschlußschieber seitlich verschoben oder verdreht.
Dadurch gelangt dami die Düse ins Innere des Mundstücks. L)ie in der Düse befindliche
kurzc nock plastische Massesäule wird also hierl>ei gegenüber dem Formlianal
und gegenüber dem Kanal des Mundstücks verschoben.
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Während dieser Verschiebung bleibt die Form in Anlage an den Verschlußschieber,
so daß überhaupt keine Masse aus der Düse austreten und Pfropfen und Fäden bilden
kann. Es erübrigen sich daher alle Allordnungen, um erstarrte Rückstände, insbesondere
Fäden, vor der Düse zu beseitigen.
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NVird die Form von dem Düsenkörper zurückgezogen, so ist zuvor die
Düsenmündung verschlossen.
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Da die in der Düse eingeschlossenen kleinen Älassesäulen bei längerem
Stillstand znvisehell zwei Spritzvorgängen leichter erstarren als die im Heizzylinder
eingeschlossene Masse, so könnte es mangels besonderer Vorkehrungen eintreten, daß
bei einem nachfolgenden Spritzvorgang die erstarrte Massesäule der Düse diese verschließt
und ein Durchpressen der plastischen Masse verhindert oder unmöglich macht. Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher der die Spritzdüse bildende Körper
mit Heizkörpern versehen. Diese Heizkörper werden am besten selbsttätig eingeschaltet,
solange die Düsen sich in der Verschlußlage befinden, aber selbsttätig abgeschaltet,
wemi der Spritzvorgang beginnt. da alsdann die durchströmende plastische klasse
nicht 1 @@-sonders beheizt zu werden braucht.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.
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In diesen zeigt Abb. I einen Längsschnitt durch den l-leizzylinder,
das Düsenmundstück und del oberen Teil der Form einer an sJch bekannten Spritzgußmaschine.
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Alab. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1 in vergrößertem
Maßstab.
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Abb. 3 einen Aufriß der in Abb. 1 gezeigten Teile in kleinerem Maßstab,
teilweise in Längsschnitt.
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Abb. 4 eine andere Ausführungsform an Hand eines Längsschnittes durch
das Düsenmundstück und durch den oberen Teil der Form, und Abb. 5 das Ende des Mitnehmers
in einen waagerechten Schnitt.
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Im Maschinengestell 10 ist in lotrechter Lage der Spritzzylinder
11 befestigt, in welchem
ein Spritzkolben I2 geführt ist. Dieser
kann schlagartig herabgedrückt werden, und zwar geschieht dies zweckmäßig durch
einen mit Preßluft angetriebenen waagerecht verschiebbaren Kolben mit Hilfe eines
Knie hebelgestänges, das nicht näher veranschaulidlt ist. Bevor der Kolben 12 herabgeht,
wird in den Zylinder 11 die wärmeformbare Masse eingeführt. Beim Herabgehen des
Kolbens wird sie durch das Innere eines Heizzylinders I3 hindurchgedrückt. In diesen
ist ein rohrförmiger Heizkörper 14 mit schraubenförmig verlaufenden Rippen I5 eingesetzt.
Die vom Kolben 12 herabgedrückte Masse fließt sowohl durch das Innere des Heizkörpers
14 als auch um diesen herum und wird hierbei bis zum plastischen Zustand erwärmt.
An den Heizzylinder 13 schließt sich unten das Düsenmundstück I6 an, das im vorliegenden
Falle vier Spritzdüsen enthält und dementsprechend mit vier achsparallelen, sich
nach unten verjünglenden Zuflußkanälen I7 versehen ist. Eine Überwurfkappe in hält
das Mundstück I6 und den Heizzylinder I3 in abdichtender Anlage an den Spritzzylinder
II. Am Gestell 10 ist die Kappe 18 zweckmäßig durch einen Bajonettverschluß gesichert.
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Das Düsenmundstück I6 ist zylindrisch ausgebildet. Dicht an seiner
flachen unteren Fläche 19 hat es Ausnehmungen in Gestalt zweier waagerechter zylindrischer
Bohrungen 20, die verschiebbar in ihnen geführte Alischlußschieher 21 enthalten.
Diese Abschlußschieber ragen über die Umfangsfläche des Mundstücks I6 hinaus. Sie
haben je zwei kegelige Bohrungen 22, die gleichachsig zu den Kanälen 17 liegen,
wenn die Abschlußschieber die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen.
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Ferner ist das Mundstück 16 an seiner Unterseite mit vier gleichachsig
zu den Kanälen 17 liegenden Löchern versehen, die von den Bohrungen 20 ausgehen
und kegelförmige Ränder 23 haben. An diese Ränder können sich Ansätze der Spritzform
anlegen. Diese Ansätze haben die Gestalt von Buchsen 24, die mit Enden 25 in Ausnehmungen
des Formschlittens 26 geführt sind und durch Schraubenfedern 27 nachgiebig aufwärts
gedrückt werden, welche sich einerseits an der Form abstützen und andererseits gegen
die Bunde 25 legen. Die Bohrungen der Buchse 24 stehen in Verbindung mit der Höhlung
28 der Form, die zwei- oder mehrteilig ausgeführt ist und vom Formschlitten 26 getragen
wird, der lotrecht verschiebbar ist.
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Bevor der Kolben 12 seine Abwärtsbewegung beginnt gelangen die Teile
in die in Abb. 16 veranschaulichte Lage, in der die plastische Masse dadurch, die
Kanäle I7 und die Düsenbohrungen 22 in die Buchsen 24 eintreten kann, von wo sie
in die Form fließt und diese füllt.
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Sobald der Kolben 12 wieder hochgeht, verschiebt er durch noch näher
zu erläuternde Mittel die Abschlußschieber 2I in den Bohrungen 20 in deren Längsrichtung.
Infolge dessen gleiten die Mündungen der Düsenkanäle 22 von den Buchsen 24 ab, während
diese in Anlage an den Abschlußschiebern 2I verbleiben. Das Maß der Verschiebung
ist mindestens so groß bemessen wie der Durchmesser der Düsenmündungen, so daß nach
der erfolgten Verschiebung die Bohrungen 22 völlig abgeschlossen im Innern der Bohrungen
20 liegen und die die Bohrungen 22 ausfüllende plastische Masse daher nicht austreten
kann. Ist das geschehen, so bewegt sich der Formschlitten 26 abwärts und zieht die
Buchsen 24 herab, so daß sie außer Berührung mit den Abschlußsckiebern 2I gelangen.
Während dies geschieht, können sich keine Fäden bilden, da die Massestränge, weldle
durch die Kanäle I7, 22 und die Buchsen 24 geflossen waren, durch die Verschiebung
der Abschlußschieber bereits durchschnitten sind.
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Nunmehr seien die Mittel zum Verschieben der Abschlußschieber 21
erläutert. Jeder Abschlußschieber hat an dem mit Bezug auf Abb. I rechts liegenden
Ende eme geneigtQ abwärts gerichtete Fläche 29 und an dem anderen Ende eine aufwärts
gerichtete geneigte Fläche 30. Auf der Außenfläche des Düsenmundstücks 16 gleitet
ein Ring 31, der lotrecht verlaufende Aussparungen 33 hat, in welche die Enden der
Abschlußschieber 21 hineinragen. Diese Aussparungen enthalten gehärtete Einsätze
32 mit geneigt verlaufenden Flächen 34, die mit den Flächen 30 und 29 zusammenwirken.
Wird der Ring3I abwärts verschoben, so drückt die schräge Fläche 34 des Einsatzes
32 auf die geneigte Fläche 30 des betreffenden Abschlußschiebers 2I und verschiebt
diesen nach rechts bis in die in Abb. I gezeigte Lage. Wird der Ring 31 indessen
aufwärts verschoben, so drückt die rechte Fläche 34 auf die rechte Fläche 29 des
Abschlußschiebers und verschiebt diesen nach links, wodurch die Düsen verschlossen
werden.
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Die Aufundabhewegung des Ringes je erfolgt zweckinäfig in Abhängigkeit
von der Bewegung des Spritzkolbens r2, so daß die Abschlußschieher in die in Abb.
I gezeigte Stellung gelangen, bevor der Kolben 12 seine Abwärtsbewegung beginnt,
aber nachdem die Buchsen 24 der Form an die Abschlußschieber angedrückt sind. In
der entgegengesetzten Richtung werden die Abschlußschieber bei der Aufwärtsbewegung
des
Spritzkolbens 12 verschoben, bevor der Formschlitten herabgeht,
wodurch die Düsen geschlossen werden.
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Auf der Überwurfkappe 18 sitzt ein festklemmbarer Ring, der einen
Lageransatz 35 hat. An dem Lageransatz 35 sind mit Hilfe eines Zapfens 36 zwei parallele
Stangen 37 gelagert, die beiderseits an dem Ring 31 vorbeigehen und durch einen
Gelenkzapfen 38 mit einer lotrechten Stange 39 verbunden sind. Die beiden Stangen
37 tragen Zapfen 40, auf denen Steine gelagert sind, die in einer äußeren Ringnut
41 des Ringes 3I gleiten. Die Stange 39 verläuft in der aus Abb. 3 ersichtlichen
Weise mit ihrem oberen Ende durch die Bohrung eines Mitnehmers 42, der am Spritzkolben
12 befestigt ist. Das Ende dieses Armes ist geschlitzt und mit einer Spannmutter
43 versehen, mit deren Hilfe er derart auf der Stange 39 festgeklemmt werden kann,
daß er diese mit Reibung umschließt. Wenn der Kolben 12 seine Abwärtsbewegung beginnt,
nimmt er die Stange 39 zunächst mit, wodurch die Stangen 37 herabgeschwenkt werden
und ihrerseits den Ring 31 herabdrücken. Infolgedessen werden die Abschlußschieber
21 geöffnet.
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Ist die Öffnungsbewegung beendigt, so daß die Stange 39 nicht weiter
herabgehen kann, gleitet der Mitnehmer 42 auf der Stange 39.
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Um die Reibung hierbei zu verringern, ist derjenige Abschnitt der
Stange 39, auf welchem das Gleiten erfolgt, etwas verjüngt. Bewegt sich der Spritzkolben
nach beendigtem Spritzvorgang wieder aufwärts, so wird gegen Ende der Aufwärtsbewegung
die Stange 39 vom Mitnehmer 42 angehoben, wodurch die Düsenabschlußschieber in die
Schlußlage verschoben werden. Während dies geschieht, bleiben die Formbuchsen 24
in Anlage an dem Schieber 21. Nach Beendigung der Verschlußbewegung geht dann der
Formschlitten 26 herab. Um zu verhindern, daß die kleinen, die Bohrungen 22 ausfüllenden
Mengen der Spritzmasse erhärten, sind in Bohrungen 45, die in den Enden der Abschlußschieber
21 vorgeschen sind, elektrische Widerstandsheizliörper 46 eingeschlossen, die durch
Kontakte 47 und 48 selbsttätig geschlossen werden, wenn die Schieber 21 in die Verschlußstellung
übergehen.
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In Abb. 4 ist eine etwas andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Abschlußschieber nicht in seiner
Längsrichtuiig verschiebbar, sonden als Drehschieber 121 ausgebildet. Er ist in
einer waagerechten Bohrung 120 des Düsenmundstücks 116 gelagert. Das Düsenmundstüclv
hat unten eine Ausnehmung mit abgeschrägten Wänden 123.
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Die Form hat einen Ansatz I24. der sich sowohl an die abgeschrägten
Wände 123 als auch an den Umfang des Drehschiebers 121 anlegt. In Abb. 4 ist die
Düse geschlossen.
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Sie wird dadurch geöffnet, daß ein nicht näher veranschaulichter,
durch die strichpunktierte Linie 144 angedeuteter Arm des Drehsckiebers 121 bis
in die Lage 144' geschwenkt wird. Dadurch kommt der Düsenkanal 122 in die Achsenrichtung
des Durchflußkanals 117 zu liegen, so daß der plastische Stoff hindurchfließen und
in den Ansatz 124 der Form eintreten kann. Nach beendigtem Spritzvorgang wird der
Drehschieber 121 wieder in die dargestellte Lage gedreht.
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Wenn das geschehen ist, so bewegt sich der Formschlitten abwärts.
Hierbei löst sich die in dem Ansatz 124 befindliche Masse ohne Rückstand von der
glatten Umfangsfläche des Drehschiebers 121, so daß kein Faden ausgezogen wird und
an der Düse auch keine Reste der Masse zurückbleiben, die erkalten und hart werden
könnten.