DE7905416U1

DE7905416U1 - Spritzgiesseinheit fuer kunststoffspritzgiessmaschine

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Publication number: DE7905416U1
Application number: DE19797905416
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1981-12-24

Description

Karl Hehl 7298 Loßburg - 1

Spritzgießeinheit für Kunststoffspritzgießmaschine

Die Erfindung "bezieht sich, auf eine Spritzgießeinheit entsprechend dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1

Bei bekannten Spritzgießeinheiten dieser Art ist es wünschenswert, daß die Plastifizierschnecke nach vollzogenem Einspritzend sich mit ihrem Kopf in.einem bestimmten,für die Selbstreini ■ optimalen Abstand von der stirnseitigen Innenwandung des Düsenkörpers des Plasfcifizierzylinders befindet. Eine solche Stellung wird im folgenden als 'Sollposition¹ bezeichnet. Diese Sollposition wird wegen zahlreicher nicht völlig beherrschbarer Faktoren (Fertigungstoleranzen; Maßänderungen infolge Vergütungsmaßnahraen; unterschiedliche Dehnungskoeffizienten bei unterschiedlichen Temperaturen usw.) nur annäherungsweise erreicht, zumal verschiedene Entwicklungstendenzen moderner Spritzgußtechnik den diesbezüglichen Bemühungen entgegenwirken. So besteht immer häufiger das Erfordernis, abrasive Kunststoffmaterialien zu verarbeiten, was intensivere Vergütungsmaßnahmen, sowohl beim Plastifizierungszylinder als auch bei der Plastifizierschnecke erforderlich macht. Solche Maßnahmen haben erfahrungsgemäß größere Toleranzen in den Abmessungen der behandelten Bauteile zur Folge. Auch werden vielfach längere Plastifizierzylinder und entsprechend längere Plastifizierschnecken verwendet. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Plastifizierzylinder für eine Entgasung des Kunststoffmaterials eingerichtet ist. Auch hier sind naturgemäß größere Fertigungstoleranzen in Kauf zu nehmen. Schließlich ist es bei den in Betracht gezogenen hochvergüteten Bauteilen von Bedeutung, daß sie nach Vergütung keiner Nachbearbeitung mehr unterzogen werden müssen, sofern es sich um Oberflächenvergütungen handelt; denn diese Nachbearbeitungen machen das Ergebnis der Oberflächenvergütung zumindest teilweise rückgängig, was einen erheblichen Einfluß auf die Lebensdauer haben kann.

Die stets vorhandenen, fertigungstechnisch bedingten Abweichungen von der 'Sollposition' werden mehr oder weniger dadurch kompensiert, daß man die axiale Einstellung des Plastifizierzylinders zu ihrem Trägerelement und damit zur vorderen Endposition der Plastifizierschnecke entsprechend verändert. Dies geschieht in der Regel durch Verwendung von Distanzelementen, durch welche die räumliche Lage des Plastifizierzylinders zum Trägerelement verändert wird. Bei dieser verhältnismäßig aufwendigen Einstellarbeit muß der Plastifizierzylinder häufig herausgenommen werden, da empirisch ermittelt wird, ob nach den aufeinanderfolgenden · Lagekorrekturen die axiale Einstellung des Plastifizierzylinders im Verhältnis zur vorderen Endlage der Plastifizierschnecke den ungefähren Erfordernissen entspricht. Da eine exakte Sollposition auf diesem Wege nicht erreichbar und eine Annäherung an die Sollposition mühevoll ist, begnügt man sich vielfach mit verhältnismäßig groben Annäherungswerten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe geht von der in Beobachtungen des Anmelders "> erhärteten Vorstellung aus, daß eine exakte Einstellung der 'Sollpositiorf für die Qualität von Präzisionsspritzlingen, z.B. von solchen für optische Zwecke wichtig ist. Es hat sich gezeigt, daß bei Abweichung der Sollposition zwischen dem in der Regel zylindrischen Kopf der Plastifizierschnecke (Führungsbolzenkopf) und der diesem Kopf entsprechend gestalteten Innenwandung des Düsenkörpers im Bereich der Düsenbohrung auch bei vermeintlich sorgfältiger Justierung geringe Reste des Kunststoffmaterials verbleiben, die sich im Lauf der Zeit durch die zahllos aufeinanderfolgenden Arbeitsspiele bei hohen Temperaturen in ihrer physikalischen Struktur verändern oder gar schließlich verkoken. Sind solche Verunreinigungen im Düsenkopf vorhanden, so ist es im Verlauf der Arbeitsspiele unvermeidlich, daß Spuren dieser Verunreinigungen bei den Einspritzhüben mitgerissen werden und in den Spritzling gelangen. Auf Grund dieser Erkenntnis geht es darum, eine Spritzgießeinheit der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß die

'Sollposition¹ auf wesentlich einfachere Weiße und wesentlich genauer eingestellt und im Bedarfsfalle nachgestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Eine solche Gestaltung der Spritzgießeinheit ist im übrigen grundsätzlich geeignet, die Serienfertigung zu verbilligen, weil insbesondere bei intensiver Oberflächenvergütung und bei verhältnismäßig langen Plastifizierzylindern bzw. Plastifizierschnecken auftretende erhebliche Fertigungstoleranzen ohne schädliche Nachbearbeitungen bei der Einstellung der Sollposition kompensiert werden können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 die Spritzgießeinheit in Draufsicht,

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Spritzgießeinheit im horizontalen Schnitt.

Figur 2a die Spritze.inheit im Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1 im Maßstab der Fig. 2

Figur 3 einen weiteren Ausschnitt aus der Spritzgießeinheit gemäß Figur 1 im Bereich der Justiereinrichtung und

Figur 4 die Anordnung gemäß Figur 3 in Rückansicht im Schnitt nach Linie IV-IV.

Der Träger der Spritzgießeinheit ist durch ein Holmenpaar 26 gebildet, das an die Formschließeinheit z.B. einer Kunststoff-Spritzgießmaschine anschließbar ist. Der Plastifizierzylinder ist von einem Trägerelement aufgenommen, das als Trägerbrücke ausgebildet ist, welche auf den Holmen 26 in Richtung der Spritzachse verschoben werden kann. In der Trägerbrücke 11 sind die hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten für das Auf- bzw. Absetzen der Spritzgießeinheit als Ganzes auf bzw. von der Spritzgießform angeordnet. Die Kolben dieser Kolbenzylindereinheiten

sitzen fest auf den Holmen 26 auf. Die zugehörigen Zylinder sind durch Bohrungen in der Trägerbrücke 11 gebildet. In einer weiteren, ebenfalls auf den Holmen 26 verschieblichen Trägerbrücke 28 für die Plastifizierschnecke 13 sind zwei hydraulische Kolben-Zylindereinheiten untergebracht, deren Kolben 37 ^mit der Trägerbrücke 11 ein'd starre Einheit bilden. Diese Kolben 37 sitzen nämlich auf hülsenförmigen Kolbenstangen 30, welche die Holme koaxial umschließen und sich aus der Trägerbrücke 28 für den Plastifizierzylinder 13 heraus bis zur Trägerbrücke 11 für den Plastifiziert zylinder erstrecken. Die hülsenförmigen Kolbenstangen 23 sind an dieser Trägerbrücke 11 befestigt (vergleiche hierzu DE-OS 2 227 133). Da einerseits die Kolben 37 mit der Trägerbrücke 11 eine starre Einheit bilden und andererseits die Länge der durch Bohrungen in der Trägerbrücke 28 gebildeten, zugehörigen Zylinder eine feste Größe ist, liegt die axiale Wegstrecke,welche die Plastifizierschnecke 13 beim Einspritzhub zurücklegt, also das Ausmaß der Relativbewegung zwischen Plastifizierschnecke 13 und Plastifizierzylinder 10 theoretisch fest. Trotzdem liegt die 'Sollposition¹ nach Montage der Spritzgießeinheit in aller Regel nicht vor. Zur Einstellung der Sollposition dient eine Justiereinrichtung, die nachfolgend beschrieben wird.

Der von einem Heizband 14 umschlossene Plastifizierzylinder 10 durchsetzt eine Trägerbrücke 11. Er steht in einem diese Trägerbrücke 11 rückseitig überragenden Abschnitt mit einer koaxialen Justiermutter 20 im Gewindeeingriff. Diese liegt unter dem axialen Druck einer Gewindedruckhülse 22, 22a an der Rückseite 34 der Trägerbrücke 11 an. Der Abschnitt 22a der Gewindedruckhülse ist für den Angriff eines Werkzeuges ausgebildet. Die Gewindedruckhülse 22, 22a ist mittelbar an der Trägerbrücke 11 widergelagert. Zu diesem Zweck steht diese Druckhülse mit einer im Abstand von der Rückseite 3^ (Fig.3) der Trägerbrücke 11 befindlichen Widerlagerplatte 17 im Gewindeeingriff. Die Widerlagerplatte 17 bildet ihrerseits mit der Trägerbrücke 11 eine starre Einheit, indem sie mit dieser mittels Schraubenbolzen 18

_— Γ ^_-

verbunden ist. Die Schraubenbolzen 18 stehen mit Innengewinden 19 der Trägerbrücke 11 im Eingriff und sind dort durch Haftmittel unlösbar fixiert. Die Widerlagerplatte I7 befindet sich ebenfalls im Abstand von der etwa radialsymmetrischen Justiermutter 20. Die Widerlagerplatte ist an ihren Ecken von den Schraubenbolzen 18 durchgriffen. Diese verlaufen im radialen Abstand A (Pig.A-) vom Mantel der Justiermutter 20 parallel zur Spritzachse. Die mit Ausnahme der Widerlagerplatte 17 radialsymmetrische Einrichtung 17-22 ist von der Plastifizierschnecke koaxial und mit Spiel durchgriffen. Ein sowohl in die Widerlagerplatte 17 als auch in den Plastifizierzylinder 10 eintauchendes Drehsicherungselement 25 ermöglicht"dieaxiale Relativbewegung zwischen Widerlagerplatte I7 und Flastifizierzylinder 10, verhindert aber jede drehende Relativbewegung. Dadurch ist der Plastifizierzylinder 10 gegen Drehung gesichert.

Bei der Montage der Spritzgießeinheit wird der Plastifizierzylinder 10 in die zentrale Lagerbohrung der Trägerbrücke 11 axial so weit eingeschoben, bis der Einzugsschacht 16 des PIastifizierzylinders koaxial zum .symmetrischen Lagerstück 1f? steht, das den Endabschnitt des Zuführschachtes für das aus dem Granulatbehälter kommende Granulat bildet. Sodann wird die Justiermutter 20 auf den rückseitigen Endabschnitt des Plastifizierzylinders 10 aufgeschraubt. Sie wird dabei etwa in Anlage an die Rückseite 34- der Trägerbrücke 11 gebracht. Die in den Plastifizierzylinder 10 eingebrachte Plastifizierschnecke wird über ihren Antriebszapfen 23 mit Nut 24 für den Mitnahmekeil der Kupplung an die das Drehmoment des Ölmotors 29 liefernde Übertragungsachse angekuppelt. Der Kupplungskörper 3I ist wesentlicher Bestandteil dieser Kupplung. Bei der empirischen Einstellung der Sollposition wird die Justiermutter so eingestellt /daß die Sollposition mutmaßlich dann erreicht ist, wenn diese Justiermutter, die mit dem Plastifizierzylinder 10 im Gewindeeingriff steht, unter der axialen Druckwirkung der Gewindedruckhülse 20, 22 an der Rückseite 34 der Trägerbrücke 11 ange-

preßt ist. Die auf diese Weise potentiell yoreingestellte 'Sollposition¹ wird nun dadurch realisiert, daß diese Gewindedruckhülse mittels Schlüssel angezogen wird. Da diese Gewindedruckhülse 20, 22 mit ihrer Stirnseite 41 an der Rückseite des Plastifizierzylinders 10 anliegt, wird dieser zusammen mit der | Justiermutter 20 nach Maßgabe der Voreinstellung der Justier- I mutter axial bewegt, bis die Justiermutter auf die Trägerbrücke 11 £ fest aufgelaufen ist. Ergibt eine überprüfung, daß die 'Sollposi- | tion' noch nicht in ausreichendem Maße erreicht ist, wird der beschriebene Justiervorgang nach weiterer Überprüfung so lange wiederholt, bis der Führungsbolzenkopf 32 der Plastifizierschnecke 13von der inneren Wandung 39 des Düsenkörpers 2? den optimalen Abstand aufweist, was auch für die Funktion der Rückstromsperre 33 von Bedeutung ist. Im Extrem kann die Sollposition eine Anlage der Plastifizierschnecke am Düsenkörper bedeuten. Figur 2a zeigt eine aus zwei schellenförmigen Formstücken 40a gebildete Zentriereinrichtung 40, welche den Plastifizierzylinder umschließt und auf den Holmen 26 mittels Gleitbüchsen 42, verstellbar gelagert ist. Die schellenartigen Formstücke 40a sind mit Hilfe einer lösbaren Spanneinrichtung 43 miteinander verbunden. Zwei diametral angeordnete Zentrierstifte 44 erstrecken sich teils in den Plastifizierzylinder 10 und teils in das zugehörige Formstück 40a. Sie stellen zugleich eine weitere Drehsicherung für den Plastifizierzylinder 10 dar.

Claims

Μ I Ii Schutzansp r U c h e

1. Spritzgießeinheit für Kunststoff sprit zgießmascMne mit einem an der Formschließeinheit befestigbaren Träger (Xolmenpaar 26), einem am Träger axial verschiebbaren Trägerelement (Trägerbrücke 11) für den Plastifizierzylinder (10), in welchem eine rotierbare Plastifizierschnecke über eine vorbestimmte axiale Wegstrecke (maximaler Einspritzhub) mittels einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit verschiebbar ist und nach vollzogenem Einspritzhub mit ihrem vorderen Ende (Führungsbolzenkopf 32) im Paßsitz am Düsenkörper (27) des Plastifizierzylinders (10) anliegt, gekennzeichnet durch eine Justiereinrichtung (Einrichtung 17-22) zur stufenlosen axialen Verstellung und Arretierung des Plastitizierzylinders (10) in Soll-Position.

2. Spritzgießeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Position durch Einstellung einer mit dem Plastifizierzylinder (10) in koaxialem Gewindeeingriff stehenden Justiermutter (20) voreinstellbar und durch Betätigung einer den Plastifizierzylinder schiebenden Gewindedruckhülse (22, 22a) realisierbar ist, die mit einem stationären Widerlager (Widerlagerplatte 17) im Gewindeeingriff steht, wobei die Justiermutter (20) in Soll-Positon . rückseitig an der Trägerbrücke (11) anliegt.

3- Spritzgießeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindedruckhülse (22, 22a) mit einer im Abstand von der

Rückseite (34inFig.2) der Trägerbrücke (11) befindlichen Widerlagerplatte (17) in Gewindeeingriff steht, die ihrerseits mit der Trägerbrücke (11) eine starre Einheit bildet.

4. Spritzgießeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerplatte (1?) mittels Schraubenbolzen (18) mit der Trägerbrücke (11) verbunden ist, deren Außengewinde im Innengewinde der Trägerbrücke (11) durch Haftmittel fixiert ist.

5. Spritzgießeinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im axialen Abstand von der etwa radialsymmetrischen Justiermutter (20) befindliche, etwa quadratische (Fig.3) Widerlagerplatte (I7) an ihren Ecken von den Schraubenbolzen (18) durchgriffen ist, welche im radialen Abstand vom Mantel der Justiermutter (20) parallel zur Spritzachse (a-a) verlaufen.

6. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ausnahme der Widerlagerplatte (17) etwa radialsymmetrisch gestaltete Einrichtung (I7-22) von der Plastifizierschnecke (13) koaxial und mit Spiel durchgriffen ist.

7· Spritzgießeinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein sowohl in die Widerlagerplatte (I7) als auch in den Plastifizierzylinder (10) eintauchendes Drehsicherungselement (25) vorgesehen ist,das eine axiale Relativbewegung zwischen der Widerlagerplatte (17) und dem Plastifizierzylinder (10), nicht aber eine relative Drehbewegung zuläßt.