DE835945C - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Kunststoffen unter Druck, vorzugsweise durch Spritzen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Kunststoffen unter Druck, vorzugsweise durch Spritzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, gemäß dem es gelingt, größere Mengen von Kunststoff unter Anwendung von Druck, vorzugsweise durch Spritzen, in Formen eiiizubringen. UTeiterhin betrifft die Erfindung die Ausbildung einer Vorrichtung zur L)urchftihrung eines solchen Verfahrens.
• Um Spritzformen mit Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststdff, zu füllen, wurden hisher besondere Spritzmaschinen verwendet. Der Kunststoff wurde dabei in festem Zustand in den Spritzzylinder meist dosiert eingebracht. 1)ie Verarbeitung der Kunststoffe ist bekanntlich nur möglich, wenn sie im flüssigen Zustand oder zumindest in einem teigartigen oder weichen Zustand vorliegen. Daher wurde der gefüllte Spritzzylinder von außen beheizt, bis die Kunststoffmasse in spritzfähigen Zustand gelangte.
• Mitunter wurde die zu verspritzende Masse zwecks Erwärmung und Erweichung in einen besonderen, dem Spritzzylinder vorgeschalteten Heizzylinder eingebracht. Der verflüssigte Kunststoff gelangte unter der Einwirkung des Preßdrucks in Kanäle bzw. in Düsen, aus denen er schließlich in die Formen eintrat. Mittels derartiger, im allgemeinen selbsttätig arbeitender Spritzeinheiten konnten jedoch nur kleine Kunststoffmengen, maximal aber in der Größenordnung von etwa 1 kg pro Schuß, verarbeitet werden.
• Um größere Mengen, bis etwa 50 kg zu verarbeiten, sind größere Maschinen bekannt und vorwiegend im Ausland benutzt worden. Dabei handelte es sich jedoch im allgemeinen um die Herstellung von Stangen, Rohren oder Prod#filen oder um das Überziehen von derartigen metallischen Halbzeugen mit Kunststoff, nicht aber um die @ Herstellung von Spritzteilen. Die vorerwähnten bekaiiiiteii Spritzmaschinen größeren Ausmaßes arbeiten vorwiegend nach Art von hydraulischen Pressen, deren Spritzkammer mit Heizelementen ausgerüstet is um den vorbehandelten, zu einer homogenen Masse verpreßten Kunststoff auf eine Erweichungstemperatur zu bringen, die erlaubt, ihn in Formen einzutrieben. Die Vewendung derartiger Preßvorrichtungen zum Spritzen von Kunststoffen ist jedoch unwirtschaftlich, weil sie nicht voll ausgesteuert werden können und einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen, der vorwiegend durch die hohe Reibung der zu verspritzenden Nasse gegenüber der Wand des Spritzzylinders bedingt ist.
• Erfindungsgemäß erfolgt das Verspritzen von insbesondere thermoplastischen Kunststoffen unter Zuhilfenahme eines Behälters, der mit dem sich in spritzfähigem Zustand befindlichen Kunstsoff gefüllt ist und in den Spritzzylinder einer nach Art der zum Strangpressen dienenden Vorrichtung eingesetzt wird, und der einer sich unter dem Preßdruck selbstätig öffnenden Austritt fr die Kunststoffmasse aufweist. Der Spritzzyliiider wird zweckmäßig so stark beheizt, daß der jeweils erforderliche Grad der Erweichung, wie er zum Verspritzen des Kunststofes erforderlich ist, aufrechterhalten wird. Der den erweichten bzw. verflüssigten Kunststoff bergende Behälter kann beliebig gestaltet sein und aus beliebigem Werkstoff bestehen.
• Bevorzugt wird ein metallischer Werkstoff von ausreichender Festigkeit und l)ehnlatlz. Der Behälter hat, zweckdienlich nur geringe Wanndstärke, so daß er leicht verformbar ist. Recht vorteilhaft haben sich sack- oderbeutelartige Gebilde aus Metall bewährt, die sich nach ihrem Füllen durch Zusammenfalten verschließen und in den Spritzzylinder einsetzen lassen. Auch tubenartig gestaltete Behälter können mit Vorteil verwendet werden. Wesentlich Üir die Wahl der Gestaltung des Behälters ist die Forderung, daß er sich unter der Einwirkung eines auf seinen Boden ausgeübten Drucks selbsttätig iffnet, sei es nach Art eines durch Zusammenfalten verschlossenen Beutels oder Sackes, sei es durch Verwendung einer Membran, die durch Aufplatzen oder Aufreißen ein Austreten des Inhalts gestattet.
• Für die Entleerung des Behälters im Spritzzylinder hat sich recht zweckmäßig ein Vortreiben des Bodens in Richtung des Spritzkopfes, also ein Stülpen des behälters, erwiesen. Der Boden des Behälters kann jedoch auch von den Wandungen getrennt sein und durch verschieben bewegt werden. l)ie Öffnung des Behälters wird vorteilhaft so angebracht, daß der zu verspritzende Kunstostoff sich in einen Kanal ergißt, der über eine oder mehrere Düsen in die Form einmündet.
• Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens.
• Abb. I zeigt die wichtigsten Teile der Spritzvorrichtung im Querschnitt; Abb. 2 läßt die Spritzkammer im Querschnitt erkennen; Abb. 3 ist ein Querschnitt durch den mit Kunststoff gefüllten Behälter.
• Zum Aufbau der Vorrichtung können die Teile einer Strangpresse recht vorteilhaft benutzt werden oder auch eine solche Strangpresse selbst, wenn davon abgesehen wird, eine besondere Spritzvorrichtung für Kunststoffe aufzustellen.
• Einem Kolben a, der bei einer Strangpresse als Lochkolben arbeitet, fällt die Aufgabe zu, den Spritzdruck auszuüben. Der in Abb. 1 recht dargestellte Teil der Spritzvorrichtung, der aus der Spritzkammer b, dem Verteilerkopf c und der Spritzform d, e besteht, wird nach links gefahren.
• Der zu -erspritzende Kunststoff j wird in einen Behälter g eingebracht (Abb. 3) und entweder durch Einsetzen in einen Ofen oder durch Zuführung von Wärme mittels anderer Wärmequellen zum Erweichen gebracht bzw. in einem spritzfähigen Zustand übergeführt. Als recht vorteilhaft hat sich eine Hochfrequenzbeheizung erwiesen, wobei die metallische Gehäusewand die eine Belegung eines Zylinderkondensators und eine in das Innere des Behälters durch dessen Offnung eingeführte Elektrode die andere Belegung bilden. Nachdem die Kunststoffmasse erweicht ist, wird der Behälter verschlossen, beispielsweise durch Zusammenfalten, und in den Spritzzylinder b eingesetzt (Abb. 2). Das Auspressen des gefüllten Behälters, also das Spritzen des Kunststoffes, erfolgt durch den Druck des Lochkolbens a, der den Boden i des beutel- oder sackartigen Behälters einstülpt. Der Austritt k für die zu verspritzende Masse hat sich inzwischen geöffnet und erlaubt dem Kunststoff, in den Verteilerkopf c mit seinen Kanälen l und den mit diesen in Verbin dung stehenden Düsen m zu gelangen, von wo aus er in die Spritzform d, e eintritt. Die letztere ist vorteilhaft zweiteilig, gegebenenfalls mehrteilig ausgebildet. Die Austrittstöffnung k ragt in das Mundstück oder einen Kanal n des Verteilerkopfes hinein (Abb. 2).
• Zur Aufnahme des entleerten Behälters g dient ein Ringraum, der dadurch zustande kommt, daß der Kopf o des Lochkolbens a gegenül>er dem restlichen Teil desselben abgesetzt ist. Um zu verhindern, daß während des Spritzvorganges flüssiger bzw. erseichter Kunststoff infolge eines etwaigen Aufreißens bzw. Platzens des Behälters aus diesem austritt, ist der restliche Lochstempelteil genau in die Bohrung des Spritzzylinders eingepaßt (Abb. 2).
• Wird zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Strangpresse oder eine ihrer Einrichtung angepaßte Vorrichtung benutzt, so ist an Stelle des zum Pressen dienenden Rezipienten die Spritzform d, e gesetzt. Um den entleerten Behälter aus dem Spritzkopf zu entferenen, wird der letztere mittels des Hauptkolbers p der Strangpresse unter Verwendung eilles Gestänges q. clas in Ahlt. A nur angedeutet ist. uild des l>ei Straiigpresseio allgemein vorgesehenen Fahrgestelles zurückgezogen. Ebenso kann auch unter Verwendung eines weiteres Gestängers der Verteilerkopf c mit den Düsen m zurückbewegt werden. Um die Spritzform zu öffnen. emfiehlt es sich, die bei Strangpressen vorgesehene Haltervorrichtung für das Mundstück zu verwenden, indem sie gesamte Form in Richtung des zurückgenommenen Hauptkolbens p ein Stuck nach rechts und dann das eine an ihr befestigte Formteil d entgegengesettz bewegt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestatter, mit einem verhältnismäßig kleinen Spritzdruck auszukommen, und erlaubt somit, große Flächen zu spritzen oder auch den Formschließdruck klein zu halten.

Claims (9)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffen unter Druck, vorzugsweise durch Spritzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verspritzende Kunststoffmasse (f) zunächst in einen Behälter gebracht, in diesem bis zum spritzföhigen Zustand erwärmt, der Behälter in eine Spritzkammer (b) eingebracht und die Kunststoffmasse durh den Spritzkolben (a) unter Entleerung des Behälters und Anwendung eines Spritzkopfes (c) in die Spritzform (d, c) gedrück wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß der für den .\ustritt der zu verspritzenden Masse vorgesehen Verschluß des Behälters (k) sich hunter der Einwirkuttg des Spritzdrucks öffnet.
3. 3. Verfahren nach den Anspruchen 1 und 2, dadurch gekeunzeichitet, daß der Boden (i) des Aufnahmebehälters (g) für die Kunststoffmasse (f) durch den Spritzkolben (a) in Richtung zum Spritzkopf (c) hin bewegt wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzzylinder (b) nach demEntleeren des Behälters (g) zwecks Entnahme desselben aus dem Spritzzylinder (b) mittels eines den' Spritzkolben umfassenden Hauptkolbers (p) unter Verwendung von Gestängen und eines Fahrgestelles oder aber mittels eines Knichbelsystems zurückgezogen wird.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (g) zur Aufnahme des zu verspritzenden Kunststoffes (f) vorzugsweise aus Metall guter Verformbarkeit oder einem anderen geeigneten Stoff besteht und leutel- bzw. sackartig oder nach Art einer Tube mit einer Membran als Verschluß ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Spritzkolben (a) der Lochkolben einer Strangpresse dient.
7. 7., Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkolben (a) an seinem vorderen Ende abgesetzt ist und einen zur Aufnahme des entleerten Gehäuses erforderlichen Raum freiläßt.
8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den Spritzdüsen (m) benachbarte Teil (d) der zwei- oder mehrteilig ausgebildeten Form von seinem anderen Teil (c) unter Zuhilfenahme eines Fahrgestelles getrennt werden kann.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben einer Strangpresse oder aber ein Kniehebelsystem zur Erzeugung des Formschließdrucks dient.