DE956356C - Maschine zum Spritzen von thermoplastischen Massen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1957

St7602 X/39 a

Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zum Spritzen von ringförmigen Gegenständen aus thermoplastischer Masse mit einem Einspritzkopf und Formen mit einem geformten Hohlraum, welche der Reihe nach mit der vom Spritzkopf kommenden plastischen Masse gefüllt werden sollen.

Die erfindungsgemäße Maschine ist durch eine unter dem Druck des Spritzkolbens und unter Überwindung des Gegendrucks eines im Kern der Form gleitenden, die Form normalerweise verschließenden Stößels beim Spritzvorgang in die Form eintretende Einspritzdüse gekennzeichnet.

Diese Ausbildung bietet unter anderem den Vorteil einer wesentlichen Beschleunigung des Arbeitstempos, da infolge des Verschlusses der Form durch den beweglichen Stößel nach dem Zurückziehen der Einspritzdüse zum Ersatz der gerade gefüllten Form durch eine neue nicht die Erstarrung des Spritzgutes abgewartet zu werden braucht.

Die Zeichnung läßt beispielshalber eine Ausführungsform der den Gegenstand der Erfindung bildenden Maschine erkennen.

Fig. ϊ und 2 sind axial geschnittene Teilansichten des Einspritzkopfs und einer Form dieser Maschine in zwei verschiedenen Arbeitsphasen.

Die dargestellte Maschine, welche zur Formung des ringförmigen Kopfes von verformbaren Rohren aus Polyäthylen bestimmt ist, besitzt einen Einspritzkopf, welcher durch einen Zylinder ι gebildet wird, in welchem ein Kolben 2 untergebracht ist, und dessen unteres Ende durch einen mit einer beweglichen Einspritzdüse 4 versehenen Gewindestöpsel 3 verschlossen ist.

Eine Form mit einem Hohlraum 5, dessen Form der Form des zu formenden Rohrkopfs entspricht und zur Aufnahme der geschmolzenen Masse aus dem Einspritzkopf bestimmt ist, wird durch einen Dorn 6 gebildet, auf welchen vorher der zylindrische Körper 7 des verformbaren Rohres aufgeschoben wird, welcher aus einem gespritzten Rohrabschnitt aus Polyäthylen besteht, an welchen der Kopf angeformt werden soll, wobei eine Kappe 8 sich über diesen Dorn legt und das obere Ende des Körpers 7 des Rohrs umfaßt. Diese Kappe besteht aus zwei Teilen, welche voneinander längs einer Axialebene getrennt sind und deren jeder eine Kammer 18 für den Umlauf einer Kühlflüssigkeit aufweist.

Diese Form besitzt außerdem einen axial verschiebbaren Kern 9, welcher in seiner auf Fig. 1 dargestellten vorgeschobenen Stellung einen Endteil des Dorns 6 zur Herstellung eines axialen Kanals in dem Kopf des Rohres bildet.

Dieser Kern 9 kann in einer in dem Dorn 6 angebrachten Bohrung gleiten. Eine in einer Ausnehmung des Dorns untergebrachte Feder 10 sucht den Kern in seiner vorgeschobenen Stellung zu halten, in welcher sein oberes Ende in eine in der Mitte der Kappe 8 angebrachte axiale Öffnung 11 eintritt, so daß es diese verschließt.

Die Einspritzdüse 4 besitzt einen zylindrischen Vorderteil 12 mit gleichem Durchmesser wie der Kern 9 und einen rückwärtigen Teil mit größerem Durchmesser, welche beide in konzentrischen Bohrungen des Stöpsels 3 des Einspritzkppfs geführt werden. Diese Düse enthält über den größten Teil ihrer Länge einen axialen Kanal 14 und besitzt in nächster Nähe ihres Vorderendes vier radiale Kanäle 15, welche in das Vorderende des axialen Kanals 14 sowie an der zylindrischen Oberfläche des Vorderteils 12 der Düse münden. Eine zwischen dem Stöpsel 3 und der Düse 4 angeordnete Schraubenfeder 16 sucht die Düse in bezug auf den Einspritzkopf in ihrer auf Fig. 1 dargestellten zurückgezogenen Stellung zu halten, in welcher jeder Ausfluß der in dem Zylinder des Einspritzkopfs enthaltenen geschmolzenen plastischen Masse 17 dadurch verhindert wird, daß die öffnungen der Kanäle 15 von dem Vorderteil der Bohrung des Stöpsels 3 überdeckt werden.

Zur Vornahme der Einspritzung werden die Form und der Einspritzkopf vorher in die in der Zeichnung dargestellte gleichachsige Stellung gebracht, und die in dem durch nicht dargestellte Mittel geheizten Zylinder 1 enthaltene geschmolzene Masse wird durch den Kolben 2 unter Druck gesetzt. Durch die so vorgenommene Vergrößerung des Drucks wird die Düse 4 nach unten ausgetrieben, so daß ihr Vorderende gegen den beweglichen Kern 9 stößt, welchen sie entgegen der Wirkung der Feder 10 ins Innere des Dorns 6 zurückdrückt, wie in Fig. 2 dargestellt. Sobald die Öffnungen der radialen Kanäle 15 der Düse freigelegt sind, fließt die geschmolzene Masse in den geformten Hohlraum 5 der Form und füllt diesen aus.

Nach Füllung des Hohlraums 5 wird der Kolben 2 zurückgezogen, und infolge der Druckabsenkung in dem Zylinder 1 nehmen die Düse 4 und der Kern 9 unter der Einwirkung der Federn 10 und 16 ihre in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung wieder ein, wobei der Kern während des Zurückziehens der Düse in Berührung mit letzterer gehalten wird. Die Öffnung 11 der Form wird dann durch das obere Ende des Kerns 9 verschlossen, während die Öffnungen der radialen Kanäle 15 der Düse durch den Stöpsel 3 verschlossen werden.

Die geschlossene Form kann dann entfernt werden, ohne daß die Erstarrung der Masse abgewartet zu werden braucht, um unter dem Einspritzkopf durch eine andere gleiche Form zur Vornahme des nächsten Einspritzvorgangs ersetzt zu werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines Einspritzkopfs und von Formen der dargestellten Art eine beträchtliche Steigerung der Arbeitegeschwindigkeit von selbsttätigen Spritzmaschinen zum Spritzen von Köpfen von nachgiebigen Rohren gestattete. Das praktisch augenblicklich erfolgende Einspritzen der geschmolzenen Masse durch eine verhältnismäßig heiße Düse mit großer Durchflußmenge, welche tief in den Hohlraum der Form eindringt, gestattet nämlich die Erzielung einer guten Verschweißung des angeformten Kopfs mit dem Körper dös Rohres, selbst wenn die Temperatur der Masse erheblich niedriger ist als zum Zeitpunkt ihrer Einspritzung durch ein in der Kappe der Form angebrachtes zentrales Gießloch, von welchem aus die Masse einen verhältnismäßig langen Weg zwischen der Kappe und dem Ende des Dorns durchlaufen muß, bevor sie mit dem Körper des Rohres in Berührung kommt. Ferner kann die Düse nach Beendigung des Einspritzens ohne weiteres zurückgezogen werden, ohne die Erstarrung der den Hohlraum der Form erfüllenden Masse abzuwarten, wobei der Ersatz der Düse durch den verhältnismäßig kalten und den gleichen Querschnitt besitzenden. Kern 9 außerdem zur Kühlung des Einspritzkopfs beiträgt.

Obwohl diese beiden Eigenheiten die erhebliche Verringerung der Stabilisierungszeit des gespritzten Kopfs gestatten, besteht der Hauptvorteil der dargestellten Anordnung doch darin, daß die Öffnung der Form selbsttätig durch den Kern verschlossen wird, sobald die Düse zurückgezogen wird, und daß die so geschlossene Form ohne weiteres unter dem Einspritzkopf durch eine andere, ungefüllte, ersetzt werden kann, bevor die in ihr befindliche Masse erstarrt ist.

Die Stabilisierungszeit ist daher zur Festlegung der Verweilzeit der Form unter dem Einspritzkopf nicht mehr maßgebend, und das Arbeitstempo zum

Ersatz der Formen, welches nur durch die Dauer der eigentlichen Einspritzung bestimmt wird, kann erheblich gesteigert werden.

Hierzu ist zu bemerken, daß mit einer Maschine der dargestellten Art angestellte Versuche "gezeigt haben, daß das eigentliche Spritzen der Köpfe von nachgiebigen Rohren üblicher Form leicht in einer außerordentlich kurzen Zeit vorgenommen werden kanxi, welche kleiner als ein Drittel oder selbst ein

ίο Viertel der zur Erstarrung erforderlichen Zeit ist. Das Fülltempo der Formen kann so gegenüber dem bei Maschinen mit Formen, welche offen bleiben, und bei welchen der Einspritzdruck wenigstens während des größten Teils der Erstarrungszeit aufrechterhalten werden muß, verdreifacht oder vervierfacht werden.

Zusammenfassend seien noch einmal folgende

Vorteile der dargestellten Anordnung aufgezählt:

Die Temperatur und der Einspritzdruck werden durch das Eindringen der Düse in die Form verringert; die Dauer der Zusammenarbeit des Einspritzkopfs mit einer Form ist infolge der selbsttätigen Schließung der Form verringert, so daß die Formen in einem schnelleren Tempo gefüllt werden können, als wenn der Druck infolge der Aufrechterhaltung der Verbindung der Form und des Einspritzkopfs bis zur Beendigung der Erstarrung aufrechterhalten werden muß.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine kann natürlich mehrere Einspritzköpfe aufweisen, welche gleichzeitig verschiedene Formen füllen, welche z. B. auf der gleichen Teilvorrichtung angeordnet sind, und der Einspritzkopf kann auch mehrere Düsen besitzen, um gleichzeitig mehrere Formen bei einem einzigen Einspritzvorgang zu füllen.

Die Erfindung ist nicht auf Maschinen zum Spritzen von Köpfen von Rohren aus Polyäthylen beschränkt, sondern kann auch für das Formen beliebiger anderer ringförmiger Gegenstände benutzt werden, welche aus Polyäthylen oder einer anderen thermoplastischen Masse bestehen können.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Spritzen von thermoplastischen Massen in einer Form zur Herstellung von ringförmigen Gegenständen, gekennzeichnet durch eine unter dem Druck des Spritzkolbens (2) und unter Über' indung des Gegendrucks eines im Kern der Form (8) gleitenden, die Form normalerweise verschließenden Stößels (9) beim Spritzvorgang in die Form eintretende Einspritzdüse (4).

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in einer Hülse (3) des Einspritzkopfs gleitende, im Ruhezustand voll in ihm verschwindende Einspritzdüse (4), mit einem auf der Seitenfläche des in die Form (8) eintretenden Vorderteils (12) der Düse mündenden Einspritzkanal (15).

3. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einen im voraus hergestellten rohrförmigen Körper (7) haltenden Kern (6) in der Form (8) und einen durch die Bauart des Stößels (9) erzielten axialen Kanal in einem auf den rohrförmigen Körper aufgeformten Kopf.

4. Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine in dem Kern (6) der Form (8) untergebrachte Feder (10) zur Halterung des Stößels in der vorgeschobenen Stellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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