EP0769998A1 - Spritzgiessmaschine zur verarbeitung thermoplastischer kunststoffe - Google Patents

Spritzgiessmaschine zur verarbeitung thermoplastischer kunststoffe

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Publication number
EP0769998A1
EP0769998A1 EP96919539A EP96919539A EP0769998A1 EP 0769998 A1 EP0769998 A1 EP 0769998A1 EP 96919539 A EP96919539 A EP 96919539A EP 96919539 A EP96919539 A EP 96919539A EP 0769998 A1 EP0769998 A1 EP 0769998A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
housing
channel
storage space
injection molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96919539A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Bock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kautex Maschinenbau GmbH
Krupp Kautex Machinenbau GmbH
Original Assignee
Kautex Maschinenbau GmbH
Krupp Kautex Machinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kautex Maschinenbau GmbH, Krupp Kautex Machinenbau GmbH filed Critical Kautex Maschinenbau GmbH
Publication of EP0769998A1 publication Critical patent/EP0769998A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C45/54—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/561—Injection-compression moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C45/54—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw
    • B29C2045/545—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw alternately operating injection plungers

Definitions

  • the invention relates to an injection molding machine for processing thermoplastics, which has at least one
  • Plasticizing unit at least one injection molding cylinder with an associated piston for emptying this cylinder and at least one injection mold.
  • the plasticizing unit should be operated continuously, i.e. , The screw generally present in such a plasticizing unit should rotate continuously independently of the successive working cycles in order to be able to maintain as uniform a pressure as possible within the plasticizing unit. Continuous operation of the plasticizing unit also favors as constant as possible with regard to other operating conditions and parameters, for example temperature and viscosity of the plasticized plastic
  • An injection molding machine that at least largely takes these requirements into account should also be designed to save space, in particular with regard to the design and arrangement of flow channels and injection molding cylinders in relation to their productivity, so that, if necessary, a number of injection molding tools can be assigned to a plasticizing unit alternatively, the plasticizing unit feeds it with plastic.
  • Such an arrangement is based on the consideration that, in many cases, in view of the time it takes in a working cycle for the injection of the plastic into the respective injection mold, the cooling of the plastic in this tool and the removal of the finished article from the tool is, a correspondingly dimensioned plasticizing unit should feed at least two injection molding tool units in order to use the available capacity of the plasticizing unit as completely as possible.
  • This known injection molding device has the advantage that the plasticizing unit can be operated continuously, whereby the essentially linear flow of the plastic from the plasticizing unit into the injection mold ensures that all plastic particles have approximately the same dwell time in the System before they get into the injection mold. This is also a measure that serves to achieve a good quality of the end product.
  • this embodiment of the known injection molding machine has the disadvantage that it is very long. It is also provided with valves which are actuated by the flowing plastic.
  • pp. 70-72 discloses an injection molding machine which is also provided with a plasticizing unit, an injection molding tool and a metering cylinder arranged in between, which is emptied by a piston in the direction of the injection mold.
  • This known injection molding machine is designed in such a way that those material parts which were last introduced into the dosing cylinder when it was filled are first ejected from the dosing cylinder by the piston and, consequently, those material parts which were first introduced into the dosing cylinder when it was filled, are last discharged these are expelled.
  • the invention is therefore based on the object of designing an injection molding machine for processing plastics in such a way that it does not have the disadvantages described above.
  • An arrangement should also be possible in which two or more injection mold units, each with an injection molding cylinder, are assigned to a plasticizing unit and these injection molding cylinders are alternately filled with plastic from this plasticizing unit, during which one injection molding cylinder and the subsequent injection are then filled ⁇ inject the plastic into one of the injection molds, the plastic in the other injection mold cools down while maintaining the holding pressure and, after sufficient cooling, the finished products may also be removed from the other injection mold.
  • the injection molding cylinder has a sleeve which axially extends in a housing between a position in which the connection to the injection mold is interrupted and a position in which the connection to the injection mold exists. and is arranged so that it can be pushed, at least in the position in which the connection to the injection mold is interrupted, there is a passage between the sleeve and the housing and is connected at one end to the storage space delimited on the inside by the sleeve at its entry end, and the feed channel for the plastic coming from the plasticizing unit is connected to the same in the region of the other end of the passage and the outlet channel for the plastic Storage space stored plastic in the direction of the injection mold at the end of the storage space facing away from the inlet end and the extent of the longitudinal displacement of the sleeve is selected so that in one end position of the sleeve the outlet channel is closed from the storage space and a flow of plastic material is not possible and in the other end position of the sleeve, the outlet
  • This type of configuration of the device enables the plastic to be guided within it, which at least makes the plastic's dwell time more uniform, so that the plastics that were first introduced into the device also leave it first, that is, as the first get into the mold nests of the injection mold.
  • the injection cylinder relative to the plasticizing unit and / or injection molding tool, for example. B. laterally offset, so that the entire device can be performed relatively short.
  • the shut-off means required to control the material flows during the individual phases of a working cycle in the injection cylinder so simply that they do not cause any significant complication of the device, are less susceptible to repair and can also be controlled by simple means. If the plasticizing unit is assigned more than one unit consisting of injection cylinder and injection mold and the two or more units are alternately fed by the plastication unit, it is not necessary to feed into the feed channels from the plastication unit to the individual injection molding cylinder and injection mold.
  • Fig. 1 in the scheme of the structure of an injection molding device, partly in section, Fig. 2A-2D in the scheme and each in longitudinal section
  • FIG. 1 shows schematically the basic structure of an injection molding device on which the invention is implemented.
  • the device has a plasticizing unit 10, an injection molding cylinder 11 and an injection mold 12, which interact in a manner to be described.
  • the injection molding cylinder 11 is provided with a housing 14, in the cylindrical longitudinal bore 15 of which a sleeve 16 is arranged to be longitudinally displaceable.
  • the sleeve 16 which is open at one end, is assigned a likewise axially displaceable ejection piston 18, the outer diameter of which is slightly smaller than the inner diameter of the essentially cylindrical sleeve 16 on the inside, so that an annular gap is formed between the ejection piston 18 and the inner circumferential surface of the sleeve 16 19 remains (see, e.g., FIG. 2A).
  • the bore 15 settles into a coaxial section 20 over the area receiving the sleeve 16 smaller diameter in which the ejection piston 18 is guided.
  • the latter is provided at its end facing away from the housing 14 with a first drive piston 22 which is guided in a first hydraulic cylinder 24.
  • the cylinder 24 is attached to the housing 14 by bolts or the like 26.
  • the interior space 27 delimited by the sleeve 16 is the storage space for the plastic material to be introduced into the injection mold 12.
  • the sleeve 16 is closed at its other end 29 and connected to the piston rod 30 of a likewise coaxially arranged second piston 32, which is guided in a second hydraulic working cylinder 34.
  • the bore 15 is provided on its end section 36 facing the first cylinder 24 with a somewhat larger diameter.
  • the end section 38 of the sleeve 16 facing the first cylinder 24 has a somewhat larger outer diameter which corresponds to the inside diameter of the bore 15 in its area of smaller diameter, the end section 38 of the sleeve 16 being in the one end position shown in FIG. 1 ⁇ ren diameter is located in the section 36 of larger diameter of the bore 15, which has a corresponding axial extent.
  • FIGS. 1 In the second end position of the sleeve 16, which is shown in FIGS.
  • a partial area of the thickened end section 38 of the sleeve 16 is located in the area of the bore 15 of smaller diameter, the outer lateral surface of the thickened area 38 of the sleeve 16 sealingly cooperates with the area of the bore 15, which connects to the area 36 and is provided with the smaller diameter.
  • the thickened area of the sleeve 38 thus forms the closure part of a shut-off element which can be moved back and forth between an open and a closed position.
  • the housing 14 is provided with an extension 40, the peripheral region of which bears against the end face 42 of the housing 14 and is provided in the central area on its side facing the housing 14 with a recess 44 which has a somewhat larger diameter than the sleeve 16. Furthermore, the extension 40 is provided with a bore 39 provided for the passage of the piston rod 30.
  • the housing 14 is provided near its end face 42 facing the second cylinder 34 with an essentially radially extending feed channel 46 for the plastic material coming from the plasticizing unit 10.
  • This feed channel 46 opens into the recess defined by the bore 15 in the housing 14.
  • the sleeve 16 is provided on its outer jacket with a distribution channel 50, which is designed as a groove-shaped depression or groove 50 and is essentially circumferential around the sleeve 16, but is inclined to the longitudinal axis of the sleeve 16.
  • the distribution channel 50 is arranged relative to the feed channel 46 so that the one apex region 52 of the distribution channel 50 is in the end position of the sleeve 16 shown in FIG.
  • the distribution channel 50 starts from this apex region 52 at an acute angle to the longitudinal axis of the housing 14 and thus the sleeve 16 on both sides of the latter in the direction of the thickened end section 38 of the sleeve and the second apex region 53 of the distribution channel 50 opposite its first apex region 52 in the direction of the free inlet end 28 the sleeve 16 is arranged offset.
  • An annular gap 54 adjoins the distribution channel 50, which is delimited on the outside by the inner circumferential surface of the housing 14, which is delimited by the outer circumferential surface of the sleeve 16 and the inner circumferential surface of the bore 15.
  • the annular gap 54 extends from the distribution channel 50 to the inlet end 28 of the sleeve 16, which ends at a short distance from the opposite wall of the bore 15, where the Annular gap 54 undergoes a deflection and merges into storage space 27.
  • the limitation of the annular gap 54 at the free end 28 of the sleeve 16 the opposite side corresponds to the course of the distributor channel 50.
  • the thickened end section 38 of the sleeve 16 closes this annular gap 54 Distribute housing 14 supplied plastic material over the circumference of the sleeve 16. This type of distribution is known from extrusion heads, in which, however, the objective is to convert an incoming full plastic strand into a hollow strand.
  • the storage space 27 enclosed by the sleeve 16 is tapered at its end facing the second cylinder 34 corresponding to the free end portion of the ejection piston 18 to be inserted into the storage space, as can be seen in the drawings. Dead spaces in which plastic particles could remain uncontrolled are thereby avoided. From the apex area of the storage space 27 there is an outlet channel 58 which, after a short axial section, extends radially outwards, this radial section being slightly offset in the axial direction with respect to the apex area 52 of the distributor channel 50.
  • Decisive for the position of the radial section of the outlet channel 58 is the position of a connecting channel 60 which radially penetrates the wall of the housing 14 and serves to establish the connection between the outlet channel 58 and the connecting channel 74 in the injection mold 12 during the injection molding process .
  • the connection between the storage space 27 and the injection molding tool 12 is interrupted, since the outlet channel 58 assumes a position offset with respect to the connecting channel 60.
  • the two channels 58 and 60 are aligned with one another, so that there is a connection between the storage space 27 and the mold cavity (s) 76 of the injection molding tool 12 is.
  • the sequence of a work cycle is explained below with reference to FIGS. 2A-2D.
  • the memory delimited by the sleeve 16 cherraum 27 for the plastic material has been completely or almost completely emptied by the ejection piston 18 inserted into the sleeve 16, whereby due to the force exerted by the ejection piston 18 in the ejection direction 62, the sleeve 16 at the beginning of the ejection stroke in the direction of arrow 62 in its in 2A, the end position shown had been moved, in which its end face 29 bears against the inner boundary surface 64 of the projection 40.
  • the sleeve 16 assumes a position in which a portion of its thickened end section 38 is located in the area of the smaller diameter of the bore 15, as a result of which a tight seal is created which blocks the connection between the feed channel 46 and the storage space 27 as can be seen in FIGS. 2A and 2D.
  • the plastic material displaced from the storage space 27 delimited by the sleeve 16 by the ejection piston 52 is thus prevented from flowing back in the direction of the inlet channel 46.
  • the parts assume approximately the position shown in FIG. 2A.
  • the injection mold 18 After the injection mold 18 has been filled by the ejection piston 18, it is necessary to keep the plastic material in the injection mold under pressure in the holding pressure phase and, if necessary, to push small amounts of material in the direction of the injection mold so as to, for example, cavities to be filled in the mold cavity caused by the shrinking of the plastic material which cools in the injection mold.
  • the actual ejection process has ended before the ejection piston 18 has reached the end position defined by the bottom of the cylinder 24, which serves as a stop, as shown in FIG. 2A.
  • the remaining small distance between the position at the end of the discharge stroke of the discharge piston 18 and the maximum stroke limited by stops can be used for the reprint.
  • the first apex region 52 of the distributor channel 50 is brought into a position in which it lies opposite the feed channel 46 in the housing 14.
  • the end portion 38 becomes larger in diameter the sleeve 16 is moved out of the area of the bore 15 of smaller diameter, so that, as shown in FIG. 1B, the plastic material flowing in through the feed channel 46 now again through the distributor channel 50 and the annular gap 54 between the sleeve 16 and the housing 14 and the annular gap 19 can flow into the storage space 27 between the sleeve 16 and the ejection piston 18, the ejection piston 18 being pushed back against the direction 62 at the same time until it assumes its second end position, that is to say according to FIG. 2C.
  • the storage space 27 is filled again, and depending on the amount of material required to fill the injection mold in each working cycle, the degree of filling of the storage space 27 and thus the end position of the ejection piston 18 surrender. Due to the fact that the two channels 58 and 60 are not aligned with one another, the material cannot continue to flow in the direction of the injection mold 12 when the storage space 27 is filled.
  • the amount of plastic material flowing into the storage space 27 during each working cycle essentially depends on the position of the ejection piston 18 at the end of the holding pressure phase. But this also ensures that the parts of the plastic material that first flowed into the storage space 27 are also the first to be displaced from the storage space in the direction of the injection mold 12 (first in-first out). This is favored by the conical designs of the storage space and the free end of the ejection piston 18.
  • the configurations of other parts in the injection molding cylinder 11 also contribute to achieving favorable flow conditions.
  • the plastic material coming from the plasticizing unit 10 flows to a large extent on leaving the feed channel 46 into the groove-shaped distributor channel 50 which is arranged on the outer circumferential surface of the sleeve 16, so that part of the material flows directly onto the feed channel channel 46 facing away from the circumferential region of the sleeve 16 and the most uniform possible distribution of the plastic material to reach over the outer circumference of the sleeve 16.
  • the material flows from the distribution channel 50 into the annular gap 54 adjoining it on the way from the first crown region 52 to the second crown region 53.
  • the plastic material is evenly distributed around the sleeve 16, with the second apex region 53 of the distributor channel 50, which facing the free end 28 of the sleeve, forms a closed, annular stream made of the plastic material, which initially points in the direction of the free end 28 of the sleeve 16 and after passing through the same in the area between the inner lateral surface and the ejection piston
  • annular gap 19 located annular gap 19 and flows through this and at the same time displacement of the ejection piston 18 into the storage space 27.
  • the annular distribution around the sleeve 16 is also advantageous because it then also enables the material to flow uniformly into the storage space 27.
  • the length of the annular gap 19 decreases until finally in the position of the parts of the annular gap shown in FIGS. 1 and 2C
  • the outer diameter of the sleeve 16 corresponds to the inner diameter of the bore 15 in the housing 14, so that there is a tight fit in this area between the outer jacket of the sleeve 16 and the inner jacket of the bore 12, the on the one hand enables axial displacements of the sleeve 16 within the housing 14 and thereby guides the sleeve 16, on the other hand at least largely prevents the penetration of plastic into the separating surface between the housing 14 and the sleeve 16.
  • the piston 22 of the first working cylinder becomes at the beginning of the following working cycle 24 acts with the consequence that with the start of the displacement of the ejection piston 18 in the direction of arrow 62, the sleeve 16 with the storage space 27 enclosed by it and the plastic material stored therein from the position shown in FIG. 2C back to the position shown in FIG. 2D is axially displaced, in which the end face 29 of the sleeve 16 bears against the shoulder 40 serving as a stop.
  • the piston 32 guided in the second working cylinder 34 is relieved of pressure accordingly.
  • the housing 14 is additionally provided with a relief channel 70 in the wall of the housing 14, which runs at a small distance from the connecting channel 60 and via a recess 72, which in the second cylinder 34 facing end portion of the sleeve 16 is attached to the channel 60 is connectable.
  • the recess 72 is arranged relative to the two channels 60 and 70 such that when the sleeve 16 is in a position in which the outlet channel 58 and the connecting channel 60 are in alignment with one another, that is to say in the position according to FIGS.
  • the Recess 72 outside the opening area of the connecting duct 60 is located on the inner lateral surface of the bore 15, so that no plastic material flowing out of the outlet duct 58 can flow into the recess 72 and from there into the relief duct 70 adjoining it.
  • This configuration takes into account the fact that at least the section of the connecting channel 74 facing the housing 14 - like the injection molding cylinder 11 - is heated, so that the plastic material therein also maintains its plastic state during the cooling of the cavity (s) in the mold (s). 76, located plastic material. Since this plastic plastic material located in the channels 60 and 74 is under a certain excess pressure due to the previous pressure, it should be expected that when the finished article is removed from the mold cavity (s) 76, the one in the channels 60 and 74 located plastic expands and enters the mold cavity from the channels. This would make it necessary to clean the mold cavity before each injection process, since otherwise the quality of the articles to be manufactured in the mold nests would have to be feared.
  • the presence of the relief channel 70 results after the sleeve 16 has been moved into the position according to FIG 1 or that of FIGS. 2B and 2C show a pressure relief and, if appropriate, an expansion of this plastic material into the relief channel 70, so that expansion into the mold cavity is avoided.
  • FIG. 3 shows two units I and II, each with a spray reservoir 111 and a downstream injection molding tool 112, which are preceded by a common plasticizing unit 110 in the form of a screw extruder 148. Since the parts otherwise correspond to those of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2A-2C, parts are also provided with the same reference numerals, which, however, are 100 higher in FIG. 3.
  • the two storage spaces 127 are alternately fed through the extruder 148, the screw 149 of which is axially displaceably mounted in a known manner, so that in the course of the plasticization, a supply is provided in front of the end of the screw 149 facing the distributor 178 of plastic collects material which, as soon as a sufficient volume is reached, is ejected into the storage 127 to be filled by an axial movement of the screw 149.
  • the screw 149 of which is axially displaceably mounted in a known manner, so that in the course of the plasticization, a supply is provided in front of the end of the screw 149 facing the distributor 178 of plastic collects material which, as soon as a sufficient volume is reached, is ejected into the storage 127 to be filled by an axial movement of the screw 149.
  • the ejection piston 118 of the unit I is moved to the left in order to first shift the sleeve 116 into its other end position, in which the two channels 158 and 160 are aligned with one another, whereupon the displacement of the material from the storage space 156 in the direction of the injection mold 112 in the unit I he follows.
  • the storage of the extruder 148 is filled again while the screw 149 is axially moved back, so that in the next operation the storage is filled 127 of the injection molding cylinder of unit II can be filled by axially displacing the pusher screw after the sleeve 116 of this unit had previously been displaced into the left end position in order to interrupt the connection of the two channels 158 and 160.
  • the performance of the plasticizing unit 110, on the one hand, and the time required for injecting the plastic material into the injection molds 112, cooling and solidifying the plastic material located in the mold nests 176 and opening and closing the injection mold 112, on the other hand, can be coordinated with one another in such a way that the plasticizing is ⁇ is continuously in operation, ie, the screw 149 runs continuously, the filling of the memories 127 being arranged in time in the overall cycle in such a way that after the end of the reprint phase and the possible removal of the articles produced in the previous work cycle from the Injection molding tool 112 and the closing thereof, the injection molding can be done by emptying the respective storage space 127.
  • the two units I and II are alternately fed by the common plasticizing unit 110. It is of course also possible to assign more than two units consisting of injection molding cylinder and injection mold to one plasticizing unit 110.
  • FIGS. 4A and 4B is correct in all len parts with those of the embodiment of FIGS. 1 and 2A-2D agree with the exception of the design of the sleeve and the receiving bore in the area in which the sleeve and outer surface of the bore cooperate to form a closure. Therefore, in FIGS. 4A and 4B, all parts which correspond to the parts of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 12A-2D are provided with the same, but by 200 higher reference numerals.
  • the essentially conical transition surface 286 in the casing surface delimiting the bore 215 is designed as a valve seat, the valve body of which cooperates with it is formed by the thickened end section 238 of the sleeve 216. 1 and 2A-2D, however, the outside diameter of the thickened end section 238 is markedly larger than the inside diameter of the bore 215 in its area of smaller diameter, which extends from the end face 242 of the sleeve 216 up to the transition surface 286 extends. This has the consequence that when the sleeve 216 assumes its end position shown in FIG.
  • the transition surface 288 of the sleeve 216 rests on the transition surface 286 of the bore 215 and so forms the closure.
  • the arrangement is also expediently such that the two transition surfaces 286 and 288 run essentially parallel to one another. This is advantageous not least in view of the fact that a considerable pressure acts on the sleeve 216 during the emptying process, which can be 1000 bar and more. It is obvious that the sleeve 216 is pressed with a correspondingly large force against the transition surface 286 serving as a valve seat and this is accordingly pressurized.
  • the contact area between sleeve 216 and the valve seat should be as large as possible, so as to keep the surface pressure in the usual limits for the components of the injection cylinder within permissible limits.
  • the annular gap 254 between the housing 214 and the sleeve 216 is as in the case of the embodiment according to FIGS. 1-3.
  • the sleeve 16 Due to the already mentioned high pressure during the injection molding process, that is to say the emptying of the storage space, the sleeve 16, also its thickened end section 38, which represents the free end of the sleeve, undergoes a certain expansion, which leads to the outer lateral surface of the thickened end portion of the sleeve 16 to the outside and thus in the area in which the closure is formed, is pressed against the lateral surface of the smaller diameter of the bore 15, as a result of which a tight closure is formed in any case. Tolerances with regard to the fit, if these do not exceed a certain size, are compensated for by the aforementioned expansion of the sleeve.
  • the widened part of the sleeve is resiliently resetted, so that there is then again as much play between the outer lateral surface of the thickened end section 38 and the lateral surface of the bore that the sleeve can be moved axially without difficulty.
  • the device according to the invention can be used for the production of finished products, but also for the production of intermediate products.
  • the latter can, for example, be preforms from which a blow molded product can be used to produce a final product, e.g. B. a bottle is made.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzgiessmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit wenigstens einer Plastifiziereinheit (10), wenigstens einem Spritzgiesszylinder (11) mit zugeordnetem Entleerungskolben (18) sowie wenigstens einer Spritzgiessform (12). Der Spritzgiesszylinder (11) ist mit einer Hülse (16) versehen, die zwischen einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgiessform unterbrochen ist, und einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgiessform besteht, hin- und herverschiebbar angeordnet ist. In der Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgiessform nicht besteht, ist zwischen Hülse (16) und Gehäuse (14) ein Durchgang vorhanden, der einerseits mit dem Zuführkanal (46) von der Plastifiziereinheit (10) und andererseits mit dem innenseitig von der Hülse (16) begrenzten Speicherraum (27) verbunden ist. Der Aussendurchmesser des Ausstosskolbens (18) ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Hülse (16), so dass zwischen beiden ein Ringspalt verbleibt, durch den der Kunststoff von einem Ende (28) der Hülse (16) in den Speicherraum (27) eintritt.

Description

Spritzgießmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunst¬ stoffe
Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, die wenigstens eine
Plastifiziereinheit, wenigstens einen Spritzgießzylinder mit zugeordnetem Kolben zur Entleerung dieses Zylinders sowie wenigstens eine Spritzgießform aufweist.
In Anbetracht der Tatsache, daß zunehmend auch für das Spritz¬ gießen Kunststoffe, z . B. PET, verwendet werden, die an die Verfahrensbedingungen bei der Verarbeitung hohe Anforderungen stellen, ist es erforderlich, die Spritzgießmaschinen so auszu¬ bilden, daß sie diesen Anforderungen Rechnung tragen, damit ein Produkt hergestellt werden kann, welches allen qualitativen An¬ sprüchen genügt. Dazu sollte nach Möglichkeit die Plastifizier¬ einheit kontinuierlich betrieben werden, d.h. , die im allge¬ meinen in einer solchen Plastifiziereinheit vorhandene Schnecke sollte unabhängig von' den aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen kontinuierlich rotieren, um einen möglichst gleichmäßigen Druck innerhalb der Plastifiziereinheit aufrechterhalten zu können. Ein kontinuierlicher Betrieb der Plastifiziereinheit begünstigt auch in bezug auf andere Betriebsbedingungen und Parameter, beispielsweise Temperatur und Viskosität des plastifizierten Kunststoffes, möglichst gleichbleibende
Verhältnisse. Zur Erzielung einer guten Qualität der Endpro¬ dukte ist weiterhin anzustreben, daß auch in den Fließwegen zwischen Plastifiziereinheit und Spritzgießwerkzeug möglichst wenig und/ oder geringe Schwankungen bezüglich z . B. Druck, Temperatur und Viskosität herrschen, insbesondere auch mit der Zielsetzung, eine schonende Behandlung des Kunststoffes zu er¬ reichen, beispielsweise derart, daß abrupte Richtungsänderungen
ERSÄΓZB bei hoher Fließgeschwindigkeit sowie abrupte Änderungen der Fließgeschwindigkeit, insbesondere aber auch sehr hohe Fließge¬ schwindigkeiten und/oder enge Störmungsquerschnitte, vermieden werden.
Eine diese Anforderungen zumindest weitgehend berücksichtigende Spritzgießmaschine sollte zudem insbesondere in Bezug auf Aus¬ gestaltung und Anordnung von Fließkanälen und Spritzgießzylin¬ dern in Relation zu ihrer Produktivität platzsparend ausgebil¬ det sein, so daß im Bedarfsfall einer Plastifiziereinheit meh¬ rere Spritzgießwerkzeuge zugeordnet werden können, die alterna¬ tiv von der Plastifiziereinheit mit Kunststoff beschickt wer¬ den. Einer solchen Anordnung liegt die Überlegung zugrunde, daß in vielen Fällen in Anbetracht der Zeit, die in einem Arbeits¬ zyklus für das Einspritzen des Kunststoffes in das jeweilige Spritzgießwerkzeug, das Abkühlen des Kunststofffes in diesem Werkzeug und das Herausnehmen der fertigen Artikel aus dem Werkzeug benötigt wird, eine entsprechend bemessene Plastifiziereinheit wenigstens zwei Spritzgießwerkzeug-Einhei¬ ten beschicken sollte, um so die verfügbare Leistung der Plastifiziereinheit möglichst vollständig auszunutzen.
Aus der DE-PS 1 105 153 ist bereits eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe bekannt, bei welcher der aus einer als Schneckenpresse ausgebildeten Plastifizier¬ einheit kommende Kunststoff zunächst in einen der Plastifizier¬ einheit nachgeordneten Druckraum gefördert wird, wobei zugleich die Plastifiziereinheit entsprechend der Zunahme des Kunststoffvolumens im Druckraum entgegen der Fließrichtung des Kunststoffes verschoben wird. Nach Beendigung der Nachdruck¬ phase für den im vorangegangenen Arbeitszyklus in die Spritz¬ gießform eingeführten Kunststoffes wird der im ersten Druck¬ raum befindliche Kunststoff durch entsprechende Beaufschlagung der zusammenwirkenden Teile der Maschine aus dem ersten Druck¬ raum durch ein zwischen beiden Räumen angeordnetes Einwegeven- til in einen zweiten Druckraum geführt, wobei zugleich die Plastifiziereinheit wieder in ihre Ausgangslage zu Beginn des Füllens des ersten Druckraumes zurückverschoben wird. Danach erfolgt das Schließen der Spritzgießform, die dann durch Ein¬ spritzen des im zweiten Druckraum befindlichen Kunststoffes mit diesem gefüllt wird. Diese bekannte Spritzgießvorrichtung weist zwar den Vorteil auf, daß die Plastifiziereinheit kontinuier¬ lich betrieben werden kann, wobei zudem durch die im wesentli¬ chen lineare Strömung des Kunststoffes aus der Plastifizierein¬ heit in die Spritzgießform erreicht wird, daß sämtliche Kunststoffpartikel etwa die gleiche Verweilzeit im System haben, bevor sie in die Spritzgießform gelangen. Auch dies ist eine Maßnahme, die der Erzielung einer guten Qualität des End¬ produktes dient. Andererseits hat diese Ausgestaltung der be¬ kannten Spritzgießmaschine aber den Nachteil, daß sie sehr lang baut. Sie ist zudem mit Ventilen versehen, die durch den strö¬ menden Kunststoff betätigt werden. Dies führt zu einer kompli¬ zierteren Ausgestaltung der mit diesen Ventilen versehenen Bau¬ teile, wobei zudem die Gefahr besteht, daß aufgrund der Ausge¬ staltung dieser Ventile Materialteile sich in diesem Bereich festsetzen, so daß es dann doch zu ungleichmäßigen Verweilzei¬ ten des Kunststoffes im System kommt. Außerdem wäre es bei dieser bekannten Spritzgießmaschine schwierig, zwei oder mehr Spritzgießform-Einheiten vorzusehen, die wechselweise von der Plastifiziereinheit beschickt werden.
Ferner ist in Plastverarbeiter, 45. Jahrgang, 1994, No. 8, S. 70-72 eine Spritzgießmaschine offenbart, die ebenfalls mit ei¬ ner Plastifiziereinheit, einem Spritzgießwerkzeug und einem dazwischen angeordneten Dosierzylinder versehen ist, der durch einen Kolben in Richtung auf die Spritzgießform entleert wird. Diese bekannte Spritzgießmaschine ist so ausgebildet, daß jene Materialteile, die beim Füllen des Dosierzylinders zuletzt in diesen eingeführt worden waren, zuerst aus dem Dosierzylinder durch den Kolben ausgestossen werden und demzufolge jene Materialteile, die zuerst in den Dosierzylinder beim Füllen desselben eingeführt wurden, zuletzt aus diesen ausgestoßen werden. Dies hat zur Folge, daß die einzelnen Kunststoffparti- kel, die von der Plastifiziereinheit kommend durch das System hindurch in die Spritzgießform geführt werden, sehr unter¬ schiedliche Verweilzeiten aufweisen, die jedenfalls bei empfindlicheren Kunststoffen die Qualität der Fertigprodukte merklich beeinträchtigen können, zumal bei diesem System die Gefahr besteht, daß die Unterschiede bezüglich der Verweilzei¬ ten sehr groß sind und ggf. mehr als die Dauer eines Arbeitszy¬ klus' betragen. Auch bei einem Materialwechsel, der einen Farb¬ wechsel einschließen kann, sind diese Systeme sehr nachteilig.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Spritz¬ gießmaschine für die Verarbeitung von Kunststoffen so auszu¬ bilden, daß sie die vorbeschriebenen Nachteile nicht aufweist. Dabei soll auch eine Anordnung möglich sein, bei welcher einer Plastifiziereinheit zwei oder mehr Spritzgießform-Einheiten mit jeweils einem Spritzgießzylinder zugeordnet sind und diese Spritzgießzylinder wechselweise mit Kunststoff aus dieser Plastifiziereinheit gefüllt werden, wobei dann während des Fül¬ lens des einen Spritzgießzylinders und dem darauffolgenden Ein¬ spritzen des Kunststoffes in die eine Spritzgießform der Kunst¬ stoff in der anderen Spritzgießform unter Aufrechterhaltung des Nachdruckes abkühlt und nach ausreichender Abkühlung ggf. auch noch die Fertigerzeugnisse aus der anderen Spritzgießform herausgenommen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Spritzgießzylinder eine Hülse aufweist, die in einem Gehäuse zwischen einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritz¬ gießform unterbrochen ist, und einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgießform besteht, axial hin- und herver¬ schiebbar angeordnet ist, wobei wenigstens in der Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgießform unterbrochen ist, zwischen Hülse und Gehäuse ein Durchgang vorhanden ist und an seinem einen Ende mit dem von der Hülse innenseitig begrenzten Speicherraum an dessen Eintrittsende in Verbindung steht und der Zuführkanal für den aus der Plastifiziereinheit kommenden Kunststoff im Bereich des anderen Ende des Durchganges mit dem¬ selben in Verbindung steht und der Austrittskanal für den im Speicherraum gespeicherten Kunststoff in Richtung auf die Spritzgießform an dem dem Eintrittsende abgekehrten Ende des Speicherraumes von diesem abgeht und das Ausmaß der Längsver- schiebbarkeit der Hülse so gewählt ist, daß in der einen Endpo¬ sition der Hülse der Austrittskanal aus dem Speicherraum verschlossen und ein Durchfluß von Kunststoffmaterial nicht möglich ist und in der anderen Endstellung der Hülse der Austrittskanal aus dem Speicherraum mit der Spritzgießform verbunden ist, wobei der Außendurchmesser des Ausstoßkolbens geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Hülse, so daß zwischen beiden ein Ringspalt verbleibt.
Weitere Ausgestaltungen gemäß der Erfindung sind in den Unter¬ ansprüchen angeführt.
Diese Art der Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht eine Führung des Kunststoffes innerhalb derselben, die die Verweil¬ zeit des Kunststoffes zumindest so weit vergleichmäßigt, daß die Kunststoffe, die zuerst in die Vorrichtung eingeführt wor¬ den sind, diese auch als erste verlassen, also als erste in die Formnester des Spritzgießwerkzeuges gelangen. Trotzdem ist es bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung mög¬ lich, beispielsweise den Spritzzylinder gegenüber Plastifizier¬ einheit und/oder Spritzgießwerkzeug z. B. seitlich versetzt anzuordnen, so daß die Gesamtvorrichtung relativ kurz ausge¬ führt werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, die zum Steuern der Materialströme während der einzelnen Phasen eines Arbeitszyklus' im Spritzzylinder erforderlichen Absperrmittel so einfach auszubilden, daß sie keine ins Gewicht fallende Komplizierung der Vorrichtung bewirken, wenig reperaturanfällig und zudem mit einfachen Mitteln steuerbar sind. Wenn der Plastifiziereinheit mehr als eine aus Spritzzylinder und Spritzgießwerkzeug bestehende Einheit zugeordnet ist und die beiden oder mehreren Einheiten von der Plastifiziereinheit wechselweise beschickt werden, ist es nicht erforderlich, in die Zuführkanäle von der Plastifiziereinheit zu den einzelnen Spritzgießzylinder und Spritzgießwerkzeug aufweisenden Einhei-
ERSATZ ten Absperrorgane vorzusehen, da die Steuerung der wechselweise den einzelnen Einheiten zugeführten Kunststoffströme ohne zusätzlichen Aufwand durch das Zusammenwirken der Bauteile des Spritzgießzylinders erreicht werden kann.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 im Schema den Aufbau einer Spritzgießvorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 2A-2D im Schema und jeweils im Längsschnitt den
Spritzgießzylinder einer Spritzgießvorrichtung in vier aufeinanderfolgendem Positionen eines
Arbeitszyklus', Fig. 3 im Schema eine Spritzgießvorrichtung mit zwei
Spritzgießzylindern und zwei Spritzgießformen, teilweise im Schnitt, Fig. 4A+4B im Schema und jeweils im Längsschnitt den
Spritzgießzylinder einer zweiten Ausführungsform in zwei aufeinanderfolgenden Positionen eines
Arbeitszyklus'.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer Spritzgießvorrichtung, an welcher die Erfindung verwirklicht ist. Die Vorrichtung weist eine Plastifiziereinheit 10, einen Spritzgießzylinder 11 sowie eine Spritzgießform 12 auf, die in noch zu beschreibender Weise zusammenwirken. Der Spritzgießzylinder 11 ist mit einem Gehäuse 14 versehen, in dessen zylindrischer Längsbohrung 15 eine Hülse 16 längsverschiebbar angeordnet ist. Der an einem Ende offenen Hülse 16 ist ein ebenfalls axial verschiebbarer Ausstoßkolben 18 zugeordnet, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der innenseitig im wesentlichen zylin¬ drischen Hülse 16, so daß zwischen Ausstoßkolben 18 und der in¬ neren Mantelfläche der Hülse 16 ein Ringspalt 19 verbleibt (vgl. z. B. Fig. 2A) . Die Bohrung 15 setzt sich über den die Hülse 16 aufnehmenden Bereich in einen koaxialen Abschnitt 20 kleineren Durchmessers fort, in welchem der Ausstoßkolben 18 geführt ist. Letzterer ist an seinem dem Gehäuse 14 abgekehrten Ende mit einem ersten Antriebskolben 22 versehen, der in einem ersten hydraulischen Zylinder 24 geführt ist. Der Zylinder 24 ist über Bolzen oder dgl. 26 an dem Gehäuse 14 angebracht. Der von der Hülse 16 begrenzte Innenraum 27 ist der Speicherraum für das in das Spritzgießwerkzeug 12 einzuführende Kunststoff¬ material.
Die Hülse 16 ist an ihrem anderen Stirnende 29 verschlossen und mit der Kolbenstange 30 eines ebenfalls koaxial angeordneten zweiten Kolbens 32 verbunden, der in einem zweiten hydrauli¬ schen Arbeitszylinder 34 geführt ist.
Die Bohrung 15 ist an ihrem dem ersten Zylinder 24 zugekehrten Endabschnitt 36 mit einem etwas größeren Durchmesser versehen. Der dem ersten Zylinder 24 zugekehrte Endabschnitt 38 der Hülse 16 hat einen etwas größeren Außendurchmesser, welcher dem Innendurchmesser der Bohrung 15 in deren Bereich kleineren Durchmessers entspricht, wobei in der einen, in Fig. 1 darge¬ stellten Endposition der Hülse 16 deren Endabschnitt 38 größe¬ ren Durchmessers sich in dem Abschnitt 36 größeren Durchmessers der Bohrung 15 befindet, der eine entsprechende axiale Er¬ streckung aufweist. In der zweiten Endposition der Hülse 16, die in den Fig. 2A und 2D dargestellt ist, befindet sich ein Teilbereich des verdickten Endabschnittes 38 der Hülse 16 in dem Bereich der Bohrung 15 kleineren Durchmessers, wobei die äußere Mantelfläche des verdickten Bereiches 38 der Hülse 16 dichtend mit dem Bereich der Bohrung 15 zusammenwirkt, der an den Bereich 36 anschließt und mit dem kleineren Durchmesser versehen ist. Im Ergebnis bildet somit der verdickte Bereich der Hülse 38 das Verschlußteil eines Absperrorgans, das zwi¬ schen einer offenen und einer verschlossenen Position hin- und herbewegbar ist.
An dem dem zweiten Zylinder 34 zugekehrten Ende ist das Gehäuse 14 mit einem Ansatz 40 versehen, der mit seinem Umfangsbereich an der Stirnfläche 42 des Gehäuses 14 anliegt und im mittleren Bereich an seiner dem Gehäuse 14 zugekehrten Seite mit einer Ausnehmung 44 versehen ist, die einen etwas größeren Durchmes¬ ser aufweist als die Hülse 16. Ferner ist der Ansatz 40 mit ei¬ ner Bohrung 39 für den Durchgang der Kolbenstange 30 versehen.
Das Gehäuse 14 ist nahe seiner dem zweiten Zylinder 34 zuge¬ kehrten Stirnfläche 42 mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Zuführkanal 46 für das von der Plastifiziereinheit 10 kommende Kunststoffmaterial versehen. Dieser Zuführkanal 46 mündet in die durch die Bohrung 15 im Gehäuse 14 definierte Ausnehmung desselben. Die Hülse 16 ist auf ihrem Außenmantel mit einem Verteilerkanal 50 versehen, der als nutförmige Vertiefung oder Rinne 50 ausgebildet und im wesentlichen um den Umfang der Hülse 16 umlaufend, jedoch zur Längsachse der Hülse 16 schräg verlaufend, angebracht ist. Der Verteilerkanal 50 ist relativ zum Zuführkanal 46 so angeordnet, daß sich der eine Scheitelbereich 52 des Verteilerkanals 50 in der in Fig. 1 dargestellten Endposition der Hülse 16 gegenüber der Mündung des Zuführkanales 46 befindet, so daß der Verteilerkanal 50 von diesem Scheitelbereich 52 ausgehend unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Gehäuses 14 und damit der Hülse 16 zu beiden Seiten der letzteren in Richtung auf den verdickten Endab¬ schnitt 38 der Hülse verläuft und der zweite Scheitelbereich 53 des Verteilerkanals 50 gegenüber dessen ersten Scheitelbereich 52 in Richtung auf das freie Eintrittsende 28 der Hülse 16 ver¬ setzt angeordnet ist. An den Verteilerkanal 50, der außenseitig durch die innere Mantelfläche des Gehäuses 14 begrenzt ist, schließt sich ein Ringspalt 54 an, der durch die äußere Mantelfläche der Hülse 16 und die innere Mantelfläche der Boh¬ rung 15 begrenzt ist. In der in den Fig. 1, 2B und 2C darge¬ stellten Endlage der Hülse 16 erstreckt sich der Ringspalt 54 vom Verteilerkanal 50 bis zum Eintrittsende 28 der Hülse 16, welches in einem geringen Abstand von der gegenüberliegenden Wandung der Bohrung 15 endet, wo der Ringspalt 54 eine Umlen- kung erfährt und in den Speicherraum 27 übergeht. Die Begren¬ zung des Ringspalts 54 an der dem freien Ende 28 der Hülse 16 abgekehrten Seite entspricht dem Verlauf des Verteilerkanals 50. In der anderen, in den Fig. 2A und 2D dargestellten End¬ lage der Hülse 16 verschließt der verdickte Endabschnitt 38 der Hülse 16 diesen Ringspalt 54. Der Verteilerkanal 50 dient dazu, das von einer Seite des Gehäuses 14 zugeführte Kunststoffmate- rial über den Umfang der Hülse 16 zu verteilen. Diese Art der Verteilung ist von Extrusionskopfen bekannt, bei denen die Zielsetzung allerdings darin besteht, einen ankommenden vollen Kunststoffsträng in einen Hohlstrang umzuwandeln.
Der von der Hülse 16 umschlossene Speicherraum 27 ist an seinem dem zweiten Zylinder 34 zugekehrten Ende entsprechend dem freien Endabschnitt des in den Speicherraum einzuführenden Ausstoßkolbens 18 konisch sich verjüngend ausgebildet, wie dies den Zeichnungen zu entnehmen ist. Dadurch werden tote Räume, in denen Kunststoffpartikel unkontrolliert verweilen könnten, ver¬ mieden. Vom Scheitelbereich des Speicherraums 27 geht ein Austrittskanal 58 ab, der nach einem kurzen axialen Abschnitt radial nach außen verläuft, wobei dieser radiale Abschnitt gegenüber dem Scheitelbereich 52 des Verteilerkanals 50 in axialer Richtung etwas versetzt ist. Maßgeblich für die Lage des radialen Abschnittes des Austrittskanals 58 ist die Posi¬ tion eines Verbindungskanals 60, der die Wandung des Gehäuses 14 radial duchsetzt und dazu dient, während des Spritzgießvor¬ ganges die Verbindung zwischen dem Austrittskanal 58 und dem Anschlußkanal 74 im Spritzgießwerkzeug 12 herzustellen. In der Stellung der Teile gemäß Fig. 1 ist die Verbindung zwischen Speicherraum 27 und Spritzgießwerkzeug 12 unterbrochen, da der Austrittskanal 58 eine gegenüber dem Verbindungskanal 60 versetzte Position einnimmt. Bei der in den Fig. 2A und 2D dar¬ gestellten Position der Hülse 16 fluchten die beiden Kanäle 58 und 60 miteinander, so daß eine Verbindung zwischen Speicher¬ raum 27 und dem bzw. den Formnest(ern) 76 des Spritzgußwerkzeu¬ ges 12 vorhanden ist.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2A - 2D der Ablauf eines Ar¬ beitszyklus' erläutert. Der von der Hülse 16 begrenzte Spei- cherraum 27 für das Kunststoffmaterial ist durch den in die Hülse 16 eingeschobenen Aussstoßkolben 18 vollständig oder nahezu vollständig entleert worden, wobei aufgrund der dabei durch den Ausstoßkolben 18 in Ausstoßrichtung 62 ausgeübten Kraft die Hülse 16 zu Beginn des Ausstoßhubes in Richtung des Pfeiles 62 in ihre in Fig. 2A dargestellte Endposition verscho¬ ben worden war, in welcher ihre Stirnfläche 29 an der inneren Begrenzungsfläche 64 des Ansatzes 40 anliegt. In dieser Posi¬ tion fluchtet der in der Hülse 16 angeordnete im wesentlichen radiale Abschnitt 58 des Austrittskanals mit dem Verbindungska¬ nal 60 in der Wandung des Gehäuses 14, so daß das durch den Kolben 18 aus der Hülse 16 verdrängte Material in Richtung auf das dem Kanal 60 nachgeordnete Spritzgießwerkzeug 12 strömt.
Während des Ausstoßvorganges nimmt die Hülse 16 eine Position ein, in welcher sich ein Teilbereich ihres verdickten Endab¬ schnittes 38 in dem Bereich kleineren Durchmessers der Bohrung 15 befindet, wodurch ein dichter Verschluß entsteht, der die Verbindung zwischen dem Zuführungskanal 46 und dem Speicherraum 27 sperrt, wie dies die Fig. 2A und 2D erkennen lassen. Das aus dem von der Hülse 16 begrenzten Speicherraum 27 durch den Ausstoßkolben 52 verdrängte Kunststoffmaterial wird somit daran gehindert, zurück in Richtung auf den Eintrittskanal 46 zu strömen. Außerdem würde kein Material aus dem Eintrittskanal 46 in das Gehäuse 14 eintreten können, da der ggf. von der Plastifiziereinheit 10 über den Zuführkanal 46 und den Verteilerkanal 50 ausgeübte Druck zu gering wäre, als daß er eine Verschiebung der Hülse 16 entgegen der Richtung 62 bewir¬ ken könnte. Dies ist nicht zuletzt darauf zurückzuführen, daß die Flächen der Hülse 16, die durch den von der Plastifizier¬ einheit ggf. ausgeübten Druck entgegen der Richtung 62 beauf¬ schlagt würden, viel kleiner sind als die Fläche der Hülse 16, die durch den in Richtung 62 wirkenden Druck des Ausstoßkolbens 18 beaufschlagt werden.
Am Ende des Entleerungshubes nehmen die Teile etwa die in Fig. 2A dargestellte Position ein. Im allgemeinen ist es erforderlich, nach dem Füllen des Spritzgießwerkzeuges durch den Ausstoßkolben 18 das im Spritz¬ gießwerkzeug befindliche Kunststoffmaterial in der Nachdruck¬ phase unter Druck zu halten und gegebenenfalls noch geringe Materialmengen in Richtung auf das Spritzgießwerkzeug zu ver¬ drängen, um so beispielsweise Hohlräume im Formnest auszufül¬ len, die durch Schrumpfen des sich im Spritzgießwerkzeug abküh¬ lenden Kunststoffmaterials entstehen. Der eigentliche Aussto߬ vorgang ist beendet, bevor der Ausstoßkolben 18 den durch den Boden des Zylinders 24, der als Anschlag dient, definierte Endstellung erreicht hat, wie dies in Fig. 2A dargestellt ist. Die verbleibende kleine Wegstrecke zwischen der Position am Ende des Austoßhubes des Ausstoßkolbens 18 und der durch An¬ schläge begrenzten Maximalhubes kann für den Nachdruck genutzt werden. Im Ergebnis bedeutet dies, daß der Ausstoßkolben 11 am Ende der Nachdruckphase eine Position einnimmt, die nicht genau vorherbestimmbar ist, da sie abhängt von der Materialmenge, die während der Nachdruckphase noch in Richtung auf das Spritzgie߬ werkzeug 12 durch den immer noch vom Arbeitskolben 22 beauf¬ schlagten Ausstoßkolben 18 verdrängt worden ist.
Nach Beendigung der Nachdruckphase wird durch Beaufschlagung des Kolbens 32 im Arbeitszylinder 34 und bei entsprechender Entlastung des Kolbens 22 die Hülse 16 axial aus der Position gemäß Fig. 2A in die Position gemäß Fig. 2B - und Fig. 1 - ver¬ schoben, wobei gleichzeitig auch der Ausstoßkolben 18 mit zugehörigem Arbeitskolben 22 von der Hülse 16 mitgenommen und entsprechend zurückbewegt wird. Durch diese Verschiebung der Hülse 16 entgegen der Richtung 62 wird der im wesentlichen ra¬ diale Austrittskanal 58 in der Hülse 16 so weit gegenüber dem radialen Verbindungskanal 60 in der Gehäusewandung verschoben, daß keine Verbindung zwischen diesen beiden Kanälen mehr be¬ steht. Gleichzeitig wird mit dieser Verschiebung der erste Scheitelbereich 52 des Verteilerkanals 50 in eine Position ge¬ bracht, in welcher er dem Zuführkanal 46 im Gehäuse 14 gegen¬ überliegt. Zudem wird der Endabschnitt 38 größeren Durchmessers der Hülse 16 aus dem Bereich der Bohrung 15 kleineren Durchmes¬ sers herausbewegt, so daß, wie Fig. 1B zeigt, nunmehr wieder das durch den Zuführkanal 46 einströmende Kunststoffmaterial durch den Verteilerkanal 50 und den Ringspalt 54 zwischen Hülse 16 und Gehäuse 14 sowie Ringspalt 19 zwischen Hülse 16 und Ausstoßkolben 18 in den Speicherraum 27 einströmen kann, wobei dabei gleichzeitig der Ausstoßkolben 18 entgegen der Richtung 62 zurückgeschoben wird, bis er seine zweite Endlage, also die gemäß Fig. 2C, einnimmt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Speicher¬ raum 27 wieder gefüllt, wobei in Abhängigkeit von der Material¬ menge, die zum Füllen der Spritzgießform bei jedem Arbeitszy¬ klus benötigt wird, sich auch der Füllungsgrad des Speicherrau¬ mes 27 und damit die Endposition des Ausstoßkolbens 18 ergeben. Aufgrund der Tatsache, daß die beiden Kanäle 58 und 60 nicht miteinander fluchten, kann das Material beim Füllen des Speicherraumes 27 nicht in Richtung auf das Spritzgießwerkzeug 12 weiterfließen.
Die Menge des bei jedem Arbeitszyklus in den Speicherraum 27 einströmenden Kunststoffmaterials hängt im wesentlichen ab von der Position des Ausstoßkolbens 18 am Ende der Nachdruckphase. Aber auch hierbei ist gewährleistet, daß die Teile des Kunst- stoffmaterials, die zuerst in den Speicherraum 27 eingeströmt waren, auch als erste aus dem Speicherraum in Richtung auf das Spritzgießwerkzeug 12 verdrängt werden (first in-first out). Dies wird durch die kegelförmigen Ausgestaltungen von Speicher¬ raum und freiem Ende des Ausstoßkolbens 18 begünstigt.
Ferner tragen auch die Ausgestaltungen anderer Teile im Spritzgießzylinder 11 zur Erzielung günstiger Strömungsverhält¬ nisse bei. So strömt das von der Plastifiziereinheit 10 kom¬ mende Kunststoffmaterial zu einem großen Teil beim Verlassen des Zuführkanals 46 in den nutförmigen Verteilerkanal 50 ein, welcher auf der äußeren Mantelfläche der Hülse 16 angeordnet ist, um so einen Teil des Materials direkt auf den dem Zuführ¬ kanal 46 abgekehrten Umfangsbereich der Hülse 16 zu führen und ein möglichst gleichmäßiges Verteilen des Kunststoffmaterials über den äußeren Umfang der Hülse 16 zu erreichen. Dabei strömt das Material auf dem Wege vom ersten Scheitelbereich 52 zum zweiten Scheitelbereich 53 aus dem Verteilerkanal 50 in den an diesen anschließenden Ringspalt 54 ein. Auf die vorbeschrie¬ bene Weise erfolgt trotz der Tatsache, daß das Kunststoffmate¬ rial seitlich in das Gehäuse 14 und senkrecht zu dessen Längsachse eingeführt wird, eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoffmaterials um die Hülse 16, wobei sich im zweiten Scheitelbereich 53 des Verteilerkanals 50, welcher dem freien Ende 28 der Hülse zugekehrt ist, ein geschlossener ringförmiger Strom aus dem Kunststoffmaterial bildet, der zunächst in Rich¬ tung auf das freie Ende 28 der Hülse 16 und nach Passieren des¬ selben in den zwischen innerer Mantelfläche und Ausstoßkolben
18 befindlichen Ringspalt 19 und durch diesen und bei gleich¬ zeitiger Verdrängung des Ausstoßkolbens 18 in den Speicherraum 27 strömt. Die ringförmige Verteilung um die Hülse 16 ist auch deshalb von Vorteil, weil dadurch anschließend auch ein gleich¬ mäßiges Einströmen des Materials in den Speicherraum 27 er¬ reicht wird. Während des Füllens des Speicherraumes 27 nimmt die Länge des Ringspaltes 19 ab, bis schließlich in der in den Fig. l sowie 2C dargestellten Position der Teile der Ringspalt
19 nicht mehr vorhanden ist. Durch die Ausgestaltung der Strömungswege und das Zusammenwirken von Ausstoßkolben 18 und Hülse 16 wird erreicht, daß das Kunststoffmaterial, welches beim Füllvorgang als erstes in den Speicherraum 27 gelangt, beim anschließenden Ausstoßvorgang auch als erstes wieder ausgestoßen wird. Auf diese Weise wird eine weitgehende Vergleichmäßigung der Verweilzeiten der einzelnen Kunststoff¬ partikel im Speicherraum 27 und im Gesamtsystem erreicht, wel¬ che Tatsache der Qualität des im Spritzgießwerkzeug herzustel¬ lenden Artikels zugute kommt.
In dem Bereich zwischen nutförmigem Verteilerkanal 50 und Stirnfläche 42 der Hülse 16 entspricht der Außendurchmesser der Hülse 16 dem Innendurchmesser der Bohrung 15 im Gehäuse 14, so daß in diesem Bereich zwischen Außenmantel der Hülse 16 und dem Innenmantel der Bohrung 12 ein dichter Sitz vorhanden ist, der einerseits Axialverschiebungen der Hülse 16 innerhalb des Ge¬ häuses 14 ermöglicht und dabei die Hülse 16 führt, andererseits jedoch das Eindringen von Kunststoff in die Trennfläche zwi¬ schen Gehäuse 14 und Hülse 16 zumindest weitestgehend verhin¬ dert.
Sobald der Ausstoßkolben 18 nach Abschluß des Füllvorganges seine in Fig. 2C dargestellte Endposition erreicht hat, bei welcher im Speicherraum 27 das für das Füllen des Spritzgie߬ werkzeuges erforderliche Materialvolumen angesammelt worden ist, wird mit Beginn des folgenden Arbeitszyklus' der Kolben 22 des ersten Arbeitszylinders 24 beaufschlagt mit der Folge, daß mit Beginn der Verschiebung des Ausstoßkolbens 18 in Richtung des Pfeiles 62 die Hülse 16 mit dem von ihr umschlossenen Spei¬ cherraum 27 und dem darin gespeicherten Kunststoffmaterial aus der Position gemäß Fig. 2C wieder in die Position gemäß Fig. 2D axial verschoben wird, in welcher die Stirnfläche 29 der Hülse 16 an dem als Anschlag dienenden Ansatz 40 anliegt. Dabei wird der im zweiten Arbeitszylinder 34 geführte Kolben 32 entspre¬ chend druckentlastet. Im Zuge dieser Verschiebung wird der radiale Abschnitt des Austrittskanals 58 wieder in eine Lage gebracht, in welcher er mit dem Verbindungskanals 60 in der Wandung des Gehäuses 14 fluchtet. Bei Erreichen der in Fig. 2A dargestellten Position der Teile ist der Ausstoßvorgang been¬ det.
Bei dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei¬ spiel ist das Gehäuse 14 zusätzlich mit einem Entlastungskanal 70 in der Wandung des Gehäuses 14 versehen, der in einem gerin¬ gen Abstand von Verbindungsskanal 60 verläuft und über eine Ausnehmung 72, die in dem dem zweiten Zylinder 34 zugekehrten Endabschnitt der Hülse 16 angebracht ist, mit dem Kanal 60 verbindbar ist. Dabei ist die Ausnehmung 72 relativ zu den bei¬ den Kanälen 60 und 70 so angeordnet, daß bei einer Position der Hülse 16, in welcher Austrittskanal 58 und Verbindungskanal 60 miteinander fluchten, also bei der Position gemäß den Fig. 2A und 2D, sich die Ausnehmung 72 außerhalb des Öffnungsbereiches des Verbindungskanal 60 an der innerern Mantelfläche der Boh¬ rung 15 befindet, so daß kein aus dem Austrittskanal 58 strö¬ mendes Kunststoffmaterial in die Ausnehmung 72 und von dort in den daran anschließenden Entlastungskanal 70 fließen kann. In der anderen Endlage der Hülse gemäß den Fig. 2B und 2C besteht über die Ausnehmung 72 eine Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 60 und dem Entlastungskanal 70, der an seinem der Ausnehmung 72 abgekehrten Ende ins Freie mündet. Diese Ausgestaltung berücksichtigt die Tatsache, daß zumindest der dem Gehäuse 14 zugekehrte Abschnitt des Anschlußkanals 74 - wie der Spritzgießzylinder 11 - beheizt ist, so daß das darin befindliche Kunststoffmaterial seinen plastischen Zustand auch während des Abkühlens des in dem bzw. in den Formnest(ern) 76, befindlichen Kunststoffmaterials beibehält. Da dieses in den Kanälen 60 und 74 befindliche plastische Kunststoffmaterial aufgrund des zuvor erfolgten Nachdrucks unter einem gewissen Überdruck steht, müßte damit gerechnet werden, daß beim Heraus¬ nehmen des fertigen Artikels aus dem bzw. den Formnest(ern) 76 der in den Kanälen 60 und 74 befindliche plastische Kunststoff expandiert und aus den Kanälen in das Formnest eintritt. Dies würde es erforderlich machen, das Formnest vor jedem SpritzVor¬ gang zu reinigen, da im anderen Fall Qualitätseinbußen an den in den Formnestern herzustellenden Artikeln zu befürchten wä¬ ren. Das Vorhandensein des Entlastungskanals 70 bewirkt nach dem Verschieben der Hülse 16 in die Position gemäß Fig. 1 bzw. die der Fig. 2B und 2C eine Druckentlastung und ggf. ein Expan¬ dieren dieses Kunststoffmaterials in den Entlastungskanal 70 hinein, so daß ein Expandieren in das Formnest hinein vermieden wird.
Fig. 3 zeigt zwei Einheiten I und II jeweils mit Spritzspeicher 111 und nachgeschalteten Spritzgießwerkzeug 112, denen eine gemeinsame Plastifiziereinheit 110 in Form eines Schneckenex¬ truders 148 vorgeschaltet ist. Da im übrigen die Teile denen des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2A - 2C entspre¬ chen, sind gleich Teile auch mit gleichen Bezugszeichen verse¬ hen, die jedoch in Fig. 3 um 100 höher sind. Die beiden jeweils von einer Hülse 116 begrenzten Speicherräume 127 werden wechselweise durch den Extruder 148 beschickt, des¬ sen Schnecke 149 in bekannter Weise axial verschiebbar gelagert ist, so daß sich im Verlauf der Plastifizierung vor dem dem Verteiler 178 zugekehrten Ende der Schnecke 149 ein Vorrat an Kunststoff aterial sammelt, der dann, sobald ein ausreichendes Volumen erreicht ist, durch eine Axialbewegung der Schnecke 149 in den jeweils zu füllenden Speicher 127 ausgestoßen wird. Bei der in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Lage ist der Füllvor¬ gang des Speicherraumes 127 der rechts befindlichen Einheit I soeben abgeschlossen worden, da der Ausstoßkolben 118 seine Endlage am Ende des Füllvorganges und die Schnecke 149 ihre Endlage am Ende des durch ihre axiale Verschiebung bewirkten Ausstoßvorganges einnimmt. Die Schnecke 149 des Extruders 148 läuft kontinuierlich weiter und sammelt den Kunststoff in der Zeit, in welcher der plastifizierte Kunststoff nicht direkt zur Füllung eines der beiden Speicherräume 127 weitergeleitet wer¬ den kann.
Da während des Füllens des Speicherraumes 127 der Einheit I die Hülse 116 der links befindlichen Einheit II in ihre rechte End¬ lage verschoben ist, in welcher die äußere Mantelfläche des verdickten Endabschnittes 138 der Hülse 116 mit der inneren Mantelfläche des Bereiches kleineren Durchmessers der Bohrung 115 einen Verschluß bildet, kann beim Füllen des Speicherraumes 127 der Einheit I Material lediglich durch den zur Einheit I führenden Kanal 180 des Verteilers 178 strömen, wohingegen der zur Einheit II führenden Kanal 182 aufgrund des durch die Hülse 116 der Einheit II bewirkten Verschlusses blockiert ist. Unmittelbar anschließend an den Betriebszustand, der sich aus den in Fig. 3 dargestellten Positionen der Teile ergibt, wird der Ausstoßkolben 118 der Einheit I nach links bewegt, um zunächst die Hülse 116 in ihre andere Endlage zu verschieben, in welcher die beiden Kanäle 158 und 160 miteinander fluchten, worauf dann das Verdrängen des Materials aus dem Speicherraum 156 in Richtung auf das Spritzgießwerkzeug 112 in der Einheit I erfolgt. Während dieses Spritzgießvorganges, also während des Entleerens des Speicherraumes 127 bei gleichzeitigem Füllen des wenigstens einen Formnestes 176 des Spritzgießwerkzeuges der Einheit I, wird der Speicher des Extruders 148 bei gleichzeiti¬ ger axialer Rückbewegung der Schnecke 149 wieder gefüllt, so daß im nächsten Arbeitsgang der Speicher 127 des Spritzgießzy¬ linders der Einheit II durch axiales Verschieben der Schub¬ schnecke gefüllt werden kann, nachdem zuvor die Hülse 116 die¬ ser Einheit in die linke Endlage verschoben worden war, um die Verbindung der beiden Kanäle 158 und 160 zu unterbrechen. Die Leistung der Plastifiziereinheit 110 einerseits und die für das Einspritzen des Kunststoffmaterials in die Spritzgießformen 112, das Abkühlen und Verfestigen des in den Formnestern 176 befindlichen Kunststoffmaterials und das öffnen und Schließen der Spritzgießform 112 erforderliche Zeit andererseits können dabei so aufeinander abgestimmt sein, daß die Plastifizierein¬ heit kontinuierlich in Betrieb ist, d.h., die Schnecke 149 kontinuierlich läuft, wobei das Füllen der Speicher 127 jeweils zeitlich derart in den Gesamtzyklus eingeordnet ist, daß nach Beendigung der Nachdruckphase und dem dann möglichen Herausneh¬ men der im vorangegangenen Arbeitszyklus hergestellten Artikel aus dem Spritzgießwerkzeug 112 und dem Schließen desselben das Spritzgießen durch Entleeren des jeweiligen Speicherraumes 127 erfolgen kann.
Entsprechendes gilt auch bei einer Ausführungsform, bei welcher der Plastifiziereinheit 10 nur ein Spritzgießzylinder 11 nach¬ geschaltet ist, wie dies beispielsweise beim Ausführungsbei- spiel gemäß Fig. 1 der Fall sein könnte.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 werden die beiden Einhei¬ ten I und II wechselweise von der gemeinsamen Plastifizierein¬ heit 110 beschickt. Es ist selbstverständlich auch möglich, ei¬ ner Plastifiziereinheit 110 mehr als zwei aus Spritzgießzylin¬ der und Spritzgießform bestehende Einheiten zuzuordnen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4A und 4B stimmt in al- len Teilen mit jenen des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2A-2D überein mit Ausnahme der Ausgestaltung der Hülse und der diese aufnehmenden Bohrung in dem Bereich, in welchem Hülse und Mantelfläche der Bohrung zur Bildung eines Verschlusses zusammenwirken. Daher sind in den Fig. 4A und 4B auch alle Teile, die mit den Teilen des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 12A-2D übereinstimmen, mit gleichen, jedoch um 200 höheren Bezugszeichen versehen.
Der einzige Unterschied besteht darin, daß die im wesentlichen konische Übergangsfläche 286 in der die Bohrung 215 begrenzen¬ den Mantelfläche als Ventilsitz ausgebildet ist, dessen damit zusammenwirkender Ventilkörper von dem verdickten Endabschnitt 238 der Hülse 216 gebildet wird. Abweichend von der Ausfüh¬ rungsform gemäß den Fig. 1 und 2A-2D ist jedoch der Außendurch¬ messer des verdickten Endabschnittes 238 merklich größer als der Innendurchmesser der Bohrung 215 in deren Bereich kleineren Durchmessers, der sich von der Stirnfläche 242 der Hülse 216 bis zu der Übergangsfläche 286 erstreckt. Dies hat zur Folge, daß, wenn die Hülse 216 ihre in Fig. 4B dargestellte Endposi- tion einnimmt, in welcher die Verbindung zwischen Speicherraum 227 und Spritzgießform geöffnet ist, die Übergangsfläche 288 der Hülse 216 auf der Übergangsfläche 286 der Bohrung 215 auf¬ sitzt und so den Verschluß bildet. Dabei ist zweckmäßig die An¬ ordnung auch so getroffen, daß die beiden Übergangsflächen 286 und 288 zueinander im wesentlichen parallel verlaufen. Dies ist nicht zuletzt in Anbetracht der Tatsache vorteilhaft, daß auf die Hülse 216 während des Entleerungsvorganges ein erheblicher Druck einwirkt, der 1000 bar und mehr betragen kann. Es liegt auf der Hand, daß die Hülse 216 dabei mit entsprechend großer Kraft gegen die als Ventilsitz dienende Übergangsfläche 286 ge¬ drückt und diese dementsprechend druckbeaufschlagt wird. Des¬ halb sollte die Kontaktfläche zwischen Hülse 216 und dem Ven¬ tilsitz möglichst groß sein, um so die Flächenpressung bei den üblicherweise verwendeten Werkstoffen für die Bestandteile des Spritzzylinders in zulässigen Gremnzen zu halten. In der anderen in Fig. 4A dargestellten Endlage der Hülse 216, die diese während des Füllens des Speicherraumes 227 einnimmt, ist wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2A-2D der Ringspalt 254 zwischen Gehäuse 214 und Hülse 216 wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 - 3 vorhanden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 - 3 braucht zum Zwecke des Erzielens einer ausreichenden Abdichtung keine spaltfreie Passung zwischen dem verdickten Endabschnitt 38 der Hülse 16 und der Mantelfläche der Bohrung 15 im Bereich kleine¬ ren Durchmessers derselben vorhanden zu sein. Aufgrund des be¬ reits erwähnten hohen Druckes während des Spritzgießvorganges, also des Entleerens des Speicherraumes, erfährt die Hülse 16, auch deren verdickter Endabschnitt 38, der das freie Ende der Hülse darstellt, eine gewisse Aufweitung, die dazu führt, daß die äußere Mantelfläche des verdickten Endabschnittes der Hülse 16 nach außen und damit in dem Bereich, in dem sich der Ver¬ schluß bildet, gegen die Mantelfläche kleineren Durchmessers der Bohrung 15 gedrückt wird, wodurch in jedem Fall ein dichter Verschluß gebildet wird. Toleranzen hinsichtlich der Passung, wenn diese eine bestimmte Größe nicht überschreiten, werden durch das vorerwähnte Aufweiten der Hülse ausgeglichen. An¬ dererseits erfolgt nach Beendigung der Druckbeaufschlagung, also im allgemeinen nach Beendigung der Nachdruckphase, eine elastische Rückstellung des aufgeweiteten Teils der Hülse, so daß dann selbsttätig wieder soviel Spiel zwischen der äußeren Mantelfläche des verdickten Endabschnittes 38 und der Mantel¬ fläche der Bohrung vorhanden ist, daß die Hülse ohne Schwierig¬ keiten axial verschoben werden kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann zur Herstellung von Fertigerzeugnissen, aber auch zur Herstellung von Zwischener¬ zeugnissen verwendet werden. Bei letzteren kann es sich zum Beispiel um Vorformlinge handeln, aus denen in einer Blasform in wenigstens einem weiteren Bearbeitungsschritt ein Enderzeug¬ nis, z. B. eine Flasche, hergestellt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Spritzgießvorrichtung zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit wenigstens einer Plastifiziereinheit (10) zum Füllen wenigstens eines Spritzgießzylinders mit zugeordnetem Kolben zum Entleeren dieses Zylinders sowie wenigstens einer Spritzgießform (12) , dadurch gekennzeichnet, daß der Spritz¬ gießzylinder (11) eine Hülse (16) aufweist, die in einem Ge¬ häuse (14) zwischen einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgießform (12) unterbrochen ist, und einer Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgießform (12) besteht, axial hin- und herverschiebbar angeordnet ist, wobei wenigstens in der Position, in welcher die Verbindung zur Spritzgießform unterbrochen ist, zwischen Hülse (16) und Gehäuse (14) ein Durchgang (54) vorhanden ist und an seinem einen Ende mit dem von der Hülse (16) innenseitig begrenzten Speicherraum (27) an dessen Eintrittsende in Verbindung steht und der Zuführkanal (46) für den aus der Plastifiziereinheit (10) kommenden Kunst¬ stoff im Bereich des anderen Endes des Durchganges (54) in den¬ selben mündet und der Austrittskanal (58) für den im Speicher¬ raum (27) gespeicherten Kunststoff in Richtung auf die Spritz¬ gießform (12) an dem dem Eintrittsende (28) abgekehrten Ende des Speicherraumes (27) von diesem abgeht und das Ausmaß der Längsverschiebbarkeit der Hülse (16) so gewählt ist, daß in der einen Endposition der Hülse (16) der Austrittskanal (58) aus dem Speicherraum (27) verschlossen und ein Durchfluß von Kunststoff aterial nicht möglich ist, und in der anderen End¬ stellung der Hülse (16) der Austrittskanal (58) aus dem Speicherraum (56) mit der Spritzgießform (12) verbunden ist, wobei der Außendurchmesser des Ausstoßkolbens (18) geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse (16) , so daß zwischen beiden ein Ringspalt (68) verbleibt.
2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Durchgang zwischen Hülse (16) und Gehäuse (14) als Ringspalt (54) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenmantel der Hülse (16) ein Verteilerkanal (50) vorzugs¬ weise in Form einer nutartigen Vertiefung vorgesehen ist, der zumindest um einen Teil des Umfangs der Hülse (16) verläuft, und der zwischen Hülse (16) und Gehäuse (14) befindliche Ringspalt (54) sich von dem Verteilerkanal (50) in Richtung auf jenes Ende der Hülse (16) erstreckt, an welchem der Ringspalt (54) mit dem Speicherraum (27) verbunden werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (50) unter einem spitzen Winkel zur Längsachse der Hülse (16) verläuft und der dem Eintrittsende (28) der Hülse (16) abgekehrte Scheitelbereich (52) des Verteilerkanals (50) während der Füllphase der Öffnung des Zuführkanals (46) für das von der Plastifiziereinheit kommende Material gegenüberliegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) in einer Bohrung (15) des Gehäuses (14) angeordnet ist und die Bohrung (15) an dem dem Eintrittsende (28) der Hülse (16) zugekehrten Endbereich (36) einen etwas größeren Durchmesser aufweist und die Hülse (16) an ihrem Endbereich (38) einen entsprechend größeren Außendurchmesser aufweist der¬ art, daß in der einen Endposition der Hülse (16) der zwischen dieser und dem Gehäuse (14) befindliche Durchgang (54) sich durchgehend bis zum Eintrittsende der Hülse (16) erstreckt, und in der anderen Endposition der Hülse (16) wenigstens ein Teil¬ bereich des Endabschnittes (38) mit größeren Durchmessers an der inneren Mantelfläche des Gehäuses (14) im Bereich kleineren Durchmessers der Bohrung (15) zur Bildung eines Verschlusses anliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (216) in einer Bohrung (215) des Gehäuses (214) angeord¬ net ist und die Bohrung (215) an dem dem Eintrittsende (228) der Hülse (216) zugekehrten Endbereich (236) einen etwas größe¬ ren Durchmesser aufweist und die Hülse (216) an ihrem Endbe¬ reich (238) einen entsprechend größeren Außendurchmesser auf¬ weist derart, daß die Übergangsflächen (286, 288) zwischen den Bereichen unterschiedlichen Durchmessers nach Art eines Ven¬ tils zusammenwirken und in der einen Endposition der Hülse (216) der zwischen dieser und dem Gehäuse (214) befindliche Durchgang (254) sich durchgehend bis zum Eintrittsende der Hülse (216) erstreckt und in der anderen Endposition der Hülse (216) der Durchgang (254) verschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) an ihrem dem Eintrittsende (28) abgekehrten Ende mit einem Kolben (32) verbunden ist, der in einem hydraulischen Arbeitszylinder (34) geführt ist, um die Bewegung der Hülse (16) in wenigstens eine ihrer beiden Endpositionen zu bewirken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (14) ein durch dessen Wandung hindurchgehender Entlastungskanal (70) vorgesehen ist, der in der die Hülse (16) aufnehmenden Bohrung (15) des Gehäuses an der dem Eintrittsende (28) der Hülse (16) abgekehrten Seite des Verbindungskanals (60) in einem kurzen Abstand von diesem in der Bohrung mündet, und die Hülse (16) außenseitig mit einer Ausnehmung (72) verse¬ hen ist, die in der Position der Hülse (16), in welcher die Verbindung zwischen dem Austrittskanal (58) in der Hülse (16) und dem Verbindungskanal (60) im Gehäuse (12) unterbrochen ist, die Verbindung zwischen dem Verbindungskanal (60) und dem Entlastungskanal (70) herstellt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, daß in dem Verbindungskanal zwischen Plastifiziereinheit und Spritz¬ gießzylinder ein zusätzliches von außen betätigbares Absperr¬ organ vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spritzgießzylinder (111) ein der kontinuierlich arbeitenden Plastifiziereinheit (110) zugeordneter Speicherraum vorgeschal¬ tet ist und das in letzterem gespeicherte Kunststoffmaterial durch einen Ausstoßkolben in Richtung auf den Speicherraum (127) des Spritzgießzylinders (111) ausgestoßen wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifiziereinheit (110) wenigstens zwei Spritzzylinder (111) nachgeordnet sind, die wechselweise aus der Plastifiziereinheit und dem dieser zugeordneten Speicherraum beschickt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Plastifiziereinheit (110) als ein mit einer Schubschnecke (149) versehener Extruder (148) ausgebildet ist und die verschiebbare Schnecke den Ausstoßkolben des der Plastifiziereinheit (110) zugeordneten Speichers bildet.
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