Plastifizierungs-und Spritzvorrichtung fOr Spritzgusspressen für Thermoplaste
Die Erfindung bezieht sich auf eine Plastifizie- rungs-und Spritzvorrichtung für Spritzgusspressen für Thermoplaste, mit einem Transport-, Plastifi- zierungs-und Spritzorgan, insbesondere einer Schnecke, welche durch Drehbewegung um ihre Längsachse in der Plastifizierungskammer den Transport und die Plastifizierung des zu verarbeitenden Materials und durch axiale Bewegung das E, inspritzen des plastifizierten Materials in die geschlossene Form bewirkt, wobei die axiale Spritzbewegung des genannten Organs durch eine hydraulische Zylinderund Kolbeneinheit bewirkt wird.
Wie bereits erwähnt, ist dieses Plastitizierungs- und Spritzorgan bei den meisten bekannten Maschinen als Schnecke ausgebildet und wird der Einfach- heit halber im weiteren als Schnecke bezeichnet ; w. e jedoch aus dem weiteren ersichtlich, ist die Erfindung keineswegs durch die Gestaltung dieses Organs eingeschränkt, solange. das Organ die beiden erwähnten Bewegungen ausführt und in der weiter beschriebenen Weise angeordnet ist.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird die Schnecke für das Spritzen axial durch den Kolben eines als Spritzzylinder dienenden hydraulichen Zylinders bewegt ; dieser Spritzkolben ist entweder in , dem Spritzzylinder undrehbar, wobei die axiale Kraft zwischen ihm und der drehbaren Schnecke durch ein Axiallager aufgenommen wird, oder es dreht sich der Kolben in fdem Spritzzylinder zusammen mit der mit ihm fest verbundenen Schnecke, wobei die axiale Kraft durch ein Flüssigkeitspolster in dem Arbeitsraum des Spritzzylinders aufgenommen wird.
Der Antriebsmotor für die Schneckendrehung, z. B. ein Elektromotor oder Hydromotor, ist bei einer Bauart bekannter Maschinen an der Maschine starr angebaut, und das Drehmoment wird von ihm an die Schnecke mittels einer Keilwelle oder eines gleichwertigen Organs, das fest mit der Schnecke verbunden ist, übertragen ; dadurch ist die Verschiebung der Schnecke gegenüber dem Antriebsmotor möglich.
Die Keilwelle von einer wenigstens dem Hub des Spritzkolbens gleichen Länge ist bei den Ma schinen mit dem erwähnten Axiallager an dem ver längerten Teil der Schnecke zwischen ihrem eigentlichen Gewindeteil und diesem Lager ausgebildet ; bei Maschinen, bei welchen sich der Spritzkolben zusammen mit der Schnecke dreht, kann sie auch an der durch eine Stopfbüchse in dem Boden des Spritzzylinders geführten Verlängerung des Spritz kolbsns ausgebildet sein.
Bei einer weiteren Bauart der bekannten Ma- schinen verschiebt sich der Antriebsmotor für die Drehung der Schnecke und das Übersetzungsgetriebe zusammen mit. der Schnecke und dem Spritzkolben, so daj die Keilwelle überflüssig wird. Das Getriebe für die Ubertragung der Drehbewegung von dem Antriebsmotor an die Schnecke, üblicherweise Zahnradgetriebe, muss jedoch ähnlich wie bei der ersten Bauart zwischen den Gewindeteil der Schnecke und den Spritzzylinder oder an die Verlängerung des Spritzkolbens hinter dem Boden dieses Zylinders versetzt werden.
Bei einer weiteren bekannten Ausführung ist der Antriebsmotor für die Drehung der Schnecke als ein Zahnhydromotor ausgebildet, der unmittelbar in dem Spritzkolben angeordnet ist, mit dem er sich gemeinsam dreht und verschiebt ; die Drehung des Spritzkolbens und der mit ihm fest verbundenen Schnecke erfolgt durch eine Zahnradubersetzung zwischen dem Spritzkolben und dem verlängertem Hohlraum des Zylinders.
Diese Bauart ist auf kleine Drücke der Flüssig keit-in. dem Spmtzzylinder beschränkt, da bei einem höheren Betriebsdruck der zu klei. ne Durchmesser des Spritzkolbans, welcher der erforderlichen Spritz- kraft entspricht, die Anbringung eines Hydromotors nicht erlaubt.
Sämtliche erwähnten bekannten Vorrichtungen haben den gemeinsamen Nachteil einer grossen Baulänge der Plastifizquerungs- und Spritzeinheit in der Längsrichtung der Schnecke, infolge der beschriebe- nen Notwendigkeit, den Spritzkolben für die axiale Bewegung der Schnecke und das Getriebe zur tuber- tragung des Drehmomentes von dem Antriebsmotor an die Schnecke an'dieser hintereinander in der axialen Richtung anzuordnen.
Ein weiterer Nachteil aller Ausführungen der oben erwähnten Bauarten ist das schwierige Heraus- nehmen. der Schnecke. aus der PlastifizieBungskam- mer, was bei Spritzgusspressen oft bei Wechsel der Schnecke oder Reinigung vorkommt.
Bei der erfindungsgemässen Plastifizierungs-und Spritzvorrichtang sind diese Nachteile dadurch be seitigt, dass der Spritzkolben unbeweglich ist und das Spritzorgan in einem verschiebbaren und drehbaren Spritzzylinder drehstarr gelagert und axial abgestützt ist, der das Drehmoment für die Drehung der Schnecke von einem Antriebsmotor erhält.
Nachfolgend wird ein AusführuTigsform des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung, welche die Vorrichtung im Längsschnitt darstellt, näher er läutert.
Die in der Plastifizier. ungskammer 2 drehbare und verschiebbare Schnecke 1. ist mittels einer Feder 18 und eines Stützgewindestopfens 15 in dem Boden eines hydraulischen Spritzzylinders 3 gelagert, welcher sich an einem unbeweglichen Spritzkolben 4 dreht und verschiebt. Der Spritzkolben 4 ist durch eine Platte 5 und eine Trommel 6 fest mit der Plastifizierungskammer 2 verbunden. Auf dem Mantel des Spritzzylinders 3 ist fest der Rotor 7 des Schaufelhydromotors gelagert, dessen Stator 8 drehfest, jedoch axial beweglich angeordnet ist. Das Reaktionsmoment des Hydromotors wird von einem Führungsstück 13 des Stators aufgenommen, welches in einer Ausnehmung 14 der Trommel 6 gleitet.
Durch einen Einlaufstutzen 9 wird in den Hydromotor die Druckflüssigkeit zugeführt, welche durch einen Auslaufstutzen 10 abfliesst.. Durch ein Einlauf- rohr 11 wird die Druckflüssigkeit in den Arbeits- raum 12 des Sprizzylinders zugeführt. In dem Boden des Spritzzylinders 3 und. in dem Spritzkolben 4 ist ein axialer Durchgang fiir das Herausnehmen der Schnecke 1 in der Richtung A ausgebildet. In dem Spritzzylinder 3 ist dieser Durchgang durch einen Gewindestopfen 15 verschlossen, der die axiale Kraft auf die Schnecke aufnimmt ; in dem Kolben 4 , ist der Durchgang durch einen Gewindestopfen 16 verschlossen.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt :
Vor Beginn der Plastifizierung des in diel Plasti- fizierungskammer 2 aus e. inem Trichter 17 zugeführten Materials ist die Schnecke 1 und der mit ihr verbundene Spritzzylinder 3 in der linken Grenzlage. Durch den Einlaufstutzen 9 wird in den Hydromotor Drucköl zugeführt, das den Rotor 7 und somit auch den mit ihm fest verbundenen Spritzzylinder 3 und folglich auch die Schnecke 1 dreht. Das Material wird durch die Schnecke plastifiziert und zu der geschlossenen Spritzdüse geführt, so dass es sich in der Plastifizierungskammer vor der Schnecke 1 häuft. und dises zussammen, mit dem Spritzzylinder 3 und dem Hydromotor 7, 8 in der Richtung A herausdrückt.
Nach erfolgter Plastifi zierung der erwünschten Menge Material wird die Zufuhr von Drucköl durch den Einlaufstutzen 9 in den Hydromotor 7, 8 abgestellt, und der Hydromotor bleibt stehen. Durch das Einlaufrohr 11 wird Drucköl in den Raum 12 eingelassen, und durch seinen Druck wird der Spritzzylinder 3 zusammen mit der Schnecke 1 in der Plastifizierungskammer 2 in der Richtung B bewagt, wodurch das vor der Schnecke angehäufte plastifizierte Material durch die geöffnete Spritzdüse in die Form hinaingedrückt wird.
Für den nächsten Schuss wiederholt sich dieser Vorgang.
Beim Herausnehmen der Schnecke, das bei Spritzgusspressen der erwähnten Art aus technologi- schen Gründen oft nötig ist, braucht man nur die Gewinkestopfen 15 und 16 herauszuschrauben und die Schnecke kann dann leicht in der Richtung A ohne Zeitraubende Demontage der Plastifizierungs- kammer herausgezogen werden.
Die dargestellte und beschriebene Ausführung ist nicht die einzige mögliche Ausführung der Erfindung. Zum Drehen des Spritzzylinders 3 mit der Schnecke 1 kann auch ein anderer Hydromotor als Schaufelhydromotor verwendet werden, oder es kann diese Bewegung durch ein Zahnradgetriebe oder. an- deres Getriebe von einem andeeren Antriebsmotor, z. B. Elektromotor, erhalten werden.
Wie aus dem Vorgehenden ersichtlich, verbindet die beschriebene Plastifizierumgs-und Spritzvorrichtung die Vorteile aller bekannten vorerwähnten Einrichtungen, d. h. sie erfordert keine Axiallager und keine herstellungstechnisch schwierige Keilwelle, und bei geeigneter Anordnung, wie z. B. bei der beschriebenen Verwendung eines Schaufelhydromotors, entfallen die komplizierten und kostspieligen Getriebe zwischen dem Antriebsmotor und der Schnecke, so dass die ganze Einheit kompakt und leicht ausfällt. Darüber hinaus weist sie den Vorteil der einfachen Demontage der Schnecke und insbesondere der Herabsetung der Beulänge der Einheit und somit ihres Gewichtes und Preises auf.