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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzeinheit für eine Spritzgießmaschine zum Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in eine Hohlform. Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit erlaubt ein Spritzgießen von thermisch und mechanisch empfindlichen Kunststoffen, faserverstärkten Kunststoffen und Kunststoffmischungen.
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Die
DE 100 18 542 A1 zeigt eine Spritzgießmaschine mit kontinuierlich arbeitender Plastifiziereinheit. Diese Spritzgießmaschine weist eine Spritzeinheit auf, bei welcher ein Einspritzkolben teleskopisch in einem eine Einspritzdüse tragenden Außengehäuse verfahrbar gelagert ist. Der Einspritzkolben weist an seinem vorderen Ende einen absperrbaren Schmelzdurchtrittskanal auf, über welchen der Einspritzraum mit Schmelze gespeist wird. Als Einspritzkolben fungiert ein kontinuierlich betriebener Extruder, welcher gleichzeitig zum Plastifizieren dient. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass ein Verfahrensablauf nach dem First-In-First-Out-Prinzip (FIFO) nicht gewährleistet ist. Insbesondere ist eine ideale Blockströmung innerhalb des Speicherraumes aufgrund des Kreisquerschnittes des Speicherraumes nicht möglich. Während des Betriebes ist ein stetiges Mitbewegen des gesamten Extruders und der erforderlichen Peripherie notwendig. Daher sind insbesondere in der Prozessphase des Einspritzens hohe Antriebskräfte zur Beschleunigung des Extruders erforderlich. Weiterhin besteht die Gefahr, dass der Extruder im Außengehäuse verkantet. Auch können Schwingungen, welche durch den Betrieb des Extruders entstehen, auf die gesamte Vorrichtung übertragen werden, was sich nachteilig auf den Prozess auswirkt.
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Die
DE 102 39 339 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von plastifiziertem Kunststoff. Bei dieser Vorrichtung wird ein Zwischenspeicher verwendet, der einen mit einer Plastifiziereinheit verbindbaren Eingang und einen mit einer Kavität verbindbaren Ausgang aufweist. Innerhalb des Zwischenspeichers ist ein Kolben in Richtung einer Speicherlängsachse geführt. Der Materialfluss des plastifizierten Kunststoffes wird von mindestens einem Ventil gesteuert. Die Speicherung soll gemäß dem FIFO-Prinzip erfolgen. Jedoch erfährt die Schmelze bei einer Entleerung des Zwischenspeichers einen Richtungswechsel, sodass das FIFO-Prinzip nicht gewährleistet ist.
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Aus der
DE 203 21 674 U1 ist eine Spritzgießvorrichtung mit einem Zwischenspeicher bekannt, welcher einen kontinuierlich arbeitenden Extruder und eine diskontinuierlich arbeitende Einspritzeinheit verbindet. Bei dieser Spritzgießvorrichtung erfährt die Schmelze eine doppelte Richtungsumkehr, bei welcher Schmelzpartikel mit unterschiedlicher Verweilzeit vermischt werden, sodass das FIFO-Prinzip nicht eingehalten wird.
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Die
DE 10 2008 027 051 A1 zeigt eine Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine, welche eine Plastifiziereinrichtung, ein Kolbenspritzaggregat und bevorzugt einen Zwischenspeicher umfasst. Der Zwischenspeicher weist einen Speicherzylinder und einen darin reversierbar geführten Speicherkolben auf. In der Innenwand des Speicherzylinders sind in Richtung des vorderen Endes des Speicherzylinders verlaufende Nuten vorgesehen, welche mit der Speicherzylindereinlassöffnung verbunden sind. Bei dieser Vorrichtung wird die durch die Plastifiziereinrichtung unmittelbar erzeugte Schmelze mit bereits gespeicherter Schmelze vermischt, sodass das FIFO-Prinzip nicht eingehalten wird. Das Fördern der Schmelze in den Einspritzkolben verläuft entgegengesetzt dem FIFO-Prinzip.
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Aus der
DE 197 15 229 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kopplung kontinuierlicher Plastifizierung mit zyklischer diskontinuierlicher Schmelzeaustragung bekannt, bei welchen ein Zwischenspeichern entkoppelt vom Plastifizieren und entkoppelt vom Austragen erfolgen soll. Der Zwischenspeicher in Form eines Ringkolbens ist in der Extrusionsrichtung angeordnet. Zwischen dem Speicher und einer Austragseinheit befindet sich ein Verschluss, welcher zur Förderung der Schmelze in der Austrageinrichtung geöffnet wird. Auch bei dieser Vorrichtung wird die Schmelze nach der Speicherung umgelenkt, sodass das FIFO-Prinzip nach der Speicherung nicht mehr eingehalten wird. Auch ist keine klare Trennung von unmittelbar plastifizierter Schmelze und zwischengespeicherter Schmelze gegeben, sodass es zu Vermischungen kommt.
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Die Spritzgießmaschinen des Typs „elast“ der ENGEL AUSTRIA GmbH weisen einen Plastifizierzylinder auf, der auch zum Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes dient. Die Plastifizierung kann jedoch nicht kontinuierlich erfolgen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine Einspritzeinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verfügung zu stellen, welche eine Kopplung einer kontinuierlich arbeitenden Plastifiziereinheit und diskontinuierlicher Einspritzvorgänge unter ständiger Gewährleistung des FIFO-Prinzips ermöglicht.
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Die genannte Aufgabe wird durch eine Einspritzeinheit gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit ist für eine Spritzgießmaschine vorgesehen und dient dem Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in eine Hohlform. Die Hohlform umfasst eine oder mehrere Kavitäten, welche die Form des im Spritzgießverfahrens herzustellenden Produktes bestimmen. Die Einspritzeinheit besitzt zunächst einen Zylinder mit einer Einspritzdüse zum Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes aus dem Zylinder in die Hohlform. Die Einspritzdüse fungiert als Verbindung zwischen der Einspritzeinheit und der Hohlform. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Einspritzeinheit einen im Zylinder verschiebbaren Einspritzkolben zum Pressen des geschmolzenen Kunststoffes aus einem vom Einspritzkolben begrenzten Einspritzraum im Zylinder in die Einspritzdüse. Der Einspritzkolben kann mit großen Kräften beaufschlagt werden, um einen großen Druck im Einspritzraum zu erzeugen. Hierfür weist der Einspritzkolben eine Druckstange auf, die koaxial zum Einspritzkolben und zum Zylinder angeordnet ist. Im Zylinder befindet sich weiterhin ein im Zylinder verschiebbarer Ringkolben, welcher einen Abschnitt der Druckstange koaxial umschließt und gegenüber der Druckstange und auch gegenüber dem Einspritzkolben verschiebbar ist. Zwischen dem Ringkolben und dem Einspritzkolben ist ein Schmelzevorratsraum im Zylinder ausgebildet, welcher durch den veränderbaren Abstand zwischen dem Ringkolben und dem Einspritzkolben bestimmt ist. Der Zylinder, der Einspritzkolben, der Ringkolben, der Einspritzraum und der Schmelzevorratsraum sind koaxial angeordnet. Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit umfasst weiterhin eine gegenüber dem Zylinder verschiebbare Zuführungseinrichtung zur mittelbaren oder unmittelbaren Zuführung von geschmolzenem Kunststoff in den Schmelzevorratsraum. Mithilfe der verschiebbaren Zuführungseinrichtung ist es möglich, dem in der Achse des Zylinders verschiebbaren Schmelzevorratsraum permanent geschmolzenen Kunststoff zuzuführen. Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit umfasst weiterhin eine sperrbare Überführungsleitung zur Überführung von geschmolzenem Kunststoff aus dem Schmelzevorratsraum in den Einspritzraum. Die sperrbare Überführungsleitung befindet sich insbesondere dann in einem gesperrten Zustand, wenn der im Einspritzraum befindliche Kunststoff mithilfe des Einspritzkolbens aus dem Einspritzraum durch die Einspritzdüse hindurch herausgepresst wird. Die sperrbare Überführungsleitung befindet sich insbesondere dann in einem geöffneten Zustand, wenn geschmolzener Kunststoff aus dem Schmelzevorratsraum in den Einspritzraum überführt wird.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit besteht darin, dass sie unter strikter Einhaltung des FIFO-Prinzips betrieben werden kann. Dies wird zum einen gewährleistet durch die gegenüber dem Zylinder verschiebbare Zuführungseinrichtung, welche eine mitwandernde Schmelzeeinspeisung darstellt, sodass der Schmelzvorratsraum entsprechend den Einspritzvorgängen und der kontinuierlichen Aufnahme von Schmelze verschoben werden kann. Somit muss die Vorrichtung zum Plastifizieren nicht als feste Einheit mit der Einspritzeinheit ausgebildet sein, sondern kann beabstandet zur Einspritzeinheit angeordnet werden, wo sie auch den Bewegungen des Einspritzkolbens und des Ringkolbens nicht folgen muss. Da die erfindungsgemäße Einspritzeinheit keine mit ihr ausgebildete Vorrichtung zum Plastifizieren aufweisen muss, kann bezogen auf die Ausgangsstoffe ein Plastifizierungsschritt entfallen. Beispielsweise kann erfindungsgemäße Einspritzeinheit über die Zuführungseinrichtung mit einem Doppelschnecken-Extruder verbunden sein.
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Die koaxiale Anordnung des Zylinders, des Einspritzkolbens und der Druckstange ermöglicht die Erzeugung hoher Drücke zum Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes. Ein Verkanten des Einspritzkolbens ist durch die koaxiale Anordnung weitgehend verhindert. Da die Vorrichtung zum Plastifizieren nicht Teil der Einspritzeinheit ist, werden keine Schwingungen von der Vorrichtung zum Plastifizieren auf den Einspritzkolben oder auf die Einspritzdüse übertragen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit weisen eine auf die Druckstange wirkende Antriebseinheit für den Einspritzkolben auf. Die Antriebseinheit für den Einspritzkolben ermöglicht die Verschiebung des Einspritzkolbens in der Achse des Zylinders. Durch diese Verschiebung werden die Volumina des Einspritzraumes und des Schmelzvorratsraumes verändert. Die Druckstange ermöglicht es insbesondere, hohe Kräfte auf den Einspritzkolben in Richtung des Einspritzraumes zu übertragen, um geschmolzenen Kunststoff mit einem hohen Druck aus dem Einspritzraum herauszupressen.
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Die Einspritzeinheit umfasst bevorzugt weiterhin eine Antriebseinheit für den Ringkolben, mit welcher der Ringkolben in der Achse des Zylinders verschiebbar ist. Durch die Verschiebung des Ringkolbens wird das Volumen des Schmelzevorratsraumes verändert.
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Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit umfassen weiterhin eine Steuereinheit, mit welcher die Antriebseinheit für den Einspritzkolben und die Antriebseinheit für den Ringkolben angesteuert werden können. Die Steuereinheit ist bevorzugt dazu konfiguriert, dass in einem gesperrten Zustand der Überführungsleitung das Volumen des Schmelzvorratsraumes beginnend bei einem ersten Volumen bis hin zu einem zweiten Volumen stetig zunimmt, um den über die Zuführungseinrichtung konstant zugeführten geschmolzenem Kunststoff in den Schmelzevorratsraum aufnehmen zu können, bis zu dem Zeitpunkt, wenn dieser geschmolzene Kunststoff über die Überführungsleitung in den Einspritzraum überführt wird. Dabei stellt das erste Volumen bevorzugt das minimale Volumen des Schmelzevorratsraumes dar, während das zweite Volumen bevorzugt das maximale Volumen des Schmelzevorratsraumes darstellt.
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Die Steuereinheit ist bevorzugt weiterhin dazu konfiguriert, dass unmittelbar nach Erreichen des zweiten Volumens des Schmelzevorratsraumes die Antriebseinheit für den Einspritzkolben und die Antriebseinheit für den Ringkolben so angesteuert werden, dass in einem geöffneten Zustand der Überführungsleitung der geschmolzene Kunststoff im Schmelzevorratsraum über die Überführungsleitung in den Einspritzraum überführt wird. Dabei wird gleichzeitig weiterhin der über die Zuführungseinrichtung konstant zugeführte geschmolzene Kunststoff in den Schmelzevorratsraum aufgenommen. Es kommt also gleichzeitig zu einem Abfluss vom Schmelzvorratsraum und zu einem Zufluss zum Schmelzvorratsraum. Bei diesem Vorgang nimmt das Volumen des Schmelzvorratsraumes beginnend bei dem zweiten Volumen bis zum ersten Volumen stetig ab. Im Ergebnis dieses Vorganges ist der Einspritzraum mit geschmolzenem Kunststoff gefüllt.
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Die Steuereinheit ist bevorzugt weiterhin dazu konfiguriert, dass nach dem Überführen des geschmolzenen Kunststoffes in den Einspritzraum die Antriebseinheit für den Einspritzkolben und die Antriebseinheit für den Ringkolben so angesteuert werden, dass in einem gesperrten Zustand der Überführungsleitung der geschmolzene Kunststoff im Einspritzraum aus der Einspritzdüse heraus gepresst wird. Dabei wird gleichzeitig weiterhin der über die Zuführungseinrichtung konstant zugeführte geschmolzene Kunststoff in den Schmelzevorratsraum aufgenommen.
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Während dieses Vorganges nimmt das Volumen des Schmelzevorratsraumes beginnend bei dem ersten Volumen bis hin zum zweiten Volumen stetig zu.
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Die beschriebene Konfiguration der Steuereinheit erlaubt einen Betrieb der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit gemäß dem FIFO-Prinzip.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit begrenzt der Einspritzkolben mit seinem ersten axialen Ende den Einspritzraum, während er mit seinem zweiten axialen Ende den Schmelzevorratsraum begrenzt. Folglich ist der Einspritzkolben auf der Achse des Zylinders zwischen dem Einspritzraum und dem Schmelzevorratsraum angeordnet.
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Die Druckstange ist bevorzugt am zweiten axialen Ende des Einspritzkolbens befestigt. Dabei verlängert die Druckstange bevorzugt axial den Einspritzkolben. Bevorzugt ist die Druckstange einstückig mit dem Einspritzkolben ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit umfasst der Zylinder einen ersten den Einspritzraum umfassenden axialen Abschnitt und einen zweiten den Schmelzevorratsraum umfassenden axialen Abschnitt. Der Einspritzkolben ist zumindest im ersten axialen Abschnitt des Zylinders angeordnet und dort verschiebbar. Der Ringkolben ist im zweiten axialen Abschnitt des Zylinders angeordnet und dort verschiebbar. Bevorzugt ist der Einspritzkolben auch teilweise im zweiten axialen Abschnitt des Zylinders angeordnet, um dort den Schmelzevorratsraum zu begrenzen.
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Bevorzugt weist der erste axiale Abschnitt des Zylinders einen geringeren Durchmesser als der zweite axiale Abschnitt des Zylinders auf. Folglich weist auch der Einspritzkolben einen geringeren Durchmesser als der Ringkolben auf. Die Ausbildung mehrerer axialer Abschnitte des Zylinders mit unterschiedlich großen Durchmessern ermöglicht eine solche Dimensionierung der Einspritzeinheit, die ein Passieren der Einspritzeinheit durch den geschmolzenen Kunststoff gemäß dem FIFO-Prinzip gewährleistet.
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Der Durchmesser des ersten Abschnittes des Zylinders beträgt bevorzugt zwischen der Hälfte und Dreiviertel des Durchmessers des zweiten Abschnittes des Zylinders.
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Die sperrbare Überführungsleitung ist bevorzugt innerhalb des Einspritzkolbens ausgebildet. Die Überführungsleitung kann beispielsweise durch einen oder mehrere Kanäle im Einspritzkolben gebildet sein. Die sperrbare Überführungsleitung erstreckt sich bevorzugt von dem zweiten axialen Ende des Einspritzkolbens zum ersten axialen Ende des Einspritzkolbens, um eine Verbindung zwischen dem Schmelzevorratsraum und dem Einspritzraum herzustellen.
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Die sperrbare Überführungsleitung ist bevorzugt durch ein in der Überführungsleitung angeordnetes Rückschlagventil sperrbar. Folglich wird die Sperrung allein durch den Unterschied zwischen dem im Einspritzraum vorhandenen Druck und den im Schmelzevorratsraum vorhandenen Druck bestimmt. Das Rückschlagventil kann einen Fluss der Schmelze aus dem Schmelzevorratsraum in den Einspritzraum freigeben. Hingegen wird ein Fluss von Schmelze aus dem Einspritzraum in den Schmelzevorratsraum grundsätzlich gesperrt. Das Rückschlagventil ist bevorzugt durch ein Kugelventil gebildet.
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Der Ringkolben weist in einem außerhalb des Zylinders angeordneten axialen Abschnitt bevorzugt eine in einen inneren Hohlraum des Ringkolbens führende Öffnung auf, in welche die Zuführungseinrichtung mündet. Das Innere des Ringkolbens bildet somit einen Teil des Weges der Schmelze von der Zuführungseinrichtung zum Schmelzevorratsraum. Da sich der Ringkolben in der Achse des Zylinders befindet, befindet sich auch der Hohlraum zumindest in Richtung der Achse des Zylinders, sodass die Schmelze permanent in der Achse des Zylinders befördert wird. Der Hohlraum des Ringkolbens ist bevorzugt zylinderförmig, wobei sich in der Achse des Hohlraumes weiterhin ein Abschnitt der Druckstange befindet, sodass der für die Schmelze zur Verfügung stehende Raum hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Der innere Hohlraum des Ringkolbens mündet in den Schmelzevorratsraum.
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Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform weist die Druckstange einen inneren Hohlraum auf. In einem außerhalb des Zylinders und außerhalb des Ringkolbens angeordneten axialen Abschnitt der Druckstange weist diese eine in den Hohlraum der Druckstange führende Öffnung auf. Die Zuführungseinrichtung mündet in die Öffnung der Druckstange, sodass der geschmolzene Kunststoff von der Zuführungseinrichtung in den Hohlraum der Druckstange gelangt. Der Innenraum der Druckstange mündet in den Schmelzevorratsraum, sodass der geschmolzene Kunststoff weiter in den Schmelzevorratsraum gelangt.
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Die Zuführungseinrichtung ist bevorzugt durch einen flexiblen Schlauch gebildet, welcher eine Vorrichtung zum Bereitstellen des geschmolzenen Kunststoffes, insbesondere eine Plastifiziervorrichtung, mit der Einspritzeinheit verbindet. Die Plastifiziervorrichtung kann beispielsweise durch einen Doppelschnecken-Extruder gebildet sein. Die Zuführungseinrichtung kann auch durch andere flexible bzw. verschiebbare Röhren, Kanäle, Rinnen oder dergleichen gebildet sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Zuführeinrichtung (Schlauch) und der Kunststoffführung im Ringkolben ein austauschbarer Schmelzeverteiler zur Überführung der Schmelze vom Kreis- auf den Ringquerschnitt vorgesehen ist. Durch die Austauschbarkeit kann des Schmelzeverteilers an verschiedene Kunststoffe und Spritzgießprozesse optimal angepasst werden.
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Der Schlauch ist bevorzugt mit Heizelementen ausgestattet, sodass der Schlauch beheizbar ist. Mithilfe der Heizelemente kann der durch den Schlauch fließende geschmolzene Kunststoff beheizt werden, sodass er nicht an Temperatur verliert.
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Die Zuführungseinrichtung ist bevorzugt zum Anschluss an einen Extruder ausgebildet. Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit selbst weist bevorzugt keine Plastifiziervorrichtung auf.
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Auch der Zylinder weist auf seinem Außenmantel bevorzugt Heizvorrichtungen auf, durch welche der Innenraum des Zylinders beheizbar ist.
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Die Einspritzdüse ist bevorzugt in der Achse des Zylinders angeordnet. Sie ist bevorzugt in einem den Zylinder abschließenden Zylinderdeckel ausgebildet. Der Zylinderdeckel ist bevorzugt dem ersten axialen Ende des Einspritzkolbens gegenüberliegend angeordnet.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit, unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Die einzige 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit in einer Querschnittsdarstellung. Die Einspritzeinheit umfasst einen Zylinder 01 mit einem Zylinderdeckel 02, in welchem eine Einspritzdüse 03 ausgebildet ist. Der Zylinder 01 umfasst einen ersten axialen Abschnitt 04 und einen zweiten axialen Abschnitt 06. Im Innenraum des ersten axialen Abschnittes 04 ist ein Einspritzraum 07 ausgebildet, während im Inneren des zweiten axialen Abschnittes 06 ein Schmelzevorratsraum 08 ausgebildet ist. Der Durchmesser des Schmelzvorratsraumes 08 ist größer als der Durchmesser des Einspritzraumes 07. Am äußeren Umfang des Zylinders 01 sind Heizvorrichtungen 09 zum Beheizen des Zylinders angeordnet.
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Der Zylinder 01 wird mithilfe einer Anpressvorrichtung 11 auf eine Hohlform 12 gepresst, sodass die Einspritzdüse 03 in eine Kavität 13 der Hohlform 12 mündet.
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Innerhalb des Zylinders 01 ist ein Einspritzkolben 14 verschiebbar gelagert. Der Einspritzkolben 14 befindet sich mit seinem ersten axialen Ende 16 im ersten axialen Abschnitt 04 des Zylinders 01, wo er den Einspritzraum 07 im ersten axialen Abschnitt 04 des Zylinders 01 begrenzt. Die Größe des Einspritzraumes 07 wird durch die Position des Einspritzkolbens 14 bestimmt. Die Einspritzdüse 03 bildet eine Öffnung des Einspritzraumes 17.
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Ein zweites axiales Ende 18 des Einspritzkolbens 14 befindet sich im zweiten axialen Abschnitt 06 des Zylinders 01, wo es den Schmelzevorratsraum 08 im zweiten axialen Abschnitt 06 des Zylinders 01 begrenzt. Der Schmelzevorratsraum 08 wird weiterhin begrenzt durch einen Ringkolben 21, welcher ebenfalls verschiebbar im zweiten axialen Abschnitt 06 des Zylinders 01 gelagert ist.
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Durch den Einspritzkolben 14 hindurch verlaufen Überführungskanäle 22, welche den Schmelzevorratsraum 08 mit dem Einspritzraum 07 verbindet. In den Überführungskanälen 22 befindet sich eine Kugel 23, welche als Rückschlagventil fungiert.
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Da der zweite axiale Abschnitt 06 des Zylinders 01 einen größeren Durchmesser als der erste axiale Abschnitt 04 des Zylinders 01 aufweist, weist auch der Einspritzkolben 14 Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern auf, sodass eine Abstufung 24 am Einspritzkolben 14 ausgebildet ist. Im Bereich der Abstufung 24 des Einspritzkolbens 14 weist der Zylinder 01 Entlüftungsbohrungen 26 auf, über welche ein Druckausgleich stattfinden kann.
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Der Einspritzkolben 14 geht an seinem zweiten axialen Ende 18 in eine Druckstange 27 über, welche durch das Innere des Ringkolbens 21 verläuft und aus dem Zylinder 01 heraustritt. Der Einspritzkolben 14 kann über die Druckstange 27 mithilfe einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) mit einer Kraft beaufschlagt werden, um den Einspritzkolben 14 innerhalb des Zylinders 01 zu verschieben.
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Der Ringkolben 21 tritt ebenfalls aus dem Zylinder 01 heraus und weist dort einen den Ringkolben 21 konzentrisch umschließenden Betätigungsring 28 auf. Der Ringkolben 21 kann mithilfe zweier Antriebsvorrichtungen 29 über den Betätigungsring 28 mit einer Kraft beaufschlagt werden, um den Ringkolben 21 im Zylinder 01 verschieben zu können. Im Bereich des Betätigungsringes 28 weist der Ringkolben 21 eine Öffnung 31 auf, welche in einem inneren Hohlraum 32 innerhalb des Ringkolbens 21 mündet. Der innere Hohlraum 32 mündet weiter in den Schmelzevorratsraum 08. An die Öffnung 31 ist ein Schlauch 33 angeschlossen, welcher der Zuführung von geschmolzenem Kunststoff dient. Der Schlauch 33 ist an einen Doppelschnecken-Extruder 34 angeschlossen, wo der geschmolzene Kunststoff bereitgestellt wird. Der Doppelschnecken-Extruder 34 ist von der Verschiebung des Ringkolbens 21 weitgehend unabhängig, da der flexible Schlauch 33 eine mechanische Entkopplung gewährleistet.
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Zwischen der Öffnung 31 im Ringkolben 21 und dem inneren Hohlraum 32 ist bei der gezeigten Ausführungsform eine austauschbare Hülse 35 vorgesehen, die als Schmelzeverteiler zur Überführung der Schmelze vom Kreis- auf den Ringquerschnitt vorgesehen wirkt. Durch die Austauschbarkeit der Hülse 35 kann der Schmelzeverteiler an verschiedene Kunststoffe und Spritzgießprozesse optimal angepasst werden.
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Der Zylinder 01, der Einspritzkolben 14 und der Ringkolben 21 sind koaxial zueinander angeordnet. In der gemeinsamen Achse befindet sich weiterhin die Druckstange 27. Die koaxiale Anordnung des Zylinders 01 und des Einspritzkolbens 14 führt weiterhin dazu, dass auch der Einspritzraum 07 und der Schmelzevorratsraum 08 koaxial zueinander und auch koaxial zum Zylinder 01 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Zylinder
- 02
- Zylinderdeckel
- 03
- Einspritzdüse
- 04
- erster axialer Abschnitt des Zylinders
- 05
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- 06
- zweiter axialer Abschnitt des Zylinders
- 07
- Einspritzraum
- 08
- Schmelzevorratsraum
- 09
- Heizvorrichtungen
- 10
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- 11
- Anpressvorrichtung
- 12
- Hohlform
- 13
- Kavität
- 14
- Einspritzkolben
- 15
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- 16
- erstes axiales Ende des Einspritzkolbens
- 17
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- 18
- zweites axiales Ende des Einspritzkolbens
- 21
- Ringkolben
- 22
- Überführungskanäle
- 23
- Kugel
- 24
- Abstufung
- 26
- Entlüftungsbohrungen
- 27
- Druckstange
- 28
- Betätigungsring
- 29
- Antriebsvorrichtungen
- 31
- Öffnung
- 32
- innerer Hohlraum des Ringkolbens
- 33
- Schlauch
- 34
- Doppelschnecken-Extruder
- 35
- Austauschbare Hülse (Schmelzeverteiler)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10018542 A1 [0002]
- DE 10239339 A1 [0003]
- DE 20321674 U1 [0004]
- DE 102008027051 A1 [0005]
- DE 19715229 A1 [0006]
