-
Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Die
Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer
Kunststoffe mit einer zwischen der Plastifizierungskammer und der Einspritzdüse
angeordneten gesonderten Zwischenkammer, die beim Einspritzvorgang gegen die Plastifizierungskammer
ganz oder teilweise abgeschlossen ist und aus der der plastifizierte Kunststoff
mittels eines vom Förderorgan der Plastifizierungskammer unabhängigen Einspritzkolbens
durch die Einspritzdüse in die Spritzgußform befördert wird.
-
Da der plastifizierte Kunststoff heiß ist, wenn er in die Zwischenkammer
gelangt, ist es unvermeidlich, daß ein Zwischenraum zwischen dem Einspritzkolben
und der Kammerwand vorhanden sein muß, um die Abstandsänderungen zwischen dem Kolben
und den Wänden der Zwischenkammer zu ermöglichen und auszugleichen. Wenn der plastifizierte
Kunststoff nun in diesen Zwischenraum gelangt, wird durch die Reibung eine weitere
Erwärmung des Kunststoffs hervorgerufen, durch die der Kunststoff leicht zersetzt
und verdorbenes Material beim Hin- und Hergang von dem Kolben mitgenommen werden
kann, wodurch sich Ausschußstücke ergeben.
-
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
der Einspritzkolben mittels außen auf oder im Innern der Zwischenkammer angeordnetenFührungen
konzentrisch in dieser Kammer geführt ist, so daß ein allseitig gleich breiter Ringspalt
entsteht, und daß ferner an dem der Druckfläche abgewandten Ende des Kolbens zwischen
der Kolbenstange und der Innenwan.d der Zwischenkammer eine als Auffangkammer für
den in Bewegungsrichtung des Kolbens beim Einspritzen hinter den Kolben gelangenden
Kunststoff dienende Ringkammer vorgesehen ist, deren Höhe größer ist als die des
Ringspalts zwischen dem Kolben und der Innenwand der Zwischenkammer und aus der
der zurückfließende Kunststoff mittels Kanäle abgeführt wird.
-
Bei einer derartigen Ausbildung gelangt über den Zwischenraum zwischen
dem Einspritzkolben und der Innenwand der Zwischenkammer ein ausreichender Teil
der vor dem Kolben befindlichen Masse während des Einspritzhubs aus der Zwischenkammer
heraus, der ausreicht, um irgendwelche zersetzte Masseteilchen nach hinten zu befördern,
wo sie bei dem Rückwärtshub des Kolbens nicht mehr mitgenommen werden. Die Erfindung
ist besonders dann von Vorteil, wenn Kunststoffe verarbeitet werden, deren Plastifizierungsbereich
sehr eng ist und bei denen vor allem für die Erwärmung die Grenzen nach oben sehr
genau beachtet werden müssen.
-
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines nach
der Erfindung ausgebildeten SpritzguBmaschinen-Zylinders dargestellt. Es zeigt
Fig.
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenkammer nebst
Kolben, Fig. 2 eine ähnliche Darstellung einer abgeänderten Konstruktion, Fig. 3
bis 6 verschiedene weitere Ausführungsformen, Fig. 7 eine Ausführung, bei der der
Kolben stationär und die Zwischenkammer beweglich ist.
-
Wie die Fig 1 erkennen läßt, ist eine Zwischenkammer 11 vorgesehen,
die aus einem zylindrischen Gehäuse besteht, das an einem Ende, außer für die Aufnahme
einer Einspritzdüse 12, geschlossen und am anderen Ende offen ist. Die sich über
die ganze Länge erstreckende Bohrung dieses Gehäuses hat überall gleichen Durchmesser.
Nahe dem offenen Ende der Kammer 11 befindet sich am Außenumfang ein Flansch 13.
Das Gehäuse ist mittels einer Ringmutter 14 mit einem Kreuzkopf 15 der Formmaschine
verbunden.
-
In dem offenen Ende der Kammer befindet sich ein Kolben 18, der an
dem vorderen Ende einer beweglichen, nicht dargestellten Plastifizierungskammer
sitzt. Durch die Mitte dieses Kolbens, und zwar des außerhalb der Plastifizierungskammer
befindlichen Teils, geht ein Kanal 17, über den das plastische Material in die Zwischenkammer
gelangt. Dieser Kanal ist durch ein Rückschlagventil verschlossen.
-
Das Material wird durch einen Kolben hindurch aus der Ptastifizierungskammer
in die Zwischenkammer befördert.
-
Der Kolben 18 hat ein zylindrisches Arbeitsende, dessen Durchmesser
kleiner als der Innendurchmesser der Zwischenkammer 11 ist, so daß zwischen diesen
beiden Teilen ein Zwischenraum entsteht. Hinter dem Kolben 18 befindet sich ein
kurzes Stück der Kolbenstange 16 von kleinerem Durchmesser, das eine Auffangskammer
19 bildet und an das sich ein Abschnitt anschließt, der mehrere gleitrippenartige
Vorsprünge 20 mit dazwischenliegenden Längsnuten 21 aufweist.
-
Der Außendurchmesser dieser Vorsprünge 20 ist so, daß sie dicht in
der Bohrung der Zwischenkammer 11 passen. Jeder dieser Vorsprün,,e20 läuft nach
dem Ende 22 zu spitz aus; Die Vorsprünge 20 dienen zur genauen konzentrischen Führung
der Kolbenstange 16 l,zw. des Kolbens 18 inFder Bohrung der Zwischenkammer 11.
-
Xeim Spritzvorgang tntt ein geringer Teil des vor dem Kolben 18 befindlichen
plastifizierten Kunststoffs durch den Ringspalt zwischen Kolben 18 und Zwischenkammer
11 in die Auffangkammer 19. Von hier gelangt der Kunststoff während der folgenden
Kolbenhühe in die Nuten, die zwischen den Vorsprüngen 20 liegen, und anschließend
aus dem hinteren Ende der -Zwischenliammer 11, wo es gesammelt und abgeführt wird.
Der vergrößerte Zwischenraum zwischen dem Kolben und den Wänden der Zwischenkammer
vermindert die Gefahr des Zersetzens des Kunststofts.
-
Wenn aber wirklich zersetzter Kunststoff vorhanden sein sollte, dann
befindet es sich in der plastifizierten Masse, die- am hinteren Ende der Zwischenkammer
über die Nuten 21 aus der Kammer austritt. Der Kolbenhub und die Länge des-vorderen
Zylinderteils der Zwischenkammer -sind so aufeinander abgestimmt, daß zersetzter
Kunststoff niemals abgedeckt ist, und zwar auch nicht am Ende des Kolbenrückwärtshubs.
Der Kunststoffausfluß durch den Zwischenraum zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung
ist so gering, daß er als unwesentlich anzusehen ist.
-
Bei der Ausbildung des Kolbens nach Fig. 2 sind statt der gleitkeilartigen
Vorspringe hinter dem Kolben mehrere Warzen vorgesehen, die aus rhombischen Vorsprüngen
30 bestehen. Diese sind so angeordnet, daß einander kreuzende Quer- und Schrägnuten
31 entstehen, die demselben Zweck dienen, wie die Nuten 21 des Kolbens nach Fig.
1.
-
Bei der dritten Ausführung nach Fig. 3 sind wiederum gleitkeilartige
Vorsprünge 40 ähnlich den Vor-Sprüngen 20 nach Fig. 1- vorhanden. Sie arbeiten aber
in einem Teiles 41 der ZwischenL;ammer, der einen grö-Deren Durchmesser als der
Kolben 18 hat.
-
Die- Fig. 4 und 5 zeigen eine abgeänderte Ausführung der Zwischenkammer
11 und des Kolbens. Der Kolben 48 ist länger als derjenige nach Fig. 1. Der Endteil
49 der Bohrung der Kammer 11 ist größer als der weiter von der Düse 12 entfernt
liegende Teil.
-
Zwischen diesen beiden Te1len der Bohrung befindet sich eine Ringnut
50 in der Kammer. In dem rechts von dieser Ringnut 50 liegenden Teil der Bohrung
sitzt eng ein Teil des Kolbens 48. Die Kolbenstange 16 weist in bekannter Weise
einen- kleineren Durch messer- auf. -Der Teil der Bohrung der Zwischenkammer lfJ
der gemäß Fig. 4 rechts von der Ringnut 50 liegt, ist im Innern mit Längsrippen
oder Längsnuten versehen, wie es der Querschnitt Fig. 5 erkennen läßt. Die Rippen
oder (;leitkeile 51 liegen dicht am Kolben 48 an.
-
Die Nuten 52 gestatten den ilZurchtritt des zersetzten Abfallmaterials.
-
Fig. 6 gibt. eine abgeänderte Ausführung wieder, gemäß der die Zwischenkammer
11 mit einem Kreuz-
kopf 45 iiber einen großen am Umfang sitzenden Flansch 46 verbunden
ist. Der Flansch 46 weist dabei Buchsen 56 auf, durch die Stangen 57 hindurchgeführt
sind, die ihrerseits an dem Ende der Hauptplastifizierungskammer 58 befestigt sind.
Der Kolben 18 ist ebenfalls mit seiner Kolbenstange 16 an der Hauptplastifizierungskammer
58 angeordnet und arbeitet in der Zwischenkammer 11. In diesem Falle brauchen aber
keine Gleitführungen oder Gleitkeile vorhanden zu sein, um die konzentrische Lage
des Kolbens zu sichern. Dieses geschieht durch die Führungsstangen 57. -Bei der
Ausführung nach Fig. 7 ist die Zwischenkammer gegenüber den vorhergehenden Ausführungen
umgekehrt, so daß ihr offenes Ende von der Hauptplastifizierungskammer 58 abgekehrt
ist. Die Zwischenkammer ist mit der Hauptplastifizierungsklammer fest verbunden
und bewegt sich während des Einspritzhubs mit ihr. Der Kolben 78 befindet sich ebenfalls,
verglichen mit den Kolben der übrigen Ausführungen, in umgekehrter Lage und tritt
von dem vorderen Ende in die Zwischenkammer 11 ein. Die Kolbenstange 66 ist in einen
zusätzlichen Kreuzkopf 67 eingeschraubt, der mittels Bolzen 68 mit dem Kreuzkopf
15 der Formmaschine verbunden ist. Der Kolben 78 einschließlich der Kolbenstange
66 weißt eine Bohrung auf, an deren vorderen Ende die Einspritzdüse 12 in den Kolben
eingeschraubt ist. Die Vorsprünge 70, die den Kolben konzentrisch in der Zwischenkammer
11 führen, entsprechen den Gleitführungen 20 nach Fig. 1. Zwischen dem Umfang des
Kolbens 78 und der Innenseite des Gehäuses 11 befindet sich der bei den übrigen
Ausführungen erwähnte Zwischenraum. Der Einspritzhub erfolgt durch Bewegen der Zwischenkammer.
Alle übrigen Arbeitsgänge sind die gleichen wie bei den anderen Ausführungen.
-
In allen Fällen ist es wichtig, daß ein Führungsteil vorhanden ist,
der die konzentrische Lage des Kolbens sichert, dessen Außendurchmesser wesentlich
kleiner ist als die Bohrung, in der er arbeitet.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer
Kunststoffe mit einer zwischen der Plastifizierungskammer und der Einspritzdüse
angeordneten gesonderten Zwischenkammer, die beim Einspritzvorgang gegen die Plastifizierungskammer
ganz oder teilweise abgeschlossen ist und aus der der plastifizierte Kunststoff
mittels eines vom Förderorgan der Plastifizierungskammer unabhängigen Einspritzkolbens
durch die Einspritzdüse in die Spritzgußform gefördert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einspritzkolben (18) mittels außen auf oder im Innern der Zwischenkammer
(11) angeordneten Führungen konzentrisch in dieser Kammer geführt ist, so daß ein
allseitig gleichbreiter Ringspalt entsteht, und daß an dem der Druckfläche abgewandten
Ende des Kolkens zwischen der Kolbenstange (16) und der Innenwand der Zwischenkammer
(11) eine als Auffangkammer (19) für den in Bewegungsrichtung des Kolbens (18) beim
Einspritzen hinter dein--Kotben (18) gelangenden Kunststoff dienende Ringkammer
vorgeseXerl ist, deren Höhe größer ist als die des Ringspaltes zwischen dem Kolben
(18) und der Innenwand der Zwischenkammer (11) und aus der der zurückfließende Kunststoff
mittels Kanäle.(21) abgeführt wird.