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Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Die
Erfindung bezieht sich auf eine Maschine für das Spritzgießen von thermoplastischen
Kunststoffen.
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Bei der heute üblichen Technik des Spritzgießens werden im allgemeinen
hohe Drücke angewendet, um einen thermoplastischen Kunststoff in verflüssigtem (erhitztem)
Zustand aus einer Spritzdüse in den Hohlraum einer Form oder in Hohlräume von Gießformen
zu spritzen, die in zwei oder mehr Teile geteilt sind, um die erhärteten gegossenen
Gegenstände entfernen zu können. Diese Arbeitsweise erfordert gewöhnlich einen Verbindungskanal
oder Gießtrichter, der in der Form vorgesehen ist und der einen Verbindungsweg für
den plastifizierten Kunststoff zwischen dem Hohlraum der Form und der Mündung der
Einspritzdüse herstellt.
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Wenn eine Anzahl von Gegenständen in einem einzigen Arbeitsgang getrennt
voneinander gegossen oder wenn ein Gegenstand von großem Volumen in einer einzelnen
Form gegossen werden soll, ist es bisher notwendig gewesen, mehrere Einlaßöffnungen
von dem Gießtrichter oder Verbindungskanal in den Hohlraum oder die Hohlräume der
Form vorzusehen.
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Die Einlaßöffnungen sind mit dem Gießtrichter durch Zuleitungskanäle
verbunden. Wenn die in die Form eingespritzte Charge durch Abkühlung in der üblichen
Weise erhärtet ist, wird ein einziges zusammenhängendes Stück, das nicht nur den
gegossenen Gegenstand oder die Gegenstände, sondern auch die Gießköpfe und Gießzapfen
aufweist, aus der Form entfernt.
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Es ist bekannt, daß die Abtrennung der verfestigten Gießkanäle und
-köpfe (Anguß) von den gegossenen Gegenständen ein beträchtliches Problem bildet.
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Dieser Arbeitsgang wird gewöhnlich als Putzen bezeichnet und im allgemeinen
dadurch erleichtert, daß die Gießkanäle an den Trennflächen der Form vorgesehen
sind. Die Bildung von Gießköpfen und Gießzapfen ist bei allen Spritzgußverfahren
unerwünscht wegen der dabei auftretenden Verschwendung von thermoplastischen Kunststoff
und wegen der längeren Arbeitszeit. In vielen Fällen kann nämlich der abgetrennte
Kunststoff der Gießköpfe und Verbindungsstege nicht wieder benutzt und muß fortgeworfen
werden.
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Das besondere Ziel der Erfindung ist es nun, eine Maschine für die
Einspritzung von thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, bei der der gesamte
eingespritzte Kunststoff dazu benutzt wird, die gegossenen Gegenstände zu bilden,
bei denen also erhärtete Gießköpfe und -stege vermieden werden, und bei der trotzdem
die Vorteile einer mehrfachen Einspritzung beibehalten werden.
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Es ist bekannt, bestimmte Spritzgußgegenstände aus bestimmten thermoplastischen
Stoffen, z. B. Polyäthylen, dadurch herzustellen, daß die Mündung der Einspritzdüse
glatt abschließend in den Hohlraum der Form eingeführt wird, so daß die Bildung
eines Zuführungskanals vermieden wird. Diese Arbeitsweise ist jedoch für allgemeine
Anwendung nicht geeignet. Beim Abheben der Düse nach dem Härten verbleibt ein kleiner
Nippel auf der Oberfläche des gegossenen Gegenstandes. Das Verfahren kann ferner
nicht bei der Herstellung von mehreren Guß stücken in einer Form verwendet werden
und hat daher keine weite Anwendungsmöglichkeit bei fortlaufenden Spritzgießverfahren
gefunden, bei denen ein beliebiger thermoplastischer Kunststoff anwendbar sein soll.
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Ferner sind Einspritzdüsen bekannt, bei denen ein Kanal die Düsenkammer
mit dem Hohlraum der Form verbindet und bei denen eine Absperrvorrichtung zwischen
diesen beiden Teilen vorgesehen ist.
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Gemäß der Erfindung ist die Spritzgußmaschine, bei der der plastifizierte
Kunststoff mit Hilfe einer Einspritzvorrichtung mit einer Düse in den Hohlraum einer
Form eingespritzt wird, der durch die einander gegenüberliegenden Flächen der Formteile
gebildet wird und zwischen dem und der Düse eine erhitzte Platte angeordnet ist,
die einen Hohlraum zur Aufnahme des plastifizierten Kunststoffs aufweist, der einerseits
mit der Einspritzdüse und andererseits über einen Kanal mit dem Hohlraum der Form
in Verbindung steht, derart ausgeführt, daß ein von der
Einspritzvorrichtung
unabhängiges, jedoch mit dieser in zeitlicher Beziehung zusammenarbeitendes Ventil
den Verbindungskanal vom Formhohlraum absperrt.
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Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß Gegenstände ohne Angüsse hergestellt
werden können. Dabei kann die Vorrichtung auch zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer
Gegenstände verwendet werden, die das ausschließliche erhärtete Produkt bildet,
ohne daß irgendwelche Ansätze oder wesentliche Mißbildungen des gegossenen Gegenstandes
auftreten.
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Zum Absperren der Form wird eine Ventilvorrichtung verwendet, die
beim Schließen einen glatten Abschluß mit der Innenfläche der Form bildet und die
daher das Auftreten von irgendwelchen Verformungen an dem gegossenen Gegenstand
vermeidet.
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Im allgemeinen hinterläßt bei dieser Arbeitsweise die Einspritzöffnung
keine stärkere Spur, als sie von glatt abschließenden Auswerferstiften hinterlassen
wird.
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Bei der Herstellung von manchen gegossenen Gegenständen ist natürlich
eine Einkerbung oder ein Vorsprung an der Einspritzöffnung nicht zu beanstanden.
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In solchen Fällen ist das glatte Abschließen der Ventilvorrichtung
mit der Innenwand der Form für die Erfindung nicht wesentlich. Es kann auch absichtlich
ein glatter Abschluß vermieden werden, wenn eine Einkerbung oder ein Ansatz an der
Einspritzöffnung ein notwendiger Bestandteil der Form des gegossenen Gegenstandes
ist.
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Eine Ausführungsform zur Erzielung der gewünschten Ventilwirkung
besteht aus einer Ventilnadel, die sich verschiebbar in dem Kanal erstreckt, der
die Verbindung zwischen dem Hohlraum der Form und der erwärmten Kammer herstellt
und die den Kanal an seiner Mündung in den Hohlraum der Form vorzugsweise glatt
abschließt, so daß ein Gießkopf und infolgedessen eine Unregelmäßigkeit an der Oberfläche
des gegossenen Gegenstandes vermieden wird.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Spitze der Ventilnadel aus der
Verschlußstellung am Hohlraumende des Kanals während des Einspritzvorganges zurückgezogen,
um das Durchtreten des flüssigen erhitzten Kunststoffs aus dem Innern der erwärmten
Kammer durch den Kanal in den Hohlraum der Form zu gestatten. Weil der den Kanal
bildende Teil. der zwischen der erwärmten Kammer und der Form liegt, sowohl mit
der erhitzten Kammer als auch mit der gekühlten Form in Berührung steht, hat der
in dem Kanal befindliche, hinter der Verschlußstelle liegende Kunststoff die Neigung,
in dem Zeitraum, in dem der eingespritzte Kunststoff im Hohlraum der Form abgekühlt
wird und in dem der gegossene Gegenstand aus der Form ausgestoßen wird, zu erhärten.
Wenn daher die Ventilnadel während des darauffolgenden Einspritzvorganges zurückgezogen
wird, muß die Spitze bis hinter irgendwelchen hartgewordenen Kunststoff gezogen
werden, damit der flüssige Kunststoff in den Hohlraum der Form hineinströmen kann.
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Es ist jedoch wünschenswert, den Hub der Ventilnadel so kurz wie
möglich zu halten, um einen möglichst großen Trennraum für die Form vorzusehen.
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Es ist ferner nachteilig, wenn sich erhärteter Kunststoff in dem Kanal
während des Einspritzvorganges befindet, der von dem Strom des flüssigen, in den
Hohlraum strömenden Kunststoffs gelockert und in den Durchlaß in Richtung auf den
Hohlraum der Form hineingezwängt werden kann. Dieser Kunststoff
kann dann den Kanal
verstopfen, so daß keine volle Ladung in den Hohlraum der Form gebracht wird und
die Spitze der Ventilnadel bei ihrer Rückkehr in die geschlossene Stellung beschädigt
wird.
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Die Erfindung beschäftigt sich daher auch mit der Lösung der Aufgabe,
eine solche Ausführung des Kanals in Verbindung mit einem Nadelventil vorzusehen,
die sicherstellt, daß der flüssige Kunststoff durch den Kanal sauber zugeführt wird
und daß eine Verlagerung von erhärtetem Kunststoff, der sich in dem Kanal auf der
Rückseite der Abschluß öffnung bildet, während die Ventilnadel den Kanal abschließt,
verhindert wird.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale des Erfinddungsgegenstandes und
die Besonderheiten der praktischen Anwendung gehen aus der folgenden Beschreibung
hervor, in der auf die Zeichnungen Bezug genommen wird: Fig. 1 ist ein senkrechter
Längsteilschnitt in der Mittelebene, in dem die Hauptteile der Form dargestellt
sind, wobei die Formplatten geschlossen sind und der thermoplastische Kunststoff
gerade in den Hohlraum der Form hineingespritzt wird; Fig. 2 ist eine Teilansicht
des Teiles der Maschine nach Fig. 1 nach Beendigung der Einspritzung, jedoch vor
dem Öffnen der Form; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, der
den inneren Aufbau der Buchse zeigt, die mit der Form in Verbindung steht und den
Durchtritt der Ventilnadel durch die Buchse erkennen läßt; Fig. 4 ist eine ähnliche
Ansicht wie Fig. 1, die die Form beim Beginn des Öffnens darstellt und auch die
Auswerferteile und die Einspritzdüse erkennen läßt; Fig. 5 ist ein senkrechter Teilschnitt
durch eine andere Ausführungsform des Gießkanals gemäß der Erfindung; Fig. 6 ist
ein Querschnitt durch den Gießkanal nach Fig. 5 entlang der Linie 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 ist ein senkrechter Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines
Gießkanals gemäß der Erfindung, und Fig. 8 ist ein Querschnitt durch den Gießkanal
nach Fig. 7 entlang der Linie 8-8 der Fig. 7.
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Eine feste Formplatte 39 (s. besonders Fig. 4) ist an einer festen
Platte 24 über eine dazwischenliegende, mit Kammern versehene Platte 70 mit Hilfe
von Stiften 60 befestigt. Die Platte 24 ist in üblicher Weise auf einem nicht dargestellten
Rahmen montiert, und die Platte 70 ist auf Säulen 61 aufgesetzt, durch die sie mit
einer Platte 62 und der Platte 24 verbunden ist. Die Platte 70 wird durch die Stifte
60 in Abstand von der Formplatte 39 und durch die Säulen 61 im Abstand von der Platte
62 gehalten. Ein Joch 72 wird in waagerechter Richtung zwischen der Platte 70 und
der Platte 62 durch zwei doppeltwirkende hydraulische Kolben 73 hin- und herbewegt.
Die Kolben sind in Zylindern 74 geführt, die an der Platte 62 oberhalb und unterhalb
der Platte 70 durch Querarme63 und Stützen 64 befestigt sind. Zwei Leitungen 65
und 66 speisen die Zylinder 74 mit hydraulischer Druckflüssigkeit.
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Die Einspritzdüse 18 geht durch Öffnungen in der festen Platte 24
und der Platte 62 hindurch und legt sich fest gegen eine Öffnung 75 in der hohlen
Platte 70. Die Öffnung 75 führt in eine zentrale Kammer 76 der Platte 70 und entspricht
ihrer Aufgabe nach dem Gießkanal einer üblichen Spritzgußmaschine.
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Die Kammer 76 entspricht in ähnlicher Weise den Verbindungskanälen
der üblichen Spritzgußmaschinen.
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Die Buchsen 78 (s. Fig. 1 und 2) mit sich verengenden Kanälen 77 ragen
aus der Platte 70 in Richtung auf die feste Gießform 39 heraus. Die Kanäle 77 verengen
sich, d. h., sie sind konisch oder haben in Richtung von der Platte 70 weg einen
kleineren Querschnitt. Die Kanäle brauchen sich innerhalb der Buchsen 78 nicht tatsächlich
zu verengen, sondern können, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, zu einer
dazu passenden Öffnung eines anderen Teiles führen, z. B. des Formteiles 39, die
einen kleineren Querschnitt aufweist.
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Der feste Formteil 39 enthält eine Anzahl von Formhohlräumen 80,
die zusammen mit den dazugehörigen Formhohlräumen 81 der beweglichen Formplatte
40 Formnester bilden, die die gewünschte Gestalt des Gegenstandes aufweisen, der
gegossen werden soll. Die Formhohlräume 80 sind je mit einer entsprechenden Buchse
78 verbunden, die mit der hohlen Platte 70 in Verbindung steht, so daß der eingespritzte
plastifizierte Kunststoff in den Hohlraum der Form eintreten kann.
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Die Buchsen 78 ragen so weit aus der Platte 70 heraus, daß ein im
wesentlichen offener Raum zwischen der Platte 70 und der Formplatte 39 vorhanden
ist, der bei weitem genügt, um eine Kühlplatte 85 aufzunehmen, die an der Formplatte
39 befestigt ist. Dieser Raum isoliert die Platte 70 von der Kühlplatte 85 und der
Formplatte 39. In der Platte 70 sind elektrische Heizelemente 86 angeordnet, um
sie auf einer genügend hohen Temperatur zu halten, die oberhalb der Erstarrungstemperatur
des thermoplastischen Kunststoffs liegt, das gerade benutzt wird, damit der thermoplastische
Kunststoff in der Kammehr 76 in flüssigem, einspritzbarem Zustand gehalten wird.
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Eine zweite Kühlplatte 79 wird vorzugsweise an der Rückseite der
beweglichen Formplatte 40 in ähnlicher Weise angebracht, wie die Kühlplatte 85 an
der festen Formplatte 39 befestigt ist. Beide Kühlplatten sind durch Leitungen 82
mit einem (nicht dargestellten) Umlaufsgerät für ein flüssiges Kühlmittel verbunden.
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An dem Joch 72 sind Verschlußnadeln 84 befestigt, die zentral durch
die Kanäle 77 der Buchsen 78 hindurchgehen. Die Nadeln 84 können in waagerechter
Richtung durch die Platte 70 hindurch hin-und herbewegt werden und können durch
die Formplatte 39 hindurch in jedem Formhohlraum 80, 81 hineinbewegt werden. Die
Spitze 88 (Fig. 1) jeder Nadel 84 kann durch eine Bewegung des Joches 72 so weit
in den Kanal 77 der Buchse 78 hineingeschoben und zurückgezogen werden, daß der
thermoplastische Kunststoff an der Nadel 84 vorbeiströmt und das durch die Räume
80 und 81 gebildete Formnest ausfüllt. Jede Nadel 84 kann auch durch Bewegung des
Joches 72 so weit in die Öffnung 83 (Fig. 2) hineinbewegt werden, daß der Kanal
77, der die Kammer 76 mit dem Hohlraum der Form über die Buchse 78 verbindet, abgesperrt
wird. Die Nadeln 84 können in die Öffnungen 83 so eingeführt werden, daß jede der
Spitzen 88 glatt mit der inneren Oberfläche der Form abschließt, so daß in dieser
Oberfläche keine merkliche Vertiefung oder Erhöhung hinterbleibt.
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In dem dargestellten Fall können die Nadeln 84 auch unter dem Einfluß
des Joches 72 in eine Stellung gebracht werden, bei der die Spitze 88 über die Fläche
des
Formhohlraumes 80 hinaus in den Hohlraum hineinragt. Begrenzungsstifte 90 auf dem
Joch 72 gehen waagerecht durch die Platte 70 und die Formplatte 39 an einer Stellung
hindurch, an der die Formplatte 39 keine einen Formhohlraum begrenzende Fläche aufweist.
Jeder der Stifte hat eine solche Länge, daß, wenn die Maschine geschlossen ist,
d. h. wenn die Platten 39 und 40 gegeneinandergedrückt werden, die Stifte 90 die
Bewegung des Joches 72 in einer von der Einspritzvorrichtung weg gerichteten Richtung
begrenzen, damit die Nadeln 84 mit ihren Spitzen 88 glatt mit den Innenflächen 80
abschneiden.
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Der Kanal 77 ist an der Stelle, an der er in den Hohlraum 80 der
Form eintritt, wie am besten bei 91 aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, verengt, so daß
er für die Spitze 88 der Nadel 84 einen gut passenden, flüssigkeitsdichten Gleitsitz
bildet. Unmittelbar hinter der verengten Stelle 91 des Kanals 77 ist dieser mit
einem erweiterten Abschnitt 83 versehen, der eine beträchtlich größere Querschnittsfläche
aufweist als die Querschnittsfläche der Nadel 84. Dieser erweiterte Abschnitt erstreckt
sich nach hinten durch den Kanal 77 zur Kammer 76, so daß der verflüssigte Kunststoff
um die Nadel 84 herumfließen kann, wenn diese aus dem verengten Abschnitt 91 des
Kanals 77 herausgezogen ist.
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Der erweiterte Abschnitt 83 des Kanals 77 ist in seinem mittleren
Teil in vier Längskanäle 83 a geteilt, die durch Längsstege 83 b getrennt sind.
Diese erstrecken sich radial nach innen, so daß sie die Nadel 84 gleitend berühren
und eine Führung für die Spitze 88 bilden, so daß die Nadel 84 bei ihrer Bewegung
in Richtung auf den verengten Abschnitt 91 des Kanals 77 glatt und ohne Hemmung
geleitet wird und nicht etwa an der Schulter 92, die den Übergang von dem erweiterten
Abschnitt 83 des Kanals 77 zu dem verengten Abschnitt 91 des Kanals 77 bildet, hängenbleibt.
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Wenn auch der Kanal 77 mit einem konischen Übergang von dem erweiterten
Abschnitt 83 zu dem verengten Abschnitt 91 versehen sein kann, um die Notwendigkeit
von Führungsstegen 83 b zu vermeiden, so hat doch die Anwendung einer abgesetzten
Schulter 92, die den verengten Abschnitt 91 umgibt, die Wirkung, daß ein Absatz
an dem verengten Abschnitt 91 entsteht, an dem irgendwelcher Kunststoff, der sich
in dem Kanal 77 während der Abkühlung und des Auswerfens verfestigt hat, hängenbleibt
und dadurch daran gehindert wird, in den engen Abschnitt 91 bei dem nächsten Spntzvorgang
hineingedrückt zu werden, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2
noch näher beschrieben wird.
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Geeignete Kontaktschließ- und -unterbrechungsvorrichtungen sind an
verschiedenen Stellen der Maschine vorgesehen, um Relais für die Steuerung von geeigneten
gesteuerten Ventilen zu betätigen, so daß der richtige Ablauf der Vorgänge an den
verschiedenen Stellen der Presse im richtigen Zeitmaß erfolgt.
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Wenn die Formhälften 39 und 40 geöffnet sind, ragen die Auswerferstifte
37 aus der Formplatte 40 heraus, und ein nicht dargestellter Abstreifetkamm greift
über die Auswerferstifte 37.
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In dem ortsfesten Teil der Maschine ragen die Abdichtungsnadeln 84
und die Anschlagstifte 90 durch die Oberfläche der Formplatte 39 hindurch. Das
Herausragen
der Nadeln 84 über die Oberfläche 80 verhindert, daß irgendeiner der gegossenen
Gegenstände in den Hohlräumen 80 haftenbleibt. Die Verbindung der Kammer 76 und
der Öffnung 75 mit den Formhohlräumen 80 ist durch die Nadeln 84 unterbrochen, und
die Kammer 76 und Öffnung75 sind mit formbarem thermoplastischem Kunststoff von
genügend hoher Temperatur gefüllt, das eine für die Einspritzung geeignete Viskosität
aufweist. Die Stifte 37 werden dann in der Formplatte 40 durch Bewegung des Auswerfers
nach links zurückgezogen.
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Durch die Zurückziehung der Stifte 37 wird sichergestellt, daß irgendwelche
gegossenen Gegenstände, die auf den Stiften 37 sitzen, durch den Abstreifkamm abgestreift
werden.
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Die auf diese Weise entfernten gegossenen Gegenstände fallen senkrecht
in einen (nicht dargestellten) Trichter unterhalb des Raumes zwischen den offenen
Formplatten 39 und 40. Durch eine entsprechende Betätigung wird der Abstreifkamm
aus seiner Stellung zwischen den offenen Formteilen entfernt.
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Die geschlossene Stellung ähnelt der nach Fig. 2, mit der Ausnahme,
daß der Hohlraum 80, 81 der Form leer ist. Das vollständige Schließen der Formplatten39
und 40 bewegt die Anschlagstifte90 in eine leicht zurückgezogene Stellung, so daß
das Joch 72 sich um ein kurzes Stück auf die Einspritzvorrichtung zu bewegen muß
und die Nadeln 84 in eine Stellung zuriickbewegt, bei der die Spitzen 88 aller Nadeln
84 glatt mit der Fläche des Formhohlraumes 80 abschneiden.
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Wenn die Maschine vollständig geschlossen ist, wird der hydraulische
Druck über die Leitung 65 eingeschaltet, so daß die Kolben 73 das Joch 72 möglichst
weit von der Platte 70 wegbewegen. Die Bewegung des Joches 72 in Richtung auf die
Einspritzvorrichtung zieht die Nadeln 84 in die in Fig. 1 dargestellte Lage, in
der sie sich in dem erweiterten Abschnitt83 des Kanals 77 befinden, so daß die Verbindung
zwischen dem Kanal 77 und den Formhohlräumen 80, 81 hergestellt ist.
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Wenn die Nadeln 84 so zurückgezogen worden sind, wird etwas von dem
thermoplastischen Kunststoff durch die Düse 18 in die Kammer 76 im Innern der Platte
70 gedrückt. Das Einpressen des neuen thermoplastischen Kunststoffs in die Kammer
76 drückt etwas des in der Kammer 76 befindlichen formbaren Kunststoffs nach außen
durch die Öffnung 83 a an der Schulter 92 vorbei und durch die verengten Abschnitte91
in die Hohlräume80, 81, so daß diese Hohlräume dann mit dem flüssigen Kunststoff
nach Fig. 2 gefüllt sind. Die ständige Zirkulation des Kühlmittels in den Platten
79 und 85 kühlt den Kunststoff in den Hohlräumen80, 81 bis auf eine Temperatur ab,
bei der er fest wird.
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Während der Druck noch auf die eingespritzte Füllung ausgeübt wird,
werden die hydraulischen Verbindungen der Zuleitungen 65 und 66 umgekehrt, so daß
die Kolben 73 nach links gedrückt und das Joch 72 in Richtung auf die Formen zu
bewegt wird, wobei die Stifte 90 durch die Formplatte 39 und die Nadeln 84 nach
außen durch die Kanäle77 in die verengten Abschnitte 91 der Kanäle 77 geführt werden.
Wenn die Stifte 90 die gegenüberliegende Fläche der Formplatte 40 berühren, wird
die Bewegung des Joches 72 begrenzt, und der Vorschub der Nadeln 84 wird angehalten,
wenn deren Spitzen 88 glatt mit den Flächen der Formhohlräume 80 abschneiden.
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Bei dieser Stellung der Nadeln 84 sind die Hohlräume 80, 81 der Form
von den Kanälen 77 abgetrennt.
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Nach dem Vorschub der Nadeln 84 in die Öffnungen 83 wird eine neue
Menge des pulverförmigen thermoplastischen Kunststoffs einem nicht dargestellten
Heizzylinder zugeführt, um es für die weitere Spritzung vorzubereiten.
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Infolge der gegenseitigen Berührung der Buchse 78 und der Formplatte
39 und auch mit Rücksicht auf die Tatsache, daß ein Teil des erweiterten Abschnittes
83 des Kanals 77 in der Formplatte 39 liegt, besteht die Neigung, daß der flüssige
Kunststoff im Kanal 77 fest wird, wie dies bei A in Fig. 2 angedeutet ist.
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Wenn der in den Hohlräumen 80, 81 enthaltene Kunststoff so lange
darin verblieben ist, daß er sich auf die Erstarrungstemperatur abgekühlt hat, werden
die Formhälften 39 und 40 geöffnet.
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Wenn die Platten anfangen, sich auseinanderzubewegen (s. Fig. 4),
dann folgen die Stifte 90 der Platte 40 auf Grund des positiven hydraulischen Druckes,
der über die Leitung 66 dem Kolben 73 zugeleitet wird, so daß das Joch 72 seine
Bewegung bis in eine Stellung vollendet, bei der es gegen die Platte 70 anliegt,
wobei die Abdichtungsnadeln 84 nach außen durch die Flächen der Formhohlräume80
mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden, wie die Zurückziehung der Platte
40 von der Platte 39 erfolgt, so daß die gegossenen Gegenstände aus den Hohlräumen
80 herausgedrückt werden. An dem Joch 72 können zusätzliche Auswerferstifte vorgesehen
sein und durch die Formplatte 39 hindurchgehen, die nicht gleichzeitig die Aufgabe
der Abdichtungsnadeln 84 haben, nämlich die Öffnungen 91 zu verschließen. Es ist
auch möglich, getrennte Auswerferstifte für die Platte 39 zu benutzen und die Nadeln
84 nicht für die eben beschriebene Auswerferwirkung zu verwenden.
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Wenn die Platten 39 und 40 völlig auseinanderbewegt worden sind,
werden die Stifte 37 nach außen durch die Flächen der Formhohlräume 81 in den Formplatten
40 geschoben und die gegossenen Gegenstände von diesen Flächen abgehoben. Die Gegenstände
fallen nach unten in einen (nicht dargestellten) Trichter in dem Gestell 20 oder
auf eine Rutsche, die die gegossenen Gegenstände einem Behälter zuleitet.
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Wenn die Stifte 37 vorgeschoben worden sind, wird der Abstreifkamm
in den Raum zwischen den Formplatten39 und 40 quer zu den Stiften 37 bewegt.
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Hierauf wird der Vorgang in zyklischer Wiederholung wie beschrieben
durchgeführt.
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Wenn der gegossene Gegenstand ausgeworfen worden ist und die Nadeln
84 wieder zurückgezogen worden sind, um eine frische Charge des flüssigen Kunststoffs
in jeden Formhohlraum 80,81 einzulassen, dann könnte es vorkommen, daß der verfestigte
Kunststoff an der Stelle A in dem erweiterten Abschnitt 83 des Kanals 77 unmittelbar
hinter dem verengten Abschnitt 91 sich löst und in die Öffnung 91 hineingedrückt
wird; die Schulter 92 hält jedoch den Kunststoff zurück und verhindert die Loslösung
und das Eindringen in den Formhohlraum. Während der Einspritzung wird natürlich
der verfestigte Kunststoff bei A wieder flüssig, und zwar wegen der in dem frischen,
flüssigen, durch den Kanal 77 zugeführten Kunststoff enthaltenen Wärme, und sein
Volumen wird am Ende des Einspritzhubes erheblich verringert,
wie
dies aus Fig. 1 bei A' hervorgeht. Aber auch diese verringerte Menge des verfestigten
Kunststoffs im Kanal 77 wird durch die Schulter 92 festgehalten, und eine Verstopfung
des verengten Abschnittes 91 des Kanals 77 wird hierdurch verhindert.
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Aus Fig. 1 geht auch hervor, daß während der Einspritzung der verfestigte
Kunststoff an der Stelle A' an der Schulter 92 wegschmilzt, und zwar unmittelbar
an der Öffnung in den verengten Abschnitt 91 des Kanals 77.
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Am Ende jedes Einspritzhubes ist beim Vorschieben der Nadel 84 zur
Einführung der Spitze 88 in den verengten Abschnitt 91 ein Raum an der Öffnung in
den verengten Abschnitt 91 vorhanden, der gestattet, daß überschüssiger flüssiger
Kunststoff vor der Spitze 88 um die Nadel 84 herum nach hinten strömt. Die Kraft,
die erforderlich ist, um die Nadel 84 in die Verschlußstellung für die Hohlräume
80, 81 zu bewegen, wird hierdurch erheblich verringert, und der Arbeitspunkt, an
dem der Abschluß erreicht wird sowie das Volumen des flüssigen Kunststoffs, der
in die Hohlräume 80, 81 durch die Schließwirkung der Nadel 84 gedrückt wird, sind
von einem Arbeitsgang zum nächsten festgelegt.
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In Fig. 5 ist ein Teilschnitt einer Maschine nach Fig. 1 und 2 dargestellt,
bei der eine andere Ausführung des Zuführungskanals gemäß der Erfindung verwendet
ist. In den Fig. 5 und 6, die je einen Schnitt der gleichen Bauart darstellen, und
in den Fig. 7 und 8, die eine weitere Ausführungsform zeigen, sind die gleichen
Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 für entsprechende Teile benutzt worden.
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In den Fig. 5 und 6 sind die Buchsen 78 durch neue Buchsen 178 und
die Formplatte 39 durch eine neue Formplatte 139 ersetzt. Die Buchsen 178 sind auf
der hohlen Platte 70 so angebracht, daß sie gegen über je einem der Hohlräume 180
in der Platte 139 ausgerichtet sind und von der Platte 70 nach innen durch geeignete
Öffnungen in der Isolierung 87 und der Kühlplatte 85 in Richtung auf die Platte
139 hindurchgehen. Jede der Buchsen 178 ist in der Nähe ihrer in der Formplatte
139 liegenden Enden mit einem äußeren ringförmigen Absatzl78a versehen, der sich
gegen eine ähnliche ringförmige Vertiefung 139 a in der Rückseite der Formplatte
139 legt. Ein mittlerer Ansatz 178 b ragt in die Formplatte 139 hinein, wobei seine
Endfläche 178 c einen Teil der inneren Fläche des Hohlraumes 180 bildet.
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Jede Buchse 178 ist mit einem mittleren Kanal 177 versehen, der an
einem Ende mit der Kammer 76 in in Verbindung steht und an seinem anderen Ende durch
den Vorsprung 178 b hindurchgeht, so daß er in der Endfläche 178 c endet und daher
eine Verbindung zwischen der Kammer 176 und dem Hohlraum 180 herstellt.
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Die Nadeln 84 treten auf der Außenseite der hohlen Platte 70 in flüssigkeitsdichtem
Gleitsitz ein und gehen durch einen Kanal 177 bis zu dem Hohlraum 180 hindurch.
Die Spitze 88 jeder Nadel 84 kann daher wie im vorigen Beispiel glatt mit der Innenfläche
des betreffenden Hohlraumes 180 abschließen, sie kann in den Hohlraum 180 hineinragen
und auch teilweise in den Kanal 177 zurückgezogen werden.
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Der Kanal 177, der sich durch den Vorsprung 178 b bis in den Hohlraum
180 erstreckt, ist an der Stelle 191 verengt, so daß eine eng anliegende, flüssigkeitsdichte
Gleitführung für die Spitze 88 der Na-
del 84 entsteht. Unmittelbar hinter dem verengten
Abschnitt 191 erweitert sich der Kanal 177 auf einen größeren Durchmesser, der in
die Kammer 76 hineinführt.
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Der erweiterte Teil 183 des Kanals 177 ist aus der Zeichnung ersichtlich.
Er ist von dem verengten Abschnitt 191 durch eine scharfe, schräg verlaufende Schulter
192 getrennt, die die Aufgabe der Schulter 92 bei der Ausführung nach Fig. 1 bis
4 erfüllt. Der erweiterte Abschnitt 183 ist von der Schulter 192 an über einen Teil
des Kanals 177 in vier zylindrische Längskanäle 183 a geteilt (Fig. 6). Die Kanäle
183 a sind in Längsrichtung durch Stege 183 b getrennt, die sich radial nach innen
bis zur Berührung mit der Nadel 84 erstrecken, die auf diesen Stegen gleitet, und
gehen sanft in den verengten Abschnitt 191 über, um die Nadel 84 bei ihrer Bewegung
glatt in den verengten Abschnitt 191 hineinzuführen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 5 und 6 ist im wesentlichen
die gleiche wie diejenige der Fig. 1 bis 4. Dadurch, daß die Kanäle 183 a bis zu
der Schulter 192 reichen, ist es wesentlich, daß die Achse jedes Kanals 183 a radial
außerhalb der Oberfläche der Nadel 84 liegt, so daß der zylindrische Abschnitt dieses
Kanals 183 a, der sich nach der Mitte des Kanals 177 öffnet, kleiner als ein Halbzylinder
ist. Hierdurch tragen die Stege 183 b dazu bei, zu verhindern, daß fester Kunststoff,
der sich in dem Kanall83a während der Abkühlung bildet, herausfällt und in die Öffnung
gelangt, die gebildet wird, wenn die Nadel 84 während des nächsten Einspritzhubes
zurückgezogen wird. Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4 hält der gesamte und nicht
unterbrochene ringförmige Raum hinter der Schulter 91 den verfestigten Kunststoff
in einem Stück zusammen, so daß er nicht in den Kanal fallen kann, wenn die Nadel
184 zurückgezogen ist.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Form des Kanals, bei der eine
Buchse 278 verwendet wird, die sich von der hohlen Platte 70 in Richtung auf die
Formplatte 239 auf den Hohlraum 280 ausgerichtet erstreckt. Die Buchse 278 geht
ebenso wie die Buchsen 78 und 178 durch geeignete Öffnungen in der Kühlplatte 85
und der Isolation 87 hindurch. Das Ende 278a der Buchse 278 liegt auf der Rückseite
der Formplatte 239 gegen eine ringförmige Vertiefung 239 a, die um eine zentrale
Öffnung 291 herum angeordnet ist. Diese Öffnung geht von der Rückseite der Formplatte
239 bis zum Innern des Hohlraumes 280 durch die Formplatte 239 hindurch. Die Öffnung291
verläuft konisch, so daß sie eine sehr kleine Einlaßöffnung für den Hohlraum 280
ergibt.
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Die Buchse 278 ist mit einem zentralen Kann1 277 versehen, der die
Verbindung zwischen der Kammer 76 in der hohlen Platte 70 und der Öffnung 291 herstellt.
Der Abschnitt 283 des Kanals 277 in der Nähe der Öffnung 291 hat im wesentlichen
den gleichen Durchmesser wie das weite Ende der Öffnung 291.
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Das Ende des Kanals 277, das nach der Kammer76 zu liegt, hat einen
wesentlich größeren Querschnitt.
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An dem Übergang zwischen dem engen Abschnitt 283 des Kanals 277 in
den Kanal 291 ist ein kleiner ringförmiger Raum 283 a von größerem Gesamtquerschnitt
gebildet, der von der Öffnung 291 durch eine scharfe ringförmige Schulter 292 getrennt
ist.
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Eine längliche Nadel 284 tritt auf der Außenseite der hohlen Platte
70 unter flüssigkeitsdichtem Abschluß verschiebbar ein und erstreckt sich durch
den
Kanal 277 und die Öffnung 291 bis zum Hohlraum 280. Das äußere
Ende der Nadel 284 ist an dem Joch 72 befestigt, so daß die waagerechte Bewegung
des Joches 72 eine waagerechte Bewegung der Nadel 284 in dem Kanal 277 hervorruft.
Die Spitze 288 der Nadel 284 verläuft konisch, so daß ein glatter, flüssigkeitsdichter
Sitz in der konischen Öffnung 291 erreicht wird, wenn die Nadel 284 in ihrer äußersten
Stellung in Richtung auf den Hohlraum 280 zu bewegt wird. Eine Bewegung in der umgekehrten
Richtung zieht die Spitze 288 in Richtung auf den erweiterten Abschnitt des Kanals
277 zurück, aber nicht bis in diesen hinein. Die Nadel 284 ist ferner mit einer
Längsnut 293 versehen, die von dem konischen Teil 288 aus bis zu dem erweiterten
Abschnitt des Kanals 277 reicht, wenn der konische Teil 288 die Öffnung 291 verschließt.
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Beim Betrieb wird während des Einspritzhubes die Nadel 284 zurückgezogen,
so daß ihre Spitze 288 sich nach dem erweiterten Abschnitt des Kanals 277 zu bewegt,
um flüssigen Kunststoff durch den Kanal 277 an der Nut 293 entlang in die Öffnung
291 und den Hohlraum 280, 281 gelangen zu lassen. Am Ende des Einspritzhubes wird
die Nadel 284 so bewegt, daß die Spitze 288 in Verschlußberührung mit der Öffnung
291 kommt. Die Nut 293 gestattet, daß überschüssiger flüssiger Kunststoff vor der
Spitze 288 in den Kanal 277 zurückströmt. Während des Abkühlungsvorganges erhärtet
der flüssige Kunststoff in dem ringförmigen Raum 283 a bis in einen Teil der Nut
293. Bei dem nächsten Einspritzhub hält der erhärtete Kunststoff, der sich in dem
ringförmigen Raum283a befindet, wenn die Nadel 284 zurückgezogen wird, den verfestigten
Kunststoff in der Nut 293 und verhindert, daß er mit der Nadel 284 zurückgezogen
wird, so daß die Öffnung, die von der Nut 293 gebildet wird, wieder geöffnet und
frischer plastifizierter Kunststoff in den Hohlraum 280, 281 eingespritzt werden
kann.