DE1195477B

DE1195477B - Verfahren zur Beeinflussung der Druck-verhaeltnisse in der gefuellten Spritzgiessform einer Schnecken-Spritzgiessmaschine und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1195477B
Application number: DEH47212A
Authority: DE
Inventors: Guenter Ohliger
Original assignee: Hofheinz & Co Richard
Current assignee: Hofheinz & Co Richard
Priority date: 1962-10-24
Filing date: 1962-10-24
Publication date: 1965-06-24
Also published as: GB1002408A

Description

Verfahren zur Beeinflussung der Druckverhältnisse in der gefüllten Spritzgießform einer Schnecken-Spritzgießmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Druckverhältnisse in der gefüllten Spritzgießform einer Schnecken-Spritzgießmaschine mit auf hydraulischem oder pneumatischem Wege axial verschiebbarer Schnecke zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, bei welchem die Dosierung dem Volumen des herzustellenden Spritzlings genau anpaßbar ist.
Bekanntlich sind die Druckverhältnisse der thermoplastischen Masse in der gefüllten Spritzgießform entscheidend für die Erzielung maßgenauer und spannungsarmer Spritzlinge. Der Druck auf die thermoplastische Masse in der gefüllten Spritzgießform wird bis zu ihrem Siegelpunkt, d. h. von ihrem Übergang aus dem thermoplastischen in den thermoelastischen Zustand, weitgehend von den Druckeinstellmöglichkeiten der Spritzgießmaschine bestimmt.
Bekannt sind verschiedene Lösungen über die Einstellung und Steuerung des Druckes bzw. Nachdruckes auf den noch im thermoplastischen Zustand befindlichen Spritzling zwecks Schwundausgleichs.
Bei Spritzgießmaschinen mit mechanisch betätigter Axialbewegung des Spritzkolbens wird der Nachdruck z. B. durch einen zwischen Antrieb und Kolben angeordneten und in Einspritzrichtung wirkenden Kraftspeicher erzielt, welcher nach Einbringen der dem Spritzling entsprechenden Menge Kunststoffe in die Form und Abschalten des mechanischen Antriebs des Kolbens am Ende des Einspritzvorganges wirksam sind. Diese Art der Nachdruckregulierung ist nachteilig, weil der Kraftspeicher während des Einspritzhubes gespannt und dadurch die Einspritzgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
Bekannt sind auch entgegen der Einspritzrichtung wirkende Druckspeicher im Antriebssystem der Spritzkolben von Spritzgießmaschinen. Diese bekannten, nur sehr schwach bemessenen Druckspeicher sprechen jedoch erst nach Erreichen einer bestimmten Druckhöhe im hydraulischen System an. Sie haben die Aufgabe, den Einspritzvorgang bis nach dem Formschluß zu verzögern, und wirken nicht erst nach der Formfüllung, sondern bereits bei Einspritzbeginn.
Bei Spritzgießmaschinen mit hydraulisch oder pneumatisch betätigter Axialbewegung der Schnecke wird der Druck auf die Schnecke durch Beeinflussung des die Schnecke in Axialrichtung antreibenden Mediums nach oder gegen Ende des Einspritzvorganges verändert, wobei der Druckumschaltpunkt entweder zeitabhängig vom Beginn des Einspritzvorganges oder wegabhängig von der Stellung der Schnecke gewählt werden kann. Dabei müssen sehr hohe Anforderun- gen an die Steuerung gestellt werden, damit bei hoher Einspritzgeschwindigkeit, also schneller Schneckenvorlaufbewegung, der Druckumschaltpunkt keinen großen Streuungen unterliegt; denn kleine Unregelmäßigkeiten in der Zeitspanne von der Impulsgabe der Druckänderung bis zur neuen Einstellung über die Steuerung wirken sich nachteilig auf den Spritzling aus.
Diesen Nachteilen zu begegnen dient ein Verfahren zur Beeinflussung der Druckverhältnisse in der gefüllten Spritzgießform einer Schnecken-Spritzgießmaschine mit auf hydraulischem oder pneumatischem Wege axial verschiebbarer Schnecke zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, bei welchem die Dosierung dem Volumen des herzustellenden Spritzlings genau anpaßbar ist und welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß bei unbeeinflußtem Druck im hydraulischen oder pneumatischen Antriebssystem der Schnecke die auf die Schnecke wirkende Axialkraft nach der Formfüllung oder kurz vorher einstellbar herabgesetzt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist gemäß der Erfindung einen mit dem Antriebskolben für die axiale Verschiebung der Schnecke verbundenen Anschlag auf, der gegen Ende des Einspritzhubes auf einen Kraftspeicher auftrifft.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind offenbar. Die Veränderung der Schneckenvorlaufkraft erfolgt gegen Ende des Einspritzhubes auf überraschend einfache Weise durch eine dem antriebsseitigen Druck auf die Schnecke entgegengesetzte Kraft, deren Aufbau in direkter Abhängigkeit von der Axialverschiebung der Schnecke steht. Setzt man eine dem Volumen des herzustellenden Spritzlings genau angepaßte Dosierung voraus, so sind Streuungen im Verhältnis Druckveränderung zu Formfüllgrad ausgeschlossen und darüber hinaus alle für die Herstellung von maßgenauen und spannungsarmen Spritzlingen erforderlichen Einstellmöglichkeiten gegeben.
In der Zeichnung sind Darstellungen zur Erläuternng des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht; es zeigt A b b. 1 ein Wegdruckdiagramm, auf dem die während des Einspritzhubes bis zur Versiegelung der Form wirksam werdenden Antriebs- und Spritzdrücke für ein Spritzbeispiel aufgetragen sind, A b b. 2 die schematische Anordnung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Mit Beginn der Axialverschiebung S der Schnecke von Punkts der Abb. 1 bauen sich der äußere Spritzdruck pa und der Druck ph im Antriebssystem zu ihren maximalen vorgegebenen Werten auf. Nach Axialverschiebung der Schnecke um sl ist die Form bei Punkt ohne nennenswerten Gegendruck ausgefüllt. Nach weiterem Vorschub der Schnecke steigt der innere Spritzdruck pi in der Form an, und nach Axialverschiebung der Schnecke bis s2 beginnt bei Punkt B der Aufbau des dem antriebsseitigen Druck ph auf die Schnecke entgegengerichteten Druckes. Bis zur Schneckenaxialverschiebung s3 sinkt infolgedessen der äußere Spritzdruck pa bei gleichbleibender Höhe des Druckes ph im Antriebssystem ab, und es entsteht ein Schnittpunkt D von pa und pi. Dieser Punkt kennzeichnet den Gleichgewichtszustand Wirkung pa = Wirkung pi = Wirkung ph minus Gegendruck bei der augenblicklichen Massetemperatur in der Form.
Mit sinkender Massetemperatur vergrößert sich die Axialverschiebung der Schnecke s4 bis Punkt E, weil infolge der Volumenkontraktion Masse nachgedrückt werden kann. Punkt E ist der Siegelpunkt der Form.
Der innere Spritzdruck pi liegt dann mit Punkt E in gleicher Höhe. Er ist so gewählt, daß die gewünschten Qualitätsmerkmale für den Spritzling erreicht werden.
Die Einstellbarkeit des inneren Spritzdruckes pi ist durch Verschieben des Punktes B, des Wirksam- werdens des Gegendruckes, mit der Kennlinie B-D-E gegeben. Die Druckkunen im gezeichneten Diagramm müssen bis zur Formfüllung, Punkt D, nicht unbedingt den dargestellten Verlauf nehmen. Der Kurvenverlauf ist bis dahin weitgehend abhängig von der Gestaltung des Spritzlings und den hierdurch gegebenen Massefließwiderständen während des Einspritzvorganges.
Gemäß A b b. 2 betätigt der Kolben 1 unter Wirkung des Druckes ph im Antriebssystem die Schnecke 4 in axialer Richtung. Dabei wird die Masse mittels der als Spritzkolben wirkenden Schnecke beim Einspritzhub in die Spritzgießform 7 eingespritzt. Gegen Ende des Einspritzhubes fährt der Kolben 1 mit seinem Anschlag 2 auf den Kraftspeicher 3 auf, der den Druck auf die Schnecke erfindungsgemäß herabsetzt. Ein Ventil 6 im hydraulischen Antriebssystem hält den Öldruck unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit konstant, so daß eine gleichmäßige Dichte bzw. Vorspannung der thermoplastischen Masse vor der Schnecke garantiert ist.
Der einstellbare Endschalter 5 schaltet bei Erreichen der erforderlichen Dosiermenge den Drehantrieb der Schnecke 4 ab.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Beeinflussung der Druckverhältnisse in der gefüllten Spritzgießform einer Schnecken-Spritzgießmaschine mit auf hydraulischem oder pneumatischem Wege axial verschiebbarer Schnecke zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, bei welchem die Dosierung dem Volumen des herzustellenden Spritzlings genau anpaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbeeinflußtem Druck im hydraulischen oder pneumatischen Antriebssystem der Schnecke die auf die Schnecke wirkende Axialkraft nach der Formfüllung oder kurz vorher einstellbar herabgesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Antriebskolben (1) für die Axialverschiebung der Schnecke (4) verbundener Anschlag (2) auf einen Kraftspeicher (3) auftrifft.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 644 695, 973 416.