DE1289301B

DE1289301B - Foerder- und Spritzvorrichtung fuer Spritzgiessmaschinen

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Publication number: DE1289301B
Application number: DED43456A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-01-28
Filing date: 1964-01-27
Publication date: 1969-02-13
Also published as: FR1381005A; NL6400678A; GB1046083A; ES295777A1; US3281899A; DK113389B

Description

und mit einer in diesem angeordneten Schneckenfördereinrichtung zum kurzfristigen'Einspritzen mit wesentlich höherer Geschwindigkeit, als dem Massentransport durch die Schneckenfördereinrichtung entspricht, zu nennen, die die Vereinigung folgender Merkmale aufweist:

Anordnung von mindestens zwei im gleichen Drehsinn umlaufender Förderschnecken, ineinandergreifende Flanken der Förderschnecken, axiale Ver

verbunden ist, deren Durchflußquerschnitte entsprechend dem Verhalten der in den einzelnen Zylindern verarbeiteten Kunststoffe und den jeweiligen spritzgußtechnischen Erfordernissen entspricht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser neuen Förder- und Spritzvorrichtung liegen in der Funktionsstellung, bei der infolge der Längsbewegungder Förderschnecken in Richtung des Spritzkopfes

Die Erfindung betrifft eine Förder- und Spritzvorrichtung für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, die mehrere, parallel zueinander angeordnete Förderschnecken aufweist, die in entsprechenden Zylindern drehbar und
axial verschiebbar angeordnet sind, die an dem dem
Spritzkopf entgegengesetzten Ende mit einem gemeinsamen Antrieb zur Durchführung der Drehbewegung
bei gleichzeitig möglicher Längsverschiebung mechanisch gekoppelt sind und die an dem dem Spritzkopf io schiebbarkeit der Förderschnecken mittels eines hyentgegengesetzten Ende als hydraulische Kolben aus- draulischen Kolbenantriebes zum Zweck des Eingebildet sind, die dadurch gekennzeichnet ist,. daß spritzens des plastifizierten Kunststoffes und Anord-Kolben in, als hydraulische Zylinder ausgeführten nung des Fülltrichters derart über den Schnecken, Bohrungen eines größeren Hydraulikkolbens axial daß bei jeder Stellung der axial verschiebbaren verschiebbar angeordnet sind, der seinerseits mit 15 Schnecken Kunststoff in die Schneckengänge fließen einem fest mit dem Hauptfundament der ganzen Ma- kann und so der axiale Rückschub der Schnecken bei schine verbundenen Hydraulikzylinder zusammen- laufendem Schneckenantriebsmotor durch den Stauarbeitet, dessen Arbeitshub dem Axialhub der einzel- druck im Raum vor den Förderschnecken erfolgt, nen Schnecken beim Spritzvorgang entspricht, wobei Es war ferner bei Kunststoff-Verarbeitungsmaschi-

die einzelnen Bohrungen mit der Bohrung des Hy- 20 nen (Spritzgießmaschinen oder Strangpressen) bereits draulikzylinders durch Bohrungen bzw. durch Kanäle bekannt, mehrere Kolben- oder. Schneckenaggregate

parallel zueinander,zu einem; pesamtaggregat mit ebensoviel Druckkammern zusammenzufassen, wobei im Fall der Schnecke;" deren Schaft mit einem mecha-25 nischen Antriebsmittel für ihre¹ Drehbewegung versehen ist. Zu diesem Stand der Technik ist beispielsweise auf eine Spntzmaschme^zum Erzeugen eines ^:' aus schraubenförmig gewundeüen verschiedenfarbigen Strängen aus thermoplastisehem Material gebilder Spritzvorgang erfolgt, die Stirnflächen der Kolben 30 deten Isoliermantels auf einem-elektrischen Leiter mit an den entsprechenden Stirnflächen der Bohrungen einem rotierenden, eine zentrale Durchtrittsöffnung an, während durch einen Anschluß Hydraulikflüssig- aufweisenden Spritzkopf undrUmlaufkörper, durch keit unter Druck in die Bohrung strömt. . _ · . den hindurch sich der zu überziehende Leiter bewegt

Eine weitere bevorzugte Äusführungsform der er- und dem das thermoplastische? Material von festfindungsgemäßen Förden/und Spritzvorrichtung ist 35 stehenden Materialzuführungsmitteln aus mittels Eindadurch gekennzeichnet,'' daß in der Funktionsstel- spritz- und Förderschnecken zugeführt wird, hinzulung, in der der vorhergegangene Spritzvorgang be- weisen, bei dem die Einspritz-und Förderschnecken endet ist und durch entsprechende Betätigung der drehbar in dem mit dem Spritzkopf versehenen Um-Hydrauliksteuer- und Regelvorrichtung die Hydrau- laufkörper angeordnete Schneckenkörper aufweisen, likflüssigkeit aus der Bohrung abfließen kann, der 40 die so angetrieben'werden, daß sie außer der Drehung Rückschub des Kolbens durch mindestens einen der um die eigene Achse eine Planetenbewegung um die Kolben erfolgt, deren Rückschub unabhängig vonein- Achse des Spritzkopfes ausführen, ander, bedingt durch Größe der Förderschnecken und Diesem Stand der Technik gegenüber ist die erfin-

Verhalten des verarbeiteten Kunststoffes, erfolgt. dungsgemäße Förder- und Spritzvorrichtung für

Bekanntlich sind solche Spritzgußmaschinen vor- .45 Spritzgießmaschinen zur. Verarbeitung thermoplastiteilhaft gegenüber den Maschinen, die nur mit einem scher Kunststoffe dadurch ausgezeichnet, daß durch einfachen Einspritzkolben arbeiten, weil die Dreh- Maßnahmen wie dem gleichzeitigen, d.h. gemeinbewegung der Schnecke eine kontinuierliche Füllung samen axialen Vorschub der Einzelschnecken, zum der Kammer gestattet, wobei gleichzeitig eine Plastifi- Zweck der Einspritzung und dem im wesentlichen zierung des Materials erfolgt. Dieser Umstand erlaubt 50 voneinander' unabhängigen Hückschub der Einzeles insbesondere, die Zwischenzeit zwischen den nach- schnecken während der Plastifizier- und Speicherfolgenden Stufen der Einspritzung besser auszunutzen, periode es nunmehr mit einfachen Mitteln möglich um den vorplastifizierten Stoff in der Druckkammer ist, den in den einzelnen Schnecken wirkenden unfür die Ausführung der nachfolgenden Stufe vor- gleichmäßigen Rückdruck während der Plastifiziezubereiten. Hierdurch wird die Leistungsfähigkeit der 55 rungsperiode auszugleichen.

Maschine sprunghaft erhöht. Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun an

Es ist an sich bekannt, daß eine befriedigende Vor- Hand der F i g. 1 bis 7;; die eine bevorzugte Ausfiihplastifizierung nur erhalten wird, wenn der Durch- rungsform darstellen, im einzelnen erläutert, messer des Schneckenkolbens klein ist, d.h. in der Fig. 1 stellt im Längsschnitt den Vorderteil der

Größenordnung von wenigen Zentimetern liegt. Auch 60 Vorrichtung dar, der die Schnecken und die Spritz

müssen die Axialverschiebungen des Schneckenkolbens in verhältnismäßig niedrigen Werten gehalten werden. Es arbeiten daher die bekannten Maschinen nur dann befriedigend, wenn sie für kleine Einspritzmengen pro Stufe eingesetzt werden.

Zum nächstkommenden Stand der Technik ist eine Spritzgußmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit einem heizbaren Spritzzylinder

düse aufweist, in der der Zusammenfluß der Stoffe aus den Einzelkammern stattfindet;

F i g. 2 stellt eine Abweichung der Düse dar, um - eine getrennte Förderung der Stoffe nach verschie-65 denen Teilen der Form zu bewirken;

F i g. 3 stellt ein mechanisches Schneckengetriebe dar, welches zur Durchführung der gleichzeitigen und synchronen Drehung der einzelnen Teile befähigt ist,

obwohl sie die Unabhängigkeit der Axialverschiebungen derselben Teile behält;

F i g. 4 stellt einen hydraulischen Antriebskolben für die synchrone und gleiche Vorschiebung aller Förderschnecken dar, wobei es auch den voneinander unabhängigen Rückzug derselben erlaubt;

F i g. 5, 6 und 7 sind Querschnitte durch die Vorrichtung, die mit 5-5 bzw. 6-6 und 7-7 in F i g. 1, 2 und 3 angegeben sind.

Die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit (in einer vereinfachten Bauform dargestellt) besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einem Vorderteil, einem Mittelteil und einem Hinterteil. Die genannten Teile sind bruchstückweise in den F i g. 1 und 5 bzw. in den F i g. 3 und 6 und in den F i g. 4 und 7 dargestellt. Zum Beispiel besitzt die Vorrichtung vier gleichlaufende wirkende Plastifizier- und Einspritzeinheiten; sie kann jedoch je nach Bedarf auch mehr oder weniger Einheiten aufweisen.

Diese vier Einheiten arbeiten gleichlaufend in einem Spritzzylinder 10 (F i g. 1), welcher aus einem Außenteil 11 besteht, das vom festen Maschinengerüst 12 getragen wird; jede Einheit besteht aus einem Zylinder 13, welcher in seinem Vorderteil die Druckkammer 14 aufweist, und in welchem eine axial verschiebbare Schnecke 24 mit einem Kopf 25, der als Kolben in der Kammer 14 wirkt, arbeitet. Diese Schnecke verlängert sich in einem Schneckenschaft 26 nach hinten.

Durch eine im Vorderteil 16 vorhandene konische Bohrung 15 schließt sich jede Kammer 14 an die Spritzdüse 17 an. In der Ausführungsform der Fig. 1 hat diese Düse 17 eine einzige öffnung, zu welcher ebenso viele Durchgänge 18, von den verschiedenen Kammern 14 herkommend, zusammenfließen. Nach der Ausführungsform gemäß F i g. 2, ist die Vorrichtung derart gestaltet, daß das von den verschiedenen Einheiten herkommende Material, durch die genannten Durchgänge 18 zu einer Düse 19 mit verschiedenen Ausstoßöffnungen geliefert wird. Solche Düsen werden in versetzbarer Weise auf einen Körper montiert, in welchem die genannten Durchgänge 18 nahe beieinander münden, ohne sich jedoch zu vereinigen.

Wie in F i g. 5 dargestellt, sind die hinteren Teile der Zylinder 13 der verschiedenen Einheiten mit ebenso vielen getrennten Trichtern in Verbindung 20-23, damit diese Zylinder, falls gewünscht, mit verschiedenen Stoffen, z.B. mit verschiedenen Farben versetzt, gespeist werden können.

Solche Trichter können durch andere ersetzt werden, z.B. um verschiedene Speisungszusammenstellungen in den verschiedenen Einheiten zu erhalten, was einen bemerkenswerten Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, sei es, daß solche Einheiten einzeln plastifizierte Stoffe unter hohen Druck in eine einzige (F i g. 1) oder in zwei oder mehrere getrennte Öffnungen (Fig. 2) einspritzen.

Jeder Schneckenschaft 26 der Plastifizierungs- und Einspritzeinheit wird durch ein mechanisches Getriebe, welches in den F i g. 3 und 6 dargestellt ist, in Drehung gesetzt und mit den anderen Schäften der anderen Einheiten durch einen hydraulischen Antriebskolben, welcher in den F i g. 4 und 7 beispielsweise dargestellt wird, vorgeschoben.

Hinter dem mechanischen Getriebe, bilden die Verlängerungen 33 der verschiedenen Schneckenschäfte 26 ebenso viele Kolben, welche unabhängig in ebenso viele parallele Zylinder 34 dringen, die in einem Leistungskolben 35 angeordnet sind; dieser Kolben arbeitet in einer Bohrung 36 eines festen Zylinders 37, welcher in bekannter Weise 38 betätigt wird. Jeder einzelne Zylinder 34 ist mit dem Äußeren durch einen Durchgang 39 kleineren Durchmessers verbunden, so daß eine Flüssigkeit entweder in diesen Zylinder 34 allmählich hinein oder von diesem Zylinder 34 allmählich herausgedrückt werden kann. In dieser Weise werden die Axialverstellungen des Aggregats KoI-ben—Schnecke der einzelnen Einheiten gegenüber den Leistungskolben 35 gebremst.

Es ist klar, daß dann, wenn alle Kolben-Schnecken-Einheiten 24-26 in der hintersten Lage am Kolbenboden stehen, d. h., in allen Kammern 14 die betreffende plastifizierte Materialmenge anwesend ist, wobei auf an sich bekannte Weise beheizt wird, und daß, wenn man das hydraulische Hauptsystem, bestehend aus den genannten Kolben 35 und Zylinder 37 betätigt, alle Einheiten vollständig den Einspritzhub ausführen, da die Kolben-Schnecken-Aggregate 24-26 gleichzeitig mit dem hydraulischen Antriebskolben vorschreiten.

Während der Stufen des fortschreitenden Rückdruckes der genannten Kolben-Schnecken-Einheiten, kann es vorkommen, daß die Füllung der verschiedenen Druckkammern 14 zu voneinander ziemlich verschiedenen Zeitpunkten und mit ziemlich verschiedenen Vorschüben erfolgt. Solche Kolben-Schnecken-Aggregate können deswegen unabhängig voneinander zurückgeschoben werden (in F i g. 1, 3 und 4 sind sie bewußt in ziemlich verschiedenen Stellungen dargestellt); sie werden aber alle vom Strömungswiderstand der Flüssigkeit aus den betreffenden kleinen Zylindern 34 gleich gebremst.

In der Praxis wird der Rückdruck des Hauptleistungskolbens 35 direkt durch den fortschreitenden Rückdruck der verschiedenen Kolben-Schnecken-Aggregate bewirkt. Die Vorrichtung steht für den Beginn eines neuen Einspritzhubes zur Verfügung, wenn festgestellt wird, daß alle genannten Einheiten ihrerseits zu einem solchen Hub vorbereitet sind und zwar nach dem vollständigen Rückdruck ihrer Kolben-Schnecken-Aggregate.

Claims

Patentansprüche:

1. Förder- und Spritzvorrichtung für Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, die mehrere, parallel zueinander angeordnete Förderschnecken aufweist, die in entsprechenden Zylindern drehbar und axial verschiebbar angeordnet sind, die an dem dem Spritzkopf entgegengesetzten Ende mit einem gemeinsamen Antrieb zur Durchführung der Drehbewegung bei gleichzeitig möglicher Längsverschiebung mechanisch gekoppelt sind und die an dem dem Spritzkopf entgegengesetzten Ende als hydraulische Kolben ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (33) in den, als hydraulische Zylinder ausgeführten Bohrungen (34) eines größeren Hydraulikkolbens (35) axial verschiebbar angeordnet sind, der seinerseits mit einem fest mit dem Hauptfundament der ganzen Maschine verbundenen Hydraulikzylinder (37) zusammenarbeitet, dessen Arbeitshub dem Axialhub der einzelnen Schnecken (24) beim Spritzvorgang entspricht, wobei die einzelnen Bohrungen (34) mit der Bohrung (36)

des Hydraulikzylinders (37) durch Bohrungen bzw. durch Kanäle verbunden ist, deren Durchflußquerschnitte entsprechend dem Verhalten der in den einzelnen Zylindern (13) verarbeiteten Kunststoffe und den jeweiligen spritzgußtechnisehen Erfordernissen entspricht.

2. Förder- und Spritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Funktionsstellung, bei der infolge der Längsbewegung der Förderschnecken in Richtung des Spritzkopfes (16,17,18) der Spritzvorgang erfolgt, die Stirnflächen der Kolben (33) an den entsprechenden Stirnflächen der Bohrungen (34) anliegen, während durch den Anschluß (38) Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Bohrung (36) strömt.

3. Förder- und Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Funktionsstellung, in der der vorhergegangene Spritzvorgang beendet ist und durch entsprechende Betätigung der Hydrauliksteuer- und Regelvorrichtung die Hydraulikflüssigkeit aus der Bohrung (36) abfließen kann, der Rückschub des Kolbens (35) durch mindestens einen der Kolben (33) erfolgt, deren Rückschub unabhängig voneinander, bedingt durch Größe der Förderschnecken (24) und Verhalten des verarbeiteten Kunststoffes erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen