DE1554762A1

DE1554762A1 - Spritzgussmaschine mit hin- und herbewegbarer Foerderschnecke

Info

Publication number: DE1554762A1
Application number: DE19641554762
Authority: DE
Inventors: Schwartz William Henry
Original assignee: Lester Engineering Co
Current assignee: Lester Engineering Co
Priority date: 1964-06-12
Filing date: 1964-09-25
Publication date: 1970-01-29
Also published as: GB1016749A; GB1016750A; US3335461A

Description

Spritzgußmaschine mit hin-und herbebewegbarer Förderschnecke Die vorlieende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine mit hin-und herbewegbarer Förderschnecke, insbesondere auf den Kolbenkopf an der rotierenden und hin-und herbewegbaren Transportschnecke.
Bekanntlich wird bei einer Spritzgußmaschine mit hin-und herbewegbarer Förderschnecke der Preßkolben eines herkömmlichen Einspritzzylinders durch eine Extruderschnecke mit einem an der Auslaßöffnung des Einspritzzylinders anliegendenKolbenkopf ersetzt. Durch die Rotation der Schnecke in dem Zylinder und den axialen Rücklauf derselben wird durch den Einspritzzylinder Itaterial von dem an einem Zylinderende anliegenden Fülltrichter zu der Entleerungsöffnung am anderen Zylinderende gefuhrt. Durch die gründliche Misch-und Gleitwirkung dieser Transportschnecke lassen sich gute Plastifizierung und Homogenisierung des Materials erreichen. Sobald das Material geschmolzen ist, wird Es vor die Transportschnecke an der Spritzdüse des Einspritzzylinders gelagert, wobei die Transportschnecke zurückläuft, sobald sich die gewünschte Menge Material zum Füllen der Form angesammelt hat. Uenn dies der Fall ist, wird die Transportschnecke axial in Richtung der Spritzdüse bewegt, wobei das Material vor dem Kolbenkopf in die Form eingespritzt wird. Um während des Einspritzhubes der Transportschnecke einen Rückfluß des Materials zu verhindern, ist ein Regulierventil vorgesehen, um ein Flie#en von dem Föraerschneckenband zur Kammer vor dem Transportschneckenende zu ermöglichen, sobald die Transportschnecke zurücklauft und sich-dreht. Menn das o. a. Regulierventil in der Mitte der Tränsportschnecke angeordnet ist, dann ist das Ende der Transportschnecke abgestumpft, was für das plastische Flie#en nicht förderlich ist und einen Bereich schafft, wo das Material abhängen kann und verkohlt und verbrannt wird, wodurch der folgende Materialflu# verunreinigt wird. Der mittige Regulierventilsatz erhöht auch die Anlaßzeit, da der mittige Durchlaß von au#en durch den Einspritzzylinder erhitzt wird. Es ist ebenso bekannt, einen Kolbenkopf in der Form einer Manschette herzustellen, die axial über einentotenGangmitderTransportschnecke varbunden ist, wobei die genannte Manschette wahrend des Einspritzungshubes mit einer Schulter auf der Transportschnecke abgedichtet ist.
Bei den o.a. bekannten Arten von SrritzguLiaschinen mit hin-und herbewegbarer Förderschnecke kann die Transportschnecke ein Zuführungs-Rippenteil besitzen, das 20 oder nehr :'al so lang ist wie der Durchmesser ud selbstverständlichd müssen der AußendurchnenserderZuführunsrippe und der Kolbenkopf verhältnismä#ig fest in der Zylinderbohrun sitzen, um Leckverluste zu verhindern,und bei dieser relativ groilen LSnge verursacht das Drehen des Kolbenkopfes und ctes anliegenden Teils der Zuführungsrippe in der Zylinderböhrung eine Abnutzung am Hnde der Transportschnecke, während das an der Zuführungsöffnung anliegende Teil der Transportschnecke in geeigneten Ladern angeordnet ist.
Dem oben Erwähnten entsprechend ist es ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, ine neurartige Pre#schnecke mit einem Regulierventilsatz zu schaffen, die zuni schnelleren Antrieb in Kandnäke längliche Durchlässe durch den Kolbenkopf der Transportschecke besitzt. ri-n in weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Spritzgu : 1vorrichtung nach der o. a. Art, bei der Regulierventile am Kolbenkopfende der Pre#schnecke ein Antifriktionslager bilden, um die Schnecke mittig in aer Bohrung des Einspritzzylinders zu trafen und um Abnutzung zu verhindern, die sonst durch die Rotation dieser Schnecke in der Bohrung des Einspritzzylinders verursacht würde.
Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden sich im Laufe der folgenden Beschreibung ergeben. in Zur Durchführung des Vorstehenden besitzt die Erfindung nun die nachstehend beschriebenen und in den Ansprüchen besonders hervorgehobenen Merkmale, wobei die Beschreibung und die beigefilgten Zeichnungen im einzelnen ein bestimmtes Ausfthrungsbeispiel der Erfindung darstellen, jedoch nur eine der verschiedenen Möglichkeiten, nach denen das Prinzip der Erfindung angewandt werden kann.
In den Zeichnungen stellen dar : Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Ausftihrungsform einer Spritzgußmaschine ; Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt der Spritzdüse des Einspritzzylinders ; Fig. 3 einen Querschnitt im wesentlichen nach der Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 einen Querschnitt im wesentlihhen nach der Linie 4-4 der Fig. 3.
Unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt in Fig.
1 das Bezugszeichen 1 eine Spritzgußraschine mit hin-und herbewegbarer Förderschnecke, die einen Zylinder 2 mit ihm umgebunden elektrischen Heizbändern 3 od. dgl. besitzt.
Ein Ende des Zylinders 2 ist an einem Fülltrichter 4 befestigt, der eine mit der Bohrung 6 des Zylinders 2 verbundene Einlaßöffnung 5 besitzt. Am anderen Ende des Zylinders 2 ist eine herkömmliche Spritzdüse 7 angeordnet, die dazu geeignet ist, das Eingußstück (nicht dargestellt) einer ebenfalls nicht dargestellten Spritzgu#form zu erfassen.
Mit Hilfe von geeigneten Betätigungsmitteln 8 ist in der Zylinderbohrung 6 drehbar und hin-und herbewegbar ein kombinierter Transportschneeken-Preßkolben 9, dessen Kolbenkopf 10, wie nachstehend im einzelnen erläutert. ein Antifriktionslager fUr die Transportschnecke bildet sowie ein Regulierventilsatz, der das Fließen des plastischen Materials nur in einer Richtung gestattet, d. h, von der Transportschnecke zur Spritzdüse 7 ; angeordnet.
Die Transportschnecke 9 ist mit einer spiralförmigen Rippe oder einem Band 11 versehen und, wie bereits bekannt ist, kann die Führung dieses Bandes 11 verändert werden und/ oder der Durchmesser der Transportschnecke 9 kann variieren, um die gewUnschte Misch-, Schmier-, Arbeits-, Gleit- und Ueichmachungswirkung des Materials zu erzielen. Sobald also das körnige od. dgl. plastische Material i-I vom Trichter 12 in den spiralförmigen Kanal zwischen der Transportschnecke 9 und der Bohrung 6 des Zylinders 2 fließt, wird es genincht und einer Gkleitbehandlung unterworfen, wobei hervorragende Plastifizierung und Homogenisierung des Materials erreicht werden ; sobald ferner das Material @ nach links gefördert wird, wie aus Fig. 1 ersichtlich, bewirkt seine Berührung mit der Bohrungswand 6 ein Schmelzen desselben, wobei die elektrischen Heizbäncer 3 zur. Lriiitzen des Zylinders 2 dienen. Sobald die Transportschnecke 9 gedreht und axial nach rechts bewegt wird, wird das geschm olzene Material M vor der Transportschnecke 9 in der allmählich grö#er werdenden zylindrischen Kammer 14, die an der Spritzdüse 7 anliegt, gelagert.
Um einen derartigen Flu# des geschmolzenen Materials M zu erzielen, besitzt die Transportschnecke 9 einen angeschraubten oder auf andere Weise befestigten Kolbenkopf 15, der, wie bereits erwähnt, ein Regulierventilsatz und ein Antifriktionslager für das Ende des kombinierten Transportschnecken-Pre#kolbens 9 bildet. ITenn das geschmolzene ixiaterial n das Ende des Bandes 11 verläßt, wird es durch vier Kanöle 1o geleitet, die den kreisförmigen Materialkörper M allmählicn in vier zylinderförmige Stränge verwandeln, wobei es sich bei letzteren um runde Offnungen 17 nahe dem Kolbenkopfrand 15 handelt, die vorzugsweise parallel zu der Achse desselben angeordnet sind, so dal') sie in der. Iahe des erhitzten bylinders 2 sind. Dies ermbglicht eine schnellere Inbetriebnahme der Vorrichtung und verhindert ein Erstarren.
Der Kolbenkopf 15 hat eine stromlinienformige, konische Spitze 18 und an dieser liegen zylindrische Aussparungen 19 an, die mit einer entsprechenden Anzahl von zylindrischen Rollen 20 versehen sind, die ein Lager in der Bohrung 6 des Zylinders 2 besitzen. Die Rollen 20 haben stromlinienförmige, in allgemeinen konische Enden, von-denen die rechten gemä# Fig. 2 mit den konischen Sitzen 21 an den unteren Enden der Kolbenkopfdurchlässe 17 zusammenwirken.
Wenn sicli aie Schnecke 9 dreht und sich nach rechts bewegt, wird das geschmolzene Material ll von der ringförmigen Kammer 23 durch die Sandale 16 mit allmShlich abnehmender Weite, durch die Durchlasse 17 in den Kolbenkopf 15 und um die Rollen 20, die in dieser. Augenblick von ihren Sitzen 21 abgehoben sind, und in die sich erweiterndes zylindrische Ramer 14 an der SpritzdUse 7 geleitet. Bei gewohnlichen Extrudern mit Förderschnecke oder Spritzgußmaschinemit hin-und herbewegbarer F5ruerschneeke sitzt das spiralförmige Band 11 natUrlich ziemlich fest in der Zylinderbohrung, da sich an dem freien oder vorderen Ende der Schnecke ein Kolbenkopf befindet und dementsprechend wegen den im Verhaltnis zum Durchmesser relativ langen Schnecken das vordere Ende gegen die Grundfläche der Zylinderbohrung 6 reibt und somit eine Abnutzung des Kolbenkopfes und/oder des spiralförmigen Bandes verursacht. Im vorliegenden Fall sitzen der Kolbenkopf lS und das Band 11 fest in der Bohrung 6, um einen Materialverlust um den Kolbenkopf 15 und das spiralförmige Band 11 herum zu verhindertn, die darin angeordneten Rollen 20 haben jedoch einen etwas grö#eren Durchmesser als das Band 11 und der Kolbenkopf 15, und auf diese Weise haben die genannten Rollen Rollberührung mit der Zylinderbohrung 6, un die Transportschnecke genau mittig in dem Zylinder 2 zu halten und um die Au#enfläche des Kolbenkopfes 15 und des Bandes 11 von dem Reibungskontakt mit der Zylinderbohrung 6 auszuschließen. Wie bereits bekannt, ist das Antriebsende der Transportschnecke 9 in geeigneten Lagern (nicht dargestellt) angeordnet.
In weiteren Verlauf der Arbeitsweise der Vorrichtung wird, wenn sich in der Spritzdüse des Zylinders 2 genügend geschmolzenes Material M angesammelt hat, die Rotation des Kolbens 9 vorzugsweise gestoppt, und der Kolben 9 wird mit Hilfe von Antriebsmitteln Ot wie in. Fig. 1 und 2 gezeigt, nach links bewegt, worauf die Rollen 20 auf die Sitze 21 gedrilckt werden, um einen Rückflu# des Materials M zu verhindern, worauf das geschmolzene Material durch die Spritzdiise 7 in die Fornvertiefung gespritzt wird, @ Der Hauptvorteil dieses Weichmachungssystems liegt in der ausgezeichneten Wärmegleichheit der Schmelzung und dar folgenden Production von spannungsfreien, gespritzten Teilen.
Außerdem läßt sich der Plastifizierungszrad verbessern und schwerer flie#ende Materialien können verwandt werden.
In vielen Fällen lä#t sich die Durchlaufszeit verkürzen.
Farbänderungen sowie Materialwechsel können ohne übermä#igen Materialverlust erreicht werden.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Spritzgu#maschine, gekennzeichnet durch einen Zylinder mit Einfüll- und Ausla#öffnungen, eine Transportschnecke mit einem umlaufenden spiralförmigen Band, wobei die genannte Transportschnecke drehbar bzw. axial bewegbar in dem genannten Zylinder angeordnet ist, um Material von der besagten Einfüllöffnung zur Ausla#öffnung zu leiten, währenddessen das Material geschmolzen wird, und un einen an dieser Ausla#öffnung anliegenden Raum mit zunehmender axialer Lange zur Aufnahme dieses geschmolzenen Materials zu schaffen, wobei die Transportschnecke an ihrem Ausla#ende einen drehbarend Kolbenkopf und darin einen Regulierventilsata besitzt, der den RtokfluB des Materials verhindern soll sobald die Transportschnecke axial zur Auslaß6ffnung hinbewSgt wird, um das geschmolzene Material durch die besagte Ausla#öffnung in den genannten Raum zu drangen, wobei der Regulierventilsatz ein Antifriktionslager besitzt, damit das Ende der Transportschnecke mittig in dem Zylinder liegt, wobei der Kolbenzylinderkopf und das spiralförmige Band der Transportschnecke nicht in ReibbQhrung mit dem Zylinder stehen.
@ 2@ Mescaine nach anspruchd 1, dadurch gekennzeichnet, da# der Kolbenkopf peripherische Kanäle mit allmählich abnehmender Weite gegen die Ausla#öffnung hin besitzt, die sich mit mehreren Durchlässen vereinen, die im allgemeinen axial zu dem Kolbenkopf fast an dessen Rand verlaufen.
. a m 8t,'a EChiCe nach A'2 , c3G=C"' 'CaBil1''fi,chgt''kennzeich"t"u ; 3 :' Kolbenkopf peripherische Kanäle mit allmählich abnchmender Weite gegen die Ausla#8ffnung hin besitzt, die sich mit mchraton rea3, a aa I. . , , n Kolbenkopf fast an dessen Rand verlaufen; da# der Regulierventilsatz mehrere Regulierventils mit kreisförmigem Querschnitt b. tc i. aw p ra 3'1. al getragen werden zur Bewegung in und aus den entsprechenden Sitzen an den Enden der Durchlässe, wobei die genannten Regulierventile in Rollberührung mit dem Zylinder stchen.
4. n hine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# der Kolbenkopf peripherische Kanäle mit allmählich abnehmender Weite gegwn dite Ausla#öffnung hin besitzt, die sich mit mehreren Durchlässen vereinen, die im allgemeinen axial zu dem Kolbenkopf fast an dessen Rand verlaufen ; daB der Regulierventilsatz mehrere zylinderförmige Rollen besitzt, die axial bewegbar von der Transportschnecke getragen werden zur Bewagung in und aäs don entsprechenden Stizen an den Enden der Durchlässe, wobei die Rollen in Rollberührung mit dem Zylinder stehen.
5. Hasch@ne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# der Kolbankopf kreisfSrmig angeordnete Durchlässe besitzt, die im allgameinen axial in der t des Randes d n serlaufen, da# der Regulierventilsatz eine entsprechende Anzahl von Regulierventilen mit kreisförmigen Querechnitt enthalt, die axial bewegbar von der Transportschnecke getragen werden sur Bewegung in und aus den entsprechenden Sitzen an den Enden der Durchlasse, wobei die Regulierventile in Rollberührung mit dem Zylinder stchen.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da# die Transportschnecke zylindrische Aussparungen betitzt, die die Regulierventile zur axialen Bewegung aufnehmen.
7. Machine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d die Transportschnecke aine zugespfitzte Hase zum glatten Materialfluß besitzt.
8. Spritzgu#maschine mit hin-und herbewergbarer Forderschncke, dadurch gekennzeichnet, da# die Rotation und der axiale RUcklauf einer Transportschnecke in einem Zylinder Material durch einen Regulierventilsatz in dem Kolbenkopf dieser Schnecke in eine axial sich erweiternde, an der Spritzdüse des Zylinders anschlie#ende Kammer leitet, und die axiale Bewegung der Transportschnecke in dem Zylinder den Regulierventilsatz zchlie#t, um durch die Spritzduse das Material in der Kammer auszuspritzen, wobei die Verbesserung in der Schaffung eines Regulierventilsatzes liegt, der kreisförmig ang eordnete Regulierventilteile besitzt, die in Rollberthrung mit dem Zylinder stehen, us eomitdas EndedarTransportschneckeaußerReibungskontakt mit dem Zylinder zu halten.
9 Machine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnett dh die Regulierventile e zylindrische Rollen sind, die axial bewegbar auf zylindrischen Aussparungen in der Transportschnecke gelagert sind und die mit den Sitzen an den Enden der DurchlAsse zusammenwirken, die im allgemainen axial durch den Kolbenkopf laufen.
10. Machine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete daß der Kolbenkopf peripherische Kandle mit allmählich abnehmender Weite gegen die Spritzdüse hin besitst die sich mit kreisförmig angeordneten Durchlässen vereinigen, die im allgemeinen axial durch den kolbenkopf verlaufen, wobei die unteren Enden dieser Durchlässe Sitze aufweisen, um mit den jeweiligen Regulierventilen zusatmenzuwirken.
11. Machine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da# die Regulierventile zylindrische Rollen sind, die axial bewegbar auf zylindrischen Aussparungen in der Transportschnecke gelagert sind und die mit den Sitzen an den Enden der Durchlässe zusammenwirken, die im allgemeinen axial durch den Kolbenkopf laufen, wobei letzterer peripherische Kanäle mit allmählich abnehmender weite gegen die Spritzdüse hin besitzt, die sich mit don oberen Enden der jeweiligen Durchlässe vereinen
12. SpritzguBmaachine mit. hin- und herbewegbarer Förderschnock$ dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation und der axiale Rücklauf einer Transportschnecke in einem Zylinder Material durch einen Regulierventilsatz in dem Kolbenkopf dieser Schnecke in eine axial sich erweiternde, an der SpritzdUse des 2ylinders anschliebande Kammer leitat* und die axiale Bewegung der Transportschnecke in dem Zylinder den Regulierventilsatz schlie#t, wa durch die Spritadtse das Ilaterial in der Kammer auszuspritzen, wobei die Verbesserung in der Schaffung eines zylindrischen Kolbenkopfes auf der genannten Transportschnecke liegt, die peripherische Anale mit allmAhlich abnehmender Weite gegen die Spritzdüse hin besitzt, die sich mit kreisförmig angeordneten Durchlässen vereinigen, die im allemeinen axial in der Nähe des Randes des Kolbenkopfes verlaufen.
13. Spritzgußmaschine mit hin-und herbewergbarer Fdrderschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation und der axiale Rücklauf einer Transportschnecke in einem Zylinder Material in eine axial sich erweiternde, an der Spritzdtlse des Zylinders angrenzende Kammer leiten, und die axiale Bewegung der Transportschnecke in dem Zylinder durch die Spritzdüse das Material in der Kammer ausspritzt, wobei die Verbesserung in der Schaffung eines zylindrischen Kolbenkopfes auf der genannten Transportschnecke liegt, die peripheriechs Kanäle mit allmählich abnehmender Weite gegen die Spritzdüse hinbwaitztc l&SMnvar$ni.sesdißiaellgemciHenaxieind<tvMhdWB F'a'ndwsesKoeopfes'"&fr'o ".'.HascicrKC.aspj3:".y':'c".eni\..?&.:!.''.

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