DE1801259A1 - Process for varying the plasticizing capacity of a screw injection molding machine and a screw injection molding machine for carrying out the process - Google Patents

Description

OR. ELISABETH JUNG DR. VOLKER VOSSIU3 DIPL-ING. G. COtDEWHYOR. ELISABETH JUNG DR. VOLKER VOSSIU 3 DIPL-ING. G. COtDEWHY

PATENTANWÄLTE O München 23,Siegesiir.2<5 3450 67PATENTANWÄLTE O Munich 23, Siegesiir. 2 <5 3450 67

jj 696 + ει Hoο 17 533 ajj 696 + ει Hoο 17 533 a

Gebrüder Bühler AG,Bühler Brothers AG,

1801259 4. OK119681801259 4. OK11968

Did/HGMDid / HGM

Uzwil (St. Gallen)Uzwil (St. Gallen)

Verfahren zur Variation des Plastifizierverraögens einer Schneckenspritzgiessmaschine
und Schneckenspritzgiessmaschine zur Durchführung des Verfahrens Method for varying the plasticizing capacity of a screw injection molding machine
and screw injection molding machine for performing the method

IrrioritvbIrrioritvb

4«. CLitobur 19o7 / Schweiz M ~ 10/674 «. CLitobur 19o7 / Switzerland M ~ 10/67

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Variation des Plastifiziervermögens einer Schnekkenspritzgiessmaschine mit in einem Zylinder drehbarer und axial verschiebbarer Schnecke oder Schnecken vorgegebenen
festen Gangtiefenverhältnisses zwischen Einzugszone und Meteringzone nach den Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials zur Herstellung von Teilen in einer Form beschränk-The present invention relates to a method for varying the plasticizing capacity of a screw injection molding machine with a predetermined screw or screws rotatable and axially displaceable in a cylinder
fixed passage depth ratio between the feed zone and metering zone according to the properties of the material to be processed for the production of parts in a mold.

RM/ze 5.8.68RM / ze 5.8.68

903827/14U903827 / 14U

17 538 a17 538 a

ten Fonnvolumens, und eine Schnöokonspritzgiessraaschine Durchführung des Verfahrens mit einem der Schnecke zugeordneten drehzahlveränderlichen Rotationsantrieb und einem in Axialrichtung de.r Schnecke wirkenden Verschiebungsantrieb und einem, die Schnecke umgebenden heiz- und/oder kühlbaren Zylinder.ten Fonnvolumens, and a Schnöokonspritzgiessraaschine Implementation of the method with a variable-speed rotary drive assigned to the screw and an in Axial direction de.r screw acting displacement drive and a heatable and / or coolable surrounding the screw Cylinder.

Als zu verarbeitende Materialien kommen insbesondere Kunststoffe in Frage.Plastics in particular come into consideration as materials to be processed.

Die Plastifizierschnecke der Spritzgiessmaschine hat die Aufgabe, eine homogene Schmelze für den Einspritzvorgang in der relativ kurzen Zeit, während der die gleiche Menge Schmelze in der Form erstarrt, beispielsweise aus Kunststoff-Granulat oder Pulver, aufzubereiten.The plasticizing screw of the injection molding machine has the task of producing a homogeneous melt for the injection process in the relatively short time during which the same amount of melt solidifies in the mold, for example from Plastic granulate or powder to be reprocessed.

Im allgemeinen besitzt die Schnecke im Bereich der Eintrittöffnung für das zu verarbeitende Material eine sogenannte Einzugszone mit einer grossen Gangtiefe und damit einem grossen Gangvolumen und gegen die Austrittsöffnung zu eine Meteringzone mit einer kleinen Gangtiefe und damit einem kleinen Gangvolumen. Diese beiden Zonen werden durch eine Uebergangszone miteinander verbunden, deren Gangtiefe von der Einzugszone bis zur Meteringzone stetig abnimmt.In general, in the area of the inlet opening for the material to be processed, the screw has what is known as a feed zone with a large flight depth and thus a large passage volume and towards the outlet opening to a metering zone with a small passage depth and thus a small passage volume. These two zones are connected to one another by a transition zone, the depth of the passage steadily decreases from the catchment zone to the metering zone.

Die Einzugszone erfüllt zwei Aufgaben. Im erstenThe catchment zone fulfills two tasks. In the first

- 2 9 0.9 827/U60- 2 9 0.9 827 / U60

Teil der Einzugszone wird das zu verarbeitende Material, z.B. in Form von Granulat, eingezogen. Die eingezogene Menge Material muss mit der von der Meteringzone ausgestossenen Schmelze genau übereinstimmen, sonst arbeitet die Schnecke pulsierend. Der zweite Teil der Einzugszone dient der Umwandlung des Materiales in Schmelze.The material to be processed becomes part of the feed zone, e.g. in the form of granules, drawn in. The amount of material drawn in must match the amount discharged from the metering zone Melt exactly, otherwise the screw works pulsating. The second part of the feed zone is used the transformation of the material into melt.

Die eigentliche Aufgabe der Homogenisierung der Schmelze kommt der Meteringzone zu.The actual task of homogenizing the melt is performed by the metering zone.

Eine wichtige Kenngrösse einer Plastifizierschnecke ist das Verhältnis zwischen der Gangtiefe der Einzugszone und der Gangtiefe der Meteringzone, das nachfolgend mit k bezeichnet werden soll.An important parameter of a plasticizing screw is the relationship between the flight depth of the The catchment zone and the aisle depth of the metering zone, which is to be referred to below as k.

Man hat festgestellt, dass ein grosses k zu einer Erhöhung der Temperatur des zu verarbeitenden Materiales führt.It has been found that a capital k leads to a Increasing the temperature of the material to be processed leads.

Bei amorphen Kunststoffen, wie Acrylharz, Polystyrol, PVC, kann dies soweit gehen, dass die maximale Verarbeitungstemperatur schon bei kleinen Schneckendrehzahlen überschritten wird und an den Spritzlingen Verbrennungsmerkmale auftreten. In the case of amorphous plastics such as acrylic resin, polystyrene, PVC, this can go so far that the maximum processing temperature is exceeded even at low screw speeds and combustion features appear on the molded parts.

Bei der Verarbeitung kristalliner Kunststoffe, wieWhen processing crystalline plastics, such as

- 3 909827/U60 - 3 909827 / U60

Polyäthylen, Polyacotylharz, Polyamid ist für ein Arbeiten ein relativ grosses k sogar nötig, um den sogenannten Fischaugeeffekt (nicht ganz geschmolzene Granulatkörner) zu vermeiden.Polyethylene, polyacotyl resin, polyamide is for one If a relatively large k is even necessary, the so-called fish-eye effect (not completely melted granules) to avoid.

Die ideale Schnecke sollte daher ein variables Gangtiefenverhältnis k aufweisen, um ohne Plastifizierleistungseinbusse alle Kunststoffe optimal verarbeiten zu können.The ideal screw should therefore have a variable flight depth ratio k in order to avoid loss of plasticizing performance to be able to process all plastics optimally.

Wie aus der deutschen Auslegeschrift 1083 535 hervorgeht, ist bei einer Schneckenstrangpresse zum Verpressen von marmoplastischen Kunststoffen schon eine Anordnung bekannt geworden, mit welcher das Gangvolumen im Einlaufbereich der Schnecke verändert werden kann.As can be seen from the German Auslegeschrift 1083 535, a screw extruder is for pressing an arrangement has already become known from marmoplastic plastics, with which the duct volume in the inlet area the screw can be changed.

.-Bei der genannten Schneckenstrangpresse ist in.-In the above-mentioned screw extruder, in

den Schneckengängen des Einlaufbereiches mit gleichbleibender Steigung eine in Forderrichtung in ihrer Wandstärke abnehmende, in sich starr ausgebildete und eindrehbare Wendel eingelegt, durch deren Verdrehen im Einlaufbereich die Tiefe der Schneckengänge veränderlich ist.the screw threads of the inlet area with a constant slope one in the forward direction in its wall thickness decreasing, rigid and twistable helix inserted by twisting it in the inlet area the depth of the worm threads is variable.

Eine solche Anordnung lässt sich jedoch bei einer Schneckenspritzgiessmaschine nicht verwenden, da die Schnecke bei einer solchen Maschine zwischen den Einspritz-»However, such an arrangement cannot be used in a screw injection molding machine, since the In such a machine, the screw between the injection »

- 4 ^909827/1460 - 4 ^909827/1460

vorgängen sich, jeweils in Axialrich-b-ung um den Einspritzhub rückwärts bewegt. Die Gangtiefe in der Einzugszone würde sich somit im Betrieb immer ändern.processes, each in the axial direction around the injection stroke moved backwards. The aisle depth in the feed zone would therefore always change during operation.

Im allgemeinen wird deshalb bei Schneckenspritzgiessmaschinen, wenn ein Material verarbeitet werden sollte, das einen anderen k-Wert erforderlich macht, die Schnecke ausgewechselt.In general, therefore, in screw injection molding machines, if a material should be processed that requires a different k-value, the screw exchanged.

Dies bedingt jedoch, dass mehrere Schnecken mit verschiedenen k-Werten benötigt werden und ferner führt das Auswechseln der Schnecke zu einem Arbeitsaufwand und Zeitverlust . However, this means that several screws with different k-values are required and this also leads to Replacing the auger results in a labor and time loss.

Die vorliegende Erfindung will nun ein Verfahren und eine Schneckenspritzgiessmaschine zur Durchführung des Verfahrens schaffen, mit welcher sich ohne effektive Aenderung des Gangtiefenverhältnisses an der Schnecke eine ähnliche Viirkung herbeiführen lässt.The present invention now aims at a method and a screw injection molding machine for implementation of the process, with which a can bring about a similar effect.

Erfindungsgemäss ist das eingangs erwähnte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Plastifiziervermögens durch eine volumetrisch dosierte Speisung zur Schnecke im Zylinder erfolgt.The method mentioned at the beginning is in accordance with the invention characterized in that the plasticizing capacity is varied by a volumetrically metered feed to the screw in the cylinder.

Erfindungsgemäss ist die Schneckenspritzgiessma-According to the invention, the screw injection molding machine

- 5 909827/U6 0- 5 909827 / U6 0

schine dadurch gekennzeichnet, dass zur volumetrisehen Dosierung der durch die Schnecke aufzuschmelzenden und in eine Form beschränkten Füllvolumens einzuspritzenden Materialien der Einzugszone dieser Schnecke eine rotierende Kammerspeisevorrichtung zugeordnet ist.Machine characterized in that for volumetric dosing the materials to be melted by the screw and injected into a limited filling volume a rotating chamber feed device is assigned to the feed zone of this screw.

Um die Vorteile der Erfindung voll ausnützen zu können, sollte die Schnecke selbstverständlich ein genügend grosses k-Verhältnis aufweisen.In order to take full advantage of the advantages of the invention, the screw should of course be sufficiently have a large k-ratio.

Indem nun die Speisung zur Schnecke variiert wird, kann die gleiche Wirkung erreicht werden, wie wenn das Gangtiefenverhältnis k an der Schnecke variiert würde.By now varying the feed to the screw, the same effect can be achieved as when that The flight depth ratio k on the worm would be varied.

Die Schnecke kann damit ohne weiteres an die Besonderheiten der Kunststoffe angepasst werden. Praktisch wird diese Anpassung gefunden durch schrittweise Reduktion der Speisung, bis die Schmelze im Zyklus als homogener Strang aus der Düse ins Freie abgespritzt werden kann. Nun wird die Schmelztemperatur gemessen. Ist diese trotz richtiger Zylindertemperatur zu hoch, wird die Speisung weiter verringert, bis die Schmelze die geforderte Temperatur hat.The screw can thus be easily adapted to the special features of the plastics. Practically this adaptation is found by gradually reducing the feed until the melt in the cycle is considered more homogeneous Strand can be hosed out of the nozzle into the open air. The melting temperature is now measured. Is this despite If the cylinder temperature is too high, the feed is further reduced until the melt has reached the required temperature Has.

Ferner kann die Mischwirkung verbessert werden. Auch können Spritzlinge relativ kleiner Spritzgewichte aufFurthermore, the mixing effect can be improved. Moldings can also have relatively small injection weights

- 6 909827/1460 - 6 909827/1460

grossen Maschinen hergestellt werden, ohne dass, insbesondere bei thermisch empfindlichen Materialien, Schäden an den Spritzlingen auftreten.large machines can be produced without causing damage, especially in the case of thermally sensitive materials occur in the moldings.

Durch die Verwendung eines Dosiergerätes wird das benötigte Drehmoment an der Schnecke erheblich gesenkt.By using a dosing device, the required torque on the screw is significantly reduced.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt :The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. It shows :

Fig. i eine Ansicht einer Schneckenspritzgiessmaschine, Fig. I is a view of a screw injection molding machine,

Fig. 2 ein Detail der Maschine nach Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform in vergrössertem Massstab , FIG. 2 shows a detail of the machine according to FIG. 1 in a first embodiment on an enlarged scale,

Fig. 3 ein Detail der Maschine nach Fig. 2 in einer zweiten Ausführungsform in vergrössertem Massstab, 3 shows a detail of the machine according to FIG. 2 in a second embodiment on an enlarged scale,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 verwendete Kammerspeisevorrichtung längs der Linie IV-IV in Fig. 5,Fig. 4 is a longitudinal section through the in the embodiment 3 chamber feed device used along the line IV-IV in FIG Fig. 5,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V in Fig.4,Fig. 5 shows a cross section along the line V-V in Fig. 4,

- 7 909827/1460 - 7 909827/1460

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den die Schnecke enthaltenden Zylinder, und6 shows a longitudinal section through the cylinder containing the screw, and FIG

Fig. 7a - c drei Längsschnitte durch den die Schnecke enthaltenden Zylinder mit verschiedener Materialspeisung. 7a-c three longitudinal sections through the cylinder containing the screw with different material feed.

Gemäss der Fig. 1 weist die dargestellte Schnekkenspritzgiessmaschine ein Maschinengestell 1 auf. Auf dem Gestell 1 ist die Plastifiziereinheit 2 mit der nicht ersichtlichen Schnecke angeordnet. Am hinteren Ende der Plastifiziereinheit 2 schliesst sich der Schusszylinder 3 an. Der dem Schusszylinder 3 zugeordnete Arbeitskolben (nicht dargestellt) ist mit der Schnecke verbunden und bewirkt deren Axialverschiebung. Darüber liegt das Aggregat 4 für den Rotationsantrieb der Schnecke. Ah den vorderen Teil des Antriebsaggregates 4 schliesst sich die Speisevorrichtung 5 für das zu verarbeitende Material an.According to FIG. 1, the screw injection molding machine shown a machine frame 1. On the frame 1 is the plasticizing unit 2 with the not visible Arranged snail. The shot cylinder 3 adjoins the rear end of the plasticizing unit 2. The working piston (not shown) assigned to the shot cylinder 3 is connected to the worm and causes it their axial displacement. Above this is the unit 4 for the rotational drive of the screw. Ah the front part of the drive unit 4 is connected to the feed device 5 for the material to be processed.

Am vorderen Ende der Plastifiziereinheit 2 ist eine Düse 6 vorgesehen, die in den Düsenkanal 7 der feststehenden Formplatte 8 mündet. Gegenüber der feststehenden Formplatte 8 liegt die verschiebbare Formplatte 9. Zwischen den beiden Formplatten 9 und an diesen befestigt liegenAt the front end of the plasticizing unit 2, a nozzle 6 is provided, which is inserted into the nozzle channel 7 of the stationary Form plate 8 opens. Opposite the fixed mold plate 8 is the displaceable mold plate 9 between the two mold plates 9 and are attached to these

- 8 909827/U60 - 8 909827 / U60

die Formhälften 10, die den Formhohlraum bilden, in den das plastifiziert© Material eingespritzt wird. Ein Schliessmechanismus 11, der über einen Schliesszylinder 12 betätigt wird, greift an der verschiebbaren Formplatte 9 an.the mold halves 10, which form the mold cavity in which the plasticized © material is injected. A locking mechanism 11, which is actuated via a lock cylinder 12, engages the displaceable mold plate 9.

Der allgemeine Aufbau und die Wirkungsweise einer solchen Maschine sind bekannt, so dass es sich erübrigt, näher darauf einzutreten.The general structure and mode of operation of such a machine are known, so there is no need to to step closer to it.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen der in Form einer rotierenden Kammerspeisevorrichtung ausgebildeten Speisevorrichtung 5, die an der in Fig. 1 dargestellten Maschine zur Anwendung kommen können. 2 and 3 show two different embodiments in the form of a rotating chamber feed device trained feed device 5, which can be used on the machine shown in FIG. 1.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist einen Einfülltrichter 13 für das zu verarbeitende Material auf. Der Trichter 13 mündet in ein Gehäuse 14, in welchem auf einer Antriebswelle 15 ein Zellenrad sitzt, dessen Konstruktion weiter unten im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 3 näher erläutert werden wird. An seiner unteren Seite kommuniziert der Innenraum des Gehäuses 14 über einen Verbindungskanal 16 mit der Eintrittsöffnung der Plastifiziereinheit 2* Das Antriebsaggregat für die Zellenradschleuse setzt sich zusammen aus einem Elektromotor 17The embodiment according to FIG. 2 has a filling funnel 13 for the material to be processed. The funnel 13 opens into a housing 14 in which on a Drive shaft 15 sits a cellular wheel, the construction of which is further down in connection with the embodiment according to Fig. 3 will be explained in more detail. On its lower side, the interior of the housing 14 communicates via a Connection channel 16 with the inlet opening of the plasticizing unit 2 * The drive unit for the rotary valve is composed of an electric motor 17

- 9 909827/U60 - 9 909827 / U60

mit stufenlos einstellbarer Drehzahl, einem am Antriebsaggregat 4 der Schnecke angeschlossenen, variablen Getriebe 19 und einer zwischen Elektromotor 17 und Getriebe 13 angeordneten Magnetkupplung 18. Mittels eines Umschalters 20 wird entweder der Elektromotor 17 oder die Magnetkupplung 18 an das elektrische Netz angeschlossen. Im ersten Fall wird die Zellenradschleuse durch den Elektromotor 17 angetrieben und die Magnetkupplung 18 ist ausgerückt. Im zweiten Fall ist die Magnetkupplung eingerückt und die Zellenradschleuse wird durch das Antriebsaggregat 4 der Schnecke angetrieben, wobei der Rotor der Elektromotor 17 leer mitläuft.with continuously adjustable speed, a variable gear connected to the drive unit 4 of the screw 19 and a magnetic coupling 18 arranged between the electric motor 17 and the gearbox 13 by means of a changeover switch 20 either the electric motor 17 or the magnetic coupling 18 is connected to the electrical network. In the first In this case, the rotary valve is driven by the electric motor 17 and the magnetic coupling 18 is disengaged. In the second case, the magnetic coupling is engaged and the rotary valve is operated by the drive unit 4 driven by the worm, the rotor of the electric motor 17 running idle.

Wenn der Antrieb vom Schneckenantrieb zur Zellenradschleuse über die Magnetkupplung erfolgt, wirken sich drehzahländerungen infolge Laständerungen bei der Schnecke ebenfalls auf die Drehzahl der Zellenradschleuse aus. Bei ausgeschalteter Kupplung und dafür eingeschaltetem Elektromotor 17 wird die Zellenradschleuse unabhängig von Drehzahländerungen der Plastifizierschnecke mit einer konstanten Drehzahl betrieben, was eine konstante Dosierung ergibt. If the drive from the worm drive to the rotary valve takes place via the magnetic coupling, they take effect Changes in speed as a result of load changes in the screw also affect the speed of the rotary valve. at With the clutch switched off and the electric motor 17 switched on, the rotary valve is independent of changes in speed the plasticizing screw is operated at a constant speed, which results in a constant dosage.

Bei der Ausführungsform der Speisevorrichtung nach Fig. 3 sind entsprechende Teile mit den gleichen, schonIn the embodiment of the feed device according to FIG. 3, corresponding parts are already the same

- 10 909827/1460 - 10 909827/1460

oben verwendeten Bezugszeichen versehen und es wird nur auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform näher eingegangen.provided above reference numerals and it is only on the differences from the first embodiment in more detail received.

Das Antriebsaggregat für die Zellenradschleuse setzt sich hier zusammen aus einem Elektromotor 17 fester Drehzahl und einer zwischen dem Elektromotor 17 und dem Antriebsaggregat 4 angeordneten Magnetkupplung 18. Mittels eines Umschalters 20 kann auch wieder der Elektromotor 17 oder die Magnetkupplung 18 an das elektrische Netz angeschlossen werden. Die Einstellung der Dosierung geschieht beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 nicht durch Veränderung der Drehzahl der Zellenradschleuse, sondern durch Veränderung ihrer Zellengrösse.The drive unit for the rotary valve is composed of an electric motor 17 with a fixed speed and a magnetic coupling 18 arranged between the electric motor 17 and the drive unit 4. A changeover switch 20 can also be used to reconnect the electric motor 17 or the magnetic coupling 18 to the electrical network. The setting of the dose does not happen in the embodiment according to FIG. 3 by changing the rotational speed of the rotary valve, but rather by changing their cell size.

In den Fig. 4 und 5 ist die bei der Speisevorrichtung gemäss Fig. 3 benutzte Zellenradschleuse näher dargestellt. In FIGS. 4 and 5, the rotary valve used in the feed device according to FIG. 3 is shown in greater detail.

In den Fig. 4 und 5 ist noch der untere Teil des Einfülltrichters 13 ersichtlich, der in das Gehäuse 14 mündet. Die vom Elektromotor 17 herkommende Antriebswelle 15 erstreckt sich durch das Gehäuse 14 und ist in demselben drehbar gelagert. Das Zellenrad sitzt auf der Welle 15 gerade unterhalb der Mündung des Trichters 13 in das GehäuseIn FIGS. 4 and 5, the lower part of the filling funnel 13 can still be seen, which opens into the housing 14. The drive shaft 15 coming from the electric motor 17 extends through the housing 14 and is in the same rotatably mounted. The bucket wheel sits on the shaft 15 just below the mouth of the funnel 13 in the housing

- 11 909827/U60 - 11 909827 / U60

14 und besitzt zwei im Abstand voneinander auf der Welle befestigte scheibenartige Seitenwände 21, zwischen denen gleichmässig über den Umfang der Welle 15 verteilt angeordnete, radiale Wände 22 angebracht sind. Es ist ferner eine Hülse 23 vorgesehen, deren Innendurchmesser grosser ist als der Aussendurchmesser des Zellenrades und die längs eines auf der Welle 15 angeordneten Keiles 24 längs verschiebbar ist. Die Hülse 23 ist ebenfalls im Gehäuse 14 drehbar gelagert. Sie erstreckt sich vom freien Ende der Welle 15 gegen das Zellenrad, überlappt dieses und greift mit einer entsprechend ausgeschnittenen Stirnwand 44 zwischen die radialen Wände des Zellenrades ein. In der Hülse 23 ist eine Feder 25 angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende an der einen Seitenwand 21 des Zellenrades und mit ihrem anderen Ende am Boden 26 der Hülse 23 abstützt. Der Boden 26 der Hülse ist über ein Axialkugellager an einem über das Gehäuse 14 aufschraubbaren Abschlussteil 27 abgestützt. Durch Drehen des Abschlussteiles 27 kann das Mass der üeberlappung zwischen der Hülse 23 und dem Zellenrad verstellt und damit das wirksame Volumen der Zellen des Zellenrades variiert werden. Wie sofort zu erkennen ist, kann damit die Menge des zu verarbeitenden Materiales, das aus dem Trichter 13 über das Zellenrad und den Verbindungskanal 16 der Plastifiziereinheit zugeführt wird,14 and has two spaced apart on the shaft fixed disk-like side walls 21, between which evenly distributed over the circumference of the shaft 15, radial walls 22 are attached. A sleeve 23 is also provided, the inner diameter of which is larger is than the outer diameter of the cellular wheel and which is longitudinally displaceable along a wedge 24 arranged on the shaft 15. The sleeve 23 is also in the housing 14 rotatably mounted. It extends from the free end of the shaft 15 against the cellular wheel, overlaps it and engages with a correspondingly cut-out end wall 44 between the radial walls of the star feeder. In the sleeve 23 is a spring 25 is arranged, one end of which is on one side wall 21 of the cellular wheel and with its other end is supported on the bottom 26 of the sleeve 23. The bottom 26 of the sleeve is on a thrust ball bearing The closure part 27, which can be screwed on via the housing 14, is supported. By turning the end piece 27, this can be done Measure of the overlap between the sleeve 23 and the cellular wheel adjusted and thus the effective volume of the cells of the cellular wheel can be varied. How to recognize immediately is, so the amount of material to be processed that comes from the funnel 13 via the cellular wheel and the connecting channel 16 is fed to the plasticizing unit,

. - 12 909827/U60 . - 12 909827 / U60

INSPECTEDINSPECTED

dosiert werden.be dosed.

Bei der Speisevorrichtung geraäss der Fig. 2 ist im Gehäuse 14 ein dem oben beschriebenen Zellenrad entsprechendes Rad eingebaut, wobei jedoch die zusätzliche Einrichtung zur Veränderung des Volumens der Zellen fehlt.In the case of the feed device according to FIG. 2 a wheel corresponding to the cell wheel described above is installed in the housing 14, but with the additional There is no device for changing the volume of the cells.

Anhand der Fig. 6 soll noch die Plastifiziereinheit 2 etwas näher beschrieben werden. Die Einheit 2 weist einen heiz- und/oder kühlbaren Zylinder 28 auf, in welchem eine Schnecke 29 drehbar und längsverschiebbar gelagert ist. Am vorderen Ende des Zylinders 28 ist ein Kopfstück 29 und im Kopfstück 29 eine Düse 30 eingeschraubt. Im hinteren Teil ist der Zylinder 28 mit einer mit dem Verbindungskanal 16 kommunizierenden Zufuhröffnung 31 für das zu verarbeitende Material versehen. An das obere Ende des Kanales 16 schliesst sich das Gehäuse 14 entsprechend der Fig. 4 an. Das hintere Ende der Schnecke ist auf nicht dargestellte Art mit dem Schusszylinder 3 und dem Antriebsaggregat 4 (siehe Fig. 1) gekuppelt.The plasticizing unit should also be based on FIG. 6 2 are described in more detail. The unit 2 has a heatable and / or coolable cylinder 28 in which a screw 29 is mounted rotatably and longitudinally displaceably. At the front end of the cylinder 28 is a head piece 29 and a nozzle 30 is screwed into the head piece 29. In the rear part is the cylinder 28 with a connecting channel 16 communicating feed opening 31 provided for the material to be processed. At the top of the Channel 16 adjoins the housing 14 according to FIG. 4. The rear end of the screw is not shown Art with the shot cylinder 3 and the drive unit 4 (see Fig. 1) coupled.

Wie ferner aus der Fig. 6 hervorgeht, weist die Schnecke eine Einzugs-, eine Uebergangs- und eine Meteringzone auf. Die Einzugszone befindet sich im Bereich der Zufuhröffnung 31 und weist die grösste Gangtiefe t-, auf.As can also be seen from FIG. 6, the screw has a feed zone, a transition zone and a metering zone on. The feed zone is located in the area of the feed opening 31 and has the greatest flight depth t-.

- 13 909827/U6G - 13 909827 / U6G

Im Abstand von der Einzugszone liegt die Meteringzone, die die kleinste Gangtiefe t» aufweist. Zwischen den beiden Zonen liegt die Uebergangszone, in welcher die Gangtiefe stetig vom höchsten auf den kleinsten Wert absinkt. Das bereits erwähnte, Gangtiefenverhältnis k entspricht t^/tg.The metering zone, the has the smallest flight depth t ». Between the two Zones is the transition zone in which the passage depth steadily decreases from the highest to the lowest value. The already mentioned flight depth ratio k corresponds to t ^ / tg.

Die von der Schnecke 29 in Fig. 6 eingenommene Lage entspricht etwa derjenigen nach erfolgtem Einspritzvorgang. Die Schnecke befindet sich dann in ihrer vordersten Stellung. Nach erfolgtem Einspritzvorgang wird die Schnecke wieder in Rotation versetzt und in ihre mit strichpunktierten Strichen angedeutete, hintere Stellung zurückgezogen. Während des Rücklaufes verarbeitet die Schnecke das eingegebene Material und fördert es nach vorn, wobei das Material sich im Raum vor dem Kopf der Schnecke ansammelt. Hat die Schnecke ihre hintere Stellung erreicht, so wird die Rotationsbewegung unterbrochen und die Schnecke dann mittels des Schusszylinders nach vorn verschoben, um das vor dem Kopf der Schnecke befindliche Material durch die Düse in den Formhohlraum der Form einzuspritzen. ^ · : : νThe position assumed by the screw 29 in FIG. 6 corresponds approximately to that after the injection process has taken place. The screw is then in its foremost position. After the injection process has taken place, the screw will set in rotation again and withdrawn into its rear position indicated by dash-dotted lines. During the return, the auger processes the material that has been fed in and conveys it forward, with the material accumulates in the space in front of the snail's head. When the worm has reached its rear position, the rotational movement begins interrupted and the screw then moved forward by means of the shot cylinder to the front of the Inject material located at the head of the screw through the nozzle into the mold cavity of the mold. ^ ·:: Ν

Die Fig. 7 a - c zeigen jeweils eine etwa der Fig. 6 entsprechende Ansicht einer Plastifiziereinheit, wobei jedoch das zu verarbeitende Material ebenfalls angedeutet ist.FIGS. 7 a - c each show a view of a plasticizing unit corresponding approximately to FIG. 6, however, the material to be processed is also indicated.

- 14 909827/U60 - 14 909827 / U60

In der Fig. 7 a wird der Plastifiziereinheit eine maximale Menge Material pro Zeiteinheit zugeführt, so dass die Gänge der Einzugszone vollständig mit Material gefüllt ist. In FIG. 7 a, the plasticizing unit is supplied with a maximum amount of material per unit of time, so that the aisles of the feed zone are completely filled with material .

In Fig. 7 b wurde die pro Zeiteinheit zugeführte Materialmenge bei gleichbleibender Drehzahl der Schnecke gedrosselt. Es ist zu erkennen, dass dabei im hinteren Bereich der Schnecke die Gänge nur teilweise gefüllt sind und dass erst weiter vorn die Gänge vollständig gefüllt sind. In FIG. 7b, the amount of material supplied per unit of time was throttled while the screw speed remained constant. It can be seen that the tunnels are only partially filled in the rear area of the screw and that the tunnels are only completely filled further ahead.

In Fig. 7 c wurde die zugeführte Menge noch weiter gedrosselt, wodurch sich die Stelle, an welcher die Gänge Yollständig gefüllt sind, noch weiter gegen die Spitze der Schnecke verschiebt. In Fig. 7c, the amount supplied was throttled even further, whereby the point at which the tunnels are completely filled, shifts even further towards the tip of the screw.

Damit wurde auf anschauliche Art gezeigt, dass durch Veränderung der Speisung zur Schnecke eine ähnliche Wirkung hervorgerufen wird, wie sie durch eine bauliche Veränderung an der Plastifiziereinheit bzw. an der Schnecke zwecks Veränderung des Gangtiefenverhältnisses k erreicht würde.This clearly showed that by changing the feed to the screw a similar one Effect is caused, as it is caused by a structural change on the plasticizing unit or on the screw would be reached for the purpose of changing the flight depth ratio k.

- 15 909827/U60 - 15 909827 / U60

Wenn das Antriebsaggregat für die Zellenradschleuse unabhängig vom Schneckenantrieb ist, kann es vorteilhaft sein, das Antriebsaggregat mittels eines Timers zu steuern, um während des EinspritzVorganges die Materialzufuhr zu unterbrechen.It can be advantageous if the drive unit for the rotary valve is independent of the worm drive be able to control the drive unit by means of a timer in order to feed the material during the injection process to interrupt.

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Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Variation des Plastifiziervermögens einer Schneckenspritzgiessmaschine mit in einem Zylinder drehbarer und axial verschiebbarer Schnecke oder Schnecken vorgegebenen festen Gangtiefenverhältnisses zwischen Einzugszone und Meteringzone nach den Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials zur Herstellung von Teilen in einer Form beschränkten Formvolumens, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Plastifiziervermögens durch eine volumetrisch dosierte Speisung zur Schnecke im Zylinder erfolgt.1. Method for varying the plasticizing capacity of a screw injection molding machine with in a cylinder rotatable and axially displaceable screw or screws predetermined fixed flight depth ratio between the feed zone and metering zone according to the properties of the material to be processed for the manufacture of parts in a mold of limited volume, characterized in that the plasticizing capacity is varied by there is a volumetrically metered feed to the screw in the cylinder. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Dosierung proportional zu dem Plastifiziervermögen in Abhängigkeit von der Schneckendrehzahl erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the volumetric dosage is proportional to the Plasticizing capacity takes place as a function of the screw speed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch veränderbare Proportionalität der volumetrischen Dosierung.3. The method according to claim 2, characterized by variable proportionality of the volumetric dosage. - 17 909827/U6Ü - 17 909827 / U6Ü 4. Schneckenspritzgiessmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem der Schnecke zugeordneten drehzahlveränderlichen Rotationsantrieb und einem in Axialrichtung der Schnecke wirkenden Verschiebungsantrieb und einem; die Schnecke umgebenden heiz- und/oder kühlbaren Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass zur volumetrischen Dosierung der durch die Schnecke aufzuschmelzenden und in eine Form beschränkten Füllvolumens einzuspritzenden Materialien der Einzugszone dieser Schnecke eine rotierende Kammerspeisevorrichtung zugeordnet ist.4. Screw injection molding machine to carry out the Method according to Claim 1, with a variable-speed rotary drive assigned to the screw and a acting in the axial direction of the screw displacement drive and a; heating and / or surrounding the screw coolable cylinder, characterized in that the volumetric Dosing of the materials to be melted by the screw and injected into a limited filling volume of the feed zone of this screw a rotating chamber feed device is assigned. 5. Schneckenspritzgiessmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als rotierende Kammerspeisevorrichtung ein Zellenrad vorgesehen ist, dessen Antriebsdrehzahl einstellbar ist. 5. Screw injection molding machine according to claim 4, characterized in that a cell wheel is provided as the rotating chamber feed device, the drive speed of which is adjustable. 6. Schneckenspritzgiessmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als rotierende Kämmerspeisevorrichtung ein Zellenrad vorgesehen ist, deren Kammervolumen von aussen her einstellbar ist.6. Screw injection molding machine according to claim 4, characterized in that the rotating combing feed device a cellular wheel is provided, the chamber volume of which is adjustable from the outside. 7. Schneckenspritzgiessmaschine nach den Ansprüchen7. Screw injection molding machine according to the claims 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad zwarigs-5 or 6, characterized in that the cellular wheel is indeed - 18 909827/U60 - 18 909827 / U60 läufig proportional zur Schneckendrehzahl angetrieben ist,is continuously driven proportionally to the screw speed, 8. Schneckenspritzgiessmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad über einen Elektromotor variabler Drehzahl, eine ausrückbare Kupplung und ein variables Getriebe mit dem Antriebsaggregat der Schnecke antriebsverbunden ist, wobei wahlweise der Elektromotor einschaltbar und die Kupplung ausrückbar oder der Elektromotor ausschaltbar und die Kupplung einrückbar ist.8. screw injection molding machine according to claim 5, characterized characterized in that the cellular wheel has a variable speed electric motor, a disengageable clutch and a variable transmission is drive-connected to the drive unit of the worm, with the electric motor optionally being switched on and the clutch can be disengaged or the electric motor can be switched off and the clutch can be engaged. 9. Schneckenspritzgiessmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad über einen Elektromotor fester Drehzahl, eine ausrückbare Kupplung mit dem Antriebsaggregat der Schnecke antriebsverbunden ist, wobei wahlweise der Elektromotor einschaltbar und die Kupplung ausrückbar oder der Elektromotor ausschaltbar und die Kupplung ausrückbar oder der Elektromotor ausschaltbar und die Kupplung einrückbar ist.9. Screw injection molding machine according to claim 6, characterized in that the cellular wheel has an electric motor fixed speed, a disengageable clutch is drivingly connected to the drive unit of the worm, wherein optionally the electric motor can be switched on and the clutch disengaged or the electric motor can be switched off and the clutch can be disengaged or the electric motor can be switched off and the clutch can be engaged. 10. Schneckenspritzgiessmaschine nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine Magnetkupplung ist und dass der gleiche Umschalter den Elektromotor und die Kupplung ein- bzw. ausschaltet.10. Screw injection molding machine according to the claims 8 or 9, characterized in that the coupling is a magnetic coupling and that the same switch is the The electric motor and the clutch are switched on and off. - 19 909827/U60 - 19 909827 / U60 11. Schneckenspritzgiessmaschine nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad durch einen vom Schneckenantrieb getrennten und mittels eines Timers ein- und ausschaltbaren Antrieb angetrieben ist.11. Screw injection molding machine according to the claims 5 or 6, characterized in that the cellular wheel is separated by a worm drive and by means of a Timers on and off drive is driven. - 20 909827/U60 - 20 909827 / U60 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED LeerseiteBlank page