DE2118567B2 - Spritzgießmaschine für warmehart bare Kunststoffe mit einem in einem Spritzzylinder mit wesentlichem Spiel angeordneten Spntzkolben - Google Patents

Description

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, da- ao tung mit zur Spritzdüse hin verjüngter Dichtlippe den durch gekennzeichnet, daß im Spritzkolben (3) Spritzkolben umgibt.

Kanäle (8, 9) für ein Kühl- oder Heizmittel ange- Dieser Aufbau einer Spritzgießmaschine hat den ordnet sind und daß die ringförmige Dichtung (4) Vorteil, daß der Spritzkolben nur den inneren Umeinen Hohlraum für eine zirkulierende Kühlflüs- fang der in der Nähe des Eintritts befindlichen Dichsigkeit aufweist. 25 tung gleitend berührt, so daß das Entstehen von Reibungswärme auf ein Minimum verringert wird. Der in der Nähe der Eingangsöffnung an der Zylinder-

wand ausgebildete Wulst sorgt vorteilhaft für eine

gleichmäßige Strömungsbewegung des Kunststoff-

30 materials in dem zwischen Spritzzylinder und Spritzkolben gebildeten Ringraum.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgieß- Gemäß einer zweckmäßigen Ausfürrungsform ist

maschine für wärmehärtbare Kunststoffe mit einem die Spritzgießmaschine so ausgebildet, daß im Spritz-

Spritzzylinder, einem im Spritzzylinder mit wesent- kolben Kanäle für ein Kühl- oder Heizmittel ange-

lichem Spiel angeordneten Spritzkolben, wodurch ein 35 ordnet sind und daß die ringförmige Dichtung einen

Ringraum gebildet wird, und einer Spritzdüse. Hohlraum für eine zirkulierende Kühlflüssigkeit auf-

Bei Maschinen dieser Art treten besondere Schwie- weist. Auf diese Weise wird der Kolben zusätzlich

rigkeiten dadurch auf, daß durch die von der Gleit- gekühlt und insbesondere die an der ringförmigen

bewegung des Spritzkolbens herrührende Reibungb- Dichtung entstehende Reibungswärme abgeleitet, so

wärme ein unei-wünschter Temperaturanstieg in dem 40 daß die an den kritischen Stellen der Spritzgieß-

im Spritzzylinder befindlichen Kunststoff auftritt. Da- maschine entstehende Reibungswärme nicht auf den

durch bilden sich am Spritzkolben und/oder der Kunststoff übertragen wird.

Zylinderwandung Kunststoffilme, die ein sauberes Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im

Arbeiten der Maschine verhindern. Zur Abhilfe ist folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher

es nach der deutschen Auslegeschrift 1 181 899 be- 45 erläutert und beschrieben. Es zeigt

reits bekannt, einen Spritzkolben in der Spritzgieß- Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine

maschine zu verwenden, der mehr Spiel im Spritz- Spritzgießmaschine,

zylinder aufweist als üblicherweise vorgesehen wird. Fig. 2 einen Querschnitt durch dieselbe entlang

Um eine vollständige Abdichtung gegenüber der den Linien H-II in Fig. 1,

Zylinderwandung zu erzielen, ist eine elastische, 50 Fig. 3 einen Querschnitt entlang den LinienIH-III

napf artige Dichtmanschette am Spritzkolben be- in Fig. 1, und

festigt, so daß der aus Metall oder ähnlichem Mate- Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gezeichnerial bestehende Spritzkolben lediglich als Träger für ten Längsschnitt durch eine abgeänderte Form einer den eigentlichen, durch die Dichtmanschette gebilde- zwischen dem Spritzkolben und dem Spritzzylinder ten, dichtabschließenden Kolben dient. Eine andere 55 angeordneten ringförmigen Dichtung.
Möglichkeit, die oben beschriebenen Schwierigkei- I_n der Zeichnung ist ein Spritzzylinder 1 des ten zu vermeiden, ist nach der USA.-Patentschrift längsgeteilten Typs dargestellt. Die Zylinderhälften 2 460 831 bekannt. Diese Patentschrift zeigt und be- des Spritzzylinders sind in der Teilungsebene mit schreibt einen mit Kühl- bzw. Heizkanälen versehe- Stufenbereichen 19 versehen, die ein genaues Zunen üblichen Spritzkolben und einen im Bereich 60 sammenpassen gewährleisten, wie in den Fig. 2 hohen Druckes von außen kühlbaren zugehörigen und 3 gezeigt ist, so daß sich eine glatte Zylinder-Spritzzylinder bzw. eine kühlbare Spritzdüse. Durch bohrung 10 ergibt. An den Zylinderhälften sind sich die vorgesehenen Maßnahmen soll die Filmbildung in Längsrichtung erstreckende Flansche 21 ausgean der Außenwandung des Spritzkolbens bzw. Innen- bildet, welche durch Schrauben 22 zusammengewandung des Spritzzylinders vermieden wc !en. Tritt 65 spannt sind. Am vorderen Ende des Zylinders 1 ist jedoch trotzdem Filmbildung auf, so neigt der KoI- ein Stirnteü 2 mit darin angeordneter Spritzdüse 20 ben /.um Fressen, so daß ein Zerlegen und Reinigen befestigt. In der Zylinderbohrung 10 ist ein Spritzder Maschine notwendig wird. kolben 3 angeordnet, dessen Durchmesser wesentlich

kleiner als derjenige der Zylinderbohrung 10 ist, und der in dieser in Längsrichtung hin und her beweglich ist. Die Hin- und Herbewegung des Spritzkolbens 3 wird durch ein Betätigungselement 18, z. B. einen ölhydraulischen Antrieb bewerkstelligt.

Zwischen dem Flanschbereich des Spritzzylinders 1 und dem Spritzkolben 3 ist eine ringförmige Dichtung 4 eingefügt, welche mittels eines am benachbarten Ende des Spritzzylinders 1 befestigten Flansches 5 in ihrer Lage gehalten ist. Die Dichtung 4 ist aus elastischem Material, z. B. elastischem Gummi oder Kunstharz hergestellt und ihr inneres Ende ist als ringförmige Dichtlippe 40 ausgebildet, welche die Umf angsfiäche des Spritzkolbens 3 umfaßt und sich, wie in Fig. 1 gezeigt, zur Spritzdüse 20 hin verjüngt. Die Dichtlippe 40 befindet sich in der Nähe des inneren Endes der im Flanschbereich des Spritzzylinders 1 ausgebildeten und mit einem Zufuhrbehälter 11 in Verbindung stehenden Eingangsöffnung 6. Es ist zu erkennen, daß die ringförmige Dichtlippe 40 unter dem Druck des aus dem Zufuhrbehälter 11 zugeführten Kunststoftmaterials nachzugeben, und sich eng an die Umfangsfläche des Spritzkolbens 3 anzupassen vermag, um dadurch die Dichtwirkung der Dichtung 4 zu erhöhen.

An der Innenwand des Spritzzylinders 1 ist ein ringförmiger Wulst 7 ausgebildet, welcher einen Ringraum 10 α an der Eingangsöffnung 6 begrenzt, durch welchen das Kunststoffmaterial aus dem Zufuhrbehälter 11 in den Spritzzylinder 1 geführt wird. Dadurch, daß der ringförmige Wulst 7 und der Ringraum 10 a vorgesehen sind, ist sichergestellt, daß das durch die Eingangsöffnung 6 in den Spritzzylinder 1 eingeführte Kunststoffmaterial vom Flanschbereich des Spritzzylinderb zu seiner vorderen Seite mit der Spritzdüse 20 mit optimaler Strömungsbewegung vorwärtsbewegt wird. Mit anderen Worten ist das Strömen des Kunststoffmaterials im Spritzzylinder 1 auf Grund des Vorhandenseins des ringförmigen Wulstes 7 einem beträchtlichen Widerstand unterworfen, weswegen das eingeführte Kunststoffmaterial zuerst den in Strömungsrichtung vor dem Wulst liegenden Ringraum 10 α ausfüllt und dann gezwungen ist, sich durch letzteren in den Hauptinnenraum des Spritzzylinders 1 in Richtung der Ausgangsöffnung gleichmäßig um den gesamten Umfang des ringförmigen Wulstes 7 verteilt vorwärts zu bewegen. In diesem Zusammenhang ist es vorzuziehen, den Wulst 7 exzentrisch in bezug auf die Zylinderbohrung 10 und den Spritzkolben 3 koaxial dazu auszubilden, so daß der Kunststoffströmung im radialen Bereich in der Nähe der Eingangsöffnung 6 ein größerer Widerstand als in dem davon entfernten Bereich entgegengesetzt wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Anschließend wird Bezug auf Fig. 1 genommen. Im Spritzkolben 3 sind koaxial verlaufende und jeweils mit einer Strömungsmittelzuleitung 80 oder einer Strömungsmittelableitung 90 in Verbindung stehende Kanäle 8 und 9 ausgebildet. Die Strömungsmittelzuleitung 80 ist wahlweise entweder mit einer Quelle für ein Erwärmungsmittel, z. B. Dampf oder einer Quelle für ein Kühlmittel, z. B. Wasser verbunden, damit entweder das Erwärmungs- oder das Kühlmittel in den Kanälen 8 und 9 zirkulieren kann, um, je nach Wunsch, das dem Spritzzylinder 1 zugeführte Kunststoffmaterial mittels des Spritzkolbens 3 auf eine geeignete Temperatur zu erwärmen oder abzukühlen, um auf diese Weise dem Kunststoffmaterial die erforderlichen Strömungseigenschaften zu verleihen.

Wie weiterhin in Fig. 1 zu sehen ist, ist ein Kolben 13 im mit der Eingangsöffnung 6 des Spritzzylinders 1 in Verbindung stehenden Zufuhrbehälter 11 eingepaßt, welches durch Steuerung mittels eines Hydraulikzylinders 12 und Kolbenstangen 23 vertikal beweglich ist Eine sich axial durch den Kolben 13 erstreckende Stopfenstange 15 ist durch Steuerung mittels eines anderen Hydraulikzylinders 14 zu betätigen, um die Eingangsöffnung 6 zu öffnen und schließen.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der ringförmigen Dichtung 4 dargestellt. Diese ist, wie gezeigt, mit einem Hohlraum 41 versehen, der mit einer ebenfalls in der Dichtung 4 ausgebildeten Zuleitungsöffnung 16 und Ableitungsöffnung 17 in Verbindung steht. Es leuchtet ein, daß bei dieser Ausführungsform die sich verjüngende Dichtlippe 40 der Dichtung 4 im wesentlichen dadurch vor einem Temperaturanstieg bewahrt werden kann, daß zwangsweise eine Kühlflüssigkeit durch die Zuleitungsöffnung 16, den Hohlraum 41 und die Ableitungsöffnung 17 zirkuliert. Es ist offensichtlich, daß dies dazu beiträgt, die Bildung eines erstarrten Belages von Kunststoff zu verhindern, wie er sich sonst durch die Reibungswärme zwischen Spritzkolben 3 und Dichtung 4 bilden kann.

Anschließend wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Spritzgießmaschine geschildert.

Nachdem zuerst der Kolben 13 aus dem Zufuhrbehälter 11 entfernt und die Stopfenstange 15 hochgehoben wurde, um die Eingangsöffnung 6 zu öffnen, wird Kunststoffmaterial in den Zufuhrbehälter 11 eingegeben. Anschließend wird der Kolben 13 unter Steuerung durch den Hydraulikzylinder 12 langsam gesenkt, um das Kunststoffmaterial in den Spritzzylinder 1 einzubringen. Zu dieser Zeit wird der Spritzkolben 3 selbstverständlich mittels des Betätigungselements 18 in der Ansicht von Fig. 1 nach rechts zurückgezogen festgehalten.

Als nächstes wird, nachdem die Eingangsöffnung 6 durch die Stopfenstange 15 geschlossen wurde, die Spritzdüse 20 an einer (nicht gezeigten) vorher bereitgestellten Spritzgießform angebracht und der Spritzkolben 3 mit Antrieb durch das Betätigungsclement 18 vorwärtsbewegt, um den in den Spritzzylinder 1 eingefüllten Kunststoff dicht zusammenzudrücken. Der auf diese Weise im Spritzzylinder 1 erzeugte Druck des Kunststoffs wirkt in der Weise, daß die verjüngte Dichtlippe 40 der ringförmigen Dichtung 4 dicht an den Spritzkolben 3 gedrückt und auf diese Weise die Dichtwirkung der Dichtung 4 in bezug auf die Umfangsfläche des Spritzkolbens 3 verstärkt wird. Dadurch wird der in den Spritzzylinder 1 eingeführte Kunststoff mit einem zweckdienlichen Einenritzdruck durch die Spritzdüse 20 in die Form gespritzt.

Nach Beendigung des Spritzvorganges wird die Stopfenstange 15 gehoben und der Kolben 13 langsam gesenkt, während der Spritzkolben 3 zurückgezogen ist, um zur Vorbereitung des nächsten Arbeitszyklus den Spritzzylinder 1 erneut mit Kunststoffmaterial zu füllen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

ι 2 Patentansprüche: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art zu

1. Spritzgießmaschine für wärmehärtbare schaffen, bei welcher das frühzeitige Erhärten des Kunststoffe mit einem Spritzzylinder, einem im wärmehärtbaren KunststofEs im Einspritzzylinder Spritzzylinder mit wesentlichem Spiel angeordne- S der Maschine verhindert wird, indem die Reibungsten Spritzkolben, wodurch ein Ringraum gebildet wärme am Spritzzylinder und Spritzkolben auf ein wird, und einer Spritzdüse, dadurch gekenn- Minimum verringert wird und das Kunststoffmaterial zeichnet, daß der Ringraum (10a) durch einen innerhalb des gesamten Innenraums des Einspritzringförmigen, an der Zylinderwand ausgebildeten Zylinders in gleichmäßiger Strömungsbewegung geWulst (7) begrenzt ist, wobei die Größe des WuI- io halten wird.

stes (7) ausreichend für einen weichen Durchgang Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

des Kunststoffs bemessen ist, daß der Ringraum löst, daß der Ringraum durch einen ringförmigen, an

(10 a) mit einer Eingangsöffnung (6) für den der ZylLnderwand ausgebildeten Wulst begrenzt ist,

Kunststoff in Verbindung steht wad daß in Spritz- wobei die Größe des Wulstes ausreichend für einen

richtung gesehen vor der Eingangsöffnung (6) 15 weichen Durchgang des Kunststoffs bemessen ist, daß

eine aus elastischem Werkstoff hergestellte, ring- der Ringraum mit einer Eingangsöffnung für den

förmige Dichtung (4) mit zur Spritzdüse hin ver- Kunststoff in Verbindung steht und daß in Spritz-

jüngter Dichtlippe (40) den Spritzkolben (3) um- richtung gesehen vor der Eingangsöffnung eine aus

gibt. elastischem Werkstoff hergestellte, ringförmige Dich-