DE2529707A1

DE2529707A1 - Verfahren und vorrichtung zum plastifizieren von kunststoffen in systemen mit axial verschieblicher schnecke

Info

Publication number: DE2529707A1
Application number: DE19752529707
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Kohler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1975-07-03
Publication date: 1977-01-20

Description

Verfahren und Vorrich;;uS ~1,uTL Plastifizieren von Kunststoffen in Systemen mit axial verschieblicher Schnecke.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Plastifizieren von Kunststoffen in Systemen mit axial verschieblicher Schnecke bzw. einer "Schubschnecke." Derartige Systeme werden bei Spritzgießmaschinen und Hohlkörperblasmaschinen eingesetzt. Bei marktgängigen Spritzgieß- und Hohlkörperblasmaschinen mit einem sogenannten "Schneckenkolben" erfolgt die Plastifizierung des für das Spritzteil bzw. für den Vorformling benötigten Materials durch Rotation der Schnecke und deren gleichzeitige Axialbewegung entgegen einem einstellbaren Staudruck im Hydrauliksystem der Maschine. Dabei sammelt sich das Plastifikat vor der Schneckenspitze im Stauraum. Dieser Dosiervorgang wird durch Abschalten der Schneckenrotation beendet. Danach wird beim Spritzgießprozess die im Stauraum befindliche plastifizierte Masse durch Axialverschiebung der Schnecke, bewirkt durch den Spritzdruck im Hydraulikzylinder, in das Werkzeug gespritzt. Beim Hohlkörperblasen mit#S#hubschnecke #ird das Plastitikat zur bildung ies Vorformlings aus der Düse gepressx.
Infolge des intermittierend erfolgenden Plastifiziervorgangs und der damit verbundenen Verkürzung der wirksnen Schneckenlänge ist die Temperatur der gegen Ende der Plastifizierphase in den Stauraum geförderten Nasse niedriger als die des Vormaterials.#Diese Temperaturunterschiede in der Massevorlage können Jedoch die Qualität des Fertigprodukts beeinträchtigen.
Das Absinken der Massetemperaturen gegen Ende des Plastifiziervorgangs kann durch gezielte Steuerung des Staudruckes und der Schneckendrehzahl in bekannter Weise vermindert werden. Nachteilig ist dabei der erhebliche steuerungstechnische Aufwand.
Nach der Erfindung läßt sich mit geringem Aufwand, nämlich durch geeignete konstruktive Ausführung der Schneckenspitze und des Plastifizierzylinders, eine ausreichende Konstanz der Massetemperatur im Stauraum erreichen, wobei die Schneckendrehzahl während der Plastifizierphase auf einen festen Wert eingestellt wird. Der Staudruck kann, muß aber nicht konstant gehalten werden.
Nach der Erfindung ist die Schneckenspitze mit einem zylindrischen, konischen oder profilierten Scherteil versehen, während der Zylinder in diesem Bereich auf einen größeren Durchmesser als den Nenndurchmesser der Schnecke erweitert ist. Auf diese Weise wird während des Plastifiziervorgangs am Schneckenende ein in seiner Länge zunehmender Scherspalt gebildet. Durch geeignete Wahl der Scherteillange und der Scherspaltweite kann das axiale Temperaturprofil im Stauraum ausgeglichen werden, da während der Plastifizierphase die Scherspaltlänge und damit die Schererwärmung in diesem Spalt zunimmt. Die Zunahme der Scherspaltlänge bewirkt außerdem ein Ansteigen der Rückströmung in den Schneckengängen, da die Schnecke gegen einen ansteigenden Strömungswiderstand fördert. Durch diesen Effekt wird die Kunststoffmasse in den Schneckengängen intensiver geschert und somit ebenfalls stärker erwärmt. Bei konischer Ausbildung, das heißt Verdickung nach dem freien Ende des Scherteils, ergibt sich eine weitere Zunahme der Schererwärmung durch die in Richtung zur Schneckenspitze abnehmende Spaltweite. Um beim Spritzgießen während des Eins#ritzvorgangs ein Rückströmen der Schmelze zu vermeiden, kann das Scherteil in Verbindung mit einer Rückstromsperre eingesetzt werden. Weiter ist zur Verbesserung der thermischen Homogenität des Plastifikats eine Kombination mit einem Mischteil möglich.
Die Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsbeispiele der Brf ndung dar.
Fi#. 1 zeigt schematisch einen Teil de s P1 des Plastifizieraggregats mit der erfindungsgemäßen Ausbildung von Schneckenspitze und Zylinder, a) bei Beginn und b) nach Ende des Plastifiziervorgangs.
Im Zylinder 1 mit der Erweiterung 2 befindet sich die Plastifizlerschnecke 3 mit dem Scherteil 4. Mit H ist der maximale Schneckenhub, mit s die Scherspaltweite, mit Lsch die Lange des Scherteils bezeichnet. Während des Plastifiziervorgangs taucht das Scherteil in den Zylinder mit dem Durchmesser D ein und bildet den variablen Scherspalt.
Piff. 2 zeigt schematisch eine Ausführung mit konischem Scherteil.
Die Spaltweite verringert sich dabei von s1 auf Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführung, bei der das Scherteil in Verbindung mit einem Mischteil 5 und einer Rückstromsperre 6 eingesetzt wird. Das Scherteil besteht aus Segmenten, die zur Veränderung der Scherteillänge Lsch gegen Schneckensegmente 8 ausgetauscht werden können. Durch den Durchmesser der Segmente des Scherteils 7 kann die Spaltweite s variiert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren und Vorrichtung zum Plastifizieren von Kunststoffen in Systemen mit axial verschieblicher Schnecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifizierzylinder im Bereich der Schneckenspitze einen größeren Durchmesser als den Nenndurchmesser der Schnekke aufweist, während die Schneckenspitze mit einem vorzugsweisr austauschbaren zylindrischen, konischen oder längstrofilierten Scherteil versehen ist, so daß sich während des Plastifiziervorgangs ein Scherspalt zunehmender Länge bildet, die in den Stauraum gelangende Kunststoffmasse demzufolge einer zunehmenden Schererwärmung unterliegt und damit einem Absinken der Massetemperatur entgegengewirkt wird.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Scherteils und die Scherspaltweite durch den Austausch von Schnecken- und Scherteilelementen verändert werden kann.

3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspitze aus einer Kombination von Scherteil und Mischteil und/oder einer Rückstromsperre besteht.

Leerseite