DE2907557C2

DE2907557C2 - Verwendung einer Justiereinrichtung für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2907557C2
Application number: DE2907557A
Authority: DE
Inventors: Karl 7298 Lossburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1981-04-23
Also published as: GB2047609B; IT1141396B; NL8001002A; DE2907557B1; FR2450156A1; ATA107180A; FR2450156B1; IT8020184A0; CH647713A5; JPS55114540A; US4278354A; GB2047609A; CA1149567A; AT370677B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Justiereinrichtung für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten justiereinrichtung der in Betracht gezogenen Art steht das Brückenelement mit dem Tragteil über Schraubenbolzen im Gewindeeingriff. Das Brückenelement ist demzufolge zusammen mit den Schraubenbolzen das das zylindrische Element axial verschiebende Verstellorgan (DE-GM 66 03 633).

Bei Verwendung der Justiereinrichtung zur axialen Verstellung eines Plastifizierzylinders einer Schnecken-Einspritzeinheit arbeitet das Brückenelement jedoch lediglich als Widerlager für ein gesondertes, als Gewindedruckhülse bezeichnetes Verstellorgan.

Bei den üblichen Schnecken-Einspritzeinheiten ist es wünschenswert, daß die Plastifizierschnecke nach vollzogenem Einspritzhub sich mit ihrem Kopf in einem bestimmten, für die Selbstreinigung optimalen Abstand von der stirnseitigen Innenwandung des Düsenkörpers des Plastifizierzylinders befindet. Eine solche Stellung wird im folgenden als »Sollposition« bezeichnet. Diese Sollposition wird wegen zahlreicher nicht völlig beherrschbarer Faktoren (Fertigungstoleranzen; Maßänderungen infolge Vergütungsmaßnahmen; unterschiedliche Dehnungskoeffizienten bei unterschiedlichen Temperaturen usw.) nur annäherungsweise erreicht, zumal verschiedene Entwicklungstendenzen moderner Spritzgußtechnik den diesbezüglichen Bemühungen entgegenwirken. So besteht immer häufiger das Erfordernis, abrasive Kunststoffmaterialien zu verarbeiten, was intensivere Vergütungsmaßnahmen, sowohl beim Plastifizierungszylinder als auch bei der Plastifizierschnecke erforderlich macht Solche Maßnahmen haben erfahrungsgemäß größere Toleranzen in den Abmessungen der behandelten Bauteile zur Folge. Auch werden vielfach längere Plastifizierzylinder und entsprechend längere Plastifizierschnecken verwendet. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Plastifizierzylinder für eine Entgasung des Kunststoffmaterials eingerichtet ist. Auch hier sind naturgemäß größere Fertigungstoleranzen in Kauf zu nehmen. Schließlich ist es bei den in Betracht gezogenen hochvergüteten Bauteilen von Bedeutung, daß sie nach Vergütung keiner Nachbearbeitung mehr unterzogen werden müssen, sofern es sich um Oberflächenvergütungen handelt, denn diese Nachbearbeitungen machen das Ergebnis der Oberflächenvergütung zumindest teilweise rückgängig, was einen erheblichen Einfluß auf die Lebensdauer haben kann.

Die stets vorhandenen, fertigungstechnisch bedingten Abweichungen von der »Sollposition« werden mehr oder weniger dadurch kompensiert, daß man die axiale Einstellung des Plastifizierzylinders zu ihrem Trägerelement und damit zur vorderen Endposition der Plastifizierschnecke entsprechend verändert. Dies geschieht in der Regel durch Verwendung von Distanzelementen, durch welche die räumliche Lage des Plastifizierzylinders zum Trägerelement verändert wird. Bei dieser verhältnismäßig aufwendigen Einstellarbeit muß der Plastifizierzylinder häufig herausgenommen werden, da empirisch ermittelt wird, ob nach den aufeinanderfolgenden Lagekorrekturen die axiale Einstellung des Plastifizierzylinders zum Trägerelement verändert wird. Bei dieser verhältnismäßig aufwendigen Einstellarbeit muß der Plastifizierzylinder häufig herausgenommen werden, da empirisch ermittelt wird, ob

Ί5 nach den aufeinanderfolgenden Lagekorrekturen die axiale Einstellung des Plastifizierzylinders im Verhältnis zur vorderen Endlage der Plastifizierschnecke den ungefähren Erfodernissen entspricht. Da eine exakte Sollposition auf diesem Wege nicht erreichbar und eine Annäherung an die Sollposition mühevoll ist, begnügt man sich vielfach mit verhältnismäßig groben Annäherungswerten.

Die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe geht von der in Beobachtungen des Anmelders erhärteten

H Vorstellung aus. daß eine exakte Einstellung der »Sollposition« für die Qualität von Präzisionsspritzlingen, z. B. von solchen für optische Zwecke wichtig ist. Es hat sich gezeigt, daß bei Abweichungen der Sollposition zwischen dem in der Regel zylindrischen Kopf der Plastifizierschnecke (Führungsbolzenkopf) und der diesem Kopf entsprechend gestalteten Innenwandung des Düsenkörpers im Bereich der Diisenbohrung auch bei vermeintlich sorgfältiger Justierung geringe Reste des Kunststoffmaterials verbleiben, die sich im Lauf der Zeit durch die zahllos aufeinanderfolgenden Arbeitsspiele bei hohen Temperaturen in ihrer physikalischen Struktur verändern oder gar schließlich verkoken. Sind solche Verunreinigungen im Düsenkopf vorhanden, so

ist es im Verlauf der Arbeitsspiele unvermeidlich, daß Spuren dieser Verunreinigungen bei den Einspritzhüben mitgerissen werden und in den Spritzling gelangen. Auf Grund dieser Erkenntnis geht es darum, durch Verwendung einer Justiereinrichtung der genannten Gattung die »Sollposition« des Plastifizierzylinders auf wesentlich einfachere Weise und v.esentlich genauer einzustellen und im Bedarfsfalle nachzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruch 1 genannte Verwendung gelc-ju

Eine solche Verwendung der Justiereinrichtung ist auch geeignet, die Serienfertigung zu verbilligen, weil insbesondere bei intensiver Oberflächenvergütung und bei verhältnismäßig langen Plastifizierzylindern bzw. Plastifizierschnecken auftretende erhebliche Fertigungstoleranzen ohne schädliche Nachbearbeitungen bei der Einstellung der Sollposition kompensiert werden können.

Mangels ausreichender Erkenntnis über die Bedeutung einer Justiereinrichtung zur stufenlosen axialen Verstellung des Plastifizierzyünders für die Qualität der Spritzlinge und wegen der andersartigen Funktion des Brückenelementes bei erfindungsgemäßer Verwendung der Justiereinrichtung vermochten es die mit dem Bau von Schneckeneinspritzeinheiten befaßten Fachleuten nicht praktischen Nutzen aus der bekannten Justiereinrichtung zu ziehen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Schnecken-Einspritzeinheit mit Justiereinrichtung in Draufsicht,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schnecken-Einspritzeinheit im horizontalen Schnitt,

Fig.2a die Schnecken-Einspritzeinheit im Schnitt nach Linie H-II von F i g. 1 im Maßstab F i g. 2,

F i g. 3 einen weiteren Ausschnitt aus der Schnecken-Einspritzeinheit gemäß F i g. 1 im Bereich der Justiereinrichtung in vergrößerter Darstellung und

Fig.4 die Anordnung gemäß Fig 3 in Rückansicht im Schnitt nach Linie IV-IV.

Der Träger der Schnecken-Einspritzgießeinheit ist durch ein Holmenpaar 26 gebildet, das an die Formschließeinheit z. B. einer Kunststoff-Spritzgießmaschine anschließbar ist. Der Plastifizierzylinder 10 ist von einem Trägerelement aufgenommen, das als Trägerbrücke 11 mit einem Kühlkanal 12 ausgebildet ist, welche auf den Holmen 26 in Richtung der Spritzachse verschoben werden kann. In der Trägerbrücke 1! sind die hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten für das Auf- bzw. Absetzen der Spritzgießeinheit als Ganzes auf bzw. von der Spritzgießform angeordnet. Die Kolben dieser Kolben-Zylinder-Einheiten sitzen fest auf den Holmen 26 auf. Die zugehörigen Zylinder sind durch Bohrungen in der Trägerbrücke 11 gebildet. In einer weiteren, ebenfalls auf den Holmen 26 verschieblichen Trägerbrücke 28 für die Plastifizierschnecke 13 sind zwei hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten untergebracht, deren Kolben 37 mit der Trägerbiucke 11 eine starre Einheit bilden. Diese Kolben 37 sitzen auf hülsenförmigcn Kolbenstange·' "»0, welche die Holme 26 koaxial umschließen und an.h aus der Trägerbrücke 28 für den Plastifizierzylinder 13 heraus bis zur Trägerbrükke 11 für den Plastifizierzylinder 10 erstrecken. Die hülsenförmigen Kolbenstangen 30 sind an dieser Trägerbrücke 11 befestigt (vergl. hierzu DE-OS 22 27 133). Da einerseits die Kolben 37 mit der Träeebrücke 11 eine starre Einheit bilden und andererseits die Länge der durch Bohrungen in der Trägerbrücke 28 gebildeten, zugehörigen Zylinder eine feste Größe ist, liegt die axiale Wegstrecke, welche die Plastifizierschnecke 13 beim Einspritzhub zurücklegt, also das Ausmaß der Relativbewegung zwischen Plastifizierschnecke 13 und Plastifizierzylinder 10 theoretisch fest Trotzdem liegt die »Sollposition« nach Montage der Spritzgießeinheit in aller Regel nicht vor. Zur Einstellung der Sollposition dient eine Justiereinrichtung, die nachfolgend beschrieben wird.

Der von einem Heizband 14 umschlossene Flastifizierzylinder 10 durchsetzt eine Trägerbrücke 11. Er steht in einem diese Trägerbürcke 11 rückseitig überragenden Abschnitt mit einer koaxialen Justiermu: ter 20 im Gewindeeingriff. Diese liegt unter dem axialen Druck einer Gewindedruckhülse 22, 22a an der Rückseite 34 der Trägerbrücke 11 an. Der Abschnitt 22a der Gewindedruckhülse ist für den Angriff eines Werkzeuges ausgebildet Die Gewindedruckhülse 22, 22a ist mittelbar an der Trägerbrücke 11 widergelagert. Zu diesem Zweck steht diese Druckhülse mit einer im Abstand von der Rückseite 34 (F i g. 3) der Trägcrbrükke 11 befindlichen Widerlagerplatte als Brückenelement 17 über ihr Gewinde 17<i im Gewindeeingriff. Die Widerlagerplatte bei 17 bildet ihrerseits mit der Trägerbrücke 11 eine starre Einheit, indem sie mit dieser mittels Schraubenbolzen 18 verbunden ist. Die Schraubenbolzen 18 stehen mit Innengewinden 19 der Trägerbrücke 11 im Eingriff und sind dort durch Haftmittel unlösbar fixiert. Die Widerlagerplatte bei 17 befindet sich ebenfalls im Abstand von der etwa radialsymmetrischen Justiermutter 20. Die Widerlagerplatte bei 17 ist an ihren Ecken von den Schraubenbolzen 18 durchgriffen. Diese verlaufen im radialen Abstand (Fig.4) vom Mantel der Justiermutter 20 parallel zur Spritzachse. Die mit Ausnahme der Widerlagerplatte bei 17 radiaisymmetrische Einrichtung 17—22 ist von der Plastifizierschnecke 13 koaxial und mit Spiel durchgriffen. Ein sowohl in die Widerlagerplatte bei 17 als auch in den Plastifizierzylinder 10 eintauchendes Drehsicherungselement 25 ermöglicht die axiale Relativbewegung zwischen Widerlagerplatte bei 17 und Plastifizierzylinder 10, verhindert aber jede drehende Relativbewegung. Dadurch ist der Plastifizierzylinder 10 gegen Drehung gesichert.

Bei der Montage der Spritzgießeinheit wird der Plastifizierzylinder 10 in die zentrale Lagerbohrung der Trägerbrücke 11 axial so weit eingeschoben, bis der Einzugsschacht 16 des Plastifizierzylinders 10 koaxial zum symmetrischen Lagerstück 15 steht, das den Endabschnitt des Einzugsschachtes 16 für das aus dem Granulatbehälter kommende Granulat bildet. Sodann wird die Justiermutter 20 auf den rückseitigen Endabschnitt des Plastifizierzylinders 10 aufgeschraubt. Sie wird dabei etwa in Anlage an die Rückseite 34 der Trägerbrücke 11 gebracht. Die in den Plastifizierzylinder 10 eingebrachte Plastifizierschnecke 13 wird über ihren Antriebszapfen 23 mit Nut 24 für den Mitnahmekeil der Kupplung an die das Drehmoment des Ölmotors 29 liefernde Übertragungsachse angekuppelt. Der Kupplungskörper 31 ist wesentlicher Bestandteil dieser Kupplung. Bei der empirischen Einstellung der Sollposition wird die Justiermutter 20 mit Ansätzen 21 für ein Werkzeug so eingestellt daß die Sollposition mutmaßlich dann erreicht ist, wenn diese Justiermutter 20, die mit dem Plastifizierzylinder 10 im Gewindeeingriff steht, unter der axialen Druckwirkung der Gewindedruckhülse 22 an der Rückseite .34 der

Trägerbrücke 11 angepreßt ist. Die auf diese Weise potentiell voreingestellte »Sollposition« wird nun dadurch realisiert, daß diese Gewindedruckhülse 22 mittels Schlüssel über die Schlüsselangriffsfläche 22a angezogen wird. Da diese Gewindedruckhülse 22 mit ihrer Stirnseite 41 an der Rückseite des Plastifizierzylinders 10 anliegt, wird dieser zusammen mit der Justiermutter 20 nach Maßgabe der Voreinstellung der JustiermuUer 20 axial bewegt, bis die Justiermutter 20 auf die Trägerbrücke 11 fest aufgelaufen ist. Ergibt eine Überprüfung, daß die »Sollposition« noch nicht in ausreichendem Maße erreicht ist, wird der beschriebene Justiervorgang nach weiterer Überprüfung so lange wiederholt, bis der Führungsbolzenkopf 32 der Plastifizierschnecke 13 von der inneren Wandung 39 des Düsenkörpers 27 den optimalen Abstand aufweist, was auch für die Funktion der Rückstromsperre 33 von Bedeutung ist. Im Extrem kann die Sollposition eine Anlage der Plastifizierschnecke 13 am Düsenkörper 27 mit Verschluß des Düsenkanals 38 bedeuten. Fig.2a ^r, zeigt eine aus zwei schellenförmigen Formstücken 40a gebildete Zentriereinrichtung 40, welche den Plastifizierzylinder 10 umschließt und auf den Holben 26 mittels Gleitbüchsen 42 verstellbar gelagert ist. Die schellenartigen Formstücke 40a sind mit Hilfe einer

ίο lösbaren Spanneinrichtung 43 miteinander verbunden. Zwei diametral angeordnete Zentrierstifte 44 erstrekken sich teils in den Plastifizierzylinder 10 und teils in das zugehörige Formstück 40a. Sie stellen zugleich eine weitere Drehsicherung für den Plaslifizierzylinder 10 dar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Justiereinrichtung für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine zur stufenlosen axialen Verstellung und Arretierung eines drehgesicherten zylindrischen Elementes, das in einer Durchgangsbohrung eines Tragteils axial verschiebbar auf einer Seite des Tragteils in kaoxialem Gewindeeingriff mit einer Justiermutter steht und das mit Hilfe eines Brückenelementes, welches mittels Schraubenbolzen mit dem Tragteil verbunden ist, durch die axiale Bewegungskomponente wenigstens eines am Tragteil (mittelbar oder unmittelbar) angreifenden Gewindes bis zur Anlage einer Ringfläche der Justiermutter an dem Tragteil axial in Richtung auf das Tragteil verschiebbar und in einer axialen Soll-Position gegenüber dem Tragteil arretierbar ist, zur stufenlosen axialen Verstellung und Arretierung eines Plastifizierzylinders (10) in einem axial verschiebbaren Zylinderträger (Trägerbrücke 11) einer Schnecken-Einspritzeinheit.

2. Vorrichtung zur Durchführung der Verwendung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an eine endseitige Stirnfläche des Plastifizierzylinders (10) andrückbare, die axiale Bewegungskomponente für die Verstellung des Plastifizierzylinders (10) liefernde Gewindedruckhülse (22, 22a) mit dem im Abstand von der Rückseite (34 in Fig.2) der Trägerbrücke (11) befindlichen Brückenelement (17) im Gewindeeingriff steht und daß die Außengewinde der Schraubenbolzen (18) im Innengewinde der Trägerbrücke (11) durch Haftmittel fixiert sind.

3. Vorrichtung nach Paientanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehsicherungselement (25) sowohl in das Brückenelement (17) als auch in den Plastifizierzylinder (10) eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (17—22) von einer Plastifizierschnecke (13) koaxial und mit Spiel durchgriffen ist.