DE3637885A1

DE3637885A1 - Injection-moulding system with exchangeable plasticating unit

Info

Publication number: DE3637885A1
Application number: DE19863637885
Authority: DE
Inventors: Gerhard Drewlo; Heribert Dipl Ing Laberer
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1988-05-19

Abstract

To minimize the change-over times of an injection-moulding system with exchangeable plasticating unit, there is provided a prewarming station, in which the plasticating units are connected to a supply connection and can be preheated under operating conditions. For quick and preferably automatic fastening and releasing of the plasticating units in the injection station and in the prewarming station respectively there are in each case provided a hollow-shaped receptacle and clamping devices with wedges, which interact axially and radially with corresponding wedge surfaces on the plasticating unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießanlage von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Die Plasti fiziereinheit einer Spritzgießanlage bestehend aus dem Massezylinder mit Heiz- und Kühleinrichtungen, der im Zylinder dreh- und verschiebbaren Plastifizierschnecke sowie dem Spritzkopf, wird in der Regel herausnehmbar bzw. auswechselbar ausgebildet, um für unterschiedliche Werkstoffe und/oder Spritzgießanwendungen verschiedene Plastifiziereinheiten einsetzen zu können. In der Spritz station muß die Plastifiziereinheit ausreichend fest gegen axiale Kräfte und Drehkräfte befestigt werden, um den beim Plastifizieren und Spritzen von der Antriebs einheit auf die Schneckenwelle ausgeübten Dreh- und Axial schubkräften standhalten zu können.The invention relates to an injection molding machine from the Preamble of claim 1 specified type. The plasti Fiziereinheit an injection molding system consisting of the Mass cylinder with heating and cooling devices, the in Cylinder rotating and sliding plasticizing screw as well the spray head, is usually removable or designed to be interchangeable for different Different materials and / or injection molding applications To be able to use plasticizing units. In the spray station, the plasticizing unit must be sufficiently firm to be fixed against axial and torsional forces the plasticizing and spraying of the drive unit applied to the worm shaft rotary and axial to be able to withstand thrust forces.

Bei bisher bekannten Spritzgießanlagen stellt das Heraus nehmen bzw. Wiedereinsetzen einer Plastifiziereinheit, einschließlich der vorher und nachher erforderlichen Abkühl- bzw. Aufheizzeiten, einen sehr mühsamen und zeitraubenden Vorgang dar, der insbesondere bei großen und schweren Plastifizieraggregaten 24 Stunden und mehr benötigen kann. Jedes Auswechseln einer Plastifizier einheit ist deshalb mit beträchtlichem Produktions ausfallzeiten verbunden.In previously known injection molding systems, this is the point remove or reinsert a plasticizing unit, including those required before and after Cooling down or heating up times, a very tedious and is a time-consuming process, especially with large ones and heavy plasticizing units 24 hours and more may need. Every time a plasticizer is replaced unity is therefore with considerable production downtimes connected.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzgießanlage der genannten Art so auszubilden, daß die mit dem Auswechseln einer Plastifiziereinheit verbundenen Ausfallzeiten möglichst kurz gehalten werden können.The object of the invention is an injection molding system of the type mentioned so that the exchange downtime associated with a plasticizing unit can be kept as short as possible.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte wei tere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere hin sichtlich der Einrichtungen zum Festspannen der Plasti fiziereinheit.The solution to this problem is specified in claim 1. The subclaims relate to advantageous white tere embodiments of the invention, especially down visible of the facilities for tightening the plasti finishing unit.

Die Erfindung ermöglicht es, auf das Abkühlen der Plasti fiziereinheit und insbesondere auf das Wiederanwärmen einer kalt eingesetzten Plastifiziereinheit in der Spritzstation völlig zu verzichten, da die Plasti fiziereinheit in der Vorwärmstation unter Betriebsbe dingungen vorgewärmt und, da sie dank vollautomatisch betätig barer Spannvorrichtungen auch in heißem Zustand in die Spritzstation eingesetzt bzw. aus ihr herausgenommen werden kann.The invention makes it possible to cool the plasti fiziereinheit and especially on reheating a cold plasticizing unit in the Completely dispense with the spraying station because the Plasti fiziereinheit in the preheating station under Betriebsbe conditions preheated and, because they operate fully automatically table clamping devices even when hot in the spraying station can be used or removed from it.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: An embodiment of the invention is based on the Drawings explained in more detail. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Grundriß einer erfindungsgemäß ausgestalteten Spritzgießanlage; Figure 1 is a schematic plan view of an injection molding system designed according to the invention.

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der an der Spritz station vorgesehenen Spannvorrichtungen für die Plastifi ziereinheit. Fig. 2 is a perspective view of the clamping devices provided at the spray station for the plastifi ziereinheit.

In Fig. 1 ist mit der gestrichelten Linie 1 die Spritz station und mit der gestrichelten Linie 3 die Vorwärmstation angedeutet. Eine Plastifiziereinheit 5, bestehend aus dem Masse- oder Schneckenzylinder 7, der Plastifizierschnecke 9 und dem Spritzkopf 11, ist wahlweise in eine an den Zylinderaußen durchmesser angepaßte schalenförmige Aufnahmemulde 13 der Spritzstation 1 oder in eine entsprechende Aufnahmemulde 13′ der Vorwärmstation 3 einlegbar. Zum Umsetzen der Plasti fiziereinheit 5 von der Spritzstation 1 in die Vorwärm station 3 und umgekehrt kann ein fahrbares Transportmittel 15 nach Art eines Krans, einer Laufkatze, ein Roboter, od.dgl. dienen. Der Zylinder 7 ist nur schematisch dargestellt ohne Einzelheiten wie den Materialeinfüllstutzen, die elek trischen Heizelemente u.dgl. zu zeigen.In Fig. 1 with the dashed line 1, the spray station and with the dashed line 3, the preheating station is indicated. A plasticizing unit 5, consisting of the mass or screw cylinder 7, of the plastication screw 9 and the spray head 11 is selectively insertable into a diameter of the outer cylinder adapted cup-shaped receiving cavity 13 of the spray station 1 or in a corresponding receiving cavity 13 'of the preheating station. 3 To implement the plasticizing unit 5 from the injection station 1 in the preheating station 3 and vice versa, a mobile means of transport 15 in the manner of a crane, a trolley, a robot, or the like. serve. The cylinder 7 is only shown schematically without details such as the material filler neck, the elec trical heating elements and the like. to show.

In der Spritzstation 1 ist das aus dem Zylinder 7 heraus stehende Wellenende 17 der Schnecke 9 mittels einer Kupp lung 19 mit einer Antriebswelle 21 lösbar gekoppelt, die von einer Antriebseinheit 23 zur Drehbewegung für das Plasti fizieren des Kunststoffs sowie zu einer Axialbewegung zum Spritzen des plastifizierten Kunststoffs antreibbar ist. Die Einzelheiten der Kupplung 19, mit denen das Wellenende 17 vorzugsweise selbsttätig dreh- und axialschubfest kuppelbar ist, sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.In the spraying station 1 , the shaft end 17 protruding from the cylinder 7 of the screw 9 is detachably coupled by means of a coupling 19 to a drive shaft 21 , which is acted upon by a drive unit 23 for the rotary movement for the plastication of the plastic and for an axial movement for spraying the plasticized Plastic is drivable. The details of the coupling 19 , with which the shaft end 17 can preferably be coupled in a rotationally and axially thrust-resistant manner, are not the subject of the present invention.

Mittels des Spritzkopfes 11 ist der plastifizierte Kunst stoff in eine Form 25 einspritzbar, die in einer Schließ einheit 27 mit entsprechendem Schließdruck eingespannt ist.By means of the spray head 11 , the plasticized plastic can be injected into a mold 25 , which is clamped in a closing unit 27 with a corresponding closing pressure.

Der Schneckenzylinder 7 der Plastifiziereinheit 5 ist in der Aufnahme 13 der Spritzstation 1 mittels auto matischer Spannvorrichtungen in Axialrichtung und in queraxialer Richtung festgelegt. Für das Festlegen in axialer Richtung hat der Zylinder 7 an seinem Ende einen Bund 29, der sich gegen die Stirnfläche 31 der Aufnahme 13 anlegt. An seiner anderen Seite hat der Bund 29 angefräste Schrägflächen 33, mit denen entsprechend abgeschrägte Spann keile 35 zusammenwirken, die von zwei beiderseits der Auf nahme 13 angeordneten druckmittelbetätigten Stellzylindern 37 gegen den Bund 29 vorgeschoben werden können, wodurch der Bund 29 in Axialrichtung fest gegen die Stirnfläche 31 der Aufnahme 13 angepreßt und damit festgelegt wird.The screw cylinder 7 of the plasticizing unit 5 is fixed in the receptacle 13 of the injection station 1 by means of automatic clamping devices in the axial direction and in the transverse axial direction. For fixing in the axial direction, the cylinder 7 has at its end a collar 29 which bears against the end face 31 of the receptacle 13 . On its other side, the collar 29 has milled inclined surfaces 33 with which correspondingly beveled clamping wedges 35 cooperate, which can be pushed against the collar 29 by two pressure-actuated actuating cylinders 37 arranged on both sides of the receptacle 13 , whereby the collar 29 in the axial direction firmly against the Face 31 of the receptacle 13 is pressed and thus fixed.

Um den Zylinder 7 auch in queraxialer Richtung von oben her in der muldenförmigen Aufnahme 13 festzuspannen, ist auf seiner Oberseite ein Sattelstück 41 befestigt, z.B. fest geschraubt, welches auf beiden Seiten abfallende Schräg flächen 43 aufweist. Mit diesen Schrägflächen wirken an ihrer Unterseite abgeschrägte Keile 45 zusammen, die von zugehörigen Stellzylindern 47 vor- bzw. zurückge schoben werden können. In der zurückgeschobenen Stellung geben die Keile die Oberseite der Plastifiziereinheit 5 völlig frei, so daß die gesamte Plastifiziereinheit nach oben aus der schalenförmigen Aufnahmemulde 13 herausgehoben bzw. von oben hineingelegt werden kann.In order to clamp the cylinder 7 also in the transverse axial direction from above in the trough-shaped receptacle 13 , a saddle piece 41 is fastened, for example screwed tightly, on its upper side, which has inclined surfaces 43 falling on both sides. With these inclined surfaces beveled wedges 45 cooperate on their underside, which can be pushed forwards or backwards by associated actuating cylinders 47 . In the retracted position, the wedges completely release the top of the plasticizing unit 5 , so that the entire plasticizing unit can be lifted up out of the bowl-shaped receiving trough 13 or inserted from above.

Im Betrieb muß die Plastifiziereinheit 5 beheizt sowie an bestimmten Stellen, insbesondere im Bereich der Material zuführung (nicht dargestellt) gekühlt werden. Die Versorgung mit dem erforderlichen Heizstrom und dem Kühlmittel erfolgt von einer Versorgungseinheit 51 aus über eine kombinierte Versorgungszuleitung 53, die mittels einer an geeigneter Stelle angeordneten Schnellkupplung 55 mit dem Zylinder 7 der Plastifiziereinheit 5 verbunden wird. Die eigentlichen Heizelemente sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.In operation, the plasticizing unit 5 must be heated and cooled at certain points, in particular in the area of the material feed (not shown). The supply of the required heating current and the coolant takes place from a supply unit 51 via a combined supply line 53 , which is connected to the cylinder 7 of the plasticizing unit 5 by means of a quick coupling 55 arranged at a suitable point. The actual heating elements are not shown for the sake of simplicity.

In der Vorwärmstation 3 kann die Plastifiziereinheit 5 in analoger Weise wie in der Spritzstation 1 befestigt und angeschlossen werden. In der Vorwärmstation 3 vorgesehene Stellzylinder 47′ betätigen Spannkeile 45′, die auf die Schrägflächen 43 des Sattelstücks 41 wirken, um die Plastifiziereinheit 5 in der Aufnahmemulde 13 fest zuspannen. Ein Festspannen in Axialrichtung gegen die Stirnfläche der Aufnahmemulde 13 ist in diesem Fall nicht erforderlich, da die Plastifiziereinheit 5 in der Vorwärm station 3 keine Axialkräfte aufzunehmen braucht. Deshalb fehlen den Spannkeilen 35 entsprechende Spannkeile in der Vorwärmstation 3.In the preheating station 3 , the plasticizing unit 5 can be attached and connected in a manner analogous to that in the spraying station 1 . In the preheating station 3 provided actuating cylinders 47 'actuate clamping wedges 45 ' which act on the inclined surfaces 43 of the saddle piece 41 to firmly clamp the plasticizing unit 5 in the receiving trough 13 . A clamping in the axial direction against the end face of the receiving trough 13 is not necessary in this case, since the plasticizing unit 5 in the preheating station 3 does not need to absorb any axial forces. For this reason, corresponding clamping wedges 35 are missing in the preheating station 3 .

In der Vorwärmstation 3 wird die Plastifiziereinheit 5 in genau der gleichen Weise mit Heizstrom und Kühlflüssig keit versorgt wie in der Spritzeinheit 1. Es ist deshalb auch in der Vorwärmeinheit 3 eine Versorgungseinheit 51′ vorgesehen, die über eine kombinierte Zuleitung 53′ und eine Schnellkupplung 55′ an die Plastifiziereinheit 5 anschließbar ist.In the preheating station 3 , the plasticizing unit 5 is supplied with heating current and cooling liquid speed in exactly the same way as in the injection unit 1 . A supply unit 51 'is therefore also provided in the preheating unit 3 and can be connected to the plasticizing unit 5 via a combined feed line 53 ' and a quick coupling 55 '.

Claims

1. Spritzgießanlage mit auswechselbarer Plastifizier einheit, die in einer Spritzstation lösbar eingesetzt, an eine Antriebswelle für die Schnecke der Plastifizier einheit lösbar gekoppelt und an Versorgungsanschlüsse, insbesondere für Heizstrom und Kühlflüssigkeit angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgießanlage eine Vorwärmstation (3) für mindestens eine Plastifiziereinheit (5) aufweist, die in einer der Spritzstation (1) entsprechenden Weise mit Versor gungsanschlüssen (51′) zum Anschließen von Heizstrom und Kühlflüssigkeit an die Plastifiziereinheit (5) aus gerüstet ist.1. Injection molding machine with interchangeable plasticizing unit, which is used detachably in an injection station, detachably coupled to a drive shaft for the screw of the plasticizing unit and connected to supply connections, in particular for heating current and cooling liquid, characterized in that the injection molding machine is a preheating station ( 3 ) for has at least one plasticizing unit ( 5 ) which is equipped in a manner corresponding to the injection station ( 1 ) with supply connections ( 51 ') for connecting heating current and cooling liquid to the plasticizing unit ( 5 ).

2. Spritzgießanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Versorgungsanschlüsse in der Spritzstation (1) und der Vorwärmstation (3) jeweils zu einer Schnellkupplung (55, 55′) zusammenge faßt sind. 2. Injection molding system according to claim 1, characterized in that the supply connections in the injection station ( 1 ) and the preheating station ( 3 ) are each combined to form a quick coupling ( 55 , 55 ').

3. Spritzgießanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Spritzstation (1) mit selbsttätig steuerbaren Spanneinrichtungen (35, 37; 45, 47) zum radialen und axialen Festspannen der Plastifizierein heit (5) mit einerAufnahme (13) versehen ist.3. Injection molding system according to claim 1, characterized in that the injection station ( 1 ) with automatically controllable clamping devices ( 35 , 37 ; 45 , 47 ) for radial and axial clamping of the plasticizing unit ( 5 ) is provided with a receptacle ( 13 ).

4. Spritzgießanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorwärmstation (3) mit selbsttätig steuerbaren Spanneinrichtungen (45′, 47′) zum radialen Festlegen der Plastifiziereinheit (5) in einer Aufnahme (13′) versehen ist.4. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the preheating station ( 3 ) with automatically controllable clamping devices ( 45 ', 47 ') for radially fixing the plasticizing unit ( 5 ) in a receptacle ( 13 ') is provided.

5. Spritzgießanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrich tungen als von druckmittelbetätigten Stellvorrichtungen (37, 47; 47′) verstellbare Keile (35, 45, 45′) ausge bildet sind, die mit am Zylinder (7) der Plastifizier einheit (5) ausgebildeten Keilflächen (33, 43) zusammen wirken.5. Injection molding machine according to claim 3 or 4, characterized in that the Spannvorrich lines as of pressure-actuated actuators ( 37 , 47 ; 47 ') adjustable wedges ( 35 , 45 , 45 ') are formed with the on the cylinder ( 7 ) Plasticizing unit ( 5 ) trained wedge surfaces ( 33 , 43 ) work together.

6. Spritzgießanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Aufnahme (13) für die Plastifiziereinheit (5) eine dem Zylinder (7) der Plasti fiziereinheit angepaßte Muldenform aufweist, daß der Zylin der (7) einen Bund (29) aufweist, der eine Stirnfläche (31) der Aufnahme (13) hintergreift, daß eine erste Spannvor richtung (35, 37) mit Teilflächen (33) am Ende des Bun des (29) zusammenwirkt, um den Bund gegen die Stirnflä che (31) der Mulde zu verspannen, und daß eine zweite Spannvorrichtung (45, 47) mit an der Oberseite des Zylin ders (7) vorgesehenen Keilflächen (43) zusammenwirkt, um den Zylinder in die Aufnahme (13) hinein zu verspannen.6. Injection molding system according to claim 1, characterized in that the receptacle ( 13 ) for the plasticizing unit ( 5 ) has a trough shape adapted to the cylinder ( 7 ) of the plasticizing unit, that the cylinder ( 7 ) has a collar ( 29 ), which engages behind an end face ( 31 ) of the receptacle ( 13 ) that a first Spannvor direction ( 35 , 37 ) cooperates with partial surfaces ( 33 ) at the end of the Bun des ( 29 ) to the collar against the end face ( 31 ) of the trough to clamp, and that a second clamping device ( 45 , 47 ) cooperates with on the top of the cylinder ( 7 ) provided wedge surfaces ( 43 ) to clamp the cylinder into the receptacle ( 13 ).

7. Spritzgießanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann vorrichtungen (35, 37; 45, 47; 45′, 47′) paarweise beider seits der Aufnahme (13, 13′) vorgesehen sind.7. Injection molding system according to one of claims 3 to 6, characterized in that the clamping devices ( 35 , 37 ; 45 , 47 ; 45 ', 47 ') are provided in pairs on both sides of the receptacle ( 13 , 13 ').