DE1961819C3

DE1961819C3 - Einspritzeinheit für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE1961819C3
Application number: DE19691961819
Authority: DE
Inventors: Karl 7291 Lossburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1975-01-30
Also published as: DE1961819A1; DE1961819B2

Description

nir die Durchführung des an sich bekannten Em- «niineshubes (deutsche Auslegeschrift ! 167 (K)K) ^wI nur Schutz im Zusammenhang mit den übrigen S AftSlen des Anspruchs 1 beansprucht. u/iierc Ausgestaltungen der Erfindung ergeben JTi Unteransprüchen.
i Ef

27 befestigt, die mit eüem Mikroschalter 28 der TrayerbiliekeS zusammenarbeitet. Die Schaltanow nung 27, 28 sorgt für die Beendigung der Vorplas mzierung. Mit ihrer Hilfe wird das für die Einspritzung erforderliche Quantum an Kunststoff vorbestimnu.

Tidcn p An einer den Ölmotor 10 überdeckenden Haube?

{dnrhslehend wird die Erfindung an Hand der der TrUgerbrücke 7 sitzen zwei osenartige Ansduc

· hniine an einem Ausführungsbeispiel erläutert. 29, 30, in denen je eine Schaltstange 32 mit einen

ehnung Mikrchchalter 33 zusammenarbeitet, der auf dem

,tationären Hydraulikzylinder sitzt. Die Scnaltanoru innig 32, 33 dient zur Steuerung einer zweiiei Druckstufe beim Einspritzen.

Die Schallstange 31 arbeitet mit einem Mikroschalter 34 zusammen, der ebenfalls am statuinaien Hydraulikzylinder 8 befestigt ist. Die Scnaltanoru

^«^ ΚΕΑ

pf I eine an der Gießform anliegende Einspriu-•heil nach gerade beendetem Einspritzhub in Sl" feirht

⁰FiT? eine Einzelheit aus der Einspritzeinheit ge- -R Fiβ 1 in größerem Maßstab, i Achnitt aus de

iβ 1 in größer ,

'leinen Ausschnitt aus der Einzelheit gemäß * «»*. T«"=n i„ ₈r_iiße_rem Μ,Ο-

i„

^StVie 4 die von der Gießform abgesetzte Einspritz-• uliT gemäß Fig. 1 nach Beendif>uni· der Vorpia-

^e'"r VruC

Fie 5i eine Einzelheit aus der Einspril/einheit ne- Λ Fi\ 4"m größeren Maßstab und '

i„ 6 eincn'Ausschniit aus der Einzelheit uemäl.'. ρ 5 mit angrenzenden Teilen in größerem MaR-

Einsprit/einheit ist auf Trägerheimen 1. 2 _Scaie beispielsweise über die Formenspannein-Ät dem MaschinenfuB verbunden sein'können. Ermtels Heizmanschetten oder Hei/bändem 4 be-K e Plas.ifizier- und Einspritzzylinder 3 Ux mn tfilfc derTräacrbrückeS auf den Trägerholmcn 1.2 verschiebbar gelauert. Die rotierbare Plastifi-T von der Träeerbrücke 7 aufaenom-

auf den Trägerho.men 1. 2 -,u glei-

schnecke 6. . , .

Mit Hilfe einer Staudruckpatrone 35 IaUt sicn uc

" Abflußwiderstand des Öls aus der rückwärtigen Kammer des I hdraulikzyUnders 8 steuern. Auf die- -onl Wege ist es möglich, den Rixklaufwic^ and der PlaMifizierschncckeo und dame den StaudnicK im vorplastifi/ierten Material wahrend d :r vorpia ii/icruns!sphase/11 bestimmen.

Mittel, einer Drossel 36 >»Bt sich die keil des \ orwärtshubes und damit die .,-.,«indigkeit regeln. Die D™^"^¹ 38 dienen der Einstellung der l.und 2.

bcm Ilh.spriucn. Am 0™*"™™«*' der jeweilige I-insnrit/druck bei umg ablesen. . .

Die Ein.prii/einhcit arbeitet wie folgt. Bu der Ar beusposnion gemäß den F^g 1 b« 3 ^ ^ Em

H5

-sr,

verspannbarer Anschlag 19 verklemmt, der he. eingestellter Reibung auf dem zugehörigen Trägerholm axial verschiebbar ist. Der mittels Spannschraube verklemmbare, geschlitzte Friktionskörper ist innen mit einer geschützten Spannhülse (20) aus Kunststoff

der MUi
Tiägerbrückc5
27 die SchaltrolL·
wird die Voipk
Augenblick bef

^ ^ _SchaUstangc

Mikroschaltcr. 28 freigibt. '^ _dc, ,„ _dicsPm

_{in cincm} ⁸ _gewissen Ab-

nicht am Ansatz 21 der Trägerbrücke 5 anliegt, bewegt sich die Plastifizicrschneckeö noch etwas relativ zum stillstehenden Einspritz- und Plastifizicrzy-Iinder3. Durch diese Relativbewegung wird das zunächst noch dem Staudruck unterworfene plastifizierte Material vor der Plaslifizierschneckeö entspannt oder gar einem geringfügigen Unterdruck unterworfen. Im Zuge der erwähnten Relativbewegung zwischen Plastifizierschneckeö und Einspritz- und Spritzzylinder 3 nähert sich der Anschlag 25 am freien Ende der Mitnahmestange 23 der Trägerbrücke 7 der Förderschnecke 6 immer mehr dem Ansatz 21 der Trägerbrücke 5 und läuft schließlich auf diesen Ansatz auf, um die Trägerbrücke 5 samt dem Plastifizier- und Einspritzzylinder 3 mitzunehmen. Im ersten Moment der Mitnahme hebt die Düse 11 von der Spritzgießform ab. Das vorplastifizierte Material im Plastifizierzylinder3 vermag jedoch nicht aus der Düse 11 auszutreten, weil es entspannt bzw. einem geringfügigen Unterdruck unterworfen ist. In den F i g. 4 bis 6 ist die Spritzeinheit in einem Augenblick des Arbeitsablaufes dargestellt, bei dem nach beendeter Vorplastifizierung der Plastifizierzylindcr3 von der Spritzgießform abgesetzt ist.

Der beschriebene Arbeitsablauf setzt voraus, daß ein Kunststoffmaterial verarbeitet wird, das bei Rückhub der Plastifizierschnecke 6 eine Relativbewegung zwischen diesem und dem Plastifizierzylinder3 zuläßt. Diese Voraussetzung ist jedoch nur in relativ seltenen Fällen gegeben. Dies insbesondere bei vertikal angeordneter Spritzeinheit, da bei dieser Position der Spritzeinheit ihr Eigengewicht die Relativbewegung zwischen Plastifizierschnecke und PIastifizierzylinder unterstützt. Meist reicht jedoch das Gewicht des Plastifizierzylinders bzw. die Trägheit seiner Masse einschließlich der einer Axialbewegung entgegenwirkenden Reibungskräfte seiner Führungslager nicht aus, um eine durch das Kunststoffgranulat bzw. das plastifizicrtc Kunststoffmaterial bedingte Verkeilung bzw. Verklebung der Plastifizierschnecke mit dem Einspritzzylinder zu überwinden. Diese Verkeilung bzw. Verklebung wirkt wie eine Kupplung zwischen Schnecke und Zylinder, die nur bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes des Widerstandes des Plastifizierzylinders gegen die axiale Rückwärtsbewegung aufgehoben wird. Unter dieser Voraussetzung einer Verklebung bzw. Verkeilung zwischen Plastifizierzylinder 3 und Plastifizierschnecke ö im obigen Sinne wird der Plastifizierzylinder3 beim Rückwärtshub der Plastifizierschnecke 6 unmittelbar mitgenommen, d. h., der Plastifizicrzylinder3 wird im ersten Augenblick der Rückwärtsbewegung der Plastifizierschneckeö von der Spritzgießform abgehoben, so daß in erwünschter Weise der thermische Kontakt zwischen Plastifizierzylinder 3 und Spritzgießform unterbrochen wird. Fast im gleichen Augenblick, d.h. im Bruchteil einer Sekunde später, läuft die Trägerbrücke 5 des Plastifizierzylinders 3 auf den fest verspannten Anschlag 19 auf, der axial so eingestellt ist. daß er sich bei Anlage des Plastifizier7ylinders3 an der Spritzgießform nur in geringfügigem Abstand (etwa 1 bis 2 mm) von der Trägerbrückc 5 befindet. Dieser Abstand bemißt sich, wie weiter unten verständlich wird, nach der beim Spritzhub im Einspritz- und Plastifizierzylinder 3 verbleibenden Restmenge (Kunststoffpolster) des vorplastifizierlcn Materials. Mit dem Auflaufen der Trärcrbrijcke 5 auf den fest verspannbaren Anschlag 19 ist die rückwärtige Axialbewegung des Plastifizierzylinders 3 zunächst beendet. Im weiteren Verlauf des Rückhubes der Plastifizierschnecke ö bewegt sich diese relativ zum Plastifizierzylinder 3, wobei sie die durch das plastische Kunststoffgranulat bzw. des plastischen Kunststoffes bedingte Verkeilung bzw. Verklebung mit dem Plastifizierzylinder 3 überwindet. Bei dieser Relativbewegung wird der vor der Plastifizierschnecke ö befindliche, vorplastifizierte und für die nachfolgende Einspritzung bestimmte Kunststoff vom Staudruck befreit und/oder sogar einem geringfügigen Unterdruck unterworfen. Da diese Entspannung des vorplastifiziertcn Materials bzw. der Unterdruck fast gleichzeitig bzw. unmittelbar nach Abheben des Einspritz- und Plastifizierzylinders 3 von der Spritzgießform erzeugt wird, vermag die vorplastifizierte Masse infolge ihrer Trägheit vor ihrer Entspannung nicht mehr aus der offenen Düse 11 des Plastifizierzylinders 3 auszutreten.

Die das vorplastifizierte Material entspannende geringfügige Relativbewegung zwischen Plastifizierzylinder 3 und Plastifizicrschneckeö, die hinsichtlich ihrer Größe von der Menge des vorplastifizierten Materials abhängig ist (in der Regel wenige Millimeter) ist beendet, sobald der Anschlag 25 auf dem Ansät; 21 aufläuft. Mit dem Auflaufen des Anschlages 25 wird in der Regel auch der Rückhub der Plastifizierschnecke ö durch die Schaltanordnung 31, 34 beendet. In manchen Fällen kann jedoch ein weiterer Rückwärtshub zweckmäßig sein, um den Plastifizierzylinder 3 noch weiter von der Spritzgießform abzuheben. In diesem Falle wird der fest verspannbare Anschlag 19 auf dem zugehörigen Trägerholm durch den Schub der Trägerbriicke 5 unter Überwindung

der eingestellten Friktionskräftc axial verschoben. Diese Verschiebung ist mit dem Rückwärtshub der Plastifizierschnecke beendet.

Nun wird der Einspritzvorgang, z. B. in Abhängigkeit vom Auswerfen des zuvor fertiggestellten Spritz-

lings, eingeleitet. Zu diesem Zweck wird der Kolben des Hydraulikzylinders 8 rückseitig beaufschlagt. Er bewegt die Plastifizierschnecke ö axial in Richtung auf die Spritzgießform zu. Infolge Verkeilung bzw. Verklebung der Plastifizierschneckeö mit dem PIastifizierzylinder3 wird letzterer mitgenommen und auf die Spritzgießform aufgesetzt. Nun wird im Zuge der weiteren Vorwärtsbewegung der Plastifizierschnecke ö die genannte Verkeilung bzw. Verklebung überwunden, und der Einspritzvorgang beginnt ir

einer ersten Druckstufe; sobald die Schaltstange 32 das Schaltelement des Mikroschalters 33 verläßt wird die zweite Druckstufe eingeleitet. Dies geschiehl in der Regel erst dann, wenn die Spritzgießform nahezu oder ganz gefüllt ist. Sofern der fest verspann-

bare Anschlag 19 beim Rückwärtshub der Plastifizierschnecke ö verschoben worden ist, wird er nun mehr beim Vorwärtshub wieder in seine Ausgangsposition (F i g. 1) überführt. Bei Beendigung des Einsprilzvorganges liegt die in den F i g. 1 bis 3 darge

stellte Arbeitsposition vor. d. h.. der Anschlag 25 befindet sich wieder in maximalem Abstand von den Ansatz 21 der Trägerbrücke 5. Tn dieser Arbeitsposi tion befindet sich noch eine kleine Restmeng« (Kunststoffpolstcr) an vorplastifiziertem Material irr Plastifizierzylinder 3. um sicherzustellen, daß die Pia stifizicrschneckeö auf das in der Spritzgießform be findlichc Kiinststoffmnieriol über das Kunststoff polster einen Druck ausüben kann. Entsprechend de

Größe des Kunststoffpolsters befindet sich der fest verspannbare Anschlag 19 in geringfügigem Abstand von der Trägerbriicke 5.

Mit der beschriebenen Einspritzeinheit lassen sich sämtliche Thermoplaste und Duroplaste mit beliebigen, z. B. auch strukturierten Zusätzen einwandfrei bei verschlußfreier Düse verarbeiten, ohne daß der Einspriz- und Plastifizierzylinder ständig an der Spritzgießform anliegt. Eine solche ständige Anlage ist unerwünscht, weil durch den thermischen Kontakt ein Wärmeausgleich zwischen Einspritz·- und Plastifi-

zierzylinder und Spritzgießform stattfindet, so daß die Abkühlungszeit der Spritzgießform verlängert wird und andererseits eine unerwünschte Abkühlung der Düse bzw. des Plastifizierzylinders eintritt.
Die Einspritzeinheit zeichnet sich auch durch extreme Einfachheit insofern aus, als sämtliche Verschiebearbeiten, also das Abheben und Aufsetzen des Plastifizierzylinders von der bzw. auf die Spritzgießform, der Einspritzvorgang sowie die staudruckgesteuerte Vorplastifizierung von ein und demselben Hydraulikzylinder ausgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

'- I 2 form absetzbar ist, mit einer auf den Triigerholrnen verschiebbaren Trügerbrücke für eine Plastifizier- ratentansprucne: schnecke, die drehbar und durch eine in beiden Richtungen beaufschlagbare hydraulische Antriebs-

1. Einspritzeinheit für eine Kunststoff-Spritz- 5 einheit im Plastifizierzylinder verschiebbar ist, und gießmaschine mit einer auf Trägerholmen ver- mit einer hinsichtlich ihrer Bremswirkung einstellbaschiebbaren Trägerbrücke für einen Plastifizier- ren mechanischen Kupplungseinrichtung.

zylinder, der von einer Spritzgießform absetzbar Bei einer an sich bekannten Einsprilzeinheit dieser ist, mit einer auf den Trägerholmen verschiebbaren Art (deutsche Auslegeschrift 1172 420) ist eine Trägerbrücke für eine Plastifizierschnecke, die io widerstandsfreie Relativbewegung /wischen der drehbar und durch eine in beiden Richtungen be- Trägerbrücke der Plastifizierschnecke und der aufschlagbare hydraulische Antriebseinheit im Trägerbrücke des Plastifizierzylinders im Sinne einer Plastifizierzylinder verschiebbar ist, und mit einer gegenseitigen Annäherung möglich. Eine Rclalivbehinsichtiich ihrer Bremswirkung einstellbaren wegung zwischen den genannten Brücken im Sinne mechanischen Kupplungseinrichtung,, da- 15 einer Vergrößerung des Abstandes ist jedoch an die durch gekennzeichnet, daß zur Durch- Überwindung eines erheblichen Widerstandes gebunführung eines Entspannungshubes die Kupp- den Insoweit dient die mechanische Kupplungsein- !ungseinrichtung einen auf einem Trägerholm (1) richtung dieser Einspritzeinheit der Einstellung des festspannbarcn Anschlag (19) und einen einen Staudruckes im vorplastifizierten Material, das sich Ansatz (21) der Trägerbrücke (5) für den Plastifi- ao vor der Plastifizierschnecke anreichert. Die Einstelzierzylinder (3) hintergreifenden Anschlag (25) lung des Staudruckes wird dadurch bu\\...k*;elligi, aufweist, der übe. ein Verbindungsglied mit der daß der Verdrängungswidersland des Öls aus einem Trägerbrücke (7) für die Plastifizierschnecke (6) Ölraum mit Hilfe eines Drosselventils vergrößert verbunden ist. oder verkleinert wird. Die Einsprit/.einheit arbeitet

2. Einspritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch 25 mit einer verschließbaren und mindestens zeitweise gekennzeichnet, daß der Ansatz (21) als Öse aus- verschlossenen Düse.

gebildet und von dem als Mimahmestange (23) Es hat sich gezeigt, daß es in manchen Fällen

ausgebildeten Verbindungsglied durchgriffen ist. zweckmäßig ist, mit einer während des ganzen Sprit/-

3. Einspritz.einheit nach Anspruch 1 oder 2, da- zyklus offenen bzw. rnil einer verschlußfreien Düse durch gekennzeichnet, daß der schellenartig aus- 30 zu arbeiten; denn unter dieser Bedingung können gebildete, festverspannbarc Anschlag (19) eine Kunststoffe mit extrem unterschiedlichen Eigenschafinncrc Spannhül·-·■ (20) aus Kunststoff aufweist len auch dann ohne Schwierigkeiten verarbeitet wer- und unter vorbestimmbarer Friktion auf seinem den, wenn ihnen Zusätze, uie Asbest, Textilfaser!!. Trägerholm (1) verschiebbar ist. Glasfasern, Keramik. Metallpulver 11. dg!., einverleibt

4. Einspritzeinheit nach vinem der vorherge- 35 sind. Dies gilt auch für Zusätze, welche die Fließfähenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine higkeit des zu verarbeitenden Kunststoffes stark 1^rvcrschlußfreie Düse (11). absetzen. Bei einem solchen Arbeiten mit einer stiin-

5. Einspritzeinheit nach einem der An- dig offenen Düse bzw. mit einer verschlußfreien Sprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Düse ist es zweckmäßig, den Einspritzzylinder \on auf der Spritzgießform aufgesetztem Plastifizier- 40 der Gießform abzusetzen, um den thermischen Konzylinder (3) die Vorderkante des festverspannba- takt zur Gießform zu unterbrechen. Um in diesem rcn Anschlages (19) sich in einem Abstand von Falle, nämlich beim Absetzen, ein unerwünschtes der Rückseite der Trägerbrücke (5) für den Pia- Austreten des noch plastischen Kunststoffes aus der stifizierzylinder (3) befindet, der einem der im offenen Düse zu verhindern, sind bestimmte Vorkeh-Plastifizierzylinder (3) nach der Einspritzung ver- 45 rungen im Sinne einer Entspannung des noch im bleibenden Restmenge Kunststoff (Druckpolster) Spritzzylinder befindlichen plastischen Materials entsprechenden Resthub entspricht. bzw. im Sinne einer Beseitigung des dort noch hcrr-

6. Einspritzeinheit nach einem der An- sehenden Staudruckes zu treffen (deutsche Auslege sprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine axiale schrift 1 !67 008). Diese Maßnahme ist im folgenden Einstellung der Mitnahmestange (23), bei der der 50 als Entspannungshub bezeichnet.

Anschlag (25) nach Beendigung der Vorplastifi- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

zierungsphase noch einen geringfügigen Abstand einer Einspritzeinheit der eingangs genannten Gat-

von dem Ansatz (21) aufweist. tung zur Durchführung eines an sich bekannten Ent-

7. Einspritzeinheit nach einem der An- Spannungshubes infolge einer Relativbewegung zwisprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 55 sehen Plastifizierzylinder und Plastifizierschnecke Düse (11) des Plastifizierzylinders (3) beim Vor- eine einfache mechanische, steuerbare Vorrichtung plastifizieren auf der Spritzgießform aufliegt. zu schaffen, die sich insbesondere auch für kleine

Maschinen eignet, und die eine gute Anpassung sowohl an dünnflüssige wie an hochviscose Thermopla-60 ste, denen z. B. Füllstoffe zugesetzt sind, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Durchführung eines Entspannungshubes ' die Kupplungseinrichtung einen auf einem Trägerholm fcstspannbaren Anschlag und einen einen An-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzein- 65 satz der Trägerbrücke für den Plastifizierzylinder hcit für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einer hintergreifenden Anschlag aufweist, der über ein auf Trägerholmen verschiebbaren Trägerbrücke für Verbindungsglied mit der Trägerbrücke für die Piaeinen Plastifizierzylinder, der von einer Spritzgieß- stifizierschnecke verbunden ist.