[go: up one dir, main page]

DE102006026819A1 - Plasticizing and injection device for micro injection molding - Google Patents

Plasticizing and injection device for micro injection molding Download PDF

Info

Publication number
DE102006026819A1
DE102006026819A1 DE200610026819 DE102006026819A DE102006026819A1 DE 102006026819 A1 DE102006026819 A1 DE 102006026819A1 DE 200610026819 DE200610026819 DE 200610026819 DE 102006026819 A DE102006026819 A DE 102006026819A DE 102006026819 A1 DE102006026819 A1 DE 102006026819A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasticizing
cylinder
screw
injection
storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610026819
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Würtele
Erwin Dr. Bürkle
Jiqing Liu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Technologies GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei Austria GmbH
Krauss Maffei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei Austria GmbH, Krauss Maffei GmbH filed Critical Krauss Maffei Austria GmbH
Priority to DE200610026819 priority Critical patent/DE102006026819A1/en
Publication of DE102006026819A1 publication Critical patent/DE102006026819A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C45/532Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston using a hollow injection ram co-operating with a coaxial screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C2045/0094Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor injection moulding of small-sized articles, e.g. microarticles, ultra thin articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C2045/1784Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29C2045/1792Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
    • B29C2045/1794Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor by a rotor or directly coupled electric motor, e.g. using a tubular shaft motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5028Drive means therefor screws axially driven by the coaxial rotor of an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/504Drive means therefor electric motors for rotary and axial movement of the screw being coaxial with the screw

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The plasticizing and injecting device for the production of micromechanical component or small medical parts by micro injection molding, comprises rotationally driven plasticizing screw revolvably arranged in a storage (8) with which the plasticizing cylinder is connected in torque-proof manner. The plasticizing cylinder has an extension piece formed as injecting piston at its front end. A linear and rotating drive (1) is arranged for the plasticizing screw. The rear end of the screw and shaft drive of the drives are connected with one another over a coupling. The plasticizing and injecting device for the production of micromechanical component or small medical parts by micro injection molding, comprises rotationally driven plasticizing screw revolvably arranged in a storage (8) with which the plasticizing cylinder is connected in torque-proof manner. The plasticizing cylinder has an extension piece formed as injecting piston at its front end. A linear and rotating drive (1) is arranged for the plasticizing screw. The rear end of the screw and shaft drive of the drives are connected with one another over a coupling. Axial and radial bearings are arranged in the area of the coupling. The storage has a housing (3) in which the axial and radial bearings are arranged. The plasticizing screw is nonrelocatably arranged in the storage. The plasticizing cylinder is firmly connected with the housing. A backflow stop is arranged downstream of the screw. The front end of the plasticizing screw is formed as a valve body that is sealed with the interior wall of the cylinder. Mechanical, hydraulic and/or pneumatic prestressing means are arranged between the cylinder and the housing. The cylinder is prestressed from the storage deflection, so that the valve body of the screw forms a durable column with the interior wall of the cylinder during the dosing process and is pressed with its front end against the cylinder during the injecting process. The plasticizing cylinder is arranged to the storage, so that the cylinder is separated from the valve body during the dosing process through pump pressure by which the molten mass is conveyed into the cylinder. After termination of the dosing process, the plasticizing cylinder adjoins with its valve body at the interior wall of the cylinder and proceeds forward by the linear drive of the screw. The screw and the interior of the cylinder are conically formed. Adjusting screws are intended for adjusting the die gap between the screw and the interior wall of the cylinder. The outside diameter of the screw pitch continuously decreases and the diameter of the screw core remains constant over a section of the plasticizing screw in conveying direction. Two subsequently turned hollow shaft motors (4, 5) are intended as linear and rotatable drives. The injecting device is arranged on a stand by the linear drive at a nozzle disk or a form tool of molding machine. The cylinder and the housing are firmly connected with the stand. An independent claim is included for an injection molding machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a plasticizing and injecting device for micro injection molding according to the preamble of claim 1.

Es besteht zunehmend Bedarf an Formteilen mit sehr geringen Abmessungen, beispielsweise mikromechanische Bauteile oder medizinische Kleinteile. Für solche Mikroteile liegt das Schußgewicht häufig bei etwa 1 g und darunter. Typischerweise und im Sinne der vorliegenden Anmeldung soll mit Mikrospritzgießen der Bereich des Spritzgießens verstanden werden, bei dem das Schußgewicht (Summe aus Formteilgewicht und Angußgewicht) weniger als ein Gramm an Kunststoffschmelze beträgt.It there is an increasing demand for molded parts with very small dimensions, For example, micromechanical components or medical small parts. For such Micro parts is the shot weight often at about 1 g and below. Typically and within the meaning of the present Application should be understood by micro injection molding of the field of injection molding in which the shot weight (Sum of molding weight and gate weight) less than one gram at plastic melt amounts.

Zur Herstellung von derartigen Mikroteilen sind Plastifizier- und Einspritzvorrichtungen in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt (Johannaber, „Kunststoffmaschinenführer", 4.A., 2004, Seiten 227 bis 233; DE19714149C2 , DE19724346C2 , DE10243683A1 , EP0999029B1 ). Die bekannten Schnecken weisen einen sehr kleinen Schneckendurchmesser von typischerweise 12 mm bis 18 mm auf. Grundsätzlich sollen Plastifizierschnecken eine Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit, guter messtechnischer Auflösung des Spritzweges und niedrigen Materialverweilzeiten bieten.For the production of such micro-parts plasticizing and injection devices in various configurations are known (Johannaber, "Kunststoffmaschinenführer", 4.A., 2004, pages 227 to 233; DE19714149C2 . DE19724346C2 . DE10243683A1 . EP0999029B1 ). The known screws have a very small screw diameter of typically 12 mm to 18 mm. In principle, plasticizing screws should offer a combination of high mechanical strength, good metrological resolution of the spray path and low material residence times.

Bei verweilzeitkritischen Formmassen wie z.B. bioresorbierbaren Polymeren haben Schnecken mit einem Durchmesser von mehr als 14mm ein zu hohes Schneckenkanalvolumen. Übliche Massnahmen zur Reduzierung des Schneckenkanalvolumens, wie Schneckenstegverbreiterung und Gangsteigungserhöhung, reichen für eine deutliche Reduzierung der Verweilzeit nicht aus. Schnecken mit einem Durchmesser von kleiner als 14mm müssen aus Gründen der Festigkeit (Drehmoment) aus teuren Sonderwerkstoffen hergestellt werden und zeigen bei üblichen Granulaten deutliche Einzugsprobleme, was zu Dosierzeitschwankungen und somit zu Schwankungen in der Verweilzeit und in der Zykluszeit führt. Um diese Probleme zu vermeiden, müssen spezielle und kostspielige Mikrogranulate eingesetzt werden.at residence-time-critical molding compounds, such as e.g. Bioresorbable polymers have screws with a diameter of more than 14mm too high Screw channel volume. usual Measures to reduce the auger channel volume, such as auger widening and pitch increase, rich for a significant reduction in the residence time is not enough. With snails a diameter of less than 14mm must, for reasons of strength (torque) made of expensive special materials and show at usual Granules clearly feed problems, resulting in dosing time fluctuations and thus to fluctuations in the residence time and in the cycle time leads. To avoid these problems must be special and costly Microgranules are used.

Aus dem Bereich der Mikroextrusion ist die Verwendung konischer Schnecken bekannt (Fachtagung „Mikroschlauchextrusion für die Medizintechnik", 10. November 2005, Festung Marienbert, Würzburg, Kapitel A, „Grundlagen der Mikroextrusion" von Dipl.-Ing. Eberhard Grünschloß, Bild 29b). Hierbei wird die konische Schnecke wie bei Einschneckenextrudern üblich in einem Plastifizierzylinder in axialer Richtung ortsfest angeordnet und kontinuierlich betrieben.Out The field of micro-extrusion is the use of conical screws known (Symposium "Micro tube extrusion for the Medical " November 10, 2005, Marienbert Fortress, Würzburg, Chapter A, "Fundamentals the microextrusion "by Dipl.-Ing Eberhard Grünschloß, picture 29b). Here, the conical screw as in single screw extruders usual in a plasticizing cylinder arranged in the axial direction stationary and operated continuously.

Aus der DE 19925578 A1 ist eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen bekannt, bei der eine Plastifizierschnecke in einem Plastifizierzylinder drehangetrieben ist und bei der von dem vorderen Ende des Plastifizierzylinders eine Schmelzeleitung ausgeht und in den Vorraum eines Einspritzzylinders mündet, in dem ein Einspritzkolben axial vor und zurück verfahren werden kann. Die Plastifizierschnecke wird mittels einer Feder in Förderrichtung der Schmelze mit einer Abdichtkraft beaufschlagt, um das als Ventilkörper ausgebildete vordere Ende der Plastifizierschnecke gegen die Innwand des Plastfizierzylinders zu drücken, wenn der Dosiervorgang beendet ist und der Einspritzkolben nach vorne verfahren wird. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass Schmelze aus dem Einspritzzylinder in den Plastifizierzylinder zurückgedrängt wird. Das vordere Ende der Plastifizierschnecke übernimmt in diesem Fall die Funktion einer Rückströmsperre. Eine derartige Rückströmsperre ist auch aus der DE 1917975 A bekannt, wo anstelle von Federn hydraulische Mittel zum Erzeugen der Abdichtkraft vorgesehen sind. Nachteilig bei diesen bekannten Plastifizier- und Einspritzvorrichtungen ist, dass diejenige Schmelze, die zuletzt in den Einspritzzylinder gelangt, als erstes aus diesem ausgetrieben und in das Formwerkzeug gelangt; es erfolgt also kein sogenanntes „First In – First Out".From the DE 19925578 A1 For example, a plasticizing and injecting apparatus for micro injection molding is known, in which a plasticizing screw is rotationally driven in a plasticizing cylinder and where a melted line emanates from the front end of the plasticizing cylinder and opens into the antechamber of an injection cylinder in which an injection piston is moved axially back and forth can. The plasticizing screw is acted upon by a spring in the conveying direction of the melt with a sealing force to press the valve body designed as the front end of the plasticizing against the inner wall of the plasticizing when the dosing is completed and the injection piston is moved forward. In this way it should be prevented that melt is forced back out of the injection cylinder into the plasticizing cylinder. The front end of the plasticizing screw takes over the function of a backflow in this case. Such Rückströmsperre is also from the DE 1917975 A known where instead of springs hydraulic means are provided for generating the sealing force. A disadvantage of these known plasticizing and injection devices is that the melt which finally reaches the injection cylinder is first driven out of the latter and enters the mold; So there is no so-called "first in - first out".

Als nächstkommender Stand der Technik wird eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung gemäß Bild 159 auf Seite 232 in Johannaber, „Kunststoffmaschinenführer", 4.A., 2004, Seiten 227 bis 233, angesehen. Hieraus ist eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen bekannt, bei der in einem Plastifizierzylinder eine drehantreibbare Plastifizierschnecke vorgesehen ist, wobei der Plastifizierzylinder an seinem vorderen Ende ein als Einspritzkolben ausgebildetes Verlängerungsstück aufweist, das in einem als Einspritzzylinder ausgebildeten Düsenkörper axial vor- und zurück verfahrbar ist. In der Schmelzeleitung von dem Schneckenvorraum in den Einspritzzylinder ist ein Kugelrückschlagventil als Rückströmsperre angeordnet.When the closest The prior art is a plasticizing and injection device according to Fig. 159 on page 232 in Johannaber, "Kunststoffmaschinenführer", 4.A., 2004, pages 227 to 233, viewed. This is a plasticizing and injection device for the micro Injection molding known in which in a plasticizing a rotatably driven Plasticizing screw is provided, wherein the plasticizing cylinder has an extension piece formed as an injection piston at its front end, in a trained as injection cylinder nozzle body axially back and forth is movable. In the melt line from the worm entrance into the injection cylinder is a ball check valve as Rückströmsperre arranged.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen anzugeben, die mit nur einem Antrieb auskommt und gleichwohl das „First In – First Out"-Prinzip gewährleistet.outgoing It is the object of the invention to provide a plastifying and injection device for the micro injection molding to specify that works with only one drive and nevertheless the "First In - First Out "principle guaranteed.

Die Lösung erfolgt durch eine Plastifizier- und Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.The solution effected by a plasticizing and injection device according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments can be found in the subclaims.

Dadurch, dass nur die Schnecke bewegt wird, und die Linearbewegung der Plastifizierschnecke über die Lagerung auf den drehfest mit dieser Lagerung verbundenen Plastifizierzylinder übertragen wird, können mit einem Antrieb sowohl das Plastifizieren (Dosieren) als auch das Einspritzen erfolgen, wobei sehr präzise Bewegungen ausgeführt werden können. Außerdem wird das „First In – First Out"-Prinzip eingehalten.The fact that only the worm is moved, and the linear movement of the plasticizing screw is transmitted via the storage on the non-rotatably connected to this storage plasticizing, with a drive both the Plastifi zieren (metering) and the injection done, with very precise movements can be performed. In addition, the "first in - first out" principle is adhered to.

Wenn man eine geringe Axialbewegung zwischen Zylinder und Schnecke zuläßt, kann das vordere Ende der Schnecke als Rückströmsperre dienen, wobei das vordere Ende als Ventilkörper ausgebildet ist, der mit der Innenwand des Zylinders abdichten kann. Der Zylinder kann dabei von der Lagerung weg vorgespannt sein oder zu der Lagerung hin.If one allows a slight axial movement between the cylinder and screw can the front end of the screw serve as a backflow preventer, with the front End as a valve body is formed, which can seal with the inner wall of the cylinder. The cylinder can be biased away from the storage or towards storage.

Die Schnecke kann auch konisch ausgebildet sein. Damit kann die Gangtiefe im Einzugsbereich der Schnecke so tief gewählt werden, dass Standardgranulate problemlos nachrieseln und in die Schneckengänge eingezogen werden können. Darüberhinaus kann über den konischen Verlauf des Stegaussendurchmessers der Kerndurchmesser im Einzugsbereich so groß gewählt werden, dass auch mit Standardwerkstoffen für die Schnecke keine Probleme mit der mechanischen Festigkeit der Schnecke auftreten, wenn diese sehr klein wird. Über den Konus des Schneckenaussendurchmessers und über den Gangtiefenverlauf der Schnecke kann dann das Schneckenkanalvolumen so stark reduziert werden, dass auch verweilzeitkritische Kunststoffe problemlos verarbeitet werden können. Die Verweilzeit kann auch dadurch gegebenenfalls weiter reduziert werden, dass die Schnecke unterfüttert betrieben wird, beispielsweise unter Einsatz einer gravimetrischen Dosiereinheit für die Zufuhr des Kunststoffgranulats.The The worm can also be conical. This allows the passage depth in the catchment area of the screw are chosen so low that standard granules can trickle easily and be fed into the screw threads. Furthermore can over the conical shape of the ridge outside diameter of the core diameter so large in the catchment area, that even with standard materials for the screw no problems with the mechanical strength of the screw occur when this gets very small. about the cone of the Schneckenaussendurchmessers and the course depth course of the The auger can then reduce the auger channel volume so much be processed so that also zeitzeitzeitkritische plastics easily can be. The residence time can also optionally further reduced thereby be that the snail feeds is operated, for example using a gravimetric dosing for the Supply of plastic granules.

Durch die axiale Verschiebbarkeit der Schnecke gegenüber dem Plastifizierzylinder kann das Spiel zwischen dem Schneckenaussen- und dem Zylinderinnendurchmesser in geeigneter Weise eingestellt werden, um scherempfindliche Materialien mit dem „richtigen" Spalt verarbeiten zu können, denn diese Materialien benötigen erfahrungsgemäß ein größeres Spiel, um die Scherung über dem Schneckensteg zu reduzieren. Mit der gleichen Schnecke können also scherunempfindliche Materialien ebenso wie scherempfindliche Materialien verarbeitet werden. Ein Schneckenwechsel ist nicht erforderlich. Außerdem kann über den variabel einstellbaren Spalt die Homogenität der Schmelze eingestellt werden (über die Scherrate).By the axial displaceability of the screw relative to the plasticizing cylinder can the game between the Schneckenaussen- and the cylinder inside diameter be suitably adjusted to shear-sensitive materials with process the "right" gap to be able to, because need these materials experience shows a bigger game, about the shear over to reduce the screw web. So with the same snail can Shear-insensitive materials as well as shear-sensitive materials are processed. A screw change is not required. Furthermore can over the variably adjustable gap the homogeneity of the melt can be adjusted (about the Shear rate).

Durch Verwendung eines elektromechanischen Antriebs, beispielsweise gemäß der DE 4344335 , deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich mit einbezogen wird, können sehr präzise Bewegungen beim Dosieren und Einspritzen ausgeführt werden, was gerade beim Mikrospritzgießen von Vorteil ist.By using an electromechanical drive, for example according to the DE 4344335 , the disclosure of which is hereby expressly incorporated, very precise movements during dosing and injection can be performed, which is especially in micro-injection molding advantage.

Das Gehäuse des Antriebs sowie der Einspritzzylinder können auf einem gemeinsamen Gestell montiert sein, so dass eine starre Verbindung zwischen diesen Bauteilen vorliegt und nur die Schnecke und der Zylinder beim Dosieren und Einspritzen zwischen diesen Bauteilen hin- und herbewegt werden. Einspritzzylinder, Plastifzierzylinder mit Schnecke, und Antrieb liegen koaxial auf einer gemeinsamen Achse hintereinandergeschaltet, der Spritzachse. Falls ein elektromechanischer Antrieb gemäß der DE 4344335 vorgesehen wird, liegen die Achsen der Hohlwellenmotoren ebenfalls auf der Spritzachse. Die gesamte Plastifizier- und Einspritzvorrichtung kann problemlos als bauliche Einheit von der Spritzgießmaschine entfernt werden, beispielsweise zu Wartungszwecken.The housing of the drive and the injection cylinder can be mounted on a common frame, so that there is a rigid connection between these components and only the screw and the cylinder during dosing and injection between these components are reciprocated. Injection cylinder, plasticizing cylinder with screw, and drive are coaxial cascaded on a common axis, the injection axis. If an electromechanical drive according to DE 4344335 is provided, the axes of the hollow shaft motors are also on the spray axis. The entire plasticizing and injection device can be easily removed as a structural unit of the injection molding machine, for example for maintenance purposes.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden.following the invention based on embodiments and below Reference to the figures closer explained become.

Es zeigen in stark schematischer Darstellung:It show in a very schematic representation:

1 erste Ausführungsform mit Federvorspannung des Zylinders von der Schnecke weg während der Dosierphase; 1 first embodiment with spring bias of the cylinder away from the screw during the metering phase;

2 erste Ausführungsform mit Federvorspannung des Zylinders von der Schnecke weg während der Einspritzphase; 2 first embodiment with spring bias of the cylinder away from the screw during the injection phase;

3 zweite Ausführungsform mit Ferdervorspannung des Zylinders auf die Schnecke hin während der Dosierphase; 3 second embodiment with Ferdervorspannung of the cylinder on the screw during the dosing phase;

4 zweite Ausführungsform mit Ferdervorspannung des Zylinders auf die Schnecke hin während der Einspritzphase; 4 second embodiment with Ferdervorspannung of the cylinder on the screw back during the injection phase;

5 drittes Ausführungsbeispiel mit hydraulischer Einstellung der Spaltweite an der Schneckenspitze (in geöffneter Stellung während der Dosierphase); 5 third embodiment with hydraulic adjustment of the gap width at the screw tip (in the open position during the metering phase);

6 drittes Ausführungsbeispiel mit hydraulischer Einstellung der Spaltweite an der Schneckenspitze (in geschlossener Stellung während der Einspritzphase); 6 third embodiment with hydraulic adjustment of the gap width at the screw tip (in the closed position during the injection phase);

7 konische Schnecke (Dosierphase); 7 conical screw (dosing phase);

8 konische Schnecke (Einspritzphase); 8th conical screw (injection phase);

8a Detail aus der 8; 8a Detail from the 8th ;

9 vierte Ausführungsform mit Rückströmsperre; 9 fourth embodiment with Rückströmsperre;

10 Verwendung als Einspritzmodul; 10 Use as injection module;

11 Einzelheiten der Lagerung der Plastifizierschnecke. 11 Details of the storage of Plasti fizierschnecke.

Gemäß 1 ist bei einem Dreh- und Linearantrieb 1 in einem Gehäuse 3 eine Antriebswelle 2 angeordnet. Desweiteren sind ein erster 4 und ein zweiter Hohlwellenmotor 5 in dem Gehäuse 3 befestigt. Die Antriebswelle 2 ist mit einer Bewegungsspindel 6 fest verbunden, die in einer Spindelmutter 7 geführt ist. Es handelt sich um einen Kugelspindeltrieb. Die Spindelmutter 7 bildet die Hohlwelle des ersten Hohlwellenmotors 4 und ist mittels einer Lagerung 8 direkt im Motorgehäuse abgestützt. In eine mit Axialnuten 9 versehenen Ausnehmung 10 der Bewegungsspindel 6 ragt ein Antriebszapfen 11, der ebenfalls mit Axialnuten 12 versehen ist und somit mit der Bewegungsspindel 6 drehfest aber axial verschieblich gekoppelt ist. Der Antriebszapfen 11 ist mit der Hohlwelle 13 des zweiten Hohlwellenmotors 5 fest verbunden, die den Antriebszapfen 11 unter Freilassung eines Ringraumes 14 umgibt. Die Hohlwelle 13 ist mittels einer Lagerung 15 direkt im Motorgehäuse abgestützt. Die Hohlwellenmotoren 4 und 5 sind Transversalflußmotoren mit zylindrischen Magneten 16 und 17, die jeweils beidseitig von Wicklungen 18 und 19 umgeben sind. Alternativ können auch andere Ausführungsformen von Hohlwellenmotoren vorgesehen werden.According to 1 is in a rotary and linear drive 1 in a housing 3 a drive shaft 2 arranged. Furthermore, a first 4 and a second hollow shaft motor 5 in the case 3 attached. The drive shaft 2 is with a motion spindle 6 firmly connected, in a spindle nut 7 is guided. It is a ball screw drive. The spindle nut 7 forms the hollow shaft of the first hollow shaft motor 4 and is by means of a storage 8th supported directly in the motor housing. In one with axial grooves 9 provided recess 10 the movement spindle 6 protrudes a drive pin 11 also with axial grooves 12 is provided and thus with the movement spindle 6 rotatably but axially displaceable coupled. The drive pin 11 is with the hollow shaft 13 of the second hollow shaft motor 5 firmly connected to the drive pin 11 with the release of an annulus 14 surrounds. The hollow shaft 13 is by means of a storage 15 supported directly in the motor housing. The hollow shaft motors 4 and 5 are transverse flux motors with cylindrical magnets 16 and 17 , each on both sides of windings 18 and 19 are surrounded. Alternatively, other embodiments of hollow shaft motors can be provided.

Die Antriebswelle 2 ist über eine Kupplung 20 mit der Plastifizierschnecke 21 verbunden. Die Kupplungsscheibe 21 ist in einer in einem Gehäuse 26 befestigten Lagerung 22 zu beiden Seiten mittels Axiallagern 23 und 24 drehbar, aber axial fest gegenüber der Lagerung, abgestützt. Desweiteren ist ein Radiallager 25 am Rand der Kupplungsscheibe 21 vorgesehen. Der Plastifizierzylinder 27 ist drehfest mit dem Gehäuse 26 verbunden, aber axial um einen geringen Hub gegenüber dem Gehäuse 26 verschieblich. Mittels Federelementen 28, beispielsweise Tellefederpaketen, wird der Plastifizierzylinder 27 von dem Gehäuse 26 weg vorgespannt gehalten, so dass sich zwischen dem als Ventilkörper 29 ausgebildeten vorderen Ende der Plastifizierschnecke 21 und der Innenwand des Plastifizierzylinders in diesem Bereich ein Spalt 33 gebildet wird. Das vordere Ende des Plastifizierzylinders 27 geht in ein Verlängerungsstück über, das als Einspritzkolben 30 in einem Einspritzzylinder 31 mittels des Antriebs 1 vor- und zurückgefahren werden kann. Der Einspritzkolben 30 verfügt über einen mit dem Schneckenvorraum in Verbindung stehenden Schmelzekanal 32.The drive shaft 2 is about a clutch 20 with the plasticizing screw 21 connected. The clutch disc 21 is in one in a housing 26 secured storage 22 on both sides by means of thrust bearings 23 and 24 rotatable but axially fixed relative to the bearing, supported. Furthermore, it is a radial bearing 25 at the edge of the clutch disc 21 intended. The plasticizing cylinder 27 is rotatable with the housing 26 connected, but axially by a small stroke relative to the housing 26 displaced. By means of spring elements 28 , For example Tellefederpaketen, is the plasticizing 27 from the case 26 kept biased away, so that between the as a valve body 29 trained front end of the plasticizing screw 21 and the inner wall of the plasticizing cylinder in this area a gap 33 is formed. The front end of the plasticizing cylinder 27 goes into an extension piece, as an injection piston 30 in an injection cylinder 31 by means of the drive 1 can be moved back and forth. The injection piston 30 has a melt channel communicating with the screw antechamber 32 ,

Während des Dosiervorgangs dreht der zweite Hohlwellenmotor 5 die Antriebswelle 2 über den Antriebszapfen 11 mit der erforderlichen Plastifizierdrehzahl. Der erste Hohlwellenmotor 4 dreht mit annähernd gleicher Drehzahl wie der zweite Hohlwellenmotor 5. Aus der Drehzahldifferenz ergibt sich die Rücklaufgeschwindigkeit der Antriebswelle 2 und damit der Einheit aus Plastifizierschnecke 21, Lagerung 22, Gehäuse 26 und Plastifizierzylinder 27. Die während des Dosierens erzeugte Schmelze kann durch den Spalt 33 und den Schmelzekanal 32 in die Einspritzkammer 34 des Einspritzzylinders 31 strömen. Während des Dosierens und damit des Auffüllens der Einspritzkammer mit dem erforderlichen Schußvolumen bzw. Schußgewicht wird die Einheit aus Antriebswelle 2, Plastifzierschnecke 21, Lagerung 22, Gehäuse 26 und Plastifizierzylinder 27 nach hinten verfahren (in der Figur nach rechts). Die Tellerferderpakete 28 halten dabei den Plastifizierzylinder 27 auf Abstand zu der Plastifizierschnecke 21.During the dosing process, the second hollow shaft motor rotates 5 the drive shaft 2 over the drive pin 11 with the required plasticizing speed. The first hollow shaft motor 4 rotates at approximately the same speed as the second hollow shaft motor 5 , The speed difference results in the return speed of the drive shaft 2 and thus the unit of plasticizing screw 21 , Storage 22 , Casing 26 and plasticizing cylinder 27 , The melt generated during dosing can through the gap 33 and the melt channel 32 into the injection chamber 34 of the injection cylinder 31 stream. During the dosing and thus the filling of the injection chamber with the required shot volume or shot weight, the unit of drive shaft 2 , Plasticizing screw 21 , Storage 22 , Casing 26 and plasticizing cylinder 27 move backwards (in the figure to the right). The plate horse packages 28 hold the plasticizing cylinder 27 at a distance to the plasticizing screw 21 ,

Die 2 zeigt die Situation beim Einspritzen. Der erste Hohlwellenmotor 4 dreht die Spindelmutter 7 und die Antriebswelle 2 wird axial (in der Figur nach links) verschoben. Der zweite Hohlwellenmotor 5 bleibt drehfest stehen. Bei dieser Bewegung wird die gesamte Einheit aus Plastifzierschnecke 21, Lagerung 22, Gehäuse 26 und Plastifizierzylinder 27 nach links verfahren, wobei in der Einspritzkammer 34 ein Druck aufgebaut wird. Nach kurzer Zeit wird vor dem Einspritzkolben ein Druck aufgebaut, der dazu führt, dass die Tellerfedern 28 zusammengedrückt werden und infolgedessen die Plastifizierschnecke 21 relativ zum Plastifizierzylinder 27 nach vorne verschoben wird. In der Folge kommt dann der Ventilkörper 29 auf Anschlag mit der Innenwand des Plastifizierzylinders und der Spalt 33 wird abgedichtet. Bei dem weiteren Verfahren der Antriebswelle 2 nach vorne (in der Figur nach links) wird die Schmelze aus dem Einspritzzylinder 31 in ein hier nicht dargestelltes Formwerkzeug verdrängt, wobei durch den dichten Sitz zwischen Schnecke und Zylinder ein Rückströmen von Schmelze in die Schneckengänge verhindert wird.The 2 shows the situation during injection. The first hollow shaft motor 4 turns the spindle nut 7 and the drive shaft 2 is moved axially (in the figure to the left). The second hollow shaft motor 5 remains stationary. During this movement, the entire unit is made of plasticizing screw 21 , Storage 22 , Casing 26 and plasticizing cylinder 27 proceeding to the left, being in the injection chamber 34 a pressure is built up. After a short time, a pressure is built up in front of the injection piston, which leads to the disc springs 28 be compressed and as a result the plasticizing screw 21 relative to the plasticizing cylinder 27 is moved forward. As a result, then comes the valve body 29 to stop with the inner wall of the plasticizing cylinder and the gap 33 is sealed. In the further method of the drive shaft 2 forward (in the figure to the left) is the melt from the injection cylinder 31 displaced in a mold, not shown here, wherein the dense seat between the screw and cylinder backflow of melt is prevented in the screw flights.

Anstelle der hier beschriebenen Vorspannung kann der Plastifizierzylinder 27 auch auf das Gehäuse 26 hin vorgespannt werden (3 und 4), d.h. der Plastifizierzylinder wird zu dem Gehäuse hingezogen gehalten. In diesem Fall ist zu Beginn des Dosiervorgangs der Ventilkörper 29 auf Anschlag mit der Innewand des Plastifizierzylinders. Erst durch die nach vorne geförderte Schmelze wird ein Druck zwischen Plastifizierschnecke 21 und Plastifizierzylinder 27 aufgebaut, der dazu führt, dass die Plastifizierschnecke 21 von der Innenwand des Plastifizierzylinders 27 abgehoben wird und sich ein kleiner Spalt 33 einstellt, duch den Schmelze in den Schmelzekanal 32 und von dort in die Einspritzkammer 34 strömen kann. Dies ist in der 3 durch die dort eingezeichneten Pfeile veranschaulicht und zwar für den Schmelzefluß durch die nach links weisenden Pfeile und für das Verschieben der Schnecke durch die nach rechts weisenden Pfeile. Sobald der Förderdruck nachläßt und einen unteren Schwellwert unterschreitet, wird der Plastifzierzylinder 27 von den Federn 28 auf das Gehäuse 26 und damit relativ zur Plastifizierschnecke hin gezogen, worauf der Spalt 33 wieder verschwindet und der Ventilkörper 29 für eine Abdichtung sorgt, wie dies mit den nach rechts weisenden Pfeilen in der Figur angedeutet ist. Dies ist beispielsweise am Ende des Dosiervorgangs der Fall. Der Betrieb der beiden Hohlwellenmotoren 4 und 5 erfolgt wie in dem Beispiel zuvor. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform liegt die Plastifizierschnecke 21 mit ihrem Ventilkörper 29 zu Beginn des Einspritzvorgangs dicht an der Innenwand des Plastifizierzylinders 27 an. Mit Beginn des Einspritzvorgangs wird also sofort die gesamte Einheit aus Plastifzierschnecke 21, Lagerung 22, Gehäuse 26 und Plastifizierzylinder 27 nach links verfahren und die Schmelze aus dem Einspritzzylinder 31 in das hier nicht dargestellte Formwerkzeug verdrängt. Ein Rückströmen von Schmelze in die Schneckengänge kann nicht erfolgen.Instead of the bias described here, the plasticizing cylinder 27 also on the case 26 to be biased towards 3 and 4 ), ie the plasticizing cylinder is held attracted to the housing. In this case, the valve body is at the beginning of the dosing process 29 on stop with the inner wall of the plasticizing cylinder. Only through the forward fed melt is a pressure between plasticizing screw 21 and plasticizing cylinder 27 constructed, which causes the plasticizing screw 21 from the inner wall of the plasticizing cylinder 27 is lifted and a small gap 33 adjusted, by the melt in the melt channel 32 and from there into the injection chamber 34 can flow. This is in the 3 illustrated by the arrows there and for the melt flow through the left-pointing arrows and for moving the screw through the arrows pointing to the right. As soon as the delivery pressure decreases and falls below a lower threshold, the plasticizing cylinder becomes 27 from the springs 28 on the case 26 and thus pulled relative to the plasticizing out, whereupon the gap 33 disappears again and the valve body 29 provides a seal, as indicated by the arrows pointing to the right in the figure. This is the case, for example, at the end of the dosing process. The operation of the two hollow shaft motors 4 and 5 takes place as in the example above. In contrast to the embodiment described above, the plasticizing screw is located 21 with her valve body 29 at the beginning of the injection process, close to the inner wall of the plasticizing cylinder 27 at. With the beginning of the injection process, therefore, the entire unit of plasticizing screw is immediately 21 , Storage 22 , Casing 26 and plasticizing cylinder 27 move to the left and the melt from the injection cylinder 31 displaced in the mold, not shown here. A backflow of melt into the screw flights can not take place.

Anstelle der Federn können auch andere Vorspannmittel vorgesehen werden, beispielsweise Hydraulik- und/oder Pneumatikzylinder 35 (siehe 5 und 6). Diese haben den zusätzlichen Vorteil, dass man aktiv eine bestimmte Breite des Spaltes 33 einstellen kann. Außerdem kann im Fall einer Vorspannung weg von dem Gehäuse, also bei Einstellung eines offenen Spalts 33 während des Dosierens, am Ende des Dosiervorgangs der Spalt 33 mittels der Hyraulik- und/oder Pneumatikzylinder schon geschlossen und abgedichtet werden, bevor mit dem Hohlwellenmotor 4 und der Spindelmutter 7 die Antriebswelle 2 zur Ausführung des Einspritzhubs axial nach vorne verfahren wird.Instead of the springs, other biasing means may be provided, such as hydraulic and / or pneumatic cylinders 35 (please refer 5 and 6 ). These have the added benefit of being active a certain width of the gap 33 can adjust. In addition, in the case of a bias away from the housing, so when setting an open gap 33 during dosing, at the end of dosing the gap 33 already closed and sealed by means of Hyraulik- and / or pneumatic cylinder, before with the hollow shaft motor 4 and the spindle nut 7 the drive shaft 2 is moved axially forward to execute the injection stroke.

Die Schnecke kann auch konisch ausgebildet sein (siehe 7, 8 und 8a). Die konische Schnecke 40 weist einen zylindrischen oder konischen Schneckenkern 41 und einen sich in Förderrichtung konisch verjüngenden schraubenförmigen Steg 42 auf. Über den Konus des Schneckenaussendurchmessers und den Verlauf der Gangtiefe G kann das Volumen des Schneckenkanals 43 von der Einfüllöffnung 44 zur Scneckenspitze in gewünschter Weise reduziert werden. Außerdem kann die Gangtiefe G im Bereich der Einfüllöffnung 44 so groß gewählt werden, dass Standardgranulat problemlos nachrieseln und eingezogen werden kann. Der Plastifizierzylinder 27 besitzt eine sich von der Einfüllöffnung 44 in Förderrichtung konisch sich verjüngende Zylinderwand 45, wobei der Konus der Zylinderinnenwand dem Konus der Schnecke entspricht. Mittels einer durch das Tellefederpaket 28 durchgeführten Stellschraube 46 kann der Scherspalt 47 zwischen dem Schneckenaussen- und dem Zylinderinnendurchmesser, d.h. die Spalteweite DELTA zwischen der Oberseite des Schneckenstegs 42 und der Innenwand 45 des Plastifizierzylinders, eingestellt werden. Wie im Einzelnen der 8a zu entnehmen ist, ist die Stellschraube 46 als ein Gewindebolzen 59 ausgebildet, der durch einen Flansch des Plastifizierzylnders 27 und das Tellerfederpaket 28 hindurchgeführt ist und in eine mit einem Gewinde versehene Sackbohrung 60 in dem Lagergehäuse 26 ein- und ausdrehbar ist. Die gewünschte Position des Gewindebolzens 59 in der Sackbohrung 60 kann mit einer Kontermutter 61 an dem Lagergehäuse 26 fixiert werden. Durch die Kraft der Tellerfederpakete wird der Plastifizierzylinder 27 von dem Lagergehäuse 26 weg auf Anschlag an den Kopf 62 des Gewindebolzens 59 gedrückt und in diese Richtung vorgespannt. Das Tellerfederpaket 28 hält also den Plastifizierzylinder 27 unter Vorspannung auf Abstand von dem Gehäuse 26 und damit von der Schnecke 40, wobei der maximale Abstand durch die Position des Gewindebolzens 59 in der Sackbohrung 60 bestimmt wird. Während des Dosiervorgangs wird somit ein gleichbleibender Scherspalt 47 beibehalten. Das Einspritzen erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, d.h. mittels des Linear- und Drehantriebs 1 wird die Antriebswelle 2 axial (in der Figur nach links) verschoben. Bei dieser Bewegung wird die gesamte Einheit aus konischer Plastifzierschnecke 40, Lagerung 22, Gehäuse 26 und Plastifizierzylinder 27 nach links verfahren, wobei in der Einspritzkammer 34 ein Druck aufgebaut wird. Nach kurzer Zeit wird vor dem Einspritzkolben ein Druck aufgebaut, der dazu führt, dass in der Folge die Tellerfedern 28 zusammengedrückt und die konische Plastifizierschnecke 40 relativ zum Plastifizierzylinder 27 nach vorne verschoben wird. Hierbei wird der Gewindebolzen 59 durch den Flansch des Plastizierzylinders in der 8a nach links verschoben und der Kopf 62 von dem Flansch abgehoben. In der Folge kommt dann der Ventilkörper 29 auf Anschlag mit der Innenwand 45 des Plastifizierzylinders, der Spalt 33 wird abgedichtet und der Scherspalt 47 verschwindet, d.h. er geht gegen Null. Bei dem weiteren Verfahren der Antriebswelle 2 nach vorne (in der Figur nach links) wird die Schmelze aus dem Einspritzraum 34 in ein hier nicht dargestelltes Formwerkzeug verdrängt, wobei durch den dichten Sitz zwischen Schnecke und Zylinder ein Rückströmen von Schmelze in die Schneckengänge verhindert wird.The screw can also be conical (see 7 . 8th and 8a ). The conical snail 40 has a cylindrical or conical screw core 41 and a conical tapered in the conveying direction helical web 42 on. The volume of the screw channel can be determined via the cone of the external diameter of the screw and the course of the channel depth G 43 from the filling opening 44 be reduced to the weft tip in the desired manner. In addition, the flight depth G in the region of the filling opening 44 be chosen so large that standard granules can trickle easily and be retracted. The plasticizing cylinder 27 has a from the filling opening 44 conically tapered cylinder wall in the conveying direction 45 , wherein the cone of the cylinder inner wall corresponds to the cone of the screw. By means of a Tellefederpaket 28 performed adjusting screw 46 can the shear gap 47 between the Schneckenaussen- and the cylinder inner diameter, ie the gap DELTA between the top of the screw flight 42 and the inner wall 45 of the plasticizing cylinder. Like in detail the 8a it can be seen, is the set screw 46 as a threaded bolt 59 formed by a flange of the plasticizing 27 and the plate spring package 28 passed through and into a threaded blind bore 60 in the bearing housing 26 is turned on and off. The desired position of the threaded bolt 59 in the blind hole 60 can with a lock nut 61 on the bearing housing 26 be fixed. Due to the force of the plate spring packages, the plasticizing cylinder 27 from the bearing housing 26 away on strike to the head 62 of the threaded bolt 59 pressed and biased in this direction. The plate spring package 28 So holds the plasticizing cylinder 27 under bias at a distance from the housing 26 and from the snail 40 , where the maximum distance is determined by the position of the threaded bolt 59 in the blind hole 60 is determined. During the dosing process thus a constant shear gap 47 maintained. The injection takes place in the same manner as in the first embodiment, ie by means of the linear and rotary drive 1 becomes the drive shaft 2 axially (in the figure to the left) shifted. During this movement, the entire unit of conical plasticizing screw 40 , Storage 22 , Casing 26 and plasticizing cylinder 27 proceeding to the left, being in the injection chamber 34 a pressure is built up. After a short time, a pressure is built up in front of the injection piston, which leads to the disc springs in the sequence 28 compressed and the conical plasticizing screw 40 relative to the plasticizing cylinder 27 is moved forward. This is the threaded bolt 59 through the flange of the plasticizing cylinder in the 8a moved to the left and the head 62 lifted off the flange. As a result, then comes the valve body 29 on stop with the inner wall 45 of the plasticizing cylinder, the gap 33 is sealed and the shear gap 47 disappears, ie he goes to zero. In the further method of the drive shaft 2 forward (in the figure to the left) is the melt from the injection space 34 displaced in a mold, not shown here, wherein the dense seat between the screw and cylinder backflow of melt is prevented in the screw flights.

Gemäß der 9 kann die Plastifizier- und Einspritzvorrichtung auch mit einer Rückströmsperre, beispielsweise einem Kugelrückschlagventil 36, ausgestattet sein, wobei dann keine Relativbewegung zwischen dem Plastifzierzylinder und der Schnecke erforderlich ist, um beim Einspritzen ein Rückströmen von Schmelze in die Schneckengänge zu verhindern. Der Plastifizierzylinder 27 ist also starr mit dem Gehäuse 26 der Lagerung 22 verbunden. Die Antriebswelle 2 ist wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen mit einem Linear- und Drehantrieb 1 verkoppelt, beispielsweise dem in den 1 und 2 näher beschriebenen Antrieb mit hintereinandergeschalteten Hohlwellenmotoren.According to the 9 The plasticizing and injection device can also be equipped with a non-return valve, for example a ball check valve 36 be equipped, in which case no relative movement between the plasticizing cylinder and the screw is required to prevent during injection of a backflow of melt into the screw threads. The plasticizing cylinder 27 So it is rigid with the case 26 storage 22 connected. The drive shaft 2 is like in the embodiments described above with a linear and rotary drive 1 coupled, for example, in the 1 and 2 closer drive described with series-connected hollow shaft motors.

Die erfindungsgemäße Plastifizier- und Einspritzvorrichtung kann (siehe 10) auf einem Gestell 37 montiert werden, wobei ein vorderes Trag- und Befestigungselement 38 und ein hinteres Trag- und Befestigungselement 39 vorgesehen sind. Der Einspritzzylinder 31 ist an dem vorderen Trag- und Befestigungselement 38 befestigt und der Dreh- und Linearantrieb 1 an dem hinteren Trag- und Befestigungselement 39, d.h. es gibt eine starre Verbindung zwischen dem Einspritzzylinder 31 und dem Antrieb 1. Zwischen diesen beiden befindet sich die Einheit aus Plastifizierzylinder und Schnecke sowie die Lagerung 22. Das Gestell 37 ist verschieblich auf einem Maschinenbett 48 abgestützt, beispielsweise auf Rollen 49, und kann mittels eines Verschiebezylinders 50 an die Düsenplatte 51 einer an sich bekannten Spritzgießmaschine herangefahren und von dieser weg verfahren werden. Mit dieser Ausgestaltung ist gewährleistet, dass die gesamte Plastifizier- und Einspritzvorrichtung problemlos als bauliche Einheit von der Spritzgießmaschine entfernt werden kann, beispielsweise zu Wartungszwecken.The plasticizing and injection device according to the invention can (see 10 ) on a Ge Vice 37 be mounted, with a front support and fastener 38 and a rear support and fastening element 39 are provided. The injection cylinder 31 is on the front support and fastener 38 attached and the rotary and linear drive 1 on the rear support and fastening element 39 ie there is a rigid connection between the injection cylinder 31 and the drive 1 , Between these two is the unit of plasticizing and screw and storage 22 , The frame 37 is slidable on a machine bed 48 supported, for example on wheels 49 , and can by means of a displacement cylinder 50 to the nozzle plate 51 moved to a known injection molding machine and moved away from this. With this configuration it is ensured that the entire plasticizing and injection device can be easily removed as a structural unit of the injection molding machine, for example for maintenance purposes.

Ein Beispiel für eine konkrete Ausführung der Lagerung 22 ist in der 11 dargestellt. In dem Gehäuse 26, bestehend aus den beiden Gehäuseteilen 26a und 26b, sind die Antriebswelle 2 und die Schnecke 21 miteinander verkuppelt, beispielsweise im Bereich der Wellenschulter 52. Ein zweiseitig wirkendes Axial-Rillenkugellager 58 nimmt die axiale Last auf, während ein Zylinderrollenlager 53 die radiale Last aufnimmt. Mehrere Lagerscheiben 54, Passringe 57 sowie eine Sicherungsmutter 55 sorgen für einen sicheren Sitz der gesamten Lagerung. Dichtringe 56 verhindern ein Austreten von Schmieröl. Der Kraftfluß in dem Lager ist als dicke Kurve eingezeichnet. Die Kraft wird über Wellenschulter, Passringe, Axial-Rillenkugellager und Zylinderrollenlager übertragen.An example of a concrete execution of the storage 22 is in the 11 shown. In the case 26 , consisting of the two housing parts 26a and 26b , are the drive shaft 2 and the snail 21 verkuppelt each other, for example in the shaft shoulder 52 , A double-sided axial deep groove ball bearing 58 absorbs the axial load while a cylindrical roller bearing 53 absorbs the radial load. Several bearing washers 54 , Pass rings 57 and a locknut 55 ensure a secure fit of the entire storage. seals 56 prevent leakage of lubricating oil. The power flow in the bearing is shown as a thick curve. The power is transmitted via shaft shoulder, fitting rings, axial deep groove ball bearings and cylindrical roller bearings.

11
Linear- und DrehantriebLinear- and rotary drive
22
Antriebswelledrive shaft
33
Gehäusecasing
44
Erster Hohlwellenmotorfirst Hollow shaft motor
55
Zweiter Hohlwellenmotorsecond Hollow shaft motor
66
Bewegungsspindelmovement spindle
77
Spindelmutterspindle nut
88th
Lagercamp
99
Axialnutenaxial grooves
1010
Ausnehmungrecess
1111
Antriebszapfendrive journal
1212
Axialnutenaxial grooves
1313
Hohlwellehollow shaft
1414
Ringraumannulus
1515
Lagercamp
1616
Magnetmagnet
1717
Magnetmagnet
1818
Wicklungwinding
1919
Wicklungwinding
2020
Kupplungclutch
2121
Kupplungsscheibeclutch disc
2222
Lagerungstorage
2323
Axiallagerthrust
2424
Axiallagerthrust
2525
Radiallagerradial bearings
2626
Gehäusecasing
26a26a
Erstes Gehäuseteilfirst housing part
26b26b
Zweites Gehäuseteilsecond housing part
2727
Plastifizierzylinderplasticizing
2828
TellefederpaketAdjusting springs
2929
Ventilkörpervalve body
3030
EinspritzkolbenInjection piston
3131
EinspritzzylinderInjection cylinder
3232
Schmelzekanalmelt channel
3333
Spaltgap
3434
EinspritzraumInjection room
3535
Hydraulik- oder Pneumatikzylinderhydraulic or pneumatic cylinder
3636
KugelrückschlagventilBall check valve
3737
Gestellframe
3838
Vorderes Trag- und BefestigungselementFront Carrying and fastening element
3939
Hinteres Trag- und Befestigungselementrear Carrying and fastening element
4040
Konische Schneckeconical slug
4141
Schneckenkernscrew core
4242
Schneckenstegflighting
4343
Schneckenkanalscrew channel
4444
Einfüllöffnungfill opening
4545
Konische Zylinderwandconical cylinder wall
4646
Stellschraubescrew
4747
Scherspaltshear gap
4848
Maschinenbettmachine bed
4949
Rollenroll
5050
Verschiebezylinderdisplacement cylinder
5151
Düsenplattenozzle plate
5252
Wellenschultershaft shoulder
5353
ZylinderrollenlagerCylindrical roller bearings
5454
Lagerscheibenbearing washers
5555
Sicherungsmutterlocknut
5656
Dichtringeseals
5757
Passringepass rings
5858
Axial-RillenkugellagerThrust ball bearings
5959
Gewindebolzethreade
6060
Sackbohrungblind hole
6161
Kontermutterlocknut
6262
Kopf des Gewindebolzenshead of the threaded bolt

Claims (17)

Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen, mit einer in einem Plastifizierzylinder drehantreibbaren Plastifizierschnecke, wobei der Plastifizierzylinder an seinem vorderen Ende ein als Einspritzkolben ausgebildetes Verlängerungsstück aufweist, das in einem Einspritzzylinder axial vor und zurück verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerung vorgesehen ist, in der die Plastifizierschnecke drehbar gelagert ist, dass der Plastifizierzylinder drehfest mit der Lagerung verbunden ist, und dass ein Linear- und Drehantrieb für die Plastifizierschnecke vorgesehen ist.Plasticizing and injection device for micro injection molding, comprising a plasticizing screw rotatably drivable in a plasticizing cylinder, wherein the plasticizing cylinder has at its front end an extension designed as an injection piston which is axially movable back and forth in an injection cylinder, characterized in that a storage is provided, in which the plasticizing screw is rotatably mounted, that the plasticizing cylinder is rotatably connected to the storage, and that a linear and rotary drive is provided for the plasticizing screw. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende der Plastifizierschnecke und die Antriebswelle des Linear- und Drehantriebs über eine Kupplung antriebstechnisch miteinander verbunden sind, und dass im Bereich der Kupplung Axiallager und Radiallager vorgesehen sind.Device according to claim 1, characterized in that that the rear end of the plasticizing screw and the drive shaft of the linear and rotary drive over a coupling are drivingly connected to each other, and that axial bearings and radial bearings are provided in the region of the coupling. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsscheibe vorgesehen ist, dass zu beiden Seiten der Kupplungsscheibe Axiallager und im Randbereich der Kupplungscheibe ein Radiallager vorgesehen ist. Device according to claim 2, characterized in that that a clutch disc is provided that on both sides the clutch disc thrust bearing and in the edge region of the clutch disc a Radial bearing is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Lagerung eine Gehäuse aufweist, in dem Axial- und/oder Radiallager angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the storage is a housing has, are arranged in the axial and / or radial bearings. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastifizierschnecke in der Lagerung axial unverschieblich gelagert ist, dass der Plastifizierzylinder fest mit der Lagerung verbunden ist, insbesondere mit dem Gehäuse der Lagerung, und dass stromabwärts der Plastifizierschnecke eine Rückströmsperre vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized that the plasticizing screw in the storage axially immovable is stored, that the plasticizing cylinder firmly connected to the storage is, especially with the housing storage, and that downstream the plasticizing screw a backflow is provided. Vorichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende der Plastifizierschnecke als Ventilkörper ausgebildet ist, der mit der Innenwand des Plastifizierzylinders abdichten kann, und dass zwischen dem Plastifizierzylinder und dem Gehäuse der Lagerung mechanische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Vorspannmittel vorgesehen sind.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized that the front end of the plasticizing screw designed as a valve body is that can seal with the inner wall of the plasticizing, and that between the plasticizing cylinder and the housing of the Storage mechanical and / or hydraulic and / or pneumatic Biasing means are provided. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Plastifizierzylinder von der Lagerung weg vorgespannt ist, so dass der Ventilkörper der Plastifizierschnecke während des Dosiervorgangs einen dauerhaften Spalt mit der Innenwand des Plastifizierzylinders bildet und während des Einspritzvorgangs die Plastifizierschnecke zunächst mit ihrem vorderen Ende gegen den Plastifizierzylinder gedrückt werden kann und nachfolgend beide zusammen mittels des Linearantriebs der Plastifizierschnecke in dem Einspritzylinder nach vorne verfahren werden können.Device according to claim 6, characterized in that that the plasticizing cylinder is biased away from the storage, so that the valve body the plasticizing screw during the metering process a permanent gap with the inner wall of the Plasticizing cylinder forms and during the injection process the plasticizing screw first be pressed with its front end against the plasticizing cylinder can and subsequently both together by means of the linear drive of the Move the plasticizing screw in the injection cylinder to the front can be. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Plastifizierzylinder zu der Lagerung hin vorgespannt ist, so dass der Plastifizierzylinder von dem Ventilkörper der Plastifizierschnecke während des Dosiervorgangs durch den Förderdruck abgehoben werden muss, damit Schmelze in den Einspritzzylinder gefördert werden kann, und nach Beendigung des Dosiervorgangs die Plastifizierschnecke mit ihrem Ventilkörper an der Innenwand des Plastifizierzylinders anliegt und beide zusammen mittels des Linearantriebs der Plastifizierschnecke in dem Einspritzylinder nach vorne verfahren werden können.Device according to claim 6, characterized in that that the plasticizing cylinder is biased toward storage, so that the plasticizing cylinder of the valve body of the plasticizing screw during the Metering process lifted by the delivery pressure so that melt can be fed into the injection cylinder can, and after the dosing process, the plasticizing screw with her valve body abuts against the inner wall of the plasticizing and both together by means the linear drive of the plasticizing screw in the injection cylinder can be moved forward. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastifizierschnecke und das Innere des Plastifizierzylinders konisch ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 8, characterized that the plasticizing screw and the inside of the plasticizing cylinder are conical. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Stellschrauben zum Einstellen der Spaltweite DELTA zwischen der Plastifizierschnecke und der Innenwand des Plastifizierzylinders vorgesehen sind.Device according to claim 9, characterized in that that one or more screws for adjusting the gap width DELTA between the plasticizing screw and the inner wall of the plasticizing cylinder are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass über wenigstens einen Abschnitt der Plastifizierschnecke in Förderrichtung der Aussendurchmesser der Schneckenstege und der Durchmesser des Schneckenkerns kontinuierlich abnehmen.Device according to one of claims 9 or 10, characterized that over at least a portion of the plasticizing screw in the conveying direction the outer diameter of the screw flights and the diameter of the Remove the worm core continuously. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass über wenigstens einen Abschnitt der Plastifizierschnecke in Förderrichtung der Aussendurchmesser der Schneckenstege kontinuierlich abnimmt und der Durchmesser des Schneckenkerns konstant bleibt.Device according to one of claims 9 or 10, characterized that over at least a portion of the plasticizing screw in the conveying direction the outer diameter of the screw flights decreases continuously and the diameter of the screw core remains constant. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Linear- und Drehantrieb zwei hintereinander geschaltete Hohlwellenmotoren vorgesehen sind, wobei der eine Hohlwellenmotor als Linearantrieb und der andere Hohlwellenmotor als Drehantrieb dienen.Device according to one of claims 1 to 12, characterized that as linear and rotary drive two in series Hollow shaft motors are provided, wherein the one hollow shaft motor as a linear drive and the other hollow shaft motor as a rotary drive serve. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastifizier- und Einspritzvorrichtung auf einem Gestell angeordnet ist, das mittels eines Linearantriebs an eine Düsenplatte oder ein Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine herangefahren und von diesem weg verfahren werden kann.Device according to one of claims 1 to 13, characterized that the plasticizing and injection device on a rack is arranged, which by means of a linear drive to a nozzle plate or moved up a mold of an injection molding machine and can be moved away from this. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzzylinder und das Gehäuse des Antriebs der Plastifizierschnecke fest mit dem Gestell verbunden sind.Device according to claim 14, characterized in that that the injection cylinder and the housing of the drive of the plasticizing screw firmly connected to the frame. Spritzgießmaschine mit einer Plastifizier- und Einspritzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Schließeinheit, sowie einem Formwerkzeug, wobei die Plastifizier- und Einspritzvorrichtung verschieblich auf einem Maschinenbett der Spritzgießmaschine abestützt ist und mittels eines Linearantriebs an das Formwerkzeug heran und von diesem weg verfahren werden kann.injection molding machine with a plasticizing and injection device according to one of previous claims, with a closing unit, and a mold, wherein the plasticizing and injection device displaceable on a machine bed of the injection molding machine abestützt is and zoom by means of a linear drive to the mold and from can be moved this way. Spritzgießmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzzylinder der Plastifizier- und Einspritzvorrichtung und das Gehäuse des Antriebs der Plastifizierschnecke fest mit einem Gestell verbunden sind, welches verschieblich auf dem Maschinenbett abgestützt ist und mittels des Linearantriebs verfahren werden kann.Injection molding machine according to claim 16, characterized in that the injection cylinder of the plasticizing and injection device and the hous se of the drive of the plasticizing screw are firmly connected to a frame which is slidably supported on the machine bed and can be moved by means of the linear drive.
DE200610026819 2006-06-09 2006-06-09 Plasticizing and injection device for micro injection molding Withdrawn DE102006026819A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610026819 DE102006026819A1 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Plasticizing and injection device for micro injection molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610026819 DE102006026819A1 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Plasticizing and injection device for micro injection molding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006026819A1 true DE102006026819A1 (en) 2007-12-13

Family

ID=38663753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610026819 Withdrawn DE102006026819A1 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Plasticizing and injection device for micro injection molding

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006026819A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105269775A (en) * 2014-06-25 2016-01-27 住友重机械工业株式会社 Injection molding machine
CN107415181A (en) * 2017-05-31 2017-12-01 杨海波 Miniature injection machine
CN109080094A (en) * 2018-09-21 2018-12-25 广东联升精密机械制造有限公司 A kind of spiro driving device of injection molding machine
AT521318A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-15 Mms Modular Molding Systems Gmbh injection molding machine
CN110682510A (en) * 2019-10-08 2020-01-14 苏州锦珂塑胶科技有限公司 Plasticizing power and injection power synergistic high-efficiency injection molding machine
CN111940239A (en) * 2020-09-22 2020-11-17 武汉螺耐斯环保设备有限公司 Intelligent miniature metering screw valve of special dispensing and conveying equipment
AT17145U1 (en) * 2018-06-12 2021-07-15 Mms Modular Molding Systems Gmbh INJECTION MOLDING MACHINE
CN113427727A (en) * 2021-06-15 2021-09-24 谢科珂 Hollow shaft hydraulic motor for injection molding machine
CN117863464A (en) * 2024-03-11 2024-04-12 中南大学 Ultrasonic plasticizing micro injection molding system capable of realizing rapid centering

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1125642B (en) * 1959-07-15 1962-03-15 Walter Lohse Pre-plasticizing screw unit that can be attached to the injection cylinder of plastic injection molding machines
DE3121428A1 (en) * 1980-06-02 1982-02-04 Pont-a-Mousson S.A., 54000 Nancy DEVICE FOR SPRAYING PLASTIC, ELASTOMERIC OR OTHER ANALOG MATERIALS
JPH08294948A (en) * 1995-02-28 1996-11-12 Tsuoisu Kk Plasticizing injection mechanism of injection molding machine
DE10018542A1 (en) * 2000-04-14 2001-10-18 Krauss Maffei Kunststofftech Injection machine for molding plastics or metals has a screw plasticizing unit which moves axially in the injection piston
DE10028066C1 (en) * 2000-06-07 2001-12-20 Krauss Maffei Kunststofftech Injection unit for an injection molding machine
US20040213076A1 (en) * 2003-04-22 2004-10-28 Loren Albrecht Injector with improved small shot metering
DE102004023837B3 (en) * 2004-05-13 2005-08-11 Procontrol Ag Drive for an injection unit in an injection moulding machine, comprises an axial plastifying cylinder that moves on a guide, and a plastifying worm

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1125642B (en) * 1959-07-15 1962-03-15 Walter Lohse Pre-plasticizing screw unit that can be attached to the injection cylinder of plastic injection molding machines
DE3121428A1 (en) * 1980-06-02 1982-02-04 Pont-a-Mousson S.A., 54000 Nancy DEVICE FOR SPRAYING PLASTIC, ELASTOMERIC OR OTHER ANALOG MATERIALS
JPH08294948A (en) * 1995-02-28 1996-11-12 Tsuoisu Kk Plasticizing injection mechanism of injection molding machine
DE10018542A1 (en) * 2000-04-14 2001-10-18 Krauss Maffei Kunststofftech Injection machine for molding plastics or metals has a screw plasticizing unit which moves axially in the injection piston
DE10028066C1 (en) * 2000-06-07 2001-12-20 Krauss Maffei Kunststofftech Injection unit for an injection molding machine
US20040213076A1 (en) * 2003-04-22 2004-10-28 Loren Albrecht Injector with improved small shot metering
DE102004023837B3 (en) * 2004-05-13 2005-08-11 Procontrol Ag Drive for an injection unit in an injection moulding machine, comprises an axial plastifying cylinder that moves on a guide, and a plastifying worm

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105269775A (en) * 2014-06-25 2016-01-27 住友重机械工业株式会社 Injection molding machine
EP2960041A3 (en) * 2014-06-25 2016-03-16 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Injection molding machine
CN105269775B (en) * 2014-06-25 2017-12-05 住友重机械工业株式会社 Injection (mo(u)lding) machine
CN107415181A (en) * 2017-05-31 2017-12-01 杨海波 Miniature injection machine
WO2019237140A1 (en) 2018-06-12 2019-12-19 Mms Modular Molding Systems Gmbh Injection moulding machine
AT521318A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-15 Mms Modular Molding Systems Gmbh injection molding machine
AT17145U1 (en) * 2018-06-12 2021-07-15 Mms Modular Molding Systems Gmbh INJECTION MOLDING MACHINE
CN109080094A (en) * 2018-09-21 2018-12-25 广东联升精密机械制造有限公司 A kind of spiro driving device of injection molding machine
CN110682510A (en) * 2019-10-08 2020-01-14 苏州锦珂塑胶科技有限公司 Plasticizing power and injection power synergistic high-efficiency injection molding machine
CN111940239A (en) * 2020-09-22 2020-11-17 武汉螺耐斯环保设备有限公司 Intelligent miniature metering screw valve of special dispensing and conveying equipment
CN113427727A (en) * 2021-06-15 2021-09-24 谢科珂 Hollow shaft hydraulic motor for injection molding machine
CN117863464A (en) * 2024-03-11 2024-04-12 中南大学 Ultrasonic plasticizing micro injection molding system capable of realizing rapid centering
CN117863464B (en) * 2024-03-11 2024-05-17 中南大学 An ultrasonic plasticizing micro-injection molding system for achieving rapid centering

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1284849B1 (en) Injection unit for injection moulding machines with a continuously functioning plasticizing unit
DE69927664T2 (en) FORM CLAMPING DEVICE FOR INJECTION MOLDING MACHINES AND FORM OPENING CONTROL METHOD THEREFOR
WO2007098992A1 (en) Apparatus for plastifying pellets, in particular plastics pellets, and injection-moulding or extrusion system equipped with this apparatus
DE102016113248A1 (en) Method for operating an injection molding machine
DE69703270T2 (en) Electromagnetic dynamic injection molding process for polymer and the device therefor
DE112005001718B4 (en) Vertical micro injection molding machine
DE102006026819A1 (en) Plasticizing and injection device for micro injection molding
DE69918402T2 (en) Method for controlling the injection phase in an injection molding machine
EP1706253B1 (en) Injection unit comprising a spindle drive and hydraulic support
DE102017009014A1 (en) injection molding machine
EP1814708A1 (en) Plasticizing and injecting device
DE102006026818B4 (en) Plasticizing and injection device for micro injection molding
DE102017117003B4 (en) Storage container for a molding machine
DE1140340B (en) Screw injection molding machine for processing thermoplastics
AT525100B1 (en) Injection unit for a molding machine
EP1280647B1 (en) Injection moulding machine with eccentric drive
DE19712494C2 (en) Piston spraying device with screw pre-plastification
AT505340A2 (en) METHOD FOR OPERATING AN INJECTION MOLDING MACHINE AND CONTROL UNIT THEREFOR
AT525647B1 (en) PLASTIFICATION UNIT
DE10040322B4 (en) Plastic injection molding machine and drive device for a plastic injection molding machine
DE19724346C2 (en) Device for plasticizing and injecting thermoplastic material
DE102024128571A1 (en) INJECTION MOLDING MACHINE
DE102009057729A1 (en) Apparatus and method for the preparation and promotion of a plastic molding compound for the production of plastic moldings
DE10346877B4 (en) Apparatus and method for injection molding
DE10243248A1 (en) Injection moulding machine plastifying and injection unit, comprises a worm located in an injection cylinder, a common drive motor, and a pump

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: KRAUSSMAFFEI TECHNOLOGIES GMBH, 80997 MUENCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120103