DE1529751A1

DE1529751A1 - Screw injection molding machine for plastic masses

Info

Publication number: DE1529751A1
Application number: DE19601529751
Authority: DE
Inventors: Kleine-Albers Dr-Ing August
Original assignee: Ankerwerk Nuernberg GmbH
Current assignee: Ankerwerk Nuernberg GmbH
Priority date: 1960-06-08
Filing date: 1960-06-08
Publication date: 1969-05-14

Description

Schmeakem-Spritsgiefmasehine für plastische Masaen Die Erfindung besieht sich auf eine Schnocken-Spritsgie#-maschine, deren Schnecke durch Verschiedsne Kombinationen von Dreh- ud Axialbewegungen sowehl plastifisiert als aeh eingespritzt und bei der die maximal mögliche axiale Kraftbeaufschlagung der Schnocke stufenweise geändert werden ken. Schmeakem-Spritsgiefmasehine for plastic Masaen The invention looks at a Schnocken-Spritsgie # -machine, the snail of which goes through different things Combinations of rotary and axial movements, plasticized as well as injected and in which the maximum possible axial application of force to the cam in stages can be changed.

Es ist bekannt, das sur einwandfreien technologischem 30. wältigung der durch Material und Form bedingten Aufgaben beim Spritngiegen verschiedene Druckbereiche notwendig sind.It is known that the sur impeccable technological 30th coping the various pressure ranges for the tasks involved in injection molding due to the material and shape are necessary.

Eine erfolgreiche Lösung, die dem heutigen Stande der Technik entspricht und die sul ersten Male von der Anmelderin in Prospekten im Jahre 1956 angebeten wurde, basteht darin, da# man für einen bestimmten Maschinentyp mehrere Schneskensylinder, die sieh ii Durchmesser unterscheiden, verwendet.A successful solution that corresponds to the current state of the art and the first time advertised by the applicant in prospectuses in 1956 is based on the fact that # you have several snow cylinders for a certain machine type, which differ from the diameters see ii.

Durch die stufenweise Verringerung des gylinder- bsw. Schnaskendurchmessera erreieht man entsprechend höhere, in gewissen Grenmen regelbare Einsprltmdrüeke, chne die hydraulische Ausrüstung der Maschine a Inder>, na aber gloichseitig ein. Venindenn des Einspritsvolumens hinnehmen. Zur Erläuterung sei als Belspiel folgende Ausrüstung einer Schnecken-Spritsgie#masehine angeführt: Mit des Schneckensylinder (kleiner Durchmeaser) ersielt man Einspritudrücke bis 1200 kg/cmz und ein Einspritsvolumen ven 120 em3, mit dem Schmsekensylinder B Einspritsdrücke bis 840 kg/em2 und ein Einspritsvolumen ven 180 em3, Bit den Sehneckensylinder 0 Einspritsdrücke bis 600 ein Einspritsvolumem von 260 em3, und schlie@lieh Bit den Schneakensylinder D (grö@ter Durchmesser) Einspritadrüeke bis 450 kg/em2 und ein Einspritsvolumen von 350 em3.By gradually reducing the cylinder bsw. Snout diametera If one achieves correspondingly higher injection pressures that can be regulated to a certain extent, The hydraulic equipment of the machine is Indian>, but global a. Accept venom of the injection volume. For an explanation, let us consider it as a game the following equipment of a screw injection molding machine # masehine is listed: With the screw cylinder (small diameter) one obtained injection pressures of up to 1200 kg / cm2 and an injection volume ven 120 em3, with die cylinder B injection pressures up to 840 kg / em2 and one Injection volume ven 180 em3, bit the tendon cylinder 0 injection pressures up to 600 an injection volume of 260 em3, and closed Bit the snail cylinder D (largest Diameter) Injection pressure up to 450 kg / em2 and an injection volume of 350 em3.

Die nur für einen Maschinentyp beispielsweise oben ausgeführte konstruktive Lösung weist jedoch mehrere Wachteile auf. Zur Beherrschung der Einspritsdrücke im Bereich von 450 bis 1200 kg/em2 ist für das oben genannte Beispiel ein Sats von vier Zylindern notwendig, was sowohl herstellungsmäsig als auch fertigungstechnisch und anoh wartungsmäsig erhöhten Aufwand und damit höhere Kosten erfordert. In praktischen Betrieb ist beim Übergang von einem su einem anderen Einspritadruck - neue Porn oder anderes Material - ein sorgfältiges und seitraubendes, nur von gemehulten Monteuren ausführbares Auswechseln der Zyl inder nötig. Das maximal erreichbare Einspritavolumen sinkt Bit steigendes Einspritsdruek, 4. h. Bit kleiner werdenden Schnecken. Dadurch tet es nicht möglich, Fertigteile gleichen Volumens. aber nit untersehiedlichen Drücken gespritst, auf derselben Maschine hersustellen.The constructive features detailed above for only one type of machine, for example However, solution has several drawbacks. To control the injection pressures in the range from 450 to 1200 kg / em2 is a Sats of for the above example four cylinders are necessary, which is both manufacturing and manufacturing technology and anoh maintenance-wise increased effort and thus higher costs. In practical Operation is in transition from one su to another injection pressure - new porn or other material - a careful and stubborn material, only used by mulled fitters Executable replacement of the cylinders is necessary. The maximum achievable fuel volume decreases bit increasing injection pressure, 4. h. Bit of shrinking snails. Through this It is not possible to produce prefabricated parts of the same volume. but not different Press injected, produce on the same machine.

In jügerer Zeit durehgeführte ausgedehnte technologische Untersuchungen brachten folgende Erkenntulase. Für das Spritsgie#en von Fertigteilen aus besonders @@hen-hochmolekularen-Masean oder für die Überwindung von honen Formwiderständen -wie Punktangüsae oder scharfe Querschnittsverengungen - sind atets hohe Einspritsdrücke, die mauchmal swar nur kursseitig wirksam sind, unerlässlich. In diesen Fällen sind die möglichen Einspritsgeschwindigkeiten aber relativ gering. Dagegen verlangt die Verarbeitung der meisten normal viskosen Massen und dte Herstellung der meisten Teile höhere Einspritsgeschwindigkeiten bei relativ niedrigen Einspritsdrüoken.Extensive technological research has recently been carried out brought the following insight. Especially for the injection molding of precast parts @@ hen-hochmolekularen-Masean or for overcoming honing form resistance -like point openings or sharp cross-sectional constrictions - are atets high injection pressures, which are sometimes only effective on the course side, essential. In these cases are however, the possible injection speeds are relatively low. On the other hand, demands Processing of most normal viscous masses and the production of most of them Share higher injection speeds at relatively low injection pressures.

Der Erfindungagedanke beinhaltet nun die konstruktive Verwirkliohung dieser Erkenntaisse in einer einfachen Weise, die über den bisher bekannt gewordenen Stand der Technik hinausgeht. Der für die axiale Kraftbeaufschlagung der Schnecke vorgeschens Druckkolbezist als zwei- oder mehrstufiger (Differential-Kolben ausgebildet. Diese Ausführungsart gestattet durch stufenweise Änderung der wirksamen druokbeaufschlagten Kolbenfläehe eima entsprechende Unschaltung der axialen Kraftbeaufsehlagung der Schmeake und damit der ersielbaren Bimapritsdrüeke, abes I eine Änderung des hydraulischem Druekes im Drueksylinder vorgenemmen werden mä# und ahne Answeshselm der Schmeakensylimder. Diese Umschaltung der Kraftbeaufsahlagung bewirkt gleichseitig aine entsprechende prepertiamale Variatien der Einspritsgeschwindigkeit. i diese Weise ermäglicht diaselbe Maschine bei gleicher hydraulischer Auslegung sewahl das Spritsgiesem von Fertigteilen unter hehem Druck und redusierten Einspritegeschwindigkeiten sie such das Herstellem von Spritslingen unter niedrigem Druek und antapreshend hohen Eim @@@@sgeschwindigkeitem.The idea of the invention now includes the constructive realization this knowledge in a simple way that is beyond what has become known so far State of the art. The one for the axial application of force to the screw vorens Druckkolbez is designed as a two-stage or multi-stage (differential piston. This type of execution is made possible by gradually changing the effective pressure applied Piston surface eima corresponding disconnection of the axial force application the Schmeake and thus the achievable Bimapritsdrüeke, but I changed the hydraulic pressure in the pressure cylinder can be done without answering the Schmeakensylimder. This switching of the force application is effected at the same time a corresponding prepertial variation in the injection rate. i this The same machine makes this possible with the same hydraulic design Injection molding of finished parts under high pressure and reduced injection speeds she seeks the manufacture of sprouts under low pressure and antapreshing high speed em.

Amstelle einer selchen hydraulischen Kraftumsehaltung kamm auch eime mechanische oder andersartige tretem.Instead of such a hydraulic power shift, there was also a mechanical or other type of pedal.

Für die oben bereits als Beispiel angeführte maschine bedeutet das beim Einbau eines 2-stufigen Druekkolbems: In der 1. Kraftstufe lassen sieh z.B. bei einer Einspritsgesehwindigkeit vem 10 em/ses mit dem Schneckensylimder A Eimspritsdrüake bis su 500 kg/em2 und mit dem Schneckensylinder B B Binspritsdrüeke bis a 1000 kg/cm2 erreiehon.For the machine already mentioned as an example, this means when installing a 2-stage pressure piston: In the 1st power stage, see e.g. at an injection speed of 10 em / ses with the screw cylinder A injection nozzle up to 500 kg / em2 and with the screw cylinder B B fuel pressures up to a 1000 kg / cm2 get on.

Lder S. Irattetute qe£en erstelt na> neeh Vehs1te der axialen Kraftbeufachlagung der Schmeske mit dem Schneekemsylinder A z.B. Einspritsdrüeke bis 1000 kg/cm2 und mit dem Schmeckensylinder B Bimspritsdrüeke bis 2000 kg/cm2 bei eimer Einspritsgesehwindigkeit vem 3 em/m@@.The S. Irattute qe £ en creates a> neeh vehicle of the axial force application the Schmeske with the snow cylinder A e.g. injection pressures up to 1000 kg / cm2 and With the taste cylinder B pumice pressures up to 2000 kg / cm2 at a bucket injection speed vem 3 em / m @@.

Erfindungsgemä# lassen sieh demmash - wie dieses Beispiel seigt - eshem mit dem eineh Schneckemsylinder A Binspritsdrüske von 500 kg/em2 bis 1000 kg/em2 unter Benntsung eines mur sweistufig ausgebildeten Druekkelbens erreiehen - bei entsprechend verlierten Einspritsgeschwindigkeiten -, wofür in den bisherigem Konstruktiven Ausführungen mindestens vier Schnoekensylinder erforderlich waren. Aä##erdem simkt das @@ximal erreiohbare Einspritsvelumen jetst micht mehr mit steigendem Einspritsdrüeken. Das gesamte Arbeitsprogramm der Schnecken-Spritsgiesmasehine kann mit einer in weitem Gremsen regelbaren einspritsdruek-Einstellung ohne kestspielige Aus- und Einbauverlustseiten für das Auseehseln der Schneckenaggregate abgewickelt werden mittels der erfindungsgemä#en einfaehen Umschaltung der Kraftbeaufschlagung der Schneske.According to the invention, see demmash - as shown in this example - eshem with the single screw cylinder A Binspritsdrüske from 500 kg / em2 to 1000 kg / em2 by naming a two-stage pressure piston - with correspondingly lost injection speeds - for what in the previous one Structural designs at least four Schnoekensylinders were required. In addition, the @@ ximally achievable injection level no longer simulates with increasing Injection pressures. The entire work program of the snail-spritsgiesmasehine can with one in wide grems adjustable injection pressure setting without wasteful removal and installation of the sides for dismantling the screw units are handled by means of the simple switchover of the application of force according to the invention the Schneske.

In der Zeichaung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt, wobei nit Nashdruck betont wird, das sieh die Erfindung nioht auf diese Ausführungsart beschränkt. Ein elektrischer Motor 3 versetst über des Getriebe 4 die Sehneske 2, die du durch den Einfülltrichter aufgegebene Material in den Raum 1 swischen Schneakenkopf und Düse hineinplastifisiert, in Rotation. Die axiale Kraftbeaufsehlagung der Sehneoke 2 erfolgt über den erfindungsgemä# ausgebildeten Kolben 5 durch das Pumpenaggregat 6. as Steuerergan für die Umsehaltung der axialen Kraftbeaufschlagung der Schneeke dient der Schieber 8, der manuell oder automatisch betätigt werden kann. Dio Maschine arbeitet Bit relativ geringen Einspritsdrüoken, wenn die Pumpe 6 das Druckmedium gleichseitig in die Räume 7 und 9 des Drucksylinders fördert, wobel das Stauerorgan 8 den Rüekflu# des Druekmittels aus RauF 9 während des axialen Binspritshubes in die Oelwanne hinein verhindert. In diesem Falle ist für die axiale Kraftbeaufschlagung der Schnecke nur die Differenskraft der Bit gleichen Druek beanspruchten Flächen des Kolbens (Raum 7 - Raum 9) wirksam. Sperrt dagegen der Schieber 8 die Druchmittelsufuhr von der Rumpe 6 in den Raum 9 des Druekaylinders bei gleichzeitiger Freigabe des Oelrüeklaufes aus Raus 9 in die Oelwanne -, so wird die ganse Fläche des Kolbens 5 in Raum 7 wirken mit Druck beaufschlagt, d.h., bei gleichnem hydraulischen Druek in Druckzylinder wird nun auf die Schnecke eine stärkere Kraft ausgeübt und damit an der Düse cbin höherer Einspritzdruck möglioh. Da die hydraulische Ausrüstung der Maschine keine Änderung arfährt, kann infolge der gleichbleibenden Energiequelle einmal nit hohen Einspritzdrucken und relativ geringen Einspritsgeschwindigkeiten, sum anderen Bit geringen Einspritmdrüoken und entsprechend erhöhten Einspritsgeschwindigkeiten gearbeitet werden.In the drawing is an embodiment of the inventive concept shown, whereby it is emphasized that the invention does not see this Limited execution type. An electric motor 3 displaces over the gear 4 the tendon 2, which you put material into the room through the hopper 1 plasticized swipe sneak head and nozzle, in rotation. The axial force application the tendon 2 takes place via the piston 5 designed according to the invention through the Pump unit 6. as control element for changing the axial force application the Schneeke is used by the slide 8, which can be operated manually or automatically can. The machine works bit relatively low injection pressure when the pump 6 conveys the pressure medium at the same time into spaces 7 and 9 of the pressure cylinder, wobel the dam 8 the Rüekflu # of the pressure medium from RauF 9 during the axial Binspritshubes prevented into the oil pan. In this case it is for the axial Applying force to the worm only claimed the differential force of the bit with the same pressure Surfaces of the piston (space 7 - space 9) effective. On the other hand, the slide 8 locks the Druchmittelufuhr from the hull 6 in the room 9 of the Druekaylinders with simultaneous Release of the oil drain from Raus 9 into the oil pan - this is how the whole area becomes of the piston 5 in space 7 act under pressure, i.e. with the same hydraulic When the pressure is applied in the pressure cylinder, a stronger force is now exerted on the screw and This means that a higher injection pressure is possible at the nozzle. As the hydraulic equipment the machine does not make any changes as a result of the constant energy source once with high injection pressures and relatively low injection speeds, In addition to the other bits, the injection pressure is low and the injection speeds are increased accordingly to be worked.

Die erfindungsgemä#e Umschaltung der axialen Kraftheauffschlagung für die Schnseke kamn sewohl durch mechanische, hydraulische, pneumatische, elektrische als auch sonstige Steuerorgane erfelgen, die wiederum sowohl manäell als auch automatisch au betätigen sind.The switchover of the axial force distribution according to the invention mechanical, hydraulic, pneumatic, and electrical means for the Schnseke as well as other control organs, which in turn are both manual and automatic au are actuated.

Die Erfindung beinhaltet abenfalls die Mögliohkit, den Einspritsdruck während eines einsigen spritsvorgange durch Umschaltung der axialem Kraftbeaufschlagung der Schnocke in weiten Grensen sn ändern, und iwar in Aàhängigkeit von der Funktionserfüllung der Schnoeken-Spritsgie#-maschine, indes die Steuerimpulse den Umschalt-Stenerorganen von seit-, weg-, druok-, temperatur- oder viskositätsabhängigen Kontrellgeräten erteilt werden.The invention also includes the possibility of injection pressure during a single spray process by switching the axial force application the Schnocke change within wide limits sn, and i was dependent on the fulfillment of the function the Schnoeken-Spritsgie # -machine, while the control impulses the switching stener organs of sideways, away, pressure, temperature or viscosity-dependent control devices be granted.

Claims

Claims 1.) Schnesken-Spritsgie # machine, its screw Nowohlized by various combinations of rotary and axial movements as also an injection because the axial force is applied to the The screw can now be changed in stages for the purpose of a material and shape-related, technologically fair execution of the spray process in such a way that # every Schnockendurahmesser two or more injection pressures can be ordered.

2.) Schnocken injection molding machine according to claim 1 characterized by because # the gradual axial force switching through mechanical, hydraulic, pneumatic, electrical or other control organs that are used in the son corner injection molding machine are built-in, can be carried out manually or autonomously.

3.) screw injection molding machine according to claims 1 and 2, t that dio Control impulses for the control elements through side, travel, temperature, pressure and / or viscosity-dependent control devices can be triggered.