DE1529752C - Vorrichtung zur Durchfuhrung eines Verfahrens zum volligen oder angenäherten Ausgleichen der axialen Temperaturunter schiede der Masse im Sammelraum einer Schnecken Spritzgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung nach dem Hauptpatent 1 168 630 bezieht sich auf ein Verfahren zum völligen oder angenäherten Ausgleichen der axialen Temperaturunterschiede der Masse im Sammelraum einer Schnecken-• .Spritzgießmaschine, bei der die Plastifizierung und die Förderung des Kunststoffes in den zwischen Schneckenkopf und Spritzdüse gelegenen Sammelraum im wesentlichen durch die Drehbewegung und das Ausspritzen des Kunststoffes aus diesem Raum durch die Axialbewegung der Schnecke erfolgt, wobei die Förderung der Schnecke im Sammelraum einen Druck aufbaut, der die rückläufige Bewegung der Schnecke gegen einen Gegendruck bewirkt.

ίο Nach dem Hauptpatent besteht die Erfindung darin, daß die Masse im Sammelraum in dem der Spritzdüse benachbarten Teil und in dem dem Schneckenkopf zugekehrten Teil der in rückwärtiger Lage befindlichen Schnecke durch ein gesteuertes Anheben des Gegendruckes auf die rotierende Schnecke und/ oder durch eine gesteuerte Drehzahlerhöhung der Schnecke zusätzlich erwärmt wird. Weiter ist nach der Erfindung des Hauptpatentes vorgesehn, /daß die Temperatur der Masse im Düsenteil und/oder im Schneckenkopfteil des Sammelraumes etwas über die Temperatur der Masse im'Mittelteil des Sammelrau- ; nies angehoben wird.

Die Zusatzerfindung befaßt sicn nun mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum

völligen oder angenäherten Ausgleichen der axialen Temperaturunterschiede der Masse im Sammelraum einer Schnecken-Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art.

Es ist bereits eine Schnecken-Spritzgießmaschine bekanntgeworden, mit der Kunststoffe plastifiziert, eine konsistente Masse von gänzlich homogenisiertem Kunststoff mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und Temperatur unter Druck in eine Form gepreßt und spannungsfreie, maßgenaue Artikel hergestellt werden. Die hierzu notwendige Plastifizierung wird dadurch erreicht, daß unter Ausschaltung gebräuchlicher Vorplastifizier-Anordnungen der rückläufigen Schnecke während der Plastifizierphase über das zugeordnete Hydrauliksystem ein einmal einzustellender Gegendruck entgegenwirkt. Die Einstellung des

... Gegendruckes wird dadurch erreicht, daß in der von der während der Plastifizierphase abgesperrten Hauptleitung zum Tank führenden Nebenleitung für das zurückfließende Öl ein Überdruckventil angeordnet ist, welches so eingestellt wird, daß die Schnecke gegen einen bestimmten Gegendruck zurückläuft. Über diese einmalige Einstellung des Gegendruckes hinaus ist jedoch bei der bekannten Schnecken-*

, ν Spritzgießmaschine keine Steuerung des Gegendrukkes innerhalb einer Plastifizierphase und somit keine Steuerung der axialen Temperaturunterschiede bei axialer Schneckenverschiebung vorgesehen.

Der "Zusatzerfindung liegt nun die "Aufgäbe zugrunde, Vorrichtungen zu schaffen, mit denen das gesteuerte Anheben des Gegendruckes auf die rotierende Schnecke vorteilhaft ausgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Gegendruck auf die rotierende Schnecke während ihrer rückläufigen Bewegung in Abhängigkeit vom Schneckenweg durch hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch wirkende Vorrichtungen steuerbar ist.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß von einem am verschiebbaren Schneckenschaft befestigten Kontaktgeber ein oder mehrere längs des Schneckenweges einstellbar angeordnete Kontakte betätigbar sind, deren Steuerimpulse über einen Schaltschrank eine

veränderliche Einstellung eines Mengen- und Druckregelventils des die Schnecke mit dem Gegendruck beaufschlagenden Hydraulik- oder Pneumatiksystems bewirken.

Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß ein aus einem Führungszylinder herausragender Schaftteil des verschiebbaren Schnekkenschaftes eine Halteplatte mit daran angeordneten, der rückläufigen Schneckenbewegung entgegenwirkenden Schraubenfedern trägt, die mit ihren der Halteplatte abgewandten Enden über verstellbare .Anschläge mit einer an dem Führungszylinder befestigten Führungsplatte verbunden sind. Zweckmäßigerweise ist dann schließlich noch vorgesehen, daß an den der Halteplatte abgewandten Enden der Schraubenfedern Führungsbolzen angeordnet sind, die in Bohrungen der Führungsplatte verschiebbar sind und mittels eines Gewindes verstellbare Anschlagmuttern tragen.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den Merkmalen der Erfindung^sind in der Zeichnung dargestellt und werdeEQJir folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematiche Darstellung des antriebseitigen Teiles der Einspritzeinheit einer Schnecken-Spritzgießmaschine mit einer hydraulischen Vorrichtung zur Steuerung des Staudruckes und

Fig. 2 eine im wesentlichen der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einer mechanischen Vorrichtung zur Steuerung des Staudruckes.

In den beiden Figuren sind beispielsweise hydraulische und mechanische Vorrichtungen im Prinzip dargestellt, mit deren Hilfe die Steuerung des Schneckengegendruckes ausgeführt werden kann. Nach F i g. 1 ist die Schnecke 6' im Plastifizierzylinder 4', der am Getriebegehäuse 13 befestigt ist, bewegbar. Ein Elektromotor 14 versetzt über das Getriebe 15 die Schnecke 6', die das durch den Fülltrichter 7' aufgegebene Material plastifiziert, in Rotation. Die axiale Kraftbeaufschlagung der Schnecke 6' erfolgt über den im Zylinder 16 befindlichen Kolben 17 und über die Rohrleitung 18 durch das Pumpenaggregat 19.

Das Verfahren nach dem Hauptpatent erfolgt im vorliegenden Beispiel durch einen auf den Schnekkenschaft 20 aufgebrachten Kontaktgeber 21, der beim Vor- oder Rücklauf der Schnecke 6' die ortsbeweglich angebrachten Kontakte 22 betätigt. Diese geben ihre Steuerimpulse über die Leitungen 23 an den Schaltschrank 24, der mit entsprechenden Relais und Zeituhren bestückt ist, weiter. Der Schaltschrank 24 steuert dann entsprechend den empfangenen Impulsen über die Leitungen 25 das Mengen- und Druck-Regelventil 26, das in die Rohrleitung 18 eingebaut ist. Durch die stufenweise oder stufenlos durch den Schaltschrank 24 und das Mengen- und Druck-Regelventil 26 einstellbaren Drücke innerhalb eines beliebig wählbaren Zeitraumes im Raum 27 des Zylinders 16 werden somit die Schwankungen der Massetemperatur innerhalb eines Schußgewichtes ausgeschaltet. Die Vorrichtung kann sinngemäß für ein hydraulisches oder für ein pneumatisches System angewendet werden.

Nach F i g. 2 läuft ebenfalls die Schnecke 6' im Plastifizierzylinder 4', der am Getriebegehäuse 28 befestigt ist. Die Rotation der Schnecke 6', die das durch den Fülltrichter 7' aufgegebene Material plastifiziert, erfolgt über den Elektromotor 29 und das Getriebe 30. Die Axialkraft zur Ausführung des Spritzhubes wird auf die Schnecke 6' hier durch den Schneckenantrieb 31 und die Antriebsscheibe 32 über die Kurbelstange 33 und den im Lager 35 schwenkbaren Hebelarm 34 über das Schaftteil 37' übertragen. Bei der rückläufigen Bewegung der Schnecke 6' nach dem Spritzhub übt der Schneckenantrieb keine Kraft auf die Schnecke 6' aus. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß sich der Hebelarm 34 durch Weiterdrehen der Antriebsscheibe 32 von seiner Anlagestelle am herausragenden Schaftteil 37' der Schnecke löst, während die Schnecke 6' kurzzeitig bis zum Aufbau eines ihre Verschiebung ermöglichenden Druckes im Sammelraum bzw. Plastifizierzylinder 4' stehenbleibt.

ao Das aus dem Führungszylinder 36 herausragende Teil des Schaftteiles 37' trägt eine Halteplatte38, an., der beispielsweise zwei Schraubenfedern 39 angebracht sind. Diese Schrauben-Federn 39 sind mit ihrem, der Halteplatte 38 abgew,ajidten Ende mit einem Führungsbolzen 40 fest verbunden, der in einer entsprechenden Bohrung 41 einer Führungsplatte 42 verschiebbar gelagert ist. Die Führungsbolzen 40 weisen an ihrem freien Ende ein Gewinde 43 auf, auf welchem als verstellbare Anschläge Anschlagmuttern 44 aufgeschraubt werden, um die wirksame Länge der Führungsbolzen 40 beliebig einstellen zu können.

Damit die Halteplatte 38 nicht von der Rotation der Schnecke 6' beeinflußt wird, ist der Schaftteil 37' vom Schneckenschaft 37 getrennt und im Führungszylinder 36 gesondert gelagert. Um größere mechanische Reibungsverluste zu verhindern, sind im Führungszylinder 36 die Lager 45, 46 und 47 angeordnet. Die Vorrichtung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt:

Die Schnecke 6' und der Schneckenschaft 37 mit dem Schaftteil 37' befinden sich (vgl. Fig. 2 des Hauptpatentes) in vorderster Stellung. Der Elektromotor 29 setzt über das Getriebe 30 die Schnecke 6' in Rotation. Diese plastifiziert das aus dem Fülltrichter 7' nachfallende Material in den Raum zwischen Düse und Schneckenkopf. Die sich vor dem Schnekkenkopf sammelnde Masse drückt nun die Schnecke 6' und somit auch den Schneckenschaft 37 mit dem Schaftteil 37' zurück und nimmt dabei auch die Halteplatte 38, die Schraubenfedern 39 und die Führungsbolzen 40 mit. Erst nachdem die Anschlagmuttern 44 mit der Führungsplatte 42 zur Anlage kommen, wird der Schneckengegendruck (Staudruck) stufenlos wirksam und gleicht die nun immer kürzer werdende wirksame Gewindelänge der Schnecke 6' und die dadurch über die axiale Länge des Sammelraumes abfallende Temperatur aus.

Durch entsprechendes Einstellen des Abstandes zwischen den Anschlagmuttern 44 und Führungsplatte 42 sowie durch das Auswechseln verschieden starker Schraubenfedern 39 kann jeweils die erforderliche Wirkung innerhalb eines Schußgewichtes erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum völligen oder angenäherten Ausgleichen der axialen Temperaturunterschiede der Masse im Sammelraum einer Schnecken-Spritzgießmaschine, bei der die Plastifizierung und die Förderung des Kunststoffes in den zwischen Schneckenkopf und Spritzdüse gelegenen Sammelraum im wesentlichen durch die· Drehbewegung und das Ausspritzen des Kunststoffes aus diesem Raum durch die Axialbewegung der Schnecke erfolgt; wobei die Förderung der Schnecke im Sammelraum einen Druck aufbaut, der die rückläufige Bewegung der Schnecke gegen einen Gegendruck bewirkt, und bei der die Masse im Sammelraum in dem der Spritzdüse benachbarten Teil und in dem dem Schneckenkopf zugekehrten Teil der in rückwärtiger Lage befindlichen Schnecke durch ein gesteuertes Anheben des Gegendruckes, apf ;die rotierende Schnecke zusätzlich erw*ärmt wird, nach Patent 1 168 630, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck auf die rotierende Schnecke (6') während ihrer rückläufigen Bewegung in Abhängigkeit vom Schneckenweg durch hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch wirkende Vorrichtungen (21, 22, 24, 26; 39, 40, 41, 44) steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem am verschiebbaren Schneckenschaft (20) befestigten Kontaktgeber (21) ein oder mehrere längs des Schneckenweges einstellbar angeordnete Kontakte (22) betätigbar sind, deren Steuerimpulse über einen Schaltschrank (24) eine "veränderliche Einstellung eines Mengen- und Druckregelventils (26) des die Schnecke (6') mit dem Gegendruck beaufschlagenden Hydraulik- oder Pneumatiksystems bewirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' ein aus einem Führungszylinder (36) herausragender Schaftteil (37') des verschiebbaren Schneckenschaftes (20) eine Halteplatte (38) mit daran angeordneten, der rückläufigen Schneckenbewegung entgegenwirkenden Schraubenfedern (39) trägt, die mit ihren der Halteplatte (38) abgewandten Enden über verstellbare Anschläge (44) mit einer an dem.Führungs-Zylinder (36) befestigten Führungsplatte (42) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den der Halteplatte (38) abgewandten Enden der -Schraubenfedern (39) Führungsbolzen'(40) angeordnet sind, die inBohrungen (41) der Führungsplatte (42) verschiebbar sind und mittels eines Gewindes (43) verstellbare Anschlagmuttern (44) tragen.