DE2541738A1

DE2541738A1 - Spritzgiessmaschine zum verarbeiten plastischer massen

Info

Publication number: DE2541738A1
Application number: DE19752541738
Authority: DE
Inventors: Walter Ing Grad Bovensmann
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1977-03-24
Also published as: DE2541738B2; DE2541738C3

Description

"Spritzgießmaschine zum Verarbeiten plastischer Massen"
Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zum Verarbeiten plastischer Massen, insbesondere zum Plastifizieren von eingefärbten, thermoplastischen Kunststoffen, mit einer drehbaren und in einem zylindrischen Gehäuse axial verschiebbaren Plastifizierschnecke und einer dieser in Förderrichtung nachgeschalteten Mischeinrichtung, wobei zwischen der Schnecke und einem dieser in Förderrichtung nachgeschalteten und mit ihr koaxial verbundenen Schneckenkopf eine Rückstromperce angeordnet ist, die aus einem aus einer koaxial zur Schnecke verschiebbaren Hülse und einem an der Stirnseite der Schnecke angeordneten Ventilring besteht, und wobei die zu verarbeitenden Massen von der Schnecke kommend zwischen Gehäuse und Ventilring und zwischen den Ventilflächen zwischen Hülse und Ventilring und durch die Hülse zum Schneckenkopf gefördert werden.
Spritzgießmaschinen dieser Art sind weitverbreitet und mit einer Vielzahl von verschiedenen Mischeinrichtungen bekannt.
So ist aus der DT-AS 2 162 7o9 eine derartige Spritzgießmaschine bekannt, bei der einerseits an der Hülse und andererseits an einer den Wellenzapfen zwischen Schneckenkopf und Schnecke umgebenden Hülse radial sich erstreckende Stifte vorgesehen, die durch ihre Relativbewegung zueinander eine Durchmischung der von der Schnecke kommenden plastifizierten Massen bewirken soll. Diese bekannte Mischeinrichtung ist konstruktiv verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß mit konstruktiv äußerst einfachen Mitteln eine Mischeinrichtung geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Schnecke und der RückstromBperre ein drehfest mit der Schnecke verbundener Mischring vorgesehen ist, an dessen Außenumfang Jeweils gegenläufig zueinander verlaufende Nuten angebracht sind. Dieser konstruktiv äußerst einfach ausgestaltete Mischring führt zu einem hervorragenden Mischergehnis, da die von der Schnecke kommenden plastifizierten Massen in eine Vielzahl von Teilströmen durch die Nuten gedrückt und anschließend jeweils gegeneinander geleitet werden, so daß hierbei ein hervorragender Mischeffekt auftritt, der noch dadurch verstärkt wird, daß die einzelnen Schmelzeströme gegen die Ventilfläche der Hülse prallen und hierbei verwirbelt werden. Versuche haben gezeigt, daß auch mit Pigmenten eingefärbte Kunststoffe, bei denen die Einarbeitung der Pigmente in den Kunststoff nur sehr unvollkommen war, und die auch nach der Verarbeitung in herkömmlichen Spritzgießmaschinen keine homogene Einfärbung aufwiesen, durch Einsatz des erfindungsgemäßen Mischringes völlig homogen eingefärbt wurden.
Aus der DT-PS 496 821 ist zwar eine Strangpresse für Kasein bekannt, bei der an der Stirnseite einer Preßschnecke eine an ihrem Außenumfang mit Einkerbungen versehene Scheibe angebracht ist. Die Kaseinmasse wird durch diese Einkerbungen in Teilströmen hindurchgepreßt, die dann gegen eine kegelradartig gezahnte, ortsfeste Scheibe gepreßt und zerrieben werden. Von dort wird die Kaseinmasse zum Mundstück der Strangpresse geleitet. Diese Einrichtung dient zum Plastifizieren der Kaseinmasse. Bei Spritzgießmaschinen erfolgt die Plastifizierung der zu verarbeitenden Massen mittels der Schnecke, in einem regelmäßig beheizten Gehäuse. Die Entwicklung von der Schnecke in Förderrichtung nachgeschalteten Mischeinrichtungen ist völlig andere Wege gegangen.
Gemäß einer besonders einfachen und vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilring als Mischring ausgebildet, d.h. es wird im Prinzip überhaupt kein neues Bauteil benötigt. Um ein besonders gutes Mischergebnis zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn die Nuten abwechselnd in Drehrichtung und entgegen der Drehrichtung der Schnecke verlaufen. Um zu erreichen, daß die gesamte bereits plastifizierte Masse durch die Nuten gefördert wird, also in eine Vielzahl von Teilströmen aufgelöst wird, ist es von Vorteil, wenn der Mischring mit seinem Außenumfang nur geringes Laufspiel gegenüber dem Gehäuse aufweist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Querschnitt der einzelnen Nuten klein im Verhältnis zum Querschnitt eines Schneckenganges der Schnecke ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Mischring gegenüber der Schnecke lös-und auswechselbar, so daß im Falle von vertriebsbedingtem Verschleiß eine kostengünstige Reparatur möglich ist. Da bei handelsüblichen Spritzgießmaschinen Größe und Form der Ventilringe praktisch gleich ist, kann auch der erfindungsgemäße Mischring in handelsübliche Spritzgießmaschinen anstelle des dortigen Ventilrings eingesetzt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine mit einem am vorderen Ende der Schnecke angebrachten Mischring gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Mischring in Seitenansicht und Fig. 3 einen Mischring in Draufsicht gemäß dem Sichtpfeil III in Fig. 2.
Die in Fig. 1 im Teilausschnitt dargestellte Spritzgießmaschine besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, in dem koaxial eine mittels eines entsprechenden Antriebes drehbare und zum Ausstoßen der plastifizierten Massen axial verschiebbare Plastifizierschnecke 2 angeordnet ist, die an ihrem Außenumfang mit Schneckenwindungen 3 versehen ist, zwischen denen ein oder mehrere Schneckengänge 4 gebildet sind. Das Gehäuse 1 ist in üblicher Weise im Bereich der Plastifizier- oder Aufschmelzzone mit einer nicht dargestellten Heizung versehen.
In eine koaxiale Gewindebohrung 5 in der Stirnseite der Schnecke 2 ist ein Gewindezapfen 6 eines Schneckenkopfes 7 eingeschraubt, der aus einem zur Ausstoßzone 8 hin sich verjUngenden, kegelförmigen Körper besteht, in dessen Außenbereich Durchlaßkanäle 9 angebracht sind. Der Schneckenkopf 7 ist mit dem Gewindezapfen 6 über einen zylindrischen Abschnitt lo verbunden, koaxial zu dem eine Hülse 11 unter Freilassung eines Ringkanals 12 angeordnet ist. Die Hülse 11 ist an der Innenwand des Gehäuses 1 geführt. Der Ringkanal 12 überlappt sich zumindest teilweise mit den Durchlaßkanälen 9 im Schneckenkopf 7.
An der Stirnseite 13 der Schnecke 2 liegt ein Mischring 14 an, der mit einer konzentrischen Bohrung 15 auf dem Zapfen 6 angeordnet ist und zwischen einem Ringbund 16 am zugewandten Ende des zylindrischen Abschnitts lo und der Stirnseite 13 der Schnecke eingespannt ist. Der Zapfen 6 wird selbstverständlich in der Regel in dem Bereich, wo er den Mischring 14 aufnimmt, nicht mit einem Gewinde versehen sein. Der Mischring 14 weist eine der Hülse 11 zugewandte kegelstumpfförmige Ventilfläche 17 auf, der am zugewandten Ende der Hülse 11 eine gleichartig ausgestaltete Ventilfläche 18 entspricht.
In Förderrichtung 19 vor der Ventilfläche besteht der Mischring 14 aus einer Zylinderscheibe 19, die gegenüber der Innenwand des Gehäuses nur ein sehr kleines Laufspiel aufweist, das etwa in der gleichen Größenordnung liegen wird wie das Laufspfel der Schneckenwindungen 3 gegenüber der Innenwand des Gehäuses 1. Im Außenumfang dieser Zylinderscheibe sind einzelne Nuten 20 bzw. 21 angebracht, die abwechselnd in Drehrichtung 22 bzw. entgegen der Drehrichtung 22 angestellt sind.
Wie anschaulich aus Fig. 1 hervorgeht, wird die plastifizierte Masse durch die einzelnen Nuten 20 bzw. 21 in einer Vielzahl von Teilströmen, die Jeweils gegeneinander gerichtet sind, hindurchgepreßt, wobei diese Teilströme gleichzeitig gegen die Ventilfläche 18 der Hülse prallen. Anschließend wird die hierdurch stark vermischte Masse durch den Spalt 23 zwischen den Ventilflächen, den Ringkanal 12 und die Durchlaßkanäle 9 in die Ausstoßzone 8 gepreßt. Zum Ausstoßen dieser Massen aus der Ausstoßzone wird die Schnecke 2 samt Schneckenkopf 7 in Förderrichtung 19 bewegt, wodurch sich die Hülse relativ zur Schnecke 2 nach hinten verlagert, d.h. die Ventilflächen 179 18 kommen zur Anlage gegeneinander und verhindern ein Rückströmen der plastifizierten Masse. Der Mischring 14 wirkt hierbei also gleichzeitig als Ventilring. Insoweit, als er in Fig. 1 schraffiert dargestellt ist, handelt es sich um einen konventionellen Ventilring.
- Ansprüche -

Claims

Ansprüche l.)]Spritzgießmaschine zum Verarbeiten plastischer Massen, sondere zum Plastifizieren von eingefärbten, thermoplastischen Kunststoffen, mit einer drehbaren und in einem zylindrischen Gehäuse axial verschiebbaren Plastifizierschnecke und einer dieser in Förderrichtung nachgeschalteten Mischeinrichtung, wobei zwischen der Schnecke und einem dieser in Förderrichtung nachgeschalteten und mit ihr koaxial verbundenen Schneckenkopf eine Rückströmssperre angeordnet ist, die aus einem aus einer koaxial zur Schnecke verschiebbaren Hülse und einem an der Stirnseite der Schnecke angeordneten Ventilring besteht, und wobei die zu verarbeitenden Massen von der Schnecke kommend zwischen Gehäuse und Ventilring und zwischen den Ventilflächen zwischen Hülse und Ventilring und durch die Hülse zum Schneckenkopf gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schnecke (2) und der Rückstromsperre ein drehfest mit der Schnecke verbundener Mischring (14) vorgesehen ist, an dessen Außenumfang Jeweils gegenläufig zueinander verlaufende Nuten (20, 21) angebracht sind.
2.) Spritzgießmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilring als Mischring (14) ausgebildet ist.
3.) Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (20, 21) abwechselnd in Drehrichtung (22) und entgegen der Drehrichtung der Schnecke (2) verlaufen.
4.) Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischring (14) mit seinem Außenumfang nur geringes Laufspiel gegenüber dem Gehäuse (1) aufweist.
5.) Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der einzelnen Nuten (20, 21) klein im Verhältnis zum Querschnitt eines Schneckenganges (4) der Schnecke (2) ist.
6.) Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischring (14) gegenüber der Schnecke (2) lös- und auswechselbar ist.