DE3121428C2

DE3121428C2 - Spritzgießvorrichtung für plastifizierbare Massen, insbesondere mit Verstärkungsfasern

Info

Publication number: DE3121428C2
Application number: DE3121428A
Authority: DE
Inventors: Bernard Bellignat Monnet
Original assignee: Pont-A-Mousson Sa Nancy Fr
Current assignee: Pont-A-Mousson Sa Nancy Fr
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1984-11-29
Also published as: ATA244381A; US4422842A; DE3121428A1; BR8103431A; IT8121953A0; GB2076730B; AT375300B; PT73043A; ES8203266A1; GB2076730A; CH643179A5; SU1058494A3; ES502350A0; PT73043B; IT1137486B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung, die insbesondere zum Spritzen von in der Wärme härtbaren mit Glasfasern beladenen Materialien bestimmt ist. Die Spritzvorrichtung umfaßt eine feste Büchse (5), eine bewegliche Gleitbüchse (7), eine Knetschnecke (6), eine Druckspeisevorrichtung sowie Einrichtungen zur Betätigung der Schnecke. Die Druckspeisevorrichtung ist eine versenkbare vom Trog (8) getragene Einrichtung, wobei ersterer fest mit der beweglichen Büchse (7) verbunden und durch eine Kompressionsplatte (35) gebildet ist, welche durch einen fest mit einer Gleitplatte (39) verbundenen Kolbenzylinder (38) getragen ist. Die Erfindung ermöglicht es, das Scheren des Materials in der Schnecke zu begrenzen und die in dem zu spritzenden Material enthaltenden Fasern nicht zu brechen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 17 79 239) ist ein Einspritzzylinder vorgesehen, der eine Austrittsdüse zu einer Spritzgießform trägt und mit einem verschiebbaren Einspritzkolben eine Einspritzkammer mit variablem Volumen begrenzt. Der Einspritzkolben trägt jnnen eine Plastifizierschnekke, welche relativ zum Einspritzkolben verschiebbar ist. Die durch die Schnecke plastifizierte Masse passiert hinter der Schnecke auf ihrem Weg in die Einspritzkammer eine Ventileinrichtung, welche gebildet ist durch das vordere Ende der Plastifizierschnecke und den Einspritzkolben als Ventilsitz. In der Offenstellung des Ventils ist die Plastifizierschnecke relativ zum Einspritzkolben zurückgezogen, so daß sich das vordere Ende der Plastifizierschnecke mit Abstand zum Ventilsitz befindet. In Schließstellung des Ventils, die dann eingenommen wird, wenn die Einspritzkammer mit plastifizierter Masse gefüllt ist, ist die Plastifizierschnecke durch einen Kolbenzylinder vorgeschoben, so daß sich das vordere Ende der Plastifizierschnecke am Ventilsitz anlegt.

Bei dieser bekannten Spritzgießvorrichtung ist es al

lerdings nachteilhaft, daß sich das vordere Ende der Schnecke nicht in einem definierten Abstand zum Ventilsitz befindet, also die Ventilöffnung nicht definiert ist Vielmehr ist die Ventilöffnung abhängig vom Druck der plastifizierten Masse, der Reibung und anderen Parametern. Diese nicht definierte Offcnstellung des Ventiis ist insbesondere dann problematisch, wenn faserhaltige Massen, insbesondere Massen mit langen Fasern, verarbeitet werden sollen. Dann kann es nämlich bei einer zu

ίο engen Spaltweite zwischen Ventilsitz und vorderem Ende der Schnecke in Offenstellung des Ventils zu einer Scherung der plastifizierten Masse und damit zu einem Bruch der Fasern kommen, was sich entsprechend qualitätsmindernd auf das Endprodukt auswirkt Da sich ferner beim Vorschieben der Plastifizierschnecke zum Zwecke des Schließens des Ventils die Schließstellung erst gegen den Druck der in der Einspritzkammer befindlichen plastifizierten Masse einstellt, läßt sich das Schußvolumen, also die Menge des in die Einspritzkammer eingebrachten plastifizierten Masse nicht exakt bestimmen, was sich gleichfalls qualitätsmindernd auf das Endprodukt auswirkt

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art diese so auszubilden, daß durch eine definierte Schaltung des Ventils eine exakte Steuerung des Schußvolumens erreicht und bei einer Verarbeitung faserhaltiger Massen die Gefahr des Brechens der Fasern wesentlich herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Nach Maßgabe der Erfindung ist zum Zwecke des Schaltens des Ventils das Plastifizierwerkzeug durch Kolbenzylindcr mit dem verschiebbaren Einspritzkol-

ben gekoppelt. Erst dadurch ist es möglich, in Offenstellung des Ventils das vordere Ende des Plastifizierwerkzeugs im festen Abstand zum Ventilsitz zu halten, wodurch sich eine definierte Öffnungsstellung des Ventils ergibt. Damit ist die Spaltbreite zwischen dem vorderen Ende des Plastifizierwerkzeugs und dem Ventilsitz unabhängig von dem Druck der plastifizierten Masse und anderen Parametern und läßt sich ferner entsprechend des zu verarbeitenden Materials die Spaltweite einstellen. Bei einer Verarbeitung von faserhaltigen Materia-

lien ist somit eine Scherwirkung beim Durchlauf der plastifizierten Masse durch das Ventil und damit ein Brechen der Fasern weitgehend ausgeschlossen. Aufgrund der Zwangskopplung von Plastifizierwerkzeug und verschiebbaren Einspritzkolben läßt sich auch die

so Schließstellung genau bestimmen, so daß sich das Schußvolumen exakt steuern läßt.

Zwar ist es bei einer Spritzgießvorrichtung bekannt (DE-GM 72 36 994), zwischen einer in einem Einspritzkolben aufgenommenen Plastifizierschnecke und dem Einspritzkolben Kolbenzylindcr zwischcnzuschalten, so daß die Plastifizierschnecke relativ zum Einspritzkolben bewegbar ist, jedoch handelt es sich hierbei um bloße Staudruckzylinder, die unabhängig vom Ventil zur Einspritzkammer sind. Das Ventil der bekannten Vorrichtung ist vielmehr als Rückschlagventil ausgebildet, welches jedoch insbesondere bei Verarbeitung von faserhaltigen Massen ein relativ störanfälliges Bauelement darstelllt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

b^r> durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung anhand der

τ

3 4

£ Zeichnung beschrieben. Darin zeigt Plastifizierschnecke 9 unterbrochen und unter der Wir-

£ F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh- kung des Kolbenzylinders V wird die Spritzgießvorrichg rungsform der Spritzgießvorrichtung im Schnitt bei Be- tung gegen die Form M verfahren. Dann kann der \i endigung des Spritzvorgangs, Spritzvorgang beginnen. Hierbei wird die Plastifizier-

■ F i g. 2 eine schematische Darstellung der Vorrich- 5 schnecke 9 in Richtung auf die Form M auf dem Ventil-

<■ tung nach F i g. 1 in Plastifizierstellung, sitz vorgeschoben und nimmt dann den Einspritzkolben

tg F i g. 3 eine schematische Schnittansicht der in den 7 mit. Der Einspritzkolben 7 drückt somit das in der Ϊ F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung in größerer Dar- Kammer 26 enthaltene Material durch die Austrittsdüse _t stellung, 10 in die Form Λ/.

|;f F i g. 4 eicE schematische Ansicht vergleichbar der 10 Ist der Spritzvorgang beendet, so wird die Spritzgieß- ;■! F i g. 3, jedoch in einer anderen Betriebsstellung, sowie vorrichtung durch den Kolbenzylinder V von der Form j s F i g. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Aus- M entfernt und es kann ein neuer Arbeitszyklus begin- |;i führungsform der Spril/gießvorrichtung. nen.

In F i g. 1 und 2 ist mit M die Spritzgießform gezeigt, Beim Spritzvorgang brauchen die Kolbenzylinder 22

die fest mit einem Fundament B verbunden ist. Ober 15 nicht die erhöhte Spritzkraft zu übertragen, sondern nur einem Kolbenzylinder Vist die mit /bezeichnete Spritz- die Trennkraft zwischen Einspritzkolben 7 und Plastifigießvorrichtung mit der Form M gekoppelt. zierschnecke 9 aufrechterhalten, da die Schnecke 9 für

Die Spritzgießvorrichtung / besitzt eine Grundplatte die Verschiebung des Einspritzkolbens 7 sorgt. Die KoI-1, die gegenüber dem Fundament B gleiten kann. Die benzylinder 22 sorgen somit für die relative Positionie-Grundpiatte 1 trägt zwei parallele Platten 2 und 3, die 20 rung zwischen Einspritzkolben 7 und Plastifizierschnekuntereinander über vier zueinander parallele Säulen 4 ke 9.

verbunden sind. Ferner umfaßt die Vorrichtung einen Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist die Plastifi-

Einspritzzylinder 5, welcher mit der Platte 2 durch zwei zierschnecke durch eine gewindefreie Stange 47 ersetzt, parallele Platten 6 fest verbunden ist Die Platten 6 sind die sich nicht dreht. Diese Stange 47 begrenzt mit dem zu beiden Seiten eines Einspritzkolbens 7 angeordnet, 25 Einspritzkolben 7 eine Ringkammer 48 für den Durchweicher verschiebbar im Einspritzzylinder 5 aufgenom- gang der Masse. Die Stange 47 ist fest mit der Anschlagmen ist Der Einspritzkolben 7 trägt einen Behälter 8 platte 20 über eine Stange 49 verbunden, deren Durchzum Einführen der zu plaslifizierenden Masse. Im Inne- messer fast gleich dem Innendurchmesser des Einspritzren des Einspritzkolbens 7 ist eine Plastifizierschnecke 9 kolbens 7 ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, die verschiebbar aufgenommen. Der Einspritzzylinder 5 ist 30 Scherwirkung auf das Material zwischen Behälter 8 und an seinem der Form M zugewandten Ende mit einer Kammer 26 zu vermindern.

Austrittsdüse 10 versehen. Der Einspritzkolben 7 ist nur

am Ende mit einem im wesentlichen konischen Ventil- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

sitz 12 ausgebildet, der mit dem vorderen und gleichfalls

konisch ausgebildeten Ende der Plastifizierschnecke 9 35
zusammenwirkt und eine Ventileinrichtung bildet.

Ferner ist ein Kolbenzylinder 14 vorgesehen, der fest
mit der Platte 3 verbunden ist und aus einem in einem
Zylinder 15 geführten Vorschubkolben 16 besteht. Der
Kolben 16 trägt an seinem der Schnecke 9 gegenüber- 40
liegenden Ende einen elektrischen oder hydraulischen
Motor 17, der die Plastifizierschnecke 9 über eine Stange 18 drehend antreibt Die Stange 18 ist mit der Plastifizierschnecke 9 über eine Stange 19 verbunden, die sich
auf dem Kolben 16 und auf einer Anschlagplatte 20 45
abstützt, die fest mit dem Kolben 16 verbunden ist. Das
dem Ventilsitz ab^ewandte Ende des Einspritzkolbens 7
wird durch eine Flanschplatte 21 gebildet, die parallel
zur Anschlagplatte 20 ausgerichtet ist Die Flanschplatte
21 ist mit der Anschlagplatte 20 durch zwei diametral 50
gegenüberliegend angeordnete Kolbenzylinder 22 ver- bunden, welche je aus einem Zylinder 23 und einem
darin aufgenommenen Kolben 24 gebildet sind.

Befindet sich der Kolbenzylinder V in einer Stellung,
in welcher die Spritzgießvorrichtung / von der Form M 55
entfernt angeordnet ist und befindet sich andererseits
der Kolben 16 in vorgeschobener Stellung gegenüber
der Platte 3 und sind ferner die Kolbenzylinder 22 nicht
beaufschlagt, so befindet sich das vordere Ende der vorgerückten Plastifizierschnecke 9 in Anlage am Ventil- eo
sitz. Diese Stellung ergibt sich aus F i g. 3.

Die aus F i g. 4 ersichtliche Offenstellung ergibt sich
bei Beaufschlagung der Kolbenzylinder 22, so daß sich
das vordere F.nde der Plastifizierschnecke 9 in einem
festen Abstand L zum Ventilsitz befindet. In dieser Stel- 65
lung wird durch die Plastifizierschnecke 9 plastifi/.iertcs
Material in die Einspritzkammer 26 gefördert. Ist die
Kammer 26 entsprechend gefüllt, wird der Antrieb der

Claims

Patentansprache:

1. Spritzgießvorrichtung far plastifizierbare Massen, insbesondere mit Verstärkungsfasern, mit einem eine Austrittsdüse zu einer Spritzgießform tragenden Einspritzzylinder und einem darin zum Einspritzen der plastifizieren Masse in die Spritzgießform verschiebbaren Einspritzkolben, in welchem ein PIastifizierwerkzeug verschiebbar aufgenommen ist und welcher mit dem Einspritzzylinder eine Einspritzkammer mit variablem Volumen begrenzt, mit einer vom Einspritzkolben getragenen Materialspeiseeinrichtung und mit einer Ventileinrichtung für eine den Innenraum des Einspritzkolbens mit der Einspritzkammer verbindende öffnung, welche Ventilvorrichtung gebildet ist durch den Einspritzkolben als Ventilsitz und das vordere Ende des Plastifizierwerkzeuges als Ventilkörper, bei der in Offenstellung des Ventils das vordere Ende des Plastifizierwerkzeuges im Abstand zum Ventilsitz gehalten ist und bei der in Schließstellung das Plastifizierwerkzeug in Anlage an den Ventilsitz verschoben ist, d a durch gekennzeichnet, daß zum definierten Schalten des Ventils zwischen dem Plastifizierwerkzeug (9, 47) und dem verschiebbaren Einspritzkolben (7) Kolbenzylinder (22) angeordnet sind, welche in Offenstellung des Ventils das vordere Ende des Plastifizierwerkzeuges (9,47) in festem Abstand (L) zum Ventilsitz halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, mit einem Vorschubkolben für das Plastifizierwcrkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylinder (22) zwischen einem am hinteren Ende des Einspritzkolbens (7) ausgebildeten Flansch (21) und einer am Vorschubkolben (16) des Plastifizierwerkzeuges (9, 47) angeordneten Platte (20) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (23) der Kolbenzylinder (22) am Flansch (21) und die Kolben (24) an der Anschlagplatte (20) angeordnet sind.