DD259378A1

DD259378A1 - Vorrichtung zur herstellung grossvolumiger plast- oder elastformteile

Info

Publication number: DD259378A1
Application number: DD87301283A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Richter
Original assignee: Fz F Umform U Plastverarbeitun
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung grossvolumiger Plast- oder Elastformteile, deren Volumen das Schussvolumen gebraeuchlicher Spritzgiessmaschinen uebersteigt. Es ist ein gemeinsamer elektrischer Antriebsmotor vorgesehen, der ueber Getriebe die Rotationsbewegung und die axiale Vor- und Rueckwaertsbewegung der Schnecke bewirkt. Zur Umsteuerung der Drehbewegung in die axiale Rueckwaertsbewegung druckabhaengig auf einer ersten Stufe und in die Vorwaertsbewegung auf einer zweiten Stufe ist eine Staudruckbremse und ein Bremskraftregler vorgesehen.

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material, deren Volumen das Schußvolumen gebräuchlicher Spritzgießmaschinen übersteigt, mit einer Extrusionsvorrichtung, die einen beheizbaren Zylinder mit einer darin angeordneten Schnecke, eine Einrichtung zum Drehen der Schnecke zwecks Plastizierens und Homogenisierens des Materials und Förderns in ein Formwerkzeug und eine Einrichtung zur axialen Vor-und Rückwärtsbewegung der Schnecke umfaßt, ferner mit einer Antriebseinrichtung der Extrusionsvorrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Auf Spritzgießmaschinen erfolgt die Herstellung großvolumiger, das Schußvolumen einer Standardmaschine übersteigender Plast- oder Elastformteile durch eine Spezialschaltung der Maschinensteuerung, indem der Formstoff durch den Schneckenkolben zunächst ohne erhebliche/i Widerstand direkt in den Formhohlraum gefördert wird.

Mit erfolgter volumetrischer Füllung und ansteigendem Widerstand über die Höhe eines vorgegebenen Staudruckes hinaus weicht der Schneckenkolben nach rückwärts aus, bis die Höhe einer zweiten Druckstufe erreicht ist. Danach wird eine axiale Vorwärtsbewegung des Schneckenkolbens eingeleitet und mit dem im Schneckenvorraum vorliegenden Massevolumen der Formstoff im Formhohlraum verdichtet.

Zur Rationalisierung des Arbeitsablaufes bei längeren Kühl- bzw. Vulkanisationszeiten dickwandiger Formteile werden mehrere Werkzeuge von einer drehbar angeordneten Spritzgießeinheit versorgt oder auf einem Rundtisch montiert nacheinander an einer feststehenden Spritzgießeinheit vorbeibewegt.

Nachteilig ist bei der Herstellung von Formteilen mit erhöhtem Massevolumen, daß bei der Mehrzahl anfallender, einfach gestalteter, dickwandiger Formteile der bei universellen Spritzgießeinheiten mit rotatorischem und translatorischem Schneckenkolbenantrieb und Spezialschaltung der Maschinensteuerung hohe maschinen- und steuerungstechnischer Aufwand für das Fördern des Formstoffes in den Formhohlraum nicht notwendig ist, jedoch der für die Formbildung erforderliche hohe Verdichtungsdruck von der rotierenden Förderschnecke allein nicht erzeugt werden kann.

Nach DE-OS 2855200 ist die Vorrichtung eines Extruders mit gekoppeltem Rundtisch bekannt, bei dem zwei auf einem Rundtisch angeordnete Fromwerkzeuge der ersten Station mit dem durch eine Schnecke plastizierten Material gefüllt und in der zweiten Station des um 180° gedrehten Rundtisches dieses einer separat angetriebenen Stopfvorrichtung zugeführt und das vorher eingebrachte Material mit einem Stopfkolben verdichtet wird. Die Aufbereitung des Formstoffes und das Fördern in den Formhohlraum erfolgt durch einen Extruder mit ausschließlich rotatorischem Antrieb. Der maschinen- und steuerungstechnische Aufwand erscheint gegenüber der Spritzgießmaschine zunächst geringer, ist aber für die weiteren Operationen des Formbildungsprozesses durch eine zweite separat angetriebene Stopfvorrichtung erheblich höher.

Nachteilig bei DE-OS 2855200 ist weiterhin, daß Verfahren und Vorrichtung an den Einsatz von zwei im Wechsel der Füll-und Stopfvorrichtung zuzuführenden Formwerkzeugen gekoppelt ist.

Daraus folgt, daß die Taktzeit des Arbeitsablaufes, die von der notwendigen Kühl- bzw. Vulkanisationszeit abhängig ist, gegenüber üblichen Mehrstationenanlagen sich verkürzt und damit eine solche Ausführung eher für Formteile mit geringerer Wanddicke infrage kommt.

In der zweiten Station drückt der Stopfkolben mit seiner gesamten Fläche auf den in das Formwerkzeug eingebrachten Formstoff im Gegensatz zu dem auf der Spritzgießmaschine bei geschlossenem Formwerkzeug über Düse-Anguß-System übertragenen Formgebungsdruck, so daß Verfahren und Vorrichtung nach DE-OS 2855200 nicht geeignet sind für eine exakte Ausformung und rationelle Fertigung dünnwandiger als auch dickwandiger Formteile, wie z. B. Schuhsohlen von unterschiedlicher Dicke oder auch für Direktansohlung an Schuhoberteile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material, deren Volumen das Schußvolumen gebräuchlicher Spritzgießmaschinen übersteigt, zu schaffen, die ohne großen maschinen- und steuerungstechnischen Aufwand mit hoher Präzision und hoher Produktivität bei Kopplung mit mehreren Werkzeugträgern arbeitet.

Wesen dt. Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material nachzuweisen, ohne den maschinen- und steuerungstechnischen Aufwand einer Spezialschaltung für Weg-und Drucksteuerung an der Spritzgießmaschine zu treiben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung einen gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor aufweist für die Einrichtung zum Drehen der Schnecke und die Einrichtung zur axialen Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke aus einem Getriebe mit einer Kupplung, einer Mitnehmerscheibe, einer elektromagnetische Kupplung und einer Gewindebuchse besteht, die Einrichtung zur axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke ein Getriebe, einbezüglich einer Hohlwelle, eine elektromagnetischen Kupplung, eine Gewindebuchse mit einer Gewindespindel aufweist, zur Umsteuerung der Drehbewegung der Schnecke in die axiale Rückwärtsbewegung die Einrichtung zur axialen Vor oder Rückwärtsbewegung der Schnecke druckabhängig auf einer ersten Stufe und in die Vorwärtsbewegung auf einer zweiten Stufe eine Staudruckbremse und einen Bremskraftregler aufweist und zur Umsteuerung der axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke in der Antriebseinrichtung ein Wendegetriebe vorgesehen ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird unter Verzicht auf den translatorischen Antrieb die Anwendung eines speziellen Förderverfahrens für den Formfüll- und Formbiidungsprozeß ermöglicht, indem die notwendigen Operationen des Bewegungsablaufes und des Druckaufbaues ausschließlich von dem rotatorischen Antrieb der Förderschnecke hergeleitet und beispielsweise über ein Zwischen- und Wendegetriebe, einschließlich Getriebekupplungen, Staudruckbremse und Bremskraftregler auf eine als Piastizier- und Homogenisierorgan ausgebildete Förderschnecke übertragen werden. Mit der Vereinigung aller Operationen in dieser Vorrichtung entfällt der an der Spritzgießmaschine übliche hydraulische Schneckenkolbenantrieb. .

Es können, wie auf einer Schneckenkolbenspritzgießmaschine mit entsprechender Spezialschaltung der Maschinensteuerung, Formteile mit erhöhtem Volumen in guter Qualität und bei Kopplung mit mehreren Werkzeugstationen bei hoher Produktivität hergestellt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile in schematischer Darstellung.

Während ein Extruder nur eine Drehbewegung ausführt, handelt es sich nach der Zeichnung um eine drehbare und axial verschiebbare Schnecke 1.

Mit dieser Vorrichtung wird das Förderverfahren für den Formfüll- und Formbildungsprozeß an einer Extrusionseinheit oder auf einer ausschließlich für rotatorischen Antrieb reduzierten Spritzgießeinheit durchgeführt, in denen der Antrieb für die Erzeugung der Drehbewegung der Schnecke und außerdem für eine dieser Drehbewegung der Schnecke und außerdem für eine dieser Drehbewegung proportionale gradlinige Bewegung zur Ausführung einer gesteuerten Axialbewegung der Schnecke 1 übertragen wird.

Die Radial- und Axialbewegungen der Schnecke 1 für den Formfüll- und Formbildungsprozeß werden durch Übertragung der Antriebsenergie auf jeweils ein Getriebe 3; 5 für die Drehbewegung der Schnecke 1 und für die axiale Vor-und Rückwärtsbewegung mit Steuerung über Staudruckbremse 16 und Bremskraftregler 17 sowie elektromagnetische Kupplung 7; 13 wirksam.

Die Umsteuerung der axialen Bewegungsrichtung kann über Wendegetriebe, Kurzschluß- oder Schleifringläufer durch Vertauschen der Ankeranschlüsse erfolgen.

Wie in der Zeichnung dargestellt, wird eine Schnecke 1 durch einen Motor 2 über ein Getriebe 3 und eine Kupplung 4 in Drehbewegung versetzt. Die Schnecke 1 fördert und plastiziert das unter Mithilfe einer nicht dargestellten Zylinderheizung aufgeschmolzene, durch einen Fülltrichter aufgegebene Polymergranulat.

Erzeuger der axialen Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 ist der Motor 2 mit Reduziergetriebe 5 auf der Hohlwelle 6.

Die Hohlwelle 6 ist über eine elektromagnetische Kupplung 7 mit einer Gewindebuchse 8 kraftschlüssig und eine Gewindespindel 9 formschlüssig mit dem Schneckenschaft 10 verbunden. Die Gewindebuchse 8 ist in einer Traverse 11 des Maschinengehäuses 12 drehbar und die Hohlwelle 6 auf dem Schneckenschaft 10 axial-und drehbeweglich gelagert.

Die Gewindespindel 9 ist auf dem Schneckenschaft 10 befestigt. Auf diesem befindet sich eine Mitnehmerscheibe 15, die zusammen mit der elektromagnetischen Kupplung 13 formschlüssig und beweglich gegenüber der Vor-und Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 auf dem profilisierten Abschnitt 14 der Gewindespindel 9 angeordnet ist.

Der Motor 2 erzeugt die Drehbewegung der Schnecke 1 über Getriebe 3, Kupplung 4, einbezüglich Mitnehmerscheibe 15, elektromagnetische Kupplung 13 und Gewindebuchse 8, wenn die elektromagnetische Kupplung 7 und das Reduziergetriebe 5 nicht im Eingriff stehen.

Der Motor 2 erzeugt die axiale Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke 1 über das Reduziergetriebe 5, die Hohlwelle 6, die elektromagnetische Kupplung 7, die Gewindebuchse 8 und die Gewindespindel 9, wenn die Kupplung 4 und die elektromagnetischej<upplung 13 nicht im Eingriff stehen.

Die Geschwindigkeit der Schnecke 1 in axialer Richtung wird durch die Drehbewegung des Motors 2 und das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 5, die Bewegungsrichtung der Schnecke 1 durch die Dreh richtung der Gewindebuchse 8 über Gewindespindel 9 und der Weg abhängig,von der Druckbewegung über Staudruckbremse 16 und Bremskraftregler 17 bestimmt.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Plast- oder Elastformteile aus geschmolzenem Material, deren Volumen das Schußvolumen gebräuchlicher Spritzgießmaschinen übersteigt, mit einer Extmsionsvorrichtung, die einen beheizbaren Zylinder mit einer darin angeordneten Schnecke, eine

Einrichtung zum Drehen der Schnecke zwecks Plastizierens und Homogenisierens des Materi&is und Fördems in ein Formwerkzeug und eine Einrichtung zur axialen Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke umfaßt, ferner mit einer Antriebseinrichtung der Extrusionsvorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebseinrichtung einen gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor (2) aufweist für die Einrichtung zum Drehen der Schnecke (1) und die Einrichtung zur axiaien Vor- und Rückwärtsbewegung der Schnecke (1), die Einrichtung zum Drehen der Schnecke (1) aus einem Getriebe (3) mit einer Kupplung 4, einer Mitnehmerscheibe (15), einer elektromagnetischen Kupplung (13) und einer Gewindebuchse (8) besteht, die Einrichtung zur axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke (1) ein Getriebe (5), einbezüglich einer Hohlwelle (6), eine elektromagnetische Kupplung (7), eine Gewindebuchse (8) mit einer Gewindespindel (9) aufweist, zur Umsteuerung der Drehbewegung der Schnecke (1) in die axiale Rückwärtsbewegung die Einrichtung zur axialen Vor- oder Rückwärtsbewegung der Schnecke (1) druckabhängig auf einer ersten Stufe und in die Vorwärtsbewegung auf einer zweiten Stufe eine Staudruckbremse (16) und einen Bremskraftregler (17) aufweist und zur Umsteuerung der axialen Vor-oder Rückwärtsbewegung der Schnecke (1) in der Antriebseinrichtung ein Wendegetriebe vorgesehen ist.

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