DE1163529B

DE1163529B - Injection molding machine for processing thermoplastics

Info

Publication number: DE1163529B
Application number: DEM38597A
Authority: DE
Inventors: Anton Albert Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-12
Filing date: 1958-08-12
Publication date: 1964-02-20

Description

Spritzgießmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine für Kunststoffe mit einer in einem teils gekühlten, teils beheizten Spritzzylinder angeordneten Förder- und Plastifizierungsschnecke, insbesondere mit einer in axialer Richtung nur um einen Bruchteil des für das maximale Spritzvolumen erforderlichen Hubes gegen eine Stellkraft verschiebbaren Förder-und Plastifizierungsschnecke.Injection molding machine for processing thermoplastics The invention relates to an injection molding machine for plastics with a In a partly cooled, partly heated injection cylinder arranged conveying and Plasticizing screw, in particular with one in the axial direction only by one Fraction of the stroke required for the maximum injection volume against an actuating force movable conveyor and plasticizing screw.

Es ist bereits bei Spritzgießmaschinen bekannt, eine Schnecke für die Förderung und Plastifizierung des zunächst in Form eines Granulates zugeführten Kunststoffes zu verwenden und zur Erzeugung des Spritzdruckes für das Füllen der Form zusätzliche Förderkolben vorzusehen. Die Förderschnecke hat aber dort nicht die alleinige Aufgabe, die Erzeugung des Spritzdruckes unmittelbar zu übernehmen, und die Förderschnecke war deshalb an ihren Enden innerhalb des Sammelraumes mehr oder weniger abgerundet ausgebildet und mit in diese Abrundung einlaufenden Schneckenwindungen versehen. Weiterhin sind Spritzgießmaschinen bekannt, deren Förderschnecke selbst zur Erzeugung des Spritzdruckes axial verschiebbar gelagert ist. Weiterhin ist es bereits bekannt, um ein Zurückweichen des plastifizierten Kunststoffes innerhalb der Schneckenwindungen entlang der Förderschnecke zu verhindern, die Förderschnecke in ihrer Längsachse zur durchbohren und in diese durchbohrte Längsachse einen verschiebbaren Druckkolben vorzusehen, der beim Spritzvorgang den plastifizierten Kunststoff unter Druck innerhalb des Sammelraumes der Spritzdüse zuführt. It is already known in injection molding machines, a screw for the promotion and plasticization of the initially supplied in the form of granules To use plastic and to generate the injection pressure for filling the Form to provide additional delivery pistons. The screw conveyor does not have there the sole task of directly generating the injection pressure, and the screw conveyor was therefore longer at its ends within the collecting space or less rounded and with screw turns entering into this rounding Mistake. Injection molding machines are also known, the screw conveyor itself is mounted axially displaceably to generate the injection pressure. Furthermore it is already known to a receding of the plasticized plastic inside the auger turns along the auger to prevent the auger from hitting the auger in its longitudinal axis to pierce and in this pierced longitudinal axis a displaceable Provide pressure piston, which is under the plasticized plastic during the injection molding process Supplying pressure within the plenum of the spray nozzle.

Schließlich ist es auch bekannt, bei einer Spritzgießmaschine mit Förderschnecke den Sammelraum noch im Bereich des Schneckenendes zu beheizen und diese Maschine im Sinne eines Extruders ohne hohe Druckverteilung einzusetzen.Finally, it is also known to use in an injection molding machine Conveyor screw to heat the collecting space still in the area of the screw end and to use this machine in the sense of an extruder without high pressure distribution.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine zu schaffen, bei der unmittelbar durch die Schneckenförderung selbst der erforderliche Spritzdruck in dem Sammelraum erzeugt wird, die mit kontinuierlicher Schneckenförderung arbeitet und die mit einer nur in geringen Grenzen in axialer Richtung, d. h. nur um einen Bruchteil des für das maximale Spritzvolumen erforderlichen Hubes gegen eine Stellkraft verschiebbaren Förder- und Plastifizierungsschnecke arbeitet, ohne daß der zu fördernde und zu plastifizierende Kunststoff innerhalb der Schneckenwindungen in nennenswerter Weise zurückweichen kann. The invention is based on the object of an injection molding machine to create the necessary directly through the screw conveyor itself Injection pressure is generated in the collecting space with continuous screw conveyance works and which with only small limits in the axial direction, d. H. only by a fraction of the stroke required for the maximum injection volume an actuating force displaceable conveyor and plasticizing screw works without that the plastic to be conveyed and plasticized is within the screw windings can recede in a significant way.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Schneckenkopf in einer zur Schneckenachse senkrechten Ebene endet und daß zwischen Schneckenkopf und Spritzdüse ein beheizter Sammelraum liegt, in den hinein die Schnecke fördert. In einer Weiterbildung ist die Schnecke so geformt, daß die Schneckensteigung in Förderrichtung laufend abnimmt, wobei die Schneckendrehzahl an die erforderliche Förderleistung durch eine Einstellvorrichtung angepaßt werden kann. Diese Einstellvomchtung kann so ausgebildet sein, daß eine stufenlose Einstellung der Schneckendrehzahl möglich ist. According to the invention this is achieved in that the screw head ends in a plane perpendicular to the screw axis and that between Snail head and spray nozzle is a heated collecting space into which the screw delivers. In a further development, the screw is shaped so that the screw pitch in The direction of conveyance is continuously decreasing, the screw speed increasing to the required Delivery rate can be adjusted by an adjusting device. This setting device can be designed so that a stepless adjustment of the screw speed is possible.

Durch eine solche Ausbildung des praktisch in eine senkrechte Ebene auslaufenden Schneckenkopfes und des zwischen Spritzdüse und Schneckenende liegenden beheizten Sammelraumes ist es möglich, durch das nach Art eines Kolbens wirksam werdende Schneckenende das Zurückweichen des plastifizierten Kunststoffes in die Schneckenwindungen in einem unzulässigen Maße einzugrenzen und die erforderlichen hohen Sprttzdrücke innerhalb des Sammelraumes sicherzustellen. Such a training of the practically in a vertical plane outgoing screw head and the one between the spray nozzle and the screw end heated plenum, it is possible to work in the manner of a piston end of the screw, the receding of the plasticized plastic into the To limit the screw turns to an impermissible extent and the necessary ensure high spray pressures within the collecting space.

Durch die nur in geringen Grenzen axiale Verschiebung der Schnecke ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, in Abhängigkeit dieses Verschiebeweges in an sich bekannter Weise den gegen den Förderdruck innerhalb des Sammelraumes einsetzenden geringen Verschiebeweg der Schnecke zur Auslösung von zusätzlichen Einstellmitteln für die Stillegung der Schneckenbewegung heranzuziehen, sobald der Spritzdruck innerhalb des Sammelraumes einen bestimmten Wert übersteigt, der in der Regel erreicht wird, wenn die Spritzgießform völlig gefüllt ist. Dadurch ist weiterhin sichergestellt, daß bei Überschreitung einer bestimmten Druckgrenze der Rückförderneigung der Schnecke rechtzeitig entgegengewirkt wird. Die Förderschnecke kann dabei in an sich bekannter Weise gegen ein Federpaket oder gegen einen Hydraulikkolben abgestützt sein. Due to the axial displacement of the screw only to a limited extent there is still the option of depending on this displacement path in in a manner known per se the onset against the delivery pressure within the collecting space small displacement of the worm to trigger additional adjustment means to stop the screw movement as soon as the injection pressure is within of the collecting space exceeds a certain value, which is usually reached, when the injection mold is completely filled. This ensures that that when a certain pressure limit is exceeded, the tendency of the screw to return is counteracted in good time. The screw conveyor can be known per se Way to be supported against a spring pack or against a hydraulic piston.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem Längsschnitt mit den zum Verständnis wesentlichen Teilen dargestellt. The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention in a longitudinal section with the parts essential for understanding shown.

An dem Zylinder 2 ist der mit einem Plastifiziertorpedo 3 versehene Sammelraum mittels einer Spritzdüse 1 abgeschlossen. Der Sammelraum wird mittels eines elektrischen Heizkörpers 4 beheizt, während der Förderraum des Zylinders mittels einer Wasserumlaufkühlung 5 entsprechend heruntergekühlt ist, um zu verhindern, daß der Kunststoff vorzeitig in eine plastifizierte Form übergeht. Die Förderschnecke 6 und die Zuführungsöffnung 15 mit dem Fülltrichter7 für das granulierte Kunststoffmaterial sind innerhalb des wassergekühlten Bereiches des Zylinders 2 angeordnet. On the cylinder 2 is the one provided with a plasticizing torpedo 3 The collecting space is closed off by means of a spray nozzle 1. The collecting space is by means of an electric heater 4 heated, while the delivery chamber of the cylinder by means of a water circulation cooling system 5 is correspondingly cooled down to prevent that the plastic goes into a plasticized form prematurely. The screw conveyor 6 and the feed opening 15 with the filling funnel 7 for the granulated plastic material are arranged within the water-cooled area of the cylinder 2.

Die Förderschnecke 6 erhält ihren Antrieb in bekannter Weise über Mehrkeilnutweile durch den Motor 10 über ein Schneckengetriebe 8 und 9. Die Förderschnecke ist in bekannter Weise in geringen Grenzen axial verschiebbar gelagert und liegt mit ihrem rückwärtigen Ende an einem Axialdrucklager an, das auf ein Tellerfederpaket 11 wirkt. Das Ende der Schnecke wirkt weiterhin mittels des Gestänges 13 auf einen Endschalter 12 ein, wenn die Förderschnecke durch einen zu hohen Druckanstieg im Sammelraum sich etwas entgegen der Förderrichtung verschiebt. Der Schalter 13 legt dann die Förderschnecke, beispielsweise durch Abschaltung des Motors 10, still. Durch diese Anordnung und Steuerung der Förderschnecke ist eine besondere Dosierung der Kunststoffmenge nicht mehr erforderlich. Es kann jede Spritzgußform bis zur maximalen Förderleistung der Förderschnecke 6 ausgespritzt werden. The screw conveyor 6 receives its drive in a known manner Multi-keyway by the motor 10 via a worm gear 8 and 9. The screw conveyor is mounted and is axially displaceable within small limits in a known manner with its rear end to a thrust bearing that is mounted on a disc spring assembly 11 works. The end of the worm continues to act on you by means of the linkage 13 Limit switch 12 on when the screw conveyor is caused by an excessive pressure increase in the The collecting space shifts slightly against the direction of conveyance. The switch 13 sets then the screw conveyor, for example by switching off the motor 10, is still. This arrangement and control of the screw conveyor means that there is a special dosage the amount of plastic is no longer required. It can be any injection mold up to maximum delivery rate of the screw conveyor 6 are injected.

Die Förderschnecke 6 endet nach der Erfindung in eine senkrechte Ebene zur Schneckenachse, wobei zwischen dem Ende des Schneckenkopfes und der Spritzdüse 1 der beheizte Sammelraum liegt. Auf diese Weise ist es möglich, das Schneckenende kolbenartig zur Druckerzeugung innerhalb des Sammelraumes wirksam werden zu lassen, ohne befürchten zu müssen, daß der innerhalb des Sammelraumes sich plastifizierende Kunststoff innerhalb der Schneckenwindungen bis in den Bereich der Einfüllung zurückweicht. Durch entsprechende Wahl der Schneckenganghöhe und einer abnehmenden Schneckensteigung in Förderrichtung hat man es weitgehend in der Hand, den Druckanstieg im Sammelraum in den gewünschten Grenzen einzuhalten und die Rückförderneigung innerhalb der Schnecke zu begrenzen. Die Drehzahl der Schnecke wird mittels nicht dargestellter, an sich bekannter Einstellmittel auf die erforderliche Förderleistung, vorzugsweise in stufenloser Weise, eingestellt, um die Fördermenge der Förderschnecke dem Spritzrhythmus weitgehend anzupassen. Weiterhin kann der Antrieb der Förderschnecke 6 in beliebigen Intervallen für Vor- und Rücklauf der Förderschnecke gesteuert werden, um die Spritzgießmaschine sowohl als Spritzgießmaschine und auch als Extruder einsetzen zu können. The screw conveyor 6 ends according to the invention in a vertical one Plane to the screw axis, between the end of the screw head and the spray nozzle 1 the heated collecting space is located. In this way it is possible to get the screw end to act like a piston to generate pressure within the collecting space, without having to fear that the plasticizing within the collecting space Plastic within the screw windings recedes into the area of the filling. By appropriate selection of the screw pitch and a decreasing screw pitch In the conveying direction, it is largely up to you to control the pressure increase in the collecting space in the desired Adhering to the limits and the return tendency within the screw to limit. The speed of the screw is determined by means of not shown, per se known setting means to the required delivery rate, preferably in stepless Way, adjusted to the delivery rate of the screw conveyor to the injection rhythm largely adapt. Furthermore, the drive of the screw conveyor 6 can be at any intervals for forward and reverse the screw conveyor can be controlled to the injection molding machine to be able to use both as an injection molding machine and as an extruder.

Claims

Claims: 1. Injection molding machine for processing thermoplastics Plastics with an injection cylinder arranged in a partly cooled, partly heated injection cylinder Conveying and plasticizing screw, in particular with one in the axial direction only by a fraction of the stroke required for the maximum injection volume an actuating force displaceable conveyor and plasticizing screw, characterized in that, that the screw head ends in a plane perpendicular to the screw axis and that There is a heated collecting space between the screw head and the spray nozzle.

2. Injection molding machine according to claim 1, characterized in that the screw pitch decreases in the conveying direction.

3. Injection molding machine according to claim 1 or 2, characterized by an adjusting device that adapts the screw speed to the required delivery rate.

4. Injection molding machine according to claim 3, characterized by a A device that enables stepless adjustment of the screw speed.

Publications considered: Austrian patent specification No. 191611; Swiss Patent No. 254 321; French patents No. 901 731, 938 734, 1015343; U.S. Patent No. 1,533,191.