DE2820135C2 - Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einem Verzweigungsteil und mehreren um dieses herum ortsfesten Spritzgießformen - Google Patents

Description

a) an der Auslaßdüse (3) der Plastifizier- und Spritzgießvorrichtung(l) ein Hauptabsperrventi! (17) angeordnet ist,

b) jedes Anschlußrohr (7) ein am Austrittsende seines öurchflußkanais (10) ein druckdichtes Absperrventil (ίό) aufweist und

c) an jedem Durchflußkanal (10) jeweils zwischen dem am Austrittsende angeordneten Absperrventil (16) und den Absperrvorrichtungen zum Verzweigungsteil (4) eine Druckeinstellvorrichtung (9) zum wahlweisen Hinstellen des Drucks im Durchflußkanal (10) auf den Einspritzdruck, einen niedrigeren Ausformungsdruck oder den Außendruck vorgesehen ist

2. Spritzg -Bmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstellvorrichtungen (9) jeweils eine mit dem Durchflußkanal (10) permanent kommunizierend". Zylinderkammer (11), einen darin verschiebbar geführten Tauchkolben (13) und eine hydraulische Stellvorrichtung (12) zur Einstellung des Tauchkolbens (13) aufweist.

3. Spritzgießmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußrohr (7) an seinem dem Verzweigungsteil (4) zugewandten Ende ein gesondertes Absperrventil (15) aufweist.

4. Spritzgießmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welchem das Verzweigungsteil (23) ein Ventilgehäuse (24) mit in vorbestimmten gleichen Winkelabständen angeordneten jeweils einem Anschlußrohr (7) zugeordneten Austrittsöffnungen (25) sowie eine im Ventilgehäuse (24) verdrehbare Ventilscheibe (27) mit mindestens einem Durchgangskanal (38) zum wahlweisen Verbinden der Auslaßdüse (3) mit jeweils einem der Durchlaßkanäle (10) aufweist, gekennzeichnet durch Antriebsvorrichtungen (44) zum stufenweisen Verdrehen der Ventilscheibe (27) in gleicher Drehrichtung um jeweils den vorbestimmten Winkel.

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einer Plastifizier- und Spritzgießvorrichtung, einem an deren Auslaßdüse angeschlossenen Verzweigungsteil, mehreren um diesss herum in ortsfesten Formträgern angeordneten Spritzgießformen, mehreren vom Verzweigungsteil jeweils zu einer zugeordneten Spritzgießform führenden Anschlußrohren mit Durchflußkanälen, sowie Absperrvorrichtungen zum Absperren jedes Durchflußkanals vom Verzweigungsteil.

Bei der aus der DE-AS 1160 605 bekannten Spritzgießmaschine dieser Art sind kreisförmig angeordnete Spritzgießformen über eine Zweigleitung jeweils mit dem Spritzaggregat verbindbar. Die Zweigleitung weist an ihren Ein- und Auslaßenden keine Absperrorgane auf, wodurch es zum einen zum unkontrollierten Nachfließen von plastifiziertem Kunststoff aus dem offenen Ende der Zweigleitung kommen kann, zum anderen der Druck in der Zweigleitung nicht

ίο einstellbar ist, so daß dieser sich jeweils nach Verbindung der Zweigleitung mit einer Spritzgießform neu aufbauen muß. Hierdurch ergibt sich eine kostenungünstige verlangsamte Beschickung der Spritzgießformen.

is Die FR-PS 20 89 154 offenbart eine Spritzgießmaschine, bei der plastifizierter Kunststoff über eine Zuführöffnung und ein zur Auswahl einer Spritzform verstellbares Hahnküken verschiedenen Spritzgießformen zugeführt werden kann, in die der Kunststoff durch

2ύ zwischen dem Hahnküken und der Spritzgießform angeordnete Einspritzvorrichtungen eingespritzt wird. Da für jede Form eine eigene Einspritzvorrichtung vorgesehen werden muß, ist diese Spritzgießmaschine teuer. Die oben genannten Nachfließ- und Druckhalte-Probleme treten bei dieser bekannten Spritzgießmaschine ebenfalls auf.

Aus der DE-AS 11 96 855 ist eine weitere Spritzgießmaschine bekannt, bei der die Plastifizierungsvorrichtung den plastifizieren Kunststoff in eine nur mit einer Spritzgießform verbindbare Einspritzkammer abgibt, aus welcher er durch einen Kolben in die Spritzgießform eingespritzt und bis zur Erstarrung unter Druck gehalten werden kann. Da diese bekannte Spritzgießmaschine jeweils mit der gefüllten Spritzgießform verbunden bleiben muß, bis der Kunststoff erstarrt ist, ist die schnelle und rationelle Verwendung einer Maschine für mehrere Formen nicht möglich.

Die aus der CH-PS 4 68 87S bekannt-; Spritzgießmaschine weist eine Vielzahl von zur Maschine bewegbaren Spritzgießformen auf. die durch mehrere, jeweils mit eigenem Hauptzylinder und Spritzdüse versehene Einspritzvorrichtungen beschickt werden können. Jeder Hauptzylinder wird von einer zentralen Plastifiziereinheit mit Spritzgut versorgt. Diese Spritzgießmaschine ist von kompliziertem Aufbau und durch die Vielzahl von Einspritzvorrichtungen sowie zu diesen zu bewegenden Spritzgießformen sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Kunststoff-Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei nur einer Plastifizier- und Spritzvorrichtung ein rascheres, verlustarmes und damit wirtschaftlicheres Spritzgießen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kuns'stoff-Spritzgießemaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Merkmalen ausgestattet.

Die Kunststoff-Spritzgießmaschine weist ein der Auslaßdüse nachgeschaltetes Verzweigungsteil auf. das mit einer Vielzahl von mit der Auslaßdüse verbindbaren Austrittsöffnungen versehen ist. Um das Verzweigungsteil sind eine Vielzahl von Spritzgießformen angeordnet, die durch Anschlußrohre mit den Austriitsöffnungen verbindbar sind. An einem Mittelabschmtt der Anschlußrohre sind Druckeinstellvorrichtungen vorgese-

b5 hen; außerdem sind Absperrorgane für sich von der Spritzgießmaschine zu den jeweiligen Druckeinstellvorrichtungen erstreckende DurchfluQkanälc vorgesehen.

Die Kunststoff-Spritzgießmaschine hat den Vorteil.

daß Kunststoff in eine Spritzgießform nach der anderen oder gleichzeitig in eine Mehrzahl von Spritzgießformen eingespritzt werden kann, woraufhin der Durchflußkanal abgeschlossen wird. Die Druckeinstellvorrichtungen halten den Innendruck in den Spritzgießformen auf der für den Ausformungsvorgang erforderlichen Höhe, während die Spritzgießmaschine den nächsten Verfahrensschritt durchführen kann. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit der Spritzgießmaschine durch anderweitige Verwendbarkeit der Zeit, in der die Spritzgießform auf dem Ausforaiungsdruck bleiben muß. Die auf diese Weise gesicherte Aufrechterhaltung des Ausformungsdrucks verhindert das Auftreten von Schrumpfspuren und gewährleistet die Qualität des Gußteils.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Spritzgießmaschine sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Ausführungsfonnen der Erfindung werden in der Beschreibung an Hand der Zeichnungen ausführlich erläuiert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Spritzg^ßmaschine;

Fi g. 2 eine Ansicht der Maschine in Fig; 1 von oben; F i g. 3 ein Verzweigungsteil;

F i g. 4 eine Seitenansicht einer Druckeinstellvorrichtung;

F ■ g. 5 eine senkrechte Schnittansicht eines abgewandelten Verzweigungsteils;

F i g. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der F i g. 5 und

F i g. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI der Fig. 5.

Der in F i g. 1 bis 4 dargestellten Kunststoff-Spritzgießmaschine 1 wird der zu plastifizierende Kunststoff über eine Einfüllvorrichtung 2 zugeführt. Die für jeden Einspritzvorgang benötigte Kunststoffmenge wird durch Erwärmung plastifiziert und über eine an der Vorderseite der Maschine 1 befindliche Auslaßdüse 3 abgegeben. Ein Verzweigungsteil 4 ist mit einem verzweigten Durchlaßkanal 5 für Kunststoff versehen (Fig.3), der an der Oberseite des Verzweigungsteils 4 eine Einlaßöffnung aufweist. Die nicht gezeigte Öffnung der Ausiaßdüse 3 weist nach unten und steht mit der Einlaßöffnung des Durchlaßkanals 5 in Verbindung. Dieser umfaßt einen mit der Einlaßöffnung verbundenen Hauptkanal 5a und eine Vielzahl von horizontalen Kanälen 5b, die sich radial vom Hauptkanal Sa in gleichen Winkelabständen erstrecken und in Auslaßöifnungen 6a bis 6e münden, an die sich die Einlaßöffnungen entsprechender Aiischlußrohre 7a bis 7e anschließen. Die Auslaßöffnungen der Anschlußrohre 7a bis 7e sind jewdls mit in vertikalen ortsfesten Formträgern 8a bis 8e angeordneten Spritzgießformen verbunden, die mit gleichem Winkelabstand einen Kreis um eine senkrechte Achse XAts Verzweigungsteils 4 bilden. Auf den Anschlußrohren 7a bis 7e sind jeweils im Mittelabschnitt Druckeinstellvorrichtungen 9a bis 9e vorgesehen. Wie Fig.4 zeigt, umfaßt jede der Druckeinstellvorrichtungen 9a bis 9e eine permanent mit einem Durchflußkanal 10 eines Anschlußrohres 7 kommunizierende Zylinderkammer 11 und eine hydraulische, einen Kolben und einen Zylinder umfassende Stellvorrichtung 12 mit einem in die Kammer 11 vorstehenden, in dieser verschiebbar geführten Tauchkolben 13. Durch entsprechende Betätigung einer Hydrauliksteuerung 14 hält die Stellvorrichtung 12 den Innendruck in der ^ylinderkammer 11 wahlweise entweder auf dem Einspritzdruck der Kunststoff-Spritzgießmaschine 1, auf einem Ausformungsdruck der niedriger als der Einspritzdruck ist, oder auf Außendruck. Gesonderte Absperrventile 15a bis 15e sind jeweils nahe den Verbindungen des Verzweigungsteils 4 mit den Anschlußrohren 7a bis 7e, druckdichte Absperrventile 16a bis 16e jeweils nahe den Verbindungen der Anschlußrohre 7a bis 7e mit den Spritzgießfor men vorgesehen. Nahe der Auslaßdüse 3 befindet sich ein Hauptabsperrventil 17.

Beim Betrieb der Kunststoff-Spritzgießmaschine

in beginnt diese damit, den Kunststoff zu plastifizieren. Nachfolgend wird in einem der Anschlußrohre 7 das gesonderte Absperrventil 15 für die zu beschickende Spritzgießform, beispielsweise das Ventil 15a des Anschlußrohres 7a geöffnet Der Tauchkolben 13 der Stellvorrichtung 12 der Druckeinstellvorrichtung 9a bewegt sich in der Zylinderkanimer 11 vorwärts, wodurch der Innendruck in dieser und im Durchflußkanal 10 des Anschlußrohres 7a beinahe gleich dem Einsprrczdruck der Spritzgießmaschine 1 wird. Inzwisehen schreitet die Plastifizierung ies Kunststoffs in der Spritzgießmaschine 1 fort; die einspritzung der vorbestimmten Kunststoffmenge beginnt unmittelbar nach Abschluß der Plastifizierung. Mit einer geringen Verzögerung öffnet sich das Hauptabsperrventil 17, worauf die Spritzgießmaschine 1 Kunststoff mit hohem Druck in die Spritzgießform einspritzt Unmittelbar nach Beendigung dieses Einspritzvorgangs schließt sich das Hauptabsperrventil 17 wieder und die Spritzgießmaschine 1 beginnt damit. Kunststoff für den nächsten

jo Einspritzvorgang zu plastifizieren. Beinahe gleichzeitig mit dem Schließen des Hauptabsperrventils 17 schließt sich auch das gesonderte Absperrventil 15a. Nach dessen Schließen oder falls ein Druckfühler in der Spritzgießform feststellt, daß das richtige Druckniveau erreicht ist, wird ein Signal zur Hydrauliksteuerung 14 ausgelöst, die ihrerseits nach einer angemessenen Zeitspanne die Stellvorrichtung 12 betätigt, wodurch ein vorbestimmter Ausformungsdruck, der niedriger als der Einspritzdruck ist, erzeugt und im Inneren der Zvlinderkammer 11, des Durchflußkanals 10 und der Spritzgießform aufrecht erhalten wird. Diese Aufrechterhaltung des Ausformungsdrucks ist wesentlich, damit ohne diesen während des Abkühlens des Kunststoffs auftretende Schrumpfspuren vermieden werden. Dieser Ausformungsdruck soll nicht so hoch sein wie der Einspritzdruck; wird ein zu hoher Druck angewendet, so wird der Kunststoff durch die Spalten zwischen den Spritzgießformteilen hindurchgedrückt, was Grate am Gußteil ergibt. Unter dem Ausformungsdruck entspannt sich der plastifizierte Kunststoff in der Form, da er einem niedrigeren Druck ausgesetzt ist als uem Einspritzdruck, infolgedessen hebt sich der Tauchkolben 13 etwas. Wenn der Kunststoff in der Spritzgießform völlig erstarrt is», wird diese vonr Ausformungsdruck entlastet, wodurch der Innendruck auf Außendruck abfällt. Nachfolgend wird das druckdichte Absperrventil 16a geschlossen. Wenn das Gußstück abgekühlt ist, wird die Spritzgießfo '.τι geöffnet und es herausgenommen; danach w-rd das Innere der Spritzgießform mit einem Trennmittel eingestrichen und diese wiederum ^eschlossen. Inzwischen spritzt die Spritzgießmaschine auf die beschriebene Weise völlig plastifizieren Kunststoff in die Spritzgießform auf dem nächsten Formträger 8b. Dieser Einspritzvurgang wird nacheinander mit allen Spritzgießformen ausgeführt. Ehe die Spritzgießmaschine wieder für eine Einspritzung in die erste Spritzgießform bereit ist, ist diese für die Einspritzung vorbereitet worden, wobei der Innendruck im Anschlußrohr 7a von

der Druckeinstellvorrichtung 9a, wie beschrieben im wesentlichen gleich dem Einspritzdruck gehalten wird.

Das Hauptabsperrventil 17 kann weggelassen und statt dessen können die gesonderten Absperrventile 15a bis 15e als Hauptabsperrventile benutzt werden Hingegen ermöglichen die druckdichten Absperrventile 16a bis 16c. daß die Durchflußkanäle 10 der Anschlußrohre 7a bis 7e vor der Einspritzung des Kunststoffs vater einem erhöhten, beinahe dem Einspritzdruck gleichen Druck stehen.

Die F i g. 5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Kunststoff-Spritzgießmaschine, deren Verzweigungsteil ein Verzweigungsventil 23 umfaßt, durch welches die AuslaßdUse 3 wahlweise mit einem der Anschlußrohre 7a bis 7e verbindbar ist; dabei kann das Verzweigungsventil 23 die oben beschriebene Funktion der gesonderten Absperrventile 15a bis 15e übernehmen, in aiien Zeichnungen sind gleiche Teile mit (Jen gleichen Nummern bezeichnet und werden nicht gesondert beschrieben. Die Auslaßdüse 3 ist zur Bildung einer abwärts mündenden öffnung auf der senkrechten Achse X hakenförmig gebogen. Die Formträger Sa bis 8e sind, wie bei der ersten Ausführungsform mit darin gehaltenen Spritzgießformen, um die Achse X angeordnet. Die Spritzgießformen kommunizieren mit zur senkrechten Achse X hin geöffneten Kunststoffeinlässen. Ein polygonaler Träger 22 ist von den Formträgern Sa bis 8e umgeben. Das auf diesem angeordnete Verzweigungsventil 23 weist eine mit der senkrechten Achse X zusammenfallende Drehachse auf. Wie F i g. 5 zeigt, umfaßt das Verzweigungsventil 23 ein an seinem Boden befestigtes, zylindrisches Ventilgehäuse 24, von dessen Außenwand sich die Anschlußrohre 7a bis 7e radial zu den Kunststoffeinlässen erstrecken. Am Ventilgehäuse 24 sind in vorbestimmten, gleichen VVinke'.absiänden Austritisöffnungen 25s bis 25e jeweils den Durchflußkanälen 10 der Anschlußrohre 7a bis 7e zugeordnet. Die Anschlußrohre 7a bis 7e sind an ihren vorderen Enden mit in die Kunststoffeinlässe hineinragenden Düsen sowie im Mittelabschnitt mit Druckeinstell vorrichtungen 9a bis 9e versehen.

Das Verzweigungsventil 23 umfaßt eine im Ventilgehäuse 24 verdrehbare Ventilscheibe 27, deren äußere Umfangsfläche 28 in Gleitberührung mit einer Innenfläche 24a des Ventilgehäuses 24 steht. Die Ventilscheibe 27 ist zur Abdichtung der Umfangsfläche 28 oben und unten mit in das Ventilgehäuse 24 eingepaßten Dichtungen 29 und 30 versehen. Eine Abdeckung 31 verschließt das Ventilgehäuse 24.

Die Ventilscheitje 27 ist über einen sich durch die Abdeckung 31 erstreckenden Stutzen 32 mit einem oberen Flansch 33 einstückig. Der obere Flansch 33 paßt in eine im vorderen Ende der Auslaßdihe 33 der Spritzgießmaschine 1 befindliche Ausnehmung 34, wobei die äußere Randfläche und das obere Ende des 5 oberen Flansches 33 in enger Gleitberührung mit der äußeren Rand- und der Bodenfläche der den Auslaßdüsenausgang bildenden Ausnehmung 34 stehen. Eine Dichtung 35 mit einer Abdeckung 36 dient zur Abdichtung dieser gleitenden Teile. Zwischen der

ίο Ausnehmung 34 der AuslaßdUse 3 und dem oberen Ende des oberen Flansches 33 kann ebenfalls eine Dichtung vorgesehen werden. Die Teile 33, 34, 35 und 36 bilden eine Drehverbindung 37 zwischen dem oberen Flansch 33 der Ventilscheibe 27 und dem vorderen Ende der

Auslaßdüse 3.

In der Ventilscheibe 27 ist ein Durchgangskanal 38 ausgebildet, dessen Anfang 38a koaxial mit der Drehachse der Vcntiischcibc 27 verlauf·, und dessen Ende 3Sb an eine der in der Außenfläche des Ventilgehäuses 24 ausgebildeten, in gleichen Winkelabständen um die Achse angeordneten Austrittsöffnungen 25a bis 25e angeschlossen werden kann. Während der Anfang 38a des Durchgangskanals 38 ständig mit der vorderen öffnung der Auslaßdüse 3 kommuniziert, kann

:5 das Ende 386 durch Drehen der Ventilscheibe 27 wahlweise nacheinander mit dem Durchflußkanal 10 jedes Ait.dilußrohres 7a bis 7e verbunden werden.

Zu diesem Zwecke erstreckt sich eine Welle 39 koaxial mit der Drehachse der Ventilscheibe 27 nach

JO unten vom unteren Fnde der Ventüscheibe 27 durch die Bodenfläche des Ventilgehäuses 24 hindurch. Die Welle 39 weist an ihrem unteren Ende ein Zahnrad 40 auf, das mit einem Paar von einander gegenüberliegenden Zahnstangen 41a und 416 im Eingriff steht. Eine

Einwegkupplung 42, beispielsweise ein Ratschenmechanismus, ist zwischen der Welle 39 und dem Zahnrad 40 vorgesehen. Die Zahnstangen 41a und 416 sind durch Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung einer Hydraulikvorrichtung 43 wechselweise über einen vorgegebenen

Weg in entgegengesetzten Richtungen antreibbar. Durch diese Antriebsvorrichtungen 44 ist die Ventilscheibe 27 zur Verbindung des Durchgangskanals 38 mit dem Durchflußkanal 10 eines der Anschlußrohre 7a bis 7e stufenweise in gleicher Drehrichtung um jeweils den vorbestimmten Winkel drehbar.

Obwohl die Auslaßdüse 3 nicht mit einem Hauptabsperrventil 17 und die Anschlußrohre 7a bis Te nicht an ihrem vorderen Ende mit Absperrventilen ausgestattet sind, kann auch die zweite Ausführungsform solche

Ventile aufweisen. Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einer PIastifizier- und Spritzgießvorrichtung (1), einem an deren Auslaßdüse (3) angeschlossenen Verzweigungsteil (4, 23), mehreren um dieses herum in ortsfesten Formträgern angeordneten Spritzgießformen, mehreren vom Verzweigungsteil (4, 23) jeweils zu einer zugeordneten Spritzgießform führenden Anschlußrohren (7) mit Durchflußkanälen (10), sowie Absperrvorrichtungen zum Absperren jedes Durchflußkanals (10) vom Verzweigungsteil (4, 23), dadurch gekennzeichnet, daß