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Beheizter Preßzylinder für Spritzguß Die Herstellung von Gegenständen
durch Spritzguß aus Massen, welche, wie die bekannten auf der Basis von Acetylzellulose
zusammengesetzten Kunstmassen, schlechte Wärmeleiter sind und zu ihrer Zurichtung
und Verarbeitung für Spritzguß einer ständigen Wärmezuführung während des Pressens
bedürfen, um sie in spritzfähigen Zustand zu bringen und in :damselben zu erhalten,
stößt wegen der erwähnten Eigenschaft solcher Massen auf besondere Schwierigkeit,
wenn es sich um die Erzeugung auch nur einigermaßen gewichtiger Gegenstände handelt.
Da zur Erreichung der Spritzbarkeit eine ständige Zufuhr von Wärme nötig ist, diese
aber von den in Betracht kommenden Materialien nicht oder nur wenig weitergeleitet
wird, konnten die -Querschnitte der üblichen, von außen beheizten Preßzylinder mit
Ausspritzdüse nur klein sein, da bei größeren Abmessungen des Preßzylinderquerschnittes
es sich ergab, daß an den Innenwandungen des Zylinders schon ein Verbrennen des
Materials eintrat, wogegen im zentralen Teil die Masse noch bröckelig oder zu wenig
plastisch oder flüssig war.
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Da man aus technologischen und auch wirtschaftlichen Gründen in der
Wahl der Höhe des Preßzylinders beschränkt ist, konnte der Fassungsraum der bekannten
Preßdüsen kaum so weit. gesteigert werden, daß damit Gegenstände herstellbar waren,
deren Stückgewicht die Größenordnung von etwa ioo g übersteigt. Man hat sich wohl
bei der Herstellung schwererer Stücke manchmal durch Anordnung einer Anzahl solcher
außenbeheizter Preßzylinder, welche mit ihren Materialaustrittsöffnungen in die
Gußform münden und in welche allenfalls gemeinsam angetriebene Preßkolben eingedrückt
wurden, geholfen. Doch ist dieser Vorgang nur ein Notbehelf, der u. a. wegen der
kaum zu erreichenden gleichmäßigen Erwärmung und Schaffung eines durchaus gleichförmigen
Zustandes des Materials in der Mehrzahl von Preßzylindern und wegen der Schwierigkeit
gleichmäßigen Druckes in solchen zumeist nur ernstlich zu bemängelnde Ergebnisse
zeitigte.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Preß-und Spritzvorrichtung, welche
für Wärme gut leitende Werkstoffe, insbesondere aber für die Wärme schlecht leitende
Materialien bestimmt und verwendbar ist und aus ihnen die einwandfreie Herstellung
von Gegenständen durch Spritzguß zuläßt, deren Stückgewicht ein hohes Vielfaches
der bis jetzt herstellbaren Gegenstände sein kann und innerhalb praktischer Grenzen
nahezu unbeschränkt ist.
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Der Grundgedanke der Erfindung liegt in der Schaffung einer solchen
Form und Gestalt
des unter Druck zu setzenden Behälters des Spritzgußmaterials,
daß überall in der Richtung, in welcher hauptsächlich die von außen zugeführte Wärmemenge
durch Leitung innerhalb des zu verarbeitenden Materials vordringt und vordringen
soll, ein von der Natur des letzteren abhängiger, jedenfalls aber verhältnismäßig
geringer Querschnitt am Material vorhanden ist, wogegen in der Richtung annähernd
senkrecht hierzu die Abmessung dieses Behälters (Preßzylinders) eine beliebig große
ist. Obwohl die Abmessung. des Preßzylinders in der Richtung des Druckes aus eingangs
angegebenen Gründen eine begrenzte ist, die eine Dimension seines Querschnittes
senkrecht zur Preßdruckrichtung der geringen Wärmeleitfähigkeit des Spritzmaterials
wegen gering zu halten ist, wogegen aber die andere Querschnittsdimension eine unbegrenzte
ist, kann ein großes Fassungsvermögen des Preßzylinders bei möglichst großen Heizflächen
erreicht werden.
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Als Preßzylinder, welche den obigen Bedingungen entsprechen, kommen
hauptsächlich solche in Betracht, deren Querschnittsenkrecht zur Druckrichtung im
Wesen die Gestalt von Ringen oder Teilen solcher beliebigen Umrisses, wie kreisförmig,
oval, viel- und viereckig usw., zeigt, wobei. die Wärmezufuhr längs der ganzen inneren
und äußeren Umrißbegrenzungen erfolgt, also die Heizflächen im Verhältnis zum Volumen
des Preßzylinders tunlichst groß sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
als Beispiele veranschaulicht.
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Die Abb. i und 2 zeigen in einem lotrechten bzw. wagerechten Schnitt
eine Ausführung, bei welcher der Preßzylinder i kreisförmigen Querschnitt hat und
mit einem inneren und äußeren Heizmantel 2 bzw. 3 umgeben ist. Die Sohle des Preßzylinders
ist abgeschlossen und hat, im Kreise verteilt, Austrittskanäle q., welche durch
Absperrorgane, z. B. Hähne 5, steuerbar sind. Die Küken dieser Hähne sind beispielsweise
mit Armen 6 versehen und können mit Hilfe derselben einzeln zwecks Freigabe oder
Schließens des Austrittskanals gedreht werden. Diese Arme 5 können aber auch gruppenweise
oder sämtliche mit einem gemeinsamen Antrieb, z. B. einem Ringsegment oder einem
Ring 7, derart verbunden werden, daß durch Verstellung dieses Segments oder des
Ringes 7 der zugehörige Teil oder sämtliche der Hähne geöffnet oder geschlossen
werden. Die etwa in einem an der Sohle des Preßzylinder s angeordneten Wulst 8 ausgesparten
Austrittskanäle 4 für das in spritzfähigen Zustand gebrachte und durch einen der
Preßzylinderform entsprechend ausgebildeten Kolben 9 unter Druck ausgespritzte Material
münden in die Gußform.
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Abb. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung des Preßzylinders nach der Erfindung,
dessen kreisringförmiger Teil i jedoch in einen im Wesen konischen Ansatz io übergeht,
welcher an der tiefsten Stelle die Austrittsöffnung q. aufweist, die durch ein etwa
mit Hilfe einer Stange ii von außen zu bewegendes Absghlußventil 12 freigegeben
oder geschlossen werden kann.
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Der Querschnitt des Preßzylinders kann auch eckigen Umriß, etwa nach
Abb. q., haben oder nur einem Teil eines im Wesen ringförmigen Gebildes entsprechen;
als Teil eines Ringes mit unendlich großem Radius kann auch ein rechteckiger Querschnitt
nach Abb. 5 angesehen werden. Bei allen Querschnittsformen ist aber stets eine Abmessung
des Querschnittes klein, die andere dagegen ein Vielfaches derselben, und die zur
Beheizung gebotenen Außenflächen des Preßzylinders sind im Verhältnis zu seinem
Fassungsraum groß. Diese Heizflächen können etwa durch wellenartige Ausführung der
Zylinderwandungen noch vergrößert werden.
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Die ringförmige Ausgestaltung des Preßzylinders hat den weiteren Vorteil,
daß ein gleichmäßiges Füllen seines. Innenraumes und eine gleichmäßige Verteilung
des Materials dortselbst leicht dadurch bewerkstelligt werden kann, daß das in bräckeligem
Zustande befindliche Material zentral auf einen gegebenenfalls auch beheizten konischen
Überbau 13 (Abb. i) aufgebracht wird, welcher den vom Preßzylinder umfaßten
Innenraum überdeckt. Das Material rollt gleichmäßig längs der Fläche des Kegels
13 in den Ringrauen des Preßzylinders ab.