DE7046626U

DE7046626U - Spritzeinheit fur Spritzgießmaschinen

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Publication number: DE7046626U
Application number: DE19707046626
Authority: DE
Original assignee: STUEBBE MASCHINENFAB GmbH
Current assignee: STUEBBE MASCHINENFAB GmbH
Priority date: 1970-12-17
Filing date: 1970-12-17
Publication date: 1971-03-25

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG PATENTANWALT S MAMHOVIH ■ ICHACKlTRAtIE 1 · TILIIOM (Olli) 1140·· · KAIIL PATCMTION HANMOVIK

Stübbe Maschinenfabrik GmbH.

306/22

Spritzeinheit für Spritzgießmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Spritzeinheit für Spritzgießmaschinen mit einer ersten Vorschubeinrichtung für das Spritzaggregat zum kraftschlüssigen Anlegen der Spritzdüse an den Angußmund der Spritzgießform und mit einer zweiten Vorschubeinrichtung für eine im Spritzaggregat drehbar gelagerte und axial verschiebbare Schnecke zum Einspritzen des Kunststoffmaterials in die Form, wobei zwei symmetrisch zur Spritz-r

düse angeordnete Holme die ortsfesten Kolben der ersten
Vorschubeinrichtung bilden, auf denen mit dem Spritzaggregat verbundene Vorschubzylinder verschiebbar sind.

Bei Spritzgießmaschinen ist es erforderlich, daß
unmittelbar vor dem Einspritzvorgang die Spritzdüse gegen
die Spritzgießform gefahren und mit dem Angußmund kraftschlüssig verbunden wird, damit beim nachfolgenden Einspritzvorgang und beim Aufrechterhalten des Nachdruckes kein Materialaustrieb zwischen Düse und Formanguß erfolgt, denn ein solcher Mat-erialaustrieb ist in jedem Fall unerwünscht, beispielsweise weil bei vorher dosierter Materialmenge ein Verlust an Kunststoffmaterial die Qualität des Produktes beeinträchtigen kann.

Die im Schneckenrohr des Spritzaggregates angeordnete Schnecke plastifiziert das ihr zugeführte Rohmaterial und
fördert es in Richtung Spritzdüse, wobei eine Rotationsbewegung der Schnecke erforderlich ist. Beim Einspritzvorgang
wird die Schnecke axial in Richtung zur Form bewegt, damit
das vor der Schnecke aufbereitete, plastifizierte Material
in die Form gespritzt werden kann und weiterhin der erforderliche Nachdruck nach Füllung der Form eingeleitet werden kann. Nach beendetem Einspritzvorgang wird die Düse um einen bestimmten Hub zurückgefahren, damit unter anderem der Anguß frei wird, ein Wärmeübergang zwischen Düse und Spritzgießform vermieden wird und ggfs. die Zugänglichkeit beim Entformen erleichtert

werden kann. Die Schnecke wird nun erneut in Rotation versetzt, damit für den nächsten Spritzvorgang das Material wieder aufbereitet werden kann, wobei in diesem Fall eine VerschlußdUse

Um diese für den Spritzvorgang notwendigen Bewegungsabläufe durchführen zu können, sind insgesamt drei Antriebe erforderlich, nämlich eine Vorschubeinrichtung für das Spritzaggregat zum kraftschlüssigen Anlegen der Spritz·-Use an den Angußmund, ein Antrieb zur Rotation der Schnecke zwecks Plastifizierung und eine weitere Vorschubei.irichtrng, um den Schneckenkolben zur Durchführung des Einspritzvorgarn· id zur Erzeugung des Nachdruckes axial zu bewegen. Für d.. nd Rückbewegung des Aggregats sowie für die Vor- und Rk -iung des Schneckenkolbens muß daher eine translatorische Bewegung ausgeführt werden, während" beim Plastifiziervorgang eine Rotationsbewegung der Schnecke erforderlich ist.

Bei den bisher bekannten Spritzgießmaschinen werden _f._ meistens drei voneinander getrennte Antriebsvorrichtungen verwendet. Dadurch ergibt sich zwangsläufig ein verhältnismäßig großer Raumbedarf. Insbesondere hinsichtlich der beiden Vor- >·'■ schubantriebe besteht dabei der Nachteil, daß nicht ohne weiteres eine Anordnung möglich ist, die einen Kraftangriff beider Vorschubantriebe symmetrisch zur Spritzdüsenachse gewährleistet und zudem ist das einfache und problemlose Einbauen sowie Umwechseln des Antriebsmotors für die Rotationsbewegung der Schnecke auch nicht ohne weiteres gegeben.

Im allgemeinen 1st bei den Spritzgießmaschinen ein über eine Kolben-Zylindereinheit angetriebener Schlitten mit Schneckenrohr und Spritzdüse vorgesehen, der auf einer mit dem Maschinenständer verbundenen Führung axial bewegbar ist und den wesentlichen Teil des Spritzaggregates bildet, während "mit einer zusätzlichen, ebenfalls mit dem Spritzaggregat in Verbindung

stehenden Kolben-Zylindereinhelt die Schnecke axial |:

f.' verschiebbar ist.

Bei einer bekannten Ausführungsform greift am Schlitten exzentrisch zur Schneckenachse der Kolben des Vorschubzylinders für die Verschiebung des Spritzaggregates an, während der zugehörige Zylinder am Maschinenständer befestigt ist. Hierbei besteht ein nicht geringer Nachteil jedoch darin, daß ein beachtliches Kraftmoment auf die Führung des Spritzaggregates sowie auf die Betätigungsvorrichtung zur Bewegung des Spritzaggregates wirkt. Hierdurch ergibt sich einerseits eine erhöhte Beanspruchung der Konstruktionselemente, die größeren Verschleiß zur Folge hat, andererseits besteht durch den exzentrischen Angriff am Schlitten die Gefahr einer Verkantung, so daß in der Betriebsstellung der Spritzdüse unter Umständen die Abdichtung am Angußmund nicht mehr gewährleistet ist und Spritzmasse austreten kann. Um diesen zusätzlich wirkenden unerwünschten Kraftmomenten zu begegnen, ist eine wesentlich stärkere Dimeneionierung der Führungen dee Spritzaggregates sowie von dessen Antrieb erforderlich.

Bei einer anderen Ausführungsform ist in die beiden Schlittenführungsholme und die Schlittenführung die Vorschubeinrichtung miteinbezogen. Hier sind die beiden Holme als zwei feststehende Kolben ausgebildet, auf denen ein mit dem Schlitten verbundener Zylinder verschiebbar ist, so daß jeweils zwischen dem Führungsholm und dem Zylinder ein Ringraum entsteht, der zur Vor- und Rückbewegur% des Schlittens jeweils von der einen oder anderen Seite aus mit Druckmittel beaufschlagt wird. Am Ende des Schlittens ist zentral ein Zylinder angebracht, in dem ein Kolben für die Axialbewegung der Schnecke angeordnet ist,

704662S25.3.71

Der Antriebsmotor für die Rotationsbewegung der Schnecke liegt zwischen der Schnecke und der Kolben-Zylindereinheit für die Axialbewegung der Schnecke, wobei die Schubkräfte zwangsläufig über den Antriebsmotor geleitet werden. Die erstgenannte Ausführungsform besitzt den Nachteil, daß hierbei unkontrollierbare Kräfte in Form von Kippmomenten auftreten, welche zu einer erhöhten Beanspruchung der Maschine führen.

Bei der anderen Ausführungsform werden durch die Anordnung des Motors für die Rotationsbewegung der Schnecke Kräfte für die Axialbewegung der Schnecke über den Motor geleitet, die zu einer erhöhten Beanspruchung des Motors führen, und weiterhin bedingt diese konstruktive Ausführung einen Spezialmotor, der in seinen Abmessungen auf die Maschine abgestimmt ist, wodurch Sonderanfertigungen erforderlich werden. Der Spezialmotor erfordert naturgemäß höhere Kosten als ein serienmäßiger Motor. Hinzu kommt bei Auftreten eines Fehlers oder Schadens beim Motor der Nachteil der schlechten Zugänglichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzeinheit für eine Spritzgießmaschine zu schaffen, die einerseits einen symmetrischen Kraftangriff sowohl für die Vor- und RUckbewegung des Aggregates als auch für die axiale Verschiebung der Schnecke gewährleistet, die aber darüberhinaus nicht mehr die Kraftübertragung für die Axialverschiebung der Schnecke über den Antriebsmotor für die Rotationsbewegung der Schnecke leitet und weiterhin ermöglicht, daß für die Rotationsbewegung

der Schnecke ein serienmäßiger Motor beliebiger Art Anwen- :·

dung finden kann. '{..

Ausgehend von einer Spritzeinheit der eingangs ge- f

nannten Art, bei der zwei symmetrisch zur Spritzdüse angeordnete \:

Holme die ortsfesten Kolben der ersten Vorschubeinrichtung ·:

bilden, auf denen mit dem Spritzaggregat verbundene Vorschub- \:

zylinder verschiebbar sind, besteht die Erfindung darin, daß die |:

mit dem Spritzaggregat verbundenen Zylinder zugleich als Kolben ji

für je einen Zylinder der zweiten Vorschubeinrichtung ausge- [^:

bildet sind, und daß die Zylinder mit der Schnecke über eine \:

gemeinsame Brücke verbunden sind, die als Träger des Antriebs- £-

motors für die Rotationsbewegung der Schnecke dient. f_:

Die Erfindung bezieht die Vorschubeinrichtung für die Γ

axiale Bewegung der Schnecke in die Vorschubeinrichtung für !

die Spritzdüse mit ein, wobei ein symmetrischer Kraftangriff \ sowohl für die axiale Bewegung der Schnecke als auch für die
Bew< <5 der Spritzdüse gewährleistet ist und außerdem dadurch

eine einfache und kompakte konstruktive Lösung geschaffen wird. I'

Durch diese Anordnung der Vorschubeinrichtung für die axiale ·

Bewegung der Schnecke kann an der Brücke, die die beiden Ein- ;

spritszylinder verbindet> zentral der Antriebsmotor für die \

Rotationsbewegung der Schnecke angebracht werden, wobei dieser " frei zugänglich ist und ein serienmäßiger Motor sein kann, weil

die Kraftübertragung sowie die Axialverschiebung der Schnecke \

nicht mehr über den Motor geleitet zu werden braucht. '

j Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der

;■ Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

& Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer

fe Spritzeinheit mit den Vorschubeinrichtungen

für die Aggregat- und Schneckenbewegung in axialer Richtung und mit den Antriebsmitteln für die Rotationsbewegung der Schnecke und

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in Stirnansicht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind am Maschinenständer 1 zwei parallel zur Vorschubrichtung verlaufende Holme 2 befestigt, relativ zu denen in deren Längsrichtung eine Schlittenplatte 3 bewegbar ist. An der

i Schlittenplatte befindet sich ein Rohr 4, welches die Schnecke I aufnimmt, und an dessem vorderen, nicht dargestellten Ende

die Spritzdüse angeordnet ist. Die Schnecke 5 ist innerhalb • des Rohres 4 in Achsrichtung verschiebbar sowie um ihre Achse

drehbar. Die Verschiebung in Achsrichtung erfolgt über eine I Brücke 6 in der weiter unten noch näher beschriebenen Weise, ; und die Rotationsbewegung erzeugt ein Motor 7, der an der

verschiebbaren Brücke 6 befestigt ist. Die Holme 2 sind in einigem Abstand von ihrer rückwärtigen Befestigung 8 am Maschinenständer 1 mit einem ebenfalls feststehenden Kolben 9 versehen, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser : der Holme ist, und auf dem jeweils ein mit der Schlittenplatte

ι ■ ι

befestigter Vorschubzylinder 10 verschiebbar ist. Die

Vorschubzylinder 10 sind an den beiden Enden abdichtend ρ_

auf den Holmen 2 gelagert _s so daß ein Ringraum 11 gebildet ^

wird, der wahlweise auf der einen oder anderen Seite des £

Kolbens 9 ^it Druckmittel beaufschlagt werden kann; wodurch K:

die Vorschubzylinder 10 und damit die Schlittenplatte 3 mit j?j

dem Schneckenrohr auf den Holmen 2 zur Vor- und Rückbewegvng · | betätigt werden können. Es muß in jedem Falle gewährleistet . f.

sein, daß der Ringraum 11 beider Kolben-Zylinder-Einheiten *'.;

entweder für die Vf-- oder Rückbewegung der Spritzdüse gleich- h

mäßig mit Druckmedium beaufschlagt wird, lisuiit diese synchron |.

laufen. Aus diesem Grunde wird das Druckmittel für die Rück- £

bewegung der Spritzdüse über einen Anschluß 12 am Ende eines t

Holmes durch einen Kanal 13 in den rückwärtigen Teil des Ring- f

raumes 11 befördert, der durch eine Ringleitung 14 mit dem j;

Ringraum der anderen Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist. r

Sinngemäß wird zur Vorbewegung der Spritzdüse der Anschluß 21 [-■'

im zweiten Holm mit Druckmedium beaufschlagt, wobei über eine '*

Ringleitung 15 dem anderen Teil des Ringraumes 11 der Kolben- <

Zylinder-Einheit Druckmittel zugeführt wird. [.'

Auf den Vorschubzylindern 10 ist jeweils ein KoIb ;n . £

befestigt, dessen Au3endurchmesser größer als der Außendurch- |

messer des Vorschubzylinders 10 ist, und auf dem jeweils ein ^

sogenannter Einspritzzylinder 17 verschiebbar angeordnet ist. [

Die Einspritzzylinder 17 sind an den Enden in bezug auf die i.

Vorschubzylinder 10 abgedichtet, so daß die Ringräume 18 ge- ·.,

bildet werden, die wahlweise von der einen oder anderen [^:

Seite der Kolben 16 mit Druckmedium beaufschlagbar sind, ;;·

um dadurch eine axiale Verschiebung der Schnecke zur Vor- f

und Rückbewegung ausführen zu können. Die Ringräume 18 der ;';

beiden Kolben-Zyllnder-Einheiten 16, 17 sind durch Ring- jj

leitungen 19 und 20 miteinander verbunden, so daß beide ί·

Einheiten zur synchronen Bewegung gleichmäßig mit Druck- /

medium beaufschlagt werden. Die beiden Einspritzzylinder 17 ■ f

sind durch die Brücke 6 miteinander starr verbunden. S

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können die vonein- s

ander unabhängigen Translationsbewegungen des Spritzaggregates j

einerseits und des Schneokenkolb§ns andererseits durchgeführt \ werden, wobei durch die symmetrische Kraftbeaufschlagung der .. <

zu bewegenden Elemente einseitig wirkende Kräfte vermieden j

werden und vor allem die Zugänglichkeit und Auswechselbarkeit j

des Antriebsmotors für die Rotationsbewegung der Schnecke keine j

Schwierigkeiten mehr bereiten. Durch Beaufschlagen von An- j

Schluß 21 mittels Druckmedium wird die Schlittenplatte 3 mit dem j

Schneckenrohr 4 vor Einleitung des Spritzvorganges in Richtung !

auf die Spritzgießform bewegt, bis die Spritzdüse kraftschlüssig ! am Angußmund der Spritzgießform anliegt. Die Einspritzzylinder
17, die zwangsläufig die gleiche Bewegung ausführen, können
unabhängig von dieser Bewegung durch Beaufschlagen mit Druckmedium in der Ringleitung I9 in Richtung auf die Spritzgießform
relativ zu den Vorschubzylindern 10 verschoben werden, wobei
die Schnecke 5 innerhalb des Rohres 4 einen Axialvorschub ausführt, um das innerhalb des Rohres 4 plastifizierte Material

- ίο -

durch die Spritzdüse in die Form zu fUllen. j

Durch die Erfindung bietet sich die Möglichkeit, den ·

Motor 7 für die Rotationsbewegung der Schnecke 5 einfach \

an der rückwärtigen Seite der Brücke 6 anzubringen, wodurch j

- wie insbesondere Fig. 2 deutlich erkennen läßt - der Motor 7 \

frei zugänglich ist, was sich auch beim Auswechseln von ϊ

Teilen vorteilhaft bemerkbar macht. Weiterhin ist man nicht '·■

mehr auf die Benutzung eines Spezialmotors angewiesen, sondern j es wird der entscheidende Vorteil geboten, daß handelsübliche j

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teres die Möglichkeit, einen Wechsel der Motorgattung z.B. vom
Hydraulikmotor zum Ε-Motor ohne wesentliche konstruktive Änderungen vorzunehmen. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil
besteht auch darin, daß durch die Ineinänderschachtelung von
zwei Kolben-Zylinder-Einheiten eine kompaktere Bauweise ermöglicht wird, durch die die Abmessungen der Spritzgießmaschine
verringert werden. Hieraus resultiert ein nicht zu unterschätzender wirtschaftlicher Vorteil, der sich nicht zuletzt in der
Kostenersparnis niederschlägt.

- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche:

1. Spritzeinheit für Spritzgießmaschinen mit einer ersten Vorschubeinrichtung für das Spritzaggregat zum kraftschlüssigen Anlegen der Spritzdüse an den Angußmund der Spritzgießform und mit einer zweiten Vorschubeinrichtung für eine im Spr&tzaggregat drehbar gelagerte und axial verschiebbare Schnecke zum Einspritzen des Kunststoffmateriaüs in die Form, wobei zwei symmetrisch zur Spritzdüse angeordnete Holme die ortsfesten Kolben der ersten Vorschubeinrichtung bilden, auf denen mit dem Spritzaggregat verbundene Vorschubzylinder verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Spritzaggregat (5,4,5) verbundenen Zylinder (10) zugleich als Kolben für je einen Zylinder (17) der zweiten p Vorschubeinrichtung ausgebildet sind, und daß die Zylinder (17) mit der Schnecke (5) über eine gemeinsame Brücke (6) verbunden

.· sind, die als Träger des Antriebsmotors (7) für die Rotations-

bewegung der Schnecke (5) dient.

2. Spritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Vorschubzylindem (10) der ersten Vorschubeinrichtung mit den Holmen (2) gebildeten Ringräume (11) sowie die von den Einspritzzylindern (17) der zweiten Vorschubeinrichtung mit den Vorschubzylindern (10) der ersten Vorschubeinrichtung gebildeten Ringräume (l8) Jeweils über Ringleitungen (1^,15 bzw. 19,20) miteinander verbunden sind.

3· Spritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (7) für die Schnecke (5) zentral auf der der SchnecKe abgekehrten Seite der Brücke (6) zwischen deu Holmen (2) angeordnet ist.

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