DE884105C

DE884105C - Spritzgussverfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formstuecken aller Art aus thermoplastischen Werkstoffen

Info

Publication number: DE884105C
Application number: DED6019D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Roehm
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1943-05-30
Filing date: 1943-05-30
Publication date: 1953-08-03

Description

Spritzgußverfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken aller Art aus thermoplastischen Werkstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formstücken aller Art aus thermoplastischenWerkstoffen, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, wie z. B. Polymerisate oder Mischpolymerisate der Vinylhalogenide und Polykondensationsprodukte, das sind hochmolekulare Stoffe mit in der Molekülkette periodisch wiederkehrenden C O-N H-Gruppen.
Es ist bekannt, derartige Formstücke nach dem Spritzgußverfahren herzustellen. Hierbei bedient man sich im wesentlichen solcher Maschinen, bei denen der Werkstoff in einem Zylinder erwärmt und mittels eines Kolbens durch eine Düse in die Spritzform getrieben wird. Diese Art der Verarbeitung ist jedoch mit Vorteil nur dann vorzunehmen, wenn es sich um Werkstoffe handelt, die bei kurzzeitiger Erwärmung einen guten und glatten Fluß zeigen. Man stößt bei Anwendung dieses Verfahrens auf Schwierigkeiten, wenn Werkstoffe vorliegen, die in erweichtem Zustand sehr zäh sind und bei denen die Verarbeitungstemperatur sehr nahe beim Zersetzungspunkt liegt.
Wenn es auch gelingen mag, solche Werkstoffe auf den bekannten vorbeschriebenen Spritzgußmaschinen zu verarbeiten, indem man durch besondere Ausbildung des Spritzzylinders und des Spritzkolbens bzw. durch Anordnung besonderer Heizaggregate für eine möglichst gleichmäßige Wärmezuführung Sorge trägt, so besteht bei diesem Verfahren immer die Gefahr, daß Reste des Werk- stoffes zurüdibleiben, die sich tei zusätzlicher Erwärmung zersetzen und die nachfolgenden Spritzlinge verderben.
Man hat daher schon versucht, die Spritzgußmaschinen so abzuändern, daß der Werkstoff durch umlaufende Preßschrauben bzw. Schnecken zur -Spritzdüse befördert wird, um auf diese Weise eine bessere, gleichmäßigere Plastifizierung zu erreichen. Erfolge waren aber derartigen Konstruktionen nicht beschieden, weil man noch nicht erkannt hatte, daß bei der Ausbildung der Schnecken die Eigenheiten des Werkstoffes in Rechnung zu stellen sind und die Schnecken mehr oder weniger nach überfieferter Methode als normale Transportschnecken konstruiert wurden. Das Problem, auch solche empfindlichen, thermoplastischen Werkstoffe nach dem Spritzgußverfahren zu einwandfreien Formstücken zu verarbeiten, blieb daher nach wie vor ungelöst. Das geht allein schon daraus hervor, daß die zur Zeit auf dem Markt befindlichen Spritzgußmaschinen ausnahmslos solche sind, bei welchen mit Zylinder und Kolben gearbeitet wird.
Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß Werkstoffe mit schlechtem Fließvermögen, die zu ihrer Verarbeitung einer Aufheizung bis in die Nähe ihres Zersetzungspunktes bedürfen, nach dem Spritzgußverfahren verarbeitet werden können, wenn zur Plastifizierung und zur Förderung des Werkstoffes bis zur Spritzdüse zwei oder mehrere mit ihren Flanken ineinandergreifende Schnecken Anwendung finden, die sich in einem geheizten Gehäuse in gleichem Drehsinn bewegen.
Hierbei kann in einer beispielsweisen Ausführungsform des Verfahrens die plastifizierte Werkstoffmasse der Düse unmittelbar zugeführt werden, so daß der zur Formung des Spritzlings erforderliche Druck von den Schnecken ausgeiibt wird.
In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die Schnecken ausschließlich einer den Eigenheiten des Werkstoffes angepaßten Plastifizierung und treiben den Werkstoff in eine als Zylinder ausgebildete Kammer vor.
Das eigentliche absatzweise Verspritzen fällt dabei einem hin und her gehenden Kolben zu, der beim Vorgehen die Eintrittsöffnung für den Werkstoff abschließt und beim Zurückfahren wieder freigibt.
Bei einer zweckmäßigen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzen die Schnecken von der Austrittsseite nach der Einfüllseite abnehmenden Durchmesser sowie absatzweise abnehmende Steigung. Dadurch wird erreicht, daß auf der Einfüliseite zwischen den Schneckengängen einerseits sowie zwischen Schneckengängen und Gehäuse andererseits ein größerer Raum zum Einfüllen der Massen zur Verfügung steht, die dann im weiteren Verlauf der Plastifizierung in dem enger werdenden Querschnitt verdichtet werden.
Die kontinuierliche Arbeitsweise kann bei diesem Verfahren in bekannter Weise dadurch gewährleistet werden, daß z. B. die Düse der Maschine beim Abheben der Form sich selbsttätig schließt und der iiberschüssige Werkstoff der Schnecke mittels einer Umlaufleitung, deren Ventil sich gleichzeitig betätigt, durch eine Öffnung dem Schneckengehäuse am Einfüllstutzen wieder zugeführt wird. Man kann aber ebensogut auch periodisch arbeiten, indem Einrichtungen vorgesehen werden, mit deren Hilfe die Schnecken nach jedem Schuß automatisch stillgesetzt und zum neuen Arbeitstakt wieder eingeschaltet werden.
In der Zeichnung zeigt Fig. I eine periodisch arbeitende Doppelschnecke a, die in einem Gehäuse b läuft. Der bei c aufgegebene Stoff wird durch den Kanal d in die Spritzform S gedrückt.
In Fig. 2 drücken die Schnecken a über Kanal d in den Zylinder e mit dem Steuerkolben f in die Spritzform S. In Fig. 3 sind Schnecken mit absatzweise steigendem Durchmesser, in Fig. 4 solche mit absatzweise steigender Steigung dargestellt. Für eine kontinuierliche Arbeitsweise zeigt Fig. 5 einen zur Spritzform geöffneten Kanal d des Steuerorgans g und in Fig. usa einen für die Formentleerung zum Umleitkanal k geöffnete Stellung des Steuerorgans. In Fig. 6 ist eine Doppelschnecke dargestellt, in welcher das Gehäuse wie auch die Schnecken zonenweise heiz- und kühlbar eingerichtet sind.

Claims

PATENTANSPRÜcHE: I. Spritzgußverfahren zum Herstellen von Formstücken aller Art aus thermoplastischen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizierung der noch nicht vorbearbeiteten, gegebenenfalls vorgemischten pulver- oder kornförmigen Rohstoffe und ihre Förderung zur Spritzdüse mittels zweier oder mehrerer mit ihren Flanken ineinandergreifenden Schnecken erfolgt, die sich in einem geheizten Gehäuse im gleichen Drehsinn bewegen.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Plastifizierung des Werkstoffes durch die Schnecken vorgenommen wird, während das Verspritzen durch einen vorgeschalteten Zylinder mit Kolben in an sich bekannter Weise erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken absatzweise abnehmenden Durchmesser besitzen.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken absatzweise abnehmende Steigung besitzen.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 652 ggo, 682 787; schweizerische Patentschriften Nr. 198 647, 220 550; britische Patentschrift Nr. 386 vom Jahre 1913.