AT10626U1 - Einspritzeinheit mit abführöffnung im zylindergehäuse - Google Patents

Description

2 AT 010 626 U1

Die Erfindung betrifft eine Einspritzeinheit für eine Formungsmaschine, mit einer in einem Zylindergehäuse axial verschiebbar und drehbar angeordneten Schubschnecke, wobei die Schubschnecke eine Schneckenspitze und Schneckengänge aufweist und wobei das Zylindergehäuse eine Befüllöffnung für die Zufuhr von zu plastifizierendem Material aufweist und ein Verfahren zur Herstellung von Spritzgussteilen mit einer solchen Einspritzeinheit.

Einspritzeinheiten für Formungsmaschinen, bei denen Schubschnecken sowohl zum Plastifizieren als auch zum Einspritzen im Einsatz sind, sind Stand der Technik. Der generelle Vorteil von solchen Einspritzeinheiten ist, dass diese Einspritzeinheiten praktisch als zwei Maschinen in einem ausgeführt sind. Einerseits kann, wenn eine hohe Präzision in den Spritzgussteilen erreicht werden soll, die Schubschnecke als Plastifizierschnecke und auch als Einspritzkolben dienen. Andererseits kann bei großen Quantitäten ein zusätzlicher externer Extruder zugeschaltet sein und das von diesem Extruder bereit gestellte Plastifiziermaterial anschließend mit der Schubschnecke, die dann nur als Einspritzkolben dient, eingespritzt werden.

Bei dieser zweiten Ausführung kann es beim Einspritzen immer zu einem Rückstoß von überschüssigem Material (Leckagematerial) in den Bereich der Schneckengänge der Schubschnecke kommen. Das Plastifiziermaterial (Polymer) überwindet als Leckagematerial das Dichtungspaket der Schubschnecke. Je öfter nun mittels der Schubschnecke das Einspritzen durchgeführt wird, desto mehr Material kommt in den Bereich der Schubschnecke und drückt über die gesamten Schneckengänge immer weiter zurück. Um die Schnecke nach dem Einspritzvorgang vom Leckagematerial zu befreien, wurden mittels eines so genannten Spülvorganges (Plastifizierung mit Reinigungsgranulat) die Schubschneckengänge vom Leckagematerial befreit.

Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, auf einfache Weise dem Verschmutzen der Schubschnecke vorzubeugen und den Reinigungsaufwand zu verringern.

Dies wird bei der erfindungsgemäßen Einspritzeinheit dadurch erreicht, dass das Zylindergehäuse im Bereich der Schneckengänge wenigstens eine weitere Öffnung aufweist, durch welche sich im Bereich der Schneckengänge ansammelndes, Plastifiziermaterial aus dem Zylindergehäuse abführbar ist. Durch diese Ausführung wird das Leckagematerial nicht in die gesamte Schubschnecke zurück gedrückt, sondern kann durch die Öffnung abrinnen bzw. auslau-fen. Bevorzugt ist diese Öffnung dabei in einem unteren Bereich des Schneckengehäuses angeordnet, wodurch das Leckagematerial durch die Schwerkraft austreten kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Öffnung im Zylindergehäuse durch einen Einsatz verschließbar ist und dass die Öffnung im vorderen Bereich des Zylindergehäuses angeordnet ist, in welchem die Schneckenspitze der Schubschnecke angeordnet ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Länge der Schubschnecke der Einspritzeinheit in etwa das 20-fache ihres Durchmessers beträgt. Die Öffnung ist dabei vorteilhaft im vorderen Bereich des Zylindergehäuses angeordnet, wobei der vordere Bereich des Zylindergehäuses jener Bereich ist, bis zu welchem das Verhältnis von Länge der Schubschnecke zu Durchmesser der Schubschnecke in etwa 3:1 bis 4:1 beträgt. Dies hat den Vorteil, dass nur der vorderste Bereich gereinigt werden muss und der restliche hintere Bereich keiner Reinigung bedarf.

Schutz wird auch begehrt für ein Verfahren zur Herstellung von Spritzgussteilen mit einer Einspritzeinheit nach einem der genannten Ansprüche, wobei die Schubschnecke entweder zum Einspritzen von extern zugeführtem Plastifiziermaterial oder zum Plastifizieren von Plastifiziermaterial und anschließendem Einspritzen dieses Plastifiziermaterials verwendet wird. Dabei ist es wichtig, dass einerseits nur bei ausschließlicher Verwendung der Schubschnecke zum Einspritzen die Öffnung des Zylindergehäuses geöffnet ist und andererseits, dass bei Verwendung der Schubschnecke zum Plastifizieren und Einspritzen die Öffnung im Zylindergehäuse durch 3 AT010 626U1 einen Einsatz verschlossen ist.

Eine weitere Ausführung dieses Verfahrens sieht vor, dass bei Verwendung der Schubschnecke zum Einspritzen ein Extruder zum Plastifizieren von Plastifiziermaterial vorgesehen ist, der das Plastifiziermaterial vor dem Einspritzvorgang in den Bereich der Schubschneckenspitze füllt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Formungsmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Einspritzeinheit,

Fig. 3 einen Ausschnitt des Querschnittes aus Fig. 2 und Fig. 4 den Ausschnitt aus Fig. 3 ohne Einsatz.

Fig. 1 zeigt eine Formungsmaschine 2, wobei im linken Bereich die Schließseite und im rechten Bereich die Einspritzseite der Formungsmaschine 2 schematisch dargestellt ist. Der rechte untere Bereich stellt hierbei die Einspritzeinheit 1 dar, welche eine im Zylindergehäuse 3 angeordnete Schubschnecke 4 mit einer Schneckenspitze 5 und Schneckengängen 6 aufweist. Die Schubschnecke 4 wird über den Schneckenantrieb 18 angetrieben und kann über den Einfülltrichter 15 mit zu plastifizierendem Material befüllt werden. Im oberen Bereich ist der Extruder 10 dargestellt, der zusätzlich Plastifiziermaterial über den Schieber 13 in den Schneckenvor-raum, der zwischen Schieber 13 und Schneckenspitze 5 angeordnet ist, liefert. Dann wird das Plastifiziermatierial durch die Schubschnecke 4 in das Formwerkzeug 14 eingespritzt. Der Extruder 10 weist unter anderem einen Massezylinder 17 auf. Das Plastifiziermaterial wird über einen heißen Balken 12 zu einem Schmelzespeicher 11 transportiert, welcher über einen Schmelzespeicherkolben 16 das Material in Richtung Schieber 13 weiter befördern kann. Wenn die Einspritzeinheit 1 das Plastifizieren und das Einspritzen in einem durchführt, wird der Extruder 10 nicht benötigt. Wenn allerdings - vor allem bei großen Quantitäten - der zusätzliche Extruder 10 benötigt wird, dient die Schubschnecke 4 nur dem Einspritzen des vom Extruder zur Verfügung gestellten Plastifiziermaterials.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Einspritzeinheit 1, wobei im Zylindergehäuse 3 die Schubschnecke 4 in vorderster Position dargestellt ist. Die Einspritzeinheit 1 kann durch den Einfülltrichter 15 über dessen Befüllöffnung 7 befüllt werden. Das Material wird dann zwischen den Stegen 19 in den Schneckengängen 6 verdichtet, erhitzt und dadurch plastifiziert. In diesem Fall ist die Öffnung 8 im Bereich des Zylindergehäuses 3 durch den Einsatz 9 verschlossen. Fig. 3 zeigt dazu einen Detailausschnitt des Bereiches mit dem Einsatz 9. Wenn das Plastifiziermaterial über einen Extruder bereitgestellt wird, gelangt dieses Material von vorne in den Bereich der Schneckenspitze 5. Durch die translatorische Bewegung der Schubschnecke 4 wird das Material eingespritzt, wobei ein kleiner Teil dieses Materials als Leckagematerial über das Dichtungspaket 20 in den Bereich der Schneckengänge 6 der Schubschnecke gelangt. Je öfter nun ein solcher Einspritzvorgang durchgeführt wird, desto mehr Leckagematerial kommt in den Schubschneckenbereich und verunreinigt diesen.

Um nun das immer weiter zurück drückende Leckagematerial aus dem Schubschneckenbereich abzuführen, ist eine Öffnung 8 vorgesehen, durch welche dieses austreten kann (siehe Fig. 4). Es kann im oder unter dem Bereich dieser Öffnung 8 ein Auffangbehältnis angeordnet sein.

Abschließend und zusammenfassend wird hierin eine Schubschneckeneinheit beschrieben, welche in ihrer Funktion auch als reines Kolbenspritzaggregat eingesetzt wird, mit einer Öffnung im Zylinder zur Abführung von Leckagematerial mit einem wieder verschließbaren Einsatz.

Claims (8)

1. 4 AT 010 626 U1 Ansprüche: 1. Einspritzeinheit für eine Formungsmaschine, mit einer in einem Zylindergehäuse axial verschiebbar und drehbar angeordneten Schubschnecke, wobei die Schubschnecke eine Schneckenspitze und Schneckengänge aufweist und wobei das Zylindergehäuse eine Be-füllöffnung für die Zufuhr von zu plastifizierendem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (3) im Bereich der Schneckengänge (6) wenigstens eine weitere Öffnung (8) aufweist, durch welche sich im Bereich der Schneckengänge (6) ansammelndes Plastifiziermaterial aus dem Zylindergehäuse (3) abführbar ist.
2. 2. Einspritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) im Zylindergehäuse (3) durch einen Einsatz (9) verschließbar ist.
3. 3. Einspritzeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) im vorderen Bereich des Zylindergehäuses (3) angeordnet ist, in welchem die Schneckenspitze (5) der Schubschnecke (4) angeordnet ist.
4. 4. Einspritzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) im Zylindergehäuse (3) im Bereich zwischen Einfülltrichter (15) und Schneckenspitze (5) angeordnet ist.
5. 5. Verfahren zur Herstellung von Spritzgussteilen mit einer Einspritzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubschnecke (4) entweder zum Einspritzen von extern zugeführtem Plastifiziermaterial oder zum Plastifizieren von Plastifiziermaterial und anschließendem Einspritzen dieses Plastifiziermaterials verwendet wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur bei ausschließlicher Verwendung der Schubschnecke (4) zum Einspritzen die Öffnung (8) des Zylindergehäuses (3) geöffnet ist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung der Schubschnecke (4) zum Plastifizieren und Einspritzen die Öffnung (8) im Zylindergehäuse (3) durch einen Einsatz (9) verschlossen ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung der Schubschnecke (4) zum Einspritzen ein Extruder (10) zum Plastifizieren von Plastifiziermaterial vorgesehen ist, der das Plastifiziermaterial vor dem Einspritzvorgang in den Bereich der Schubschneckenspitze (5) füllt. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen