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Beheizter Presszylinder für Spritzguss.
Die Herstellung von Gegenständen durch Spritzguss aus Materialien, welche, wie die unter den Namen Cellon, Trolit, Lonarit u. dgl. bekannten und 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 bzw. in diesem Zustand zu erhalten, stösst aus der vorerwähnten Eigenschaft solcher Massen auf besondere Schwierigkeit, wenn es sich um die Erzeugung auch nur einigermassen gewichtiger Gegenstände handelt.
Da zur Erzielung der Spritzbarkeit eine ständige Zufuhr von Wärme nötig ist, diese aber von den genannten 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 bzw. flüssig war.
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 erzeugbar waren, deren Stückgewicht die Grössenordnung von etwa 100 g übersteigt. Man hat sich wohl bei der Herstellung schwererer Stücke manchmal durch Anordnung
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Gussform münden und in welche allenfalls gemeinsam betätigte 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 Aggregatzustandes des Materials in der Mehrzahl von Presszylindern und wegen der Schwierigkeit gleichmässigen Druckes in solchen zumeist nur ernstlich zu bemängelnde Ergebnisse zeitigte.
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 Erzeugung von Gegenständen durch Spritzguss zulässt, deren Stückgewicht ein hohes Vielfaches der bis jetzt erzeugbaren Gegenstände sein kann und innerhalb praktischer Grenzen nahezu unbeschränkt ist.
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 hiezu 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 und die eine Dimension seines Querschnittes senkrecht zur Pressdruckrichtung der geringen Wärmeleitfähigkeit des Spritzmaterials wegen gering zu halten ist, kann, da die andere Querschnittsdimension eine unbegrenzte ist, ein grosses Fassungsvermögen des Presszylinders bei möglichst grossen Heizflächen erzielt werden.
Als Presszylinder, welche den obigen Bedingungen entsprechen, kommen hauptsächlich solche in Betracht, deren Querschnitt senkrecht zur Druckrichtung im Wesen die Gestalt von Ringen oder Teilen
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längs der ganzen inneren und äusseren Umrissbegrenzungen erfolgt, also die Heizflächen im Verhältnis zum Volumen des Presszylinders tunlichst gross sind.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes als Beispiele ver- anschaulich.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in einem lotrechten bzw. wagrechten Schnitt eine Ausführung, bei welcher der Presszylinder 1 kreisringförmigen Querschnitt besitzt und mit einem inneren und äusseren Heizmantel 2 bzw. 3 umgeben ist. Die Sohle des Presszylinders ist abgeschlossen und hat, im Kreise verteilt, Austrittskanäle 4, 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 6 können aber auch gruppenweise oder insgesamt mit einem gemeinsamen Betätigungsorgan, z.
B. einem Ringsegment oder einem Ring 7, derart verbunden sein, dass durch Verstellung dieses Segments oder des Ringes 7 der zugehörige Teil oder die Gesamtheit der Hähne geöffnet oder geschlossen wird. Die atwa in einem an der Sohle des Press- zylinders angeordneten Wulst ausgesparten Austrittskanäle für das in spritzfähigen Zustand gebrachte und durch einen der Presszylinderform entsprechend ausgebildeten Kolben 9 unter Druck ausgespritzte
Material münden in die Gussform.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung des Presszylinders nach der Erfindung, dessen kreisringförmiger Teil 1 jedoch in einen im Wesen konischen Ansatz 10 übergeht, welcher an der tiefsten Stelle die Austrittsöffnung 4aufweist,. welche durch ein etwa vermittels einer Stange 11 von aussen zu betätigen- des Abschlussventil ? freigegeben bzw. geschlossen werden kann.
Der Querschnitt des Presszylinders kann auch eckigen Umriss, etwa nach Fig. 4, besitzen oder nur einem Teil eines im Wesen ringförmigen Gebildes entsprechen ; als Teil eines Ringes mit unendlich grossem Radius kann auch ein rechteckiger Querschnitt nach Fig. 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.
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 bröckeligem Zustande befindliche Material zentral auf einen gegebenenfalls auch ; beheizten konischen Überbau, M Fig. l) aufgebracht wird, welcher den vom Press- zylinder umfassten Innenraum überdeckt. Das Material rollt gleichmässig längs der Fläche des Kegels 13 in den Ringraum des Presszylinders ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Beheizter Presszylinder für Sritzguss, insbesondere für Wärme schlecht leitenden Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zum Pressdruck der Abstand der den Werkstoff in spritzbaren
Zustand bringenden oder in diesem Zutand erhaltenden beheizten Zylinderwandungen von einer von der Natur des jeweiligen Werkstoffes abhängigen geringen Grösse, die Abmessung des Zylinderquerschnittes annähernd senkrecht hiezu jedoch ein Vielfaches dieser Grösse ist.
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Heated press cylinder for injection molding.
The production of objects by injection molding from materials which, such as those under the names Cellon, Trolit, Lonarit and the like. Like. Known synthetic materials based on acetyl cellulose, are poor heat conductors and require constant supply of heat during molding for their preparation and processing for injection molding, in order to bring them into an injectable state or to maintain them in this state, comes out of the aforementioned The property of such masses presents a particular difficulty when it is a question of producing objects that are even of some weight.
Since a constant supply of heat is necessary to achieve sprayability, but this is not passed on or only slightly passed on by the materials mentioned, the cross-sections of the usual externally heated press cylinders with injection nozzles could only be small, as this resulted when the press cylinder cross-section was larger That the material was already burning on the inner walls of the cylinder, whereas in the central part the mass was still crumbly or too little plastic or liquid.
Since one is limited in the choice of the height of the press cylinder for technological and economic reasons, the capacity of the known press nozzles could hardly be increased to such an extent that objects could be produced with a unit weight of about 100 g. When making heavier pieces, you sometimes have to make arrangements
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Open into the casting mold and into which, if necessary, jointly actuated plungers were pressed, helped.
But this process is only a makeshift, which u. a. because of the almost unattainable uniform heating and creation of a thoroughly uniform aggregate state of the material in the majority of press cylinders and because of the difficulty of uniform pressure in such cylinders, results were mostly only seriously objectionable.
The subject of the invention is a pressing and spraying device which is intended and usable for materials that conduct heat well, but especially for materials that are poorly conductive, and which allows the perfect production of objects by injection molding, the unit weight of which is a high multiple of that which can be produced up to now Can be objects and is almost unlimited within practical limits.
The basic idea of the invention lies in the creation of such a shape and shape of the pressurized container of the injection molding material that everywhere in the direction in which mainly the amount of heat supplied from outside penetrates through conduction within the material to be processed and is supposed to penetrate the nature of the latter, depending on the nature of the latter, but in any case a relatively small cross-section on the material, whereas in the direction approximately perpendicular to this, the dimensions of this container (press cylinder) are arbitrarily large.
Although the dimension of the press cylinder in the direction of the pressure is limited for the reasons given at the beginning and one dimension of its cross section perpendicular to the direction of press pressure must be kept small because of the low thermal conductivity of the spray material, since the other cross-sectional dimension is unlimited, it can have a large capacity of the press cylinder can be achieved with the largest possible heating surfaces.
As press cylinders that meet the above conditions, those are mainly those whose cross-section perpendicular to the printing direction essentially has the shape of rings or parts
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takes place along the entire inner and outer contour boundaries, so the heating surfaces are as large as possible in relation to the volume of the press cylinder.
Some embodiments of the subject matter of the invention are illustrated as examples in the drawing.
1 and 2 show in a vertical or horizontal section an embodiment in which the press cylinder 1 has a circular cross-section and is surrounded by an inner and an outer heating jacket 2 and 3, respectively. The sole of the press cylinder is closed and has, distributed in a circle, outlet channels 4, which by shut-off devices, z. B. taps 5, are controllable. The chicks of these taps are for example provided with arms 6 and can use them individually for the purpose of release or
To close the outlet channel. However, these arms 6 can also be used in groups or as a whole with a common actuator, e.g.
B. a ring segment or a ring 7, be connected in such a way that by adjusting this segment or the ring 7, the associated part or the entirety of the taps is opened or closed. The atwa in a bead arranged on the sole of the press cylinder recess outlet channels for the brought into the injectable state and injected under pressure by a piston 9 corresponding to the press cylinder shape
Material flow into the mold.
Fig. 3 shows a similar embodiment of the press cylinder according to the invention, the circular ring-shaped part 1, however, merges into an essentially conical extension 10, which has the outlet opening 4 at the lowest point. Which by means of a shut-off valve that can be actuated from the outside by means of a rod 11? can be released or closed.
The cross-section of the press cylinder can also have an angular outline, for example according to FIG. 4, or only correspond to part of an essentially annular structure; A rectangular cross section according to FIG. 5 can also be viewed as part of a ring with an infinitely large radius. In all cross-sectional shapes, however, one dimension of the cross-section is always small, while the other is a multiple of the same, and the outer surfaces of the press cylinder required for heating are large in relation to its capacity. These heating surfaces can be enlarged, for example, by making the cylinder walls wave-like.
The ring-shaped configuration of the press cylinder has the further advantage that it can easily fill its interior space evenly and the material is evenly distributed there itself. can be achieved, that the material in a crumbly state is centrally located on one, if necessary; heated conical superstructure, M Fig. l) is applied, which covers the interior enclosed by the press cylinder. The material rolls evenly along the surface of the cone 13 into the annular space of the press cylinder.
PATENT CLAIMS:
1. Heated press cylinder for injection molding, especially for material with poor thermal conductivity, characterized in that perpendicular to the pressing pressure, the distance between the material in the injectable
The heated cylinder walls which bring about or maintain this condition are of a small size depending on the nature of the respective material, but the dimension of the cylinder cross-section is approximately perpendicular to this but a multiple of this size.