CH481747A - Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen einer Schneckenplastizierzylinderbeheizung für das Verarbeiten wärmehärtbarer Massen, insbesondere in Spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

  



  Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen einer   Schneckenplastizierzylinderbeheizung    für das Verarbeiten wärmehärtbarer Massen, insbesondere in   Spritzgiessmaschinen   
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen einer Schneckenplastizierzylinderbeheizung für das Verarbeiten wärmehärtbarer Massen, insbesondere in Spritzgiessmaschinen, die im wesentlichen aus elektrischen Heizkörpern, einem oder mehreren elektrischen Temperaturfühlelementen und einem mit einem Kühlflüssigkeitsmedium durchströmten Kühlring besteht.



   Die Verarbeitung wärmehärtbarer Massen durch Spritzgiessen erfolgt in bekannter Weise so, dass die Massen mittels einer rotierenden Plastizierschnecke durch einen beheizten Plastizierzylinder gefördert werden und unter Einwirken der Zylindertemperatur sowie der durch die Schneckenrotation entstehenden Friktionswärme plastisch werden. Die vor der Plastizierschnecke sich stauenden, oder einem dem Plastizierzylinder zugeordneten Spritzzylinder zugeführten plastizierten Massen werden durch die als Kolben wirkende Plastizierschnecke oder einen dem Spritzzylinder zugeordneten Spritzkolben durch eine Düse in ein beheiztes Formwerkzeug gespritzt und härten darin aus.



   Die Eigenschaft wärmehärtbarer Massen, wie z. B.



  Duroplaste, verlangt, dass zum Erreichen der   Fliessfä-    higkeit der plastizierten Masse die notwendige Temperatur nur für eine begrenzte Zeitdauer einwirken darf, da sonst die Härtungsreaktion einsetzt und die wärmehärtbare Masse einen derart viskosen Zustand einnimmt, in dem diese nicht mehr spritzfähig ist.



   Es ist eine Heizeinrichtung für Schneckenplastizierzylinder zur Verarbeitung wärmehärtbarer Massen bekannt, die mehrere elektrische Heizkörper, vorzugsweise Ringheizkörper, am düsenseitigen Ende des Plastizierzylinders aufweist. Im Anschluss an diesem Heizteil des Plastizierzylinders sind in Richtung der Masseeinzugszone mehrere Bohrungen im Zylindermantel angeordnet, die mit einer Kühleinrichtung in Verbindung stehen und wechselweise mittels einem Kühlflüssigkeitsmedium so durchströmt werden, dass das erforderliche Temperaturniveau des spritzfähigen Viskosezustandes der wärmehärtbaren Masse erreicht wird.



   Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, dass ein erheblicher Teil der erzeugten Wärmeenergie durch das Kühlflüssigkeitsmedium nutzlos abgeführt werden muss, um das erforderliche Temperaturniveau durch einen Ausgleich über die Flüssigkeitstemperatur im Plastizierzylinder gewährleisten zu können.



   Weiterhin ist eine Heizeinrichtung für Schneckenplastizierzylinder zum Verarbeiten wärmehärtbarer Massen bekannt, die einen auf der Aussenmantelfläche des Plastizierzylinders angeordneten und in mehrere Temperaturzonen aufgegliederten Temperiermantel aufweist, der von einem flüssigen Heizmedium durchströmt wird. Die Temperatur des Heizmediums wird von Thermostaten konstant geregelt.



   Der Nachteil dieser Einrichtung besteht in ihrem hohen technischen Aufwand zur Regelung des Heizmediums und zur Weiterleitung des temperaturgeregelten Mediums von der Thermostateinrichtung zum Temperiermantel. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, dass die Heizeinrichtung einer wirkungsvollen Wärmeisolation der Leitungselemente bedarf, damit im Plastizierzylinder keine erheblichen Temperaturschwankungen auftreten.



   Zweck der Erfindung ist es, wärmehärtbare Massen, wie z. B. Duroplaste, in einem Schneckenplastizierzylinder mit geringem Aufwand an technischen Mitteln und Kosten auf die erforderliche Plastiziertemperatur zu erhitzen und mittels einfacher Bedienweise ein konstantes Temperaturniveau zu gewährleisten und so die zum Spritzgiessen notwendige Viskosität der wärmehärtbaren Massen zu erreichen.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen einer Schneckenplastizierzylinderbeheizung für das Verarbeiten wärmehärtbarer Massen zu schaffen, womit es möglich ist, das Temperaturniveau im Schneckenplastizierzylinder so zu variieren, dass die für die zu plastizierenden wärmehärtbaren Massen optimale Einstellungen erzielt werden können, die in der Vielzahl zu verarbeitenden unterschiedlichen Massesorten verschieden gross sind, und die es weiterhin gestattet, die Zone der höchsten Temperatur, soweit es die Verarbeitungseigenschaften wärmehärtbarer Massen erfordern, an das düsenseitige Ende des Plastizierzylinders zu verlagern.



   Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Schneckenplastizierzylinder und eine Düse mehrere elektrische Heizkörper aufweisen, wobei ein Heizkörper über einen elektrischen Temperaturregler und die übrigen Heizkörper über einen elektrischen Schalter und einen Temperaturregler über eine Leitung mit einer Elektroenergiequelle und   Temperaturfühlelemen-    ten verbunden sind, und zur Kontrolle der Temperatur des Schneckenplastizierzylinders ausserhalb seiner Heizkörperzone ein oder mehrere Temperaturfühlelemente mit zugeordnetem Temperaturanzeigegerät angeordnet sind.



   Die technischen und technisch-ökonomischen Auswirkungen der Erfindung sind derart, dass durch die Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen eine verlängerungs- und verkürzbare Heizzone im Plastizierraum des Plastizierzylinders entsteht, deren Beheizung temperatur- und zeitabhängig schaltbar und kontrollierbar ist, wodurch der viskose Zustand der Fliessfähigkeit entsprechend den unterschiedlichen Temperaturbedingungen wärmehärtbarer Massen genau einstellbar und regelbar ist und dadurch ein Überbzw. Unterhitzen der wärmehärtbaren Massen vermieden wird. Ausserdem wird nur soviel Wärmeenergie erzeugt, wie für die einzelnen Temperaturbedingungen erforderlich ist.



   Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Schneckenplastizierzylinders mit einer erfindungsgemässen Einrichtung
Fig. 2 eine Schaltstellung eines Wahlschalters im Temperaturregelsystem.



   Der Schneckenplastizierzylinder 1 und die Düse 2 weisen an sich bekannte elektrische Heizkörper, vorzugsweise Ringheizkörper 3; 4; 5; 6; 7 und zur Aufnahme von Temperaturfühlelementen 8; 9; 10 in der Zylinder- und in der Düsenwandung angeordnete Bohrungen 11 sowie einen zwischen Masseeinzugsschacht des Plastizierzylinders 1 und dem Heizelement 7 einen axialverstellbaren und mit Kühlflüssigkeitsmedium durchströmten Kühlring 19 auf. Den Temperaturfühlelementen 8; 9 ist je ein elektrischer Temperaturregler 12; 13 mit einstellbaren Sollwerten zugeordnet, die über eine Leitung 14 mit der Energiequelle 15 in Verbindung stehen. Dem Temperaturfühler 10 ist zum Messen der Temperatur im Bereich der Masseeinzugszone des Schneckenplastizierzylinders 1 ein an sich bekanntes Temperaturanzeigegerät 16 zugeordnet.

   Das Heizelement 3 ist mit der Energiequelle 15 über den Temperaturregler 12 so verbunden angeordnet, dass die Energiezufuhr entsprechend eingestelltem Sollwert unabhängig von der Heizzone des Schneckenplastizierzylinders 1 zum oder abgeschaltet werden kann. Die Heizkörper 4; 5; 6; 7 sind mit einem an sich bekannten Wahlschalter 17 über eine Leitung 18 mit den Temperaturregler 13 verbunden und so der Energiequelle 15 zugeordnet, dass die Heizkörper 4; 5; 6; 7 unabhängig voneinander und getrennt vom Heizkörper 3 entsprechend der zum   Spritzprozess    erforderlichen Viskosität der zu plastizierenden wärmehärtbaren Massen nacheinander zum oder abgeschaltet werden können.

   Mittels dieser Anordnung entstehen im Bereich der Plastizierzone des Schneckenplastizierzylinders 1 und im Bereich der Düse 2 unabhängig voneinander einstell- und regelbare Heizzonen, indem die Temperatursollwerte an den zugehörigen Temperaturreglern 12; 13 eingestellt werden, und mit Zuschalten der Energiequelle 15 der Heizkörper 3 über dem Temperaturregler 12 und nacheinander die Heizkörper 4; 5; 6; 7 über den Temperaturregler 13 und den Wahlschalter 17 im Stromkreis zugeschaltet werden. Durch wahlweise Umstecken des Temperaturfühlers 9 in die dafür angeordneten Bohrungen   11    wird der Temperatur-Istwert kontrolliert.

   Erreicht an einer Stelle im Bereich der Heizkörper 4; 5; 6; 7 die Temperatur den eingestellten Sollwert des Temperaturreglers 13, so wird, wie in Fig. 2 dargestellt, bis zur Ist-Sollwert-übereinstimmenden Stelle der Heizkörper 7 bzw. die weiteren Heizkörper 6; 5; 4; 3 über dem Wahlschalter 17 nacheinander abgeschaltet.



  Der Heizkörper 3 wird über den Temperaturregler 12 ebenfalls entsprechend eingestelltem Sollwert zum und abgeschaltet. Die Sollwerte der Temperaturregler 12; 13 werden so eingestellt, dass an der Düse 2 die Heizzone der höchsten Temperatur erreicht wird. Um ein vorzeitiges Erwärmen der wärmehärtbaren Massen durch das Einwirken der Friktionswärme ausserhalb des Bereiches der Heizkörper 4; 5; 6; 7 zu vermeiden, wird der Bereich   zwischen    dem Heizkörper 7 und dem Masseeinzugsschacht mittels einem mit zugeordneten Temperaturanzeigegerät 16 in Verbindung stehendem Temperaturfühler 10 kontrolliert und mittels einem mit Kühlflüssigkeitsmedium, vorzugsweise Wasser, durchströmenden und axialverstellbaren Kühlring 19 ausgeglichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Einstellen und Regeln der Temperaturen einer Schneckenplastizierzylinderbeheizung für das Verarbeiten wärmehärtbarer Massen, insbesondere in Spritzgiessmaschinen, die mehrere elektrische Heizkörper und ein oder mehrere elektrische Temperatur fühlelemente sowie einen mit Kühlflüssigkeitsmedium durchströmten Kühlring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenplastizierzylinder (1) und eine Düse (2) mehrere elektrische Heizkörper (3; 4; 5; 6; 7) aufweisen, wobei ein Heizkörper (3) über einen elektrischen Temperaturregler (12) und die übrigen Heizkörper (4; 5; 6; 7) über einen elektrischen Schalter (17) und einen Temperaturregler (13) über eine Leitung (14;

   18) mit einer Elektroenergiequelle (15) und Temperaturfühlelementen (8; 9) verbunden sind, und zur Kontrolle der Temperatur des Schneckenplastizierzylinders (1) ausserhalb seiner Heizkörperzone (4; 5; 6; 7) ein oder mehrere Temperaturfühlelemente (10) mit zugeordnetem Temperaturanzeigegerät (16) angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erreichen der Heizzone der höchsten Temperatur am düsenseitigen Ende des Schneckenplastizierzylinders (1) seine Heizkörper (4; 5; 6; 7) über den elektrischen Schalter (17) nacheinander zum und abschaltbar angeordnet sind.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizzone im Schneckenplastizierzylinder (1) in seiner Länge entsprechend den ein zelnen Verarbeitungsbedingungen wärmehärtbarer Massen in seiner Länge einstellbar angeordnet ist und zum Reproduzieren der unterschiedlichen Temperaturbedingungen für jede zu plastizierende wärmehärtbare Masse der Schneckenplastizierzylinder (l) seinen axialverstellbar angeordneten Kühlring (19) aufweist.