Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Volumendosierung an Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit Plastifizierschnecke.
Es ist bekannt, das Dosieren, d. h. das Bereitstellen einer vorbestimmten Menge plastifizierten Materials im Zylinderraum vor der Schnecke, durch Rückzug der Schnecke um einen das entsprechende Zylindervolumen vor der Schnecke ergebenden Hub durchzuführen. Bei bekannten Maschinen dieser Art kann die Grösse dieses Rückzughubes jeweils eingestellt werden. Dosiervorrichtungen dieser Art sind aber meist kompliziert oder ungenau. Diese Nachteile sollen vermieden werden. Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass die dosierte Bereitstellung von plastifiziertem Material primär durch die Drehbewegung der Schnecke während ihres Rückzughubes erfolgt, die axial freigegebene Schnecke fördert bei jeder Umdrehung eine ganz bestimmte Materialmenge nach vorn und bewegt sich dadurch um einen dieser Menge (bei gegebenem Zylinderdurchmesser) entsprechenden Hub zurück.
Die Erfindung bezweckt nun vor allem die Schaffung einer Einrichtung der genannten Art, bei welcher die Umdrehungszahl der Schnecke während des Dosierens durch Vorwahl exakt eingestellt werden kann, so dass nicht nur in beliebig vielen aufeinanderfolgenden Dosiervorgängen die Schnecke jeweils exakt gleich viele Umdrehungen ausführt, sondern auch innerhalb vorgegebener Grenzen jede Umdrehungszahl bzw. ein entsprechendes Dosiervolumen zwischen 0 und einem Maximum eingestellt werden kann.
Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine koaxial zur Schnecke angeordnete und über eine Freilauf-Kupplung mit dieser verbundene Hohlwelle Innengewinde aufweist, mit welchem ein erster Aussengewindeteil eines Hydraulikkolbens zusammenwirkt, während ein zweiter zum ersten gegensinniger Aussengewindeteil dieses Kolbens mit einem drehfesten Innengewinde im Hydraulikzylinder zusammenwirkt, und dass der Hydrau likkolben zwischen einem festen und einem einstellbaren Anschlag hydranlisch axial bewegbar ist und dabei über die gegensinnigen Gewindeteile die Hohlwelle dreht, wobei die Freilaufkupplung nur die in einem Drehsinn erfolgenden Hohlwellendrehungen auf die Plastifizierschnecke überträgt.
Der einstellbare Anschlag ist zweckmässig als zum Kolben koaxialer Gewindebolzen ausgebildet, der in der feststehenden Mutter einer mit Anzeigemitteln versehenen Einstellvorrichtung drehbar und damit axial verstellbar ist.
Durch die Gewindezwangsführung des Kolbens ist dessen Umdrehungszahl eine direkte Funktion des mittels des beweglichen Anschlags eingestellten Kolbenhubes, so dass die zwecks Dosierung auf die Schnecke übertragenen Umdrehungen während des einen Kolbenhubes durch die jeweils gewählte Einstellung des beweglichen Anschlags festgelegt sind.
Damit ist eine kompakte, konstruktiv einfache und exakt arbeitende Dosiereinrichtung geschaffen.
In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt; darin zeigen:
Fig. la und lb im Axialschnitt je einen Teil der Volumendosiereinrichtung einer Spritzgiessmaschine
An der formseitigen Stirnseite einer Traverse 1, die eine Zentrumsbohrung in aufweist, ist in üblicher Weise der Plastifizierzylinder 2 befestigt, in welchem eine Schnecke 3 angeordnet ist. Der in die Bohrung in hineinragende Endteil 3a der Schnecke 3 ist mit Längskeilen versehen, die in entsprechende Keilnuten eines Mitnehmers 4 eingreifen, dessen Endflansch am einen Stirnende einer zur Schnecke 3 koaxialen Kupplungswelle 5 befestigt ist.
Der andere Endteil dieser Welle 5 ist über einen Freilauf 6 mit dem Endflansch 7a eines Mitnehmers 7 gekuppelt, der seinerseits drehfest auf dem einen Endteil 8a einer Welle 8 sitzt, deren anderer Endteil 8b als Hohlwelle ausgebildet ist. Diese Hohlwelle 8b ist mit einem Innengewinde 9 versehen, in welches das Aussengewinde 10 des formseitigen Gewindeteils 11a eines Hydraulikkolbens 11 eingreift, während ein formabgekehrter Gewindeteil 11b, dessen Aussengewinde 12 zum Gewinde 10 gegensinnig ist, in ein passendes Innengewinde 13 eines feststehenden Einsatzes 14a des den Kolben 11 enthaltenden Hydraulikzylinders 14 eingreift. In diesem Zylinder 14 sind durch den Kolben 11 zwei Zylinderräume 15, 16 mit Anschlussstutzen 15a bzw. 16a geschaffen.
Das formseitige Ende des Zylinders 14 ist an einem dessen formseitigen Abschluss bildenden Flansch 17 befestigt, der seinerseits mittels Schrauben 18 über eine Traverse 19 am Kolben 23 befestigt ist. Die Traverse 19 ist durch Führungsstangen 20, die mittels Schrauben 21 am Zylinder 22 befestigt sind, gegen Drehen gesichert. Die Traverse 19 ist ihrerseits über den Flansch 17 am das Einspritzen bewirkenden Kolben 23 festgeschraubt, der im an der formabgekehrten Seite der Traverse 1 befestigten Zylinder 22 geführt ist. Der als Hohlkolben ausgebildete Kolben 23 dient gleichzeitig der Aufnahme der Lager 24a, 24b und 24c der Kupplungswelle 5; diese Lager sind durch Wellendichtungen 25a, 25b nach aussen abgedichtet.
Wie aus Fig. lb ersichtlich, ist die Hohlwelle 8b in einer an der Traverse 17 befestigten Büchse 26 gelagert, deren freies Stirnende dem Kolben 11 als fester Anschlag dient, während dem formabgekehrten Stirnende des Kolbenendteiles 11 ein zu ihm koaxialer Gewindebolzen 27 als verstellbarer Anschlag zugeordnet ist. Dieser Anschlagbolzen 27 bildet einen Teil einer mit einer Anzeigeskala 28a versehenen Einstellvorrichtung 28, wobei der Bolzen 27 im den formabgekehrten Abschluss des Zylinders 14 bildenden Endflansch 29 angeordnet ist, der die Einstellvorrichtung 28 trägt.
Zum Dosieren, d. h. zum Bereitstellen eines vorbestimmten Volumens an Spritzmaterial, wird der Anschlagbolzen 27 in die einem vorbestimmten Hub F des Kolbens 11 entsprechende Lage gebracht. Nun wird dem Zylinderraum 15 Druck öl zugeführt, während gleichzeitig Drucköl aus dem Zylinderraum 16 entweichen kann. Dadurch wird der Kolben 11 um den Hub F in Fig. lb nach rechts bewegt, wobei er sich im feststehenden Innengewinde 13 dreht; das gegensinnige Gewinde 10 des Kolbenendteils 11a bewirkt dabei ein entsprechendes Drehen der Welle 8 um die doppelte Drehungszahl.
Die Anordnung ist so getroffen, dass die Kupplung beim Drehen der Welle 8 im durch die Kolbenbewegung nach rechts festgelegten Drehsinn die Wellen 8 bzw. 9 und 5 über die Kupplung 6 drehfest miteinander verbindet, so dass die Welle 5 die Schnecke 3 in gleicher Weise dreht, d. h. die Schnecke führt eine durch den eingestellten Hub F vorbestimmte Anzahl Umdrehungen aus und fördert dadurch ein entsprechendes Volumen Spritzmaterial in den vor ihr liegenden Dosierraum.
Anschliessend wird der Zylinderraum 15 entlastet, während dem Raum 16 Drucköl zugeführt wird, wodurch der Kolben 11 wieder in die in Fig. lb gezeigte Ausgangslage bis zum Anschlag an der Büchse 26 zurückbewegt wird; dabei dreht sich der Kolben im entgegengesetzten Drehsinn, und da für diesen Drehsinn der Freilauf der Kupplung 6 wirkt, wird die Drehung der Welle 9 nicht auf die Welle 5 bzw. die Schnecke 3 übertragen. Beim sogenannten Ausspritzen kann dieser Vorgang des Dosierens mehrfach wiederholt werden. Es versteht sich, dass das Einsetzen und Unterbrechen bzw. Umsteuern der Druckölzufuhr zum Zylinder 14 durch eine geeignete, hier nicht näher beschriebene Steuereinrichtung erfolgen kann.
Die beschriebene Einrichtung ist nicht nur kompakt und einfach im Aufbau, sondern gestattet jederzeit ein genaues Einstellen des Hubes F und damit der das Dosiervolumen exakt festlegenden Zahl der Schneckenumdrehungen.