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Dokumentenidentifikation DE19520904A1 01.02.1996
Titel Anordnung zur Erhöhung der Standzeit des Plastifizierzylinders einer Spritzgießmaschine
Anmelder Mannesmann Kienzle GmbH, 78052 Villingen-Schwenningen, DE
Erfinder Hauser, Lothar, 78655 Dunningen, DE
DE-Anmeldedatum 08.06.1995
DE-Aktenzeichen 19520904
Offenlegungstag 01.02.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.1996
IPC-Hauptklasse B29C 45/62
Zusammenfassung Bei einer Spritzgießmaschine ist im Bewegungsbereich der Rückströmsperre (22), die der Plastifizierschnecke (20) zugeordnet ist, innerhalb des Plastifizierzylinders (1) ein Futter angeordnet. Das Futter stellt eine mit einem Flansch (5) versehene Buchse (6) dar. Durch Vorsehen einer geeigneten Passung zwischen der Buchse (6) und dem Plastifizierzylinder (1) ist die Buchse (6) auswechselbar. Die Befestigung der Buchse (6) erfolgt dadurch, daß der Flansch (5) am Plastifizierzylinder (1) stirnseitig angeschraubt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Standzeit des Plastifizierzylinders einer Spritzgießmaschine mit einem Spritzaggregat, dessen mit einer Rückströmsperre versehene Plastifizierschnecke als Einspritzkolben dient, wobei der Plastifizierzylinder im Bewegungsbereich der Rückströmsperre mit einem Futter versehen ist.

Bekanntlich stellt das Spritzgießen ein für die Massenfertigung geeignetes Umformverfahren dar, bei dem in einem einzigen Arbeitsschritt teilweise sehr kompliziert geformte Teile ohne oder mit nur geringer Nacharbeit herstellbar sind. Der Einsatz von Spritzgußteilen ist heute aufgrund des hohen Entwicklungsstandes thermoplastischer Kunststoffe breit gefächert. Andererseits lassen sich Spritzgußteile herstellen, die bei relativ geringen Wandstärken hohen Ansprüchen an elektrischen oder konstruktiven Eigenschaften insbesondere an Schlagzähigkeit und Formbeständigkeit gerecht werden. Die hierfür geeigneten Thermoplaste sind in der Regel mit metallischen oder mineralischen Füllstoffen ausgerüstet, bei deren Verarbeitung die Erosion an den der Plastifizierung und dem Einspritzen dienenden Maschinenteilen, insbesondere im Rückraum der Einspritzdüse, nicht zuletzt auch durch die für den Einspritzvorgang erforderlichen Temperaturen und Drücke, erheblich erhöht ist. Hinzu kommt, daß, um wirtschaftlich fertigen zu können, möglichst kurze Spritzzeiten angestrebt werden müssen, was ebenfalls verschleißfördernd wirkt.

Da der Verschleiß verstärkt im axialen Bewegungsbereich der auf der Plastifizierschnecke lose gehalterten ringförmigen Rückströmsperre, die im Zusammenhang mit der Spitze der Plastifizierschnecke sowohl als Ventil als auch als Einspritzkolben dient und gegenüber dem Plastifizierzylinder eine relativ enge Spielpassung aufweist, auftritt, kann bereits bei geringen Verschleißwerten der erforderliche Spritzdruck nicht mehr aufgebaut werden. Dies hat mangelnde Maßhaltigkeit und Einfallstellen der Spritzteile zum Folge und ist somit für qualitativ hochwertige Konstruktionsteile nicht tragbar.

Es ist daher naheliegend, den Verschleiß zu lenken, und zwar dadurch, daß der Platifizierzylinder aus einem harten Material, gegebenenfalls mit einer geeigneten Behandlung der Innenwand und die Rückströmsperre aus weicherem Material gefertigt werden. Dadurch ist ein relativ häufiger Wechsel der schneller verschleißenden Rückströmsperre letzten Endes aber eine kostengünstigere Qualitätssicherung möglich, als wenn der Plastifizierzylinder ausgewechselt werden würde. Auf Dauer ist jedoch der Verschleiß auch an der Innenwand der Plastifizierzylinders nicht zu vermeiden.

Die bisherige Praxis sieht als Alternative zu einem Auswechseln des Plastifizierzylinders eine Reparatur vor, und zwar derart, daß der Plastifizierzylinder ausgedreht und mit einer den Bewegungsbereich der Rückstömsperre überlappenden Buchse ausgefüttert wird. In der Regel findet hierfür eine Hartmetallbuchse Verwendung, die durch Einschrumpfen in den Plastifizierzylinder befestigt wird.

Eine solche Reparatur ist montagetechnisch aufwendig und allein schon durch die Verwendung einer Buchse aus Hartmetall teuer. Sie läßt sich außerdem nur einmal durchführen, da die Hartmetallbuchse nicht ausdrehbar ist. Nachfolgend ist nur noch ein Auswechseln des extrem teuren Plastifizierzylinders möglich.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand somit darin, Voraussetzungen für eine kostengünstige Reparatur des Plastifizierzylinders einer Spritzgießmaschine zu schaffen.

Die Lösung der Aufgabe sieht vor, daß als Futter eine mit einem Flansch versehene Buchse dient, daß zwischen der Buchse und einer in dem Plastifizierzylinder axial angebrachten Aufsenkung eine Passung derart vorgesehen ist, daß die Buchse auswechselbar ist und daß die Buchse mittels des Flansches an dem Plastifizierzylinder stirnseitig angeschraubt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flansch sowohl der Befestigung der Buchse dienende Durchgangsbohrungen als auch axial gerichtete Gewindebohrungen ausgebildet sind, daß ferner zwischen der Buchse und der Aufsenkung eine Spielpassung vorgesehen ist und daß die Lage der Buchse durch stirnseitig angebrachte Paßstifte fixiert ist.

Die gefundene Lösung bietet trotz der Verarbeitung stark erodierender Thermoplaste eine hohe Nutzungsdauer des Plastifizierzylinders und gestattet eine flexible Handhabung des Reparaturzeitpunktes, das heißt, es ist nicht mehr erforderlich, eine gerade noch duldbare Genauigkeit auszuschöpfen und somit Qualitätsrisiken einzugehen. Das Ausfüttern des Plastifizierzylinders kann wesentlich früher, daß heißt mit ausreichender Sicherheit bezüglich der Qualität des Spritzteiles erfolgen, da es mehrfach wiederholbar ist. Dabei ist bei einem wiederholten Ausfüttern lediglich ein Wechseln der erfindungsgemäßen Buchse erforderlich. Die Erfindung gestattet es ferner, das Austauschen einer Buchse in besonders kurzer Montagezeit vorzunehmen, das heißt ohne den Plastifizierzylinder ausbauen zu müssen.

Beim Entfernen einer verschleißbehafteten Buchse kann diese, in besonders einfacher Weise, von dem Plastifizierzylinder mittels Schrauben abgedrückt werden. Die Schrauben wirken in diesem Falle mit den in dem Flansch der Buchse vorgesehenen Gewinden zusammen und stützen sich während des Abdrückens an der Stirnfläche des Plastifizierzylinders ab. Vorteilhaft ist ferner, daß für das Ausfüttern und den Austausch vorgesehene Buchsen rechtzeitig vorbereitet und an Lager gelegt werden können und daß es nicht zwingend erforderlich ist, teure Buchsen aus Hartmetall zu verwenden.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen in eine Ebene projizierten Ausschnitt des kopfseitigen Endes eines Plastifizierzylinders mit eingesetzter Buchse.

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.

Fig. 3 einen Schnitt durch den Kopfbereich eines Spritzaggregates.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, wurde der Plastifizierzylinder 1, der kopfseitig mit einem Gewinde 2 versehen ist und eine Bohrung 3 aufweist, durch Ausdrehen der Bohrung 3 aufgesenkt. In dieser Aufsenkung 4 ist eine mit einem Flansch 5 versehene Buchse 6 eingesetzt. Dabei ist das Nennmaß der Bohrung 7 der Buchse 6 identisch mit dem Nennmaß der Bohrung 3 des Plastifizierzylinders 1. Für den Sitz der Buchse 6 in der Aufsenkung 4 ist mit H7/h9 eine Spielpassung gewählt, das heißt die Buchse 6 kann ohne weiteres von Hand montiert werden. Die axiale Befestigung der Buchse 6 erfolgt an der Stirnseite des Plastifizierzylinders 1, und zwar mittels zweier im Flansch 5 versenkbarer Schrauben 8 und 9. Mit 10 und 11 sind Paßstifte bezeichnet, die der genauen Lagefixierung dienen, 12 und 13 stellen durch den Flansch 5 hindurchgreifende Gewindelöcher dar, die für das Abdrücken der Buchse 6 vorgesehen sind, wenn diese nach dem Auftreten von Abnutzungserscheinungen an der Wand der Bohrung 7 ausgewechselt werden und trotz der vorgesehenen Spielpassung festsitzen sollte. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Buchse 6, wenn sie im Plastifizierzylinder 1befestigt ist, nicht mittels des Flansches 5 an der Stirnseite des Plastifizierzylinders 1 sondern im Grunde der Aufsenkung 4 anliegt, damit sich ein spaltfreier Übergang zwischen der Bohrung 3 und der Bohrung 4 ergibt. Ferner sei erwähnt, daß mit dem Aufsenken des Plastifizierzylinders 1 dieser stirnseitig soweit abgedreht wird, daß nach der Montage der Buchse 6 die Flanschfläche 14 sich in der Ebene der ursprünglichen Stirnfläche des Plastifizierzylinders 1 befindet und somit keine weiteren Änderungen an den Bauteilen des Kopfes des Plastifizierzylinders 1 vorgenommen werden müssen.

Der Kopf des Plastifizierzylinders 1 besteht, wie aus Fig. 3 hervorgeht, im wesentlichen aus einem Flansch 15, der an der Flanschfläche 14 der Buchse 6 anliegt, einem Gewindering 16, der auf dem Plastifizierzylinder 1 aufgeschraubt ist und der Befestigung des Flansches 15 dient und einer in den Flansch 15 eingeschraubten Einspritzdüse 17. Mit 18 und 19 sind zwei von mehreren zwischen dem Gewindering 16 und dem Flansch 15 vorgesehenen Befestigungsschrauben dargestellt.

Ferner ist in der Fig. 3 eine in der Bohrung 3 des Plastifizierzylinders 1 gelagerte Plastifizierschnecke 20 in der zurückgezogenen Lage dargestellt. Mit "s" ist der maximal mögliche Dosierweg bezeichnet. Die Spitze 21 ist lösbar an der Plastifizierschnecke 20 befestigt und dient einer ringförmigen Rückströmsperre 22 als Mitnehmer. Die Rückströmsperre 22 ist in der Bohrung 7 der Buchse 6 mit sehr geringem Spiel geführt. Sie stellt sozusagen einen Ventilkörper dar, der zusammen mit einem auf der Spitze 21 angeordneten Druckring 23 beim axialen Vorschub der Plastifizierschnecke 20 als Kolben wirkt und während des Plastifiziervorganges das plastifizierte Material in den Düsenraum durchtreten läßt. Mit 24 und 25 sind dem Plastifizierzylinder 1 üblicherweise zugeordnete Heizbänder bezeichnet.

Mit 26 ist der bereits erwähnte spaltfreie Übergang bzw. der Stoß zwischen der Buchse 6 und dem Plastifizierzylinder bezeichnet, 27 ist eine ebene, am Flansch 15 ausgebildete Fläche, die beim Zusammenfügen des Aggregatkopfes an der Fläche 14 der Buchse 6 anliegt und 28 bezeichnet den zwischen dem Flansch 15 und der Einspritzdüse 17 sich ergebenden aber fugenlos auszubildenden Stoß.


Anspruch[de]
  1. 1. Anordnung zur Erhöhung der Standzeit des Plastifizierzylinders einer Spritzgießmaschine mit einem Spritzaggregat, dessen mit einer Rückströmsperre versehene Plastifizierschnecke als Einspritzkolben dient, wobei der Plastifizierzylinder im Bewegungsbereich der Rückströmsperre mit einem Futter versehen ist dadurch gekennzeichnet,

    daß als Futter eine mit einem Flansch (5) versehene Buchse (6) dient,

    das zwischen der Buchse (6) und einer in dem Plastifizierzylinder (1) axial angebrachten Aufsenkung (4) eine Passung derart vorgesehen ist,

    daß die Buchse (6) auswechselbar ist und

    daß die Buchse (6) mittels des Flansches (5) an dem Plastifizierzylinder (1) stirnseitig angeschraubt ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flansch (5) sowohl der Befestigung der Buchse (6) dienende Durchgangsbohrungen als auch axial gerichtete Gewindebohrungen (12, 13) ausgebildet sind.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Buchse (6) und der Aufsenkung (4) eine Spielpassung vorgesehen ist und daß die Lage der Buchse (6) durch stirnseitig angebrachte Paßstifte fixiert ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifizierzylinder (1) derart stirnseitig freigedreht ist, daß nach dem Befestigen der Buchse (6) die stirnseitige Flanschfläche (14) der Buchse (6) in der Ebene der ehemaligen Stirnfläche des Plastifizierzylinders (1) liegt.






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