用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机制造技术

技术编号:21372420 阅读:43 留言:0更新日期:2019-06-15 11:54
本发明专利技术涉及一种用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机(1),所述注射成型机具有关闭单元(2)和注射单元(3),其中,所述注射单元(3)具有缸(4)和蜗杆(5),所述蜗杆具有回流阻塞装置(11),所述蜗杆能在所述缸(4)中旋转并且能沿纵向移动。在所述缸(4)中设置有用于供应待熔化的塑料材料和纤维材料的注入口(8、9)。出于减少纤维断裂和良好混合的目的,根据本发明专利技术在所述回流阻塞装置(11)的输送下游侧和/或输送上游侧设置有与所述蜗杆(5)无相对转动地连接的且与所述蜗杆一起旋转的混合件(12),所述混合件具有柱形的基体(13)和设置在其上的滴形的混合元件(14)。

Injection Molding Machine for Manufacturing Plastic Molding Parts with Fiber Reinforcement

The invention relates to an injection moulding machine (1) for manufacturing fibre reinforced plastic moulding parts. The injection moulding machine has a closing unit (2) and an injection unit (3), wherein the injection unit (3) has a cylinder (4) and a worm (5), the worm has a reflux blocking device (11), and the worm can rotate in the cylinder (4) and move along the longitudinal direction. The cylinder (4) is provided with an injection port (8, 9) for supplying plastic and fibre materials to be melted. For the purpose of reducing fiber breakage and good mixing, according to the present invention, a mixing part (12) which is connected with the worm (5) and rotates with the worm without relative rotation is arranged on the conveying downstream side and/or the conveying upstream side of the reflux blocking device (11), and the mixing part has a cylindrical base (13) and a droplet-shaped mixing element (14) arranged thereon.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的注射成型机。
技术介绍
由现有技术已知所述类型的用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机(DE4236662C2、DE102009056653A1)。在这些已知的注射成型机中,载有纤维的熔液在纤维供应口的输送下游侧通过设计为混合件的回流阻塞装置来输送。在此,在蜗杆轴上以及在回流阻塞装置的阻塞环上设置有多个彼此配合作用的混合元件。在配量熔液时,载有纤维的熔液流过彼此配合作用的混合元件。从DE4236662C2已知的是,蜗杆轴上的混合件和包围该混合件的同时用作阻塞环的混合环具有以彼此错开的周向列和轴向列设置的混合腔,所述混合腔在其彼此面向的且通过环形间隙彼此分开的侧上敞开,其中,所述混合腔的间隙侧的开口棱边以确定的曲率半径凸形地倒圆。从DE102009056653A1已知的是,在回流阻塞装置的区域中设置有纤维混合和分割装置,其中,套筒(在那里称为障碍套筒)也承担阻塞功能并且由此用作阻塞环。所述障碍套筒设有障碍通道,其中,每个障碍通道具有进入口和排出口。在蜗杆轴上在障碍套筒的区域中设置有阻塞盘,所述阻塞盘与所述障碍通道配合作用。在回流阻塞装置的打开状态中、亦即在配量载有纤维的熔液时,所述阻塞盘处于进入口与排出口之间。这意味着,载有纤维的熔液通过所述障碍通道流动并且随后由环绕的蜗杆轴的蜗杆螺距分割并且实现混合作用。该现有技术的缺点在于,在混合期间纤维以非微不足道的程度分割和缩短。另一方面人们总是致力于,在塑料成型件中存在尽可能长的纤维段,这对塑料成型件的机械性能产生积极影响。在使用高填充的熔液时产生对已知混合元件的增大的磨损。这导致:金属屑可能到达塑料成型件中并且薄弱部位可能进入到该塑料成型件中。同时由于磨损必须经常更换或再加工混合几何形状。
技术实现思路
由此出发,本专利技术的任务在于,给出一种用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机,其中,与前述现有技术相比在混合件中出现较少的纤维长度减小并且另一方面在加工高填充的熔液时预期较小的磨损。所述任务的解决通过所述类型的具有权利要求1特征部分所述特征的注射成型机实现。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。在所述回流阻塞装置的输送下游侧和/或在所述回流阻塞装置的输送上游侧设置有与所述蜗杆无相对转动地连接的且与所述蜗杆一起旋转的混合件,其中,所述混合件具有柱形的基体,所述基体的外径小于所述缸的内径,其中,在所述基体与缸内壁之间构成有环形间隙,其中,在所述基体的面向所述缸内壁的表面上在所述基体的外周上分布地设置有多个滴形件或者说滴形的混合元件,并且所述滴形件超出所述基体的高度选择为小于所述基体与所述缸内壁之间的环形间隙的宽度,通过上述方式可以小心地输送纤维并且将其与熔液混合。熔液的分开和复合借助于利于流动的滴形进行。由于这种形状的迎面阻力系数小,作用到增塑物上的力与其他混合件几何形状相比降低了最多95%。由此,显著降低了混合件中的纤维长度减小并且在加工高填充的熔液时发生小磨损。特别是首先产生对所谓的初级纤维断裂的显著降低,该初级纤维断裂由纤维与引导熔液的表面的相互作用产生。其次,产生对所谓的二级纤维断裂的显著降低,该二级纤维断裂为由于在流动漩涡的情况下低于纤维的临界弯曲半径引起的断裂。结果是,由此在熔液中存在较大的纤维长度,这对纤维增强的塑料成型件中的机械性能产生积极影响。另一优点在于,由于混合元件的滴形设计,所述混合元件被较小程度地加机械负荷并且由此在混合件上存在降低了的磨损。所述滴形件优选可以在所述基体上这样取向和设置,使得沿所述混合件的转动方向观察滴形件的相应倒圆端处于前面。在滴形件的俯视图中存在纵轴线或者说可以识别或限定纵轴线,所述纵轴线从该滴形件的尖端向该滴形件的基本上对置的倒圆端延伸或者反之亦然。这样的纵轴线当前也应称为滴形件纵轴线。所述滴形件在所述基体上的设置可以是这样的,使得滴形件的滴形件纵轴线与所述蜗杆的纵轴线构成45°至90°的角度。优选地,滴形件的相应的纵轴线应与所述蜗杆的纵轴线构成60°至85°的角度、特别是70°至73°的角度。此外可以规定,沿所述混合件的纵向观察在所述基体上相继地设置有多个滴形件,并且所述滴形件由此构成一个滴形件列。优选地,在所述基体的外周上观察并排地设置有多个这样的滴形件列。在此也可以规定,相邻列中的滴形件沿所述混合件的纵向观察彼此错开地设置。所述列也可以相对于蜗杆的纵轴线倾斜地放置或设置。这意味着,滴形件列的纵轴线与所述蜗杆的纵轴线构成一个角度。同样可以规定,多个滴形件具有彼此不同的取向或者说定向或者以其滴形件纵轴线相对彼此不同的位置设置在所述基体上。在这里,可考虑不同的变型方案。视取向或者说定向而定,产生对载有纤维的熔液的不同作用。为了能够实现熔液的脉冲流动,所述滴形的取向优选可以交替地分别选择为相对于蜗杆纵轴线成大于或小于90°的角度。这意味着,相应的纵轴线交替地相对于蜗杆纵轴线成大于或小于90°的角度。此外可以规定,在所述基体上设置有相反定向的滴形件。这意味着,一方面存在沿所述混合件的转动方向观察倒圆端处于前面的滴形件,并且另一方面存在沿所述混合件的转动方向观察尖端处于前面的滴形件。这导致:可能几乎连续保持的、亦即几乎未缩短的纤维束通过相反取向的滴形件按一长度剪短,在该长度中,其余滴形件可以发挥其均匀的作用。如果纤维束几乎未缩短地通过混合件输送到塑料成型件中,则可能在塑料成型件中出现纤维浓度的薄弱部位和局部波动。取代相反定向的滴形件,也可以设置有其他形状的混合元件,借助所述混合元件可以实现对纤维束的缩短。这优选可以是菱形的混合元件,其中,菱形的混合元件的纵轴线这样定向取向,使得沿混合件的转动方向观察具有前尖端和后尖端。与文首提到的现有技术不同,为了使载有纤维的熔液不在回流阻塞装置中经受对纤维的混合和分割,所述蜗杆轴可以在所述回流阻塞装置的区域中优选具有光滑的表面。特别优选地,所述回流阻塞装置可以构造为环形回流阻塞装置并且包括基本上套筒形的阻塞环,所述阻塞环在其内侧上具有光滑的表面。然而在需求情况下也可以在回路阻塞装置中取代光滑的表面而设置有剪切棱边,其中,杆和/或阻塞环可以构造有适当的剪切棱边。在技术上可看到,其后的思路在于,连续的纤维不能像长纤维那样良好地混合。连续的纤维在回流阻塞装置中的预分割则可能会是有利的,以便接着的根据本专利技术的混合件可以最佳地起作用。为了能够实现良好的混合效果,所述滴形件在所述基体的上侧上的高度优选如此选择,使得所述滴形件的上侧与所述缸内壁仅稍微隔开间距。这个间距可以在缸内径的0.1%至1%的范围内、优选在缸内径的0.2%至0.5%的范围内。然而,也可以根据基体与缸内径之间的环形间隙设定滴形件超出基体的高度。换言之这意味着,滴形件从基体出发沿径向远离基体地延伸并且在此对应于确定的百分比伸入到环形间隙中。附图说明下面要借助实施例参考附图1至图8详细描述本专利技术。附图中:图1示出根据本专利技术的注射成型机;图2A示出根据本专利技术的混合件的第一实施方式的透视图;图2B示出根据本专利技术的混合件的第一实施方式的侧视图;图3A示出根据本专利技术的混合件的第二实施方式的透视图;图3B示出根据本专利技术的混合件的第二实施方式的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机,所述注射成型机具有关闭单元(2)和注射单元(3),其中,所述注射单元(3)具有缸(4)和蜗杆(5),所述蜗杆能在所述缸(4)中旋转并且能沿所述缸(4)的纵向移动,其中,在所述缸(4)中设置有第一开口(8)作为用于供应待熔化的塑料材料的注入口,其中,在所述第一开口(8)的输送下游侧在所述缸(4)中设置有第二开口(9)作为用于供应纤维材料的注入口,并且所述蜗杆(5)具有回流阻塞装置(11),其特征在于,在所述回流阻塞装置(11)的输送下游侧和/或在所述回流阻塞装置(11)的输送上游侧设置有与所述蜗杆(5)无相对转动地连接的且与所述蜗杆一起旋转的混合件(12),所述混合件(12)具有柱形的基体(13),所述基体的外径(DM)小于所述缸(4)的内径(DZ),其中,在所述基体(13)与缸内壁(17)之间构成有环形间隙(18),在所述基体(13)的面向所述缸内壁(17)的表面上在所述基体(13)的外周上分布地设置有多个滴形件(14)作为滴形的混合元件(14),并且所述滴形件(14)超出所述基体(13)的高度(H)选择为小于所述基体(13)与所述缸内壁(17)之间的环形间隙(18)的宽度(B)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.10 DE 102016119172.81.用于制造纤维增强的塑料成型件的注射成型机,所述注射成型机具有关闭单元(2)和注射单元(3),其中,所述注射单元(3)具有缸(4)和蜗杆(5),所述蜗杆能在所述缸(4)中旋转并且能沿所述缸(4)的纵向移动,其中,在所述缸(4)中设置有第一开口(8)作为用于供应待熔化的塑料材料的注入口,其中,在所述第一开口(8)的输送下游侧在所述缸(4)中设置有第二开口(9)作为用于供应纤维材料的注入口,并且所述蜗杆(5)具有回流阻塞装置(11),其特征在于,在所述回流阻塞装置(11)的输送下游侧和/或在所述回流阻塞装置(11)的输送上游侧设置有与所述蜗杆(5)无相对转动地连接的且与所述蜗杆一起旋转的混合件(12),所述混合件(12)具有柱形的基体(13),所述基体的外径(DM)小于所述缸(4)的内径(DZ),其中,在所述基体(13)与缸内壁(17)之间构成有环形间隙(18),在所述基体(13)的面向所述缸内壁(17)的表面上在所述基体(13)的外周上分布地设置有多个滴形件(14)作为滴形的混合元件(14),并且所述滴形件(14)超出所述基体(13)的高度(H)选择为小于所述基体(13)与所述缸内壁(17)之间的环形间隙(18)的宽度(B)。2.按照权利要求1所述的注射成型机,其特征在于,所述滴形件(14)如下定向地设置在所述基体(13)上,使得沿所述混合件(12)的转动方向观察滴形件(14)的相应倒圆端(15)处于前面。3.按照上述权利要求中任一项所述的注射成型机,其特征在于,在滴形件(14)的俯视图中存在滴形件纵轴线(LT),所述滴形件纵轴线从该滴形件(14)的尖端(16)朝该滴形件(14)的基本上对置的倒圆端(15)延伸,并且所述滴形件(14)在所述基体(13)上设置成,使得滴形件(14)的相应的滴形件纵轴线(LT)与所述蜗杆(5)的纵轴线(A)构成45°至90°的角度α。4.按照权利要求3所述的注射成型机,其特征在于,滴形件(14)的相应的滴形件纵轴线(LT)与所述蜗杆的纵轴线(A)构成60°至85°、优选70°至73°的角度α。5.按照上述权利要求中任一项所述的注射成型机,其特征在于,沿所述混合件(12)的纵向观察在所述基体(13)上相继地设置有多个滴形件(14),并且所述滴形件(14)构成一个滴形件(14a、14b、14c)列(R),并且在所述基体(13)的外周上观察并排地设置有多个这样的滴...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·沙德豪泽
申请(专利权)人:克劳斯玛菲科技有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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