AT397229B - Back flow stop for an injection unit for an injection- moulding machine - Google Patents

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Heinz Ing Leonhartsberger
Werner Ing Kappelmueller
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Engel Gmbh Maschbau
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50—Axially movable screw
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Abstract

A back flow stop for an injection unit of an injection- moulding machine, having a plasticizing cylinder with a plasticizing screw 1, behind whose screw tip 4 there are arranged a blocking element 2 having a sealing face 5 and a blocking sleeve 3 which can move relative to the plasticizing screw 1 and has a corresponding sealing face 6. The screw tip 4 has a stop for the blocking sleeve 3. The screw tip 4, on which the blocking sleeve is arranged, is designed as a part which is separate from the plasticizing screw 4 and, using an actuating device which can be actuated from outside the plasticizing cylinder 8, can be displaced axially in relation to the plasticizing screw 1. <IMAGE>

Description

AT 397 229 BAT 397 229 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückstromsperre für eine Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine, mit einem Plastifizierzylinder mit Plastifizierschnecke, hinter deren Schneckenspitze ein Speirkörper mit einer Dichtfläche und eine relativ zur Plastifizierschnecke bewegbare Sperrhülse mit einer korrespondierenden Dichtfläche angeordnet sind, wobei die Schneckenspitze einen Anschlag für die Sperrhülse aufweist. 5 Bei der Verarbeitung von Kunststoffen, beispielsweise thermoplastischer Kunststoffe in Schneckenspritzgußmaschinen, stellt die Plastifizierschnecke ein wichtiges Maschinenelement dar. Bei herkömmlichen Einspritzeinheiten wird der Kunststoff vom Einlaß durch die Schnecke über die drei Schneckenfunktionszonen, d. h. von der Einzugszone über die Umwandlungszone, und schließlich die Meteringzone nach vorne an die Spritzgußdüse gefördert, während sie gleichzeitig die Schnecke entgegen einem voreingestellten Rückstaudruck 10 zurückbewegt. Beim eigentlichen Einspritzvorgang wird die Schnecke von einem Hydraulikzylinder kolbenartig nach vorne gestoßen. Für einen einwandfreien Einspritzvorgang ist es wichtig, daß ein Rückströmen eines Teiles des Kunststoffes verhindert wird.The invention relates to a non-return valve for an injection unit of an injection molding machine, with a plasticizing cylinder with a plasticizing screw, behind the screw tip of which a spiked body with a sealing surface and a locking sleeve movable relative to the plasticizing screw are arranged with a corresponding sealing surface, the screw tip having a stop for the locking sleeve . 5 In the processing of plastics, for example thermoplastics in screw injection molding machines, the plasticizing screw is an important machine element. In conventional injection units, the plastic is fed from the inlet through the screw through the three screw functional zones, ie. H. from the feed zone through the conversion zone, and finally the metering zone forward to the injection molding nozzle, while at the same time moving the screw back against a preset back pressure 10. During the actual injection process, the screw is pushed forward by a hydraulic cylinder like a piston. For a perfect injection process, it is important that part of the plastic is prevented from flowing back.

Es ist daher eine Rückstromsperre eingebaut. Die bisher üblichen Rückstromsperren arbeiten derart, daß durch die Schubbewegung der Plastifizierschnecke beim Einspritzvorgang und durch das Trägheitsmoment der IS Sperrhülse die Dichtflächen von Sperrköiper und Sperrhülse aufeinandertreffen. Diese verhindern, einem geschlossenen Kegelventil gleich, den Massenrückstrom beim Einspritzvorgang in Richtung Schnecke. .A non-return valve is therefore installed. The previously known non-return valves work in such a way that the sealing surfaces of the blocking body and the blocking sleeve meet due to the pushing movement of the plasticizing screw during the injection process and the moment of inertia of the IS blocking sleeve. Like a closed cone valve, these prevent the mass backflow during the injection process towards the screw. .

Eine derartige Rückstromsperre ist beispielsweise aus der DE-OS 29 46 683 und der DE-AS 20 06 389 bekannt. Die DE-OS 32 03 724 zeigt eine Rückstromsperre, bei der ein radialer Bolzen an der Schneckenspitze einen Dosierkörper mitnimmt. 20 Es sind grundsätzlich zwei Einspritzvorgänge zu unterscheiden, je nachdem ob in der Einspritzeinheit eine Verschlußdüse vorhanden ist oder nicht.Such a non-return valve is known for example from DE-OS 29 46 683 and DE-AS 20 06 389. DE-OS 32 03 724 shows a non-return valve, in which a radial bolt on the screw tip takes a dosing body with it. 20 A basic distinction must be made between two injection processes, depending on whether or not there is a closure nozzle in the injection unit.

Weist die Einspritzeinheit eine Verschlußdüse auf, wird mittels der Plastifizierschnecke zuerst dosiert, worauf nach Erreichung eines vorgegebenen Volumens am plastifizierten Kunststoff die Rückstromsperre geschlossen wird. Nach abgeschlossenem Dosiervorgang kann unmittelbar das Einspritzen erfolgen. 25 Weist die Einspritzeinheit keine Verschlußdüse auf, muß die Plastifizierschnecke zwischen dem Dosieren und dem eigentlichen Einspritzen einen weiteren Arbeitsschritt, nämlich den sogenannten Schneckenrückzug durchführen.If the injection unit has a closure nozzle, the plasticizing screw is used for dosing first, after which the non-return valve is closed after the plasticized plastic has reached a predetermined volume. After the dosing process has been completed, the injection can take place immediately. 25 If the injection unit does not have a closure nozzle, the plasticizing screw must carry out a further work step between dosing and the actual injection, namely the so-called screw withdrawal.

Der Einspritzvorgang erfolgt folgendermaßen:The injection process takes place as follows:

Die Plastifizierschnecke plastifiziert ein vorgegebenes Maß an Kunststoff, d. h. sie bewegt sich im 30 Plastifizierzylinder bis zu einer definierten Position zurück. Anschließend erfolgt der Schneckenrückzug, d. h. die Plastifizierschnecke wird um einen kurzen Hub weiter zurückgezogen, damit die Schmelze im Plastifizierzylinder bzw. im Heizkanal entlastet wird. Durch den Schneckenrückzug bzw. durch das Entlasten des plastifizierten Kunststoffes wird vermieden, daß nach dem Düsenabheben von der ortsfesten Formträgerplatte flüssiger Kunststoff aus der Düse ausläuft. 35 Bei herkömmlichen Vorrichtungen ist es sehr schwierig, den richtigen Hub für den Schneckenrückzug zu bestimmen, da einerseits der flüssige Kunststoff entlastet sein muß, andererseits wird durch den Schneckenrückzug die Rückstromsperre geöffnet und die Büchse gelangt in eine Undefinierte Stellung.The plasticizing screw plasticizes a predetermined amount of plastic, i.e. H. it moves back to a defined position in the plasticizing cylinder. Then the screw retraction occurs. H. the plasticizing screw is pulled back by a short stroke so that the melt in the plasticizing cylinder or in the heating duct is relieved. The screw retraction or by relieving the pressure on the plasticized plastic prevents liquid plastic from leaking out of the nozzle after the nozzle has been lifted off the stationary mold carrier plate. 35 With conventional devices, it is very difficult to determine the correct stroke for the screw retraction, since on the one hand the liquid plastic has to be relieved, on the other hand the check valve is opened by the screw retraction and the bushing reaches an undefined position.

Die durch das Dosieren bzw. den Schneckenrückzug Undefinierte Stellung der Büchse der Rückstromsperre hat zur Folge, daß der Einspritzvorgang nicht unmittelbar mit dem Beginn des Schneckenvorschubes einsetzt 40 und daher beim eigentlichen Einspritzen kein vorbestimmtes Profil gefahren werden kann.The undefined position of the bushing of the non-return valve due to the metering or the screw retraction has the consequence that the injection process does not start immediately with the start of the screw feed 40 and therefore no predetermined profile can be driven during the actual injection.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rückstromsperre für eine Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine zu schaffen, mit der nach dem Schneckenrückzug ein äußerst verläßliches Schließen der Rückstromsperre sichergestellt istThe object of the invention is to provide a non-return valve for an injection unit of an injection molding machine, with which an extremely reliable closing of the non-return valve is ensured after the screw is withdrawn

Bei der erfindungsgemäßen Rückstromsperre ist vorgesehen, daß die Schneckenspitze, bei der die Sperrhülse 45 angeordnet ist, als in bezug auf die Plastifizierschnecke separater Teil ausgeführt und mit einer von außerhalb des Plastifizierzylinders beaufschlagbaren Betätigungsvorrichtung relativ zur Plastifizierschnecke axial verschiebbar ist.In the non-return valve according to the invention it is provided that the screw tip, in which the locking sleeve 45 is arranged, is designed as a separate part with respect to the plasticizing screw and is axially displaceable relative to the plasticating screw with an actuating device which can be acted upon from outside the plasticizing cylinder.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Schneckenspitze mittels eines Zugseiles, das in einer axialen Bohrung der Plastifizierschnecke geführt ist, zur Plastifizierschnecke ziehbar ist. Dadurch kann der Kanal in der 50 Plastifizierschnecke sehr dünn ausgeführt werden und diese kann größere Drehmomente übertragen.It is advantageously provided that the screw tip can be pulled to the plasticizing screw by means of a pulling rope which is guided in an axial bore of the plasticizing screw. As a result, the channel in the plasticizing screw can be made very thin and this can transmit higher torques.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß am hinteren Ende der Schneckenspitze in einem Hohlraum eine Anschlagscheibe angeordnet ist, die bei geöffneter Rückstromsperre an einer radialen Wandung des Sperrkörpers anliegt. Auf diese Art und Weise kann der Hub der Rückstromsperre genau definiert werden. 55 Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben. Es zeigen:Another preferred embodiment of the invention provides that a stop disk is arranged in a cavity at the rear end of the screw tip, which abuts against a radial wall of the blocking body when the non-return valve is open. In this way, the stroke of the non-return valve can be precisely defined. Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Plastifizierschnecke mit Sperrhülse und Sperrkörper in der Offenstellung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Plastifizierschnecke bei geschlossener Rückstromsperre und Fig. 3 und 4 analoge Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispieles. 60 In den Figuren der Zeichnungen wurden nur die erfindungswesentlichen Teile der Einspritzeinheit, die die Rückstromsperre betreffen, gezeigt Die anderen Teile der Einspritzeinheit wurden der besseren Verständlichkeit halber weggelassen. -2-1 shows a longitudinal section through a plasticizing screw according to the invention with a locking sleeve and locking body in the open position, FIG. 2 shows a longitudinal section through a plasticizing screw with the non-return valve closed, and FIGS. 3 and 4 show analogous views of a further exemplary embodiment. 60 In the figures of the drawings, only those parts of the injection unit which are essential to the invention and which relate to the non-return valve are shown. The other parts of the injection unit have been omitted for the sake of clarity. -2-

Claims (3)

AT 397 229 B Die erfindungsgemäße Einspritzeinheit weist eine Plastifizierschnecke (1) auf, die in bekannter Weise in einem Plastifizierzylinder (8) bewegbar ist, und zwar übt die Plastifizierschnecke (X) einerseits beim Dosieren eine Drehbewegung und andererseits beim Einspritzen eine axiale Vorstoßbewegung aus. Am vorderen Ende der Plastifizierschnecke (1) sind der Sperrkörper (2) und die Sperrhülse (3) angeordnet. 5 Der Sperrkörper (2) ist fest mit der Plastifizierschnecke (1) verbunden. Die Sperrhülse (3) ist in einem gewissen Bereich auf der Plastifizierschnecke (1) frei bewegbar. Die Bewegbarkeit der Sperrhülse (3) wird durch den an der Schneckenspitze (4) ausgebildeten Anschlag (7) begrenzt. Der Sperrkörper (2) weist eine Dichtfläche (5) und die Sperrhülse (3) weist eine Dichtfläche (6) auf, die in der Schließstellung aneinanderliegen. 10 Die Schneckenspitze (4) ist relativ zur Plastifizierschnecke (1) axial verschiebbar. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist die Schneckenspitze (4) über einen Gewindestift (10) einer Zugstange (9) verbunden. Die Zugstange (9) ist in einer axialen Bohrung (11) der Plastifizierschnecke (1) geführt. Wird die Schneckenspitze (4) mittels der Zugstange (9) zur Plastifizierschnecke (1) geführt, wird die Sperrhülse (3), die am Anschlag (7) der Schneckenspitze anliegt, mit ihrer Dichtfläche (¢) an die Dichtfläche (5) IS des Sperrkörpers (2) gedrückt, wodurch jeder Rückstrom vom plastifizierten Material zur Plastifizierschnecke (1) verhindert wird. Die Rückstromsperre ist vollständig unabhängig vom Schneckenrückzug. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist die Zugstange (9) durch ein Zugseil (12) ersetzt, das wiederum in einer Bohrung (11) in der Plastifizierschnecke (1) geführt ist Das Zugseil (12) ist mittels eines Befestigungszapfens (13) an der Schneckenspitze (4) befestigt Mittels des Zapfens (13) ist auch eine 20 Anschlagscheibe (14) am hinteren Ende der Schneckenspitze (4) montiert, die bei geöffneter Rückstromsperre am Sperrkörper (2) anliegt wodurch die Öffnungswege der Schneckenspitze (4) und der Sperrhülse (3) begrenzt sind. In beiden Ausführungsbeispielen ist die Schneckenspitze (4) im Sperrkörper (2) geführt, wobei die Schneckenspitze (4) im Bereich des Sperrkörpers (2) mit Rillen (15) versehen ist 25 PATENTANSPRÜCHE 30 1. Rückstromsperre für eine Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine, mit einem Plastifizierzylinder mit 35 Plastifizierschnecke, hinter deren Schneckenspitze ein Sperrkörper mit einer Dichtfläche und eine relativ zur Plastifizierschnecke bewegbare Sperrhülse mit einer korrespondierenden Dichtfläche angeordnet sind, wobei die Schneckenspitze einen Anschlag für die Sperrhülse aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspitze (4), bei der die Sperrhülse (3) angeordnet ist, in an sich bekannter Weise als in bezug auf die Plastifizierschnecke (1) separater Teil ausgeführt und mit einer von außerhalb des Plastifizierzylinders (8) 40 beaufschlagbaren Betätigungsvorrichtung relativ zur Plastifizierschnecke (1) unabhängig vom Schneckenrückzug axial verschiebbar ist.AT 397 229 B The injection unit according to the invention has a plasticizing screw (1) which can be moved in a known manner in a plasticizing cylinder (8), namely the plasticizing screw (X) exerts a rotational movement on the one hand when metering and on the other hand an axial thrust movement when injecting. The locking body (2) and the locking sleeve (3) are arranged at the front end of the plasticizing screw (1). 5 The locking body (2) is firmly connected to the plasticizing screw (1). The locking sleeve (3) can be moved freely in a certain area on the plasticizing screw (1). The mobility of the locking sleeve (3) is limited by the stop (7) formed on the screw tip (4). The locking body (2) has a sealing surface (5) and the locking sleeve (3) has a sealing surface (6) which lie against one another in the closed position. 10 The screw tip (4) is axially displaceable relative to the plasticizing screw (1). In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the screw tip (4) is connected via a threaded pin (10) to a pull rod (9). The pull rod (9) is guided in an axial bore (11) of the plasticizing screw (1). If the screw tip (4) is guided to the plasticizing screw (1) by means of the pull rod (9), the locking sleeve (3), which rests against the stop (7) of the screw tip, with its sealing surface (¢) on the sealing surface (5) IS des Blocking body (2) pressed, which prevents any backflow from the plasticized material to the plasticizing screw (1). The non-return valve is completely independent of the screw retraction. In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, the pull rod (9) is replaced by a pull rope (12), which in turn is guided in a bore (11) in the plasticizing screw (1). The pull rope (12) is secured by means of a fastening pin (13 ) attached to the screw tip (4) By means of the pin (13) a 20 stop disc (14) is also mounted at the rear end of the screw tip (4), which bears against the blocking body (2) when the non-return valve is open, thereby opening the opening of the screw tip (4) and the locking sleeve (3) are limited. In both exemplary embodiments, the screw tip (4) is guided in the blocking body (2), the screw tip (4) being provided with grooves (15) in the area of the blocking body (2). 25 PATENT CLAIMS 30 1. Backflow valve for an injection unit of an injection molding machine, with a Plasticizing cylinder with 35 plasticizing screw, behind the screw tip of which a locking body with a sealing surface and a locking sleeve movable relative to the plasticizing screw with a corresponding sealing surface are arranged, the screw tip having a stop for the locking sleeve, characterized in that the screw tip (4), in which the locking sleeve (3) is arranged, in a manner known per se, as a separate part with respect to the plasticizing screw (1) and can be axially displaced relative to the plasticizing screw (1) independently of the screw retraction with an actuating device which can be acted upon from outside the plasticizing cylinder (8) 40 t. 2. Rückstromsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspitze (4) mittels eines Zugseiles (12), das in einer axialen Bohrung (11) der Plastifizierschnecke (1) geführt ist, zur Plastifizier- 45 Schnecke (4) ziehbar ist.2. Non-return valve according to claim 1, characterized in that the screw tip (4) by means of a traction cable (12) which is guided in an axial bore (11) of the plasticizing screw (1) can be pulled to the plasticizing screw (4). 3. Rückstromsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende der Schneckenspitze (4) in einem Hohlraum eine Anschlagscheibe (14) angeordnet ist, die bei geöffneter Rückstromsperre an einer radialen Wandung des Sperrkörpers (2) anliegt. 50 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3- 553. Non-return valve according to claim 1 or 2, characterized in that a stop disc (14) is arranged in a cavity at the rear end of the screw tip (4), which abuts against a radial wall of the blocking body (2) when the non-return valve is open. 50 Including 2 sheets of drawings -3- 55
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