DE10255953B3

DE10255953B3 - Vorrichtung zum Verhindern des Rückflusses von Kunstoffschmelze

Info

Publication number: DE10255953B3
Application number: DE2002155953
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Lake
Original assignee: Battenfeld GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Rückflusses von Kunststoffschmelze für eine Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine mit einem Schneckenzylinder und einer Plastifizier- und Einspritzschnecke, an deren vorderem Ende eine Schneckenspitze mit mindestens einem Grundkörper (1) mit einer Außenkontur (2) sowie einem Abschlusselement (3) angeordnet ist, wobei die Außenkontur (2) mindestens teilweise an der Innenkontur des Schneckenzylinders anliegt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Außenkontur (2), bei einem Schnitt durch die Längsachse der Schneckenspitze, entlang der Schnittlinie eine Kurve beschreibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Rückflusses von Kunststoffschmelze für eine Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine mit einem Schneckenzylinder und einer Plastifizier- und Einspritzschnecke, an deren vorderem Ende eine Schneckenspitze mit mindestens einem Grundkörper mit einer Außenkontur sowie einem Abschlußelement angeordnet ist, wobei die Außenkontur mindestens teilweise an der Innenkontur des Schneckenzylinders anliegt.
Gattungsgemäße Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen in der Außenkontur eine zylindrische Mantelfläche auf, die in einer Zylinderbohrung läuft. Während der Einspritzphase, also während plastifizierte Kunststoffmasse in das Werkzeug eingebracht wird, wird die Schmelze im Schneckenvorraum komprimiert und die Schnecke in Folge dessen gestaucht. Die Stauchung kann zu einem Knicken führen, welches wiederum zu einer Anstellung der Rückstromsperre in der Zylinderbohrung führt. Hierdurch besteht die Gefahr, dass Kantenbereiche der Mantelfläche der Rückstromsperre mit der Oberfläche der Schneckenzylinderbohrung interagieren und somit die Rückstromsperre und/oder die Lauffläche des Schneckenzylinders beschädigt werden kann.
In der DE 100 59 615 A1 ist eine der gattungsgemäßen Rückstromsperren beschrieben. Ein Außenteil ist relativ zu einem Grundkörper translatorisch oder auch rotatorisch verschiebbar. Das Außenteil weist Schmelzeleitungen auf, die durch das Verschieben des Außenteils abgesperrt werden und einen Schmelzerückfluß verhindern.

Die erfindungsgemäße Aufgabe ist es, eine bekannte Rückstromsperre derart weiterzubilden, dass der Kantenkontakt der Rückstromsperre mit der Lauffläche der Schneckenzylinderbohrung weitgehend vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur, bei einem Schnitt durch die Längsachse der Schneckenspitze, entlang der Schnittlinie eine Kurve beschreibt. Es kann somit je nach strömungstechnischen Bedingungen eine individuelle Auslegung der Außenkontur geschaffen werden. Vorteilhafterweise wird die Kurve jedoch als Kreisabschnitt ausgelegt, wodwch das Außenelement durch seinen runden Querschnitt damit eine ballige Kontur aufweist. Die erfindungsgemäße Auslegung der Außenkontur ist gleichermaßen auf Rückstromsperren mit einem Absperring, einer Sperrhülse oder einem Druckring wie auf Rückstromsperren mit Kugelabsperrung anwendbar. Bei den letztgenannten ist in einem Abschlußelement eine Kugel als innen liegende Sperrvorrichtung angeordnet.

Bei den Rückstromsperren mit einem Absperring, einer Sperrhülse oder einem Druckring ist auf dem Grundkörper zwischen dem Abschlußelement und dem Anschlagelement ein Ring verschieblich angeordnet, der beim Einspritzen verhindert, dass die Kunststoffmasse in den Schnekkenbereich zurückströmt. Die Außenkontur kann gleichermaßen durch ein separates Teil als Außenelement gebildet werden, wobei dieses fest mit dem Grundkörper verbunden oder auf diesem bewegbar angeordnet sein kann.

Durch die Auslegung der Kurve in der Außenkontur des Außenelementes ist die Berührungsintensität des Außenelementes mit der Innenkontur des Schneckenzylinders beeinflußbar. Es kann also beispielsweise über den Radius der Außenkontur der Rückstromsperre die Kontaktfläche zwischen Rückstromspene und Schneckenzylinderbohrung definiert eingestellt werden.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Vonichtung dargestellt.

1 zeigt eine Rückstromspene mit Kugelverschluß und
2 eine Rückstromspere mit Abspening.

Die in 1 explosionsartig dargestellte Rückstromspene zeigt einen Grundkörper 1, der über ein Gewinde verfügt, über das die Rückstromspene mit der Plastifizier- und Einspritzschnecke (nicht dargestellt) verbunden wird. Am Grundkörper 1 ist eine Außenkontur 2 angearbeitet, die hier mit einem Radius versehen ist, damit diese ballig wird. Der hier gewählte große Radius verhindert ein Verkanten der Schneckenspitze mit der Zylinderinnenwand.
Ein in den Grundkörper eingeschraubtes Abschlußelement 3 hält eine Kugel 5, die mit dem Anschlagelement 4 eine Sperrvonichtung bildet. Damit die Kugel ihre Spenfunktion ausüben kann, ist das Abschlußelement 3 derart bemessen, dass es das Anschlagelement 4 im Grundkörper 1 hält, aber der Kugel den nötigen Bewegungsfreiraum gibt.
Eine nicht dargestellte Variante wäre eine Ausführungsform, bei der die Außenkontur 2 mittels eines separaten Teils gebildet wird. Dieses kann dann beispielsweise durch Verstiften, Aufpressen, Aufschrauben oder in ähnlicher Form formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper 1 verbunden werden.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Erfindung auch auf eine Rückstromsperre mit einem Absperrring, einer Sperrhülse oder einem Druckring angewendet werden, 2 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel.
Der Grundkörper 1 ist wieder mit einem Gewinde für die Verbindung mit der Schnecke versehen, jedoch so ausgestaltet, dass er einen Absperring, eine Sperrhülse oder einen Druckring als Außenelement 6 aufnehmen und halten kann. Durch Verschieben des Außenelementes 6 bis zum Anschlagelement 4 wird der Rückfluss der Schmelze verhindert und wirkt somit als Sperrelement.
Dieses ähnlich einer Hülse gefertigte Außenelement weist ebenfalls eine ballige Außenkontur 2 auf und hat folglich die gleichen Vorteile wie die unter 1 gezeigte Ausführung. Der Grundkörper 1 mit einem integrierten bzw. angearbeitetem Anschlagelement 4 (könnte auch ein separat aufgesetztes Teil sein) und das mit dem Grundkörper 1 verbundene Abschlusselement 3 bilden die jeweiligen Anschläge für die Hülse.
Durch die ballige Außenkontur 2 wird ein Kantenkontakt der Rückstromsperre mit der Lauffläche der Schneckenzylinderbohrung in allen Phasen der Plastifizierung, insbesondere in der Einspritzphase, vermieden. Dieses Prinzip der „Rückstromsperre mit balliger Außenkontur" arbeitet nach dem Prinzip eines Kugelhahns. Hierbei stellt die ballige Kontur der Rückstromsperre das „Küken" und die Bohrung des Schnekkenzylinders das „Gehäuse" dar.
Es kann damit der Verschleiß der Rückstromsperre und der Schneckenzylinderbohrung deutlich reduziert werden, da die ballige Außenkontur zu einer Ausbildung eines Schmelzefilms zwischen der Außenkontur der Rückstromsperre und der Lauffläche der Zylinderbohrung führt.

1: Grundkörper
2: Außenkontur
3: Abschlußelement
4: Anschlagelement
5: Sperrelement
6: Außenelement

Claims

Vorrichtung zum Verhindern des Rückflusses von Kunststoffschmelze für eine Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine mit einem Schneckenzylinder und einer Plastifizier- und Einspritzschnecke, an deren vorderem Ende eine Schneckenspitze mit mindestens einem Grundkörper (1) mit einer Außenkontur (2) sowie einem Abschlußelement (3) angeordnet ist, wobei die Außenkontur (2) mindestens teilweise an der Innenkontur des Schneckenzylinders anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (2), bei einem Schnitt durch die Längsachse der Schneckenspitze, entlang der Schnittlinie ein Kurve beschreibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve ein Kreisabschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) ein Element mit innen liegender Sperrvorrichtung (4, 5) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvonichtung aus mindestens einem Spenelement (5) und einem Anschlagelement (4) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innen liegende Spenelement (5) eine Kugel ist.
Vonichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Grundkörpers (1) durch ein Außenelement (6) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenelement (6) auf dem Grundkörper (5) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenelement (6) fest mit dem Grundkörper (5) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auslegung der Kurve in der Außenkontur (2) die Berührungsintensität des Grundkörpers (1) mit der Innenkontur des Schneckenzylinders beeinflußbar ist.