DE1128637B

DE1128637B - Rueckstromsperre an Schnecken-Spritzgussmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischerKunststoffe

Info

Publication number: DE1128637B
Application number: DEG26529A
Authority: DE
Inventors: Hans Volland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-03-03
Filing date: 1959-03-03
Publication date: 1962-04-26
Also published as: FR1249053A

Description

Rückstromsperre an Schnecken-Spritzgußmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe Zur Herstellung von Kunststoff-Spritzteilen sind Kolbenmaschinen und Schneckenmaschinen bekannt.
Die bisherigen bei Kolben-Spritzgußmaschinen bekannten Zylinderkonstruktionen sind in ihrer Einsatzmöglichkeit beschränkt und können nicht für alle thermoplastischen Kunststoffe für große und dickwandige Teile mit langen Fließwegen verwendet werden. Bei den bekannten Kolben-Spritzgußmaschinen ist die Plastifizierung nicht immer einwandfrei; ferner können diese Maschinen nur bis zu einem gewissen Schußvolumen verwendet werden.
Vorteilhaft ist bei Kolben-Spritzgußmaschinen die Möglichkeit des langen und hohen Nachdrucks. Um diesen Vorzug der Kolben-Spritzgußmaschinen zu erhalten und das Schußvolumen zu vergrößern, hat man Vorplastifizierungsvorrichtungen vorgeschlagen.
Dabei ist erstens die Dichtung des Spritzkolbens in der Lauffläche sehr schwierig und das einwandfreie Ausspritzen des Kunststoffs nicht immer gewährleistet.
Eine Verbesserung wurde durch die Schnecken-Spritzgußmaschinen erreicht, die zwar eine hervorragende Plastifizierung erzielen, bei denen jedoch die Selbstdichtung der Schnecke nicht ausreicht, um den notwendigen Nachdruck zu gewährleisten.
Um die Vorteile der beiden vorerwähnten Spritzgußmaschinenarten auszunutzen, hat man den Einbau einer Rückstromsperre vorgeschlagen. Es wurde hierzu ein nicht federnder Stahlring gleicher Wandstärke verwendet, der axial verschiebbar am Schnekkenkopf angeordnet ist. In der einen Stellung läßt er durch Freigabe von Kanälen den Kunststoff in Einspritzrichtung passieren und in der anderen Stellung, in die er durch den Spritzdruck bei Axialverschiebung der Schnecke gebracht wird, versperrt er diese Kanäle und verhindert so ein Rückfließen des Spritzmaterials in die Schnecke. Ein bekannter Sperring ist am rückwärtigen Ende mit einer konischen Ausdrehung versehen, in die die Kanäle münden und die sich beim Einspritzvorgang gegen eine entsprechende kegelige Fläche am Schneckenkopf anlegt, wodurch die Kanäle versperrt werden.
Mit derartigen Sperringen wird jedoch gegen die Zylinderwandung keine einwandfreie Abdichtung erreicht; ferner wird durch ihre eckige Gestaltung der Materialfluß behindert Außerdem werden tote, Spritzgutreste zurückhaltende Ecken gebildet, die sich nachteilig auf die Qualität der Spritzerzeugnisse auswirken. Durch die nicht einwandfreie Abdichtung gegen die Zylinderwand wird ein Rückströmen des Spritzmaterials zur Schnecke in unerwünschter Weise gestattet. Auf dem äußeren Umfang des Stahlrings bildet sich zusätzlich ein Kunststoffilm, der zum Teil so lange dort sitzen bleibt, bis das Material spröde wird und abplatzt oder sich zersetzt und mit dem Spritzgut in die Form gelangt. Im Werkstück entstehen durch diese Materialreste Flecken oder Unreinheiten, die die Qualität der Teile herabsetzen.
Die vorerwähnten Spritzgutreste der toten Ecken bzw. des Stahlringes wirken sich auch bei der Umstellung auf andersartiges bzw. andersfarbiges Spritzgut sehr nachteilig aus, so daß meist die gesamte Schnecke bzw. der Stahlring zwecks Reinigung ausgebaut werden muß.
Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Rückstromsperre an Schnecken-Spritzgußmaschinen für thermoplastische Kunststoffe, die die vorerwähnten Nachteile bekannter Konstruktionen erfindungsgemäß dadurch vermeidet, daß der Sperring aus einem federnden Werkstoff derart ausgebildet ist, daß er beim Einspritzvorgang durch Keilwirkung an der rückwärtigen Anlage und/oder durch den Druck des rückströmenden Spritzmaterials auf seine Innenfläche aufgeweitet wird und sich dichtend an die Spritzzylinderwand anlegt. Durch die Mitbenutzung eines an sich vorhandenen Betriebsdruckes wird soin einfacher und dauerbetriebssicherer Weise der Rückstrom von Spritzgut sowohl entlang der Zylinderwand als auch durch den normalen Förderweg völlig unterbunden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben.
Von diesen Figuren zeigt Fig..l den Schneckenkopf einer Schneckenspritzgußmaschine mit der vorgeschlagenen Rückstromsperre im Querschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht auf den dabei verwendeten Sperring.
Gemäß der Fig. 1 ist die Schnecke 2 mit dem Schneckenkopf 3 innerhalb der Zylinderwandung 1 gelagert. Der Schneckenkopf3 läuft vorn in einem zwiebelförmigen Teil 4 aus. Nach hinten schließt sich ein TeilS gleichbleibenden Durchmessers an, der in einen schwächeren Teil 6 mit Gewinde übergeht, mit dem der Schneckenkopf 3 in der Schnecke 2 verschraubt ist. Anschließend an den gleichbleibenden Teil 5 der Schneckenspitze befindet sich der Kegeldruckring 7, der sich einerseits gegen die vorderste Fläche 8 der Schnecke 2 und andererseits gegen eine Anschlagfläche 9 der Schneckenspitze 3 abstützt. Zwischen dem Druckring 7 und einem hinteren AnschlaglO der zwiebelförmigen Spitze 4 ist ein Sperring 11 mit axialem Spiel vorgesehen, dessen Außendurchmesser genau dem Innendurchmesser der Zylinderwandung 1 entspricht (Passung etwa 0,05 mm). Am dickwandigen Ringende ist eine kegelige Ausdrehung 12 vorgesehen, die zusammen mit einer entsprechenden kegeligen Anschlagfläche 13 des Druckringes 7 an der Schnecke 2 die eigentliche Rückstromsperre bildet. Der Sperring 11 weist eine in Flußrichtung abnehmende Wandstärke auf, damit bei der Förderung des Kunststoffs ein guter Massefluß gewährleistet ist. Dabei ist Wert darauf gelegt, daß keine toten Ecken entstehen, so daß kein Materialrückstand verbleibt. Vorzugsweise werden im Ring 11 symmetrisch verteilte Ausnehmungen 14 mit in Flußrichtung abnehmende Wandstärke vorgesehen, die während des Spritzens durch den Druckaufbau ein fugenloses radiales Andrücken des Ringes 11 an die Zylinderwand 1 sicherstellen. Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß der Druckring 7 der Schnecke 2 auf den Sperring 11 einen radialen Druck ausübt, so daß der Spritzgutrücklluß zwischen Zylinderwandl und der anliegenden Fläche des Sperringes 11 unterbunden ist.
Die Schneckenspftze 31 die zwiebelförmig ausgebildet ist, hat die Aufgabe, sowohl eine einwandfreie Masseflußführung zu gewährleisten als auch mit ihrem rückwärtigen, kegelig ausgebildeten Anschlag 10 den Hub des Sperringes 11 nach vorn zu begrenzen. Die vordere kegelige Anschlagfläche des Sperringes 11 wird im wesentlichen durch die Stirnflächen der zwischen den Ausnehmungen 14 stehengebliebenen Rippen 15 gebildet. Als Werkstoff für den Sperring 11 eignen sich vorzugsweise gehärtete Stähle, jedoch ist auch an die Verwendung anderer Werkstoffe oder Kunststoffe gedacht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rückstromsperre an Schnecken-Spritzgußmaschinen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, bei denen das Plastifizieren und Fördern des Kunststoffs durch die Drehbewegung und das Einspritzen des plastifizierten Kunststoffs durch Axialbewegung einer Schnecke erfolgt, an deren Kopf sich ein axial beweglicher Sperr- ring befindet, der in der einen Stellung den plastifizierten Kunststoff durch Freigabe von Kanälen in Einspritzrichtung passieren läßt und der in der anderen Stellung beim Einspritzvorgang den Kunststoffrückfluß sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (11) aus einem federnden Werkstoff derart ausgebildet ist, daß er beim Einspritzvorgang durch Keilwirkung an der rückwärtigen Anlage und/oder durch den Druck des rückströmenden Spritzmaterials auf seine Innenfläche aufgeweitet wird und sich dichtend an die Spritzzylinderwand (1) anlegt.
2. Rückstromsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (11) am rückwärtigen Ende in bekannter Weise eine kegelige Ausdrehung (12) aufweist, deren Kegelwinkel so bemessen ist, daß beim Andruck an eine entsprechende Kegelfläche des Schneckenkopfes eine Aufweitung des Sperringes (11) erfolgt.
3. Rückstromsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (11) eine in Einspritzrichtung von innen nach außen abnehmende Wandstärke aufweist.
4. Rückstromsperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abnehmen der Wandstärke sich fast über die gesamte Länge des Sperringes (11) erstreckt.
5. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Druckring 17) am Schneckenkopf (3), der sich bei der Axialbewegung der Schnecke (2) in Einspritzrichtung mit seiner kegeligen Anschlagfläche (13) gegen die kegelige Ausdrehung (12) des Sperringes (11) anlegt und diesen aufweitet.
6. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Rippen (15) an der Innenfläche des Sperringes (11), deren Vorderkanten sich bei der Axialbewegung der Schnecke (2) entgegen der Einspritzrichtung gegen einen Anschlag (10) des Schneckenkopfes (3) anlegen.
7. Rückstromsperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (14) zwischen den Rippen (15) sowie der Anschlag (10) des Schneckenkopfes nur Flächenteile aufweisen, die parallel zum Kunststofilluß liegen oder mit ihm nur einen geringen spitzen Winkel einschließen.
8. Rückstromsperre nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rippen möglichst gering gehalten und vorzugsweise auf vier beschränkt ist.
9. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkopf (3) zwiebelförmig ausgebildet ist.
10. Rückstromsperre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwiebelförmige Schnekkenkopf (3) unter Zwischenschaltung des Druckringes (7) in die Schnecke (2) eingeschraubt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 548 631; französische Patentschrift Nr. 1168 011.