DE2635144A1 - BACKFLOW BARRIER ON SCREW INJECTION MOLDING MACHINES - Google Patents
BACKFLOW BARRIER ON SCREW INJECTION MOLDING MACHINESInfo
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Description
16 665/6 3?Α&516 665/6 3? Α & 5
LETiAG Kunststofftechnik Zweigniederlassung der DEtIiG Aktiengesellschaft, 85 Nürnberg, Rennweg 37LETiAG Kunststofftechnik branch of DEtIiG Aktiengesellschaft, 85 Nuremberg, Rennweg 37
Rückströmsperre an Schneckensp rit ζ gi e s smas chinenNon-return valve on screw injection machines
Die Erfindung betrifft eine Rückströmsperre am Schneckenkopf von Schneckenspritzgiessmaschinen, mit einem auf dem Schneckenkopf .zwischen einer Dichtfläche und einem Anschlag frei verschiebbaren Sperring, der mit seinem Aussenumfang an der Innenwand des Spritzzylinders geführt ist und an seinem Innenumfang einen Durchlaßspalt für die Kunststoffschmelze freilässt.The invention relates to a non-return valve on the screw head of screw injection molding machines, with one on the Worm head .between a sealing surface and a stop freely movable locking ring, which with its outer circumference the inner wall of the injection cylinder is guided and on its inner circumference a passage gap for the plastic melt releases.
Rückströmsperren dienen bekanntlich dazu, ein übermässiges Zurückströmen der Kunststoffschmelze in die Schneckengänge beim Axialhub der Schnecke zu vermeiden. Durch das Zurückströmen wird der Ausbringungsfaktor verringert, d.h. die Menge an tatsächlich aus der Düse ausgespritzter Kunststoffschmelze bleibt mehr oder weniger hinter der theoretisch möglichen Menge zurück. Die Wirkungsweise der bekannten Rückströmsperren der vorstehend erläuterten Art beruht in der Hauptsache darauf,Non-return valves are known to serve to prevent excessive backflow of the plastic melt into the screw flights to be avoided during the axial stroke of the worm. The return flow reduces the application factor, i.e. the amount of Plastic melt actually ejected from the nozzle remains more or less below the theoretically possible amount return. The mode of operation of the known non-return valves of the type explained above is mainly based on
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dass sich beim Axialhub der Schnecke (Spritzhub) zwischen den Stirnenden des Sperringes ein Druckgefälle aufbaut, so dass der Sperring aus seiner Anlage am vorderen Anschlag zur Anlage an die Dichtfläche verschoben wird und damit den Durchlaßspalt nach hinten in die Schneckengänge absperrt. Die Druckdifferenz an den beiden Stirnseiten des Sperringes resultiert nicht unwesentlich aus der Drosselwirkung, die die Kunststoffschmelze beim Durchströmen des Durchlaßspaltes nach hinten erfährt.that during the axial stroke of the screw (injection stroke) between the Front ends of the locking ring builds up a pressure gradient, so that the locking ring from its contact with the front stop to contact the sealing surface is displaced and thus closes off the passage gap to the rear in the screw flights. The pressure difference across the Both end faces of the locking ring results to a significant extent from the throttling effect that the plastic melt as it flows through of the passage gap to the rear.
Trotz Einsatzes von Rückströmsperren sind Schwankungen des Ausbringungsfaktors von Schuss zu Schuss aufgrund unterschiedlicher Schliesszeiten der Rückströmsperre nicht vollständig auszuschliessen. Ursache dafür sind in erster Linie unterschiedliche Materialzusammensetzungen, wobei insbesondere die Viskosität und die Homogenität der Schmelze eine wesentliche Rolle spielen. Vor allem wird die Schliesszeit dann erheblich verlängert, wenn noch sehr viskoses oder gar teilweise unaufgeschmolzenes Material den Anlegevorgang des Druckringes auf den letzten Millimetern vor der Dichtfläche behindert. Dann erfolgt nämlich eine Anlage erst nach Aufbau eines grösseren Druckgefälles, bis zu dessen Erreichung aber Material in die Schneckengänge zurückströmt.Despite the use of non-return valves, there are fluctuations in the output factor The non-return valve cannot be completely ruled out from shot to shot due to different closing times. The main reason for this are different material compositions, in particular the viscosity and the homogeneity of the melt play an essential role. Above all, the closing time is extended considerably if If the material is still very viscous or even partially unmelted, the process of applying the pressure ring over the last millimeters obstructed in front of the sealing surface. Then a system only takes place after a larger pressure gradient has built up, up to this However, material flows back into the screw threads when it is reached.
Unterschiedliche Spritzmengen von Schuss zu Schuss sind deshalb von Nachteil, weil dadurch ein schwankendes Kunststoffvolumen zum Füllen des Foimwerkzeuges zur Verfügung steht. Somit schwanken entsprechend auch Werkzeugfüllung und der Druckaufbau für den Nachdruck sowie das Restpolster an KunstStoffschmelze im Spritzzylinder, was sich nachteilig auf die Qualität der hergestellten Formteile auswirkt. In extremen Fällen gehen diese Schwankungen so weit, dass innerhalb kurzer Zeit bei gleicher Maschineneinstellung gute, überspritzte und ungefüllte Formteile erzeugt werden.Different spray quantities from shot to shot are disadvantageous because they result in a fluctuating plastic volume for the Filling of the foaming tool is available. So fluctuate accordingly also mold filling and the pressure build-up for the holding pressure as well as the remaining cushion of plastic melt in the injection cylinder, which has a detrimental effect on the quality of the molded parts produced. In extreme cases, these fluctuations go So far that good, overmolded and unfilled molded parts can be produced within a short time with the same machine setting will.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rückströmsperre der vorstehend geschilderten Art so zu verbessern, dassThe invention is therefore based on the object of a non-return valve of the type described above so that
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Schwankungen des Schussgewichtes unabhängig vom jeweiligen Zustand der Kunststoffschmelze im Spritzzylinder verringert oder ganz unterbunden werden.Fluctuations in the shot weight regardless of the respective The state of the plastic melt in the injection cylinder is reduced or be completely prevented.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Eückströmsperre der geschilderten Art dadurch gelöst, dass zwischen dem Anschlag :\nö dor Dichtfläche, mit denen der Sperring zusammenwirkt, ein der Querschnittsform des Durchlaßspalts angepasster und mit Spiel in den Innenumfang des Sperrings einfügbarer Bund am Gchneckenkopf derart'angeordnet ist, dass er zumindest bei Anlage des Sperrings am vorderen Anschlag den Durchlaßspalt freigibt, diesen jedoch bei Anlage des Sperrings an der Dichtfläche verschliesst.According to the invention, this object is achieved with a return flow barrier of the type described in that between the stop : \ nö dor sealing surface with which the locking ring interacts, a collar adapted to the cross-sectional shape of the passage gap and insertable with play in the inner circumference of the locking ring on the screw head is arranged in this way is that it releases the passage gap at least when the locking ring rests on the front stop, but closes it when the locking ring rests on the sealing surface.
Der Bund, der mit dem Schneckenkopf einstückig ausgebildet oder auf diesem anderweitig befestigt sein kann, wirkt als Kolben, auf den der Sperring bei seiner Verschiebung in Richtung auf die Dichtfläche aufschlüpft. Hierdurch wird der Durchlaßspalt schon vor der Anlage des Sperrings an der Dichtfläche in seinem Querschnitt auf das dem Spiel zwischen dem Bund und dem Innenumfang des Sperrings entsprechende Mass verringert, so dass die Drosselwirkung und folglich das Druckgefälle an den beiden Stirnseiten des Sperrings schlagartig ansteigen. Da in dem engen Spalt zwischen dem Bund und dem Innenumfang des Sperrings eine Rückströmung praktisch nicht mehr auftreten kann, bewegt sich über diesen Teil des Weges der Sperring unbeeinflusst von der Viskosität der Kunststoffschmelze und somit gleichmässig rasch bis zur Anlage an die Dichtfläche. Da die Umfangsflache des Bundes in Achsrichtung der Schnecke verläuft, wird die Strömung der Kunststoffschmelze verhältnismässig wenig behindert. Zweckmässigerweise schliesst der Bund unmittelbar an die Dichtfläche für den Sperring an und es ist auch von Vorteil, den Übergang zwischen dem Bund und dem Schneckenkopf strömungsgünstig zu formen.The collar, which can be formed in one piece with the worm head or otherwise attached to it, acts as a Piston on which the locking ring slips when it moves towards the sealing surface. This will make the Passage gap before the system of the locking ring on the sealing surface in its cross-section to the game between the The collar and the inner circumference of the locking ring are reduced accordingly, so that the throttling effect and consequently the pressure gradient rise suddenly at both ends of the locking ring. Because in the narrow gap between the collar and the Inside circumference of the locking ring a backflow can practically no longer occur, moves over this part of the way the locking ring is unaffected by the viscosity of the plastic melt and thus evenly and quickly until it is in contact with the Sealing surface. Since the circumferential surface of the federal government in the axial direction the screw runs, the flow of the plastic melt is hindered relatively little. Appropriately the collar connects directly to the sealing surface for the locking ring and it is also advantageous to make the transition between to shape the collar and the screw head in a streamlined manner.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend"anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die ZeichnungAn exemplary embodiment of the invention is described below "with reference to" explained in more detail in the accompanying drawing. The drawing
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zeigt einen schematisehen Längsschnitt durch den Schneckenkopf einer Schneckenspritzgiessmaschine mit einem Teil der Wandung des Spritzzylinders.shows a schematic longitudinal section through the screw head a screw injection molding machine with part of the Wall of the injection cylinder.
Eine Schnecke 1 ist in einem Spritzzylinder 2 einer nicht dargestellten opritzgiessmaschine drehbar und axial verschiebbar. Schnecke 1 und Spritzzylinder 2 sind von herkömmlicher Gestaltung und brauchen hier nicht näher erläuteii; zu werden. Der im Ganzen mit 3 bezeichnete Schneckenkopf wird durch ein gesondertes Teil gebildet, das bei 4- mit der Schnecke 1 verschraubt ist. Der Schneckenkopf 3 besitzt düsenseitig einen spitzkegeligen Abschnitt 5, an den sich ein kurzer zylindrischer Abschnitt 6 mit einem geringfügig unter dem Innendurchmesser des SpritζZylinders 2 liegenden Durchmesser anschliesst. Der zylindrische Abschnitt 6 ist unter ,Bildung eines vorderen Anschlages 7 auf etwa den halben Durchmesser abgesetzt und verläuft von dort bis zu einem Bund 8. Zwischen den Bund 8 und die vordere Stirnfläche 9 der Schnecke 1 ist ein Druckring 10 eingespannt, an dessen vorderer Stirnseite eine konische Dichtfläche 11 ausgebildet ist. Die Dichtfläche 11 schliesst unmittelbar an die zylindrische Umfangsflache des Bundes 8 an. Die vordere Stirnfläche des Bundes 8 geht ebenfalls konisch in den abgesetzten Teil des Schneckenkopfes über.A screw 1 is in an injection cylinder 2 of a not shown Injection molding machine rotatable and axially displaceable. Screw 1 and injection cylinder 2 are conventional Design and do not need to be explained in more detail here; to become. The worm head, designated as a whole by 3, is formed by a separate part that is screwed to the worm 1 at 4- is. The screw head 3 has on the nozzle side a pointed conical section 5, on which a short cylindrical Section 6 connects with a diameter slightly below the inner diameter of the SpritζZylinders 2. Of the cylindrical section 6 is under, forming a front stop 7 set down to about half the diameter and runs from there up to a collar 8. Between the collar 8 and the front face 9 of the screw 1 is a pressure ring 10 clamped, on the front face of which a conical sealing surface 11 is formed. The sealing surface 11 closes directly on the cylindrical circumferential surface of the collar 8 at. The front face of the collar 8 also merges conically into the stepped part of the worm head.
Zwischen dem Anschlag 7 und der Dichtfläche 11 ist ein Sperring 12 axial frei verschiebbar angeordnet, der -mit einem gewissen Spiel- an der Innenwandung des SpritζZylinders 2 mit seinem Aussenumfang geführt ist. Die vordere Stirnfläche 13 des Sperringes 12 verläuft rechtwinklig zur Schneckenachse, während die hintere Stirnfläche 14- der Schräge der konischen Dichtfläche 11 angepasst ist. Der Innendurchmesser des Sperringes 12 ist so bemessen, dass der Sperring 12 mit Spiel über den Bund 8 bewegbar ist. Das Spiel entspricht dabei mindestens dem Spiel zwischen dem Aussenumfang des Sperringes 12 und derBetween the stop 7 and the sealing surface 11 is a locking ring 12 arranged axially freely displaceable, the -with a certain play- on the inner wall of the SpritζZylinders 2 with his The outer circumference is guided. The front end face 13 of the locking ring 12 extends at right angles to the screw axis, while the rear end face 14- is adapted to the slope of the conical sealing surface 11. The inner diameter of the locking ring 12 is dimensioned so that the locking ring 12 can be moved over the collar 8 with play. The game is at least equal to the game between the outer circumference of the locking ring 12 and the
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Zylinderinnenwand. Die Länge des Bundes 8 beträgt etwa 2,5 - 3 nun.Cylinder inner wall. The length of the collar 8 is about 2.5-3 now.
In dem spitzkegeligen. Abschnitt 5 des Schneckenkopfes 3 sind Durchlässe 1.5 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen den Sclmeckengängen und dem vor dem Abschnitt 5 liegenden Sammelraura des Spritzzylinders 2 herstellen.In the tapered one. Section 5 of the screw head 3 are Passages 1.5 provided, which provide a connection between the tasting passages and the collecting room located in front of section 5 of the injection cylinder 2.
In der Plastifizierphase wird durch die von der Schnecke 1 in Richtung zur (nicht gezeigten) Düse geförderte Kunststoffschnelze der Sperring 12 in die Anlage an den Anschlag 7 gedrückt, so dass die Kunststoffschmelze durch den zwischen dem Sperring 12 und dem abgesetzten Teil des Schneckenkopfes 3 befindlichen Durchlaßspalt 16 sowie durch die Durchlässe 15 in den Samraelraum. vor dem Schneckenkopf 3 strömen kann. Die schräge Stirnfläche 14- des Sperringes 12 und die Abschrägung des Bundes 8 leiten hierbei die Kunststoffschmelze unter möglichst geringen Verlusten in den Durchlaßspalt 16.In the plasticizing phase, the plastic melt conveyed by the screw 1 in the direction of the nozzle (not shown) the locking ring 12 pressed into the system against the stop 7, so that the plastic melt through the between the locking ring 12 and the remote part of the screw head 3 located passage gap 16 and through the passages 15 in the Samrael room. can flow in front of the screw head 3. The inclined end face 14 of the locking ring 12 and the bevel of the collar 8 conduct the plastic melt into the passage gap 16 with the lowest possible losses.
Zu Beginn des Axialhubes wird aufgrund des Verharrungsvermögens des Sperringes 12, vor allem aber aufgrund der sich aufbauenden Druckdifferenz zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren schrägen Stirnfläche 14- des Sperringes 12 eine Bewegung des Sperringes in Richtung der Dichtfläche 11 veranlasst. Während dieser Bewegung kann kurzzeitig Kunststoffschmelze aus dem Bereich der Durchlässe 15 durch den Durchlaßspalt 16 nach hinten strömen. Sobald jedoch der Sperring mit der hinteren Kante seines Innenumfanges die Vorderkante des Bundes 8 überdeckt, wird der hierfür zur Verfügung stehende Strömungsweg in seinem Querschnitt schlagartig verringert, so dass eine Rückströmung praktisch nicht mehr möglich ist und dementsprechend bei der weiteren Vorwärtsbewegung der Schnecke 1 der Druckunterschied zwischen den Stirnflächen und 14- am Sperring schlagartig steigt. Da das Spiel zwischenAt the beginning of the axial stroke is due to the persistence of the locking ring 12, but above all because of the pressure difference that builds up between the front end face and the rear inclined end face 14 - of the locking ring 12, a movement of the locking ring in the direction of the sealing surface 11 caused. During this movement, plastic may briefly melt from the area of the passages 15 through the passage gap 16 to the rear. However, as soon as the locking ring covers the front edge of the collar 8 with the rear edge of its inner circumference, the one available for this purpose becomes The cross section of the flow path is suddenly reduced, so that a backflow is practically no longer possible and accordingly with the further forward movement of the Screw 1, the pressure difference between the end faces and 14- on the locking ring rises suddenly. Since the game between
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der Aussenf lache des Bundes 8 und dem Innenumfanf1; des Sperringes 12 erheblich geringer als der Strömungsquerschnitt im Durchlaßspalt 16 ist, findet dort eine Strömung von Kunststoffschmelze praktisch nicht raehr statt, so dass die weitere Rückwärtsbewegung des Sperringes 12 bis zur Anlage an der Dichtfläche 11 unabhängig von Einflüssen der Kunststoffschmelze erfolgt. Einerseits wird also bereits mit dem Eintauchen des Bundes 8 in den Sperring 12 der Hauptrückstrom an Kunststoffschmelze in die Schneckengänge abgesperrt, so dass bereits nach kurzer Bewegung des Sperringes die Sperrfunktion einsetzt, andererseits wird die restliche Zeit bis zur endgültigen Anlage des Sperringes 12 an der Dichtfläche 11 von der Viskosität der Masse nicht mehr beeinflusst. Es hat sich dementsprechend gezeigt, dass sich die Teilgewichtsschwankungen der hergestellten Formteile um über 30 % verringern lassen. Die Erfindung schafft somit eine Möglichkeit, die Schliesszeit insgesamt zu verkürzen, ohne dass der Abstand zwischen Anschlag und Dichtfläche an der Rückströmsperre verkleinert werden müsste, und Schwankungen der Schliesszeit auszuschalten. the outer surface of the collar 8 and the inner circumference 1 ; of the locking ring 12 is significantly smaller than the flow cross-section in the passage gap 16, there is practically no flow of plastic melt, so that the further backward movement of the locking ring 12 until it rests on the sealing surface 11 is independent of the influences of the plastic melt. On the one hand, when the collar 8 is immersed in the locking ring 12, the main return flow of plastic melt into the screw flights is shut off, so that the locking function starts after a short movement of the locking ring; on the other hand, the remaining time until the locking ring 12 finally rests on the sealing surface 11 is no longer influenced by the viscosity of the mass. It has accordingly been shown that the part weight fluctuations of the molded parts produced can be reduced by more than 30%. The invention thus creates a possibility of shortening the closing time as a whole without having to reduce the distance between the stop and the sealing surface on the non-return valve and eliminating fluctuations in the closing time.
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LeerseiieBlank
Claims (1)
Priority Applications (2)
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| FR7723905A FR2360410A1 (en) | 1976-08-05 | 1977-08-03 | Reverse flow valve in extruder head - having ring sliding backwards against a face when screw moves forwards |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19762635144 DE2635144A1 (en) | 1976-08-05 | 1976-08-05 | BACKFLOW BARRIER ON SCREW INJECTION MOLDING MACHINES |
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|---|---|
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| FR (1) | FR2360410A1 (en) |
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- 1976-08-05 DE DE19762635144 patent/DE2635144A1/en active Pending
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1977
- 1977-08-03 FR FR7723905A patent/FR2360410A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2360410A1 (en) | 1978-03-03 |
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| Date | Code | Title | Description |
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