DE2758300A1

DE2758300A1 - Reverse current stop valve for screw injection machine - has closing cylinder with gap allowing part of moulding cpd. to pass through to prevent setting and fouling

Info

Publication number: DE2758300A1
Application number: DE19772758300
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wittrock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1979-07-05

Abstract

Backflow check valve for the screw of an injection-machine is claimed. The closing hollow cylinder (4) has a play gap (17) of a width (18) such that its length (19) allows an adequate portion of the amount of injected moulding compsn. to clean the gap, this portion circulating as a lost stream.

Description

Beschreibung description

Ruckstromsperrventil für Schneckenkolben in Schneckenspritzgußmaschinen zur Verarbeidung von Kunststoffen und @hnlichen Massen.Non-return valve for screw pistons in screw injection molding machines for processing plastics and similar materials.

Bei Verbendung von Plastifizier- oder Mischschnecken als Ausstoßkolben in Spritzgußmaschinen zur Verarbeidung von Kunststoffen und @hnlichen Massen ist es zur genauen Bemessung des Schu@volumes und zur Erzielung eines hohen Spritzdruckes auf die bei niedrigem Schneckendruck vorbereitete Masse zweckräßig bzw. erforderlich, am Schneckende im Spritzkopfrezipienten ein Rückstromsperrventil so anzuordnen, daß die Masse vor dem Ausstoßspritzvorgang zunächst mit niedri CM Schneckenextrudierdruck in den sich durch Axialverschiebung von Schnecke und Spritzkopfgemäuse erweiternden Zylinderaum fließen kann, aber nach Erreichen des Spritzvolumens und Umschaltung auf rückwärtige Axialbewegung bei hohem Druck nicht teilweise zurück in den Gewinderang der Schnecke, sondern möglichst vollständig durch die Spritzdüse gepreßt wird. Solche Ventile sind in mannigfaltigen Ausführungen bekannt.When connecting plasticizing or mixing screws as ejection pistons in injection molding machines for processing plastics and similar masses it is used to precisely measure the volume of the shot and to achieve a high injection pressure appropriate or necessary for the mass prepared at low screw pressure, Arrange a non-return valve at the end of the screw in the spray head receiver in such a way that that the mass before the ejection injection process first with low CM screw extrusion pressure in the widening due to the axial displacement of the screw and spray head housing Cylinder space can flow, but after reaching the injection volume and switching backward axial movement at high pressure not partially back into the thread pitch the screw, but is pressed as completely as possible through the spray nozzle. Such Valves are known in various designs.

Die bekannten Ventile sind jedoch nur bedingt funktionsfähig.However, the known valves are only partially functional.

Der Um tand, daß das Ventil sich entsprechend dem Spritzhub beim Füll- und Ausstoßvorgang mit dem Jehneckenende auf längeren Strecken axial hin und her bewe en muß, macht es notwendig, daß das bewegliche Dichtelement des Ventils eine zylindrische -also einen Bewegungsspalt benötigende - Abdichtang besitzen muß.The fact that the valve moves according to the injection stroke during the filling and ejection process with the end of the neck axially back and forth over longer distances must bewe en, makes it necessary that the movable sealing element of the valve a cylindrical - so requiring a movement gap - must have sealing.

Obwohl man sich bemüht, das gleitenne Element @t aoher Frazision eizupassen, gelingt es nicht, den Gleitspalt so klein zu halten, daß keine Verarbeitungsmasse in ihn eindringen kann.Although one tries to fit the sliding element @t aoher Frazision, it is not possible to keep the sliding gap so small that there is no processing compound can penetrate into him.

Bei Verarbeitung hoch temperierter Massen unterlie@en die bewegten Ventilteile Maßveränderungen durch Wärmeeinfluß, so daß die Herstellungsaufwände für hohe Präzision, z.B. Anfertigung in klimatisierter Werkstätte, kaum zur Geltung gelangen. In den enken Dichtspalt eingedrungene Masse wird erfahrungsgemäß auch bei Bewegung des Gleitelementes in Achsrichtung auf einer Strecke, die größer ist als die Länge des Elementes, nicht vollständig aus dem Spalt herausgeräumt. Die große Reibungsarbeit zwischen unter Hochdruck stehender Masse und Spaltober,lächen ereugt hohe Temperaturen in der Masse und an den Oberflächen, so daß die Masse verkräckt und sich an den Spaltwänden festsetzt0 Bei Verarbeitung scheinbar weniger thermisch empfindlicher asben, z.B. Polystyrol, Polyä.thylen u.ä., können Ventile mit en-em Bevegungsspalt längere Zeit, scheinbar störungsfrei, in Betrieb sein. Geringe Qualitätsminderung des Produktes durch geringe Anteile verkräckter Masseteilchen werden in Kauf genommen. Nach l:ngei'er Betriebszeit wenden die verkrä.ckten Anteile jedoch so groß, daß der Betrieb unterbrochen und die Ventilteile manuell von Kräckfilmen befreit werden müssen.When processing high-temperature masses, the moving masses were omitted Valve parts dimensional changes due to the influence of heat, so that the manufacturing costs for high precision, e.g. production in air-conditioned workshop, hardly come into play. Experience has shown that mass that has penetrated into the narrow sealing gap is even when moving the sliding element in the axial direction over a distance that is greater is than the length of the element, not completely cleared out of the gap. The great work of friction between the mass under high pressure and the top of the gap, smile causes high temperatures in the mass and on the surfaces, so that the mass cranks and adheres to the gap walls0 Apparently less thermal when processed More sensitive asben, e.g. polystyrene, polyethylene, etc., valves with en-em Movement gap be in operation for a long time, apparently without interference. Slight reduction in quality of the product due to small proportions of cracked mass particles are accepted. After a long period of operation, however, the contaminated parts turn so large that the operation is interrupted and the valve parts are manually freed from crack films have to.

Sofern eine thermisch besonders emrfindliche Masse, z. 3. Hart-PVC, verarbeitet werden soll, sind infolge kurzfristig eintetender Verkräckungen im Dichtspalt, evt. mit Salzsäure bildender Zersetzung, nur so geringe Betriebszeiten möglich, daß man in der Regel bei solchem Verarbeitungsgut auf die Anwendung eines Ruckstromsperrventils verzichten muß und die dann durch Rückfluß in den Schneckengang verursachte ungenaue Spritzschußvolumenbemessung in Kauf nimmt.If a particularly thermally sensitive mass, z. 3. Rigid PVC, are to be processed, are due to short-term clogging in the sealing gap, possibly with decomposition forming hydrochloric acid, only such short operating times are possible, that, as a rule, with such processing material, the use of a non-return valve must do without and the inaccurate result then caused by backflow into the worm gear Injection shot volume dimensioning takes into account.

Über Versuche wurde gefunden, daß eine Verkräckung von Verarbeitungsmasse, gleich welcher Art, im Gleitspalt des axialbewegten Dichtelementes in Rückstromsperrventilen dann vermieden wird, wenn der Gleitspalt so groß bemessen wird, daß ein vorbestimmter Masseumlauf zwischen Vor- und Rückseite des Dichtelementes durch den Spalt hindurch vorhanden ist.Experiments have shown that caking of processing compound, no matter what type, in the sliding gap of the axially moving sealing element in non-return valves is then avoided if the sliding gap is dimensioned so large that a predetermined one Circulation of mass between the front and back of the sealing element through the gap is available.

Zur Steuerung der Umlaufmenge, die einen Verlust des Spritzvolumens darstellt, auf ein praktisch tragbares Maß, wurde weiter gefunden, daß auch bei größerer und in der Genauigkeit weit begrenzter Spaltweite eine tragbare geringe Umwälzmenge, die jedoch ausreicht, den Spalt laufend zu spülen, d.h. ein Kräcken zu verhindern, vorhanden ist, wenn eine den Durchlauf bremsende Spaltlänge des verwendeten Ventilelementes angelegt wird.To control the circulation volume, which results in a loss of injection volume represents, to a practically manageable level, it was further found that also at larger gap width, which is very limited in accuracy, is a portable small one Circulation amount that is sufficient to flush the gap continuously, i.e. a crack to prevent is present if a gap length of the used that slows down the passage Valve element is applied.

Das Ventilelement ist auf seiner Eingangs- und Ausgangsseite in Vez bindung mit dem Schneckenaustritt, sowie in den Kanälen zum Zylinderraum elfindunksgemäS so gestaltet, z.B. durch Anlage von engen sich durch Massefluß selbst reinigenden Ringkanälen, daß keine Masserückstnde in Fließkanälen auftreten können. The valve element is on its inlet and outlet side in Vez connection with the screw outlet, as well as in the channels to the cylinder chamber according to the invention designed in this way, e.g. by installing narrow self-cleaning materials through mass flow Ring channels so that no residue can occur in flow channels.

Die an der Ausgangsseite des Ventilelementes benötigten Distanznocken zur Bildung eines an dieser Seite stets offenen Ringquerschnittes sind erfindungsgemäß vorzugsweise als Räumwerkzeuge mit kreisrundem Querschnitt zur Bestreichung und Abschabung der Kanalwandoberflächen ausgebildet. The spacer cams required on the outlet side of the valve element to form a ring cross-section that is always open on this side are according to the invention preferably as broaching tools with a circular cross-section for coating and Abrasion of the channel wall surfaces formed.

Die Größe des Gleitspaltspiels und der Spaltlänge am gleitenden Ventilelement soll erfindungsgemäß so bemessen sein, daß ein Verlust-Masseumlaufstrom durch den Spalt vorhanden ist, der so groß ist, daß der Spalt eine laufende Selbstreinigung durch fließende Masseteile erfährt. Wie Versuche ergeben haben, kann z*Bo ein Verlustumlauf von 0.1 % dss desSpritzschußvolumens bereits den Seibstreinigungseffekt im Gleitspalt sicherstellen. The size of the sliding gap clearance and the gap length on the sliding valve element should be dimensioned according to the invention so that a loss of mass circulation flow through the There is a gap that is so large that the gap is a continuous self-cleaning through flowing mass parts. As tests have shown, z * Bo can be a loss circulation 0.1% dss of the injection shot volume already has the self-cleaning effect in the sliding gap to ensure.

Ein Ausführungsbeispiel des Ventils ist in der Zeichnung dargestellt: Die Figur zeigt das Ventil während des Füllens des Zylinderraumes 1 mit Masse, die unter niedrigem Plastifizier- bzw. Mischdruck von der unächst sich drehenden Schnecke 2 durch den Ringkanal 3 eingeschoben wird. Der axialbewegliche Ventilsperr-Ringzylinder 4 wird dabei von der Masse in Fließrichtung so weit öffnend vorgeschoben, bis er an dem über den Bolzen 5 mit der Schnecke 2 2 verbundenen Anschlagkonus 6 anliegt. Am konus 6 sind mehrere Distanznocken 7 angeordnet, die den Durchflußspalt 8 verbleiben lassen. Der Zylinderraum 1 vergrößert sich beim Füllen mit Masse durch gesteuerte Axialverschiebung zwischen Schnecke 2 und Ventilgehuse 9, das mit dem Schneckenzylinder 10 verbunden ist. Die Axialverschiebung beim Füllvorgang kann dabei so über angelegten Gegendruck vom Axialantrieb gesteuert werden, daß die Schnecke 2 einen günstigsten Plastifizier- bzw. Mischdruck im Fördergewindegang 11 besitzt. So bald das gewünschte Massevolumen für eine Spritzoharge im Zylinderraum 1 erreicht ist, kann die Drehbewegung der Schnecke 2 abgeschaltet und eine rückwärtiee Axialbewegung zwischen Schnecke 2 und Ventiluehäuse 9 mit beliebig hoch angelegtem Antriebsdruck eingeschaltet werden. Dabei bewehrt sich durch einen geringen Masserückfluß der Ringzylinder 4 sperrend bis zum Anschlag auf den Konus 12 am binde der Schnecke 2. Der beim Füllvorgang offene Ringkanal 13 wird also jetzt völlig geschlossen, und die Masse kann mit beliebig hohem Druck über die Düse 14 in die b'orm 15 gepreßt werden, ohne daß ein weiterer Rückfluß über den Ringkanal 13 statffindet. An embodiment of the valve is shown in the drawing: The figure shows the valve during the filling of the cylinder space 1 with mass, the under low plasticizing or mixing pressure from the next turning screw 2 is inserted through the annular channel 3. The axially movable valve locking ring cylinder 4 is pushed forward by the mass in the direction of flow opening until it on the stop cone 6 connected to the screw 2 2 via the bolt 5. A plurality of spacer cams 7, which remain in the flow gap 8, are arranged on the cone 6 permit. The cylinder space 1 increases when it is filled with mass through controlled Axial displacement between screw 2 and valve housing 9, that with the screw cylinder 10 is connected. The axial displacement during the filling process can be applied in this way Counterpressure can be controlled by the axial drive that the screw 2 is a favorable Plasticizing or mixing pressure in the delivery thread 11 has. As soon as you want The mass volume for an injection batch in the cylinder space 1 can be achieved by the rotary movement the screw 2 is switched off and a backward axial movement between the screw 2 and valve housing 9 with any height applied Drive pressure be switched on. The is reinforced by a low mass reflux Ring cylinder 4 locking up to the stop on the cone 12 on the binding of the screw 2. The ring channel 13, which is open during the filling process, is now completely closed, and the mass can be pressed into the b'orm 15 via the nozzle 14 at any high pressure without any further backflow taking place via the annular channel 13.

Der Sperr-Ringzylinder 4 mu3 je nach Grö 13e des gewählten Spritzvolumens im Zylinderraum 1 an verschiedenen Stellen im Ventilgehäuse 9 einmal zum Öffnen und Schließen des Spaltes 13 eine geringe Strecke und weiterhin zur Ausübung des Spritzhubes die gewählte größere Förderstrecke an der Gehäusewand 16 entlanggleiten. Damit im zur Gleitmöglichkeit notwendigen Bewegungsspalt 17 keine Masse stagnieren kann, ist dieser so groß angelegt, daß mit Sicherheit eine @eringe Massemenge bei den Axialbewegungen den Spalt 17 durchfließt und die Gleitfläche über Fließarbeit der Masse reinigt.The locking ring cylinder 4 mu3 depending on the size of the selected injection volume in the cylinder chamber 1 at different points in the valve housing 9 once to open and closing the gap 13 a small distance and continue to exercise the Spritzhubes slide along the selected longer conveying distance on the housing wall 16. So that no mass stagnates in the movement gap 17 necessary for sliding can, this is so large that there is certainly a small amount of mass at the axial movements flow through the gap 17 and the sliding surface via flow work the mass cleanses.

Die Spaltweite 18 besitzt eine Mindestgröße von beispielweise 0,2 mss Die Länge 19 des rdngzylinders 4 ist so roß, daß der reini ende Masseumlauf duch den Spalt über Wandreibungswiderstand eine praktisch vertretbare Verlustgröße besitzt, z.B.The gap width 18 has a minimum size of 0.2, for example mss The length 19 of the circular cylinder 4 is so large that the pure mass circulation ends a practically acceptable loss due to the gap over the wall friction resistance possesses, e.g.

0,1 bis 0,5 i0 des Spritzvolumens. Die Länge 19 kann nach Versuchen etwa das 1 bis 1,5 fache vom Durchmesser des Sperr-Riny;-zylinders 4 betragen.0.1 to 0.5 i0 of the injection volume. The length 19 can after attempts about 1 to 1.5 times the diameter of the locking riny; cylinder 4.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1.) Non-return valve for screw pistons in screw injection molding machines, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the sliding locking ring cylinder (4) has a movement gap (17) from the fat (18), which ibt so large that at of the created gap length (19) is a sufficient fraction to clear the gap of the scribing volume as a leakage flow circulating 2.) embodiment according to claim 1.), characterized in that the annular channels (13), (3) and (8) are so small are that with security given a self-cleaning by flowing mass flow is.

3.) Embodiment according to claim 1.), characterized in that the spacer cams (7) on the stop cone (6) as broaching tools with a circular cross-section are trained.