DE2840478A1

DE2840478A1 - Schnecke, insbesondere fuer die spritzeinheit einer spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE2840478A1
Application number: DE19782840478
Authority: DE
Inventors: Ralf Drischmann; Herbert Strassheimer
Original assignee: Volkswagen AG; GKN Windsor GmbH
Current assignee: Volkswagen AG; GKN Windsor GmbH
Priority date: 1978-09-16
Filing date: 1978-09-16
Publication date: 1980-03-27

Description

Schnecke, insbesondere für die Spritzein-
heit einer Spritzgießmaschine Die Erfindung betrifft eine Schnecke, insbesondere für die Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine.
Die gleichzeitige Verarbeitung von Materialien mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen in einer Spritzgießmaschine ist deshalb mit Schwierigkeiten verbunden, weil das früher schmelzende material auf dem Weg von der Einzugszone bis zur Ausstoßzone voreilt. Es findet also keine echte Durchmischung der zwei oder mehreren Komponenten statt, die Schmelze im Sammelraum der Spritzeinheit ist inhomogen. Als Folge davon entstehen qualitativ schlechte, unbrauchbare Spritzlinge.
Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, in einem vorgeschalteten Arbeitsgang die unterschiedlichen Materialien im sogenannten Compoundiervorgang aufzubereiten. Dieses Verfahren ist aufwendig, weil besondere Betriebsmittel bereitgestellt werden müssen, und zeitraubend; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Änderung der Schneckengeometrie diesen zusätzlichen Arbeitsgang einzusparen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angeführten Merkmale gelöst.
Infolge der Unterbrechung des Schneckenkanals erreicht man zunächst eine Verzögerung des Materialflusses. Dabei wird das bis dahin vorausgeeilte früher schmelzende Material von dem später schmelzenden Material eingeholt, und beide Materialien werden nun aufgrund der in diesem Bereich abgeänderten Schnecke kräftig durchmischt, wobei auch eine Verdichtung der Mischung erfolgt.
Die Anzahl der Längskanäle und ihre Querschnittsabmessungen sind in Abhängigkeit von den zu verarbeitenden Materialien so zu wählen, daß der gewünschte Effekt auch tatsächlich eintritt; dazu sind Probeverarbeitungen erforderlich. Durch nachfließendes Material wird schließlich die Mischung aus der Knet- und Mischzone herausgedrückt und von dem sich fortsetzenden Schneckenkanal geschluckt und weitergefördert bis zum Sammelraum, wo man dann eine homogene Schmelze vorfindet. Gegebenenfalls muß der Knet- und Mischvorgang auf dem Weg bis zum Sammelraum einmal oder öfter wiederholt werden.
Wenn es im Hauptanspruch heißt, daß die Längskanäle im wesentlichen in Achsrichtung laufen, so soll damit zum Ausdruck gebracht werden, daß die Steigung der Schnecke in diesem Bereich sehr stark abnimmt, im Grenzfall sogar bis auf null.
Die die Längskanäle miteinander verbindenden Ringkanäle tragen erheblich dazu bei, eine gute Durchmischung der verschiedenen Materialien zu erzielen. Eine bevorzugte Anordnung der Ringkanäle besteht darin, daß sie untereinander parallel, insgesamt aber senkrecht zur Achsrichtung der Schnecke verlaufen.
Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß die Durchmischung der Materialien dann besonders intensiv ist, wenn die Tiefe der Längs-und Ringkanäle zumindest annähernd so groß ist wie die Gangtiefe der Schnecke in einem der der Knet- und Mischzone benachbarten Bereiche. Insbesondere an den Ubergängen vom Schneckenkanal zur Knet- und Mischzone und umgekehrt ist diese Bemessung der Kanäle vorteilhaft, damit ein Teil des Materials sich nicht an irgendwelchen Vorsprüngen festsetzt.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schnecke mit drei Knet- und Mischzonen; Figuren 2 bis 4 zeigen Schnitte durch die Schnecke an den in Figur 1 durch entsprechende römische Ziffern gekennzeichneten Stellen in größerem Maßstab.
Zwischen der Einzugszone 1 und der Ausstoßzone 2 sind in Abständen drei Knet- und Mischzonen 3, 4, 5 angeordnet. In Förderrichtung - sie ist durch den Pfeil 6 markiert - hinter der Einzugszone 1 ist der Schneckenkanal 7 das erste Mal unterbrochen, dort befindet sich die mit 3 bezeichnete erste Knet- und Mischzone. In dieser Zone ist der eigentliche Schneckenkern 8 im Durchmesser erweitert, oder - anders ausgedrückt - bei der Fertigung der Schnecke ltlurde der Schaft an dieser Stelle zunächst nicht bearbeitet, d.h. hier blieb zwischen zwei Schneckenbereichen ein Bund stehen. In diesen Bund sind dann nachträglich Längskanäle 9a und diese miteinander verbindende Ringkanäle 10a eingefräst.
Zwei weitere, vom Prinzip her genauso aufgebaute Knet- und Mischzonen 4 und 5 schließen sich, unterbrochen durch kurze Förderstrecken, an. Im Ausführungsbeispiel nimmt die Tiefe der Ringkanäle 10b und der Längskanäle 9b in Förderrichtung entsprechend der sich ändernden Gangtiefe der Schnecke zunächst ab und ist in der Knet- und Mischzone 5 wieder konstant, wenn auch wesentlich geringer als in der Knet- und Mischzone 3, wie insbesondere ein Vergleich der Figuren 2 und 4 verdeutlicht. Die Breite der Längskanäle 9a bis 9c, von denen jeweils sechs gleichmäßig am Umfang verteilt sind, ist in den verschiedenen Zonen 3 bis 5 unterschiedlich und durch Versuche zu optimieren.
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Claims

ANSPRÜCHE 1. Schnecke, insbesondere für die Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Bereich zwischen der Einzugszone (1) und der Ausstoßzone (2) - in einer Knet- und Mischzone (3, 4, 5) - der wendelförmige Schneckenkanal (7) ersetzt ist durch in den im Durchmesser erweiterten Schneckenkern (8) eingearbeitete, im wesentlichen in Achsrichtung der Schnecke verlaufende Längskanäle (9a-9c), die untereinander durch Ringkanäle (lOa-IOc) verbunden sind.
2. Schnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (iOa-10c) untereinander parallel und insgesamt senkrecht zur Achsrichtung der Schnecke verlaufen.
3. Schnecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (11) der Längs- und Ringkanäle (9, 10) zumindest annähernd so groß ist wie die Gangtiefe (12) der Schnecke in einem der der Knet- und Mischzone benachbarten Bereiche.