DE3142756C2

DE3142756C2 - Non-return valve for a screw injection molding machine

Info

Publication number: DE3142756C2
Application number: DE19813142756
Authority: DE
Inventors: Sigfried Niederweningen Hirmer
Original assignee: Bucher Guyer AG
Current assignee: Bucher Guyer AG
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1984-12-13
Also published as: GB2108423A; FR2515102B1; AT384989B; ATA354982A; DE3142756A1; FR2515102A1; GB2108423B

Abstract

Bei einer Rückströmsperre für einen Schneckenextruder mit einer in einem Zylinder (1) drehbaren sowie axial verschiebbaren Schnecke (2) tritt in nachteilhafter Weise ein hoher Reibungsverschluß an einem Schneckenkopf (8) und einem Verschlußring (17) auf. Zur Beseitigung dieser Reibungsabnutzung sind axiale Vorsprünge (22) des Verschlußringes (17) mit auf einem Kegelmantel liegenden Laufflächen (24) versehen, die sich auf einer dazu komplementären Lauffläche (27) des Schneckenkopfes (8) abstützen. Ferner sind die Laufflächen (24) zur weiteren Reibungsminderung mit Schmiertaschen (38) versehen, in die plastifizierter Werkstoff zur hydrodynamischen Entlastung zwischen die Lauffläche (24 und 27) eintreten kann.In the case of a non-return valve for a screw extruder with a screw (2) rotatable and axially displaceable in a cylinder (1), there is a disadvantageous high friction lock on a screw head (8) and a locking ring (17). To eliminate this frictional wear, axial projections (22) of the locking ring (17) are provided with running surfaces (24) lying on a conical surface, which are supported on a complementary running surface (27) of the worm head (8). Furthermore, the running surfaces (24) are provided with lubrication pockets (38) to further reduce friction, into which the plasticized material can enter between the running surface (24 and 27) for hydrodynamic relief.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückströmsperre für eine SchneckenspritzgieBmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a non-return valve for a screw injection molding machine the preamble of claim 1.

ίο Der Zweck derartiger Rückströmsperren besteht darin, während des Spritzgießvorganges einen Rückfluß des plastifizierten Werkstoffes längs der Schnecke zu verhindern. Dies ist deshalb erforderlich, weil bei einer SchneckenspritzgieBmaschine der eingangs genanntenίο The purpose of such non-return valves is therein, a backflow of the plasticized material along the screw during the injection molding process impede. This is necessary because the above mentioned in a screw injection molding machine

t5 Art der während der Drehung der Schnecke plastifizierte Werkstoff am Schneckenkopf vorbei in einen vor dem Schneckenkopf hegenden Vorratsraum gefördert wird und sodann der Spritzvorgang durch den axialen Vorschub der Schnecke erfolgt, bei dem der vor dem Schneckenkopf befindliche plastifizierte Werkstoff aus der SchneckenspritzgieBmaschine ausgestoßen wird. Da der hierdurch in dem plastifizierten Werkstoff herrschende Druck allseitig wirkt, tritt beim Spritzvorgang auch eine rücktreibende Druckkomponente auf, durch die der zu vermeidende Rückfluß längs der Schnecke hervorgerufen würde. Es ist daher erforderlich, daß die Rückströmsperre einerseits während des Plastifiziervorgangs den Vorwärtsfluß des plastifizierten Werkstoffes zum Schneckenkopf und am Schneckenkopf vorbei freigibt und andererseits beim Spritzgießvorgang den Rückfluß des plastifizierten Werkstoffes versperrt.t5 type of plasticized during the rotation of the screw material is conveyed past in a Hege ends ahead of the screw head storage space at the screw head and then the injection process through the axial feed of the screw is effected, wherein the located ahead of the screw head plasticized material is ejected from the SchneckenspritzgieBmaschine. Since the pressure prevailing in the plasticized material as a result acts on all sides, a pushing back pressure component also occurs during the injection molding process, which would cause the backflow to be avoided along the screw. It is therefore necessary that the non-return valve on the one hand releases the forward flow of the plasticized material to the screw head and past the screw head during the plasticizing process and on the other hand blocks the return flow of the plasticized material during the injection molding process.

Bei einer derartigen bekannten Rückströmsperre für eine SchneckenspritzgieBmaschine (DE-OS 29 46 683) erstrecken sich die in Vorschubrichtung weisende Stirnseite des Verschlußringes und die seiner Abstützung dienende Schulter des Schneckenkopfes radial zur axialen Vorschubrichtung, so daß die an der in Vorschubrichtung weisenden Stirnseite des Verschlußringes vorgesehenen Schmiertaschen quer zur Strömungsrichtung des plastifizierten Werkstoffes angeordnet sind. Damit befinden sich die Schmiertaschen in einer strömungstoten Zone des durch den zwischen der radial inneren Mantelfläche des Verschlußringes und der in diesem Bereich liegenden radial äußeren Mantelfläche des Schneckenkopfes begrenzten Strömungsraum sowie durch damit axial fluchtende Bohrungen des Schneckenkopfes axial hindurchströmenden plastifizierten Werkstoffes. Damit besteht die Gefahr, daß sich der plastifizierte Werkstoff in den Schmiertaschen staut, da in strömungstoten Räumen kein ausreichender Transport des Werkstoffes stattfindet. Infolgedessen können Duroplaste oder dergleichen in den Schmiertaschen aushärten und diese unwirksam machen.
Es ist zwar eine Rückströmsperre anderer Gattung bekannt (DE-OS 21 08 810), bei der der Verschlußring an seiner in die Vorschubrichtung weisenden Stirnseite mit axialen Vorsprüngen versehen ist, deren axialschnittlich unter einem spitzen Winkel zur Vorschubrichtung geneigte Endflächen sich beim Plastifiziervorgang an der entsprechend geneigten Schulter des Schneckenkopfes abstützen. Doch ist bei dieser bekannten Rückströmsperre der Verschlußring mit dem Schneckenkopf durch Mitnehmernocken drehfest gekoppelt, so daß zwischen dem Verschlußring und dem Schneckenkopf keine Gleitreibung auftritt und sich daher dort die Frage einer Schmierung überhaupt nicht stellt.
Schließlich ist auch eine RückströmsDerre bekanntIn such a known non-return valve for a screw injection molding machine (DE-OS 29 46 683) the end face of the locking ring pointing in the feed direction and the shoulder of the screw head serving to support it extend radially to the axial feed direction, so that the provided on the end face of the locking ring pointing in the feed direction Lubrication pockets are arranged transversely to the direction of flow of the plasticized material. The lubrication pockets are located in a dead-flow zone of the plasticized material flowing axially through the flow space between the radially inner surface of the locking ring and the radially outer surface of the screw head located in this area, as well as through axially aligned bores in the screw head. There is thus the risk that the plasticized material will accumulate in the lubrication pockets, since there is insufficient transport of the material in dead zones. As a result, thermosetting plastics or the like can harden in the lubrication pockets and make them ineffective.
A non-return valve of a different type is known (DE-OS 21 08 810), in which the locking ring is provided with axial projections on its end face pointing in the feed direction, the end faces of which are inclined in an axial section at an acute angle to the feed direction during the plasticizing process at the corresponding Support the inclined shoulder of the worm head. In this known non-return valve, however, the locking ring is coupled to the screw head in a rotationally fixed manner by means of driver cams, so that no sliding friction occurs between the locking ring and the screw head and therefore the question of lubrication does not arise there at all.
Finally, a reverse flow trap is also known

(DE-OS 21 55 130), bei der die in die Vorschubrichtung weisende Stirnseite des Verschlußrings als kegelmantelförmige Lauffläche mit in die Vorschubrichtung gerichteter öffnung ausgebildet ist wobei sich diese kegelmantelförmige Lauffläche auf einer dazu komplementäran kegelmantelförmigen Lauffläche des Schneckenkopfes abstützt Allerdings ist dabe; keinerlei Schmierung zwischen dem Verschlußring und dem Schneckenkopf vorgesehen, so daß die beiden zueinander komplementären Laufflächen ungeschmiert aufeinander reiben.(DE-OS 21 55 130), in which the in the feed direction facing end face of the locking ring as a conical jacket-shaped running surface with directed in the feed direction Opening is formed with this cone-shaped Running surface on a complementary conical shell-shaped running surface of the worm head supports, however, is there; no lubrication between the locking ring and the worm head provided so that the two mutually complementary running surfaces rub against each other without lubrication.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückströmsperre für eine Schneckenspritzgießmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Abnützung im Bereich der Rückströmsperre auch bei der Ve-arbeitung von Duroplasten herabgesetzt istThe invention is based on the object of providing a non-return valve for a screw injection molding machine To improve the aforementioned type to the effect that the wear in the area of the non-return valve is also reduced when processing thermosets

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1

Bei der erfindungsgemäßen Lösung liegen somit die an den axialen Vorsprüngen ausgebildeten Laufflächen auf dem Mantel eines sich in der Vorschubrichtung öffnenden spitzwinkligen Kegels und stützen sich auf der dazu komplementären, ebenfalls kegelmantelförmigen Lauffläche der Schulter des Schneckenkopfes ab. Infolge dieser in die Vorschubrichtung gerichteten Neigung bildet sich somit in den Schmiertaschen stets eine vom axial stromaufwärts gelegenen Rand zum axial stromabwärts gelegenen Rand gerichtete Strömungskomponente des plastifizierten Werkstoffes aus, so daß die Schmiertaschen fortwährend in der Strömungsrichiung durchspült und damit Stauungen verhindert werden. Bei der Verarbeitung von Duroplasten kann es somit nicht zu einer Aushärtung des in die Schmiertaschen eingetretenen Werkstoffes kommen, so daß stets unter Verminderung der Reibung eine hydrodynamische Entlastung an den Laufflächen aufrechterhalten wird.In the solution according to the invention, the running surfaces formed on the axial projections are therefore located on the jacket of an acute-angled cone opening in the feed direction and are supported on the complementary to this, likewise conical jacket-shaped running surface of the shoulder of the worm head. As a result This inclination directed in the feed direction is thus always formed in the lubrication pockets axially upstream edge to the axially downstream edge directed flow component of the plasticized material, so that the lubrication pockets are continuously in the flow direction flushed through, thus preventing congestion. It cannot therefore be used when processing thermosetting plastics the material that has entered the lubrication pockets will harden, so that there is always a reduction hydrodynamic relief of friction is maintained on the running surfaces.

Die axial geneigte Anordnung der Laufflächen hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Laufflächen nur mit einer Teilkomponente des Druckes beaufschlagt werden, welchen der durch den Verschlußring sowie durch die zwischen den axialen Vorsprüngen gebildeten Durchlaßöffnungen hindurchströmende plastifizierte Werkstoff in der axialen Vorschubrichtung ausübt. Da außerdem die Laufflächen infolge ihrer axialen Neigung im Vergleich zu radial gerichteten Laufflächen auch eine vergrößerte axiale Ausdehnung aufweisen, ist ferner die spezifische Flächenpressung herabgesetzt. Überdies ermöglicht die auf eine Vermeidung von strömungstoten Zonen ausgerichtete Formgebung des Verschlußrings und der Schmiertaschen eine Reinigung der Rückströmsperre durch Spülung mit einem sogenannten Reinigungsgranulat aus thermoplastischem Kunststoff, was bei vorhergesehenen oder unvorhergesehenen Betriebsunterbrechungen im Falle der Verarbeitung aushärtender Duroplaste erforderlich ist. Zwar erstarrt auch das nichtaushärtende thermoplastische Reinigungsgranulat, doch kann es durch Wiedererwärmung in den flüssigen Zustand versetzt und aus der Schnekkenspritzgießmaschine ausgespritzt werden.The axially inclined arrangement of the running surfaces also has the advantage that the running surfaces only with a subcomponent of the pressure are applied, which by the locking ring and by plasticized flowing through the passage openings formed between the axial projections Material exerts in the axial feed direction. In addition, because the treads due to their axial inclination also have an enlarged axial extent compared to radially directed running surfaces, is furthermore the specific surface pressure is reduced. In addition, it enables the avoidance of flow deaths Zone-oriented shaping of the locking ring and the lubrication pockets cleaning of the non-return valve by rinsing with a so-called cleaning granulate made of thermoplastic plastic, what in the event of anticipated or unforeseen business interruptions in the case of processing hardening Thermosetting plastic is required. Although the non-hardening thermoplastic cleaning granulate also solidifies, however, it can be turned into a liquid state by reheating and removed from the screw injection molding machine be sprayed out.

Zur Erzielung einer möglichst geringen Flächenpressung zwischen den Laufflächen der axialen Vorsprünge und der komplementären, kegelmantelförmigen Lauffläche des Schneckenkopfes erweist es sich ferner als vorteilhaft, daß der gesamte Durchlaßquerschnitt der zwischen den axialen Vorsprüngen gebildeten Durchlaßöffnungen mindestens sn groß ist wie der im zum SchneckenkoDf weisenden vorderen Bereich der Schnecke zwischen dem Außendurchmesser und dem Kerndurchmesser der Schnecke gebildete Fließquerschnitt Diese Bemessung, die durch eine Reihe von Versuchen festgestellt wurde, erweist sich für einen verschleißarmen und ungestörten Betrieb als besonders günstig.To achieve the lowest possible surface pressure between the running surfaces of the axial projections and the complementary, conical jacket-shaped running surface of the worm head, it also turns out to be advantageous that the entire passage cross section of the passage openings formed between the axial projections at least sn is as large as that in the front area of the Screw flow cross-section formed between the outer diameter and the core diameter of the screw This dimensioning, which was determined by a series of tests, turns out to be a low-wear one and undisturbed operation as particularly cheap.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die axialen Vorsprünge in der Umfangsrichtung der Schnecke gleichmäßig verteilt sind und ihre Anzahl mindestens zwei beträgt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine symmetrische Verteilung der auftretenden Druckkräfte um den Umfang des Verschlußrings erreicht Dabei ist in diesem Zusammenhang bei einer in baulicher Hinsicht besonders zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß die Anzahl der axialen Vorsprünge drei beträgt.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the axial projections in the Circumferential direction of the screw are evenly distributed and their number is at least two. Through this a symmetrical distribution of the compressive forces occurring around the circumference is advantageous of the locking ring is achieved in this context with one from a structural point of view expedient embodiment provided that the number of axial projections is three.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die axialen Vorsprünge fußseitig gegenüber der angrenzenden Innenwand des Verschlußringes radial verdickt, und es erstreckt sich die Lauffläche axialschnittlich über den zwischen dem freien Ende des axialen Vorsprunges und der fußseitigen Verdickung gelegenen Bereich des axialen Vorsprunges. Hierdurch werden nicht nur bessere Festigkeitseigenschaften der axialen Vorsprünge geschaffen, sondern auch eine infolge der größeren axialen Erstreckung vergrößerte Lauffläche, was eine geringere Flächenpressung zur Folge hat.According to a further concept of the invention, the axial projections are on the foot side opposite the adjacent ones Inner wall of the locking ring thickened radially, and it extends over the running surface in an axial section the area of the located between the free end of the axial projection and the foot-side thickening axial projection. This not only results in better strength properties of the axial projections created, but also an enlarged running surface due to the larger axial extent, what a results in lower surface pressure.

Schließlich ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die zwischen den axialen Vorsprüngen gelegenen Stirnseitenabschnitte des Verschlußringes als zur kegelmantelförmigen Lauffläche des Schneckenkopfes parallele Flächenstücke ausgebildet sind. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß der zwischen diesen Stirnseitenabschnitten und der Lauffläche des Schneckenkopfes hindurchgeförderte plastifizierte Werkstoff infolge dieser Ausbildung einer, nur geringen Strömungswiderstand erfährt, so daß auch hierdurch der auf den Verschlußring ausgeübte Druck und damit die Flächenpressung an den Laufflächen herabgesetzt ist.Finally, it is provided in an advantageous embodiment of the invention that the between the axial Projections located end face sections of the locking ring than to the cone-shaped running surface of the worm head parallel surface pieces are formed. The advantage of this measure is that that the conveyed through between these end face sections and the running surface of the screw head plasticized material as a result of this formation of a, experiences only a small flow resistance, so that also hereby the pressure exerted on the locking ring and thus the surface pressure on the running surfaces is reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. Es zeigtAn embodiment of the invention results from the following description and the drawing. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Schneckenspritzgießmaschine mit Rückströmsperre längs der Linie I-l von F i g. 2, und1 shows an axial section of a screw injection molding machine with non-return valve along the line I-l of F i g. 2, and

Fig. 2 einen Radialschnitt längs der Linie H-II von Fig. 1.FIG. 2 shows a radial section along the line H-II from FIG. 1.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, weist eine Schneckenspritzgießmaschine für die Verarbeitung von Kunststoffen eine innerhalb eines Zylinders 1 angeordnete Schnecke 2 auf, die in dem Zylinder 1 sowohl drehbar als auch axial verschiebbar gelagert ist. Die Schnecke 2 ist in dem an ihre radiale Stirnfläche 3 angrenzenden Endbereich mit einer zentralen Axialbohrung 4 versehen, die in einem Abstand von der Stirnfläche 3 mit einem Schraubgewinde 5 ausgestattet ist. Der sich vom Schraubgewinde 5 bis zur Stirnfläche 3 erstreckende Bereich der Axialbohrung 4 weist einen gegenüber dem Schraubgewinde 5 geringfügig erweiterten Durchmesser auf.As shown in FIG. 1 shows a screw injection molding machine for the processing of plastics one arranged within a cylinder 1 Screw 2, which is mounted both rotatably and axially displaceably in the cylinder 1. The snail 2 is provided with a central axial bore 4 in the end area adjoining its radial end face 3, which is equipped with a screw thread 5 at a distance from the end face 3. The from Screw thread 5 extending up to the end face 3 of the axial bore 4 has an opposite Screw thread 5 slightly enlarged diameter.

Ein an seinem der Schnecke 2 abgewandten freien Ende 6 in Form eines sich zur Schnecke 2 hin öffnenden Kegels 7 ausgebildeter Schneckenkopf 8 weist an seinem der Schnecke 2 zugewandten Ende einen in das Schraubgewinde 5 eingeschraubten Gewindebolzen 9 und einen daran in Richtung zum freien Ende 6 hin anschließenden Schaft 10 auf, der zur genauen Zentrie-A free end 6 facing away from the screw 2, in the form of a free end 6 which opens towards the screw 2 Conical 7 trained worm head 8 has on his the end facing the worm 2 has a threaded bolt 9 screwed into the screw thread 5 and a shaft 10 adjoining it in the direction of the free end 6, which for precise centering

rung des Schneckenkopfes 8 in den an die Stirnfläche 3 angrenzenden Bereich der Axialbohrung 4 eingepaßt ist. Ein an den Schaft 10 auf dessen zum freien Ende 6 weisender Stirnseite anschließender Bund 11 bildet eine gegenüber dem Schaft 10 vorspringende Schulter 12. An dieser Schulter 12 ist ein mit einer dazu komplementären Schulter versehener, auf den Schaft 10 aufgeschobener Druckring 13 abgestützt, der andererseits mit seiner der Schulter 12 entgegengesetzten radialen Stirnfläche 14 an der Stirnfläche 3 der Schnecke 2 anliegt. Dabei ist der zylindrische Außenumfang 15 des Druckringes 13 mit dem Außenumfang 16 des Schneckenkerns bündig.tion of the worm head 8 fitted into the area of the axial bore 4 adjoining the end face 3 is. A collar 11 adjoining the shaft 10 on its end face facing the free end 6 forms a shoulder 12 protruding from shaft 10. On this shoulder 12 there is a shoulder 12 which is complementary thereto Shoulder provided, supported on the shaft 10 pushed pressure ring 13, the other hand with his the radial end face 14 opposite the shoulder 12 rests against the end face 3 of the screw 2. It is the cylindrical outer circumference 15 of the pressure ring 13 is flush with the outer circumference 16 of the screw core.

Zwischen dem freien Ende 6 des Schneckenkopfes 8 und dem Druckring 13 ist ein Verschlußring 17 mit seinem Außenumfang 18 abdichtend an dem Innenumfang 19 des Zylinders 1 axial verschiebbar geführt. Seine zum Druckring 13 weisende rotationssymmetrische Stirnfläche 20 ist unter einem stumpfen Winkel zu der zum freien Ende 6 des Schneckenkopfes 8 gerichteten Vorschubrichtung der Schnecke 2 geneigt und in Gegenüberstellung zu der unter demselben Winkel geneigten rotationssymmetrischen Stirnfläche 21 des Druckringes 13 angeordnet. Bei einer zur Vorschubrichtung entgegengesetzten axialen Verschiebung des Druckringes 13 schlagen die beiden Stirnflächen 20 und 21 aneinander an, so daß infolge der genauen Passung der zur Schnekke 2 weisende Innenraum des Zylinders 1 abgedichtet ist.Between the free end 6 of the screw head 8 and the pressure ring 13 is a locking ring 17 with his Outer circumference 18 is guided in a sealing manner on the inner circumference 19 of the cylinder 1 so as to be axially displaceable. Its for Pressure ring 13 facing rotationally symmetrical end face 20 is at an obtuse angle to the free end 6 of the screw head 8 directed feed direction of the screw 2 inclined and in opposition to the inclined at the same angle rotationally symmetrical end face 21 of the pressure ring 13 is arranged. In the case of a direction opposite to the feed direction axial displacement of the pressure ring 13 strike the two end faces 20 and 21 against one another on, so that, as a result of the exact fit, the interior of the cylinder 1 facing the screw 2 is sealed is.

Ferner ist der Verschlußring 17 an seiner in die Vorschubrichtung, d. h. zum freien Ende 6 des Schneckenkopfes 8 weisenden Stirnseite mit axialen Vorsprüngen 22 versehen, die gemäß F i g. 2 gleichmäßig über den Umfang des Verschlußringes 17 verteilt sind und deren Anzahl bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel 3 beträgt. Die radiale Außenfläche 23 der Vorsprünge 22 ist mit dem zylindrischen Außenumfang 18 des Verschlußringes 17 bündig. Die dazu entgegengesetzten radial inneren Seiten der Vorsprünge 22 sind als Laufflächen 24 ausgebildet, die axialschnittlich unter einem spitzen Winkel zur Vorschubrichtung der Schnekke 2 geneigt sind. Die Laufflächen 24 der gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig.2 in der Anzahl von drei vorgesehenen Vorsprünge 22 liegen somit im wesentlichen auf dem Mantel eines sich in der Vorschubrichtung öffnenden Kegels. Ebenso weist der Schneckenkopf 8 auf der zur Schnecke 2 weisenden Seite eines sich vom freien Ende 6 zur Schnecke 2 hin erstreckenden zylindrischen Bereichs 25 eine radial abfallende Schulter 26 auf, die axialschnittlich gegenüber der Vorschubrichtung unter demselben Winkel geneigt ist wie die Laufflächen 24 der Vorsprünge 22, wodurch eine dazu komplementäre, kegelstumpfmantelförmige Lauffläche 27 gebildet ist Schließlich ist der sich vom radial inneren Endbereich 28 der Schulter 26 bis zur Stirnfläche 21 des Druckrings 13 erstreckende Bereich 29 des Schneckenkopfes 8 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei sein Außenumfang 30 nahe dem Bund 11 glatt in die Stirnfläche 21 übergeht Furthermore, the locking ring 17 is provided on its end face pointing in the feed direction, ie towards the free end 6 of the worm head 8, with axial projections 22, which according to FIG. 2 are evenly distributed over the circumference of the locking ring 17 and their number in the case of the FIG. 2 illustrated embodiment 3 is. The radial outer surface 23 of the projections 22 is flush with the cylindrical outer circumference 18 of the locking ring 17. The opposite radially inner sides of the projections 22 are designed as running surfaces 24 which, in axial section, are inclined at an acute angle to the feed direction of the screw 2. The running surfaces 24 of the projections 22 provided in the number of three according to the embodiment of FIG. The worm head 8 also has a radially sloping shoulder 26 on the side facing the worm 2 of a cylindrical region 25 extending from the free end 6 to the worm 2, which is inclined axially in section with respect to the feed direction at the same angle as the running surfaces 24 of the projections 22 , whereby a complementary, frustoconical shell-shaped running surface 27 is formed.Finally, the area 29 of the worm head 8 extending from the radially inner end area 28 of the shoulder 26 to the end face 21 of the pressure ring 13 is essentially cylindrical, with its outer circumference 30 near the collar 11 being smooth merges into the end face 21

Der Betriebsablauf der Schneckenspritzgießmaschine beinhaltet einen Plastifiziervorgang und einen Spritzgießvorgang. Beim Plastifiziervorgang findet lediglich eine Drehung der Schnecke 2 statt, wodurch der der Schneckenspritzgießmaschine zugeführte Werkstoff wie Duroplaste oder Thermoplaste, beispielsweise in der Form eines Granulats, von den Schneckengängen 31 der Schnecke 2 in Richtung zu deren freiem Ende 6 gefördert und dabei plastifiziert wird. Hierbei ist der Verschlußring 17 infolge des Fließdruckes, der auf ihn durch den plastifizierten Werkstoff ausgeübt wird, an dem Schneckenkopf 8 abgestützt, indem die Laufflächen 24 der Vorsprünge 22 an der Lauffläche 27 des Schnekkenkopfes 8 anliegen. Der plastifizierte Werkstoff strömt dabei zwischen der Stirnfläche 21 des Druckringes 13 und der Stirnfläche 20 des Verschlußringes 17 sowie die zwischen dem Außenumfang 30 des Bereichs 29 und dem einen größeren Durchmesser als der Bereich 29 aufweisenden Innenwand 32 des Druckringes ίο 17 und durch die zwischen den axialen Vorsprüngen 22 gebildeten Durchlaßöffnungen 33 hindurch und an dem einen geringeren Durchmesser als der Zylinder 1 aufweisenden zylindrischen Bereich 25 des Schneckenkopfes 8 vorbei und gelangt schließlich in den vor dem freien Ende 6 des Schneckenkopfes 8 liegenden Sammelraum. The operation of the screw injection molding machine includes a plasticizing process and an injection molding process. During the plasticizing process, the screw 2 only rotates, as a result of which the material such as thermosets or thermoplastics, for example in the form of granules, fed to the screw injection molding machine is conveyed by the screw threads 31 of the screw 2 in the direction of its free end 6 and is plasticized in the process. Here, the locking ring 17 is supported on the screw head 8 as a result of the flow pressure exerted on it by the plasticized material, in that the running surfaces 24 of the projections 22 rest on the running surface 27 of the screw head 8. The plasticized material flows between the end face 21 of the pressure ring 13 and the end face 20 of the locking ring 17 and between the outer circumference 30 of the area 29 and the inner wall 32 of the pressure ring 17, which has a larger diameter than the area 29, and through the between the axial ones Through openings 33 formed by projections 22 and past the cylindrical region 25 of the screw head 8, which has a smaller diameter than the cylinder 1, and finally reaches the collecting space located in front of the free end 6 of the screw head 8.

Beim Spritzgießvorgang wird sodann die Schnecke 2 in der Vorschubrichtung axial verschoben, wodurch der plastifizierte Werkstoff aus dem Zylinder 1 ausgespritzt wird. Infolge der durch den Ausspritzdruck hervorgerufenen rücktreibenden Druckkomponente wird dabei der Verschlußring 17 entgegen der Vorschubrichtung axial verschoben, so daß seine Stirnfläche 20 abdichtend an der Stirnfläche 21 des Druckrings 13 anliegt und kein Rückfluß des Werkstoffes zur Schnecke 2 möglich ist. Die kegelmantelförmige Ausbildung der Stirnflächen 20 und 21 begünstigt dabei die Dichtwirkung zwischen diesen Stirnflächen.
Gleichzeitig ist durch diese schräge Anordnung der Stirnflächen 20 und 21 ein strömungsgünstiger Kanal für den Durchgang des plastifizierten Werkstoffs beim Plastifiziervorgang geschaffen. Außerdem sind zur Herstellung günstiger Strömungsverhältnisse die zwischen den Vorsprüngen 22 gelegenen Stirnseitenabschnitte 34 des Verschlußringes 17 als zu der Schulter 26 bzw. der kegelmantelförmigen Lauffläche 27 des Schneckenkopfes 8 parallele Flächenstücke ausgebildet.During the injection molding process, the screw 2 is then displaced axially in the feed direction, as a result of which the plasticized material is injected out of the cylinder 1. As a result of the restoring pressure component caused by the ejection pressure, the locking ring 17 is axially displaced against the feed direction so that its end face 20 rests sealingly on the end face 21 of the pressure ring 13 and no backflow of the material to the screw 2 is possible. The cone-shaped design of the end faces 20 and 21 promotes the sealing effect between these end faces.
At the same time, this inclined arrangement of the end faces 20 and 21 creates a flow-favorable channel for the plasticized material to pass through during the plasticizing process. In addition, in order to produce favorable flow conditions, the end face portions 34 of the locking ring 17 located between the projections 22 are designed as flat pieces parallel to the shoulder 26 or the conical surface 27 of the screw head 8.

Ferner sind sowohl im Hinblick auf günstige Strömungsverhältnisse des plastifizierten Werkstoffes als auch auf eine möglichst geringe Flächenbelastung zwischen den Laufflächen 24 und 27 die zwischen den Vorsprüngen 22 gebildeten Durchlaßöffnungen 33 derart bemessen, daß ihr gesamter Durchlaßquerschnitt mindestens so groß ist wie der zwischen dem Innenumfang 19 des Zylinders 1 und dem Außenumfang 16 des Schneckenkerns im zum Schneckenkopf 8 weisenden Bereich der Schnecke 2 gebildete FließquerschnittFurthermore, both with regard to favorable flow conditions of the plasticized material as also on the lowest possible surface loading between the running surfaces 24 and 27 between the projections 22 formed passage openings 33 dimensioned such that their entire passage cross-section at least is as large as that between the inner circumference 19 of the cylinder 1 and the outer circumference 16 of the Screw core formed in the area of the screw 2 facing the screw head 8

Wie aus F i g. 1 und 2 hervorgeht, weisen die axialen Vorsprünge 22 an dem ihrem freien Ende 35 axial entgegengesetzten fußseitigen Ende eine radial nach innen gerichtete fußseitige Verdickung 36 auf. Die Lauffläche 24 erstreckt sich dabei axiaischnittiich über den gesamten zwischen dem freien Ende 35 und der fußseitigen Verdickung 36 gelegenen Bereich des jeweiligen axialen Vorsprungs 22. Hierdurch wird einerseits eine erhöhte Festigkeit der Vorsprünge 22 und andererseits ein besonders großer Flächeninhalt der Laufflächen 24 erreicht, so daß die Flächenpressung weiter herabgesetzt ist As shown in FIG. 1 and 2, the axial projections 22 have on the foot-side end axially opposite to their free end 35 a radially inwardly directed foot-side thickening 36. The running surface 24 extends axiaischnittiich over the entire area of the respective axial projection 22 located between the free end 35 and the foot-side thickening 36 the surface pressure is further reduced

Schließlich sind, wie insbesondere aus F i g. 2 deutlich hervorgeht, die Laufflächen 24 mit Schmiertaschen versehen. Zur Bildung dieser Schmiertaschen ist die einzelne Lauffläche 24 derart hinterschliffen, daß an jedem Punkt ihres Innenumfangs die azimutale TangentialrichFinally, as in particular from FIG. 2 clearly shows that the running surfaces 24 are provided with lubrication pockets. To form these lubrication pockets, the individual running surface 24 is relief-ground in such a way that on each Point of its inner circumference is the azimuthal tangential line tung der Lauffläche 24 mit der azimutalen Tangential- richtung der komplementären Lauffläche 27 des Schneckenkopfes 8 einen kleinen Winkel χ bildet Die durch diesen kleinen Winkel « gebildete öffnung istprocessing of the tread 24 with the azimuthal tangential direction of the complementary bearing surface 27 of the screw head 8 at a small angle χ is the small angle through that "opening is formed

dabei entgegengesetzt zu der durch einen Pfeil 37 angedeuteten Drehrichtung der Schnecke 2 gerichtet. Hierdurch ist zwischen der Lauffläche 27 und der jeweiligen Lauffläche 24 an der entgegengesetzt zur Drehrichtung der Schnecke 2 gelegenen axialen Kante 39 des einzelnen Vorsprunges 22 ein in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeuteter Spalt 38 gebildet, durch den der plastifizierte Werkstoff bei der Drehung der Schnecke 2 in die Schmiertasche hineingetrieben wird, so daß durch die eingetretene plastifizierte Masse eine hydrodynamisehe Entlastung an den Laufflächen entsteht.directed opposite to the direction of rotation of the screw 2 indicated by an arrow 37. Through this is between the running surface 27 and the respective running surface 24 on the opposite to the direction of rotation of the screw 2 located axial edge 39 of the individual projection 22 in FIG. 1 with a dashed line Line indicated gap 38 formed through which the plasticized Material is driven into the lubrication pocket when the screw 2 rotates, so that through the plasticized mass that has entered is hydrodynamic Relief on the running surfaces is created.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

1515th

2020th

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims

Patent claims:

1. Non-return valve for a screw injection molding machine, with a screw rotatable in a cylinder and axially displaceable through which Rotation a plasticization of the supplied material and an injection molding process due to its axial advance of the plasticized material can be carried out with one on the screw head on the inner wall of the cylinder sealing and axially displaceable locking ring guided during the plasticizing process with its end facing in the feed direction rotatably on a shoulder of the The screw head can be supported and during the injection molding process with one on its to the feed direction opposite end face provided: sealing surface can be brought into contact with a complementary sealing surface of the screw, and with the in the feed direction facing end face of the locking ring provided lubrication pockets, the through between the azimuthal tangential directions of the face of the locking ring and the shoulder surfaces enclosed by the screw head and forming a small angle (λ) are limited, characterized in that on the end face of the locking ring pointing in the feed direction (17) axial projections (22) with an axial section at an acute angle to the feed direction the screw (2) inclined running surfaces (24) are provided, which on the as complementary Running surface (27) formed shoulder (26) of the worm head (8) are supported, and that the lubrication pockets on the running surfaces (27) of the axial projections (22) with opposite to Direction of rotation (37) of the screw (2) pointing opening are provided.

2. Non-return valve according to claim 1, characterized in that the entire passage cross-section the passage openings (33) formed between the axial projections (22) at least is as large as the front area of the screw (2) facing the screw head (8) flow cross-section formed between the outer diameter and the core diameter of the screw (2).

3. Non-return valve according to claim 1 or 2, characterized in that the axial projections (22) are evenly distributed in the circumferential direction of the screw (2) and their number is at least is two.

4. Non-return valve according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the number of the axial projections (22) is three.

5. Non-return valve according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the axial Projections (22) on the foot side opposite the adjoining inner wall (32) of the locking ring (17) radially are thickened, and that the running surface (24) extends axially in section over the between the free end (35) of the axial projection (22) and the foot-side thickening (36) located area of the axial projection (22) extends.

6. Non-return valve according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the between the axial projections (22) located end face portions (34) of the locking ring (17) than to cone-shaped running surface (27) of the screw head (8) formed parallel surface pieces are.