DE3814673C2 - Rückstromsperre für Spritzgießmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückstromsperre an einer in einem Zylinder dreh- und verschiebbar geführten Schnecke einer Spritzgießmaschine.

Bei bekannten Rückstromsperren, wie z.B. nach der DE-PS 30 19 974, wird ein Druckring mit innenliegenden Nuten verwendet, durch welche die Kunststoffmasse von der Schnecke nach vorn in den Sammelraum gefördert wird. Dieser Druckring verhindert andererseits ein Zurückströmen der Kunststoffmasse nach dem Spritzvorgang, indem er in seiner hinteren Endlage auf einem Dichtsitz aufsitzt und somit eine Rückströmung dar Masse in die Schneckengänge sperrt.

Nach der DE-PS 30 19 974 soll insbesondere der durch die Gleitbewegung des Druckringes hervorgerufene verhältnismäßig starke Verschleiß an dem Druckring herabgesetzt werden. Ein Verschleiß läßt sich jedoch auch auf diese Weise nicht vermeiden, so daß die Rückstromsperre des öfteren zeit- und kostenaufwendig ausgewechselt werden muß. Durch das Aus­ wechseln müssen Stillstandszeiten der Spritzgießmaschine in Kauf ge­ nommen werden. Aufgrund der Reibung des Druckringes an der Zylinder­ innenwand entsteht unkontrollierte Wärme, die zu einer Überhitzung des Materials führen kann. Insbesondere ist bei einer derartigen Rückstrom­ sperre eine genaue Dosierung der Materialmenge nicht gewährleistet, da der Dichtsitz des Druckrings in seiner hinteren Endlage durch Verun­ reinigungen in seiner Dichtfunktion beeinträchtigt werden kann. Hier­ durch kann ein unerwünschter Materialrückfluß erfolgen, der eine genaue Dosierung unmöglich macht. Dieser Nachteil wirkt sich vor allem bei fasergefüllten Materialien aus.

In der Druckschrift DE 79 18 129 U1 ist ein Schneckenkopf mit einer Rückströmsperre für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einem relativ zum Schneckenkopf axial beweglichen Sperrkörper beschrieben. Der Sperrkörper ist als sogenannter Torpedo frei in eine Axialbohrung verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung des Sperrkörpers erfolgt dabei je nach Arbeitsgang entweder von der Schnecken- oder der Düsenseite passiv, d. h. durch den jeweiligen Druck der plastifizierten Masse auf das Sperrelement. Eine Dosierung der plastifizierten Masse ist auch hier nicht möglich, da das Sperrelement entweder nur öffnet oder nur schließt.

Ferner ist eine Rückströmsperre für Schnecken-Spritzgießmaschinen nach der Druckschrift DE 28 36 165 A1 bekannt, wonach ein Sperrelement ebenfalls in einer Axialbohrung der Schnecke frei beweglich angeordnet ist, so daß die plastifizierte Masse für den Spritzgießvorgang ebenfalls nicht dosiert werden kann. Der in der Axialbohrung geführte Schaft des Sperrelements ist dabei mit einer Reihe von Lecknuten versehen.

Schließlich ist in der Druckschrift DE 25 22 616 A1 eine Schneckenkolben- Spritzgießmaschine mit einer zwangsweise schließenden und öffnenden Rückströmsperre beschrieben. Maßgebend für die Einstellung eines Anschlages einerseits und einer Federverspannung andererseits ist die Forderung, daß der während der Stauphase im Eingang der Rückströmsperre wirksame Massedruck mit Sicherheit die Rückströmsperre vollständig, also bis zum Erreichen des Anschlages öffnen soll. Auch nach dieser Druckschrift ist also eine Dosierung der Masse weder beabsichtigt noch möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückstromsperre für Spritzgießmaschinen zu schaffen, mit der eine hohe Dosiergenauigkeit und eine lange Lebensdauer der mechanischen Teile erzielt werden kann, wobei eine einfache und sichere Funktion der Rückstromsperre gewährlei­ stet sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Rückstromsperre mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung.

Insbesondere bei der Verarbeitung von Duromeren hat es sich als vorteil­ haft erwiesen, wenn der Kolben in seiner Schließstellung in der Spritz­ düse geführt ist und über deren Öffnung hinausragt. Auf diese Weise kann die Düse dicht gegenüber der Spritzform verschlossen werden. Dieser Vorteil wirkt sich auch besonders günstig beim Spritzprägen aus. Bisher mußte in Kauf genommen werden, daß ein Teil der Masse in die Schnecke zurückfloß, was sehr oft zu Störungen im Betrieb oder zu Ausschußteilen führte.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Schneckenzylinders in Ladestellung, d.h. vor dem Spritzvorgang,

Fig. 2 den Schneckenzylinder gemäß Fig. 1 in Ausspritzstellung, d.h. nach dem Spritzvorgang.

In einem Schneckenzylinder 1 mit einer Einfüllöffnung 2 ist eine Schnecke 3 mit Gängen 4 und einem aufgeschraubten Spritzkolben 5 dreh- und verschiebbar geführt. Auf dem Schneckenzylinder 1 ist ein Düsenkopf 6 mit einer Spritzdüse 7 aufgeschraubt. In der Schnecke 3 ist eine axiale Bohrung 8 vorgesehen, die im vorderen Teil mit einer Buchse 9 ausgekleidet ist. Von den Gängen 4 der Schnecke 3 führen Kanäle 10 durch die Buchse 9 hindurch zu der Bohrung 8. In der Buchse 9 ist ein Kolben 11 mit Labyrinthdichtungen 12 axial verschiebbar geführt. Der Kolben 11 ist mittels eines Gewindes 13 mit einer Betätigungsstange 14 verbunden.

Durch Drehen der Schnecke 3 wird Spritzmasse durch die Kanäle 10 direkt in die zentrische Bohrung 8 gefördert. Die Drehbewegung der Schnecke 3 wird solange durchgeführt, bis das Gesamtvolumen V1 + V2 der Füllmenge gemäß Fig. 1 entsprechend der Ladestellung erreicht ist. Hierauf wird die Drehbewegung der Schnecke abgeschaltet.

Zum Ausspritzen der Füllmenge in eine nicht dargestellte Form wird zunächst der Kolben 11 soweit nach rechts verschoben, bis er mit der Vorderkante des Spritzkolbens 5 bündig ist, d.h. der Kolben 11 füllt nunmehr das Volumen V1 aus und verschließt somit die Kanäle 10. Auf diese Weise kann weiteres Material weder aus den Schneckengängen heraus­ treten noch nach dort zurückströmen. Hierauf kann die Einspritzung durch Verschieben der Schnecke 3 nach rechts erfolgen. Durch ein weiteres Ver­ fahren des Kolbens 11 nach rechts gemäß Fig. 2 wird die gesamte Spritz­ masse ausgespritzt und die Spritzdüse 7 bzw. die Form dicht verschlossen.

Durch Zurückfahren der Schnecke 3 und des Kolbens 11 in die Ladestellung kann ein neuer Spritzvorgang eingeleitet werden.

Claims (4)

1. Rückstromsperre an einer in einem Zylinder dreh- und verschiebbar geführten Schnecke einer Schneckenspritzgießmaschine zum Fördern und Plastifizieren von Kunststoff, mit einem Spritzkolben am Kopf der Schnecke, einem Sammelraum und einer Spritzdüse am Zylinderkopf, wobei im Kopf der Schnecke (3) in einer zentrischen Bohrung (8) ein mit einer Betätigungsstange (14) verbundener Kolben (11) axial verschiebbar geführt ist und ein oder mehrere Kanäle (10) die vorderen Gänge (4) der Schnecke (3) mit der Bohrung (8) verbinden, derart, daß der Kolben (11) in einer Ladestellung die Verbindung zwischen den Kanälen (10) und der Bohrung (8) freigibt und sie während und/oder nach dem Spritzvorgang verschließt.

2. Rückstromsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) zur Dosierung der Spritzmenge mit einer Wegesteuerung versehen ist, derart, daß er in der Ladestellung die Verbindung zwischen den Kanälen (10) und der Bohrung (8) teilweise freigibt.

3. Rückstromsperre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) in der Schließstellung in der Spritzdüse (7) geführt ist und über deren Öffnung hinausragt.

4. Rückstromsperre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) mit einer oder mehreren Labyrinthdichtungen (12) versehen ist.