DE4204537A1

DE4204537A1 - Screw design for injection moulding machine - comprises screw tip firmly fixed to screw and axially movable shut=off ring which rests on annular section at rear end of tip vanes

Info

Publication number: DE4204537A1
Application number: DE19924204537
Authority: DE
Inventors: Alfred Schiffer
Original assignee: Boy Dr GmbH
Current assignee: Boy Dr GmbH
Priority date: 1992-02-15
Filing date: 1992-02-15
Publication date: 1993-08-19

Abstract

A metering screw for an injection moulding machine has a multi-varied tip firmly attached to it. A shut-off ring coaxially surrounds the shaft section of the tip and is at a distance from it. The ring is axially movable and in the shut-off position rests on a shoulder of the injection screw. The radial outer ends of the screwtip vanes end in a ring at the rear face against which the shut-off ring sits. Even pressure loading injection is ensured by the annular ring-shaped bearing face. USE/ADVANTAGE - In an injection moulding machine with a metering screw. Reduces wear at the screw tip and increases time between maintenance or screw interchange.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenanordnung für eine Spritzgießmaschine mit einer Dosierschnecke, einer mit dieser drehfest verbundenen, mehrflügeligen Schneckenspitze und einem Sperring, der einen Schaftabschnitt der Schneckenspitze mit Abstand und koaxial zur Schneckenachse umgibt und axial verschiebbar derart angeordnet ist, daß er in einer Sperrstel lung auf einer Ringschulter der Dosierschnecke unter Sperren der Schneckenkanäle anliegt und in einer entgegengesetzten End position an Flankenflächen der Flügel der Schneckenspitze abge stützt ist.The invention relates to a screw arrangement for an injection molding machine with a dosing screw, one with this rotatably connected, multi-winged screw tip and a locking ring that has a shaft portion of the screw tip surrounds at a distance and coaxially to the screw axis and axially is slidably arranged so that it is in a locking position on a ring shoulder of the dosing screw under locks the snail channels abuts and in an opposite end position on flank surfaces of the wing of the screw tip is supported.

Bei herkömmlichen Schneckenspitzen gehen die Flügel in gleichmäßiger Winkelverteilung von einem dünnen Schaftabschnitt der Schneckenspitze aus und sind an ihren radial außen gelege nen Enden leicht stempelförmig verbreitert. Während des Dosier vorgangs, bei dem die plastifizierte Kunststoffmasse durch die Förderkanäle der Schnecke und die zwischen den Flügeln offenen Sektoren in eine Vorkammer gefördert wird, wird der Sperring mit dem Förderdruck gegen die Anlageflächen an den freien Enden der Flügel gedrückt. Da sich die Schneckenspitze und damit auch deren Flügel während des Dosiervorgangs drehen, entsteht eine Relativbewegung zwischen den rotierenden Flügeln und dem gegen über den Flügeln zurückbleibenden Sperring. Dies hat zur Folge, daß sich die Anlageflächen der Flügel an der benachbarten Stirnfläche des Sperrings abschleifen. Je nach Kunststoffart und den in diesem enthaltenen Zusätzen entsteht ein mehr oder weniger starker Verschleiß an den Flügeln. Dieser Verschleiß bedingt bereits nach kurzen Betriebsintervallen das Auswechseln der ganzen Schneckenspitze. Zwar ist die Schneckenspitze in herkömmlicher Ausführung ein relativ preiswert herstellbares Bauteil; jedoch sind die Betriebskosten der Schneckenanordnung aufgrund der kurzen Wartungsintervalle unverhältnismäßig hoch.With conventional snail tips, the wings go in even angle distribution from a thin shaft section the snail tip and are located on their radially outer ends slightly widened in a stamp shape. During dosing operation in which the plasticized plastic mass by the Feeding channels of the screw and those open between the wings Sectors is promoted to an antechamber, the Sperring with the delivery pressure against the contact surfaces at the free ends the wing pressed. Because the snail tip and thus also the blades of which rotate during the dosing process Relative movement between the rotating wings and the counter locking ring left over the wings. As a consequence, that the contact surfaces of the wings on the adjacent Grind the end face of the locking ring. Depending on the type of plastic and the additives contained in it result in a more or less wear on the wings. This wear requires replacement after short operating intervals the whole snail tip. The snail tip is in conventional design a relatively inexpensive to manufacture Component; however, the operating cost of the screw assembly is disproportionately high due to the short maintenance intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abnutzung der Schneckenspitze während des Dosierens zu verringern und dadurch die Wartungs- bzw. Austauschintervalle der Schneckenanordnung zu erhöhen.The invention has for its object the wear of the Reduce screw tip during dosing and thereby the maintenance or replacement intervals of the screw arrangement to increase.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die radial außen gelegenen Enden der Schneckenspitzen-Flügel im Be reich ihrer Anlageflächen am Sperring ringartig miteinander verbunden sind.This object is achieved in that the radially outer ends of the snail tip wing in the loading rich of their contact surfaces on the locking ring together are connected.

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung der radial außen gelegenen Enden der Flügel werden die Anlageflächen zwischen den Flügeln der Schneckenspitze und der diesen zugewandten ringförmigen Stirnfläche des Sperrings wesentlich vergrößert und damit die spezifischen Flächenpressungen entsprechend ver ringert. Außerdem stehen ringförmige Flächen einerseits am Sperring und andererseits an der Schneckenspitze in gegenseiti ger Anlage, so daß auch die mechanischen Reibungskräfte verrin gert sind. Die Folge ist ein erheblich verlängertes Wartungsin tervall, da der Verschleiß an den vor allem beanspruchten Stel len der Schneckenspitze demjenigen anderer Teile der Schnecken anordnung angepaßt werden kann.This inventive design of the radially outside Located ends of the wing are the contact surfaces between the wings of the snail tip and the one facing it annular end face of the locking ring significantly enlarged and thus ver the specific surface pressures accordingly wrestles. In addition, there are annular surfaces on the one hand Sperring and on the other hand at the snail tip in mutual ger system, so that the mechanical friction forces reduce are. The result is a considerably longer maintenance tervall, because the wear on the mainly stressed parts len of the snail tip that of other parts of the snails arrangement can be adjusted.

Die Durchtrittsquerschnitte für die in der Schnecke plasti fizierte Spritzgießmasse werden durch die erfindungsgemäß vor gesehene ringförmige Ausbildung der zur Schneckenspitze gehöri gen Anlageflächen praktisch nicht beeinträchtigt; denn die Durchschnittsquerschnitte sind ohnehin außen durch den Sperring und nicht durch die jeweils bogenförmige Verbindung zwischen zwei Flügelenden begrenzt.The passage cross-sections for the plasti in the screw Fected injection molding compound are made according to the invention seen ring-shaped formation belonging to the snail tip practically not affected by contact surfaces; because that Average cross sections are anyway outside through the locking ring and not through the arched connection between limited two wing ends.

Zur Vermeidung einer relativ aufwendigen Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Schneckenspitze aus vollem Walz stahl ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schneckenspitze als Feingußformteil ausgebildet ist, dessen An lageflächen mechanisch bearbeitet sind. Dadurch werden die Her stellungskosten vor allem bei Schneckenanordnungen kleinen Durchmessers beträchtlicht verringert.To avoid a relatively complex production of Snail tip formed according to the invention from full roll Steel is provided in a development of the invention that Snail tip is designed as an investment casting, the An contact surfaces are machined. Thereby the Her small, especially in the case of screw arrangements Diameter considerably reduced.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further developments of the invention are in the subclaims featured.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention with reference to one in the drawing voltage illustrated embodiment explained in more detail. In the Show drawing:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise als Schnitt, auf eine Schneckenspitze mit Sperring und ei nem die Schließbewegung des Sperrings begren zenden Anschlagring; und Figure 1 is a side view, partly in section, on a screw tip with locking ring and egg NEM the closing movement of the locking ring limiting stop ring. and

Fig. 2 eine axiale Frontansicht auf die Schnecken spitze. Fig. 2 is an axial front view of the snail tip.

In der Zeichnung sind nur die der Schneckenspitze unmittel bar zugeordneten Komponenten der Schneckenanordnung darge stellt; die Dosierschnecke selbst ist herkömmlicher Ausbildung.In the drawing, only those of the snail tip are immediate bar assigned components of the screw arrangement Darge poses; the dosing screw itself is of conventional design.

Die Schneckenspitze 1 weist einen kronenförmigen Frontab schnitt 10, einen Schaftabschnitt 11, einen Anschlags- und Übergangsabschnitt 12 und einen Gewindebolzen 13 auf. Der Schaftabschnitt 11 ist mit Abstand und koaxial von einem Sperr ring 2 umgeben. Der Sperring 2 ist zwischen zwei axialen Endpo sitionen, nämlich der in Fig. 1 dargestellten linken Endposi tion in Anlage an einer Rückflanke des Kronenbauteils 10 und einer hinteren Endstellung in Anlage an einem Anschlagring 3, parallel zur Drehachse 4 der Schnecke verschieblich. Der zy lindrische Sperring 2 ist in einer zum Schneckenzylinder gehö rigen zylindrischen Führung koaxial zur Drehachse 4 geführt. Der Anschlagring 3 ist in Gleitpassung auf einen zylindrischen Abschnitt 14 der Schneckenspitze aufgesteckt und wird nach Ein schrauben des Gewindebolzens 13 in eine Gewindebohrung der in der Zeichnung nicht dargestellten Dosierschnecke gegen den An schlags- und Übergangsabschnitt 12 verspannt.The screw tip 1 has a crown-shaped front section 10 , a shaft section 11 , a stop and transition section 12 and a threaded bolt 13 . The shaft portion 11 is spaced and coaxially surrounded by a locking ring 2 . The locking ring 2 is between two axial Endpo positions, namely the left end position shown in Fig. 1 in contact with a rear flank of the crown component 10 and a rear end position in contact with a stop ring 3 , parallel to the axis of rotation 4 of the screw. The zy-cylindrical locking ring 2 is guided coaxially to the axis of rotation 4 in a cylindrical guide belonging to the screw cylinder. The stop ring 3 is slid onto a cylindrical section 14 of the screw tip and is tightened after a screwing of the threaded bolt 13 into a threaded bore of the metering screw, not shown in the drawing, against the impact and transition section 12 .

Während des eigentlichen Spritzvorgangs wird der Sperring aus der in Fig. 1 dargestellten linken Position axial soweit nach rechts verschoben, daß er mit seinem die ringförmige Do sieröffnung 21 außen umgrenzenden Öffnungskonus 20 an einer Ge genfläche des Anschlagrings 3 anliegt, wodurch die ringförmige Dosieröffnung 21 zu den Schneckenkanälen geschlossen wird. During the actual spraying process, the locking ring is shifted axially from the left position shown in FIG. 1 to the right so far that it rests with its annular opening 21 conical opening cone 20 against a Ge against the stop ring 3 , whereby the annular metering opening 21 to the snail channels is closed.

Das Frontende 10 der Schneckenspitze 1 ist mit drei radial verlaufenden Flügeln 15 versehen, die von einem axialen Naben bauteil 16 ausgehen. Anders als bei herkömmlichen Schnecken spitzen haben die Flügel 15 aber keine sternförmig angeordne ten, freien äußeren Enden, sondern ihre radial außen gelegenen Enden sind über kreisbogenförmige Abschnitte 17 ringartig mit einander verbunden (Fig. 2).The front end 10 of the screw tip 1 is provided with three radially extending wings 15 , which start from an axial hub component 16 . In contrast to conventional snail tips, the wings 15 have no free outer ends arranged in a star shape, but rather their radially outer ends are connected to one another in a ring-like manner by means of arcuate sections 17 ( FIG. 2).

Während des Dosiervorganges wird der Sperring 2 von dem Fördergut gegen die rückseitige ringförmige Anlagefläche 18 ge drückt. Durch die ringförmige Verbindung der radial außen gele genen Enden der Flügel 15 über die kreisbogenförmigen Ab schnitte 17 ist die wirksame Andruckfläche zwischen dem Sperr ring 2 und der Schneckenspitze 1 vergrößert und die Anlage fläche 18 gleichmäßig über den Umfang verteilt. Demgemäß ist der Verschleiß im Bereich der Anlagefläche 18 minimiert. Durch die ringförmige Verbindung der äußeren Flügelenden über die kreisbogenförmigen Abschnitte 17 wird der Öffnungsquerschnitt in den drei Fenstern 19 nicht eingeschränkt, wie in Fig. 2 deutlich zu sehen ist. Der Öffnungsquerschnitt wird am Umfang durch den Innenradius des Sperrings 2 bestimmt.During the dosing process, the locking ring 2 is pressed by the conveyed material against the rear annular contact surface 18 . Due to the annular connection of the radially outer ends of the wing 15 le via the circular arc from sections 17 , the effective contact surface between the locking ring 2 and the screw tip 1 is enlarged and the contact surface 18 is evenly distributed over the circumference. Accordingly, the wear in the area of the contact surface 18 is minimized. The annular connection of the outer wing ends via the arcuate sections 17 does not restrict the opening cross section in the three windows 19 , as can be clearly seen in FIG. 2. The opening cross-section is determined on the circumference by the inner radius of the locking ring 2 .

Die eigentliche Schneckenspitze (ohne Sperring 2 und An schlagring 2) ist vorzugsweise aus hochwertigem Feinguß herge stellt. Nur die Anlageflächen 18, das Gleitlager 14 und das Ge winde 23 sind mechanisch bearbeitet.The actual screw tip (without locking ring 2 and impact ring 2 ) is preferably made of high quality investment casting. Only the contact surfaces 18 , the slide bearing 14 and the Ge thread 23 are machined.

Anstelle der in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vor gesehenen dreiflügeligen Ausführung des kronenförmigen Frontab schnitts 10 bzw. des anschließenden Schaftabschnitts 11 können auch andere mehrflügelige Ausführungen vorgesehen sein. Der Flügelverlauf kann nach Art einer Schrägverzahnung vorgesehen sein. Anstelle eines separaten Anschlagrings 3 kann auch ein geeigneter Bund fest an der Schneckenspitze 1 angeformt sein.Instead of the three-wing version of the crown-shaped front section 10 or the subsequent shaft section 11 seen in the exemplary embodiment described, other multi-wing versions can also be provided. The wing profile can be provided in the manner of helical teeth. Instead of a separate stop ring 3 , a suitable collar can also be integrally formed on the screw tip 1 .

Claims

1. Screw assembly for an injection molding machine with a dosing screw, a screw-connected, multi-wing screw tip ( 1 ) connected to this and a locking ring () that surrounds a shaft section ( 11 ) of the screw tip at a distance and coaxially to the screw axis ( 4 ) and axially displaceable the type is arranged that it rests in a locking position on an annular shoulder of the metering screw by locking the screw channels and in an opposite end position on contact surfaces ( 18 ) of the wing ( 15 ) of the screw tip is supported, characterized in that the radially outer ends the screw tip blades ( 15 ) are connected to one another in a ring-like manner in the region of their contact surfaces ( 18 ) on the locking ring ( 2 ).

2. Screw arrangement according to claim 1, characterized in that the screw tip ( 1 ) is ausgebil Det as an investment casting, the contact surfaces ( 18 ) are machined.

3. Screw arrangement according to claim 2, characterized in that the rotationally fixed connection between the metering screw and the screw tip ( 1 ) is formed by a mechanically processed thread ( 23 ).

4. Screw arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the opposite Endpo position of the locking ring in contact ring surfaces of the screw tip ( 1 ) and locking ring ( 2 ) have a complementary cone shape.