DE4326585C1

DE4326585C1 - Plasticating screw for injection mould

Info

Publication number: DE4326585C1
Application number: DE19934326585
Authority: DE
Inventors: Franziska Seidel; Dietmar Brunner
Original assignee: CKT KUNSTOFFVERARBEITUNGSTECHN
Current assignee: CKT KUNSTOFFVERARBEITUNGSTECHN
Priority date: 1993-08-07
Filing date: 1993-08-07
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2013-08-08

Abstract

The plasticator screw for intermittently operating injection moulding machines consists of inlet, compression and metering zones. The channel vol. of the metering zone corresponds to the max. vol. of the stroke but not less than vol. of screw stroke across a stroke length of 3 times the screw dia.In the example shown the barrel (2) is heated and the material is fed in the inlet (3). Only the core of the screw (1) is shown i.e. the threads are omitted. The feed (5) homogenising (7) and metering (8) zones differ in their core diameters (5,7,8) which, in two cases, taper as shown.

Description

Die Erfindung betrifft eine Plastifizierschnecke für intermittierend ar beitende Spritzgießmaschinen, bestehend aus einer Einzugszone, einer Kompressionszone und einer Meteringzone.The invention relates to a plasticizing screw for intermittent ar Processing injection molding machines, consisting of a feed zone, one Compression zone and a metering zone.

Beim Plastifizieren von Kunststoffen in intermittierend arbeitenden Spritz gießmaschinen entstehen in der Kunststoffschmelze radiale und axiale ther mische und stoffliche Inhomogenitäten. Diese systembedingten Inhomogenitä ten sind abhängig von der Lage und der Verweilzeit der Schmelze in der Pla stifiziereinrichtung. Für die Plastifizierung werden vorzugsweise Mehrzo nenschnecken mit drei Zonen eingesetzt, wobei diese Schnecken gleichzeitig als Kolben zum Einspritzen der Kunststoffschmelze in die Form verwendet werden. Infolge der intermittierenden Arbeitsweise liegt zwischen jedem Plastifiziervorgang eine zyklusbedingte Stillstandszeit der Schnecke. In diesem Zeitraum erwärmt sich durch Wärmeübergang die in den Schneckengängen vorhandene Kunststoffschmelze durch den beheizten Zylinder je nach Gang tiefe, Konsistenz und Verdichtung der Schmelze unterschiedlich. Durch die Schneckenkolbenzonen ergeben sich dabei während des nachfolgenden Plasti fiziervorganges im Masseraum vor der Schnecke axial abgegrenzte, dem Volu men der Kunststoffschmelze in den Schneckenkolbenzonen entsprechende Kunst stoffbereiche unterschiedlicher Temperaturen.When plasticizing plastics in intermittent spray casting machines are created in the plastic melt radial and axial ther mix and material inhomogeneities. This system-related inhomogeneity ten depend on the location and the residence time of the melt in the plate stification device. Mehrzo are preferably used for the plasticization snails with three zones used, these snails simultaneously used as a piston for injecting the plastic melt into the mold become. Due to the intermittent way of working lies between everyone Plasticizing process a cycle-related downtime of the screw. In During this period, the heat in the screw flights heats up due to heat transfer Existing plastic melt through the heated cylinder depending on the gear depth, consistency and compression of the melt differ. Through the Snail piston zones arise during the subsequent plasti fiziervorganges axially delimited in the mass space in front of the screw, the volu appropriate plastic melt in the screw piston zones fabric areas of different temperatures.

Zur Vermeidung derartiger Inhomogenitäten wurden bereits verschiedenartige Plastifizierschnecken vorgeschlagen. Bei der Schnecke gemäß DE 28 40 478 A1 ist der wendelförmige Schneckenkanal zwischen der Einzugszone und der Ausstoß zone durch in Achsrichtung der Schnecke verlaufende Längskanäle ersetzt, die untereinander durch Ringkanäle verbunden sind.Various types have already been used to avoid such inhomogeneities Plasticizing screws suggested. In the screw according to DE 28 40 478 A1 the helical screw channel between the feed zone and the discharge zone is replaced by longitudinal channels running in the axial direction of the screw, which are interconnected by ring channels.

Die Plastizierschnecke nach DE 39 10 132 besteht aus einer Einzugszone, ei ner Kompressionszone und einer Meteringzone, wobei die Meteringzone um min destens 2D gekürzt ist.The plasticizing screw according to DE 39 10 132 consists of a feed zone, egg ner compression zone and a metering zone, the metering zone being min at least 2D is shortened.

Die bekannten Lösungsvorschläge verbessern zwar die Homogenität der Kunst stoffschmelze, eine vollständige Vermeidung von Inhomogenitäten wird mit diesen Konstruktionen allerdings nicht erreicht.The known proposed solutions improve the homogeneity of art meltdown, a complete avoidance of inhomogeneities is with However, these constructions were not achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine spezifische geometrische Ausgestaltung einer Plastifizierschnecke zu schaffen, die eine weitestgehende Homogeni sierung der Kunststoffschmelze gewährleistet.The object of the invention is a specific geometric configuration to create a plasticizing screw that is as homogeneous as possible guaranteed plastic melt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Gangvolumen der Me teringzone dem maximalen Hubvolumen, mindestens jedoch dem Hubvolumen ei nes Schneckenkolbenhubes über eine Hublänge von 3 × Schneckendurchmesser (D) entspricht. Durch diese geometrische Ausgestaltung wird eine gleich mäßige Durchwärmung der Kunststoffschmelze während der Stillstandsphase erreicht. Inhomogenitäten in der Schmelze werden weitgehend vermieden, so daß eine gute Qualität der Spritzgußteile erzielt wird. In weiterer Aus gestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwischen der Kompres sionszone und der Meteringzone eine Homogenisierzone ausgestaltet ist.This object is achieved in that the aisle volume of the Me tering zone the maximum stroke volume, but at least the stroke volume ei nes screw piston stroke over a stroke length of 3 × screw diameter (D) corresponds. This geometric design makes one the same moderate heating of the plastic melt during the standstill phase reached. Inhomogeneities in the melt are largely avoided, so that a good quality of the injection molded parts is achieved. In further out design of the invention it is proposed that between the compresses sionszone and the metering zone is a homogenizing zone.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Die Plastifizierschnecke 1 der intermittierend arbeitenden Spritzgießma schine ist in einem Plastifizierzylinder 2 radial drehbar und axial ver schiebbar gelagert. Der Plastifizierzylinder 2 ist mit einer in der Zeich nung nicht näher dargestellten Heizeinrichtung sowie mit einem Einfüll trichter 3 für die Kunststofformmasse 4 versehen. Die Plastifizierschnecke 1 wird in der Zeichnung lediglich mit ihrem Kerndurchmesser gezeigt, auf die Darstellung der über die gesamte Schneckenlänge verlaufenden wendel förmigen Schneckengänge mit einheitlichem Schneckendurchmesser "D" wird zur besseren Übersichtlichkeit verzichtet.The plasticizing screw 1 of the intermittently operating injection molding machine is radially rotatable and axially slidable in a plasticizing cylinder 2 . The plasticizing cylinder 2 is provided with a heating device not shown in the drawing, and with a filling funnel 3 for the plastic molding compound 4 . The plasticizing screw 1 is shown in the drawing only with its core diameter, the illustration of the helical screw flights extending over the entire screw length with a uniform screw diameter "D" is omitted for better clarity.

Die Plastifizierschnecke 1 besteht aus einer Einzugszone 5, einer Kom pressionszone 6, einer Homogenisierzone 7 und einer Meteringzone 8. Die Schneckenspitze 9 kann als Rückstromsperre oder beispielsweise auch als Mischrückstromsperre ausgestaltet sein. Einzugszone 5, Homogenisierzone 7 und Meteringzone 8 weisen in der Regel zueinander unterschiedliche Kern durchmesser auf, die über den jeweiligen Zonenbereich 5, 7, 8 jedoch konstant sind. Der Kerndurchmesser der Kompressionszone 6 ist mit zunehmender Schneckenlänge von der Einzugszone 5 zur Homogenisierzone 7 ansteigend, während zwischen Homogenisierzone 7 und Meteringzone 8 ein kurzer Abschnitt mit über der Schneckenlänge abnehmenden Kerndurchmesser ausgestaltet ist. Die Meteringzone 8 ist so ausgelegt, daß das Gangvolumen dieser Zone 8 dem maximalen Hubvolumen, mindestens jedoch dem Hubvolumen eines Schneckenkol benhubes über eine Hublänge von 3 × Schneckendurchmesser (D) entspricht. The plasticizing screw 1 consists of a feed zone 5 , a compression zone 6 , a homogenizing zone 7 and a metering zone 8 . The screw tip 9 can be designed as a non-return valve or, for example, also as a mixed non-return valve. Feed zone 5 , homogenizing zone 7 and metering zone 8 generally have different core diameters from one another, which are constant over the respective zone region 5 , 7 , 8 . The core diameter of the compression zone 6 increases with increasing screw length from the feed zone 5 to the homogenizing zone 7 , while between the homogenizing zone 7 and the metering zone 8 there is a short section with a decreasing core diameter over the screw length. The metering zone 8 is designed so that the gear volume of this zone 8 corresponds to the maximum stroke volume, but at least the stroke volume of a screw stroke stroke over a stroke length of 3 × screw diameter (D).

Die Kunststofformmasse 4 gelangt über den Einfülltrichter 3, die Einzugs zone 5, die Kompressionszone 6 sowie die Homogenisierzone 7 in die Mete ringzone 8 und wird in dieser Zone 8 einer gleichmäßigen Durchwärmung un terzogen. Hierbei wird eine weitestgehende Beseitigung von Inhomogenitäten in der Kunststoffschmelze erreicht. Aufgrund der spezifischen geometrischen Ausgestaltung der Meteringzone 8 wird bei jedem Schuß nur Kunststoffschmel ze aus dieser Meteringzone 8 in den, in der Zeichnung nicht näher darge stellten Stauraum gefördert. Somit können die Teile mit gleichbleibender Qualität gespritzt werden.The plastic molding compound 4 passes through the hopper 3 , the feed zone 5 , the compression zone 6 and the homogenizing zone 7 in the mete ring zone 8 and is subjected to a uniform heating in this zone 8 un. This largely eliminates inhomogeneities in the plastic melt. Due to the specific geometric configuration of the metering zone 8 , only plastic melt is conveyed from this metering zone 8 into the storage space, not shown in the drawing, for each shot. This means that the parts can be sprayed with consistent quality.

Claims

1. Plasticizing screw for intermittently operating injection molding machines, consisting of a feed zone, a compression zone and a metering zone, characterized in that the pitch volume of the metering zone ( 8 ) is the maximum stroke volume, but at least the stroke volume of a screw piston stroke over a stroke length of 3 × screw diameter (D ) corresponds.

2. Plasticizing screw for intermittently operating Spritzgießma machines according to claim 1, characterized in that between the compression zone ( 6 ) and the metering zone ( 8 ), a homogenizing zone ( 7 ) is designed.