DE1529806C - Ventil fur Kunststoffstrangpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Kunststoffstrangpressen mit einem Durchlaßkanal, einem Ventilsitz, einem Ventilgehäuse aus einem ersten Gehäuseteil und einem an diesem lösbar angeschlossenen zweiten Gehäuseteil und mit einem im Bereich zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordneten Siebsatz.

Aus dem Fachbuch, Gerhard Schenkel, »Schneckenpressen für Kunststoffe«, München, 1959, S. 212, ist ein Ventil für Kunststoffspritzmaschinen bekannt, das ein Gehäuse mit einem Durchlaß und einem Ventilsitz aufweist.

Die britische Patentschrift 925131 beschreibt ein Ventil für Kunststoff strangpressen mit einem ersten Gehäuseteil für den Einlaß und einem zweiten Gehäuseteil für den Auslaß der Kunststoffmassen, die nach dem Zusammenbau aller Gehäuseteile durch voneinander unabhängige Kanäle zweier Gehäusezwischenstücke miteinander verbunden sind. In jedem Kanal ist ein Filtersatz angeordnet, jedoch sind die Filtersätze nicht durch Trennen des Einlaßgehäuses vom Auslaßgehäuse herausnehmbar. Die Herausnahme eines Filtersatzes wird vielmehr dadurch ermöglicht, daß die Gehäusezwischenstücke schwenkbar montiert sind. Diese Konstruktion gewährleistet zwar durch abwechselnde Verwendung eines der beiden Kanäle einen kontinuierlichen Betrieb, was jedoch zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegende Ventile erforderlich macht. Da das Einlaßgehäuse und das Auslaßgehäuse in Strömungsrichtung hintereinanderliegen, ergibt sich eine Konstruktion mit verhältnismäßig großer Baulänge sowie eine schlechte Temperaturkontrolle, zumal die Kanäle der Gehäusezwischenstücke abwechselnd in den Strömungsgang eingeschaltet werden.

Die britische Patentschrift 946 371 beschreibt wiederum eine Kunststoffstrangpresse, bei welcher die Kunststoffschmelzmasse im wesentlichen in einer Durchströrorichtung durch die gesamte Apparatur hindurchströmt, wenn auch in einem gewissen Strömungsbereich Umlenkungen des Strömungsweges nach rückwärts und dann wieder nach vorwärts vorgesehen sind. Diese Konstruktion verwendet zwar auch ein Bauelement mit Durchtrittsöffnungen ähnlich einem Filtersatz, jedoch ist es offensichtlich schwierig, diesen Bauteil zum Zwecke der Reinigung herauszunehmen, vielmehr bedarf es dazu einer völligen Auseinandernehmung der einzelnen Teile der Vorrichtung. Da die Kunststoffschmelzmasse von einem Gehäuseteil in einen sich axial daran anschließenden zweiten Gehäuseteil gelangt, in welchem sich die Austrittsöffnung für die Kunststoffschmelzmasse befindet, ergeben sich wiederum eine große Baulänge sowie eine schwierige Temperaturkontrolle.

Die britische Patentschrift 929 200 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung nahtloser Rohre. Diese Vorrichtung verwendet ebenfalls einen Durchfluß der Kunststoffschmelzmasse nur in einer Richtung. Die Anordnung eines Filtersatzes in irgendeinem der Kanäle fehlt. Es besteht auch keine Regelmöglichkeit für den Durchfluß der Kunststoffschmelzmasse beim Durchgang unter Verwendung eines Ventils. Statt dessen ist ein Düsenkopf beweglich angeordnet, um die Austrittsöffnung entsprechend der gewünschten Wandstärke des erzeugten Rohres einstellen zu können. Diese Konstruktion weicht schon in ihrem grundsätzlichen Aufbau wesentlich von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung ab, so daß ihr keine Anregungen für eine Weiterentwicklung des Ventils für eine Kunststoffstrangpresse zu entnehmen sind.

Schließlich ist noch der USA.-Patentschrift 2 593 265 eine Kunststoffspritzmaschine mit einem Ausstoßteil, der einen Durchlaß in einem Gehäuse, einen Ventilkegel und einen Ventilsitz aufweist, als bekannt zu entnehmen, wobei der Ausstoßteil dieser Spritzmaschine einen ersten und einen mit diesem lösbar verbundenen zweiten Gehäuseteil aufweist,

ίο zwischen denen ein Siebsatz angeordnet ist, vor und nach welchem Kammern für die Aufnahme der Kunststoffmasse gebildet sind. Der geradlinige Strömungsweg in einer Richtung bestimmt wiederum die erforderliche axiale Baulänge und bedingt eine ungünstige Temperaturkontrolle.

Gegenüber diesem Stand der Technik bezweckt die vorliegende Erfindung eine Verbesserung für Kunststoffstrangpressen, welche hauptsächlich auf die Erzielung einer Raumeinsparung und einer verbesser-

ao ten Temperaturkontrolle gerichtet ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einem Ventil für Kunststoffstrangpressen der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Siebsatz in einem .-Ringbereich um den Ventilsitz angeordnet ist, daß-^· eine erste Ringkammer im zweiten Gehäuseteil als Umlenkkammer ausgebildet ist und daß im ersten Gehäuseteil eine zweite Ringkammer vorgesehen ist, die mit einem Abströmkanal für die um 180° umgelenkte Kunststoffmasse in Verbindung steht.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung nimmt die achsparallele Tiefe der ersten Ringkammer mit wachsendem Durchmesser der Ringkammer ab, während die zweite Ringkammer in Strömungsrichtung der Kunststoffmasse verjüngt ausgebildet ist.

Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß das erste Gehäuseteil ein Formteil aufweist, das über den Bereich der axialen Länge des in ihm entlanggeführten Durchlaßkanals von der zweiten Ringkammer umschlossen ist. Die beiden Gehäuseteile sind zweckmäßig durch Schraubenbolzen lösbar miteinander verbunden.

Die so gekennzeichnete Erfindung ergibt als wesentliche Vorteile eine Raumeinsparung und eine

45. verbesserte Temperaturkontrolle infolge des umgelenkten Strömungswegs für die Kunststoffschmelzmasse. Die leichte Zugänglichkeit des Siebsatzes zum Zwecke seiner Reinigung ist gewährleistet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Kunststoffstrangpresse im Bereich ihres Ventils und Siebsatzes, F i g. 2 einen.im.wesentlichen längs der Linie. II-II in F i g. 1 gelegten Vertikalschnitt und

Fig. 3 eine bruchstückweise wiedergegebene Einzelheit nach F i g. 1 im Aufriß.

F i g. 1 zeigt ein Strangpressenzylindergehäuse 10 mit einer darin vorgesehenen Zylinderkammer 11, aus der geschmolzene Kunststoffmasse austritt. Die Zylinderkammer enthält eine Schnecke und ist in der üblichen Weise gestaltet. Die Kunststoffschmelzmasse tritt durch eine Lochscheibe 15 hindurch, die die Drehung der geschmolzenen Masse aufhebt. Die Lochscheibe 15 kann jedoch als für die Erfindung nicht wesentlich auch weggelassen werden.

Die Kunststoff Schmelzmasse fließt dann durch Durchlässe in einen ersten Gehäuseteil 12, in einen die Ventilspindel aufnehmenden zweiten Gehäuse-

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teil 13 und dann zu einem Übergangsstück 14 zur Wie in F i g. 3 dargestellt, ist der mit Gewinde ver-Spritzgußmatrize. Aus der Lochscheibe 15 fließt die sehene Schaft 30 der Ventilspindel mit einem Nonigeschmolzene Masse durch einen trichterförmigen usanzeiger ausgestattet. Der Noniusanzeiger besitzt Einführungsteil 16 a einem axial verlaufenden Durch- eine äußere Muffe 32, die sich mit dem Handrad 31 laßkanal 16 zu. Die Temperatur der geschmolzenen 5 dreht, und eine innere Muffe 33, die fest am Armstern Masse wird im Durchlaßkanal 16 auf gleicher Höhe 27 montiert ist. Die äußere Muffe 32 hat axial vergehalten und der erste Gehäuseteil 12 durch eine laufende Meßstriche 34 und die innere Muffe 33 an ringförmige Heizvorrichtung 19 erhitzt. Die Tempe- ihrem Umfang Skalenteilstriche 35, die auf bekannte ratur des ersten Gehäuseteils 12 wird durch ein Kon- Weise ermöglichen, die Stellung der Ventilspindel 22 trollthermoelement 17 eingestellt, das radial in den io in Noniusstrichen abzulesen.

ersten Gehäuseteil 12 hineinragt und zur Regelung Wenn die Kunstsoffschmelzmasse an der Ventilder Heizvorrichtung 19 dient. spindel 22 entlangfließt, tritt sie in eine erste Ring-Durch eine radiale Öffnung des Gehäuseteils 12 kammer 36 des die Ventilspindel umgebenden zweiragt ein weiteres Thermoelement 18 in die im Durch- ten Gehäuseteils 13 ein. Diese Ringkammer 36 führt laßkanal 16 strömende geschmolzene Masse hinein. 15 zu einem Siebsatz 37 und einer Lochplatte 38. Sieb-Die Temperatur der geschmolzenen Masse im Durch- satz und Lochplatte werden am Boden der zylin-Iaßkanall6, die nach dem Hindurchschieben durch drischen Aussparung 12 a in dem ersten Gehäusedie Förderschnecke in diesem herrscht, ist wichtig teil 12 festgespannt und durch eine Schulter 13 b am und weitgehend für das Verhalten der Spritzmasse in zweiten Gehäuseteil 13 darin gehalten. Die geschmolder Matrize und der Abnahmevorrichtung maß- 20 zene Masse fließt dann durch den Siebsatz 37 und die gebend. Lochplatte 38 in die zweite Ringkammer 39 des

Zwecks leichteren mechanischen Transports ist der ersten Gehäuseteils 12.

erste Gebäudeteil 12 mit einer Augenschraube 20 Die zweite Ringkammer 39 hat die gleiche Achse

versehen. wie der Durchlaßkanal 16, jedoch hat die Strömung -S.

Am Ende des Durchlaßkanals 16 befindet sich ein 25 in der zweiten Ringkammer 39 die entgegengesetzte Ventilsitz 21 mit einer mit ihm zusammenwirkenden Richtung, da die Schmelzmasse nach Umkehrung Ventilspindel 22. Zur Erhöhung bzw. Erniedrigung ihrer Strömungsrichtung in der ersten Ringkammer des Druckes in der Zylinderkammer 11 kann die 36 durch den Siebsatz 37, die Lochplatte 38 und Ventilspindel in axialer Richtung im einen wie im dann durch die zweite Ringkammer 39 hindurchanderen Sinne in eine entsprechende Einstellage 30 fließt. Die zweite Ringkammer 39 ist kegelig gestaltet übergeführt werden. Eine genaue Einstellung der und in Strömungsrichtung der Kunststoffmasse ver-Ventilspindel 22 ergibt eine gute Druckregelung und jungt ausgebildet) so daß ein Hängenbleiben und regelt auch den Strom der den Durchlaßkanal 16 eine Qualitätsverminderung der Kunststoffmasse verdurchströmenden geschmolzenen Masse. mieden wird. Die achsparallele Tiefe der ersten Die Ventilspindel 22 wird in einem zweiten Ge- 35 Ringkammer 36 nimmt mit wachsendem Durchhäuseteill3 geführt, der einen zylindrischen Vor- messer dieser Ringkammer ab. Die beiden Ringsprung 13 α besitzt, der sich in eine zylindrische Aus- kammern 36 und 39 führen daher eine gleichförmige sparung 12a des ersten Gehäuseteils 12. hinein er- Strömung herbei, indem sie die Möglichkeit eines streckt. Der zweite Gehäuseteil 13 wird am ersten Ge- Stehenbleibens der Masse und demzufolge einer häuseteil 12 durch Schraubenbolzen 23 gehalten, die 40 Qualitätsminderung derselben so gut wie vollständig durch Löcher im Flansch des zweiten Gehäuseteils ausschalten.

13 hindurchgehen und in Gewindelöcher des ersten Aus der zweiten Ringkammer 39 fließt die ge-

Gehäuseteils 12 hineingeschraubt sind (F i g. 1 und 2). schmolzene Masse durch einen Abströmkanal 40

Die Ventilspindel 22 gleitet durch Dichtungsringe radial nach außen in einen Kanal 41 in einem rohr-

24 hindurch, die in einer Bohrung 13 c des zweiten 45 förmigen Verbindungsstück 42, das radial in den

Gehäuseteils 13 liegen und durch eine Dichtungs- ersten Gehäuseteil 12 eingeschraubt ist. Das Verbin-

muffe 25 an ihrer Stelle festgehalten werden; die dungsstück 42 führt zu dem Übergangsstück 14 der

Dichtungsmuffe 25 wird durch Schraubenbolzen 26, Spritzgußmatrize, das mit einer Heizvorrichtung 43

welche in Gewindelöcher des zweiten Gehäuseteils 13 umgeben ist.

eingeschraubt sind, gegen die Dichtungsringe 24 ge- 5° Wie in F i g. 2 gezeigt, ist eine Druckleitung 44 an preßt. die Seite des ersten Gehäuseteils 12 angelegt, welche Um die Ventilspindel 22 in Achsenrichtung ein- mit der zweiten Ringkammer 39 in Verbindung steht, stellen zu können, drückt ein mit Gewinde ver- An die Druckleitung 44 ist ein Manometer 45 angesehener Schaft 30 auf das äußere Ende der Ventil- schlossen. Die Druckleitung 44 mißt daher den spindel und wird an einem Armstern 27 getragen, der 55 Druck hinter der Lochplatte und dem Siebsatz, obdurch Schraubenbolzen 29, die durch Öffnungen in gleich auch Druckmeßinstrumente vor oder hinter dem Armstern 27 hindurchgehen und in Gewinde- der Lochplatte und dem Siebsatz eingebaut werden löcher des zweiten Gehäuseteils 13 hineingeschraubt können. Der Strömungsdruck hilft, Berechnungen sind, auf letzterem aufmontiert ist. Der Armstern der Leistung der Kunststoffstrangpresse auszuführen, trägt eine mit Innengewinde versehene Mutter 28, 60 und ein plötzlicher Druckabfall zeigt an, daß sich die von einer Aussparung an dem Armstern aufge- der aus Siebsatz und Lochplatte bestehende Teil vernommen wird und durch einen Gewindestift 27 α ge- stopft.

gen Drehung gesichert ist. Zu ihrer Einstellung be- Um den Siebsatz 37 und die Lochplatte 38 leicht

sitzt der mit Gewinde versehene Teil der Ventil- und schnell entfernen zu können, braucht man nur

spindel an seinem Außenende ein Handrad 31; 65 zur Entfernung des zweiten Gehäuseteils 13 die

jedoch kann auch eine selbsttätige und gesteuerte, Schraubenbolzen 23 herauszuschrauben, wodurch die

durch einen Abtriebsmotor bewirkte Drehung der Lochplatte und der Siebsatz bloßgelegt werden. Der

Stellspindel vorgesehen sein. erste Gehäuseteil 12 besitzt einen um den Ventilsitz

21 herumgehenden vorspringenden Formteil, der für innenliegende Ringfläche 38 a der Lochplatte 38 und des Siebsatzes 37 einen Tragsitz bildet. Die Lochplatte und der Siebsatz liegen mithin auf dem Formteil 12 b auf, wenn der zweite Gehäuseteil 13 entfernt wird, so daß der Former hineinlangen und Lochplatte und Siebsatz herausnehmen kann.

Dieser Lochplatten- und Siebsatzaustausch kann ohne Störung der Abhängigkeit irgendwelcher anderer Teile sowie ohne Auseinandernehmen derselben geschehen und kann leicht und schnell erfolgen. Die Einstellung des Ventils kann dieselbe bleiben, ohne beim Auswechseln von Siebsatz und Lochplatte geändert werden zu müssen.

Im praktischen Betrieb der Einrichtung fließt die geschmolzene Kunststoffmasse aus der Zylinderkammer 11 durch den Durchlaßkanal 16 an der Ventilspindel 22 vorbei in die erste Ringkammer 36 und kehrt dann ihre Strömungsrichtung um, wonach sie durch den Siebsatz 37 und die Lochplatte 38 in die zweite Ringkammer 39 und, seitlich aus dieser austretend, durch den Abströmkanal 40 und den weiteren Kanal 41 dem Übergangsstück 14 zur Spritzgußmatrize zufließt.

Als Folge der Umlenkung des Strömungsweges und der daraus sich ermöglichenden Unterbringung sowohl des Einlassens als auch des Auslassehs am ersten Gehäuseteil ergibt sich eine raumeinsparende Konstruktion sowie eine verbesserte Temperaturkontrolle für die hindurchfließende Kunststoff-Schmelzmasse. Lochplatte und Siebsatz können bequem gereinigt oder ausgetauscht werden. Es besteht keine Gefahr des Hängenbleibens der Kunststoffschmelzmasse beim Durchgang durch die Strömungskanäle trotz deren Richtungswechsel und damit auch nicht die Gefahr einer daraus sich ergebenden Qualitätsverschlechterung der Kunststoffschmelzmasse. _

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ventil für Kunststoff Strangpressen mit einem Durchlaßkanal, einem Ventilsitz, einem Ventilgehäuse aus einem ersten Gehäuseteil und einem an diesem lösbar angeschlossenen zweiten Gehäuseteil und mit einem im Bereiche zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordneten Siebsatz, d adurch gekennzeichnet, daß der Siebsatz (37) in einem Ringbereich um den Ventilsitz (21) angeordnet ist, daß eine erste Ringkammer (36) im zweiten Gehäuseteil (13) als Umlenkkammer ausgebildet ist und daß im ersten Gehäuseteil (12) eine zweite Ringkammer (39) vorgesehen ist, die mit einem Abströmkanal (40) für die um 180° umgelenkte Kunststoffmasse in Verbindung steht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallele Tiefe der ersten Ringkammer (36) mit wachsendem Durchmesser der Ringkammer abnimmt.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, da- durch gekennzeichnet, daß die zweite Ringkam-⁵· mer(39) in Strömungsrichtung der Kunststoffmasse verjüngt ausgebildet ist.

4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuseteil (12) ein Formteil (12 b) aufweist, das über den Bereich der axialen Länge des in ihm entlanggeführten Durchlaßkanals (16) von der zweiten Ringkammer (39) umschlossen ist.

5. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur lösbaren Verbindung der beiden Gehäuseteile (12, 13) Schraubenbolzen (23) dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen