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Rückströmsperre Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückströmsperre
auf dem zylindrischen Kopf einer in einem Schneckenzylinder geführten Plastifizier-
und Förderschnecke von kunststoffverarbeitenden Maschinen.
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Die bekannten Rückströmsperren sind als RUokschlagventile flir Spritzgießmaschinen,
mit axial verschiebbarer Schnecke bestimmt und von einem auf dem zylindrischen Schneckenkopf
zwischen zwei bundförmigen Anschlägen fifr einen frei verschiebbaren Druckring gebildet,
der mit seinem Umfang dicht an der Zylinderwand anliegt und innen zwischen sich
und dem zylindrischen Kopf einen Spalt ftir den Durchgang des plastifizierten Kunststoffes
in Einspritzrichtung frei läßt, der sich durch den in Pörderrichtung des plastifizierten
Kunststoffes angeordneten Bund erstreckt. Durch den Förderdruck des Eunatstoffes
wird der Druckring gegen diesen Bund gedruckt, wobei der Kunststoff frei durch den
sioh iiber den Bund erstreokenden Spalt in den Sammelraum vor der Spritzdüse fließen
kann.
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Wird die Plastifizier- und Pörderschnecke axial zur Spritzdüse verschoben,
so sttttzt sich der Druckring an dem anderen spaltfreien Bund des Schneckenkopfes
ab und verhindert hierdurch ein Rückströmen des Kunststoffes durch die Schneckengänge
entgegen
der Förderrichtung. Bei einem Hängenbleiben des Drnokringes in einer liage Tor dem
spaltlosen Bund wird die Rückströmsperre unwirksam.
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Duroh den Erfindungsgegenstand ist nun die Aufgabe gelöst, diesem
Übelstand der bekannten Rückströmsperren daduroh wirksam zu begegnen, daß auf dem
zylindrisohen Kopf der Plastifizier- und Fördersohnecke eine unzahl aneinanderliegender
kreisrunder Exzenterscheiben angeordnet sind, die um einen vorbestimmten Winkel
fortlaufend gegeneinander versetzt sind und mit ihrem Scheitel an die Innenfläche
des Schneckenzylinders nahe heranreichen.
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Der durch diese Maßnahme erzielte Vorteil ist darin zu sehen, daß
keine axial verschiebbaren Bauteile vorhanden sind, die hängen bleiben können, denn
die Exzenterscheiben bilden durch deren fortlaufender asialer Winkelversetzung,
zwischen ihrem Mantel an der aohmalsten Stelle und dem Innenmantel des Schneckenzylinders
einen schraubenförmigen über das gesamte Scheibenpaket verlaufenden Durchflußspalt,
in dem der Kunststoff infolge seiner Zähflilssigkeit einen ausreichenden Widerstand
gegen das Rückströmen erhält. Ein weiterer Vorteil der Rückströmsperre nach der
Erfindung ist darin zu sehen, daß diese Sperre praktisch versohleißfrei ist. Schließlich
Ubernimmt die Rückströmsperre in günstiger Weise die Funktion einer Entgasungsvorrichtung,
wenn £r den Abzug der durch den
hohen Druckaufbau in dem von den
Exzenterscheiben gebildeten Spalt, aus der Kunststoffschmelze ausgetriebenen Gase
durch Bohrungen, Schlitze od.dgl. Sorge getragen wird.
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Es ist bereits bei Misch- und Knetvorrichtungen für Eunststoffe bekannt,
zur Erzielung guter örtlicher Misch- und Knetwirkungen, unterstützt durch rQokläufige
Bewegungen des Misohgutes und eine lange Verweilzeit, trotz des Schnellaufes zweier
ineinandergreifender Migehwellen die Misch- und Enetwerkzeuge aus Kurvenscheiben
su bilden, die wendeltreppenartig gegeneinander versetzt auf diesen parallel verlaufenden
Wellen angeordnet sind. Beim Erfindungsgegenstand sofl Jedoch gerade die bei der
bekannten Misch- und Knetvorrichtung angestrebte rückläufige Gutbewegung und lange
Verweilzeit dieses Gutes in dem Durchgangsspalt des Scheibenpaketes dadurch vermieden
werden, daß die Anordnung der Exzenterscheiben nur auf dem Kopf der Schnecken üblicher
Bauart erfolgt und diese Scheiben mit ihrem Mantel nahe an die Innenwand des Schneckenzylinders
heranreichen, um eine den Rückströmwiderstand des bereits plastifizierten Kunststoffes
erhöhende Wirkung zu erzielen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungegegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsmitelschnitt durch den die Spritzdüse
aufweisenden Teil eines Schneckenzylinders mit der auf dem Schneckenkopf angeordneten
Rückströmsperre aus senkrecht zur Schneckenwelle angeordneten Exzenterscheiben
Abb.
2 den Längsmittelschnitt nach Abb. 1, jedoch mit schräg auf dem Schneckenkopf angeordneten
Exzenterscheiben.
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Auf dem zylindrischen Kopf 1 einer zum Plastifizieren, Mischen und
Fördern von Kunststoffen dienenden und in einem Schneckenzylinder 2 angeordneten
Plastifizier- und Förderschnecke 3, ist eine Rtickströmsperre ftir die Kunststoffschmelze
angeordnet. Der Kopf 1 dieser Schnecke besteht aus einem zylindrischen Schaft 4
und einem davor mit der Basis anschließenden Kegel 5. Der zylindrische Schaft 4
ist an seinem freien Endteil mit einem Gewinde 6 versehen, der in eine vom Schneckenende
her in den Schneckenkopf 7 eingebohrte Gewindebohrung 8 eingeschraubt ist. Auf dem
Schaft 4 sitzen acht aneinanderliegende gleich große Exenterscheiben 9, deren Exzenterbohrung
10 dem Durchmesser des Schaftes 4 angepaßt ist. Die Exzentrizität ist hierbei eo
gewählt, daß der Mantel der Exzenterscheiben 9 an ihrer breitesten Stelle sich dem
Innenmantel bis auf einen Abstand von 0,1 mm nähert, wobei der Mantel der Exzenterscheiben
9 an der schmalsten Stelle einen Abstand von etwa 5 mm zum Innenmantel des Schneckenzylinders
aufweist. Die Exzenterscheiben 9 sind um 45 Grad gegeneinander versetzt auf dem
Schaft 4 angeordnet, wodurch der zum Innenmantel des Schneckenzylinders 2 gebildete
Spalt 11 schraubenförmig um das Scheibenpaket herumläuft. Der Durchmesser des Schneckenkernes
7a und der Durchmesser der Basis des Kegels 5 entspricht dem Abstand der Achse der
Exzenterbohrung 10 vom Mantel der Exzenterscheiben an deren schmalster
Stelle.
Der Innenmantel des Schneckenzylinders 2 ist im Bereioh des Kegels 5 deren Mantelform
angepaßt, wobei der Kegelmantel wie auch der Mantel des Schneckenkernes 7a vom Innenmantel
des Schneckenzylinders 2 einen Abstand von 5 mm aufweist. Am freien Ende des Schneckenzylinders
2 ist ein.
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Spritzdüse 12 angeordnet. Am ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Exzenterscheiben
9 auf dem Schaft 4 zu vermeiden, ist in diesem eine Längsnut 13 ftlr eine Feder
14 bzw. einen Keil angeordnet und entsprechende Nuten flir diese auch in den Exzenterscheiben
9 vorgesehen, die zur Erzielung eines Versetzungswinkels von 45 Grad bei Jeder folgenden
Exzenterscheibe 9 des Scheibenpaketes um diesen Winkel gegeneinander versetst angeordnet
sind. Durch die Exzenterscheiben 9 wird eine Labyrinthdichtung gebildet, die ein
Zurückflie#en der Kunststoffschmelze während des Einspritzvorganges behindert.
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Beim Ausführungsbeispiel nach ibb. 9 sind schräg auf dem Schaft !
sitzende Exzenterscheiben 9 Vorgezehen. Hierbei au# die Exzenterbohrung 10 in diesen
Scheiben gleichfalls schrägverlaufend und auoh in gleicher Weise in deren Mantel
vorgesehen werden. Die erste und letzte Exzenterscheibe 9 ist keilförmig gestaltet,
um die übrigen Exzenterscheiben 9 in ihrer Lage su fixieren. Duroh diese Anordnung
wird zusätzlich ein Förderwirkung und Selbstreinigung der Rückströmsperre erzielt.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen kann durch lustauschen der Exzenterscheiben
9 gegen solche anderer Versetzung der Nuten, die Länge des Durchtrittsspaltes durch
die Rückströmsperre oder solcher anderer Exzentrizität eine Anpassung an die JO-weilige
Beschaffenheit des Kunststoffes ersielt werden.