DE19925578A1 - Rückstromsperre - Google Patents
RückstromsperreInfo
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rückstromsperre (1) für eine Spritzgießvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Plastifizierschnecke (2) die eine Schneckenspitze (3) mit einer Dichtfläche (5) aufweist, und ein Schneckengehäuse (6), das im Bereich eines Austrittskanals (9) für Schmelze eine Dichtfläche (7) aufweist, die mit der Dichtfläche (5) der Schneckenspitze (3) zusammenwirken kann, wobei Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft (F) an der Plastifizierschnecke (2) angeordnet sind, die die Dichtflächen (5, 7) aneinander drücken. Damit wird ein einfacher konstruktiver Aufbau der Rückstromsperre erreicht, der insbesondere für die Herstellung von Mikro-Spritzgießteilen vorteilhaft ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rückstromsperre für eine Spritzgießvorrich
tung.
Rückstromsperren für das Spritzgießen von Kunststoff-Formteilen sind
im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Weit verbreitet sind dabei
Ausbildungen von Rückstromsperren, bei denen ein auf der Schnecke
axial verschiebliches Dichtelement angeordnet ist, das Schmelze zwar in
Richtung des Schmelzespeicherraums passieren läßt, hingegen ein Rück
strömen von Schmelze in den Plastifizierbereich der Schnecke verhin
dert. Ebenfalls bekannt sind Kugel-Rückschlagventile zum genannten
Zweck.
Die vorbekannten Rückstromsperren bestehen meist aus mindestens drei
Teilen. Im Zusammenhang mit der Fertigung sehr kleiner Kunststoff-
Formteile wirft dies Probleme auf.
In jüngerer Zeit ist der Bedarf aufgetreten, Spritzgießformteile mit be
sonders kleinen Abmessungen und Gewichten herzustellen. Hier sind
beispielsweise mikro-mechanische Bauteile (z. B. Mikrozahnräder für
Kleinstpumpen), medizintechnische Kleinteile und optoelektronische
Elemente (z. B. Teile für Lichtleiter) zu nennen, bei denen die Herstel
lung mit klassischen Spritzgießmaschinen unter Verwendung bekannter
Rückstromsperren Probleme bereitet.
Eines dieser Probleme ist dadurch gegeben, daß die Abmessungen der
Einzelteile der Rückstromsperre für die Verarbeitung kleiner Schmelze
mengen sehr klein werden, was deren Herstellung kompliziert macht.
D. h. weil beim Mikro-Spritzgießen sehr kleine Schneckendurchmesser
notwendig sind, ist die fertigungstechnische Umsetzung klassischer
Rückstromsperren sehr schwierig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim
Einsatz sehr kleiner Schneckendurchmesser eine Rückstromsperre mit
einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung zu schaffen. Dabei sollen nur
möglichst wenige Einzelteile erforderlich sein, die darüber hinaus auch
leicht herzustellen sein sollen. Die Betriebssicherheit der Rückstrom
sperre soll trotzdem voll gewahrt bleiben.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist ge
kennzeichnet durch
- - eine Plastifizierschnecke (2), die eine Schneckenspitze (3) mit einer Dichtfläche (5) aufweist, und
- - ein Schneckengehäuse (6), das im Bereich eines Austrittska nals (9) für Schmelze eine Dichtfläche (7) aufweist, die mit der Dichtfläche (5) der Schneckenspitze (3) zusammenwirken kann,
- - wobei Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft (F) an der Plastifizierschnecke (2) angeordnet sind, die die Dichtflä chen (5, 7) aneinander drücken.
Gemäß einer ersten Fortbildung ist vorgesehen, daß die Dichtflächen
(5, 7) als Paßsitz ausgeführt sind. Dabei kann die Schneckenspitze (3)
kegelförmige oder kugelförmige Gestalt haben.
Das Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft (F) kann vorteilhafter
weise eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, sein. Alternativ kann
das Mittel (8) ein hydraulisches oder pneumatisches Kraftelement sein;
in letztem Falle kommt dann also ein Gas- oder ein Öldruckpolster für
das Zusammenpressen der Dichtflächen zum Einsatz.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Rückstromsperre in einer
Spritzgießvorrichtung für die Herstellung von Klein- und Kleinst-
Spritzgießteilen, insbesondere von Mikro-Spritzgießteilen, angeordnet.
Damit wird das erfindungsgemäße Ziel erreicht, nämlich eine sehr ein
fach aufgebaute Rückstromsperre geschaffen, deren Funktionstüchtigkeit
jedoch - verglichen mit bekannten Ausführungsformen - nicht beein
trächtigt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch die Rückstromsperre in ihrem unmittel
baren Umfeld an Schnecke und Schneckengehäuse, in
Fig. 2 sind schematisch die Flächenverhältnisse im Bereich der
Schneckenspitze zu sehen, wobei die Figur im wesentli
chen einen Schnitt senkrecht zur Schneckendrehachse dar
stellt,
Fig. 3 stellt schematisch die anderen Baugruppen einer Spritz
gießvorrichtung dar.
In Fig. 1 ist die Plastifizierschnecke 2 zu sehen. Diese befindet sich in
bekannter Weise in ihrem Schneckengehäuse 6. Die Schnecke plastifi
ziert durch ihre Drehbewegung aufgrund der Schneckengänge 4 und
durch die Aufbringung von Wärme das Kunststoffmaterial und fördert es
durch einen Austrittskanal 9 zu einer Einspritzeinheit (nach "links").
Zur Vermeidung der Rückströmung von plastifiziertem Kunststoff ist
eine Rückstromsperre 1 vorgesehen. Diese besteht im dargestellten Falle
aus einer mit Paßsitz 5 ausgestatteten Schneckenspitze 3, die mit einem
Dichtsitz 7 am Schneckengehäuse 6 zusammenwirkt. Des weiteren ge
hört die Feder 8 funktional zur Rückstromsperre.
Die Wirkungsweise der Rückstromsperre ist wie folgt:
Im Ruhezustand drückt die Feder 8 die Schnecke 2 aufgrund der von der Feder erzeugten Abdichtkraft F an den Dichtsitz 7 im Schneckengehäu se 6, so daß die Dichtflächen 5 und 7 aufeinander liegen und eine Ab dichtung schaffen.
Im Ruhezustand drückt die Feder 8 die Schnecke 2 aufgrund der von der Feder erzeugten Abdichtkraft F an den Dichtsitz 7 im Schneckengehäu se 6, so daß die Dichtflächen 5 und 7 aufeinander liegen und eine Ab dichtung schaffen.
Die durch die Drehung der Schnecke 2 in Richtung Kanal 9 geförderte
Schmelze hebt die Schnecke 2 bzw. die Schneckenspitze 3 von der
Dichtfläche 5, 7 ab, so daß die Schmelze in den Kanal 9 gelangen kann.
Hierzu ist es erforderlich, daß ein Druck gegen die Kraft F der Feder 8
aufgebracht wird, um eine axiale Verschiebung der Schnecke 2 (nach
"rechts") zu erreichen.
Die Kraftverhältnisse ergeben sich aus Fig. 2, wo die jeweiligen proji
zierten, also wirksamen, Flächen dargestellt sind.
Die Schneckenspitze liegt über den Dichtsitz 5 und 7 am Gehäuse 6 an.
Diese Anlagefläche, die ansonsten für die Kräftebetrachtung ohne Be
deutung ist, ist in Fig. 2 mit A3 gekennzeichnet.
Der Druck, mit dem die Schmelze im Kanal 9 anliegt, wirkt über die
Fläche A1 an und bewirkt eine Kraft "nach rechts", also entgegen der
Federkraft F.
Der im Schneckenvorraum, also im Bereich der Schneckenspitze 3 an
liegende Druck wirkt auf die projizierte Fläche A2 und bewirkt insofern
ebenfalls ein Öffnen des Dichtsitzes 5, 7 entgegen der Richtung der
Kraft F.
Die Kraft der Feder 8 wird mithin in fachmännischer Weise auf die ge
wünschten Bedürfnisse abgestimmt, so daß die Rückstromsperre 1 bei
den gewünschten Drücken im Kanal 9 bzw. im Schneckenvorraum öff
net: Die Federkraft F muß größer sein als die Kraft, die der im Kanal 9
anliegende Schmelzedruck über die Fläche A1 bewirkt. Andererseits
muß diese Kraft zusammen mit dem beim Dosiervorgang auf die Fläche
A2 wirkenden Maximaldruck größer sein als die Federkraft F.
Beim Dosiervorgang wird durch den entstehenden Staudruck die Plasti
fizierschnecke 2 um ca. 0,5 bis 1 mm (nach "rechts") verschoben. Die
Schmelze kann somit über den Kanal 9 in die Einspritzeinheit 10 gelan
gen. Nach Erreichen eines vordefinierten Dosiervolumens wird durch
Drehen der Schnecke 2 gegen die Förderrichtung der Staudruck in der
Einspritzeinheit 10 und dem Kanal 9 abgebaut und gleichzeitig das
Schließen der Rückstromsperre 1 über die Dichtflächen (5, 7) mittels der
Federkraft F aktiv herbeigeführt.
Beim sich anschließenden Einspritzvorgang (s. unten) wird ein Zurück
fließen der Schmelze verhindert, da die Zuhaltekraft F der Feder 8 grö
ßer ausgelegt ist, als die über die Fläche A1 im Kanal 9 aufgebrachte
Kraft werden kann.
In Fig. 3 ist zu sehen, wie der weitere Weg der durch die Schnecke 2
plastifizierten Schmelze bis ins Werkzeug 11 ist. Durch den Kanal 9
wird die Schmelze in eine Einspritzeinheit 10 transportiert, die, bei
spielsweise durch ein Kolben-Zylinder-System, die Schmelze ins Werk
zeug 11 einspritzt.
Die dargestellte Rückstromsperre ist fertigungstechnisch sehr leicht her
zustellen: Es wird lediglich die Schneckenspitze mit einem Dichtungsbe
reich versehen, dessen Flächen so ausgelegt sind, daß beim Plastifizieren
einerseits eine ausreichende Verschiebekraft zum Öffnen der Rück
stromsperre aufgebracht werden kann, daß aber andererseits die über die
Feder 8 erzeugte Abdichtkraft nicht durch die im Kanal 9 wirkende Ge
genkraft erreicht wird. Daher eignet sich die vorgeschlagene Rückstrom
sperre gerade für sehr kleine Schnecken, wie sie beim Mikro-
Spritzgießen eingesetzt werden.
1
Rückstromsperre
2
Plastifizierschnecke
3
Schneckenspitze
4
Schneckengänge der Schnecke
2
5
Dichtfläche an der Schneckenspitze
3
6
Schneckengehäuse
7
Dichtfläche am Schneckengehäuse
6
8
Mittel zur Erzeugung der Abdichtkraft F
9
Austrittskanal für Kunststoffschmelze
10
Einspritzeinheit
11
Spritzgießwerkzeug
F Abdichtkraft
A1
F Abdichtkraft
A1
Querschnittsfläche des Kanals
9
A2
projizierte Wirkfläche zum Öffnen der Rückstromsperre
A3
A3
projizierte Fläche des Dichtsitzes
3
,
4
Claims (8)
1. Rückstromsperre (1) für eine Spritzgießvorrichtung,
gekennzeichnet durch
- - eine Plastifizierschnecke (2), die eine Schneckenspitze (3) mit einer Dichtfläche (5) aufweist, und
- - ein Schneckengehäuse (6), das im Bereich eines Austrittska nals (9) für Schmelze eine Dichtfläche (7) aufweist, die mit der Dichtfläche (5) der Schneckenspitze (3) zusammenwir ken kann,
- - wobei Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft (F) an der Plastifizierschnecke (2) angeordnet sind, die die Dichtflä chen (5, 7) aneinander drücken.
2. Rückstromsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtflächen (5, 7) als Paßsitz ausgeführt sind.
3. Rückstromsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneckenspitze (3) kegelförmige Gestalt hat.
4. Rückstromsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneckenspitze (3) kugelförmige Gestalt hat.
5. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft
(F) eine Feder ist.
6. Rückstromsperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder eine Druckfeder ist.
7. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Mittel (8) zur Erzeugung einer Abdichtkraft
(F) ein hydraulisches oder pneumatisches Kraftelement ist.
8. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie in einer Spritzgießvorrichtung für die Her
stellung von Klein- und Kleinst-Spritzgießteilen, insbesondere von
Mikro-Spritzgießteilen, angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999125578 DE19925578C2 (de) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Rückstromsperre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999125578 DE19925578C2 (de) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Rückstromsperre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19925578A1 true DE19925578A1 (de) | 2000-12-07 |
DE19925578C2 DE19925578C2 (de) | 2003-04-17 |
Family
ID=7910219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999125578 Expired - Fee Related DE19925578C2 (de) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Rückstromsperre |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19925578C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10346877B4 (de) * | 2003-10-09 | 2007-02-08 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Spritzgießen |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1917975A1 (de) * | 1968-04-18 | 1969-11-06 | Und Giesserei Neestal Maschf | Kunststoff-Spritzgiessmaschine |
-
1999
- 1999-06-04 DE DE1999125578 patent/DE19925578C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1917975A1 (de) * | 1968-04-18 | 1969-11-06 | Und Giesserei Neestal Maschf | Kunststoff-Spritzgiessmaschine |
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---|---|---|---|---|
DE10346877B4 (de) * | 2003-10-09 | 2007-02-08 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Spritzgießen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19925578C2 (de) | 2003-04-17 |
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