DE2635144A1

DE2635144A1 - Rueckstroemsperre an schneckenspritzgiessmaschinen

Info

Publication number: DE2635144A1
Application number: DE19762635144
Authority: DE
Inventors: Heinrich Landler
Original assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Current assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FR2360410A1

Description

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LETiAG Kunststofftechnik Zweigniederlassung der DEtIiG Aktiengesellschaft, 85 Nürnberg, Rennweg 37

Rückströmsperre an Schneckensp rit ζ gi e s smas chinen

Die Erfindung betrifft eine Rückströmsperre am Schneckenkopf von Schneckenspritzgiessmaschinen, mit einem auf dem Schneckenkopf .zwischen einer Dichtfläche und einem Anschlag frei verschiebbaren Sperring, der mit seinem Aussenumfang an der Innenwand des Spritzzylinders geführt ist und an seinem Innenumfang einen Durchlaßspalt für die Kunststoffschmelze freilässt.

Rückströmsperren dienen bekanntlich dazu, ein übermässiges Zurückströmen der Kunststoffschmelze in die Schneckengänge beim Axialhub der Schnecke zu vermeiden. Durch das Zurückströmen wird der Ausbringungsfaktor verringert, d.h. die Menge an tatsächlich aus der Düse ausgespritzter Kunststoffschmelze bleibt mehr oder weniger hinter der theoretisch möglichen Menge zurück. Die Wirkungsweise der bekannten Rückströmsperren der vorstehend erläuterten Art beruht in der Hauptsache darauf,

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dass sich beim Axialhub der Schnecke (Spritzhub) zwischen den Stirnenden des Sperringes ein Druckgefälle aufbaut, so dass der Sperring aus seiner Anlage am vorderen Anschlag zur Anlage an die Dichtfläche verschoben wird und damit den Durchlaßspalt nach hinten in die Schneckengänge absperrt. Die Druckdifferenz an den beiden Stirnseiten des Sperringes resultiert nicht unwesentlich aus der Drosselwirkung, die die Kunststoffschmelze beim Durchströmen des Durchlaßspaltes nach hinten erfährt.

Trotz Einsatzes von Rückströmsperren sind Schwankungen des Ausbringungsfaktors von Schuss zu Schuss aufgrund unterschiedlicher Schliesszeiten der Rückströmsperre nicht vollständig auszuschliessen. Ursache dafür sind in erster Linie unterschiedliche Materialzusammensetzungen, wobei insbesondere die Viskosität und die Homogenität der Schmelze eine wesentliche Rolle spielen. Vor allem wird die Schliesszeit dann erheblich verlängert, wenn noch sehr viskoses oder gar teilweise unaufgeschmolzenes Material den Anlegevorgang des Druckringes auf den letzten Millimetern vor der Dichtfläche behindert. Dann erfolgt nämlich eine Anlage erst nach Aufbau eines grösseren Druckgefälles, bis zu dessen Erreichung aber Material in die Schneckengänge zurückströmt.

Unterschiedliche Spritzmengen von Schuss zu Schuss sind deshalb von Nachteil, weil dadurch ein schwankendes Kunststoffvolumen zum Füllen des Foimwerkzeuges zur Verfügung steht. Somit schwanken entsprechend auch Werkzeugfüllung und der Druckaufbau für den Nachdruck sowie das Restpolster an KunstStoffschmelze im Spritzzylinder, was sich nachteilig auf die Qualität der hergestellten Formteile auswirkt. In extremen Fällen gehen diese Schwankungen so weit, dass innerhalb kurzer Zeit bei gleicher Maschineneinstellung gute, überspritzte und ungefüllte Formteile erzeugt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rückströmsperre der vorstehend geschilderten Art so zu verbessern, dass

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Schwankungen des Schussgewichtes unabhängig vom jeweiligen Zustand der Kunststoffschmelze im Spritzzylinder verringert oder ganz unterbunden werden.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Eückströmsperre der geschilderten Art dadurch gelöst, dass zwischen dem Anschlag :\nö dor Dichtfläche, mit denen der Sperring zusammenwirkt, ein der Querschnittsform des Durchlaßspalts angepasster und mit Spiel in den Innenumfang des Sperrings einfügbarer Bund am Gchneckenkopf derart'angeordnet ist, dass er zumindest bei Anlage des Sperrings am vorderen Anschlag den Durchlaßspalt freigibt, diesen jedoch bei Anlage des Sperrings an der Dichtfläche verschliesst.

Der Bund, der mit dem Schneckenkopf einstückig ausgebildet oder auf diesem anderweitig befestigt sein kann, wirkt als Kolben, auf den der Sperring bei seiner Verschiebung in Richtung auf die Dichtfläche aufschlüpft. Hierdurch wird der Durchlaßspalt schon vor der Anlage des Sperrings an der Dichtfläche in seinem Querschnitt auf das dem Spiel zwischen dem Bund und dem Innenumfang des Sperrings entsprechende Mass verringert, so dass die Drosselwirkung und folglich das Druckgefälle an den beiden Stirnseiten des Sperrings schlagartig ansteigen. Da in dem engen Spalt zwischen dem Bund und dem Innenumfang des Sperrings eine Rückströmung praktisch nicht mehr auftreten kann, bewegt sich über diesen Teil des Weges der Sperring unbeeinflusst von der Viskosität der Kunststoffschmelze und somit gleichmässig rasch bis zur Anlage an die Dichtfläche. Da die Umfangsflache des Bundes in Achsrichtung der Schnecke verläuft, wird die Strömung der Kunststoffschmelze verhältnismässig wenig behindert. Zweckmässigerweise schliesst der Bund unmittelbar an die Dichtfläche für den Sperring an und es ist auch von Vorteil, den Übergang zwischen dem Bund und dem Schneckenkopf strömungsgünstig zu formen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend"anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung

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zeigt einen schematisehen Längsschnitt durch den Schneckenkopf einer Schneckenspritzgiessmaschine mit einem Teil der Wandung des Spritzzylinders.

Eine Schnecke 1 ist in einem Spritzzylinder 2 einer nicht dargestellten opritzgiessmaschine drehbar und axial verschiebbar. Schnecke 1 und Spritzzylinder 2 sind von herkömmlicher Gestaltung und brauchen hier nicht näher erläuteii; zu werden. Der im Ganzen mit 3 bezeichnete Schneckenkopf wird durch ein gesondertes Teil gebildet, das bei 4- mit der Schnecke 1 verschraubt ist. Der Schneckenkopf 3 besitzt düsenseitig einen spitzkegeligen Abschnitt 5, an den sich ein kurzer zylindrischer Abschnitt 6 mit einem geringfügig unter dem Innendurchmesser des SpritζZylinders 2 liegenden Durchmesser anschliesst. Der zylindrische Abschnitt 6 ist unter ,Bildung eines vorderen Anschlages 7 auf etwa den halben Durchmesser abgesetzt und verläuft von dort bis zu einem Bund 8. Zwischen den Bund 8 und die vordere Stirnfläche 9 der Schnecke 1 ist ein Druckring 10 eingespannt, an dessen vorderer Stirnseite eine konische Dichtfläche 11 ausgebildet ist. Die Dichtfläche 11 schliesst unmittelbar an die zylindrische Umfangsflache des Bundes 8 an. Die vordere Stirnfläche des Bundes 8 geht ebenfalls konisch in den abgesetzten Teil des Schneckenkopfes über.

Zwischen dem Anschlag 7 und der Dichtfläche 11 ist ein Sperring 12 axial frei verschiebbar angeordnet, der -mit einem gewissen Spiel- an der Innenwandung des SpritζZylinders 2 mit seinem Aussenumfang geführt ist. Die vordere Stirnfläche 13 des Sperringes 12 verläuft rechtwinklig zur Schneckenachse, während die hintere Stirnfläche 14- der Schräge der konischen Dichtfläche 11 angepasst ist. Der Innendurchmesser des Sperringes 12 ist so bemessen, dass der Sperring 12 mit Spiel über den Bund 8 bewegbar ist. Das Spiel entspricht dabei mindestens dem Spiel zwischen dem Aussenumfang des Sperringes 12 und der

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Zylinderinnenwand. Die Länge des Bundes 8 beträgt etwa 2,5 - 3 nun.

In dem spitzkegeligen. Abschnitt 5 des Schneckenkopfes 3 sind Durchlässe 1.5 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen den Sclmeckengängen und dem vor dem Abschnitt 5 liegenden Sammelraura des Spritzzylinders 2 herstellen.

In der Plastifizierphase wird durch die von der Schnecke 1 in Richtung zur (nicht gezeigten) Düse geförderte Kunststoffschnelze der Sperring 12 in die Anlage an den Anschlag 7 gedrückt, so dass die Kunststoffschmelze durch den zwischen dem Sperring 12 und dem abgesetzten Teil des Schneckenkopfes 3 befindlichen Durchlaßspalt 16 sowie durch die Durchlässe 15 in den Samraelraum. vor dem Schneckenkopf 3 strömen kann. Die schräge Stirnfläche 14- des Sperringes 12 und die Abschrägung des Bundes 8 leiten hierbei die Kunststoffschmelze unter möglichst geringen Verlusten in den Durchlaßspalt 16.

Zu Beginn des Axialhubes wird aufgrund des Verharrungsvermögens des Sperringes 12, vor allem aber aufgrund der sich aufbauenden Druckdifferenz zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren schrägen Stirnfläche 14- des Sperringes 12 eine Bewegung des Sperringes in Richtung der Dichtfläche 11 veranlasst. Während dieser Bewegung kann kurzzeitig Kunststoffschmelze aus dem Bereich der Durchlässe 15 durch den Durchlaßspalt 16 nach hinten strömen. Sobald jedoch der Sperring mit der hinteren Kante seines Innenumfanges die Vorderkante des Bundes 8 überdeckt, wird der hierfür zur Verfügung stehende Strömungsweg in seinem Querschnitt schlagartig verringert, so dass eine Rückströmung praktisch nicht mehr möglich ist und dementsprechend bei der weiteren Vorwärtsbewegung der Schnecke 1 der Druckunterschied zwischen den Stirnflächen und 14- am Sperring schlagartig steigt. Da das Spiel zwischen

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der Aussenf lache des Bundes 8 und dem Innenumfanf¹; des Sperringes 12 erheblich geringer als der Strömungsquerschnitt im Durchlaßspalt 16 ist, findet dort eine Strömung von Kunststoffschmelze praktisch nicht raehr statt, so dass die weitere Rückwärtsbewegung des Sperringes 12 bis zur Anlage an der Dichtfläche 11 unabhängig von Einflüssen der Kunststoffschmelze erfolgt. Einerseits wird also bereits mit dem Eintauchen des Bundes 8 in den Sperring 12 der Hauptrückstrom an Kunststoffschmelze in die Schneckengänge abgesperrt, so dass bereits nach kurzer Bewegung des Sperringes die Sperrfunktion einsetzt, andererseits wird die restliche Zeit bis zur endgültigen Anlage des Sperringes 12 an der Dichtfläche 11 von der Viskosität der Masse nicht mehr beeinflusst. Es hat sich dementsprechend gezeigt, dass sich die Teilgewichtsschwankungen der hergestellten Formteile um über 30 % verringern lassen. Die Erfindung schafft somit eine Möglichkeit, die Schliesszeit insgesamt zu verkürzen, ohne dass der Abstand zwischen Anschlag und Dichtfläche an der Rückströmsperre verkleinert werden müsste, und Schwankungen der Schliesszeit auszuschalten.

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Claims

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Ansprüche

Rückströmsperre am Schiieckenkopf von Schneckenspritzgiessraaschinen, mit einem auf dem Schneckenkopf zwischen einer Dichtfläche und einem Anschlag frei verschiebbaren Sperring, der mit seinem Aussenumfang an der Innenwand des Spritsaylinders geführt ist und an seinem Innenumfang einen Durchlaßspalt für die Kunststoffschmelze freilässt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlag (7) und der Dichtfläche (11) ein der Querschnittsform des Durchiaßspaltes (16) angepasster und mit Spiel in den Innenumfang des Sperringes (12) einfügbarer Bund (8) am Schneckenkopf (3) derart angeordnet ist, dass er zumindest bei Anlage des Sperrings (12) am vorderen' Anschlag (7) den Durchlaßspalt (16) freigibt, diesen jedoch vor Anlage des Sperrings (12) an der Dichtfläche (11) verschliesst.

Kickströmsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rind (8) unmittelbar an die Dichtfläche (11) anschliesst.

3. Rückströmsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der "Übergang zwischen dem Bund (8) und dem Schneckenkopf (3) strömungsgünstig geformt ist.

4.. Rückströmsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (8) mit dem Schneckenkopf (3) einstückig ausgebildet ist.

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