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DE7237943U - Ruckstromsperre am Schneckenkopf von Schnecken Spritzgießmaschinen

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Publication number: DE7237943U
Application number: DE7237943U
Authority: DE
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Publication date: 1973-02-08

Description

Rückströmsperre am Schneckenkopf von Schnecken-Spritzgiessmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Rückströmsperre am Schneckenkopf von Schnecken-Spritzgiessmaschinen für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, die einen dem Schneckenkopf zugeordneten Sperrring aufweist, der mit seinem Aussenumfang dicht an der Zylinderwand des Schneckenzylinders anliegt und in diesem zwischen zwei Anschlagflächen verschiebbar ist, die durch eine den Sperring aufnehmende, am Umfange des Schneckenkopfes vorgesehene Ringnut gebildet sind, wobei der Sperring in seiner Schliesstellung mit seiner Stirnfläche an der dieser zugekehrten, eine Dichtfläche bildenden Anschlagfläche dichte. 3 anliegt.

Rückströmsperren für Schnecken-Spritzgiessmaschinen gehören in den verschiedensten Ausführungsformen bereits zum Stand der Technik. Ihnen gemeinsam ist ein Sperrglied, das relativ zur Schnecke selbsttätig in axialer Richtung der Schnecke aus seiner Offen- in seine Schliesstellung bewegt wird, sobald zur Einleitung des Einspritzvorganges die Schnecke vorwärtsbewegt und während des Einspritzvorgangs in dem vor der Schneckenspitze befindlichen Sammelraum ein Druck aufgebaut wird. Dadurch wird ein Zurückströmen von Kunststoffmasse in den Bereich der Schneckenstege verhindert und eine erwünschte Volumendosierung der Spritzmasse erzielt. Dieser Dosierung kommt für das gleichbleibende Gewicht der Spritzlinge besondere Bedeutung zu.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse konnten hierbei erzielt werden, wenn das Sperrglied solcher Rückströmsperren in Form eines Sperrringes ausgebildet ist, der mit seinen Ringstirnflächen mit entsprechenden ringförmigen Anschlagflächen des Schneckenkopfes zusammenwirkt. Allerdings hat die Erfahrung gezeigt, dass sich solche Sperringe im Laufe der Zeii an den entsprechenden Anschlagflächen festfressen oder dass durch die Arbeitsdrücke bedingt der Sperring an den Anschlagflächen anklebt, wodurch sich beim Einspritzen im Hinblick auf die Axialverlagerung des Sperringes eine zeitliche Verzögerung einstellt, was wiederum zu Ungenauigkeiten in der Dosierung führt.

Hler setzt nun die Erfindung ein. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde; Rück°trÖT?!spsT-rsn dieser bekannten- siTigangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass sich die zum Schliessen erforderliche Axialbewegung des SperrInges gegen den Stauring in einem Bruchteil der Zeit vollzieht, die bei solchen Rückströmsperren bisher erreicht werden konnte, so dass sich beim Einspritzen die erforderliche Abdichtung des Sammelraumes gegenüber dem übrigen Schneckenzylinderraum wesentlich schneller vollzieht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Sperring in seiner Offenstellung an wenigstens einem der der Dichtfläche gegenüberliegenden Anschiagflache zugeordneten Vorsprung mit punkt— cd sr linienf örir.igsr Berührung ?.nliegt.

Eine derartige Rückströmsperre gewährleistet eine wesentliche Erhöhung der Dosiergenauigkeit, indem der Sperring in seiner Offenstellung lediglich eine partielle Berührung mit der entsprechenden Anschlagfläche des Schneckenkopfes hat, so dass so gut wie keine Anfress- oder Anklebegefahr mehr besteht und dadurch wiederum eine extrem kurze Ansprechzeit für die erforderliche A.:ia Iv er lagerung des Sperringes erzielt wird. Diese kurze Ansprechzeit vermindert die Rückströmverluste erheblich und es wird hierdurch eine gleichbleibende Güte hinsichtlich Gewicht und Ausbildung der Spritzlinge erreicht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Berührungsfläche zwischen Schneckenspitze und Rückströmsperre einem erheblich geringeren \6rschleiss unterworfen ist.

Die Erfindung lässt sich in verschiedener Weise vorteilhaft realisieren. Eine günstige Konstruktion ist zum Beispiel erhältlich, wenn an den Sperring einer oder mehrere Vorsprünge der entsprechenden Anschlagfläche des Sperringes einstückig angeformt sind. Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann lediglich ein Vorsprung vorgesehen und dieser gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung durch einen an der Anschlagfläche konzentrisch zu deren Achse angeformten Ring gebildet sein. Diese Konstruktion ermöglicht es in einfacher Weise, eine linienförmige Berührung des Sperringes im Bereich dieser Anschlagfläche zu bewerkstelligen, wenn dieser Ring im Querschnitt rund oder keilförmig ausgebildet ist, so dass er gewissermassen eine ringförmige Schneide bildet, die mit der entsprechenden Stirnfläche des Sperringes zur Anlage kommt. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Sperringes kann in der Anordnung einer Vielzahl von Vorsprüngen an der entsprechenden Anschlagfläche -des Sperringes bestehen, die man vorteilhaft im gleichen gegenseitigen Winkelabstand voneinander vorsehen wird. Eine besonders günstige Anordnung ist hierbei erhältlich, wenn die Vorsprünge durch Kugeln gebildet sind, die zwischen der Anschlagfläche und der dieser zugekehrten Stirnfläche des Sperringes lose angeordnet sind. Die ringförmige Stirnfläche des Sperringes kann hierbei eben ausgebildet sein, so dass der Sperring in seiner Offenstellung lediglich noch Punktberührung am Schneckenkopf haben wird.

Die Verwendung von Kugeln ermöglicht gleich vorteilhaft aber auch eine Linienberührung dieser Teile, sofern die in der Anschlagstellung mit den Kugeln zusammenwirkende Stirnfläche des Sperrringes dem Krümmungsradius der Kugeln entsprechend konkav ausgebildet ist.

Um hierbei eine vorteilhafte Möglichkeit der Montage der einzelnen Kugeln in der durch die Anschlagfläche und den Sperring definierten Ringnut zu ermöglichen, wird man günstigerweise eine auf den Schneckenkopf axial aufr^hiebbare Montagehülse verwenden, deren Mantel von einer Bohrung durchdrungen ist, deren Durchmesser grosser als der Durchmesser der Kugeln ist. Durch diese Montagehülse wird damit die die Kugeln aufnehmende Ringnut ummantelt, und die Kugeln lassen sich vorteilhaft durch die Bohrung in den Schneckenkopf einführen. Bei der axialen Bewegung der Schnecke in den Schneckenzylinder wird danu zwangsläufig die Mofttagehülse vom Schneckenkopf heruntergeschoben.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Spritzzylinder einer Schnecken-Spritzgiessmaschine,

Fig. 2 einen Schneckenkopf gemäss Fig. 1 in vergrösserter Darstellung vor der Montage,

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Flg. 3 eine Abwandlung des Schneckenkopfes gemäss den Flg. 1 und 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs Linie 4 - 4 in Fig. 3.

Der Schneckenzylinder ist mit 10 bezeichnet. In seiner Zylinderbohrung 12 ist eine Schnecke 14 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Der Schneckenkopf 16 verjüngt sich nach aussen in Richtung der Spritzdüse 11 und weist an seinem Umfange eine Schlüsselfläche 18 (Fig. 2) zum Anziehen des Schneckenkopfes auf. Der zylindrische Teil des Schneckenkopfes sowie die Schneckenstege der Schnecke weisen einen Aussendurchmesser auf, der eine einwandfreie Förderung von plastifiziertem, thermoplastischem Kunststoff, der aus dem Fülltrichter 13 zugeführt wird, gewährleistet. An der Stirnfläche 22 des Schneckenkopfes 16 ist ein zylindrisches Schaftteil 24 angeformt, das am Vorderende der Schnecke in geeigneter Weise derart befestigt ist, dass der Schneckenkopf mit der Achse der Schnecke 14 fluchtet. Die Schnecke 14 weist an ihrem Umfange vor dem Schneckenkopf 16 eine Verdickung in Form eines Stauringes 26 auf, der zusammen luit den Schneckenkopf 16 und dem zylindrischen Schaftteil 24 eine Ringnut 28 definiert, die einen Sperring 30 aufnimmt, dessen axiale Länge geringer ist als die Breite der Ringnut. Der hohlzylindrische Sperring 30 liegt mit seiner Aussenumfangsfläche an der Wandung des Schneckenzylinders 10 an und ist in diesem axial verschiebbar geführt, während er sich mit seiner Innenumfangsfläche in radialem Abstand von der Aussenumfangsfläche des Schaftteils 24 befindet. Die der ring-

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förmigen Stirnfläche 22 "es Schneckenkopfes 16 gegenüberliegende ringförmige Fläche 32 des Stauringes 26 bildet eine sich nach innen konisch verjüngende Dichtfläche, die mit der benachbarten ringförmigen Stirnfläche 34 des SperrInges 3C zusammenwirkt, wenn dieser zur Abdichtung dieser Fläche satt anliegt. Die weitere ringförmige Stirnfläche des Sperringes ist mit 36 bezeichnet. Sie liegt der Stirnfläche 22 des Schneckenkopfes 16 gegenüber. Zwischen diesen beiden Stirnflächen befindet sich eine Vielzahl von Kugeln 38, die den Abstand zwischen beiden Stirnflächen überbrücken, wenn sich der Sperring in seiner Offenstellung befindet, wobei jede dieser Stirnflächen mit der Umfangsflache der Kugeln entweder in punkc- oder linienförmiger Berührung stehen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ringförmige Stirnfläche 36 des Sperringes 30 entsprechend dem Krümmungsradius der Kugeln konkav ausgebildet, so dass diese Stirnfläche Berührung entlang einer Linie hat. Die Anordnung dieser Kugeln stellt damit sicher, dass in der Offenstellung des Sperringes zwischen den beiden Stirnflächen 22, 36 keine unmittelbare Berührung mehr stattfinden kann, die zum Anfressen oder gegebenenfalls Ankleben führen kann. Vielmehr wird durch die Vielzahl der punkt- bzw. linienförmigen Berührung zwischen Sperring und Kugeln und der Stirnfläche 22 eine Minimalberührung herbeigeführt, so dass irgend welche Verzögerungsmomente, sei es durch Reibung, durch Fressen oder Kleben, bei der Axialverstellung des Sperringes zum Abdichten des Saamelraumes wirksam vermieden werden. Die Anzahl der Kugeln kann je nach Grosse des Schneckenumfangs zwischen 10 und 20 Stück liegen.

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Wir aus der Fig. 2 zu ersehen ist, dient als Hilfsmittel für das Einführen der Kugeln 38 in die sie aufnehmende Ringnut 28 eine auf den Schneckenkopf 16 aufgeschobene Montagehülse 40, die eine Einfüllöffnung 42 zum Einfüllen der Kugeln aufweist. Ist die Ringnut mit einer entsprechenden Anzahl von Kugeln gefüllt, so ist ein sicherer Verschluss der Kugeln dadurch gewährleistet, dass durch weiteres axiales Verschieben der Schnecke in die Zylinderbohrung 12 hinein die mit Kugeln angefüllte Ringnut in den Bereich der Zylinderwandung 10 gelangt, wobei die Montagehülse zwangsläufig vom Schneckenkopf abgestreift wird.

In der Fig. 3 ist eine Abwandlung dargestellt, indem zur Abdichtung keine Kugeln, sondern am Sperring 30 angeformte Vorsprünge vorgesehen sind. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen wie in den vorhergehenden Figuren. Wie auch aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind an dem Sperring in gleichmässigen radialen Abständen mehrere VorSprünge mit keilförmigem Profil einstückig angeformt, durch die eine abdichtende Wirkung in der beschriebenen Weise erreicht %⁷ird.

Claims

it·» · ( a · Schutzansprüche

1. Rückströmsperre am Schneckenkopf von Schnecken-Spritzgiessmaschinen für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, die einen dem Schneckenkopf zugeordneten Sperrlng aufweist, der mit seinem Aussenumfang dicht an der Zylinderwand des schneckenzylinders anliegt und in diesem zwischen zwei Anschlagflachen verschiebbar ist, die durch eine den Sperring aufnehmende, am Umfange des Schneckenkopfes vorgesehene Ringnut gebildet sind, wobei der Sperring in seiner Schliesstellung mit seiner einen Stirnfläche an der dieser zugekehrten, eine Dichtfläche bildenden Anschlagfläche dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperring (30) in seiner Offenstellung an wenigstens einem der der Dichtfläche (32) gegenüberliegenden Anschlagfläche (22) zugeordneten Vorsprung (44) , (38) mit punkt- oder linienförmiger Berührung anliegt.

2. Rückströmsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung an der Anschlagfläche (22) einstückig angeformt ist.

3. Rückströmsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung durch einen an der Anschlagfläche konzentrisch zu deren Achse angeformten Ring gebildet ist, dessen Querschnitt keilförmig ist.

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4. Rückströmsperre nach Anspruch 1, dadurch Gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von VorSprüngen (44) in gleichem gegenseitigem Winkelabstand voneinander vorgesehen ist.

5. Rückströmsperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (38) durch Kugeln gebildet sind, die zwischen der Anschlagfläche (22) und der dieser zugekehrten Stirnfläche (36) des Sperringes (30) lose angeordnet sind.

6. Rückströmsperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dasfä die mit den Kugeln (38) zusammenwirkende Stirnfläche (36) des Sperringes (30) eben ausgebildet ist.

7. Rückströmsperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dia in der Anschlagstellung mit den Kugeln (38) zusammenwirkende Stirnfläche (36) des Sperringes (30) dem Krümmungsradius der Kugeln (38) entsprechend konkav ausgebildet ist.

8. RückströHsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anordnung der Kugeln \38) zwischen der Anschlagfläche (22) und der dieser benachbarten Stirnfläche (36) des Sperringes (30) eine auf dem Schneckenkopf (16) axial verschiebbare MontagehUlse (40) dient, deren Mantel von einer Bohrung (42) durchdrungen ist, deren Durchmesser grosser ist, als der Durchmesser der Kugeln (38).

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