AT522179B1 - Plasticizing screw for a molding machine - Google Patents
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Abstract
Plastifizierschnecke (1) für eine Formgebungsmaschine (2), insbesondere eine Spritzgießmaschine oder Spritzpresse, mit einem sich entlang einer Längsachse (L) erstreckenden Basiskörper (3), einer mit dem Basiskörper (3) verbundenen Schneckenspitze (4), welche in Einspritzrichtung (E) nach dem Basiskörper (3) angeordnet ist, und einer Rückstromsperre (5), wobei die Rückstromsperre (5) einen ersten, in Einspritzrichtung (E) vorderen Anschlag (6), einen zweiten, in Einspritzrichtung (E) hinteren Anschlag (7) und einen entlang der Längsachse (L) zwischen den zwei Anschlägen (6, 7) begrenzt bewegbaren Sperrring (8) aufweist, wobei der erste, vordere Anschlag (6) eine dem Basiskörper (3) und dem Sperrring (8) zugewandte Anschlagfläche (A6) für den Sperrring (8) aufweist, wobei die Schneckenspitze (4) mehrere – insbesondere regelmäßig voneinander beabstandete – radial abstehende Flügel (9) aufweist und jeder Flügel (9) einen ersten, vorderen Anschlag (6) mitbildet, wobei die Flügel (9) in Richtung der Längsachse (L) eine Querschnittsverjüngung aufweisen und durch die Querschnittsverjüngung federnd ausgebildet sind.Plasticizing screw (1) for a molding machine (2), in particular an injection molding machine or transfer press, with a base body (3) extending along a longitudinal axis (L), a screw tip (4) connected to the base body (3), which extends in the injection direction (E ) is arranged after the base body (3), and a non-return valve (5), the non-return valve (5) having a first stop (6) at the front in the injection direction (E) and a second stop (7) at the rear in the injection direction (E) and a locking ring (8) which can be moved to a limited extent along the longitudinal axis (L) between the two stops (6, 7), the first, front stop (6) having a stop surface (A6) facing the base body (3) and the locking ring (8) ) for the locking ring (8), wherein the screw tip (4) has several - in particular regularly spaced apart - radially protruding wings (9) and each wing (9) forms a first, front stop (6), the wings (9 ) in Ric respect of the longitudinal axis (L) have a cross-sectional taper and are designed to be resilient due to the cross-sectional taper.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine Plastifizierschnecke für eine Formgebungsmaschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine oder Spritzpresse, mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Basiskörper, einer mit dem Basiskörper verbundenen Schneckenspitze, welche in Einspritzrichtung nach dem Basiskörper angeordnet ist, und einer Rückstromsperre, wobei die Rückstromsperre einen ersten, in Einspritzrichtung vorderen Anschlag, einen zweiten, in Einspritzrichtung hinteren Anschlag und einen entlang der Längsachse zwischen den zwei Anschlägen begrenzt bewegbaren Sperrring aufweist, wobei der erste, vordere Anschlag eine dem Basiskörper und dem Sperrring zugewandte Anschlagfläche für den Sperrring aufweist, wobei die Schneckenspitze mehrere - insbesondere regelmäßig voneinander beabstandete - radial abstehende Flügel aufweist und jeder Flügel einen ersten, vorderen Anschlag mitbildet. Zudem betrifft die Erfindung ein Einspritzaggregat für eine Formgebungsmaschine, mit einem Plastifizierzylinder und einer im Plastifizierzylinder angeordneten, drehbaren - insbesondere entlang einer Längsachse bewegbaren - Plastifizierschnecke. Weiters betrifft die Erfindung eine Formgebungsmaschine mit einer Schließeinheit und einem solchen Einspritzaggregat. The invention relates to a plasticizing screw for a molding machine, in particular an injection molding machine or injection press, with a base body extending along a longitudinal axis, a screw tip connected to the base body, which is arranged in the injection direction after the base body, and a non-return valve, the non-return valve has a first, front stop in the injection direction, a second, rear stop in the injection direction and a locking ring that is movable to a limited extent along the longitudinal axis between the two stops, the first, front stop having a stop surface for the locking ring facing the base body and the locking ring, the The screw tip has a plurality of - in particular regularly spaced apart - radially projecting wings and each wing forms a first, front stop. In addition, the invention relates to an injection unit for a molding machine, with a plasticizing cylinder and a rotatable plasticizing screw, in particular movable along a longitudinal axis, arranged in the plasticizing cylinder. The invention also relates to a molding machine with a clamping unit and such an injection unit.
[0002] Um ein Aufschmelzen und Fördern von Kunststoff durchzuführen, werden bei Formgebungsmaschinen meist Plastifizierschnecken eingesetzt. Für Formgebungsmaschine, insbesondere für Spritzgießmaschinen, bedient man sich häufig zum Einspritzen eines Ventils in Form einer sogenannten Rückstromsperre bestehend aus Schneckenspitze und einem, insbesondere zylinder- oder hülsenförmigen, zwischen zwei Anschlägen bewegbar gelagerten Sperrring, welcher beim Einspritzen schließt und abdichtet. Anders ausgedrückt ist im vorderen Bereich der Plastifizierschnecke eine Rückstromsperre angeordnet, um mit der Plastifizierschnecke auch ein Einspritzen zu ermöglichen. Die Rückstromsperre verhindert ein Rückströmen von Schmelze bei einer Vorwärtsbewegung (Einspritzbewegung) der Plastifizierschnecke entlang der Längsachse. Beim Aufdosieren bewegt sich die Plastifizierschnecke mitsamt der Ringrückstromsperre im Plastifizierzylinder rückwärts, wobei der aufgeschmolzene Kunststoff frei durch den Sperrring fließen kann und in die Kanäle der Spitze in den Schneckenvorraum fließt. Diese Kanäle der Schneckenspitze sind zwischen radial abstehenden Flügeln der Schneckenspitze ausgebildet. In order to carry out a melting and conveying of plastic, plasticizing screws are mostly used in molding machines. For molding machines, especially for injection molding machines, one often uses a valve in the form of a so-called non-return valve consisting of a screw tip and a locking ring, particularly cylindrical or sleeve-shaped, movably mounted between two stops, which closes and seals during injection. In other words, a non-return valve is arranged in the front area of the plasticizing screw in order to also enable injection with the plasticizing screw. The non-return valve prevents the melt from flowing back during a forward movement (injection movement) of the plasticizing screw along the longitudinal axis. When the dosage is increased, the plasticizing screw moves backwards in the plasticizing cylinder together with the ring non-return valve, whereby the melted plastic can flow freely through the locking ring and into the channels in the tip of the screw antechamber. These channels of the screw tip are formed between radially protruding wings of the screw tip.
[0003] Ein Beispiel für eine Rückstromsperre geht aus der EP 0 212 224 B1 hervor, gemäß der die Bewegbarkeit der Sperrhülse durch einen von einem Zapfen gebildeten Mitnehmer begrenzt wird. An der Sperrhülse ist eine Andrückfläche für den Zapfen ausgebildet. Die Andrückfläche ist in der Seitenansicht der Sperrhülse eine Kurvenlinie und bewirkt eine Kulissensteuerung der Sperrhülse durch die Zapfen. Am Ende der Andrückfläche ist an der Sperrhülse jeweils eine Nocke angeordnet. Diese Nocken bilden einen endgültigen Anschlag für den Zapfen und bewirken das Schließen der Sperrhülse. Durch diese Nocken und die Kulissensteuerung weist diese Sperrhülse gerade keine rotationssymmetrisch um die Längsachse ausgebildete Anliegefläche zum Zapfen auf. [0003] An example of a non-return valve can be found in EP 0 212 224 B1, according to which the mobility of the locking sleeve is limited by a driver formed by a pin. A pressure surface for the pin is formed on the locking sleeve. In the side view of the locking sleeve, the pressure surface is a curved line and causes the locking sleeve to be controlled by the pin. At the end of the pressure surface, a cam is arranged on the locking sleeve. These cams form a final stop for the pin and cause the locking sleeve to close. As a result of these cams and the link control, this locking sleeve just does not have any contact surface for the pin that is rotationally symmetrical about the longitudinal axis.
[0004] Die DE 102 41 262 B4, die DE 10 2007 036 441 B3 und die EP 0 853 541 B2 zeigen jeweils Rückstromsperren mit zylinder- oder hülsenförmigen Sperrringen. Die Schneckenspitzen weisen jeweils mehrere radial abstehende Flügel auf. Diese Flügel bilden jeweils einen vorderen Anschlag für den Sperrring. Ähnliche Vorrichtungen gehen aus der DE 198 49 472 A1, der JP S63-43713 U und der US 5,441,400 hervor. DE 102 41 262 B4, DE 10 2007 036 441 B3 and EP 0 853 541 B2 each show non-return valves with cylindrical or sleeve-shaped locking rings. The screw tips each have several radially protruding wings. These wings each form a front stop for the locking ring. Similar devices emerge from DE 198 49 472 A1, JP S63-43713 U and US Pat. No. 5,441,400.
[0005] Bei aus dem Stand der Technik bekannten Rückstromsperren mit Flügeln im Bereich der Schneckenspitze dreht sich die Plastifzierschnecke beim Aufdosieren mit einem bestimmten Winkel und ein bestimmten Geschwindigkeit „punkt“ im Plastifizierzylinder, während je nach Reibungsverhältnissen der Sperrring meist mit geringerer Drehzahl mitrotiert oder gar steht. Unter diesen Bedingungen tritt eine Gleitreibung zwischen dem Sperrring und der Flügelfläche (vorderer Anschlag) auf. Uberdies machen Plastifizierschnecke und Sperrring aufgrund des Ringspalts und dem Spiel der Plastifizierschnecke räumlich abwälzende Bewegungen, die einer Taumelbewegung ähnlich sind. Bei bekannten Rückstromsperren sind die vorderen Anschläge (Flügelflächen) kegelig oder eben ausgebildet, wodurch bei den Auslenkungen bzw. Taumelbewegungen In the case of non-return valves with wings in the area of the screw tip known from the prior art, the plasticizing screw rotates when metering at a certain angle and a certain speed "point" in the plasticizing cylinder, while depending on the friction conditions, the locking ring usually rotates at a lower speed or even stands. Under these conditions, sliding friction occurs between the locking ring and the wing surface (front stop). In addition, due to the annular gap and the play of the plasticizing screw, the plasticizing screw and locking ring make spatially rolling movements that are similar to a tumbling movement. In known non-return valves, the front stops (wing surfaces) are conical or flat, which means that during the deflections or tumbling movements
hohe spezifische Lasten an den Kanten der Gleitflächen übertragen werden. Dies kann zu Beschädigungen und zu frühzeitigem Versagen der Rückstromsperre führen. high specific loads are transmitted at the edges of the sliding surfaces. This can lead to damage and premature failure of the non-return valve.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Plastifizierschnecke zu schaffen. Insbesondere sollen die bekannten Nachteile behoben werden. Vor allem sollen im Bereich der Rückstromsperre möglichst wenige Beschädigungen auftreten. Die Einsatzdauer der Rückstromsperre soll verlängert werden. [0006] The object of the present invention is therefore to create an improved plasticizing screw. In particular, the known disadvantages are to be eliminated. Above all, as little damage as possible should occur in the area of the non-return valve. The service life of the non-return valve is to be extended.
[0007] Dies wird durch eine Plastifizierschnecke mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Flügel in Richtung der Längsachse eine Querschnittsverjüngung aufweisen und durch die Querschnittsverjüngung federnd ausgebildet sind. Durch die Elastizität der Flügel an der Rückstromsperrenspitze werden ausbalanciertere Flächenbelastungen und eine höhere Standzeit erreicht. This is achieved by a plasticizing screw having the features of claim 1. Accordingly, the invention provides that the wings have a cross-sectional tapering in the direction of the longitudinal axis and are designed to be resilient due to the cross-sectional tapering. Due to the elasticity of the blades at the tip of the non-return valve, more balanced surface loads and a longer service life are achieved.
[0008] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Flügel durch die Querschnittsverjüngung so federnd ausgebildet sind, dass es bei einer Schiefstellung oder Taumelbewegung der Plastifizierschnecke durch eine Anliegekraft des Sperrrings an der ersten Anschlagfläche zu einem federnden Nachgeben des Flügels um einen Auslenk-Winkel relativ zu einer rechtwinkelig zur Längsachse ausgerichteten radialen Schnittebene kommt. Dadurch werden die Kräfte möglichst gleichmäßig auf alle Flügel verteilt. Die maximale Anpresskraft wird durch die Federkonstante des Flügels mal dem Weg begrenzt. Durch die Konstruktion einer besseren Lastverteilung wird die Lebensdauer bzw. Einsatzdauer der Rückstromsperre verlängert. According to a preferred embodiment it is provided that the wings are resiliently formed by the cross-sectional tapering that there is an inclined position or wobbling movement of the plasticizing screw by a force of the locking ring on the first stop surface to a resilient yielding of the wing by a deflection angle comes relative to a radial section plane aligned at right angles to the longitudinal axis. This means that the forces are distributed as evenly as possible across all wings. The maximum contact pressure is limited by the spring constant of the wing times the path. By designing a better load distribution, the service life or service life of the non-return valve is extended.
[0009] Weiters ist bevorzugt vorgesehen sein, dass jeder Flügel eine dem Sperrring zugewandte, die erste Anliegefläche umfassende Rückenfläche und eine dem Sperrring abgewandte Stirnfläche aufweist. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass (nur) die Rückenfläche oder (nur) die Stirnfläche eben ausgebildet sind oder sogar abschnittsweise konvex gewölbt sind. Bevorzugt ist aber vorgesehen, dass die Rückenfläche, die Stirnfläche oder beiden Flächen (Rückenfläche und Stirnfläche) eine konkave Wölbung aufweist/aufweisen und dadurch die Querschnittsverjüngung bilden. Furthermore, it is preferably provided that each wing has a back surface facing the locking ring and encompassing the first contact surface, and an end surface facing away from the locking ring. It can certainly be provided that (only) the back surface or (only) the front surface are flat or even have a convex curve in sections. However, it is preferably provided that the back surface, the front surface or both surfaces (back surface and front surface) have / have a concave curvature and thereby form the cross-sectional taper.
[0010] Konkret kann vorgesehen sein, dass die konkave Wölbung derart ausgebildet, dass in einer die Längsachse einschließenden Schnittebene die Rückenfläche und/oder die Stirnfläche zumindest abschnittweise eine konkave Kurve bilden/bildet. Specifically, it can be provided that the concave curvature is designed in such a way that the back surface and / or the end surface at least partially form a concave curve in a sectional plane including the longitudinal axis.
[0011] Die Querschnittsverjüngung bedeutet, dass die Flügel in Längsrichtung gemessen zumindest einen radial innenliegenden, schmäleren Bereich und einen radial außenliegenden, dickeren Bereich aufweist. Konkret kann vorgesehen sein, dass jeder Flügel eine relativ zur Längsachse und zur Querschnittsverjüngung radial außenliegende Querschnittsverdickung aufweist, wobei der maximale, in Richtung der Längsachse im Bereich der Querschnittsverdickung gemessene Abstand zwischen der Rückenfläche und der Stirnfläche 1,2 mal so groß, vorzugsweise 1,4 mal so groß, besonders bevorzugt 1,7 mal so groß, ist wie der minimale, in Richtung der Längsachse im Bereich der Querschnittsverjüngung gemessene Abstand zwischen der Rückenfläche und der Stirnfläche. The cross-sectional tapering means that the blades, measured in the longitudinal direction, have at least one radially inner, narrower area and one radially outer, thicker area. Specifically, it can be provided that each wing has a cross-sectional thickening located radially outward relative to the longitudinal axis and to the cross-sectional tapering, the maximum distance between the back surface and the front surface measured in the direction of the longitudinal axis in the area of the cross-sectional thickening being 1.2 times as large, preferably 1. 4 times as large, particularly preferably 1.7 times as large, as the minimum distance, measured in the direction of the longitudinal axis in the area of the cross-sectional taper, between the back surface and the front surface.
[0012] Die Flügel können in zirkulärer Richtung (also in einer kreisförmigen Richtung um die Längsachse) schmälere und breitere Bereiche aufweisen. Zum Beispiel können die Flügel in zirkulärer Richtung zentral dicker sein und abflachende äußere Bereiche aufweisen. Es kann also vorgesehen sein, dass die erste Anschlagfläche eine dem Sperrring zugewandte konvexe Wölbung aufweist (z. B. kann diese Wölbung ballig oder kugelähnlich ausgebildet sein). Dadurch werden gleichbleibende Flächenbelastungen und eine höhere Standzeit erreicht. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der minimale Abstand zwischen der Rückenfläche und der Stirnfläche in einer um die Längsachse ausgebildeten, zylindermantelförmigen Schnittebene durchgehend gleich groß ist. Das heißt, die Querschnittsverjüngung weist in jedem Flügel durchgehend dieselbe Minimaldicke auf. Anders ausgedrückt sind die Flügel (zumindest) im Bereich der Querschnittsverjüngung rotationssymmetrisch ausgebildet. The wings can have narrower and wider areas in a circular direction (that is, in a circular direction around the longitudinal axis). For example, the wings can be centrally thicker in the circular direction and have flattened outer areas. It can thus be provided that the first stop surface has a convex curvature facing the locking ring (for example, this curvature can be convex or spherical). As a result, constant surface loads and a longer service life are achieved. However, it is preferably provided that the minimum distance between the back surface and the end surface in a cylindrical jacket-shaped sectional plane formed around the longitudinal axis is the same size throughout. This means that the cross-sectional taper has the same minimum thickness throughout each wing. In other words, the wings are designed to be rotationally symmetrical (at least) in the area of the cross-sectional taper.
[0013] Die Flügel können bevorzugt derart federnd ausgebildet sein, dass der maximale AuslenkWinkel jedes Flügels relativ zur rechtwinkelig zur Längsachse ausgerichteten radialen Schnitt-The wings can preferably be designed resiliently in such a way that the maximum deflection angle of each wing relative to the radial section oriented at right angles to the longitudinal axis
ebene zwischen 0,5° und 10°, vorzugsweise zwischen 1° und 7°, besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 5°, liegt. plane between 0.5 ° and 10 °, preferably between 1 ° and 7 °, particularly preferably between 1.5 and 5 °.
[0014] Die Plastifizierschnecke kann an sich einstückig ausgebildet sein. Für eine einfachere Herstellung und für einen einfacheren Zusammenbau ist bevorzugt vorgesehen, dass der Basiskörper und die Schneckenspitze als separate Bauteile ausgebildet sind, wobei die Schneckenspitze mit dem Basiskörper, vorzugsweise über eine Schraubverbindung, lösbar verbunden ist. [0014] The plasticizing screw can per se be formed in one piece. For simpler manufacture and easier assembly, it is preferably provided that the base body and the screw tip are designed as separate components, the screw tip being detachably connected to the base body, preferably via a screw connection.
[0015] Der Basiskörper ist jener Bereich der Plastifizierschnecke, in welchem der meist granulatförmige Kunststoff aufgeschmolzen wird. Für das Aufschmelzen und Fördern des Kunststoffs ist vorgesehen, dass am Basiskörper wenigstens ein wendelförmig ausgebildeter Schneckensteg ausgebildet ist. Zwischen den Schneckenstegen ist ein Schneckengang ausgebildet. The basic body is that area of the plasticizing screw in which the mostly granular plastic is melted. For the melting and conveying of the plastic it is provided that at least one helically designed screw flight is formed on the base body. A screw flight is formed between the screw flights.
[0016] Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass jeder Flügel gegenüberliegende Seitenflächen aufweist, welche die zwischen den Flügeln hindurchführenden Längskanäle begrenzen und mitbilden. Die Seitenflächen können gerade ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Seitenflächen in einer Querschnittebene rechtwinkelig zur Längsachse gebogen ausgebildet, wobei sich der Abstand zwischen den beiden gegenüberliegenden Seitenflächen radial nach außen verjüngt. Das heißt, die Flügel sind im achsnahen Bereich dicker als im achsfernen Bereich. Furthermore, it is preferably provided that each wing has opposite side surfaces which delimit and help to form the longitudinal channels passing through between the wings. The side surfaces can be straight. The side surfaces are preferably designed to be bent in a cross-sectional plane at right angles to the longitudinal axis, the distance between the two opposite side surfaces tapering radially outward. This means that the wings are thicker in the area close to the axis than in the area remote from the axis.
[0017] Damit sich die Schneckenspitzen-Anliegefläche (Gleitfläche) des Sperrrings an die erste, vordere Anschlagfläche anschmiegt, könnte vorgesehen sein, dass die Schneckenspitzen-Anliegefläche eine konkave Wölbung aufweist. Es könnte auch vorgesehen sein, dass diese konkave Wölbung einen ringförmigen Abschnitt einer negativen Torus-Oberfläche oder einen ringförmigen Abschnitt einer negativen, vorzugsweise kugelförmigen, Kalotte beschreibt. Negativ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass diese Oberfläche nach innen gewölbt ist und somit (zumindest bereichsweise) der inneren Oberfläche eines Mantels eines Torus oder einer Kalotte entspricht. Es könnte zudem vorgesehen sein, dass die konkave Wölbung der Schneckenspitzen-Anliegefläche zumindest abschnittsweise korrespondierend zur ersten Anschlagfläche des ersten, vorderen Anschlags ausgebildet ist. So that the screw tip contact surface (sliding surface) of the locking ring nestles against the first, front stop surface, it could be provided that the screw tip contact surface has a concave curvature. It could also be provided that this concave curvature describes an annular section of a negative torus surface or an annular section of a negative, preferably spherical, dome. In this context, negative means that this surface is curved inwards and thus corresponds (at least in some areas) to the inner surface of a jacket of a torus or a dome. It could also be provided that the concave curvature of the screw tip contact surface is designed at least in sections to correspond to the first stop surface of the first, front stop.
[0018] Im Gegensatz zu dieser (eher theoretischen) Variante ist allerdings bevorzugt vorgesehen, dass die Schneckenspitzen-Anliegefläche eben ist. Besonders bevorzugt bildet die ebene Schneckenspitzen-Anliegefläche eine rechtwinkelig zur Längsachse ausgerichtete Ebene. In contrast to this (rather theoretical) variant, however, it is preferably provided that the screw tip contact surface is flat. Particularly preferably, the flat worm tip contact surface forms a plane oriented at right angles to the longitudinal axis.
[0019] Für die Ausbildung des Sperrrings ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sperrring zusätzlich zur Schneckenspitzen-Anliegefläche eine dem zweiten Anschlag zugewandte ringförmige Basiskörper-Anliegefläche, eine zylindermantelförmige Außenfläche und eine zylindermantelförmige Innenfläche aufweist. Somit bildet der Sperrring eine Sperrhülse. For the formation of the locking ring it is preferably provided that the locking ring, in addition to the screw tip contact surface, has an annular base body contact surface facing the second stop, a cylinder jacket-shaped outer surface and a cylinder jacket-shaped inner surface. The locking ring thus forms a locking sleeve.
[0020] Alle wesentlichen Komponenten der Plastifizierschnecke bestehen aus Metall, bevorzugt aus Edelstahl. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine erste, vordere Anschlag lasergepanzert ausgebildet ist. All essential components of the plasticizing screw consist of metal, preferably of stainless steel. It can particularly preferably be provided that the at least one first, front stop is laser-armored.
[0021] Alle hierin angeführten Angaben hinsichtlich der Plastifizierschnecke beziehen sich auf den fabriksneuen Zustand, in welchem die Plastifizierschnecke ausgeliefert wird, da es in Betrieb natürlich Abnutzung gibt. Das heißt, es können sich im Betrieb vor allem die aneinander anliegenden Oberflächen aufgrund der hohen Belastungen verändern. All information given herein with regard to the plasticizing screw refer to the brand-new condition in which the plasticizing screw is delivered, since there is of course wear and tear in operation. This means that the surfaces in contact with one another can change during operation due to the high loads.
[0022] Schutz wird auch begehrt für ein Einspritzaggregat für eine Formgebungsmaschine, mit einem Plastifizierzylinder und einer im Plastifizierzylinder angeordneten, drehbaren - insbesondere entlang einer Längsachse bewegbaren - erfindungsgemäßen Plastifizierschnecke. Zudem wird Schutz begehrt für eine Formgebungsmaschine mit einer Schließeinheit und einem solchen Einspritzaggregat. Protection is also sought after for an injection unit for a molding machine, with a plasticizing cylinder and a plasticizing screw according to the invention which is rotatable - in particular movable along a longitudinal axis - arranged in the plasticizing cylinder. In addition, protection is sought for a molding machine with a clamping unit and such an injection unit.
[0023] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: Further details and advantages of the present invention are explained in more detail below on the basis of the description of the figures with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings. Show in it:
[0024] Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Formgebungsmaschine samt Einspritzaggregat, 1 shows a schematic side view of a molding machine including an injection unit,
[0025] Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Rückstromsperre beim Aufdosieren, [0025] FIG. 2 shows a partial longitudinal section through the non-return valve during metering,
[0026] Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch die Rückstromsperre mit veranschaulichter Taumelbewegung und federndem Flügel, 3 shows a partial longitudinal section through the non-return valve with the wobbling movement and resilient wing illustrated,
[0027] Fig. 4 perspektivisch die Schneckenspitze ohne Sperrring, 4 shows the screw tip in perspective without a locking ring,
[0028] Fig. 5 eine Frontansicht der Schneckenspitze, 5 shows a front view of the screw tip,
[0029] Fig. 6 den Schnitt A-A gemäß Fig. 5, 6 shows the section A-A according to FIG. 5,
[0030] Fig. 7 den Schnitt B-B gemäß Fig. 5, 7 shows the section B-B according to FIG. 5,
[0031] Fig. 8 den Schnitt C-C gemäß Fig. 5, 8 shows the section C-C according to FIG. 5,
[0032] Fig. 9 den Schnitt ähnlich wie Fig. 8 mit schräggestellter Rückenfläche und 9 shows the section similar to FIG. 8 with an inclined back surface and
[0033] Fig. 10 den Schnitt ähnlich wie Fig. 8 mit schräggestellter Rückenfläche und Stirnfläche. 10 shows the section similar to FIG. 8 with an inclined back surface and front surface.
[0034] In Fig. 1 ist schematisch eine Formgebungsmaschine 2 dargestellt. Diese Formgebungsmaschine 2 umfasst eine Schließeinheit 13 und ein Einspritzaggregat 11. In Fig. 1, a molding machine 2 is shown schematically. This molding machine 2 comprises a clamping unit 13 and an injection unit 11.
[0035] Die Schließeinheit 13 weist eine feststehende Formaufspannplatte 16, eine bewegbare Formaufspannplatte 17, ein an den Formaufspannplatten 16 und 17 montiertes und in geschlossenem Zustand zumindest eine Kavität bildendes Formwerkzeug 18, eine Stirnplatte 19 und eine Antriebsvorrichtung 20 für die bewegbare Formaufspannplatte 17 auf. The clamping unit 13 has a stationary platen 16, a movable platen 17, a mold 18 which is mounted on the platen 16 and 17 and forms at least one cavity when closed, an end plate 19 and a drive device 20 for the movable platen 17.
[0036] Das Einspritzaggregat 11 weist einen Plastifizierzylinder 12 und eine im Plastifizierzylinder 12 bewegbar gelagerte Plastifizierschnecke 1 auf. Die Plastifizierschnecke 1 ist im Plastifizierzylinder 12 um die Längsachse L drehbar gelagert. Zudem ist die Plastifizierschnecke 1 entlang der Längsachse L in Einspritzrichtung E linear bewegbar gelagert. Die Plastifizierschnecke 1 ist durch eine, vorzugsweise elektromotorische, Antriebsvorrichtung 14 angetrieben. Das Einspritzaggregat 11 weist auch einen Einfülltrichter 15 auf, durch welchen, vorzugsweise granulatförmiges, Kunststoff-Ausgangsmaterial in den Plastifizierzylinder 12 eingebracht wird. Durch Drehen der Plastifizierschnecke 1 und durch Beheizen des Plastifizierzylinders 12 wird das Kunststoff-Ausgangsmaterial im Bereich der Schneckenstege 10 aufgeschmolzen. Für das Einspritzen des zu einer Schmelze aufgeschmolzenen Kunststoff-Ausgangsmaterial wird die Plastifizierschnecke 1 in Einspritzrichtung E bewegt, wodurch die Schmelze vom Schneckenvorraum 22 über den Einspritzkanal 21 in die Kavität C gelangt. The injection unit 11 has a plasticizing cylinder 12 and a plasticizing screw 1 movably mounted in the plasticizing cylinder 12. The plasticizing screw 1 is mounted in the plasticizing cylinder 12 so as to be rotatable about the longitudinal axis L. In addition, the plasticizing screw 1 is mounted so that it can move linearly along the longitudinal axis L in the injection direction E. The plasticizing screw 1 is driven by a drive device 14, preferably an electric motor. The injection unit 11 also has a filling funnel 15 through which, preferably granular, plastic starting material is introduced into the plasticizing cylinder 12. By rotating the plasticizing screw 1 and by heating the plasticizing cylinder 12, the plastic starting material is melted in the area of the screw flights 10. For the injection of the plastic starting material melted into a melt, the plasticizing screw 1 is moved in the injection direction E, whereby the melt reaches the cavity C from the screw antechamber 22 via the injection channel 21.
[0037] Die Plastifizierschnecke 1 weist den Basiskörper 3 und die Schneckenspitze 4 auf. Diese beiden Komponenten können einstückig ausgebildet sein. Bevorzugt sind diese beiden Komponenten als separate Bauteile ausgebildet, welche lösbar miteinander verbunden sind. Im Bereich des Basiskörpers 3 ist beispielhaft ein wendelförmiger Schneckensteg 10 ausgebildet. Die Schneckenspitze 4 weist eine Rückstromsperre 5 auf. Diese Rückstromsperre 5 umfasst einen ersten, in Einspritzrichtung E vorderen Anschlag 6, einen zweiten, in Einspritzrichtung E hinteren Anschlag 7 und einen entlang der Längsachse L zwischen den zwei Anschlägen 6 und 7 begrenzt bewegbaren Sperrring 8. Der erste, vordere Anschlag 6 weist eine dem Basiskörper 3 und dem Sperrring 8 zugewandte erste Anschlagfläche A6 für den Sperrring 8 auf. Der Sperrring 8 weist eine dem ersten, vorderen Anschlag 6 zugewandte ringförmige und rotationssymmetrisch um die Längsachse L ausgebildete Schneckenspitzen-Anliegefläche A8 auf. Der Sperrring 8 weist zusätzlich zur Schneckenspitzen-Anliegefläche A8 eine dem zweiten Anschlag 7 (samt zweiter Anliegefläche A7) zugewandte ringförmige Basiskörper-Anliegefläche A3, eine zylindermantelförmige Außenfläche Za und eine zylindermantelförmige Innenfläche Zi auf. The plasticizing screw 1 has the base body 3 and the screw tip 4. These two components can be formed in one piece. These two components are preferably designed as separate components which are detachably connected to one another. In the area of the base body 3, a helical screw flight 10 is formed by way of example. The screw tip 4 has a non-return valve 5. This non-return valve 5 comprises a first stop 6 at the front in the injection direction E, a second stop 7 at the rear in the injection direction E and a locking ring 8 that can be moved to a limited extent along the longitudinal axis L between the two stops 6 and 7. The first, front stop 6 has a Base body 3 and the locking ring 8 facing first stop surface A6 for the locking ring 8. The locking ring 8 has an annular screw tip contact surface A8 that faces the first, front stop 6 and is rotationally symmetrical about the longitudinal axis L. In addition to the screw tip contact surface A8, the locking ring 8 has an annular base body contact surface A3 facing the second stop 7 (including the second contact surface A7), a cylinder jacket-shaped outer surface Za and a cylinder jacket-shaped inner surface Zi.
[0038] Fig. 2 zeigt die Schneckenspitze 4 in einer Seitenansicht, der Sperrring 8 und der Plastifzierzylinder 12 sind geschnitten dargestellt. Es ist erkennbar, dass die zylindermantelförmige AuBenfläche Za des Sperrrings 8 um den Abstand s von der Innenwandung 12i des Plastifizierzylinders 12 beabstandet ist. Der Sperrring 8 liegt mit seiner, vorzugsweise ebenen, Schneckenspitzen-Anliegefläche A8 an der ersten Anschlagfläche A6 des ersten, vorderen Anschlags 6 an. Die Schneckenspitze 4 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere regelmäßig voneinander beabstandete, radial abstehende Flügel 9 auf. Jeder dieser Flügel 9 bildet einen ersten, vorderen Fig. 2 shows the screw tip 4 in a side view, the locking ring 8 and the plasticizing cylinder 12 are shown in section. It can be seen that the cylinder jacket-shaped outer surface Za of the locking ring 8 is spaced from the inner wall 12i of the plasticizing cylinder 12 by the distance s. The locking ring 8 rests with its, preferably flat, worm tip contact surface A8 on the first stop surface A6 of the first, front stop 6. In the exemplary embodiment shown, the screw tip 4 has a plurality of radially protruding blades 9 that are regularly spaced apart from one another. Each of these wings 9 forms a first, front one
Anschlag 6 mit. Diese Flügel 9 umfassen den die erste Anschlagfläche A6 mitbildende Rückenfläche 9R, die gegenüberliegende, vom Sperrring 8 abgewandte Stirnfläche 9S und die Seitenflächen 24 und 25. Die Seitenfläche 24 und 25 begrenzen die zwischen den Flügeln 9 hindurchführenden Längskanäle 31. Die Schneckenspitze 4 weist auch noch den konischen Verdrängungskörper 29 auf (dieser kann auch kalottenförmig ausgebildet sein). Zwischen dem Verdrängungskörper 29 und den Flügeln 9 befindet sich eine ringförmige radiale Vertiefung 28. Wenn kein Verdrängungskörper 29 vorhanden ist - zum Beispiel bei einer dreiflügeligen Schneckenspitze - ergeben sich mehrere (konkret drei) Schmelzestränge. Dadurch kommt es im spritzgegossenen Produkt zu sogenannten Verschweißlinien. Diese Verschweißlinien ergeben sich dort, wo die Schmelzestränge wieder aufeinander treffen. Durch den Verdrängungskörper 29 wird die Schmelze derartig vermischt, dass keine Schweißlinien im Produkt entstehen. Dies ist vor allem für transparente Produkte von Bedeutung. Stop 6 with. These wings 9 include the back surface 9R, which also forms the first stop surface A6, the opposite end surface 9S facing away from the locking ring 8, and the side surfaces 24 and 25. The side surfaces 24 and 25 delimit the longitudinal channels 31 passing through between the wings 9. The screw tip 4 also has the conical displacement body 29 (this can also be dome-shaped). Between the displacement body 29 and the vanes 9 there is an annular radial recess 28. If there is no displacement body 29 - for example in the case of a three-bladed screw tip - several (specifically three) melt strands result. This leads to so-called welding lines in the injection-molded product. These weld lines arise where the melt strands meet again. The melt is mixed by the displacement body 29 in such a way that no weld lines arise in the product. This is particularly important for transparent products.
[0039] Das Einspritzaggregat 11 führt in Fig. 2 gerade das Aufdosieren durch. Dieses Aufdosieren erfolgt dadurch, dass die Plastifizierschnecke 1 relativ zum Plastifizierzylinder rückwärts (siehe großen Pfeil), also entgegen der Einspritzrichtung E bewegt wird. Dadurch wird die im Bereich der Schneckenstege 10 des Basiskörpers 3 befindliche Schmelze ein Einspritzrichtung E gedrückt (siehe die Vielzahl von kleinen Pfeilen). Durch den Schmelzedruck wird der Sperrring 8 relativ zum Plastifizierzylinder 12 in Einspritzrichtung E nach vorne bewegt, bis die Schneckenspitzen-Anliegefläche A8 an der ersten Anschlagfläche A6 des ersten, vorderen Anschlags 6 anliegt. Die Schmelze kann dadurch zunächst durch den Spalt zwischen Sperrring 8 und zweiter Anschlagfläche A7 fließen. Dann fließt die Schmelze zwischen dem Sperrring 8 und dem schmaleren Halsbereich 26 der Schneckenspitze 4 hindurch und gelangt über die von den Flügeln 9 begrenzten Längskanäle 31 in den Schneckenvorraum 22. Dieses Aufdosieren erfolgt so lange, bis die Plastifizierschnecke 1 seine hinterste Position erreicht und der Schneckenvorraum 22 vollständig mit Schmelze gefüllt ist. In FIG. 2, the injection unit 11 is currently performing the dosing. This metering takes place in that the plasticizing screw 1 is moved backwards relative to the plasticizing cylinder (see large arrow), that is, against the injection direction E. As a result, the melt located in the region of the screw flights 10 of the base body 3 is pressed in an injection direction E (see the large number of small arrows). As a result of the melt pressure, the locking ring 8 is moved forward relative to the plasticizing cylinder 12 in the injection direction E until the screw tip contact surface A8 rests against the first stop surface A6 of the first, front stop 6. As a result, the melt can initially flow through the gap between the locking ring 8 and the second stop surface A7. The melt then flows between the locking ring 8 and the narrower neck area 26 of the screw tip 4 and passes through the longitudinal channels 31 delimited by the blades 9 into the screw antechamber 22. This metering continues until the plasticizing screw 1 reaches its rearmost position and the screw antechamber 22 is completely filled with melt.
[0040] Für das Einspritzen wird dann die Plastifizierschnecke 1 relativ zum Plastifizierzylinder 12 in Einspritzrichtung E bewegt. Durch die im Schneckenvorraum 22 befindliche Schmelze kann sich der Sperrring 8 (zunächst) nicht mit der Plastifizierschnecke 1 mitbewegen, sodass der Sperrring 8 in eine Position gelangt, in welcher die Basiskörper-Anliegefläche A3 in Anlage mit der zweiten Anschlagfläche A7 des zweiten, hinteren Anschlags 7 der Rückstromsperre 5 gelangt. Durch dieses Anliegen wird ein Rückströmen der Schmelze in den in den Bereich des Basiskörpers 3 verhindert. Die gesamte, im Schneckenvorraum 22 befindliche Schmelze kann also (z. B. nach Offnen einer den Einspritzkanal 21 versperrenden Verschlussnadel) durch eine Bewegung der Plastifizierschnecke 1 in Einspritzrichtung E in die Kavität C eingespritzt werden. For the injection, the plasticizing screw 1 is then moved in the injection direction E relative to the plasticizing cylinder 12. Due to the melt in the screw antechamber 22, the locking ring 8 cannot (initially) move with the plasticizing screw 1, so that the locking ring 8 reaches a position in which the base body contact surface A3 is in contact with the second stop surface A7 of the second, rear stop 7 the non-return valve 5 arrives. This concern prevents the melt from flowing back into the area of the base body 3. The entire melt located in the screw antechamber 22 can therefore be injected into the cavity C by moving the plasticizing screw 1 in the injection direction E (e.g. after a shut-off needle blocking the injection channel 21 has been opened).
[0041] In Fig. 3 wird veranschaulicht, wie es vor allem bei Aufdosieren und einer gleichzeitigen Drehbewegung der Plastifizierschnecke 1 (siehe großer Pfeil) aufgrund der relativ schnellen Bewegungen und aufgrund des im Plastifizierzylinder 12 herrschenden Drucks zu Relativbewegungen zwischen den Bauteilen kommen kann. Vor allem treten Taumelbewegungen auf. Zum einen kann die Plastifizierschnecke 1 eine Taumelbewegung um die Längsachse L7 des Plastifizierzylinders 12 durchführen. Das heißt, die Längsachse L der Plastifizierschnecke 1 weicht von der Längsachse Lz ab bzw. taumelt um diese. Diese Taumelbewegung ist durch den (übertrieben dargestellten) Winkel ß veranschaulicht. Zum anderen kann auch der Sperrring 8 der Rückstromsperre 5 eine Taumelbewegung um die Längsachse L7 des Plastifizierzylinders 12 und/oder um die Längsachse L der Plastifizierschnecke 1 durchführen. Diese Taumelbewegung ist durch den (übertrieben dargestellten) Winkel a veranschaulicht. Durch diese Taumelbewegung(en) kommt es vor allem bei bisher bekannten Rückstromsperren 5 aufgrund der Auslenkungen zwischen Sperrring 8 und erstem, vorderen Anschlag 6 zu hohen Flächenbelastungen, was zu einem frühzeitigen Versagen der Rückstromsperre 5 führen kann. In Fig. 3 it is illustrated how it can come to relative movements between the components due to the relatively fast movements and due to the pressure prevailing in the plasticizing cylinder 12, especially when dosing up and a simultaneous rotary movement of the plasticizing screw 1 (see large arrow). Above all, tumbling movements occur. On the one hand, the plasticizing screw 1 can perform a tumbling movement about the longitudinal axis L7 of the plasticizing cylinder 12. This means that the longitudinal axis L of the plasticizing screw 1 deviates from the longitudinal axis Lz or wobbles about it. This tumbling movement is illustrated by the (exaggerated) angle β. On the other hand, the locking ring 8 of the non-return valve 5 can also perform a tumbling movement about the longitudinal axis L7 of the plasticizing cylinder 12 and / or about the longitudinal axis L of the plasticizing screw 1. This tumbling movement is illustrated by the (exaggerated) angle α. This tumbling movement (s) results in high surface loads due to the deflections between the locking ring 8 and the first, front stop 6, especially in the case of previously known non-return valves 5, which can lead to an early failure of the non-return valve 5.
[0042] Um dem entgegenzuwirken, ist in Fig. 3 erkennbar, dass die Flügel 9 federnd ausgebildet sind. Konkret weisen dazu die Flügel 9 in Richtung der Längsachse L eine Querschnittsverjüngung auf. Durch diese Querschnittsverjüngung sind die Flügel 9 federnd ausgebildet sind. Bei einer Schiefstellung oder Taumelbewegung der Plastifizierschnecke 1 kommt es durch eine Anliegekraft des Sperrrings 8 an der ersten Anschlagfläche A6 zu einem federnden Nachgeben des In order to counteract this, it can be seen in FIG. 3 that the wings 9 are designed to be resilient. Specifically, the blades 9 have a cross-sectional tapering in the direction of the longitudinal axis L for this purpose. Due to this cross-sectional tapering, the wings 9 are designed to be resilient. If the plasticizing screw 1 is inclined or wobbly, the force of the locking ring 8 against the first stop surface A6 results in a resilient yielding of the
Flügels 9 um einen Auslenk-Winkel y relativ zu einer rechtwinkelig zur Längsachse L ausgerichteten radialen Schnittebene. Die federnde Auslenkung des Flügels 9 ist durch die Strichlierung verdeutlicht. Die Querschnittverjüngung ist in Fig. 3 dadurch erkennbar, dass der maximale, in Richtung der Längsachse L im Bereich der Querschnittsverdickung gemessene Abstand Dmnax zwischen der Rückenfläche 9R und der Stirnfläche größer ist wie der minimale, in Richtung der Längsachse L im Bereich der Querschnittsverjüngung gemessene Abstand Dmin zwischen der Rückenfläche 9R und der Stirnfläche 9S. Wing 9 by a deflection angle y relative to a radial section plane oriented at right angles to the longitudinal axis L. The resilient deflection of the wing 9 is illustrated by the dashed lines. The cross-sectional tapering can be seen in FIG. 3 in that the maximum distance Dmnax between the back surface 9R and the end face, measured in the direction of the longitudinal axis L in the area of the cross-sectional thickening, is greater than the minimum distance measured in the direction of the longitudinal axis L in the area of the cross-sectional taper Dmin between the back surface 9R and the front surface 9S.
[0043] In Fig. 4 ist perspektivisch eine Schneckenspitze 4 dargestellt. Zwischen dem Verdrängungskörper 29 und den Flügeln 9 befindet sich die ringförmige radiale Vertiefung 28. Der Sperrring 8 ist in Fig. 4 nicht dargestellt. Dieser Sperrring 8 wäre um den schmalen Halsbereich 26 samt konischen Bereich 27 der Schneckenspitze 4 herum angeordnet. In dieser Fig. 4 fehlt auch der Basiskörper 3. Es ist in Fig. 4 aber der Verbindungsbereich 30 dargestellt. Dieser Verbindungsbereich 30 kann zum Beispiel einen Außengewinde aufweisen, welcher mit einem im Basiskörper 3 ausgebildeten Innengewinde korrespondiert. Zwischen den Flügeln 9 befinden sich die Längskanäle 31. Die Flügel 9 werden durch die Seitenflächen 24 und 25, die Rückenfläche R9 und die Stirnfläche 9S gebildet. Der maximale Abstand Dmax ist mehr als eineinhalbmal so groß ist wie der minimale Abstand Diin-In Fig. 4 a screw tip 4 is shown in perspective. The annular radial recess 28 is located between the displacement body 29 and the blades 9. The locking ring 8 is not shown in FIG. This locking ring 8 would be arranged around the narrow neck area 26 including the conical area 27 of the screw tip 4. The base body 3 is also missing in this FIG. 4. However, the connection area 30 is shown in FIG. This connecting area 30 can have an external thread, for example, which corresponds to an internal thread formed in the base body 3. The longitudinal channels 31 are located between the wings 9. The wings 9 are formed by the side surfaces 24 and 25, the back surface R9 and the end surface 9S. The maximum distance Dmax is more than one and a half times as large as the minimum distance Diin-
[0044] Fig. 5 zeigt eine schematische Frontansicht der Plastifizierschnecke 1 gemäß Fig. 4. Diese Fig. 5 dient vor allem der Veranschaulichung der in den nachfolgenden Figuren gezeigten und beschriebenen Schnitte. Konkret sind der Verdrängungskörper 29 und die (in diesem Fall drei) Flügel 9 dargestellt. FIG. 5 shows a schematic front view of the plasticizing screw 1 according to FIG. 4. This FIG. 5 serves primarily to illustrate the sections shown and described in the following figures. Specifically, the displacement body 29 and the (in this case three) vanes 9 are shown.
[0045] Fig. 6 zeigt einen die Längsachse L einschließenden, schematischen Schnitt A-A durch die Schneckenspitze 4 im Bereich eines Flügels 9 (siehe strichlierte Linie A-A in Fig. 5). Es ist erkennbar, dass sowohl die Stirnfläche 9S als auch die Rückenfläche 9R bereichsweise eine konkave Kurve und somit eine konkave Wölbung W bilden. 6 shows a schematic section A-A, including the longitudinal axis L, through the screw tip 4 in the region of a wing 9 (see dashed line A-A in FIG. 5). It can be seen that both the end face 9S and the back face 9R form a concave curve and thus a concave curvature W in some areas.
[0046] In Fig. 5 ist auch die strichlierte Linie B-B eingezeichnet. Diese bildet eine um die Längsachse L ausgebildete, zylindermantelförmige Schnittfläche. Wenn die Schnittfläche ausgebreitet und „flachgedrückt“ wird, ergibt sich der schematische und vereinfacht dargestellte Schnitt B-B gemäß Fig. 7. Dieser Schnitt B-B führt durch einen radial außenliegenden Verdickungsbereich und zeigt die beiden Seitenflächen 24 und 25 sowie die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S. In diesem Fall ist der Flügel 9 (zumindest im Bereich des Schnitts B-B) rotationssymmetrisch ausgebildet, da sich die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S jeweils in einer rechtwinkelig zur Längsachse L ausgerichteten, radialen Schnittebene befinden. Die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S weisen in diesem Schnitt B-B durchgehend den gleichen Abstand zueinander auf. Sie sind also parallel zueinander angeordnet. Im dargestellten Fall führt der (teil)zirkuläre Schnitt B-B genau durch den Bereich des Flügels 9, wo der maximale Abstand Dmax zwischen der Rückenfläche 9R und der Stirnfläche 9S gegeben ist. Wäre der Schnitt B-B weiter radial außenliegend oder radial innenliegend, so wäre die Distanz zwischen Rückenfläche 9R und Stirnfläche 9S geringer. In Fig. 5, the dashed line B-B is shown. This forms a cylindrical jacket-shaped cut surface formed around the longitudinal axis L. If the cut surface is spread out and "flattened", the result is the schematic and simplified section B-B according to FIG. 7. This section B-B leads through a radially outer thickened area and shows the two side surfaces 24 and 25 as well as the back surface 9R and the end surface 9S. In this case, the wing 9 (at least in the area of the section B-B) is designed to be rotationally symmetrical, since the back surface 9R and the end surface 9S are each located in a radial section plane aligned at right angles to the longitudinal axis L. The back surface 9R and the front surface 9S have the same distance from one another throughout this section B-B. So they are arranged parallel to each other. In the case shown, the (partially) circular section B-B leads precisely through the area of the wing 9 where the maximum distance Dmax between the back surface 9R and the front surface 9S is given. If the section B-B were further radially outside or radially inside, the distance between back surface 9R and front surface 9S would be smaller.
[0047] In Fig. 5 ist auch die strichlierte Linie C-C eingezeichnet. Diese bildet eine um die Längsachse L ausgebildete, zylindermantelförmige Schnittfläche. Wenn die Schnittfläche ausgebreitet und „flachgedrückt“ wird, ergibt sich der schematische und vereinfacht dargestellte Schnitt C-C gemäß Fig. 8. Dieser Schnitt C-C führt durch die radial innenliegende Querschnittsverjüngung und zeigt die beiden Seitenflächen 24 und 25 sowie die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S. In diesem Fall ist der Flügel 9 (zumindest im Bereich des Schnitts C-C) rotationssymmetrisch ausgebildet, da sich die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S jeweils in einer rechtwinkelig zur Längsachse L ausgerichteten, radialen Schnittebene befinden. Die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S weisen in diesem Schnitt C-C durchgehend den gleichen Abstand zueinander auf. Sie sind also parallel zueinander angeordnet. Im dargestellten Fall führt der (teil) zirkuläre Schnitt C-C genau durch den Bereich des Flügels 9, wo der minimale Abstand Dmin zwischen der Rückenfläche 9R und der Stirnfläche 9S gegeben ist. Anders als dargestellt, könnten in diesem Schnitt C-C die Seitenflächen 24 und 25 weiter voneinander entfernt sein als im Schnitt B-B. Das In Fig. 5, the dashed line C-C is shown. This forms a cylindrical jacket-shaped cut surface formed around the longitudinal axis L. If the cut surface is spread out and "flattened", the result is the schematic and simplified section C-C according to FIG. 8. This section C-C leads through the radially inner cross-sectional taper and shows the two side surfaces 24 and 25 as well as the rear surface 9R and the end surface 9S. In this case, the wing 9 (at least in the area of the section C-C) is designed to be rotationally symmetrical, since the back surface 9R and the end surface 9S are each located in a radial section plane oriented at right angles to the longitudinal axis L. The back surface 9R and the end surface 9S have the same distance from one another throughout this section C-C. So they are arranged parallel to each other. In the case shown, the (partially) circular section C-C leads precisely through the area of the wing 9 where the minimum distance Dmin between the back surface 9R and the front surface 9S is given. In contrast to what is shown, in this section C-C the side surfaces 24 and 25 could be further apart than in section B-B. The
heißt, in einer rechtwinkelig zur Längsachse L ausgerichteten Schnittebene würden sich die FIügel von außen nach innen verbreitern (wie dies auch in Fig. 4 erkennbar ist). that is, in a sectional plane aligned at right angles to the longitudinal axis L, the wings would widen from the outside to the inside (as can also be seen in FIG. 4).
[0048] Es ist möglich (anders als in den Fig. 7 und 8 dargestellt), dass die Rückenfläche 9R und die Stirnfläche 9S nicht gerade und nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Rückenfläche 9R und/oder die Stirnfläche 9S könnten in den (teil)zirkulären Schnittebenen B-B und C-C konkave, konvexe oder schräggestellte Bereiche umfassen. Zum Beispiel ist in Fig. 9 dargestellt, dass die Stirnfläche 9S schräg zur Rückenfläche 9R ausgerichtet ist. Dadurch ergibt sich ein förderwirksamer Flügel 9. Gemäß Fig. 10 sind die Stirnfläche 9S und die Rückenfläche 9R beide schräggestellt. It is possible (unlike in FIGS. 7 and 8) that the back surface 9R and the end surface 9S are not aligned straight and not parallel to one another. The back surface 9R and / or the front surface 9S could comprise concave, convex or inclined areas in the (partially) circular sectional planes B-B and C-C. For example, FIG. 9 shows that the end face 9S is oriented obliquely to the back face 9R. This results in a delivery-effective wing 9. According to FIG. 10, the end face 9S and the back face 9R are both inclined.
[0049] Die Stirnfläche 9S und die Rückenfläche 9R verlaufen parallel zueinander. Auch hierdurch ergibt sich ein förderwirksamer Flügel 9. The front surface 9S and the back surface 9R run parallel to one another. This also results in a wing 9 that is effective for promotion.
BEZUGSZEICHENLISTE: REFERENCE CHARACTERISTICS LIST:
1 Plastifizierschnecke 1 plasticizing screw
2 Formgebungsmaschine 2 forming machine
3 Basiskörper 3 base bodies
4 Schneckenspitze 4 snail tip
5 Rückstromsperre 5 non-return valve
6 erster, vorderer Anschlag 7 zweiter, hinterer Anschlag 8 Sperrring 6 first, front stop 7 second, rear stop 8 locking ring
9 Flügel 9 blades
9R Rückenfläche 9S Stirnfläche 10 Schneckensteg 11 Einspritzaggregat 12 Plastifizierzylinder 12i Innenwandung des Plastifizierzylinders 13 Schließeinheit 14 Antriebsvorrichtung für Plastifizierschnecke 15 Einfülltrichter 16 feststehende Formaufspannplatte 17 bewegbare Formaufspannplatte 18 Formwerkzeug 19 Stirnplatte 20 Antriebsvorrichtung für die bewegbare Formaufspannplatte 21 Einspritzkanal 22 Schneckenvorraum 24 Seitenfläche der Flügel 25 Seitenfläche der Flügel 9R back surface 9S front surface 10 screw flight 11 injection unit 12 plasticizing cylinder 12i inner wall of plasticizing cylinder 13 closing unit 14 drive device for plasticizing screw 15 filling funnel 16 fixed mold clamping plate 17 movable mold clamping plate 18 molding tool 19 front plate 20 drive device for movable mold clamping plate 21 injection channel 22 side surface of the wing antechamber 24 screw antechamber
26 Halsbereich 26 throat area
27 konischer Abschnitt 27 conical section
28 ringförmige radiale Vertiefung 28 annular radial recess
29 konischer Verdrängungskörper 29 conical displacement body
30 Verbindungsbereich 30 Connection Area
31 Längskanäle 31 longitudinal channels
A3 Basiskörper-Anliegefläche A3 base body contact surface
A6 erste Anschlagfläche A6 first stop surface
A7 zweite Anschlagfläche A7 second stop surface
A8 Schneckenspitzen-Anliegefläche A8 screw tip contact surface
L Längsachse L longitudinal axis
Lz Längsachse des Plastifizierzylinders Lz longitudinal axis of the plasticizing cylinder
E Einspritzrichtung E direction of injection
Y Auslenk-Winkel Y deflection angle
W konkave Wölbung W concave bulge
Dmax Maximaler Abstand zwischen 9R und 9S Dmin Minimaler Abstand zwischen 9R und 9S Za zylindermantelförmige Außenfläche Dmax Maximum distance between 9R and 9S Dmin Minimum distance between 9R and 9S Za cylinder jacket-shaped outer surface
Zi zylindermantelförmige Innenfläche Zi cylinder jacket-shaped inner surface
Ss Abstand von Sperrring zu Plastifizierzylinder Ss distance from locking ring to plasticizing cylinder
C Kavität C cavity
ß Winkel der Taumelbewegung der Längsachse L um die Längsachse Lz a Winkel der Taumelbewegung des Sperrings ß angle of the wobbling movement of the longitudinal axis L about the longitudinal axis Lz a angle of the wobbling movement of the locking ring
Claims (9)
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Citations (3)
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Also Published As
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|---|---|
| DE102020111082A1 (en) | 2020-10-29 |
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