DE1921058A1 - Rueckstromsperre fuer Schnecken-Spritzgussmaschinen - Google Patents

Description

• Riicka tromsp e rre für Schneckeii-Spritzgußmaschinen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückstromsperre am Schneckenkopf für Schnecken-Spritzgußmaschinen für thermoplastische Kunststoffe, die durch einen auf der dreh-und axialverschiebbaren Schnecke bzw. in dem Schneckenzylinder, zwischen dem Schneckenkopf und einem Anschlag an der Schnecke frei verschiebbaren Sperring gebildet ist.
• Die schon seit längerem bekannten verschiedenen Arten von Rückstromsperren an Schneckenspritzgußmaschinen haben alle den großen Nachteil, daß sie, vor allem durch den Fördervorgang bedingt, starken Verschleiß aufweisen, da bei den bekannten Systemen der Sperring während des Fördervorganges hydraulisch nicht in einem Gleichgewichtszustand ist.
• Die bei der üblichen Art der Rücketromeperre für den Materialdurchtritt in den Schneckenkopf eingefrästen Durchtrittekanäle bedingen in den verbleibenden Stegen einen metalliichen Kontakt zwischen Schneckenkopf und Sperring.
• Da der entstehende Förderdruck sich an den stirnseitigen metallischen Berührungsflächen nicht auswirken kann, werden die Ringe der bisher bekannten Rückstromsperren infolge des entstehenden Förderdruckes in Materialfließrichtung gegen die Stege des. Schneckenkopfes gepresst. Je nach Ausbildung dieser Stege sind die stirnseitigen Druckangriffsflächen am Sperring verschieden groß, so daß bereits geringere Drücke in der plastishen Masse eine erhebliche Axialkraft in Materialförderrichtung erzeugen können. Verringert man die Anlageflächen, d.h. vergrößert man die Durchtrittskanäle im Schneckenkopf, so wird zwar die auf den Ring wirkende Axialkraft verringert, die metallischen Berührungsflächen jedoch so weit verkleinert, daß eine Reduktion der Flächenpressung auf diesem Wege nur geringfügig mögli#ch ist. Hierdurch ist es erklärlich, daß alle bisher bekannten, nach diesem System arbeitenden Rückstromsperren an den metallischen Berührungsflächen schneckenkopfseitig großen Verschleiß aufweisen und die Lebensdauer einer solchen Rückstromsperre stark begrenzt ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Rückstromsperre der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß Betriebsunterbrechungen, die durch das häufige Auswechseln des Schneckenkopfes und bzw. oder des Sperringes oder je nach dervorliegenden Konstruktion eines entsprechenden Teiles vermieden werden kann.
• Jine Lösung wurde zunächst in einem Verfahren gefunden, bei welchem beim Durchströmen des Kunststoffesdurch den Sperrring der Kunststoff zwischen den Schneckenkopf und den Sperrring, beide im Abstand haltend, geführt wird. Die neue Erkenntnis beruht auf der Erzeugung einer sich während der Förderung des Kunststoffes bildender Kunststoffmenge zwischen dem Schneckenkopf und den Sperring. so daß zwischen diesen während des gesamten Fördervorganges, d.h. solange der nicht rotierende Sperring nach dem rotierenden Schneckenkopf hin gedrückt wird, gewissermaßen ein Puffer gebildet wird, der die Teile während ihrer Relativbewegung im Abstand hält, so daß keine Berührung und somit keinerlei Verschleißerscheinung eintreten kann. Man erhält auf diese Weise eine hydraulisch ausbalancierte Rückstromsperre, die völlig verschleißfrei und betriebssicher arbeitet.
• Beim Durhströmen des Kunststoffes während des Pördervorganges stellt sich der Sperring aufgrund des erzielten hydraulischen Gleichgewichtes so ein, daß der Spalt entsprechend den herrschenden Drücken, Reibungskräften und dem entstehenden Volumenstrom, das dem Gleichgewichtszustand entsprechende Maß annimmt.
• Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der in dem Schneckenkopf und bzw.
• oder in dem Sperring nach außen gerichtete und nach dem Sperrring bzw. nach dem Schneckenkopf hin offene Durchtrittskanäle angeordnet sind.
• Das für eine ausbalancierte Rückstromsperre erforderliche Gleichgewldht wird im Prinzip so erzeugt, daß nur einige kleine Durchtrittskanäle einen begrenzten Anteil des Förderstromes zu Beginn des Fördervorganges aufnehmen können Der entstehende hohe Anfangsdruck drückt weiteres platisches Material zwischen die Materialanlageflächen und hebt diese während des Fördervorganges weiter ab, so daß sich ein großer Durchtrittsspalt bildet. Zur Funktion dieses Systems ist es empfehlenswert, wenn die Durchtrittsspalte für den Teilstrom su Beginn des Fördervorganges keilförmig ausgebildet sind, so daß durch die Relativbewegung zwischen Schneckenkopf und Sperring plastisches Material in die keilförmigen Spalten hineingezogen wird und es zwischen den metallischen Berührungsflächen sofort einen Schmierfilm bildet, der infolge des hohen Druckes sofort nach Ausbildung des Filmes zu einem Gleichgewichtszustand des Ringes dient, bei dem sich der Spalt zwischen Schneckenkopf und Ring entsprechend dem erzeugten Durchsatz während des gesamten Fördervorganges selbst einstellt.
• Auf-der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Spritzgußmaschine mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rückstromsperre; Fig. 2 einen Schnitt durch die Schnecke der Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach der Linie 11-11.
• Die Schnecke 1 setzt sich in ihrem vorderen Bereich, in welchem die Schneckengänge 2 enden, in einen Abschnitt 3 geringeren Durchmessers durch, der seinerseits durch den nach vorne spitz zulaufenden Schneckenkopf 4 abgeschlossen ist. Zwischen den letzten Schneckengängen 2 und dem Abschnitt 3 befindet sich ein Bund 5 mit einer nach vorne gerichteten konischen Fläche 6. Der Kopf 4 schließt mit einer nach hinten gerichteten Schulterfläche 7 ab. Die Schulterfläche 7 und der Bund 5 mit der konischen Fläche 6 bilden Anschläge für den in dem Schneckenzylinder 8 geführten Sperrring 9, der beim Einspritzvorgang, wie es in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist, mit ihrer nach hinten gerichteten konischen Fläche 10 mit der Fläche 6 des Bundes, an den sie anschlägt, dicht anliegt. In diesem Zustand rotiert die Schnecke 1 nicht, so daß zwischen den beiden Flächen 6 und 10 keine Relativbewegung stattfindet. Bei der Förderung des Kunststoffes durch die Schnecke 1 dreht sich diese dagegen und diese Stellung ist in der unteren Hälfte der Fig. 1 veranschaulicht. Hierbei wird der Sperring 9 durch den Förderdruck nach vorne geschoben und der Kunststoff strömt nach dem Verlassen der Schneckengänge 2 durch den Raum 11 zwischen dem Sperring 9 und dem Abschnitt 3 der Schnecke und gelangt in den Raum 12 zwischen der vorderen Stirnfläche 15 des Sperrringes 9 und der Schulterfläche 7 des Kopfes, von wo aus er durch die radial nach augen gerichteten und nach hinten offenen Durchtrittekanäle in Form von Radialnuton 14 tiber den Schneckenkopf in den Samnolraum 15 gelangt. Somit bildet sich in dem bezeichneten Raum 12 gewissermaßen ein Puffer zwischen der Schultefläche 7 des Kopfes und der Stirnfläche 13 des Sperringes 9, so daß der letztere, der beim Fördervorgang feststeht, nicht gegen die Fläche 7 des sich drehenden Schnekknopfes 4 gepresst wird und damit eine Berührung zwischen den beiden Flächen nicht stattfindet bzw. der hydraulische Gleichgewichtszustand erreicht ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPIIÜCHE :

   Verfahren zur Durchführung des Fördervorganges in Schnecken-Spritzgußmaschinen für thermoplastische Kunststoffe bei rotierender Schnecke einer als Sperring ausgebildeten Rückstromsperre, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , -daß beim Durchströmen des Kunststoffes durch den Sperring (9) der Kunststoff zwischen den Schneckenkopf (4) und den Sper ing (9), beide im Abstand haltend, geführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der der Sperring am Schneckenkopf auf der dreh- und axialverschiebbaren Schnecke bzw.

   in dem Schneckenzylinder zwischen dem Schneckenkopf und einem Anschlag an der Schnecke frei verschiebbar angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t,daß in dem Schneckenkopf (4) und bzw. oder in dem Sperring (9) nach außen gerichtete und nach dem Sperring (9) bzw. nach dem Schneckenkopf (4) hin offene Durchtrittskanäle (14) angeordnet sind.
3. 3. Rückstromsperre nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Durchtrittskanäle als in der nach dem Sperring (9) hin gerichteten Schulterfläche (7) des Kopfes (4) sich vom Schneckenumfang bis zum Kopfumfang erstreckende radiale Nuten (14) , keil-, sichelförmigen od.dgl. Querschnitts, ausgebildet sind.

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