DE1921058A1

DE1921058A1 - Anti feed-back ring for injection moulder - extruder screw

Info

Publication number: DE1921058A1
Application number: DE19691921058
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dietrich Antrag Au Urtel
Original assignee: R H WINDSOR Ltd FRANKFURT M GM
Current assignee: R H WINDSOR Ltd FRANKFURT M GM
Priority date: 1969-04-25
Filing date: 1969-04-25
Publication date: 1970-11-05
Also published as: AU1419770A

Abstract

The plastic material flowing between the rear end of the ring and the nose of the screw provides a cushion between the ring and the screw flights which prevents or reduces wear and tear.

Description

Riicka tromsp e rre für Schneckeii-Spritzgußmaschinen. Riicka tromsp e rre for screw injection molding machines.

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.The invention relates to a non-return valve on the screw head for screw injection molding machines for thermoplastics, which by a on the rotatable and axially displaceable screw or in the screw cylinder, between the screw head and a stop on the screw freely movable locking ring is formed.

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.The different types of non-return valves that have been known for a long time on screw injection molding machines all have the major disadvantage that they, above all due to the conveying process, show heavy wear, as with the known Systems of the locking ring during the delivery process hydraulically not in a state of equilibrium is.

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.The one with the usual type of back ejector barrier for the passage of material Passage channels milled into the screw head require the remaining Make a metallic contact between the worm head and the locking ring.

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.Since the resulting delivery pressure is applied to the metallic Contact surfaces cannot affect the rings of the previously known non-return valves as a result of the resulting conveying pressure in the direction of material flow against the webs of the screw head pressed. Depending on the design of these webs, the frontal ones are Pressure application areas on the locking ring of different sizes, so that even lower pressures generate a considerable axial force in the plastic mass in the direction of material flow can. If the contact surfaces are reduced, i.e. the passage channels are enlarged in the worm head, the axial force acting on the ring is reduced, however, the metallic contact surfaces are reduced in size to such an extent that a reduction the surface pressure is only slightly possible in this way. This is It is understandable that all previously known non-return valves working according to this system show great wear on the metallic contact surfaces on the screw head side and the service life of such a non-return valve is severely limited.

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.The object of the invention is to provide the non-return valve of the type described above Kind in such a way that business interruptions caused by the frequent Replacing the screw head and / or the locking ring or depending on the present Construction of a corresponding part can be avoided.

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. A solution was first found in a procedure in which when flowing through the plastic through the locking ring, the plastic between the Screw head and the locking ring, both keeping a distance, is guided. The new Knowledge is based on the generation of a process during the conveyance of the plastic forming amount of plastic between the screw head and the locking ring. so that between this during the entire conveying process, i.e. as long as the locking ring is not rotating after the rotating screw head is pressed, a buffer is formed, so to speak which keeps the parts during their relative movement at a distance, so that none Contact and therefore no signs of wear and tear can occur. One receives on this way a hydraulically balanced non-return valve that is completely wear-free and works reliably.

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. When the plastic flows through during the conveying process the locking ring due to the hydraulic balance achieved so that the gap according to the prevailing pressures, frictional forces and the resulting Volume flow that assumes a level corresponding to the state of equilibrium.

Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der in dem Schneckenkopf und bzw. According to the invention, a device is used to carry out the method proposed that in the worm head and or

oder in dem Sperring nach außen gerichtete und nach dem Sperrring bzw. nach dem Schneckenkopf hin offene Durchtrittskanäle angeordnet sind. or outwardly in the locking ring and following the locking ring or through channels open towards the screw head are arranged.

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.The equilibrium required for a balanced non-return valve is generated in principle in such a way that only a few small passageways have a limited one Can absorb portion of the flow rate at the beginning of the conveying process high initial pressure pushes further plastic material between the material contact surfaces and lifts it off during the conveying process, so that there is a large passage gap forms. For this system to function, it is recommended that the passage gap are wedge-shaped for the partial flow su the beginning of the conveying process, so that due to the relative movement between the screw head and the locking ring, plastic material is drawn into the wedge-shaped gaps and it between the metallic Contact surfaces immediately form a lubricating film due to the high pressure serves to bring the ring to a state of equilibrium immediately after formation of the film, in which the gap between the screw head and the ring is according to the generated Adjusts throughput itself during the entire conveying process.

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.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing namely show: FIG. 1 a longitudinal section through an injection molding machine with a non-return valve designed according to the invention; Fig. 2 is a section through the screw the device according to FIG. 1 along the line 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.The screw 1 sits in its front area, in which the Screw threads 2 end in a section 3 of smaller diameter, the in turn completed by the screw head 4 which tapers to the front is. Between the last screw flights 2 and section 3 there is a Collar 5 with a forwardly directed conical surface 6. The head 4 closes with a rearwardly directed shoulder surface 7. The shoulder surface 7 and the collar 5 with the conical surface 6 form stops for the in the screw cylinder 8 guided locking ring 9, which during the injection process, as in the upper half 1, with its conical surface 10 directed towards the rear with the surface 6 of the federal government to which it strikes, fits tightly. In this condition does not rotate the screw 1, so that between the two surfaces 6 and 10 none Relative movement takes place. When conveying the plastic through the screw 1 this rotates against it and this position is in the lower half of Fig. 1 illustrates. Here, the locking ring 9 is moved forward by the delivery pressure pushed and the plastic flows through after leaving the screw flights 2 the space 11 between the locking ring 9 and the section 3 of the screw and arrives into the space 12 between the front face 15 of the locking ring 9 and the shoulder surface 7 of the head, from where it goes through the radially eye-directed and backward open passage channels in the form of radial groove 14 over the screw head in the Samnol room 15 arrives. Thus forms in the designated Space 12, as it were, a buffer between the shoulder surface 7 of the head and the End face 13 of the locking ring 9, so that the latter, which is fixed during the conveying process, is not pressed against the surface 7 of the rotating screw knob 4 and thus there is no contact between the two surfaces or the hydraulic one Equilibrium is reached.

Claims

PATENT APPLICATION:

Method for carrying out the conveying process in screw injection molding machines for thermoplastics with a rotating screw one designed as a locking ring Non-return valve, which is not shown, -that when flowing through the plastic through the locking ring (9) the plastic between the screw head (4) and the spar ing (9), both keeping a distance, is performed.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, at that of the locking ring on the worm head on the rotatable and axially displaceable worm respectively.

in the screw cylinder between the screw head and a stop is arranged on the worm so that it can be moved freely so that it can be moved i c h -n e t that in the worm head (4) and or or in the locking ring (9) outwardly directed and open towards the locking ring (9) or towards the worm head (4) Passage channels (14) are arranged.

3. non-return valve according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the passage channels than in that directed towards the locking ring (9) Shoulder surface (7) of the head (4) extending from the circumference of the worm to the circumference of the head radial grooves (14), wedge-shaped, sickle-shaped or the like. Cross-section, are formed.

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