DE29701495U1 - Rückstromsperre - Google Patents

Description

Rtickstromsperre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückstromsperre, vorzugsweise fur die Verarbeitung von thermoplastischem Material in einer Spritzgießmaschine, bestehend aus:

- einem Grundkörper, der am Ende einer rotierenden Plastifizierschnecke drehfest angeordnet ist, und

- einem Absperring, der auf dem Grundkörper axialverschieblich angeordnet ist,

- wobei Schmelzematerial beim Plastifizieren und Dosieren über den Absperring und den Grundkörper in den Bereich des Schneckenvorraums gelangt und beim Einspritzen des Schmelzematerials durch Anlage des Absperrings an einen Anschlagring am Zurückfließen gehindert wird.

Beim Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen wird Kunststoffgranulat in einer Plastifizier- und Spritzeinheit aufgeschmolzen. Dafür ist meist ein Schneckenzylinder vorgesehen, in dem sich eine Plastifizierschnecke in einer definierten Richtung dreht. Durch die dabei auftretende Reibung - sowie durch zusätzliche Heizelemente - wird das Granulat plastifiziert. Es kann dann in die Kavität eines Formwerkzeugs eingespritzt werden. Hierzu wird die Schnecke als Kolben eingesetzt, der sich im Schneckenzylinder axial bewegt; durch eine axiale Verschiebebewegung wird also Kunststoffschmelze ins Werkzeug eingespritzt.

Vor der Einspritzbewegung der Schnecke muß jedoch sichergestellt werden, daß die Schmelze nicht entgegen der gewünschten Fließrichtung zurückfließen kann, sich also nicht in Werkzeug-Gegenrichtung bewegt. Hierzu sind Rückstromsperren vorgesehen, die den Fluß von Schmelze zwar in Richtung zu dem Schneckenvorraum vor dem Werkzeug zulassen, die einen Schmelzefluß in die Gegenrichtung jedoch verhindern.

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Eine solche Rückstromsperre ist beispielsweise in der EP 0 212 224 Bl beschrieben. Am Ende der Plastifizierschnecke sitzt dort der Grundkörper der Rückstromsperre. Auf diesem ist eine relativ zum Grundkörper axial verschiebbare Sperrhülse angeordnet. Diese weist eine Dichtfläche auf, die mit einer zweiten Dichtfläche auf dem Grundkörper zusammenwirkt. Soll Schmelze eingespritzt werden, bewegt sich die Schnecke zusammen mit der Rückstromsperre in Richtung auf das Werkzeug zu. Durch den Druck im Schneckenvorraum wird die Sperrhülse gegen die Bewegungsrichtung der Schnecke axial verschoben, so daß sich durch die beiden Dichtflächen eine Abdichtung ergibt, die verhindert, daß Schmelze entgegen der gewünschten Fließrichtung strömen kann. Bei der hier beschriebenen Rückstromsperre ist weiterhin vorgesehen, daß die Sperrhülse durch einen Kulissenschieber axial bewegt wird, um ein zuverlässiges Schließen der Rückstromsperre zu gewährleisten.

Nachteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, daß die Dichtflächen einem hohen Verschleiß unterworfen sind, da der Schmelzestrom über selbige geleitet werden muß.

Dieses Problem ergibt sich meist beim Einsatz von Rückstromsperren beim Spritzgießen: Die Rückstromsperre arbeitet nach dem Prinzip eines Rückschlagventils, d. h. während des Plastifizierens soll der Kunststoff möglichst ungehindert und ohne hängenzubleiben in Richtung Schneckenvorraum bzw. Spritzdüse transportiert werden; beim Einspritzen der Schmelze ins Werkzeug soll hingegen ein Zurückströmen des Kunststoffes möglichst vollständig unterbleiben. Als Baukonzept ist am weitesten das der dreiteiligen Rückstromsperre verbreitet. In diesem Falle besteht die Rückstromsperre im wesentlichen aus der Schneckenspitze (Grundkörper der Sperre), einem Absperring und einem Anschlagring.

Der Sperring ist nicht mechanisch mit der Spitze oder dem Anschlagring verbunden, er dreht sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit in Folge der Reibung an der Wand des Schneckenzylinders während der Plastifizierung mit. Da in dieser Position gleichzeitig der Ring an der Schneckenspitze anliegt, tritt an der Reibungsfläche Verschleiß auf. Um diesem entgegenzuwirken, werden an den Stegen der Schneckenspitze

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üblicherweise besondere verschleißmindemde Vorkehrungen vorgesehen, &zgr;. B. Panzerung, Beschichtung u. ä.

Dennoch läßt sich Verschleiß zwischen diesen beiden Teilen (also zwischen Rückstromsperren-Grandkörper und Absperring) nicht vollständig vermeiden. Gerade bei empfindlichen Kunststoffen kann es in Folge der Gleitbewegung zwischen beiden Teilen zu einer örtlichen Schädigung des Rohstoffes kommen, so daß Schlieren oder Verfärbungen am Formteil nicht ausgeschlossen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rückstromsperre zu schaffen, mit der die bekannten Nachteile vermieden werden, bei der also kein Verschleiß zwischen Rückstromsperren-Grundkörper und Absperring auftritt, um auf teure Maßnahmen wie Panzerung oder Beschichtung verzichten zu können. Neben der damit verbundenen höheren Lebensdauer der Rückstromsperre soll weiterhin die Rückstromsperre in besonders einfacher fertigungstechnischer Weise herstellbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß

- der Grundkörper (2) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordneten Mitnehmer (5) aufweist,

- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordnete Ausnehmung (6) im Sperring (4) eingreift,

- so daß Grundkörper (2) und Absperring (4) drehfest miteinander verbunden sind.

Damit wird zunächst erreicht, daß - in an sich bekannter Weise - eine Relativdrehung zwischen Rückstromsperren-Grundkörper und Absperring vermieden wird. Der Sperring dreht sich mit der Schneckenspitze mit, er dreht also mit derselben Drehzahl wie die Spitze. Dadurch ist keine verschleißbewirkende Relativdrehung möglich, Reibverschleiß

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findet zwischen diesen Komponenten nicht mehr statt. Damit ist auch keine Panzerung oder verschleißmindernde Beschichtung der Flanken der Schneckenspitze bzw. des Sperringes mehr erforderlich.

Der entscheidende erfindungsgemäße Vorteil wird dadurch erreicht, daß eine Ausfuhrung geschaffen wird, die fertigungstechnisch einfach und sehr produktionssicher ist; die Ausbildung der Mitnehmer auf dem Grundkörper bzw. der Ausnehmungen im Absperring sind leicht herzustellen.

In entsprechender konstruktiver Umkehr kann analog bzw. äquivalent vorgesehen sein, daß

- der Absperring (4) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordneten Mitnehmer aufweist,

- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordnete Ausnehmung im Grundkörper (2) eingreift.

Für beide Ausfuhrungsformen ist in vorteilhafter - weil kraftsymmetrischer - Weise angedacht, daß der Grundkörper (2) bzw. der Absperring (4) vier Mitnehmer (5) und der zugehörige Absperrring (4) bzw. Grundkörper (2) vier Ausnehmungen (6) aufweisen.

Ferner können durch ausreichend bemessenes Spiel zwischen den Einfräsungen im Anschlagring und der Schneckenspitze 'tote Ecken' vermieden werden., d. h. es kann dadurch ein einwandfreies Spülen des Kunststoffschmelze-Materials erreicht werden.

Es ist schließlich vorgesehen, daß Mitnehmer (5) und Ausnehmungen (6) zueinander ein geringes Drehspiel aufweisen, wobei dieses Spiel vorteilhafterweise im Bereich von einem bis drei Zehntel Millimetern liegt.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel "der Erfindung dargestellt, die Figur zeigt in Schnittdarstellung schematisch die Seitenansicht einer Plastifizierschnecke in einem Schneckenzylinder.

In der Figur ist eine Rückstromsperre 1 zu sehen. Sie weist einen Gmndkörper 2 auf, der an einer Verbindungsstelle 9 mit einer Plastifizierschnecke 3 (dreh-)fest verbunden ist. Die Plastifizierschnecke 3 plastifiziert in bekannter Weise Kunststoffgranulat, was nicht näher dargestellt ist. Die so hergestellte Schmelze wird - während des Dosierens - von rechts nach links in den Schneckenvorraum 7 gefördert.

Auf dem Gmndkörper 2 der Rückstromsperre 1 befindet sich ein Absperring 4, der relativ zum Gmndkörper 2 axialverschieblich gelagert ist (s. Doppelpfeil). Der Übersichtlichkeit halber ist die Position dargestellt, in der der Absperring gegen den Gmndkörper anschlägt (linker Anschlag). Wird die plastifizierte Schmelze ins - nicht dargestellte - Werkzeug eingespritzt, legt sich der Absperring 4 durch Verschiebung nach rechts an den Anschlagring 8 an, so daß eine Rückströmung der Schmelze vermieden wird. Insofern arbeitet die dargestellte Rückstromsperre in bekannter Weise.

Der Gmndkörper 2 weist vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Mitnehmer 5 auf. Diese greifen - mit einem radialen Spiel - paßgenau in entsprechende Ausnehmungen 6 im Absperring 4 ein. Damit wird erreicht, daß Gmndkörper 2 und Absperring 4 drehfest miteinander verbunden sind; eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen kann nicht stattfinden, so daß kein Reibverschleiß auftritt.

Bezugszeichenliste:	Rückstromsperre
1	Grundkörper
2	Plastifizierschnecke
3	Absperring
4	Mitnehmer
5	Ausnehmungen
6	Schneckenvorraum
7	Anschlagring
8	Verbindung zwischen Grundkörper und Plastifizierschnecke
9

Claims (4)

·* » Schutzansprüche:

1. Rückstromsperre (1), vorzugsweise fur die Verarbeitung von thermoplastischem Material in einer Spritzgießmaschine, bestehend aus:

- einem Gnmdkörper (2), der am Ende einer rotierenden Plastifizierschnecke (3) drehfest angeordnet ist, und

- einem Absperring (4), der auf dem Grundkörper (2) axialverschieblich angeordnet ist,

- wobei Schmelzematerial beim Plastifizieren und Dosieren über den Absperring (4) und den Gnmdkörper (2) in den Bereich des Schneckenvorraums (7) gelangt und beim Einspritzen des Schmelzematerials durch Anlage des Absperrings (4) an einen Anschlagring (8) am Zurückfließen gehindert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Gnmdkörper (2) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordneten Mitnehmer (5) aufweist,

- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordnete Ausnehmung (6) im Sperring (4) eingreift,

- so daß Gnmdkörper (2) und Absperring (4) drehfest miteinander verbunden sind.

2. Rückstromsperre (1), vorzugsweise für die Verarbeitung von thermoplastischem Material in einer Spritzgießmaschine, bestehend aus:

- einem Grundkörper (2), der am Ende einer rotierenden Plastifizierschnecke (3) drehfest angeordnet ist, und

- einem Absperrung (4), der auf dem Grundkörper (2) axialverschieblich angeordnet ist,

- wobei Schmelzematerial beim Plastifizieren und Dosieren über den Absperring (4) und den Grundkörper (2) in den Bereich des Schneckenvorraums (7) gelangt und beim Einspritzen des Schmelzematerials durch Anlage des Absperrings (4) an einen Anschlagring (8) am Zurückfließen gehindert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Absperring (4) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordneten Mitnehmer aufweist,

- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordnete Ausnehmung im Grundkörper (2) eingreift,

- so daß Grundkörper (2) und Absperring (4) drehfest miteinander verbunden sind.

3. Rückstromsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurcn gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) bzw. der Absperring (4) vier Mitnehmer (5) und der zugehörige Absperrring (4) bzw. Grundkörper (2) vier Ausnehmungen (6) aufweisen.

4. Rückstromsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mitnehmer (5) und Ausnehmungen (6) zueinander ein geringes Drehspiel aufweisen.