DE29701495U1 - Non-return valve - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückstromsperre, vorzugsweise fur die Verarbeitung von thermoplastischem Material in einer Spritzgießmaschine, bestehend aus:The invention relates to a non-return valve, preferably for the processing of thermoplastic material in an injection molding machine, consisting of:
- einem Grundkörper, der am Ende einer rotierenden Plastifizierschnecke drehfest angeordnet ist, und- a base body which is arranged at the end of a rotating plasticising screw in a rotationally fixed manner, and
- einem Absperring, der auf dem Grundkörper axialverschieblich angeordnet ist,- a shut-off ring which is arranged axially displaceably on the base body,
- 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.- whereby melt material passes through the shut-off ring and the base body into the area of the screw antechamber during plasticizing and dosing and is prevented from flowing back during injection of the melt material by the shut-off ring being placed against a stop ring.
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.When injection molding thermoplastics, plastic granulate is melted in a plasticizing and injection unit. A screw cylinder is usually provided for this purpose, in which a plasticizing screw rotates in a defined direction. The resulting friction - as well as additional heating elements - plasticizes the granulate. It can then be injected into the cavity of a mold. For this purpose, the screw is used as a piston that moves axially in the screw cylinder; plastic melt is injected into the tool through an axial displacement movement.
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. Before the screw starts injecting, however, it must be ensured that the melt cannot flow back against the desired flow direction, i.e. that it does not move in the opposite direction to the tool. For this purpose, non-return valves are provided that allow the melt to flow in the direction of the screw antechamber in front of the tool, but prevent melt flow in the opposite direction.
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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.Such a non-return valve is described, for example, in EP 0 212 224 Bl. The base body of the non-return valve is located at the end of the plasticizing screw. A locking sleeve is arranged on this that can be moved axially relative to the base body. This has a sealing surface that interacts with a second sealing surface on the base body. If melt is to be injected, the screw moves together with the non-return valve in the direction of the tool. The pressure in the screw antechamber causes the locking sleeve to be moved axially against the direction of movement of the screw, so that the two sealing surfaces form a seal that prevents melt from flowing against the desired flow direction. The non-return valve described here also provides for the locking sleeve to be moved axially by a sliding block in order to ensure that the non-return valve closes reliably.
Nachteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, daß die Dichtflächen einem hohen Verschleiß unterworfen sind, da der Schmelzestrom über selbige geleitet werden muß.The disadvantage of this design is that the sealing surfaces are subject to high levels of wear, since the melt flow must be guided over them.
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.This problem usually arises when using non-return valves in injection molding: The non-return valve works according to the principle of a check valve, i.e. during plasticizing the plastic should be transported as unhindered as possible and without getting stuck in the direction of the screw antechamber or injection nozzle; when injecting the melt into the tool, however, the plastic should be prevented from flowing back as completely as possible. The most common design concept is the three-part non-return valve. In this case, the non-return valve essentially consists of the screw tip (the base body of the valve), a shut-off ring and a stop ring.
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 SchneckenspitzeThe locking ring is not mechanically connected to the tip or the stop ring; it rotates at a relatively slow speed due to the friction on the wall of the screw cylinder during plasticizing. Since the ring is also in contact with the screw tip in this position, wear occurs on the friction surface. To counteract this,
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üblicherweise besondere verschleißmindemde Vorkehrungen vorgesehen, &zgr;. B. Panzerung, Beschichtung u. ä.Usually special measures are taken to reduce wear, e.g. armoring, coating, etc.
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.Nevertheless, wear between these two parts (i.e. between the non-return valve body and the shut-off ring) cannot be completely avoided. Particularly with sensitive plastics, the sliding movement between the two parts can lead to local damage to the raw material, so that streaks or discoloration on the molded part cannot be ruled out.
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.The present invention is therefore based on the task of creating a non-return valve that avoids the known disadvantages, i.e. in which no wear occurs between the non-return valve base body and the shut-off ring, in order to avoid expensive measures such as armoring or coating. In addition to the associated longer service life of the non-return valve, the non-return valve should also be able to be manufactured in a particularly simple manufacturing process.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daßThe solution to this problem by the invention is characterized in that
- der Grundkörper (2) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordneten Mitnehmer (5) aufweist,- the base body (2) has at least one driver (5) arranged essentially in the longitudinal direction of the base body (2),
- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordnete Ausnehmung (6) im Sperring (4) eingreift,- which engages in at least one geometrically corresponding recess (6) in the locking ring (4) arranged essentially in the longitudinal direction of the locking ring (4),
- so daß Grundkörper (2) und Absperring (4) drehfest miteinander verbunden sind.- so that the base body (2) and the shut-off ring (4) are connected to each other in a rotationally fixed manner.
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, ReibverschleißThis firstly ensures that - in a known manner - a relative rotation between the non-return valve base body and the shut-off ring is avoided. The shut-off ring rotates with the screw tip, i.e. it rotates at the same speed as the tip. This means that no relative rotation that causes wear is possible, fretting wear
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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.no longer takes place between these components. This means that armoring or wear-reducing coating on the flanks of the screw tip or the locking ring is no longer required.
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.The decisive advantage of the invention is achieved by creating a design that is simple to manufacture and very reliable in production; the design of the drivers on the base body and the recesses in the shut-off ring are easy to produce.
In entsprechender konstruktiver Umkehr kann analog bzw. äquivalent vorgesehen sein, daßIn a corresponding constructive reversal, it can be provided analogously or equivalently that
- der Absperring (4) mindestens einen im wesentlichen in Längsrichtung des Absperrings (4) angeordneten Mitnehmer aufweist,- the shut-off ring (4) has at least one driver arranged essentially in the longitudinal direction of the shut-off ring (4),
- der in mindestens eine geometrisch entsprechende, im wesentlichen in Längsrichtung des Grundkörpers (2) angeordnete Ausnehmung im Grundkörper (2) eingreift.- which engages in at least one geometrically corresponding recess in the base body (2) arranged essentially in the longitudinal direction of the base body (2).
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.For both embodiments, it is advantageous - because force-symmetrical - for the base body (2) or the shut-off ring (4) to have four drivers (5) and the associated shut-off ring (4) or base body (2) to have four recesses (6).
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.Furthermore, by ensuring sufficient clearance between the milled recesses in the stop ring and the screw tip, ‘dead corners’ can be avoided, i.e. perfect flushing of the plastic melt material can be achieved.
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.Finally, it is provided that the driver (5) and recesses (6) have a small rotational play relative to one another, whereby this play is advantageously in the range of one to three tenths of a millimeter.
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel "der Erfindung dargestellt, die Figur zeigt in Schnittdarstellung schematisch die Seitenansicht einer Plastifizierschnecke in einem Schneckenzylinder.The drawing shows an embodiment of the invention, the figure shows a schematic sectional side view of a plasticizing screw in a screw cylinder.
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.The figure shows a non-return valve 1. It has a base body 2 which is (rotationally) connected to a plasticizing screw 3 at a connection point 9. The plasticizing screw 3 plasticizes plastic granulate in a known manner, which is not shown in detail. The melt produced in this way is conveyed - during dosing - from right to left into the screw antechamber 7.
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.On the base body 2 of the non-return valve 1 there is a shut-off ring 4 which is mounted so that it can move axially relative to the base body 2 (see double arrow). For the sake of clarity, the position in which the shut-off ring strikes the base body is shown (left stop). If the plasticized melt is injected into the tool (not shown), the shut-off ring 4 is moved to the right to rest against the stop ring 8 so that backflow of the melt is avoided. In this respect, the non-return valve shown works in a known manner.
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.The base body 2 has four drivers 5 evenly distributed around the circumference. These fit precisely into corresponding recesses 6 in the shut-off ring 4 with a radial clearance. This ensures that the base body 2 and shut-off ring 4 are connected to one another in a rotationally fixed manner; a relative movement between these two parts cannot take place, so that no frictional wear occurs.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29701495U DE29701495U1 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Non-return valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29701495U DE29701495U1 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Non-return valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29701495U1 true DE29701495U1 (en) | 1997-03-27 |
Family
ID=8035200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29701495U Expired - Lifetime DE29701495U1 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Non-return valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29701495U1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970507 |
|
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Effective date: 20000425 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030204 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20050802 |