DE2006389B2 - Rueckflussperre fuer spritzgiess-schneckenkolbenmaschinen zum verarbeiten von plastischen massen mit einer umlaufenden und axial verschiebbaren schnecke - Google Patents

Description

wesentlichen Nachteil auf, als die Schnecke gegen- sehen Massen beim Passieren zwischen Sperring und über dem Sperring frei drehbar ist, Bei der Förderung Schneckenspitze verringert,
der Massen durch Drehung der Schnecke bleibt der Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der erfin-Sperring zufolge der durch seine dichloride Anlage an dungsgemäßen Rlickflußsperre ist an dem Sperring der Innenwand des Schneckenzylinders gegebenen S ein in eine nutenartige Ausnehmung der Schnecke Reibung stehen. Da die vordere Stirnflache des Sperr- eingreifender Vorsprung oder an der Schnecke ein in ringes hierbei durch den Druck der geförderten pla- eine nutenartige Ausnehmung des Sperringes eingreistischen Massen in Druckanlage an einem seinen fender Vorsprung angeordnet, dessen Eingriffslänge axialen Hub begrenzenden Anschlag der Schnecke oder in die nutenartige Ausnehmung größer als der rnaxider Schneckenspitze anliegt, tritt durch Reibung zwi- io male Weg der axialen Verschiebung des Sperringes sehen drehender Schnecke und stillstehendem Sperring ist. Zweckmäßigerweise besteht der Vorsprung am ein Verschleiß an der Anlageschulter der Schnecke Sperring zusammen mit dem Sperring bzw. der Vor- und/oder des Sperringes auf, der insbesondere dann sprung an der Schnecke zusammen mit der Schnecke sehr erheblich ist, wenn in der vorderen Stirnfläche aus einem Teil, Es ist weiterhin zweckmäßig, daß die des Sperringes Nuten angeordnet sind; hierbei wirkt 15 nutenartige Ausnehmung und der Vorsprung mit die an dem Anschlag der Schneckenspitze anliegende Spiel in Umfangsrichtung und in radialer Richtung vordere Stirnfläche des stillstehenden Sperringes wie ineinander eingreifen und daß die nutenartige Ausein Fräser, so daß nach relativ kurzer Zeit die An- nehmung beim Durchfluß der Massen durch die schlagschulter der Schneckenspitze so lange abgetra- Rückflußsperre durchströmt ist. Durch diese Ausbilgen wird, bis der Sperring über die Schneckenspitze ao dung des Vorsprunges und der nutenartigen Ausnehhinwegtreten kann. Damit ist aber die Funktion des mung wird einmal erreicht, daß bei Förderung der Sperringes nicht mehr gewährleistet; außerdem muß plastischen Massen schädliche Ablagerungen innerdie Schneckenspitze ausgewechselt werden. halb der nutenartigen Ausnehmungen vermieden wer-

Um einen Verschleiß an der Schneckenspitze oder den, da durch die geförderten Massen die nutenartige

an dem Sperring bei der Relativbewegung zwischen 25 Ausnehmung und der Vorsprung ständig umspült

Schneckenspitze und Sperring auszuschalten, ist es, werden. Durch die Maßnahme, daß der Vorsprung

bereits bekannt, die Reibung zwischen dem in Dreh- und der Sperring oder die Schnecke aus einem Teil

richtung feststehenden Sperring und der sich drehen- bestehen, wird eine Schwächung des Sperringes oder

den Schnecke dadurch zu vermeiden, daß zwischen der Schnecke vermieden, die zwangläufig dann ein-

dem Sperring und der Schneckenspitze ein Kugellager 30 tritt, wenn beispielsweise der Sperring und die

angeordnet ist. Hierdurch wird zwar ein gegenseitiger Schnecke durch einen quer zur Förderrichtung lie-

Verschleiß am Sperring und an der Schneckenspitze genden Stift miteinander verbunden sind. Eine derar-

weitgehend verhindert, jedoch wird der Kunststoff tige Stiftverbindung wird bei längerer Betriebszeit

beim Passieren durch das Kugellager einer nachteili- abgeschert werden, so daß die Verbindung zwischen

gen hohen Scher- und Knetbeanspruchung unterwor- 35 Schnecke und Sperring in Drehrichtung aufgehoben

fen, die zu einer Schädigung bei Kunststoffen führen wird und wieder die bei den bekannten Sperringen

muß, und zwar insbesondere bei thermisch empfindli- gegebenen Nachteile auftreten. Bei der vorteilhaft an-

chen Massen und bei mit thermisch empfindlichen geordneten nutenartigen Ausnehmung und dem in

Farben eingefärbten Massen. Sind die Kugellager mit diese eingreifenden Vorsprung wird eine solche

einem Stützkäfig versehen, dann ergeben sich zwi- 40 Materialschwächung vermieden und gleichzeitig die

sehen den Kugeln zwangläufig sehr kleine Durch- Durchströmung der nutenartigen Ausnehmung ge-

trittsquerschnitte; da die Kugeln punktförmig auf währleistet, da der Vorsprung mit Spiel in die nuten-

einer ringförmigen Ausnehmung der Schneckenspitze artige Ausnehmung eingreift.

aufliegen müssen und da die Kugeln sich um ihren Nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsge-

Mittelpunkt drehen oder in ihrer ringförmigen Aus- 45 mäßen Rückflußsperre sind der Vorsprung und die

nehmung unter Drehung wandern, werden die Kunst- nutenartige Ausnehmung zur Achse der Schnecke in

Stoffmassen in die keilförmigen Spalten zwischen Ku- einer der Windungsrichtung der Schneckenstege ent-

geln und Führungsfläche eingezogen und hier einer gegengesetzten Richtung schwach geneigt. Hierbei ist

extrem hohen Scherbeanspruchung unterworfen. wesentlich, daß das Spiel in Umfangsrichtung zwi-

Die der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe 50 sehen dem Vorsprung und der nutenartigen Ausnehbesteht darin, einerseits Verschleißerscheinungen mung gleich oder größer ist als der durch die Multizwischen Sperring und Schneckenspitze zu vermei- plikation des Sinus des Neigungswinkels mit dem maden und andererseits eine Schädigung der plastischen ximalen Weg der axialen Verschiebung des Sperrin-Massen durch Scher- oder Knetbeanspruchung beim ges gegebene Wert. Durch diese Neigung des Vor-Passieren zwischen Sperring und Schneckenspitze zu 55 Sprunges und der nutenartigen Ausnehmung wird erverringern und damit bei Verlängerung der Lebens- reicht, daß bei der Drehung der Schnecke der Sperdauer von Sperring und Schneckenspitze eine ein- ring sich an der einen schrägen Anlagefläche der nuwandfreie und störungslose Funktion zu gewährlei- tenartigen Ausnehmung anlegt, während bei der axiasten. len Verschiebung der Schnecke die Anlage an der ge-

Diese Aufgabe wird bei einer Rückflußsperre der 60 genüberliegenden Fläche der geneigten nutenartigen eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch Ausnehmung erfolgt. Hierdurch wird erreicht, daß gelöst, daß der Sperring mit der Schnecke drehfest die plastischen Massen, die sich während der Schnekverbunden ist. Durch diese Verbindung zwischen kendrehung zwischen der Seitenwand der nutenarti-Sperring und Schnecke dreht sich bei Drehung und gen Ausnehmung und der an ihr anliegenden Seiten-Förderung der Schnecke zwangläufig der Sperring 65 wand des Vorsprunges befinden, während der anmit. Dadurch werden Verschleißerscheinungen am schließenden axialen Bewegung der Schnecke mit Si-Sperring an der Schnecke bzw. Schneckenspitze ver- cherheit entfernt werden, da der Vorsprung an der mieden und die Scherbeanspruchungen der plasti- entgegengesetzten Seite der nutenartigen Ausneh-

5 6

mung anliegt. Um eine Drehung der Schnecke bei hung geförderten Massen gemäß F i g. 1 im oberen

diesem Wechsel der Anlageflächen zu verhindern, ist Teil von der Schnecke 2 durch den Ringraum 9 über

das Spiel in Umfangsrichtung so zu bemessen, daß die Durchbrechungen oder Nuten 11 vor die Schnek-

sich der Sperring nicht drehen kann. Dies wird durch kenspitze 4 treten können. Die Übergangsfläche von

die vorstehende vorteilhafte Maßnahme erreicht, so 5 der Schneckenspitze 4 zu der Eindrehung 5 bildet die

daß der Sperring beim Drehen der Schnecke mitge- Anschlagschulter 12 für die vordere Stellung des

nommen wird, dagegen beim Hub der Schnecke ohne Sperringes 8 während der Schneckendrehung.

Drehbewegung lediglich axial verschoben wird. Um den Sperring 8 während der Drehbewegung

Schließlich ist noch von Bedeutung, daß die der Schnecke 2 mitzunehmen, sind in der Oberfläche Schneckenspitze und/oder der der Schneckenspitze io der konischen Schneckenspitze 4 zwei diametral gezugekehrte Teil des Sperringes zusätzliche, an sich genüberliegende nutenartige Ausnehmungen 13 anbekannte, dem Durchfluß der Masse dienende Durch- geordnet, während an der vorderen Stirnfläche des brechungen oder Nuten aufweisen. Derartige Durch- Sperringes 8 Vorsprünge 14 angeordnet sind, die mit brechungen oder Nuten sind an sich bekannt; bei der dem Sperring 8 aus einem Teil bestehen und in die erfindungsgemäßen Rückflußsperre dienen sie dazu, 15 nutenartigen Ausnehmungen 13 der Schneckeneine einwandfreie Förderung der Massen vor die spitze 4 eingreifen. Die Eingriffslänge der Vor-Schneckenspitze bei deren Drehung zu gewährleisten, sprünge 14 ist größer als der maximale Weg der ohne daß an dem Sperring Ablagerungen auftreten axialen Verschiebung des Sperringes 8 in der zylinkönnen, die insbesondere bei Verarbeitung von drischen Eindrehung 5. Die Vorsprünge 14 liegen in Kunststoff zu Materialverbrennungen oder zu Schlie- 20 den nutenartigen Ausnehmungen 13 mit einem Spiel renbildung in dem Fertigteil führen können. in Umfangsrichtung 15 und einem Spiel in radialer

Ein Ausführungsbeispiel mit den Merkmalen der Richtung 16, wie insbesondere die F i g. 3 zeigt. An

Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird den Schneckenzylinder 1 schließt sich der Zylinder-

im folgenden näher erläutert. Es zeigt kopf 17 an, der die nicht dargestellte Spritzdüse ent-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Rückfluß- 25 hält und durch eine Überwurfmutter 18 mit dem

sperre; im oberen Teil bei Förderstellung der Schneckenzylinder 1 verbunden ist. Zu diesem Zweck

Schnecke, im unteren Teil bei Hubstellung der besitzt der Zylinderkopf 17 eine Anlageschulter 19,

Schnecke, die von der Überwurfmutter 18 übergriffen wird. Auf

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1; im oberen dem Schneckenzylinder 1 ist ein Außengewinde 20

Tei bei Förderstellung, im unteren Teil bei Hub- 30 aufgebracht, so daß die Überwurfmutter 18 durch

stellung, Aufschrauben auf das Gewinde den Zylinderkopf 17

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie A -B der F i g. 1, mit dem Schneckenzylinder 1 verbindet.

Fig. 4 Schnitt gemäß Linie C-D der Fig. 1. Die Funktionsweise der Rückflußsperre ist fol-

Wie die Zeichnung zeigt, ist die Schnecke 2 in dem gende. Bei der Drehung der in den oberen Teilen der Schneckenzylinder 1 angeordnet. Die Schnecke 2 be- 35 F i g. 1 und 2 dargestellten Schnecke 2 werden die sitzt schraubenförmig verlaufende Schneckenstege 3, plastischen Massen von der Schnecke 2 durch den die an der Innenwand des Schneckenzylinders 1 an- Ringraum 9 über die Durchbrechungen oder Nuten liegen und die die der Schnecke 2 zugeführten Mas- 11 und auch über die nutenartigen Ausnehmungen 13 sen zur Schneckenspitze 4 hin transportieren. Am vor- vor die Schneckenspitze 4 gefördert, wobei die Masderen Ende der Schnecke 2 ist eine konisch zulau- 40 sen zwischen durch das Spiel in Umfangsrichtung 15 fende Schneckenspitze 4 durch Verschraubung befe- und das Spiel in radialer Richtung 16 gegebenen stigt, die hinter ihrem konischen Teil eine zylin- Spalte zwischen der nutenartigen Ausnehmung 13 und drische Eindrehung 5 besitzt, die in einen vorsprin- dem Vorsprung 14 hindurchtreten, so daß bei Dregenden Ringansatz 6 übergeht, der eine Dichtschul- hung der Schnecke 2 die Massen sowohl durch die ter 7 besitzt. Im Bereich der Eindrehung 5 der 45 Durchbrechungen oder Nuten 11 als auch durch die Schneckenspitze 4 ist ein Sperring 8 angeordnet, der nutenartigen Ausnehmungen 13 vor die Schneckenmit seiner äußeren Umiangsfläche dichtend an der spitze 4 gefördert werden. Durch die in die nutenarti-Innenwandung des Schneckenzylinders 1 anliegt und gen Ausnehmungen 13 eingreifenden Vorsprünge 14 innerhalb der Eindrehung 5 axial beweglich ist; wie des Sperringes 8 erfolgt eine sichere Mitnahme des sich aus F i g. 1 ergibt, befindet sich zwischen dem 50 Sperringes 8 während der Schneckendrehung. Wäh-Sperring 8 und der Eindrehung 5 der Schnecken- rend der axialen Verschiebung der Schnecke 2 zum spitze 4 ein Ringraum 9, durch den die durch die Ausspritzen der plastischen Massen schiebt sich der Schneckenstege 3 nach vorn geförderten Massen hin- Sperring 8 an die Dichtungsschulter 7 heran, wobei durchtreten können, nachdem sie den Sperring 8 in der Vorsprung 14 im Bereich der nutenartigen Ausdie in F i g. 1 im oberen Teil gezeigte Lage verscho- 55 nehmung 13 bleibt. Bei der Drehung der Schnecke 2 ben haben. Der Sperring 8 besitzt eine der Dicht- legt sich die zur Schneckenachse leicht geneigte obere schulter 7 des vorspringenden Ringansatzes 6 ent- Seitenfläche des Sperringes 8 an die benachbarte Seisprechende Dichtfläche 10; beim Spritzhub der tenfläche der nutenartigen Ausnehmung 13 an, wäh-Schnecke 2 legen sich, wie der untere Teil der F i g. 1 rend beim Spritzhub der Schnecke der Vorsprung 14 zeigt, die Dichtflächen 10 und 7 aufeinander, so daß 60 an der gegenüberliegenden Seitenfläche der nutenartiein Rückfließen der plastischen Massen aus dem vor gen Ausnehmung 13 in Anlage gehalten ist, wobei der Schneckenspitze 4 befindlichen Raum nicht erfol- das seitliche Gesamtspiel zwischen Vorsprung 14 und gen kann. Der Sperring 8 besitzt in seiner der Schnek- nutenartiger Ausnehmung 13 so bemessen ist, daß kenspitze 4 zugekehrten Stirnfläche Durchbrechun- während dieses Wechsels der Anlage keine Drehung gen oder Nuten 11, durch die die während der Dre- 65 des Sperringes 8 erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

148

Claims (7)

W 2 arbeiten von plastischen Massen mit einer umlaufenden ^ ^ verschiebbaren Sclwecke und einem

1. Rückflußsperre für Spritzgieß-Schnecken- den Schneckenschaft mit Abstand umspannenden, an kolbenmaschinen zum Verarbeiten von plasti- der Innenwand des Schneckenzylinders anliegenden sehen Massen mit einer umlaufenden und axial 5 und axial zwischen Anschlügen im vorderen Bereich verschiebbaren Schnecke und einem den Schnek- der Schnecke verschieblichen Sperring, der wahrend kenschaft mit Abstand umspannenden, an der In- der Schneckendrehung den Durchfluß der Massen nenwand des Schneckenzylinders anliegenden zur Schneckenspitze freigibt und wahrend der axialen und axial zwischen Anschlagen im vorderen Be- Spritzbewegung der Schnecke durch dichtende Anreich der Schnecke verschieblichen Sperring, der io lage an den dem Schneckenkopf abgewandten Anwährend der Schneckendrehung den Durchfluß schlag den Rückfluß der Massen sperrt. Eine Rückder Massen zur Schneckenspitze freigibt und wäh- flußsperre der genannten Art bei Spritzguß-Schnekrend der axialen Spritzbewegung der Schnecke kenkolbenmaschinen ist bereits bekannt.

durch dichtende Anlage an den dem Schnecken- Bei derartigen Schneckenkolbenmaschinen erfolgt

kopf abgewandten Anschlag den Rückfluß der 15 die Förderung der Massen durch die Drehbewegung

Massen sperrt, dadurchgekennzeichnet, der Schnecke, wobei die Massen durch die Schnek-

daß der Sperring (8) mit der Schnecke, (2) dreh- kengänge vor die Schneckenspitze gefördert werden;

fest verbunden ist. ' das Spritzen der Massen erfolgt durch eine anschlie-

2. Rückflußsperre nach Anspruch 1, dadurch ßende Axialbewegung der Schnecke. Nach der Spritzgekennzeichnet, daß an dem Sperring (8) ein in 20 bewegung bewegt sich die Schnecke bei gleichzeitiger eine nutenartige Ausnehmung (13) der Schnecke Plastifizierung der zu verarbeitenden Massen zurück, (2) eingreifender Vorsprung (14) oder an der wobei anschließend an die rückwärtige Endstellung Schnecke (2) ein in eine nutenartige Ausnehmung der Schnecke eine erneute Spritzbewegung bzw. ein des Sperringes (8) eingreifender Vorsprung an- Spritzhub durch axiale Verschiebung der Schnecke geordnet ist, dessen Eingriffslänge in die nutenar- 25 nach vorwärts erfolgt. Derartige Schneckenkolbentige Ausnehmung (13) größer als der maximale maschinen sind geeignet für extrudierbare plastische Weg der axialen Verschiebung des Sperringes (8) Massen schlechthin, beispielsweise für Teigspritzmaist. schinen im Bäckereigewerbe oder auf einem anderen

3. Rückflußsperre nach den Ansprüchen 1 Anwendungsgebiet zur Verarbeitung von Kunststof- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor- 30 fen, .wobei während der Drehung der Schnecke sprung (14) am Sperring (8) zusammen mit dem gleichzeitig die Plastifizierung des Kunststoffgranula-Sperring (8) bzw. der Vorsprung an der Schnecke tes erfolgt. Um einerseits die Förderung der extru-(2) zusammen mit der Schnecke (2) aus einem dierbaren plastischen Massen vor die Schnecken-Teil bestehen. spitze während der Schneckendrehung zu gewährlei-

4. Rückflußsperre nach den Ansprüchen 1 bis 35 ster und andererseits den Spritzhub durchzuführen,

3, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenartige ohne daß die vor die Schneckenspitze geförderten Ausnehmung (13) und der Vorsprung (14) mit plastischen Massen nach rückwärts zurückfließen Spiel in Umfangsrichtung (15) und in radialer können, dient als Rückflußsperre ein axial zwischen Richtung (16) ineinander eingreifen und daß die Anschlägen im vorderen Bereich der Schnecke frei nutenartige Ausnehmung (13) beim Durchfluß 40 beweglicher Sperring, der mit seiner Umfangsfläche der Massen durch die Rückflußsperre durch- dichtend an dem die Schnecke aufnehmenden strömt ist. Schneckenzylinder anliegt. Der Sperring, der in dem

5. Rückflußsperre nach den Ansprüchen 1 bis plastischen Bereich der Massen liegt, ist axial zwi-

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung sehen Anschlägen im vorderen Bereich der Schnecke (14) und die nutenartige Ausnehmung (13) zur 45 frei beweglich und läßt wäLcnd der Sfhneckendre-Achse der Schnecke (2) in einer der V-, iudungs- hung die plastischen Massen vor die Schneckenspitze richtung der Schneckenstege (3) entgegengesetz- passieren und verhindert während der Spritzbeweten Richtung schwach geneigt sind. gung den Rückfluß der plastischen Massen durch

6. Rückflußsperre nach den Ansprüchen 4 dichtende Anlage an der Schnecke. Zu diesem und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel in 50 Zwecke ist der Sperring an seiner in der Förderrich-Umfangsrichtung (15) zwischen dem Vorsprung tung rückwärts liegenden Stirnfläche mit einer Dicht-(14) und der nutenartigen Ausnehmung (13) fläche ausgestattet, die beim Spritzhub der Schnecke gleich oder größer ist als der durch die Multipli- an einer entsprechenden Dichtfläche der Schnecke kation des Sinus des Neigungswinkels mit dem zur Anlage kommt, so daß ein Rückfluß der vor der maximalen Weg der axialen Verschiebung des 55 Schneckenspitze befindlichen auszuspritzenden pla-Sperringes (8) gegebene Wert. stischen Massen verhindert wird. Während der

7. Rückflußsperre nach den Ansprüchen 1 bis Schneckendrehung verschiebt sich unter der Wirkung 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken- des Förderdruckes der plastischen Massen der Sperrspitze (4) und/oder der der Schneckenspitze (4) ring nach vorn, so daß durch einen zwischen ihm und zugekehrte Teil des Sperringes (8) zusätzliche, an 60 der Schnecke frei bleibenden Raum die plastischen sich bekannte, dem Durchfluß der Masse dienende Massen hindurchtreten können und durch DurchDurchbrechungen oder Nuten (11) aufweisen. brechungen oder Nuten des Sperringes vor die Schnek-

kenspitze treten können. Diese dem Durchtritt die-

nenden Nuten oder Durchbrechungen können auch in

65 der Schneckenspitze angeordnet sein, wobei der Sperrring ebenfalls im Bereich der Schneckenspitze axial

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückflußsperre verschieblich angeordnet sein muß.
für Spritzgieß-Schneckenkolbenmaschinen zum Ver- Diese bekannten Sperringe weisen insofern einen