NONRETURN VALVE FOR AN INJECTION DEVICE FOR INJECTION-MOULDING MACHINES

Abstract: The injection device is provided with a plasticising screw (1), at the tip of which a blocking element (2) and a blocking sleeve (3) are arranged. The plasticising screw (1) has a follower, designed as a pin (4), for the blocking sleeve (3). On the blocking sleeve (3) there is formed a bearing face (7) for the follower. Bearing face (7) and follower form a link motion for the blocking sleeve (3). <IMAGE>

Description: Die Erfindung bezieht sich auf eine ückstromsperre fUr eine Spritzeinheit einer Spritzgwessmaschine, mit einem Schneckenzylinaer mit Plastifizierschnecke, bei deren Spitze ein Sperrkörper und eine Sperrhülse angeordnet ist, die mit einer Andrückfläche an einem als Radialarm ausgebildeten Mitnehmer anliegt. Bei der Verarbeitung von Kunststoffmassen, beispielsweise thermoplastischer Massen in Schneckenpressen, stellt die Plastifizierschnecke ein wichtiges Maschinenelement dar. Bei herkömmlichen Spritzeinheiten wird das Spritzaterial vom Einlass durch die Schnecke über die drei Schneckenfunktionszonen, d. h. von der Einzugszone über die Umwandlungszone, und schliesslich die Meteringzone nach vorne an die Spritzdüse gefördert, während sie gleichzeitig die Schnecke entgegen einem voreingestellten Rückstaudruck zurückbewegt. Beim eigentlichen Einspritzvorgang wird die Schnecke von einem Hydraulikzylinder kolbenartig nach vorne gestossen. Für einen einwandfreien Spritzgiessvorgang ist es wichtig, dass ein Rückströmen eines Teiles der Kunststoffmasse verhindert wird. Es ist daher eine Rückstromsperre eingebaut. Die bisher Ublichen Rückstromsperren arbeiten derart, dass durch die Schubbewegung der Plastifizierschnecke beim Einspritzvorgang und durch das Trägheitsmoment der Sperrhülse die Dichtflächen von Sperrkörper und Sperrhülse aufeinandertreffen. Diese verhindern, einem geschlossenen Kegelventil gleich, den Massenrückstrom beim Einspritzvorgang in Richtung Schnecke. Eine derartige Rückstromsperre ist beispielsweise aus der DE-OS 29 46 683 bekannt. Die DE-OS 32 03 724 zeigt eine Rückstromsperre, bei der ein radialer Bolzen an der Schneckenspitze einen Dosierkörper mitnimmt. Den bisherigen Rückstromsperren haftet der Fehler an, dass das Trägheitsmoment der SperrhUlse nicht immer gleich gross ist, d. h. das Trägheitsmoment ändert sich mit der Einspritzgeschwindigkeit, mit dem Einsatz verschiedener Materialien und der Material temperatur mit den damit verbundenen Viskositätsänderungen. Auch Massunterschiede zwischen dem Aussendurchmesser der Sperrhülse und dem Zylinderinnendurchmesser des Einspritzzylinders wirken sich stark auf das Trägheitsmoment der Sperrhülse und somit auf das Schliessmoment aus. Durch die unterschiedlichen Schliessmomente treten Fehler beim Einspritz- und Füllvorgang auf. Die Fehler sind manchmal so gross, dass dadurch in der Produktion eine erhöhte Ausschussquote besteht. Im besonderen kann es bei einem langsamen Einspritzvorgang eine Streuung von ca. 2 bis 5 mm im Schliessmoment der Rückstromsperre geben. Das heisst, dass die Rückstromsperre einmal nach 2 mm und einmal erst nach 5 mm Schneckenhub schliesst. Ein weiterer Nachteil bekannter Rückstromsperren ist, dass es zu einer starken Abnützung zwischen der Sperrhülse und dem Sperrkörper kommt. Dies ist besonders dann der Fall, wenn, um das Schliessmoment zu verbessern, der Spalt zwischen der Sperrhülse und der Zylinderwand des Einspritzzylinders klein gehalten wird. Dadurch wird ein Mitdrehen der Sperrhülse mit der Plastifizierschnecke weitgehend verhindert und es kommt zu einem erhöhten Verschleiss zwischen dem Sperrkörper und der Sperrhülse. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzeinheit der eingangs erwahnten Art dahingehend zu verbessern, dass eine absolut sichere Funktion der Rückstromsperre erzielt wird, und zwar weitgehend unabhängig von der Viskosität des Kunststoffmaterials. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Verschleisserscheinungen bei der SperrhUlse herabzusetzen. Die erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Andrückfläche eine Kurvenfläche ist, die eine Kurvenlinie in der Seitenansicht der Sperrhülse beschreibt, derart dass der Mitnehmer die Sperrhülse in Drehrichtung mitnimmt. Die Sperrhülse wird vom Mitnehmer, der beispielsweise ein Zapfen ist, mitgenommen, wobei die Kurvenlinie praktisch als Kulissensteuerung wirkt. Einerseits wird die Sperrhülse mit der Plastifizierschnecke gedreht und andererseits auf die Dichtfläche des Sperrkörpers gedrückt, wodurch die Rückstromsperre geschlossen wird. Wenn die Plastifizierschnecke nicht unter Druck vorwärtsgetrieben wird, ist die Sperrhulse zwischen der Dichtfläche des Sperrkörpers und dem Mitnehmer frei beweglich. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass an einem Ende der Andrückfläche eine Nocke vorgesehen ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Andrückfläche eine Ausnehmung in der Sperrhülse begrenzt. Die Ausnehmung kann beispielsweise von einem Loch in der Hülsenwand der Sperrhülse gebildet werden. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung eingehend beschrieben, ohne dass die Erfindung darauf eingeschränkt sein soll. Ebenso sollen die in den nachfolgenden Patentansprüchen angeführten Bezugszeichen keine Einschränkung bedeuten, sie dienen lediglich dem erleichterten Auffinden bezogener Teile in den Figuren der Zeichnung. Die Fig. 1 zeigt eine schematisch gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemässen Plastifizierschnecke mit Sperrhülse und Sperrkörper, die Fig. 2 zeigt dieselben Teile um 900 verdreht und im Schnitt, die Fig. 3 bis 5 zeigen analoge Ansichten zur Fig. 1, wobei verschiedene Ausführungen der Sperrhülse und der Andrückfläche gezeigt sind, und die Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht der Plastifizierschnecke im Spritzzylinder bei geschlossener Rückstromsperre. In den Fig. der Zeichnungen wurden nur die erfindungswesentlichen Teile der Spritzeinheit, die die Rückstromsperre betreffen, gezeigt. Die anderen Teile der Spritzeinheit wurden der besseren Verständlichkeit halber weggelassen. Die erfindungsgemässe Spritzeinheit weist eine Plastifizierschnecke 1 auf, die in bekannter Weise in einem Spritzzylinder 8 bewegbar ist, und zwar übt die Plastifizierschnecke 1 einerseits eine Drehbewegung und andererseits eine axiale Vorstossbewegung aus. Am vorderen Ende der Plastifizierschnecke 1 ist der Sperrkörper 2 und die Sperrhülse 3 angeordnet. Der Sperrkörper 2 ist fest mit der Plastifizierschnecke 1 verbunden. Die Sperrhülse 3 ist in einem gewissen Bereich auf der Plastifizierschnecke 1 frei beweg bar. Die Bewegbarkeit der SperrhUlse 3 wird durch den von einem Zapfen 4 gebildeten Mitnehmer begrenzt. Der Sperrkörper 2 weist eine Dichtfläche 5 und die Sperrhülse 3 eine Dichtfläche 6 auf, die in der Schliessstellung aneinanderliegen. An der Sperrhülse 3 ist eine Andrückfläche 7 für den Zapfen 4 ausgebildet. Die Andrückfläche 7 ist, wie aus den Fig. der Zeichnungen ersichtlich, in der Seitenansicht der Sperrhülse 3 eine Kurvenlinie und bewirkt eine Kulissensteuerung der Sperrhülse 3 durch den Zapfen 4. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 ist am Ende der Andrückfläche 7 jeweils eine Nocke 10 angeordnet. Diese Nocken 10 bilden einen endgültigen Anschlag für den Zapfen 4 und bewirken das Schliessen der Sperrhülse 3. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 3 und 6 wird die Andrückfläche 7 von einer Ausnehmung 11, 12 in der Sperrhülse 3 definiert. Der Anschlagrand 13 der Ausnehmung 11 entspricht funktionsmässig der Nocke 10. Die Ausnehmung 12 ist eine Durchbrechung in der Hülsenwand der Sperrhülse 3. Die obere Kante 14 der Durchbrechung bildet den Anschlag für den Zapfen 4 und entspricht funktionsmässig der Nocke 10. Die Rückstromsperre bei der erfindungsgemässen Spritzeinheit erfolgt folgendermassen: Bei der Drehung der Plastifizierschnecke 1 wird die Sperrhülse 3 durch den Massestrom gegen den Haltestift 4 gedrückt, wobei der Zapfen 4 entsprechend der Massestrom- und Drehgeschwindigkeit mehr oder weniger in das Kulissental 9 gedruckt wird. Nähert sich die Massenstrom- oder Drehgeschwindigkeit dem Ende, drückt der Zapfen 4 entsprechend der Andrückfläche 7 kurz vor dem Stillstand der Plastifizierschnecke 1 die Sperrhülse 3 durch den Kulissenberg, der von der Nocke 10 der Kante 13 oder der Ecke 14 gebildet wird, gegen die Dichtfläche 5 am Sperrkörper 2. Somit ist die Rückstromsperre geschlossen, bevor die Plastifizierschnecke 1 den Einspritzvorgang einleitet. Durch die Zwangsführung zwischen Zapfen 4 und der Andrückfläche 7 werden Unterschiede im Schliessmoment beim Einspritzvorgang an der Rückstromsperre ausgeschlossen.

Claims: A back flow blocking arrangement for an injection unit of an injection moulding machine having a screw cylinder with plasticising screw, at the tip of which is arranged a blocking body with a sealing surface and a blocking sleeve with a corresponding sealing surface, which bears with a contact surface against an entrainment member in the form of a radial arm, characterised in that the contact surface (7) is a curved surface which describes a curved line in the side view of the blocking sleeve (3), such that in the rotary movement the entrainment member presses the blocking sleeve (3) with its sealing surface (6) against the sealing surface (5) of the blocking body (2). An injection unit according to claim 1 characterised in that a dog (10) is provided at an end of the contact surface (7). An injection unit according to claim 1 characterised in that the contact surface (7) defines an opening (12, 13) in the blocking sleeve (3). An injection unit according to claim 3 characterised in that the opening (12) is a hole in the wall of the blocking sleeve (3). An injection unit according to claim 1 characterised in that the entrainment member is a pin (4).

Inventors: WOEGERER, ALFRED, Wögerer, Alfred
Applicants: ENGEL MASCHINENBAU GESELLSCHAFT M.B.H.
Application year: 1986
Main classification: B29C45
IPC codes: B29C45