CH613399A5 - Process and device for producing requisites having in each case at least one hollow space from foamed thermoplastic - Google Patents

Description

  
 

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   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15, 16, 17, 18 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5, 105) für den Spritzgiessbetrieb Organe zur Einstellung von Blasverzögerung, Blasdruck und Blaszeit aufweist, welche mit   den Nadelantrieben (31,    131, 139, 154,   156) und den den Blas-    nadeln (30, 130, 138) zugeordneten Ventilen (34, 36,   134,-144,    136, 146) in Wirkverbindung stehen.



   24 Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasquelle (135) ein Kühler (148) nachgeschaltet ist.



   25. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der durch die Wirkung der   Blasnadel (30)    aus dem Formling verdrängten geschäumten Schmelze dem Mehrwegeventil (4) über eine Leitung (42) ein Druckspeicher (40) mit fliegendem Kolben (41) angeschlossen ist.



   26. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückführung der mittels der Blasna   deIn (130,    138) aus dem Formling verdrängten geschäumten Schmelze in den Schneckenplastifizierer (1) zwischen dem Mehrwegeventil (4) und der Misch- und Homogenisierzone (17) des   Plastifizierzylinders      1)    eine steuerbare   Rücksaugein-    richtung (160) vorgesehen ist.



   27. Gebrauchsgegenstand, hergestellt nach dem Verfahren gemäss dem Anspruch 1 aus geschäumtem Kunststoff und bestehend aus einer Anzahl geschlossener Hohlkörper mit einer eine Zellenstruktur aufweisenden Innenschicht und einer kom pakten Aussenschicht sowie aus deren Verbindungsprofilen mit   Vollschaumquerschnitt.   



   28. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27, in Form einer Flachpalette, deren Tragfläche (201) von einem Gerippe mit geschlossenen rohrartigen Hohlkörpern gebildet ist, von denen, in der Längsrichtung der Flachpalette betrachtet, der mittlere (220) und die beiden äusseren   (210, 230)je    je einen   grös    seren Querschnitt als die dazwischen angeordneten, ebenfalls rohrartigen Hohlkörper (240) aufweisen, dass jeder der drei    Hohlkörper (210,    220, 230) grösseren Querschnittes an den beiden Enden und in der Mitte an seiner Unterseite mit je einem als ein Hohlprofil gespritzten Fuss (211, 212, 213, 221,
231) versehen ist, dass die Enden sämtlicher rohrartigen Hohl körper (210, 220, 230,

   240) den beiden Längsseiten der Flach palette entlang sowie deren Mittelpartien parallel zu den beiden Längsseiten mittels je eines U-Profils (250, 251, 252) mit einander verbunden sind und zwischen den U-Profilen (250,
251, 252) zusätzlich eine Mehrzahl parallel zu denselben ver laufender Längsrippen (260) angeordnet ist, wobei gegenüber den U-Profilen (250, 251, 252) an der Unterseite der Flachpa lette drei sich in deren Längsrichtung erstreckende, ebenfalls als Hohlkörper ausgebildete Balken (270, 280, 290) vorgese hen sind, welche jeweils die in der Längsrichtung der Palette unter einem U-Profil (250, 251, 252) befindlichen Füsse (211,
221, 231) miteinander verbinden.



   29. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27 in Form von
Möbeln oder Möbelbestandteilen.



   30. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27 als Bestand teil von Fahrzeugkasten.



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von    Gebrauchsgegenständen    aus geschäumtem thermoplastischem
Kunststoff, die mindestens je einen Hohlraum aufweisen.



   Es gibt zahlreiche Verfahren zur Herstellung von   Hohlkör    pern aus Kunststoff, wie Behälter für pastöse oder flüssige
Stoffe (Tuben, Flaschen, Kanister u.ä.), die unter dem Namen
Folienblasverfahren oder Extrusionsblasverfahren bekannt geworden sind.



   Hierbei handelt es sich meist um Verfahren, die nicht schäumenden Kunststoff zu Blasen, Schläuchen oder Rohren verformen, wobei der Vorformling in eine meist mehrteilige   Hohlfprm    gespritzt und anschliessend durch Gasdruck aus einer äusseren Quelle bis zum vollständigen Anliegen an der Innenwand der Hohlform.aufgebläht wird. Nach erfolgter Erstarrung wird der Hohlkörper entformt.



   Aus Gründen von besonders geringem Gewicht jedoch erhöhter Steifigkeit oder um eine besonders gute Isolation zu erzielen, sind solche Extrusionsblasverfahren auch schon mit schäumbarem Kunststoff ausgeübt worden. Im Hinblick auf den Verwendungszweck, z.B. als Behälter für Flüssigkeiten, ist es selbstverständlich von Bedeutung, dass sowohl die Aussenals auch die Innenseite eines solchen   Formlingspach    dem Erstarren eine dichte, geschlossene Oberfläche besitzt. Die Schaumstruktur findet sich dann in der Wandung zwischen der äusseren und der inneren Oberfläche.



   Mehrere Hohlräume aufweisende, komplizierte Gebrauchsgegenstände hoher Steifigkeit und guter   Festigkeits    eigenschaften mussten bisher entweder aus mehreren Teilen einfacherer Bauform zusammengesetzt werden oder sie waren selbst mit zahlreichen Rippen bzw. Versteifungen in der Art halbgeschlossener (z.B. U-förmiger)-Profile versehen. Solche im Spritzverfahren herstellbare Gebrauchsgegenstände bedingten aber komplizierte, teure Spritzformen, die zudem oft mit zahlreichen ein- und ausfahrbaren Kernen ausgerüstet sein mussten.



   Solche geometrisch komplizierte Gebilde lassen sich selbstverständlich sowohl aus kompakter als auch aus schäumbarer Kunststoffmasse im Spritzgiessverfahren herstellen. Bei letzterem spricht man von Strukturschaum, wobei es gleichgültig ist, mit welchen Mitteln (z.B. chemisch reagierende Dissoziationsmittel oder eingespritzte oder gelöste Gase) ein Aufschäumen der mit einem Treibmittel versetzten Kunststoffmasse unter bestimmten Temperatur- und Druckverhältnissen ausgelöst wird.



   Bei diesem sogenannten Thermoplastschaum-Spritzgiessverfahren (TSG) sind auch mehrere Abarten bekannt geworden, die je nach dem Anwendungszweck verschiedene Ziele verfolgen.



   So kann beispielsweise ein mit Hilfe einer Plastifizierschnecke aufbereitetes Gemisch einer thermoplastischen Kunststoffschmelze mit einem Treibmittel, das durch geeignete Wahl von Druck und Temperatur im Plastifizierzylinder nicht aufschäumen kann, in eine geschlossene Form eingespritzt werden. Der im Formnest herrschende niedrigere Druck bewirkt ein sofortiges Aufschäumen der treibmittelhaltigen Schmelze. Das Formnest wird vollständig gefüllt. An der Forminnenwand entsteht durch Aufprall eine dichte, geschlossene Oberfläche des Formlings, während sein Kern eine poröse Struktur aufweist.



   Will man nebst der zellartigen Kernstruktur nicht nur eine geschlossene, sondern auch eine glatte Oberfläche des Formlings erzielen, so bieten sich verschiedene Abarten des sogenannten Gasgegendruckverfahrens an.



   Hierbei wird auch von der Aufbereitung eines schäumbaren Gemisches aus thermoplastischem Kunststoff und Treibmittel ausgegangen, das nun aber in ein unter einem äusseren Gasdruck stehendes Formnest bis zur vollständigen Füllung desselben eingespritzt wird. Das Gas wird vom eingespritzten Material langsam wieder aus der Form verdrängt, verhindert dabei jedoch ein vorzeitiges Aufschäumen der treibmittelhaltigen Schmelze. Erst nach Erstarrung einer gewissen kompakten Aussenschicht an der Formlingoberfläche wird der Forminnendruck entweder durch leichte Formöffnung (Formatmung) oder Rückzug eines Verdrängungskörpers aus dem Formnest oder Öffnung des Einspritzventils verringert.

  Das Treibmittel kann nun unter dem verminderten Innendruck expandieren, eine poröse Struktur im Kern des Formlings ent  stehen lassen und das überschüssige Material aus dem Form nest in einen Sammelbehälter verdrängen.



   Mit Hilfe der TSG- und Gasgegendruckverfahren lassen sich formsteife, leichte und auch grossformatige, dickwandige geometrisch komplizierte Gebilde herstellen, die aber ande rerseits komplizierte, mehrteilige und teure Spritzwerkzeuge benötigen.



   Die Temperatur- und/oder chemische Beständigkeit des verwendeten Kunststoffes spielt in den meisten Fällen eine wichtige Rolle. Die Wahl wird daher vielfach auf Kunststoffe beschränkt, welche ihrerseits bei mehrteiligen Formlingen zum Erzielen der geforderten Festigkeitseigenschaften die Verwendung von Glasfasern oder besonderen Profilen als Verstärkung bedingen.



   Die Glasfaser verbessert zwar die Steifigkeit des Formlings, verringert jedoch dessen Schlagzähigkeit. Die Verstärkungsprofile erhöhen das Gewicht, somit deren Materialbedarf und verteuern die Erzeugnisse. Kompakt gespritzte Profile ergeben zudem komplizierte Gebilde mit vielen unzugänglichen Ecken.



   Die Erfindung bezweckt ein Verfahren anzugeben, das in Weiterentwicklung der beiden letztgenannten Methoden unter Beibehaltung der Vorteile des Strukturschaumes die Herstellung von leichten,   formsteifen. Formlingen    hoher Festigkeit und auch mit kompliziertem geometrischem Aufbau auf einfache Weise in einer Arbeitsphase gestattet, indem das Ausformen von einen Formling bildenden geschlossenen Hohlkörper mit kompakter Aussenhaut, poröse Wandung und materialfreiem Innenraum nebst den dazwischen angeordneten Verbindungselementen aus Vollschaum gleichzeitig ermöglicht wird.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einspritzen von treibmittelhaltiger Kunststoffschmelze in die mindestens ein Formnest aufweisende geschlossene Spritzform einer Spritzgiessmaschine und dem Erhärten einer kompakten Aussenschicht vorgegebener Dicke der Formwand entlang, eine vorbestimmte Menge der den plastischen Kern des Formlings bildenden Schmelze durch ein zwischen dem diesen plastischen Kern enthaltenden Forminnern und dem Anguss erzeugtes Druckgefälle, wobei der Forminnendruck den Druck des Treibmittels übersteigt, aus dem Innenraum des Formlings verdrängt wird.



   Das Druckgefälle vom Forminnern zum Anguss hin kann durch Einblasen eines Gases aus einer äusseren Druckquelle erzeugt werden, wobei der Druck im plastischen   Eiern    des Formlings über den Treibmitteldruck hinaus erhöht wird.



   Durch das Verfahren nach der Erfindung sind Gebrauchsgegenstände mit Hohlräumen herstellbar, indem nach Ausbildung einer kompakten Aussenschicht gewünschter Stärke an der Oberfläche eines vollgespritzten Formlings dessen Innenraum von dem noch   schmelzflüssigelastischen    Kernmaterial leergeblasen wird.



   Solange in einem spritzgegossenen Körper ein plastischer Kern vorhanden ist, lässt sich dieses   Kernmaterial    durch einen inneren Überdruck verdrängen.



   Bei den bekannten TSG- bzw. Gegendruckverfahren ruft das expandierende Treibmittel einen bestimmten inneren Überdruck hervor, der die überschüssige aufgeschäumte Schmelze aus dem Formnest zurück in   den Plasüfzierzylinder    oder in einen besonderen Speicher treibt. Nach einer kurzzeitigen Expansion klingt jedoch der   durch    das Treibmittel verursachte Überdruck ab   und: damit    hört der Materialrückfluss auf. Das Formlinginnere bleibt mit der bekannten Zellenstruktur gefüllt.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung bezweckt die Weiterführung des   Materialrückflusses,    bis   der Innenräum    des Formlings oder bestimmte Teile davon hohl geworden sind, indem vorzugsweise an einer dem Anguss entfernten Stelle ein unter Druck stehendes Gas aus einer äusseren Quelle in die hohl zu blasenden Bereiche des Formlinginnenraumes eingeführt wird.



   Das Gas kann auch in das Innere eines im   Gegendruckver-    fahren gespritzten Formlings geblasen werden. Das Einblasen des Gases kann   einstrahlig erfolgen.    Vorteilhaft kann die Druckerhöhung im plastischen Kern des Formlings, besonders im Fall zusammengesetzter geometrischer Formen mit mehreren Hohlräumen, durch mehrstrahlig getätigtes, abgestuftes Blasen herbeigeführt werden.



   Der Gasstrahl kann zweckmässig beim Einblasen vom Anguss weggerichtet werden.



   Zum Erzielen einer kompakten Aussenschicht erforderlicher Dicke an der Formlingoberfläche kann das Einblasen des Gases in bezug auf das Ende des   Formiüllvorganges    verzögert ausgelöst werden.



   Die jeweils aus einem Formnest zu verdrängende Menge der Schmelze lässt sich durch Vorgabe des Gasdruckes beim Einblasen und der Blaszeit bestimmen. Durch geeignete Wahl der Werte für den Gasdruck und die Blaszeit wird die Entleerung des Formlinginnern, das sich auf ein oder mehrere Formnester erstrecken kann, bis auf eine Wand gewünschter Dicke   und:zelliger    Struktur innerhalb der kompakten Aussenschicht ermöglicht.



   Nach Ablauf einer bestimmten gewünschten Blaszeit sollte die Gasströmung unterbrochen und die hohlgeblasenen In-' nenräume des Formlings druckentlastet   werden.   



   Zusätzlich-zum Kühlen der Formlingoberfläche auf die übliche Weise-von der Formwand her,   lässt sich    zu einer schnelleren Kühlung des Formlings nach Ablauf der eingestellten Blaszeit eine Gasströmung durch das hohlgeblasene Formlinginnere weiter aufrecht erhalten. Dabei wird ein gesteigerter Kühleffekt durch Einblasen eines vorgekühlten Gases erreichbar, wobei zweckmässig ein Abströmen des Gases an mindestens einer der Einblasstelle mehr oder weniger gegenüberliegenden   AXbblasstelle    ermöglicht sein soll.



   Zweck einer schnelleren Verdrängung der vorbestimmten Schmelzenmenge jeweils aus einem Formnest kann das Druckgefälle vom Forminnern zum Anguss hin zusätzlich zur Druckerhöhung durch Einblasen von Gas noch mit Hilfe eines Soges gegen dan Anguss hin verstärkt werden.



   Dieser Sog kann mit Vorteil zugleich zu einer Speicherung der aus dem Formlinginnern geblasenen, treibmittelhaltigen Schmelze unter zumindest partieller Rekompression derselben herangezogen werden, damit die Schmelze einer erneuten Verwendung zugeführt wird.



   Besonders vorteilhaft wird   die. rückströmende,    treibmittelhaltige Schmelze zwecks Wiederaufbereitung durch die das Blasen unterstützende Saugwirkung unmittelbar in den Plasti   fizierprozess    zurückgeführt.



   Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens an einer Thermoplastschaum-Spritzgiessmaschine mit einem   Schneckenplastifizie-    rer, einer mindestens ein Formnest aufweisenden Spritzform, einem zwischen dem Schneckenplastifizierer und der Spritzform angeordneten Mehrwegeventil und einer Steuereinrichtung für den Spritzgiessbetrieb.



   Diese Vorrichtung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass in einer der beiden Spritzformhälften Mittel zum Zu- und Abführen eines unter Druck stehenden Gases vorgesehen sind, die in das Innere des jeweiligen Formnestes einfahrbar und daraus zurückziehbar sind und in deren eingefahrenem Zustand das Formnestinnere wahlweise entweder mittels einer Druckeinstelleinrichtung mit einer Druckgasquelle oder mit Hilfe einer Druckentlastungseinrichtung mit der freien Atmosphäre verbindbar ist, wobei das Formnestinnere während der Blaszeit zwischen Anbeginn und Ende der Druckgaszufuhr über das Mehrwegeventil an einen Behälter  für die aus dem Innern des Formlings zu verdrängende Schmelze anschliessbar   ist.   



   Zweckmässig kann-eine hohle Blasnadel als Mittel zum Zu- und Abführen von Druckgas zur Verwendung gelangen,   welche    in einer in das Formnest mündenden Bohrung der beweglichen Spritzformhälfte längsverschieblich angeordnet, aus dieser mittels eines Antriebes in das Formnestinnere hineinfahrbar und aus demselben zurückziehbar ist.



   Es empfiehlt sich in einer die Blasnadel mit einer Druckgasquelle verbindenden Leitung ein erstes Ventil als die Druckeinstelleinrichtung sowie zwischen dem ersten Ventil und dem antriebsseitigen Ende der Blasnadel ein zweites Ventil als die Druckentlastungseinrichtung vorzusehen.



   Die hohle Blasnadel soll an ihrem in das Formnest eindringenden Ende mit Blasöffnungen versehen sein, die gegen die bewegliche Spritzformhälfte gerichtet sind. Es lässt sich beim Einfahren der Blasnadel in den Kern des Formlings dessen erstarrte Aussenschicht leicht durchstechen und auch ein gegen den Angusskanal gerichteter Gasstrahl vermeiden.



   Im Falle grossformatiger Formlinge oder solcher mit verwickeltem geometrischem Aufbau und mehreren Hohlräumen wird es vorteilhaft sein, wenn die Mittel zum Zu- und Abführen von Druckgas mehrere in mit dem jeweiligen Formnest in Verbindung stehenden Bohrungen der beweglichen Spritzformhälfte axial beweglich vorgesehene Blasnadeln umfassen.



  Zur individuellen Betätigung können die letzteren durch zuge ordnete Einzelantriebe voneinander unabhängig in die einzelnen Formnester verschiebbar und über je eine Leitung mit Hilfe je eines darin angeordneten Druckeinstell- und Druckentlastungsventils einzeln an die gemeinsame Druckgasquelle oder an die freie Atmosphäre anschliessbar sein.



   Es besteht Möglichkeit für eine Abkürzung der Abkühlzeit des Formlings und damit der Spritzzyklus, indem in der ortsfesten Spritzformhälfte mindestens eine zusätzliche hohle Nadel mit in das Formnestinnere gerichteter Mündung vorgesehen wird, welche in den der Einblasseite im wesentlichen gegenüberliegenden Bereich eines jeden Formnestes ähnlich einer Blasnadel einfahrbar bzw. aus demselben zurückziehbar ist, und dass die Nadelbohrung an ihrem dem Formnest abgewandten Ende über Öffnungen stets mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht.



   Zweckmässigerweise wählt man die Anordnung der zusätzlichen Hohlnadel in der ortsfesten Spritzformhälfte samt dem Antrieb zu deren Verschiebung denjenigen der Blasnadeln ähnlich.



   Es können Kolben-Zylinder-Aggregate als Antriebe für die Positionierung der Blasnadeln und der zusätzlichen Hohlnadeln verwendet werden, wobei diese Aggregate zweckmässig als die aus dem Formenbau bekannten Kernzugzylinder ausgebildet sind.



   Die Organe zur Einstellung des Blasdruckes, der Blaszeit und der Verzögerungszeit für den Blasbeginn, welche mit den Antrieben der Blasnadeln und zusätzlichen   Hohliladeln    sowie mit den den Blasnadeln zugeordneten Druckeinstell- und Druckentlastungsventilen in Wirkverbindung stehen, lassen sich vorteilhaft der Steuereinrichtung für den Spritzgiessbetrieb angliedern.



   Falls eine kurze Abkühlzeit des Formlings erforderlich ist, empfiehlt es sich, der Druckgasquelle einen Kühler nachzuschalten.



   Im Hinblick auf die grossen Mengen aus dem Formlinginnern zu verdrängender,   treibmfttelhitftiger    Schmelze sind Massnahmen für deren Rückführung in deren Herstellprozess aus Gründen der Wirtschaftlichkeit unerlässlich.



   Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Druckspeicher mit fliegendem Kolben im Anschluss an das Mehrwegeventil vorgesehen sein.



   Besonders vorteilhaft wird eine an sich bekannte, steuerbare Rücksaugeinrichtung zwischen dem Mehrwegeventil und der Misch- und Homogenisierzone des   SchneckenplastiEzie    rers angeordnet, die aus dem Formlinginnern verdrängte, treibmittelhaltige Schmelze der Wiederaufbereitung zuführt.



   Die Erfindung bezieht sich schliesslich auf einen Gebrauchsgegenstand, der nach dem eingangs geschilderten Verfahren aus geschäumtem Kunststoff hergestellt ist und aus einer Anzahl geschlossener Hohlkörper mit einer eine Zellenstruktur aufweisenden Innenschicht und einer kompakten Aussenschicht sowie aus Verbindungsprofilen mit Vollschaumquerschnitt besteht.



      Zum Zwecke der Stückgutförderung kann z.B. der Ge-    brauchsgegenstand besonders vorteilhaft in der Gestalt einer Flachpalette hergestellt sein, deren Tragfläche von einem Gerippe mit geschlossenen rohrartigen Hohlkörpern gebildet ist, von denen in der Längsrichtung der Flachpalette gesehen, der mittlere und die beiden äusseren je einen grösseren Querschnitt als die dazwischen angeordneten, ebenfalls rohrartigen Hohlkörper aufweisen,   weitersjeder    der drei Hohlkörper grösseren Querschnittes an den beiden Enden und in der Mitte seiner Unterseite je mit einem als ein Hohlprofil gespritzten Fuss versehen ist,

   ferner die Enden sämtlicher rohrartigen Hohlkörper den beiden Längsseiten der Flachpalette entlang sowie deren Mittelpartien parallel zu den beiden Längsseiten mittels je eines U-Profils miteinander verbunden sind und zwischen den U-Profilen zusätzlich eine Mehrzahl parallel zu denselben verlaufender Längsrippen angeordnet ist, wobei gegenüber den U-Profilen an der Unterseite der Flachpalette drei sich in deren Längsrichtung erstreckende, ebenfalls als Hohlkörper ausgebildete Balken vorgesehen sind, welche jeweils die in der Längsrichtung der Palette unter einem U-Profil befindlichen Füsse miteinander verbinden.



   Der Gebrauchsgegenstand kann weiter in Form von Möbeln oder Möbelbestandteilen hergestellt sein.



   Schliesslich kann der Gebrauchsgegenstand ein Bestandteil eines Fahrzeugkastens sein.



   Die Erfindung wird beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Thermoplast   schaum-Spritzgiessmaschine.(TSG)    mit einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes mit einem Hohlraum,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, welche sich für die Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes mit zwei Hohlräumen eignet, und wobei die TSG-Maschine mit einer Rücksaugeinrichtung zum Rückführen der aus den Formnestern verdrängten geschäumten Schmelze in den Schneckenplastifizierer ausgerüstet ist,
Fig. 3 eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Flachpalette in perspektivischer Darstellung und
Fig. 4 einen Schnitt durch die Flachpalette längs einer strichpunktiert angedeuteten Fläche X in Fig. 3.



   Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung kann eine an sich bekannte TSG-Maschine verwendet werden.



   In Fig. 1 sind die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Hauptteile einer solchen Maschine schematisch dargestellt. Es sind dies: Ein Schneckenplastifizierer 1, eine Spritzform 2, ein diese miteinander verbindender Düsenkanal 3 mit einem darin angeordneten Mehrwegeventil 4 und eine Steuereinrichtung 5 für den Spritzgiessbetrieb.



   Das Maschinengestell, an welchem der Schneckenplastifizierer 1, die Aufspannplatten für die Spritzform 2 mit der Formschliesseinrichtung befestigt bzw. geführt sind, wurde übersichtlichkeitshalber weggelassen.



   Der Schneckenplastifizierer 1 zur Aufbereitung mit Treib mittel versetzter Kunststoffe weist einen Plastifizierzylinder 11  mit einem grossvolumigen Sammelraum 12 an dessen spritz formseitigen Ende, eine gestufte Plastifizierschnecke 13 mit einem dem Sammelraum 12 angepassten Schneckenkopf 14, eine hinter dem Schneckenkopf 14 vorgesehene Rücklaufsperre 15 und einen   Speisetrichter    16 für das Kunststoffgranulat auf,
Die Spritzform 2 besteht aus einer ortsfesten Spritzform hälfte 21 und einer beweglichen solchen 22. Diese umschliessen ein Formnest 23, dessen grösserer Teil 24 sich hier in der ortsfesten Spritzformhälfte 21 befindet und in   zwei      in der    beweglichen Spritzformhälfte 22   ausgebi1dete,#ppenförmige    Ansätze 25 übergeht.

  Der grössere Teil 24 des Formnestes 23   schliesst sich    einem ebenfalls in der ortsfesten Spritzformhälfte 21 vorgesehenen Angusskanal 26 an, der mit Hilfe des Mehrwegeventils 4 über den Düsenkanal 3 mit dem Sammelraum 12 des Schneckenplastifizierers 1 verbindbar ist.



   In einer dem   Angusskanal    26 gegenüberliegenden Bohrung 27 der beweglichen   Sentzformhälfte    22 ist eine hohle Blasnadel 30 axial verschiebbar angeordnet. Die Blasnadel 30 kann in der Bohrung 27 mittels eines Antriebes 31, der einem üblichen Kernzugzylinder gleicht, in das Formnestinnere eingefahren bzw. aus demselben zurückgezogen werden.



   Seitlich der in das Formnestinnere fahrbaren Spitze der Blasnadel 30 sind mehrere gegen die bewegliche Spritzformhälfte 22 gerichtete Austrittsöffnungen 32 für das Gas vorgesehen.



   An das antriebsseitige Ende der   Plarnadelbohrung    schliesst sich eine vorzugsweise flexible Leitung 33 an, die über ein darin angeordnetes Ventil 34 mit einer Druckgasquelle 35 verbindbar ist, Zwischen dem Ventil 34 zur Einstellung des Gasdruckes beim Blasen und der Blasnadel 30 ist auch ein Ventil 36 zur Druckentlastung des Formnestinnern vorgesehen.



   Die Steuerorgane für den   Blasnadelantrieb    31 sowie für die Druckeinstell- bzw.   Druckentlastungsvenüle    34 bzw. 36 sind der Steuereinrichtung 5 für den Spritzgiessbetrieb   angeglie---    dert. Die zugehörigen Steuerleitungen sind zusammen mit denjenigen zum Schneckenplastifizierer 1, zum Mehrwegeventil 4 und zu einem dem letzteren angeschlossenen Druckspeicher 40 für die geschäumte Schmelze aus dem Formnest 23 gestrichelt angedeutet.   Der Druckspeicher 40    weist einen fliegenden Kolben 41 auf und steht über einen Kanal 42 mit dem Mehrwegeventil 4 in Verbindung.



   Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 wird nachfolgend beschrieben.



   Es wird eine erforderliche Menge treibmittelhaltigen Kunststoffes mit Hilfe des Schneckenplastifizierers 1 auf die   übliche    Weise aufbereitet und anschliessend in das Formnest 23 der inzwischen geschlossenen Spritzform 2 eingespritzt. Die treibmittelhaltige Schmelze gelangt über den Düsenkanal 3, das in Spritzstellung befindliche Mehrwegeventil 4 (n#icht gezeigt in Fig. 1) und den Angusskanal 26 in das   Formnesdi 23.   



   Unter der Wirkung des Treibmittels expandiert die Schmelze und füllt das Formnest 23 bei allmählich einsetzen dem Schäumen vollständig an. Dabei erstarren die wandnahen Partien der Formlingoberfläche an der kühleren Formwand sofort und bilden eine kompakte, gegen den   Kern,des    Formlings jedoch immer poröser werdende Aussensch#icht.



  Die Dicke dieser Aussenschicht ist von der Zeit abhängig, die für den   Erstarrungsprozess    zur Verfügung steht.



   Zum Zeitpunkt, zu welchem die Flachpartien des Formlings in den rippenförmigen Ansätzen 25 im wesentlichen er starrt sind, befindet sich die Spritzmasse im Kern des Form lings im Formnest 23 noch im   schmelzflüssig-elastischen    Zustand.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen mit mindestens einem Hohlraum setzt nach Ablauf einer Verzögerungszeit im Anschluss an den vollendeten Formfüllvorgang ein, welche Verzögerungszeit vor ausgehend an den dem Druckeinstellventil 34 und dem An trieb 31 der Blasnadel 30 zugeordneten Organen in der Steuer einrichtung 5 eingestellt wurde.



   Auf Steuerbefehl hin wird die Blasnadel 30 von deren Antrieb 31 durch die erstarrte Aussenschicht des Formlings in dessen im Formnest 23 befindlichen Kern hineingestochen und anschliessend die Nadelbohrung durch Öffnen des Druckeinstellventils 34 mit der Druckgasquelle 35 verbunden, wobei natürlich das Druckentlastungsventil 36 geschlossen bleibt.



  Zugleich steuert die Steuereinrichtung 5 das Mehrwegeventil 4 in die Speicherstellung gemäss Fig. 1 um.



   Das durch die Austrittsöffnung 32 der Blasnadel 30 gegen die bewegliche Spritzformhälfte 22 gerichtet eindringende Gas hat im Bereich der Blasnadel 30 eine Druckerhöhung im plastischen Kern des Formlings zur Folge, welche mittels des Druckeinstellventils 34 höher als der Treibmitteldruck gehalten wird. Es entsteht im Formlinginnern ein vom Bereich der Blasnadel 30 zum Angusskanal 26 hin gerichtetes   Druckgefäl    le, unter dessen Wirkung die den Kern des Formlings bildende, warmplastisch-elastische Spritzmasse aus dem Formnest 23 über den Angusskanal 26, das Mehrwegeventil 4 und den Kanal 42 in den Druckspeicher 40 verdrängt und somit der gewünschte Hohlraum im Formlinginnern gebildet wird.



   Fig. 1 veranschaulicht den Zustand der Vorrichtung gegen das Ende der Blasphase, wobei der Formling mit leergeblasenem Innenraum und einer dicken Wand mit Zellenstruktur (punktiert angedeutet) innerhalb der durch die fetten Konturen representierten, dünnen kompakten Aussenschicht erscheint.



   Der Schneckenplastifizierer 1 hat mit der Aufbereitung der Spritzmasse für den nächsten Schuss bereits begonnen.



   Die Dicke der zelligen Innenwand lässt sich durch Einstellung des Blasdruckes und der Blaszeit an den betreffenden Organen in der Steuereinrichtung 5 beeinflussen.



   Die in den Druckspeicher 40 verdrängte geschäumte Schmelze wird auf bekannte Weise von dem unter Druck stehenden fliegenden Kolben 41 mindestens teilweise rekomprimiert und im nächsten Spritzzyklus über das zunächst wieder in die Stellung gemäss der Fig. 1 umgesteuerte Mehrwegeventil 4 in das Formnest 23 zurückbefördert und zusammen mit der frisch aufbereiteten Schmelze, die anschliessend in der Spritzstellung des Mehrwegeventils 4 eingespritzt wird, einer erneuten Verwendung zugeführt.



   Die aus dem Formnest 23 austretende geschäumte Schmelze könnte bekanntlich durch Rückhub der Plastifizierschnecke
13 direkt in den Sammelraum 12 des   Plastifizierzylinders    11 zurückgesogen und im nächsten Zyklus samt Frischschmelze verspritzt werden.



   Für das Blasen können beispielsweise Druckluft, Stickstoff   oder Kohlendioxyd    in Betracht kommen.



   Nachdem der Formlingkern bis auf eine Innenwand mit Zellenstruktur gewünschter Dicke entleert ist, wird das Druckeinstellventil 34 geschlossen, das Ventil 36 zur Druckentlastung des Formlinginnenraumes geöffnet und anschliessend die Blasnadel 30 durch deren Antrieb 31 aus dem Formnest 23 zurückgezogen, worauf nach Abkühlung des Formlings, dessen Entformen erfolgt. Diese Schritte erfolgen wiederum mit Hilfe der entsprechenden, in der Seuereinrichtung 5 vorgesehenen Organe.



   Besonders vorteilhaft wird.der Verfahrensablauf von einer Programmsteuerung geführt.



   Ein Beispiel zur Herstellung von komplizierten Gebrauchsgegenständen mit zwei Hohlräumen wird durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 2 dargestellt.



   Sie kann an einer TSG-Maschine, wie sie in Fig. 1 angenommen wurde, verwirklicht werden. Die identischen Hauptteile der Maschine wie der Schneckenplastifizierer 1, der Dü  senkanal 3 und das Mehrwegeventil   4wurdendahermitunver-    änderten Überweisungen in die Fig. 2 übernommen. Betreffend deren Erläuterung sei auf Fig. 2 verwiesen.



   Die Spritzform 102 nach Fig. 2 weist eine ortsfeste Spritzformhälfte 121 und eine bewegliche solche 122 auf, die einen mehrteiligen Formhohlraum 123 umschliessen. Dieser besteht aus zwei gleichen grösseren Formnestern 124, 128 und einem diese miteinander verbindenden, schmalen Zwischenraum 125 etwa für eine Rippe, der an dessen äusseren Rändern angewinkelt ist.



   In die beiden Formnester 12,4, 128 mündet je ein Zweig eines Angusskanals 126, der mit Hilfe des Mehrwegeventils 4  über den Düsenkanal 3 mit   dem    Sammelraum 12 des Schnek kenplastifizierers 1 verbunden werden kann.



   In je einer jeweils einem Zweig des Angusskanals 126 ge genüberliegenden Bohrung 127, 129 der beweglichen Spritz formhälfte 122 ist je eine hohle Blasnadel 130, 138 axial verschieblich angeordnet. Zum Einfahren der Blasnadel 130, 138 in das zugeordnete Formnestinnere ist je ein Antrieb 131 bzw.



     13Pje Blasnadel    130 bzw. 138 vorgesehen. Die Antriebe 131,
139 sind ähnlich demjenigen 31 in Fig. 1 ausgebildet.



   Die Blasnadeln 130, 138 weisen ferner denjenigen 32 nach
Fig. 1 ähnliche, in Fig. 2 nicht gezeigte Austrittsöffnungen auf.



   Es sind zum Zuführen von Druckgas den Blasnadeln 130,
138 beim gleichzeitigen Regulieren des Gasdruckes sowie zur Entlastung des jeweils hohlgeblasenen Formlinginnenraumes je eine vorzugsweise flexible Leitung 133 bzw. 137 mit je einem in diesen angeordneten Druckeinstellventil 134 bzw.



   144 sowie mit je einem den Leitungen 133 bzw. 137 angeschlossenen Druckentlastungsventil 136 bzw. 146 in der gleichen Weise wie in Fig. 1 im Anschluss an die antriebsseitigen Enden der Blasnadeln 130, 138 vorgesehen.



   Die Leitungen 133, 137 stehen über einen Kühler 148 mit der gemeinsamen Druckgasquelle 135 in Verbindung. In der ortsfesten Spritzformhälfte 121 sind ferner zwei zusätzliche hohle Nadeln 150 bzw. 152 in je einer in den Angussbereich der Formnester 124 bzw. 128 mündenden Vertikalbohrung 151 bzw. 153 ebenfalls längsverschiebbar angeordnet. Die zusätzlichen Hohlnadeln 150 bzw. 152 weisen je einen Antrieb 154 bzw. 156 auf, mit deren Hilfe sie in das betreffende Formnestinnere einfahrbar bzw. aus demselben zurückziehbar sind und welche ähnlich denjenigen 131, 139 der Blasnadeln 130, 138 ausgebildet sind.



   Die Bohrung der zusätzlichen Hohlnadeln 150, 152 steht jeweils an ihrem antriebsseitigen Ende über Öffnungen 155 bzw. 157 stets mit der freien Atmosphäre in Verbindung. Die in die Formnester 124, 128 einfahrbaren Bohrungsmündungen sind jeweils gegen das Innere dieser Räume gerichtet.



   Die TSG-Maschine in Fig. 2 ist zur Wiederaufbereitung der aus den Formnestern 124, 128 zu verdrängenden geschäumten Schmelze zwecks deren Rückführung in den Herstellprozess mit einer an sich bekannten Rücksaugeinrichtung
160 ausgerüstet. Diese besteht aus einem Zylinder 161 mit einem darin verfahrbaren Saugkolben 162 und einem angekoppelten Steuerzylinder 163, dessen Steuerkolben 164 mittels einer Kolbenstange 165 fest mit dem Saugkolben 162 verbunden ist.



   Der Saugkolben 162 ist mit einem Kugelventil 166 versehen. Die saugkolbenseitige Druckkammer 167 des Zylinders 161 steht über eine erste Leitung 168 mit dem Mehrwegeventil 4 und die kolbenstangenseitige Druckkammer 169 des Zylinders 161 über eine zweite Leitung 170 und ein in dieser angeordnetes Rückschlagventil 171 mit dem Anfang der Mischund Homogenisierzone 17 des Schneckenplastifizierers 1 in Verbindung.



   Es wäre jedoch auch die Verwendung einer ebenfalls bekannten, andersartigen Rücksaugeinrichtung denkbar.



   Ähnlich der Anordnung gemäss Fig. 1 sind die Steuerorgane für die Antriebe 131, 139 der Blasnadeln 130, 138, für diejenige 154, 156 der zusätzlichen Hohlnadeln 150, 152 und für die Druckeinstell- bzw. Druckentlastungsventile 134, 144 bzw.



   136, 146 zusammen mit den übrigen Steuerorganen der TSG Maschine in der Steuereinrichtung 105 für den   Spritzgiessbe    trieb vorgesehen. Der Übersichtlichkeit wegen wurden die entsprechenden Steuerverbindungen nur teilweise und strich liert angedeutet.



   Betreffend die Herstellung von Gebrauchsgegenständen mit mehreren Hohlräumen stimmt die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 grundsätzlich mit derjenigen der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 1 überein.



   Aus der gewählten Anordnung ergeben sich jedoch zugunsten der Vorrichtung nach Fig. 2 wichtige Vorteile.



   Es ist je nach den Bedürfnissen möglich, nach Ablauf der in den Erläuterungen zu Fig. 1 definierten Verzögerungszeit   das plastisch-elastische Kemmaterial aus den Formnestern   
124, 128 durch ein zeitlich gestaffeltes Blasen zu verdrängen, indem der Einstich der Blasnadeln 130, 138 in diese Hohlräume 124, 128 und deren Verbindung mit der gemeinsamen Druckgasquelle 135 entsprechend einer Programmsteuerung der zugeordneten Steuerorgane in der Steuereinrichtung 105 individuell erfolgt.



   Im Falle, dass einem solchen Raum mehrere Blasnadeln beigeordnet sind (Fig. 2 nicht gezeigt), kann sich das gestufte Blasen durch sukzessive Betätigung der Blasnadeln besonders zweckmässig erweisen, weil dadurch eine feinfühligere Steigerung der Blaswirkung erzielbar ist.



   Gleichzeitig mit dem Anbeginn des Blasens steuert die Steuereinrichtung 105 das Mehrwegeventil 4 in die Saugstellung gemäss Fig. 2 um, in der es den Angusskanal 126 über die erste Leitung 168 mit der saugkolbenseitigen Druckkammer
167 der Rücksaugeinrichtung 160 verbindet.



   Durch ein entsprechendes Drucksignal von der Steuereinrichtung 105 an den Steuerzylinder 163 der Rücksaugeinrichtung 160 wird deren Saugkolben 162 zugleich aus seinen in Fig. 2 veranschaulichten Stellung in Richtung des Steuerzylinders 163 in Bewegung gesetzt. Der in der Druckkammer 167 vor dem Saugkolben 162 entstehende Sog unterstützt die Wirkung der Blasnadeln 130, 138. Die aus den Formnestern 124,
128 austretende, schäumende Schmelze dringt in die Druckkammer 167 vor den Saugkolben 162 und füllt diese bei fortschreitendem Kolbenhub an.



   Dabei wird die in der kolbenstangenseitigen Druckkammer 169 der Rücksaugeinrichtung 160 befindliche, geschäumte Spritzmasse, die im vorangegangenen Spritzzyklus angesogen wurde, nach einer teilweisen Rekompression zur Wiederaufbereitung über das Rückschlagventil 171 in die Misch- und Homogenisierzone 17 des Schneckenplastifizierers 1 befördert.



  Dem in der kolbenstangenseitigen Druckkammer 169 herrschenden höheren Druck zufolge bleibt das Kugelventil 166 während des Saughubes gesperrt.



   Nachdem die Formnester 124, 128 bis auf eine Innenwand mit Zellenstruktur gewünschter Dicke (punktiert angedeutet in Fig. 2) entleert wurden, wird das Mehrwegeventil 4 allseitig geschlossen und die zusätzlichen Hohlnadeln 150, 152 mittels ihrer Antriebe 154, 156 in die Formnester 124, 128 eingefahren.



   Der Zustrom des Gases durch die Blasnadeln 130, 138 bleibt indessen aufrecht erhalten, wobei der Gasdruck gegebe   nenfallsje    nach den technologischen Erfordernissen mittels der Druckeinstellventile 134, 144 gedrosselt wird.



   Es entsteht ein Kühlstrom durch die leergeblasenen Form   linginnenräume    in den Formnestern 124, 128, welcher durch die Hohlnadelöffnungen 155, 157 in die freie Atmosphäre austritt. In Zusammenarbeit mit der üblichen äusseren Kühlwirkung durch die Formwand ermöglicht diese Gasströmung ein  beschleunigtes Abkühlen des Formlings und damit eine Abkürzung der Zykluszeit. 
Ein durch den Kühler 148 unterkühltes Gas trägt zu einer weiteren Steigerung des Kühleffektes bei.



   Nach Abkühlen des Formlings werden die Druckeinstellventile-134, 144 geschlossen, sämtliche Nadeln 130, 138, 150,    152durchihreAntriebe-131,    139, 154,   156 aus denFormne-    stern 124, 128 zurückgezogen und schliesslich der Formling entformt.



   Die in der Steuereinrichtung 105 vorgesehenen   Steuerorga    ne sorgen für den Ablauf der geschilderten Verfahrensschritte gemäss einem Programm.



   Dementsprechend wird der Saugkolben 162 der Rücksaugeinrichtung 160 nach dem allseitig erfolgten Schliessen des Mehrwegeventils 4 mittels des zugeordneten Steuerzylinders 163 zu einem zweiten Hub in Richtung der Spritzform 102 veranlasst. Dabei öffnet sich unter dem steigenden Druck der in der Druckkammer 167 vor dem Saugkolben 162 befindlichen, geschäumten Schmelze das Kugelventil 166, so dass die Schmelze in die kolbenstangenseitige Druckkammer 169 überströmt.



   Im Falle, dass kein Kühlstrom durch die leergeblasenen Formlinginnenräume in den Formnestern 124, 128 erforderlich ist, erfolgt deren Entlastung ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1 anhand der Druckentlastungsventile 136, 146 nach vorangegangenem Trennen der Blasnadeln 130, 138 von der Druckgasquelle 135 durch die Druckeinstellventile 134, 144.



   Eine Flachpalette zur Beförderung von Stückgut, die nach dem Verfahren gemäss-der Erfindung als ein Gebrauchsgegenstand, bestehend aus geschlossenen Hohlkörpern mit geschäumter Innen- und kompakter Aussenwand, aus Hohlprofilen und aus Rippen mit Vollschaumquerschnitt, hergestellt ist, wurde in Fig. 3 dargestellt.



   Der Oberteil 200 der Flachpalette besteht aus geschlossenen rohrartigen Hohlkörpern, welche, quer zur Längsrichtung der Flachpalette einander parallel verlaufend, eine gerippte Tragfläche 201 bilden.



   Die geschlossenen rohrartigen Hohlkörper seien im folgen den als Querbalken bezeichnet. Es weisen, in der Längsrich tung der Flachpalette #betrachtet, der erste Querbalken 210, der mittlere Querbalken 220 und der letzte solche 230 je einen grösseren Querschnitt als die dazwischen angeordneten Quer balken 240 auf.



   Jeder der Querbalken 210, 220, 230 grösseren Querschnit tes trägt an seiner Unterseite drei Füsse, von denen in Fig. 3 nur diejenigen   211,212,213    des ersten Querbalkens 210 und je einer 221 bzw. 231 des mittleren Querbalkens 220 bzw. des letzten solchen 230 sichtbar sind.



   Die jeweils drei Füsse sind in Form nach unten offener U
Profile mit Vollschaumquerschnitt an den beiden Enden sowie in der Mitte der Unterseite eines jeden Querbalkens 210, 220,
230 grösseren Querschnittes einstückig mit demselben ausge bildet. Sie können auch als Doppelfüsse ausgeführt sein.



   Je ein U-Profil 250, 251 mit Vollschaumquerschnitt verbin   tdet    die Enden sämtlicher Querbalken 210, 220, 230, 240 ent lang jeweils einer Längsseite der Flachpalette.



   Die Mittelpartien der Querbalken 210, 220, 230, 240 stehen über ein ähnlich beschaffenes drittes U-Profil 252 miteinander in Verbindung, welches Profil parallel zu den beiden   Längssei-    ten der Flachpalette verläuft.



   Es sind zudem in den beiden Hälften der Tragfläche 201 zwischen jeweils de#m äusseren U-Profil 250 bzw. 251 und dem mittleren U-Profil 252 und parallel zu denselben je zwei
Längsrippen 260 vorgesehen.



   Der untere Teil der Flachpalette setzt sich lediglich aus drei sich in deren Längsrichtung erstreckenden Balken 270,
280, 290 zusammen. Diese sind ebenfalls als geschlossene Hohlkörper mit geschäumter Innenwand und kompakter Aussenschicht hergestellt.



   Jeder der drei Balken 270, 280, 290 weist drei einstückig mit demselben ausgeformte Fussansätze auf, von denen in Fig. 3 nur diejenigen 271, 272, 273 des vordersten Balkens 270 und je einer 281 bzw. 291 des mittleren Balkens 280 bzw. des hintersten solchen 290 erscheinen.



   Die Fussansätze sind als nach oben offene U-Profile ebenfalls mit Vollschaumquerschnitt geformt und entsprechend der Erstreckung der Balken 270, 280, 290 in der Längsrichtung der Flachpalette jeweils an drei unter einem U-Profil 250, 251, 252 befindliche Füsse angeschweisst. Die Schweissstellen wurden mit Wellenlinien angedeutet.



   Dank dem Aufbau aus Hohlkörpern und Profilen ist eine hohe Stabilität und Tragfähigkeit der Flachpalette gewährleistet,   so dass    auf die Verwendung von Querbalken in deren unterem Teil verzichtet werden kann.



   Die Flachpalette lässt sich ähnlich einer üblichen Holzpalette gestalten. Dabei können die vielen Ecken als unzugängliche Schmutznester bekannter verrippter Konstruktionen vermieden werden, welche immer wieder zur Beanstandung seitens weiter Kreise der Benützer Anlass geben.



   Der Oberteil 200 der Flachpalette wird vorzugsweise in einem Stück gespritzt, wobei die nicht gezeigten Angüsse für die Querbalken 210, 220, 230, 240 in deren Mitte im Innern des mittleren U-Profils 252 vorgesehen sind. Die Blasnadeln werden dann durch die beiden Endflächen der Querbalken 210, 220, 230, 240 in Richtung der Balkenachsen in deren Innenraum eingestochen und die plastisch-elastische   Kemriasse    nach dem Erhärten der kompakten Aussenschicht wiederum in die Angüsse verdrängt.



   Im Falle grosser Flachpaletten werden die in getrennten Spritzzyklen hergestellten Palettenteile (Halb- oder Viertelpaletten) nachträglich zusammengeschweisst.



   In   In   Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt der vordersten Ecke der Flachpalette nach Fig. 3 in vergrössertem Massstab dargestellt
Der innere Aufbau des Oberteiles 200 an dieser Ecke der Flachpalette aus dem ersten Querbalken 210 grösseren Querschnittes samt angespritztem Eckfuss 211, den beiden nachfolgenden kleinerquerschnittigen Querbalken 240 und der all diese Balken miteinander verbindenden, vordersten   Längsrip-    pe 260 sowie das Innere des vordersten unteren Balkens 270 samt angeformtem Fussansatz 271 zum Eckfuss 211 sind hieraus ersichtlich.



   Während die fetten Konturlinien die kompakte Aussenschicht aller Teile symbolisieren, wurde die zellig-poröse In nenwand der Querbalken 210, 240 und des unteren Balkens 270 durch die punktierten Bereiche der Querschnittfläche an gedeutet. Man sieht, dass die Innenfläche der hohlgeblasenen Körper keineswegs glatt zu sein braucht.



   Gut sichtbar sind ferner die Blasnadeleinstiche 300 in der
Mitte der gegenüberliegenden Endflächen der Querbalken
210, 240.



   Im vordersten unteren Balken 270 und im angespritzten Fussansatz 271 ist eine Blasnadel 301 in eingefahrenem Zustand veranschaulicht. Die Blasnadel 301 drang durch die mit geschäumter Schmelze vollgespritzten Wände des nach Art eines U-Profils geformten Fussansatzes 271. Das Gas tritt in   Richtung der Pfeile 302 aus der Blasnadel 301 heraus, damit kein direkt gegen den in der nicht gezeigten Blakenmitte befindlichen Anguss gerichteter Gasstrahl entsteht.



   Mit Hilfe der Erfindung sind Formlinge aus geschäumtem Kunststoff herstellbar, welche bei einem gegenüber demjenigen von vollgespritzten Strukturschaumteilen erheblich reduziertem Gewicht gute Festigkeitseigenschaften aufweisen, so dass auf die übliche Glasfaserverstärkung in vielen Fällen verzichtet werden kann. Zugleich wird eine bedeutende Verringerung des Materialbedarfes erzielt. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen aus geschäumtem thermoplastischem Kunststoff, die mindestens je einen Hohlraum aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einspritzen treibmittelhaltiger KunststofE- schmelze in die mindestens ein Formnest aufweisende geschlossene Spritzform einer Spritzgiessmaschine und dem Erhärten einer kompakten Aussenschicht vorgegebener Dicke der Formwand entlang eine vorbestimmte Menge der den plastischen Kern des Formlings bildenden Schmelze durch ein zwischen dem diesen plastischen Kern enthaltenden Forminnern und dem Anguss erzeugtes Druckgefälle, wobei der Form innendruck den Druck des Treibmittels übersteigt, aus dem Innenraum des Formlings verdrängt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgefälle vom Form innern zum Anguss hin durch Einblasen eines Gases aus einer äusseren Druckquelle erzeugt wird, wobei im plastischen Kern des Formlings eine Drucker höhung über den Treibmitteldruck hinaus erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in das Innere eines entgegen einem-Gegendruck gespritzten Formlings geblasen wird.

   4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einblasen des Gases in das Innere des Formlings einstrahlig erfolgt.

   5. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhung im plastischen Kern des Formlings durch mehrstrahlig getätigtes, abgestuftes Blasen herbeigeführt wird.

   6. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrahl beim Einblasen vom Anguss weggerichtet wird.

   7. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzielen einer kompakten Aussenschicht erforderlicher Dicke an der Formlingoberfläche das Einblasen des Gases in bezug auf das Ende des Formfüllvorganges verzögert ausgelöst wird.

   8. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils aus einem Formnest zu verdrängende Schmelzenmenge durch Vorgabe des Gasdruckes beim Einblasen und der Blaszeit bestimmt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgefälle zum Verdrängen der vorbestimmten Schmelzenmenge jeweils aus einem Formnest zusätzlich zur Druckerhöhung durch Einblasen von Gas noch durch einen Sog gegen den Anguss hin verstärkt wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks erneuter Verwendung die treibmittelhaltige Schmelze gleichzeitig mit dem Verdrängen aus dem Formling innern gespeichert und teilweise rekomprimiert wird.

   II. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entfernen der treibmittelhaltigen Schmelze aus dem Formlinginnern, diese zur Wiederaufbereitung gleichzeitig dem Plastifiziervorgang zugeführt wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der vorgegebenen Blaszeit die Gasströmung unterbrochen und der hohlgeblasene Innenraum des Formlings druckentlastet wird.

   13. Verfahren nach Ansprüchen 4, 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur schnelleren Kühlung des Formlings nach Ablauf der Blaszeit durch den hohlgeblasenen Innenraum des Formlings eine Gasströmung aufrechterhalten wird.

   14. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgekühltes Gas eingeblasen wird.

   15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 an einer Thermoplastschaum-Spritzgiessmaschine, mit einem Schneckeaplastifizierer (1), einer mindestens ein Formnest (23, 123) aufweisenden Spritzform (2, 102), einem zwischen dem Schneckenplastifizierer (1) und der Spritzform (2, 102) angeordneten Mehrwegventil (4) und einer Steuerein richtung (5,105) für den Spritzgiessbetrieb, dadurch gekenn zeichnet, dass in einer der beiden Spritzformhälften (21, 22, 121, 122) Mittel (30, 130, 138) zum Zu- undAbfihren eines unter Druck stehenden Gases vorgesehen sind, die in das In nere des jeweiligen Formnestes (23,

   123) einfahrbar und dar aus zurückziehbar sind und in deren eingefahrenem Zustand das Formnestinnere wahlweise entweder mittels einer Druck einstelleinrichtung (34, 134, 144) mit einer Druckgasquelle (35, 135) oder mit Hilfe einer Druckentlastungseinrichtung (36, 136, 146) mit der freien Atmosphäre verbindbar ist, wobei das Formnestinnere während der Blaszeit zwischen Anbeginn und Ende der Druckgaszufuhr über das Mehrwegventil (4) an einen Behälter (40, 160) für die aus dem Innern des Formlings zu verdrängende Schmelze anschliessbar ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine hohle Blasnadel (30) als Mittel zum Zu- und Abführen von Druckgas vorgesehen ist, welche in einer in das Formnest (23) mündenden Bohrung (27) der beweglichen Spritzformhälfte (32) axial verschieblich angeordnet ist und aus dieser mit Hilfe eines Antriebes (31) in das Formnestinnere einfahrbar und aus diesem zurückziehbar ist.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einer die Blasnadel (30) mit einer Druckgasquelle (35) verbindenden Leitung ein erstes Ventil (34) als die Druckeinstelleinrichtung und zwischen dem ersten Ventil (34) und dem antriebsseitigen Ende der Blasnadel (30) ein zweites Ventil (36) als die Druckentlastungseinrichtung zugeordnet sind.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zu- und Abführen von Druckgas mehrere in mit dem jeweiligen Formnest (124, 128) in Verbindung stehenden Bohrungen (127, 129) der beweglichen Spritzformhälfte (122) axial beweglich vorgesehene Blasnadeln (130, 138) umfassen, die durch zugeordnete Einzelantriebe (131, 139) voneinander unabhängig in die einzelnen Formnester (124, 128) verschiebbar undüberje eine Leitung (133, 137) mittels je eines in dieser angeordneten Druckeinstellbzw. Druckentlastungsventils (134, 144 bzw. 136, 146) einzeln an eine gemeinsame Druckgasquelle (135) oder an die freie Atmosphäre anschliessbar sind.

   19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasnadel (30, 130, 138) an ihrem in das Formnest (23, 123) einfahrbaren Ende Blasöffnungen (32) aufweist, die gegen die Spritzformhälfte (22, 122) hin gerichtet sind.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen der Innenfläche des hohlgeblasenen Formlings in der ortsfesten Spritzformhälfte (121) mindestens eine zusätzliche hohle Nadel (150,152) mit in das Formnestinnere gerichteter Mündung vorgesehen ist, welche in den der Einblasseite im wesentlichen gegenüberliegenden Bereich des Formnestes (124, 128) einfahrbar und aus demselben zurückziehbar ist, und dass die Nadelbohrung an ihrem dem Formnest (124, 128) abgewandten Ende über Öffnungen (155, 157) stets mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht.

   21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 urid 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der zusätzlichen Hohlnadeln (150, 152) in der ortsfesten Spritzformhälfte (121) und der Antrieb (154 156) zu deren Verschiebung denjenigen der Blasnadeln (30, 130, 138) ähnlich ist.

   22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, 18 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (31.131, 139, 154, 156) zur Positionierung der Blasnadeln (30, 130, 138) und der zusätzlichen Hohlnadeln (150, 152) Kolben-Zyllnder-Aggrega te sind.

   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15, 16, 17, 18 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5, 105) für den Spritzgiessbetrieb Organe zur Einstellung von Blasverzögerung, Blasdruck und Blaszeit aufweist, welche mit den Nadelantrieben (31, 131, 139, 154, 156) und den den Blas- nadeln (30, 130, 138) zugeordneten Ventilen (34, 36, 134,-144, 136, 146) in Wirkverbindung stehen.

   24 Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasquelle (135) ein Kühler (148) nachgeschaltet ist.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der durch die Wirkung der Blasnadel (30) aus dem Formling verdrängten geschäumten Schmelze dem Mehrwegeventil (4) über eine Leitung (42) ein Druckspeicher (40) mit fliegendem Kolben (41) angeschlossen ist.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückführung der mittels der Blasna deIn (130, 138) aus dem Formling verdrängten geschäumten Schmelze in den Schneckenplastifizierer (1) zwischen dem Mehrwegeventil (4) und der Misch- und Homogenisierzone (17) des Plastifizierzylinders 1) eine steuerbare Rücksaugein- richtung (160) vorgesehen ist.

   27. Gebrauchsgegenstand, hergestellt nach dem Verfahren gemäss dem Anspruch 1 aus geschäumtem Kunststoff und bestehend aus einer Anzahl geschlossener Hohlkörper mit einer eine Zellenstruktur aufweisenden Innenschicht und einer kom pakten Aussenschicht sowie aus deren Verbindungsprofilen mit Vollschaumquerschnitt.

   28. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27, in Form einer Flachpalette, deren Tragfläche (201) von einem Gerippe mit geschlossenen rohrartigen Hohlkörpern gebildet ist, von denen, in der Längsrichtung der Flachpalette betrachtet, der mittlere (220) und die beiden äusseren (210, 230)je je einen grös seren Querschnitt als die dazwischen angeordneten, ebenfalls rohrartigen Hohlkörper (240) aufweisen, dass jeder der drei Hohlkörper (210, 220, 230) grösseren Querschnittes an den beiden Enden und in der Mitte an seiner Unterseite mit je einem als ein Hohlprofil gespritzten Fuss (211, 212, 213, 221, 231) versehen ist, dass die Enden sämtlicher rohrartigen Hohl körper (210, 220, 230,

   240) den beiden Längsseiten der Flach palette entlang sowie deren Mittelpartien parallel zu den beiden Längsseiten mittels je eines U-Profils (250, 251, 252) mit einander verbunden sind und zwischen den U-Profilen (250, 251, 252) zusätzlich eine Mehrzahl parallel zu denselben ver laufender Längsrippen (260) angeordnet ist, wobei gegenüber den U-Profilen (250, 251, 252) an der Unterseite der Flachpa lette drei sich in deren Längsrichtung erstreckende, ebenfalls als Hohlkörper ausgebildete Balken (270, 280, 290) vorgese hen sind, welche jeweils die in der Längsrichtung der Palette unter einem U-Profil (250, 251, 252) befindlichen Füsse (211, 221, 231) miteinander verbinden.

   29. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27 in Form von Möbeln oder Möbelbestandteilen.

   30. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27 als Bestand teil von Fahrzeugkasten.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen aus geschäumtem thermoplastischem Kunststoff, die mindestens je einen Hohlraum aufweisen.

   Es gibt zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Hohlkör pern aus Kunststoff, wie Behälter für pastöse oder flüssige Stoffe (Tuben, Flaschen, Kanister u.ä.), die unter dem Namen Folienblasverfahren oder Extrusionsblasverfahren bekannt geworden sind.

   Hierbei handelt es sich meist um Verfahren, die nicht schäumenden Kunststoff zu Blasen, Schläuchen oder Rohren verformen, wobei der Vorformling in eine meist mehrteilige Hohlfprm gespritzt und anschliessend durch Gasdruck aus einer äusseren Quelle bis zum vollständigen Anliegen an der Innenwand der Hohlform.aufgebläht wird. Nach erfolgter Erstarrung wird der Hohlkörper entformt.

   Aus Gründen von besonders geringem Gewicht jedoch erhöhter Steifigkeit oder um eine besonders gute Isolation zu erzielen, sind solche Extrusionsblasverfahren auch schon mit schäumbarem Kunststoff ausgeübt worden. Im Hinblick auf den Verwendungszweck, z.B. als Behälter für Flüssigkeiten, ist es selbstverständlich von Bedeutung, dass sowohl die Aussenals auch die Innenseite eines solchen Formlingspach dem Erstarren eine dichte, geschlossene Oberfläche besitzt. Die Schaumstruktur findet sich dann in der Wandung zwischen der äusseren und der inneren Oberfläche.

   Mehrere Hohlräume aufweisende, komplizierte Gebrauchsgegenstände hoher Steifigkeit und guter Festigkeits eigenschaften mussten bisher entweder aus mehreren Teilen einfacherer Bauform zusammengesetzt werden oder sie waren selbst mit zahlreichen Rippen bzw. Versteifungen in der Art halbgeschlossener (z.B. U-förmiger)-Profile versehen. Solche im Spritzverfahren herstellbare Gebrauchsgegenstände bedingten aber komplizierte, teure Spritzformen, die zudem oft mit zahlreichen ein- und ausfahrbaren Kernen ausgerüstet sein mussten.

   Solche geometrisch komplizierte Gebilde lassen sich selbstverständlich sowohl aus kompakter als auch aus schäumbarer Kunststoffmasse im Spritzgiessverfahren herstellen. Bei letzterem spricht man von Strukturschaum, wobei es gleichgültig ist, mit welchen Mitteln (z.B. chemisch reagierende Dissoziationsmittel oder eingespritzte oder gelöste Gase) ein Aufschäumen der mit einem Treibmittel versetzten Kunststoffmasse unter bestimmten Temperatur- und Druckverhältnissen ausgelöst wird.

   Bei diesem sogenannten Thermoplastschaum-Spritzgiessverfahren (TSG) sind auch mehrere Abarten bekannt geworden, die je nach dem Anwendungszweck verschiedene Ziele verfolgen.

   So kann beispielsweise ein mit Hilfe einer Plastifizierschnecke aufbereitetes Gemisch einer thermoplastischen Kunststoffschmelze mit einem Treibmittel, das durch geeignete Wahl von Druck und Temperatur im Plastifizierzylinder nicht aufschäumen kann, in eine geschlossene Form eingespritzt werden. Der im Formnest herrschende niedrigere Druck bewirkt ein sofortiges Aufschäumen der treibmittelhaltigen Schmelze. Das Formnest wird vollständig gefüllt. An der Forminnenwand entsteht durch Aufprall eine dichte, geschlossene Oberfläche des Formlings, während sein Kern eine poröse Struktur aufweist.

   Will man nebst der zellartigen Kernstruktur nicht nur eine geschlossene, sondern auch eine glatte Oberfläche des Formlings erzielen, so bieten sich verschiedene Abarten des sogenannten Gasgegendruckverfahrens an.

   Hierbei wird auch von der Aufbereitung eines schäumbaren Gemisches aus thermoplastischem Kunststoff und Treibmittel ausgegangen, das nun aber in ein unter einem äusseren Gasdruck stehendes Formnest bis zur vollständigen Füllung desselben eingespritzt wird. Das Gas wird vom eingespritzten Material langsam wieder aus der Form verdrängt, verhindert dabei jedoch ein vorzeitiges Aufschäumen der treibmittelhaltigen Schmelze. Erst nach Erstarrung einer gewissen kompakten Aussenschicht an der Formlingoberfläche wird der Forminnendruck entweder durch leichte Formöffnung (Formatmung) oder Rückzug eines Verdrängungskörpers aus dem Formnest oder Öffnung des Einspritzventils verringert. Das Treibmittel kann nun unter dem verminderten Innendruck expandieren, eine poröse Struktur im Kern des Formlings ent **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.