CH707792A1 - Vorrichtung zum Zuführen des flüssigen Kunststoffs in ein Etagenwerkzeug. - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zum Zuführen des flüssigen Kunststoffs in ein Etagenwerkzeug (3) erfolgt durch einen Schnorchel (19), welcher das feststehende Formteil (9) durchdringt und teleskopisch mit dem zentralen Formteil (7), welches die Verteilkanäle (29) enthält, verbunden ist. Es sind keine Ventile notwendig, welche beim Öffnen des Etagenwerkzeugs (3) die Zuführleitungen verschliessen müssen. Zudem kann beim Öffnen des Etagenwerkzeugs (3) nach Abschluss der Nachdruckphase ein Vakuum erzeugt werden, der das weitere Auslaufen von flüssigem Kunststoff aus den Verteilkanälen (29) verhindert.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zuführen des flüssigen Kunststoffs in ein Etagenwerkezug gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Etagenwerkzeuge haben gegenüber zweiteiligen Spritzgussformen den Vorteil, dass in einem einzigen Arbeitshub und damit auch einem einzigen Einspritzvorgang eine doppelte Anzahl von Kavitäten mit flüssigem Kunststoff versorgt werden kann und dadurch sich der Ausstoss von Werkstücken nahezu verdoppelt. In der einfachsten Ausführung umfasst ein Etagenwerkzeug drei Formteile, welche relativ gegeneinander verfahrbar in Serie gestaltet sind. Ein Formteil ist wie bei einem zweiteiligen Werkzeug feststehend angeordnet; die beiden anderen werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten beim Schliessen des Werkzeugs an den stillstehenden Formteil herangefahren, wobei der mittlere Formteil vorzugsweise mit halber Geschwindigkeit wie der äussere Formteil verfahren wird. Die Zufuhr von flüssiger Kunststoffschmelze erfolgt dabei in den mittleren Formteil und wird von dort über Verteilleitungen in die beidseitig des mittleren Formteils eingearbeiteten Kavitäten weitergeleitet.

[0003] Im Gegensatz zu einem zweiteiligen Werkzeug, wo der flüssige Kunststoff in den feststehenden Formteil eingeführt wird, muss hier der Kunststoff in den zentralen Formteil eingeführt werden, der sich beim Öffnen und Schliessen der Form über eine bestimmte Distanz verschiebt. Die Verschiebedistanz des mittleren Formteils kann nun dadurch überbrückt werden, indem beim Öffnen des Werkzeugs die Zuführleitung und die Verteilleitung vorerst durch Ventile verschlossen bleiben und erst nach dem Schliessen wieder eine Verbindung zwischen dem feststehenden und dem mittleren Formteil hergestellt wird. Durch das Unterbrechen der Leitung zum mittleren Formteil können Probleme entstehen, indem beispielsweise flüssiger Kunststoff aus dem feststehenden Formteil heraustropft und/oder dass Lufteinschlüsse entstehen oder dass die Verbindung bei geschlossenen Formteilen nicht optimal ist und Kunststoff zwischen die aneinander zu liegen kommenden Formteile eindringen kann.

[0004] Aus der DE 202 008 000 727 U1 ist ein solches Übergabesystem für Etagenformen bekannt, bei welchem von einer Zuführeinrichtung 1, zum Beispiel einem Extruder, flüssiger Kunststoff einem Etagenwerkzeug 3 zuführbar ist. Das dreiteilige Etagenwerkzeug umfasst drei Formenteile 5, 7 und 9, welche an beispielsweise vier die Formenteile durchdringende Säulen (Säulen nicht dargestellt) axial relativ zueinander verschiebbar sind. Der stationäre Formteil 9, welcher an die Zuführeinrichtung 1 anschliesst, ist stationär angeordnet und ist direkt mit dem Auslauf der Zuführeinrichtung 1 verbunden. Um den flüssigen Kunststoff zum zentralen Formteil 7 zu leiten, von wo er in die Kavitäten 11 eingespritzt wird, sind zwei Ventile 13 notwendig, um einerseits einen Rückfluss aus den Kavitäten und ein Nachtropfen aus der Zuleitung beim Trennen der Formteile 5-9 zu verhindern. Einerseits müssen die Ventile 13 angesteuert werden und andererseits kann nur mit erheblichem Aufwand eine dichte Verbindung der Zuführung von flüssigem Kunststoff zum zentralen Formteil 7 erlangt werden. Die Herstellung des Verbindungsbereichs 15 ist aufwendig. Eine weitere Verbindungsstelle 17 ist zwischen der Zuführeinrichtung 1 und dem stationären Formteil 9 vorhanden, wo bis zu 2500 bar Druck beim Einspritzen des flüssigen Kunststoffs aufgefangen werden muss (Fig. 1 ).

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine unterbruchsfreie Zufuhr von flüssigem Kunststoff zum zentralen Formteil ermöglicht.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

[0007] Durch die teleskopartige Ausbildung der Zuführleitung, auch Schnorchel genannt, kann der Kunststoff ohne Unterbruch zwischen zwei Ventilen in den mittleren Formteil eingeleitet werden und zudem kann am Ende des Einspritzvorgangs, dem das Öffnen des Werkzeugs folgt, in der Zuführleitung, die zuvor noch unter hohem Druck gestanden hat, durch das Verkürzen der teleskopischen Leitung ein Druckabfall bzw. sogar ein Vakuum erzeugt werden, welches den Austritt von flüssigem Kunststoff in die geöffneten Kavitäten verhindert.

[0008] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1a<SEP>eine schematische Darstellung eines Etagenwerkzeugs mit drei Formteilen gemäss dem Stand der Technik DE 202 008 000 727 U1, Werkzeug geschlossen, <tb>Fig. 1b<SEP>eine schematische Darstellung eines Etagenwerkzeugs mit drei Formteilen gemäss dem Stand der Technik DE 202 008 000 727 U1, Werkzeug geöffnet, und <tb>Fig. 2<SEP>ein schematischer Längsschnitt durch das erfindungsgemässe Etagenwerkzeug mit einem teleskopischen Schnorchel als Zuführleitung zum zentralen Formteil.

[0009] In der schematischen Darstellung der Fig. 2 , welche das Werkzeug in geöffnetem Zustand zeigt, ist ersichtlich, dass der mittlere Formteil 7 und die Zuführeinrichtung 1 auch in offener Stellung der drei Formteile 5,7,9 stets mit dem mittleren Formteil 7 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen der Zuführeinrichtung 1 mit dem mittleren Formteil 7 erfolgt durch einen teleskopischen Schnorchel 19, umfassend mindestens zwei teleskopisch ineinander geschobene Innen- und Aussenrohre 21 und 23, welche eine beheizte Zuführleitung 17 für flüssigen Kunststoff bilden. Das innenliegende Rohr 21 ist mit dem Zuleitungsende der Zuführungsvorrichtung 1 verbunden und steckt spielfrei im Aussenrohr 23, welches mit dem mittleren Formteil 7 und den im Formteil 7 angeordneten Verteilkanälen 29 verbunden ist. Das Aussenrohr 23 durchquert das feststehende Formteil 9 mit Spiel. Diese Verbindungen verbleiben unabhängig von der jeweiligen geometrischen Lage der drei Formteile 5,7,9 stets aufrecht erhalten und es werden keine Ventile, welche die Zuführleitung 17 zwischen der Zuführeinrichtung 1 und dem mittleren Formteil 7 trennen, benötigt, wenn die Formteile 5,7,9 auseinandergezogen werden.

[0010] Im Weiteren entsteht beim Öffnen des Etagenwerkzeugs 3 um den Betrag h durch das Zurückziehen des inneren Rohres 21 aus dem Aussenrohr 23 im Schnorchel 19 ein Unterdruck (weisser Bereich 27), so dass der in den Verteilkanälen 29 noch unter Druck stehende flüssige Kunststoff in den Bereich 27 von der Länge 1, wobei h = 1, zurückfliessen kann. Leckagen werden also verhindert, ohne dass dazu störungsanfällige Ventile und auch entsprechende Steuerungen notwendig sind. Da sowohl beim Schliessen der Formen als auch beim Öffnen die beweglichen Teile dicht und nahtlos ineinandergreifen, entsteht kein Totmaterial aus Kunststoffschmelze.

[0011] Folglich kann nach dem Schliessen der Formteile 3, 5, 7 beziehungsweise des Etagenwerkzeugs 3 mit dem Druckaufbau für flüssigen Kunststoff begonnen werden, ohne dass zuvor innerhalb des Etagenwerkzeugs Ventile geöffnet und die Rohrverbindungen geschlossen werden müssen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Zuführen des flüssigen Kunststoffs in ein Etagenwerkzeug (3), umfassend einen ersten feststehenden Formteil (9), einen zweiten, zum ersten Formteil (9) verschiebbar gelagerter mittleren Formteil (7) sowie einen dritten bezüglich den beiden anderen Formteile (9,7) verfahrbaren Formteil (5) und eine beheizte Zuführleitung (17) zum Einspritzen des flüssigen Kunststoffs in die zwischen den drei Formteilen (5, 7, 9) gebildeten Kavitäten (11) oder Formnester, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (17) mindestens einen teleskopischen Abschnitt (21, 23) umfasst, der während des Einspritzens bei zusammengefahrenen Formteilen (5, 7, 9) maximal verkürzt ist und der beim Entformen der erzeugten Werkstücke einen auseinandergezogenen Bereich (27) mit geringerem Druck bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der teleskopische Abschnitt der Zuführleitung (17) innerhalb des feststehenden Formteils (9) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenrohr (23) fest mit dem mittleren Formteil (7) verbunden ist und den festen Formteil (19) mit Spiel durchdringt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (21) fest mit der Zuführeinrichtung (1) für flüssigen Kunststoff verbunden ist.