DE102013015800A1 - Spritzgießmaschine - Google Patents

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DE102013015800A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine, die zum Spritzen von Kunststoffformteilen aus mindestens zwei Komponenten eine erste Kunststoffplastifiziereinheit (1) und eine zweite Kunststoffplastifiziereinheit (2) aufweist, wobei die von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten (1, 2) hergestellte Kunststoffschmelze einem Düsensystem (3) zugeführt und von dort in ein Spritzgießwerkzeug (4) geleitet wird, wobei das Düsensystem (4) einen Düsenkörper (5) aufweist, in dem zur Steuerung der Schmelzeflüsse von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten (1, 2) eine Schließnadel (6) angeordnet ist, die entlang einer Nadelachse (a) translatorisch beweglich und um die Nadelachse (a) drehbar angeordnet ist. Um einen möglichst guten Schmelzefluss zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass die erste Kunststoffplastifiziereinheit (1) als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, bei der eine Schubschnecke (7) entlang einer Achse translatorisch beweglich angeordnet ist, wobei die Achse der translatorischen Bewegung der Schubschnecke (7) identisch mit der Nadelachse (a) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine, die zum Spritzen von Kunststoffformteilen aus mindestens zwei Komponenten eine erste Kunststoffplastifiziereinheit und eine zweite Kunststoffplastifiziereinheit aufweist, wobei die von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten hergestellte Kunststoffschmelze einem Düsensystem zugeführt und von dort in ein Spritzgießwerkzeug geleitet wird, wobei das Düsensystem einen Düsenkörper aufweist, in dem zur Steuerung der Schmelzeflüsse von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten eine Schließnadel angeordnet ist, die entlang einer Nadelachse translatorisch beweglich und um die Nadelachse drehbar angeordnet ist.
  • Beim sog. Sandwich-Spritzgießen werden zwei Kunststoffe so in ein Spritzgießwerkzeug eingespritzt, dass das eine Material das andere vorzugsweise möglichst vollständig umschließt. Ziel kann es dabei auch sein, dass das Kernmaterial gezielt in einem oder in mehreren Bereichen des Formteils die Haut durchbricht.
  • Die verwendeten Kunststoffe können sich dabei durch Farbe, Typ, Verstärkungen, Fließfähigkeiten und in anderen Eigenschaften voneinander unterscheiden. Durch den Verbundaufbau Haut-Kern-Haut-Material der mindestens dreischichtigen Formteile können Kunststoffteile mit besonderen Eigenschaften erzielt werden.
  • So können zum Beispiel durch ein weiches Hautmaterial und ein hartes Kernmaterial weiche, aber biegesteife Teile hergestellt werden. Durch Verbindung eines unverstärkten Hautmaterials in Verbindung mit einem verstärkten Kern könnten sehr biegesteife und temperaturbeständige Formteile mit guter Oberflächenqualität erzeugt werden. Wird dem Kernmaterial ein chemisches oder physikalisches Treibmittel zugegeben, so können verzugsarme Formteile mit glatter Oberfläche ohne Einfallstellen bei reduziertem Gewicht hergestellt werden. Auch andere Kombinationen von Haut- und Kernmaterial sind möglich.
  • Zum Einspritzen der beiden Komponenten durch eine gemeinsame Öffnung sind verschiedene Düsensysteme bekannt. Ein in der Praxis bewährtes System ist ein Düsensystem mit zwei konzentrischen Düsen-Verschlussnadeln. Bei dieser Düse können beide Düsennadeln getrennt geöffnet und geschlossen werden. Nachteilig ist bei diesem System jedoch die sehr aufwändige Konstruktion mit entsprechend kostenintensiver Fertigung. Ein weiterer Nachteil ist hier, dass beide Spritzeinheiten einen parallelen Versatz zum Düsenaustritt haben. Aufgrund der konstruktiv aufwändigen Konzeption ist das Umspülen vom einen auf das andere Kunststoffmaterial recht aufwändig.
  • Eine gattungsgemäße Spritzgießmaschine ist aus der DE 36 32 185 C2 bekannt. Mit der genannten Schließnadel ist es möglich, den Schmelzefluss von zwei Plastifiziereinheiten zu steuern. Hierzu wird die Schließnadel zum einen translatorisch entlang ihrer Achse verschoben, um einen Ventilsitz im axialen Endbereich der Schließnadel zu öffnen oder zu schließen, wodurch für eine der Komponenten der Fließweg freigegeben oder verschlossen wird.
  • Zum anderen wird die Schließnadel um ihre Längsachse gedreht, um einen in ihr verlaufenden Schmelzekanal in fluidische Verbindung mit der anderen Plastifiziereinheit zu bringen oder diese Verbindung zu unterbrechen. Demgemäß wird hier im Unterschied zur oben genannten Lösung anstelle zweier konzentrischer Düsennadeln nur eine Verschlussnadel verwendet, die durch eine Translations- und eine Rotationsbewegung der Nadel die Verbindung zum einen und/oder anderen Material herstellt. Dieses System ist zwar sehr viel einfacher aufgebaut, hat aber gleichermaßen den Nachteil, dass die Spritzeinheiten für die beiden Kunststoffkomponenten einen Achsversatz zur Achse der Verschlussnadel haben.
  • Bei einem anderen vorbekannten Düsensystem wird durch ein zweites Spritzaggregat das zweite Kunststoffmaterial in den Hauptschneckenzylinder für das erste Kunststoffmaterial in den Vorraum vor der Plastifizier- und Einspritzschnecke eingebracht. Mit dem Hauptspritzaggregat werden dann die axial im Schneckenvorraum hintereinander liegenden Kunststoffe für Haut- und Kernmaterial eingespritzt. Beim Einspritzvorgang werden zunächst das Haut- und danach das Kernmaterial eingespritzt. Dieses Düsensystem erlaubt allerdings in nachteiliger Weise keine einstellbare Gleichzeitigkeitsphase beim Einspritzen. Außerdem befindet sich zwischen der Schneckenspitze und dem Angusskanal überwiegend Kernmaterialmaterial, so dass vor dem nächsten Schuss gespült werden oder ein großvolumiger Angusskegel zum Auffangen des vermischten Kunststoffmaterials zum Einsatz kommen muss, damit beim nächsten Einspritzvorgang zuerst Hautmaterial ins Formnest eintritt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile vermieden werden, wobei die Vorteile des Konzepts mit einer Verschlussnadel genutzt werden sollen. Es wird dabei angestrebt, eine Spritzgießvorrichtung zum Sandwich-Spritzgießen zu schaffen, die einen getrennt steuerbaren Verschluss für beide Materialien möglichst dicht am Düsenkopf erlaubt, aber für eine Spritzeinheit einen möglichst ungehinderten Materialfluss ohne Achsversatz ermöglicht. Auch soll ein gleichzeitiges Einspritzen von Haut und Kernmaterial möglich sein. Ein weiteres Ziel ist es, auch ein angussloses Spritzgießen beider Komponenten zu ermöglichen. Dies ist insbesondere bei der Verwendung des Düsensystems für Heißkanal-Anwendungen beim Sandwich-Spritzgießen von Bedeutung. Ein weiterer Aspekt ist, dass vorhandene Spritzgießmaschinen in einfacher Weise auf ein Zweikomponenten-Spritzgießen umrüstbar sein sollen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kunststoffplastifiziereinheit als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, bei der eine Schubschnecke entlang einer Achse translatorisch beweglich angeordnet ist, wobei die Achse der translatorischen Bewegung der Schubschnecke identisch mit der Nadelachse ist.
  • Die Schließnadel wird dabei bevorzugt von einem Aktuator sowohl translatorisch verschoben als auch um die Nadelachse gedreht, wobei der Aktuator zwischen einem von der Nadelachse durchsetzten Düsenausgang und der ersten Kunststoffplastifiziereinheit liegt und von der Nadelachse durchsetzt wird. Der Aktuator kann dabei als elektrisches Betätigungselement ausgebildet sein, wobei er bevorzugt mindestens einen Servomotor aufweist.
  • Ein Kanal zum Transport von Kunststoffschmelze von der ersten Kunststoffplastifiziereinheit zum Düsenausgang kann einen Abschnitt aufweisen, der vorzugsweise parallel zur Nadelachse und um einen radialen Versatz zu dieser verläuft.
  • Die zweite Kunststoffplastifiziereinheit kann auch – wie die erste – als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet sein. Es ist alternativ aber auch möglich, dass die zweite Kunststoffplastifiziereinheit als Plastifizier- und -Einspritzeinheit mit axial ortsfester Plastifizierschnecke ausgebildet ist.
  • Die zweite Kunststoffplastifiziereinheit kann eine Plastifizierschnecke aufweisen, die senkrecht oder unter einem Winkel zur Nadelachse verläuft. Der Winkel liegt meist zwischen 30° und 60° zur Nadelachse.
  • Am Düsenausgang des Düsensystems kann gemäß einer Weiterbildung ein Verschlusselement angeordnet sein, mit dem der Ausfluss von Kunststoffschmelze aus dem Düsensystem verhindert werden kann.
  • Das Düsensystem kann auch zumindest teilweise in den Bereich eines Heißkanals integriert sein.
  • Das Düsensystem ist besonders bevorzugt als modulare Einheit ausgebildet, die auswechselbar in der Spritzgießmaschine angeordnet ist.
  • Die vorgeschlagene Lösung stellt also eine Sandwich-Düse mit einer Verschlussnadel zur Verfügung, mit der zwei Kunststoffkomponenten in verbesserter Weise in ein Werkzeug eingespritzt werden können.
  • Mit der vorgeschlagenen Lösung können, ähnlich wie beim Kompaktspritzgießen, auch empfindliche Kunststoffe unter guten Prozessbedingungen verarbeitet werden.
  • Sehr vorteilhaft ist es dabei, dass aufgrund des erfindungsgemäßen Konzepts und der zentrischen Anordnung des einen Spritzaggregats generell auch vorhandene Spritzgießmaschinen in einfacher Weise auf Zwei-Komponenten-Spritzen umgerüstet werden können. Dies ermöglicht ein modularer Aufbau des Düsensystems.
  • Durch eine kompakte Bauweise der Einheit Düsenspitze-Düsenkörper einschließlich der Düsenbetätigung ist auch ein einfaches Nachrüsten vorhandener Zwei-Komponenten-Maschinen auf Sandwichtechnik möglich.
  • Das zweite Spritzaggregat wird entsprechend den Erfordernissen angeordnet, bevorzugt vertikal, aber auch schräg, in L-Stellung oder parallel zum ersten Spritzaggregat.
  • Die Einheit Düsenkörper-Düsenkopf kann auch in eine Sandwichplatte zum Einbau zwischen Düsenplatte und Werkzeug eingebaut werden.
  • Da die Einheiten Düsenkopf-Düsenplatte sehr klein bauen, kann diese Anordnung auch in Heißkanalwerkzeuge für eine Ein- oder Mehrfacheinspritzung eingebaut werden, wobei die beiden Materialkanäle für Haut- und Kernmaterial zu jeder Düse getrennt geführt werden.
  • Weiterhin ist vorteilhaft ein angussloses Spritzgießen auch beim Sandwichspritzgießen möglich (und zwar in beiden Betriebsweisen mit Haut außen oder Haut im Innern der Düse).
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • 1a die geschnittene Seitenansicht eines Teils einer Spritzgießmaschine, umfassend zwei Kunststoffplastifiziereinheiten und ein Düsensystem zum Einspritzen der Kunststoffkomponenten,
  • 2a die geschnittene Seitenansicht des Ausgangs des Düsensystems unmittelbar vor dem Werkzeug mit einem offenen Verschlusselement,
  • 2b in der Darstellung nach 2a das geschlossene Verschlusselement,
  • 3 den Bereich des Ausgangs des Düsensystems in einer Ausgestaltung für angussloses Spritzgießen,
  • 4 einen Düseneinsatz, der in den Ausgang des Düsensystems montiert ist.
  • In 1 ist ein Ausschnitt einer Spritzgießmaschine zu sehen, wobei hier nur die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Teile dargestellt sind. Es ist dies ein Düsensystem 3, das mit einem Mundstück 14 im Bereich des Düsenausgangs 9 an einem nicht näher dargestellten Spritzgießwerkzeug 4 ansetzt. Das Düsensystem 3 weist einen Düsenkörper 5 auf, der vorliegend aus mehreren zusammengesetzten Teilen besteht, nämlich aus einem vorderen Teil, das ans Werkzeug 4 angrenzt, und einem hinteren Teil, an den die Kunststoffplastifiziereinheit 1 angrenzt, in dem Kanäle 10 und 15 für zwei verschiedene Kunststoffschmelzen eingearbeitet sind. Die beiden Kunststoffschmelzen stammen von zwei Kunststoffplastifiziereinheiten, nämlich von einer ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1 und einer zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2.
  • Zur gezielten Steuerung der beiden Schmelzeflüsse befindet sich im Düsenkörper 5 eine Schließnadel 6. Die Schließnadel 6 weist an ihrem einen, vorderen Ende einen konischen Abschnitt auf, der zu einem entsprechenden Sitzabschnitt im Düsenkörper 5 passend ausgebildet ist.
  • Demgemäß kann durch translatorische Bewegung der Schließnadel 6 entlang der zentrisch angeordneten Nadelachse a der Ausgang für eine der beiden Komponenten von der zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2 ins Spritzgießwerkzeug 4 verschlossen oder freigegeben werden.
  • Ferner weist die Schließnadel 6 in ihrem Inneren einen Fließweg für eine Schmelzekomponente auf. Durch entsprechendes Verdrehen der Schließnadel 6 um die Nadelachse a kann somit eine fluidische Verbindung zur ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1 hergestellt und unterbrochen werden.
  • Bezüglich der gegebenen Ausgestaltung des Düsensystems 3 und der Schließnadel 6 wird ausdrücklich auf die oben genannte DE 36 32 185 C2 Bezug genommen, wo der Aufbau und die Wirkungs- und Betriebsweise einer solchen Verschlussnadel beschrieben ist. Diese kommt weitgehend unverändert auch bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz.
  • Die Bewegung der Schließnadel 6 sowohl translatorisch in Richtung der Nadelachse a als auch rotatorisch um besagte Nadelachse a wird von einem Aktuator 8 vorgenommen, der als elektrisch ausgebildete Einheit in den Düsenkörper eingebaut ist. Unter Einsatz von Servomotoren können feinfühlige Steuerbewegungen durchgeführt werden, womit der Fluss der jeweiligen Schmelzekomponenten von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten 1, 2 genau gesteuert werden kann.
  • Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass die erste Kunststoffplastifiziereinheit 1 als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, bei der eine Schubschnecke 7 entlang einer Achse translatorisch beweglich angeordnet ist. Wesentlich ist weiterhin, dass die Achse der translatorischen Bewegung der Schubschnecke 7 identisch mit der Nadelachse a ist.
  • Der Kanal 10 zum Transport von Kunststoffschmelze von der ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1 zum Düsenausgang 9 wird dadurch charakterisiert, der er sowohl zu Beginn des Fließwegs (im Anschluss an die erste Kunststoffplastifiziereinheit 1) als auch zum Ende des Fließwegs (im Bereich des Düsenausgangs 9) konzentrisch zur Nadelachse a verläuft; indes weist der Kanal 10 dazwischen einen Abschnitt 11 auf, der radial versetzt zur Nadelachse a, jedoch parallel zu dieser verläuft. Der radiale Versatz ist mit b markiert.
  • Wesentlich ist dabei, dass die erste Kunststoffplastifiziereinheit 1 als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, die die Schubschnecke 7 aufweist, die in Richtung der Nadelachse a verschiebbar ist. Indes ist es zwar möglich, dass auch die zweite Kunststoffplastifiziereinheit 2 als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, dies ist aber nicht zwingend. Die Plastifizierschnecke 12 kann im Schneckenzylinder der zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2 auch ortsfest angeordnet sein.
  • Die Düsenvorrichtung besteht also aus dem Düsenkörper 5 (bzw. Düsenkopf), in dem die Bohrung für die Schließnadel 6 (Verschlussnadel) sowie die Rohstoffzuführkanäle 10 und 15 angeordnet sind. Im Düsenkörper 5 sind also die Betätigung der Schließnadel (Verschlussnadel) sowie die Rohstoffzuführkanäle 10 und 15 angeordnet. Die Position 8 ist die Betätigungsvorrichtung für die getrennte translatorische und rotatorische Bewegung der Verschlussnadel 6. Sie wird vorzugsweise elektrisch betätigt ausgeführt. Ein Einsatz 16 dient zum Verschließen des Aktuators 8 und schafft nach der Demontage die Zugänglichkeit zum Aktuator 8.
  • Der Rohstoffzuführkanal 10 wird an der Verschlussnadel 6 und der Betätigungsvorrichtung 8 in der Weise vorbeigeführt, dass er am Ende des Düsenkörpers mittig in die Achse a der Verschlussnadel 6 austritt und die Verbindung zu dem auf der Spritzeinheit mittig abgeordneten Spritzaggregat 1 ermöglicht.
  • Der Rohstoffzuführkanal 15 wird mit dem weiteren Spritzaggregat 2 verbunden, das senkrecht, unter einem Winkel oder auch parallel zum ersten Spritzaggregat 1 angeordnet sein kann.
  • Wie schon erwähnt, ist in der DE 36 32 185 C2 detailliert beschrieben, wie durch die axiale Verschiebung der Schließnadel 6 einerseits und durch deren Drehung um die Nadelachse a andererseits bewerkstelligt werden kann, dass
    • – keine der beiden Kunststoffschmelzen aus den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten 1, 2,
    • – nur die erste der beiden Kunststoffschmelzen aus der ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1,
    • – nur die zweite der beiden Kunststoffschmelzen aus der zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2 oder
    • – beide Kunststoffschmelzen aus den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten 1, 2 gleichzeitig
    ins Werkzeug eingespritzt werden können, so dass insoweit an dieser Stelle keine weiteren Erläuterungen nötig sind, da auf dieses Dokument ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Die in der DE 36 32 185 C2 erläuterte Spritzfolge bietet sich insbesondere dann an, wenn beim Einspritzen aufgrund einer großen Wanddicke oder sehr leichtfließenden Materials ein nur geringer Gegendruck im Werkzeug besteht. Da der Kunststoff durch die Innenbohrung in der Schließnadel 6 keine Teilung infolge Umfließens eines Hindernissens erfährt, sondern direkt als Vollstrang ins Werkzeug eintritt, sind keinerlei Fließmarkierungen auf der Oberfläche des Formteils sichtbar.
  • Natürlich kann die Spritzfolge aber auch anders gewählt werden. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn z. B. bei dünnwandigen Teilen ein ausreichend großer Gegendruck im Werkzeug beim Einspritzen vorhanden und gleichzeitig ein Einspritzen mit einer langen Gleichzeitigkeitsphase verlangt wird.
  • Wird der dem Werkzeug 4 zugewandte vordere Teil des Düsenkörpers 5 nach Demontage vom hinteren Teil des Düsenkörpers 5 um die Nadelachse a um 180° gedreht und wieder an den hinteren Teil des Düsenkörpers 5 montiert, so dass der Kanal 15 mit der Kunststoffplastifiziereinheit 1 in fluidische Verbindung gelangt, kann nach axialem Öffnen der Schließnadel 6 Hautmaterial durch den Kanal 15 vorgelegt werden. Wird jetzt die Schließnadel 6 zusätzlich durch Drehung geöffnet, kann das Kernmaterial von der Kunststoffplastifiziereinheit 2 durch die Düsenmitte eingespritzt werden. Dadurch kann eine lange Gleichzeitigkeitsphase durch konzentrisches Einspritzen von Haut- und Kernmaterial erreicht werden.
  • Durch besagtes um 180° gedrehtes Anordnen des Düsenkopfes kann also ein Einspritzen des Hautmaterials je nach Formteil und Anforderungen außen oder innen durch die Verschlussnadel erfolgen.
  • Vorgesehen kann auch werden – dies ist allerdings in den Figuren nicht näher illustriert –, dass das von oben (von der zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2) kommende Material nicht direkt der Düsenöffnung im Bereich des Düsenausgangs 9 zugeführt wird, sondern über eine Staustufe, einen Stauring oder eine Herzkurve zugeleitet wird. Somit wird ein ringförmiges Ausbreiten des Materialstromes sichergestellt. Das besagte Material kann dabei durch einen Fließkanal gefördert werden, der durch einen Bohrungsabschnitt in der Schließnadel 6 gebildet wird.
  • In den 2a und 2b ist dargestellt, dass im Bereich des Düsenausgangs 9 ein Verschlusselement 13 angeordnet ist, das entweder den Fließweg ins Werkzeug 4 freigibt (s. 2a) oder diesen verschließt (s. 2b).
  • Ist das Verschlusselement geöffnet (s. 2a) kann das oben erläuterte Spritzgießen erfolgen.
  • Das Verschließen des Fließwegs durch das Verschlusselement 13 (s. 2b) bietet allerdings eine Möglichkeit für ein spezielles Spritzgießverfahren. Wird das Verschlusselement 13 nämlich geschlossen, kann – wie in 2b durch Pfeile angedeutet ist – Schmelzematerial von der zweiten Kunststoffplastifiziereinheit 2 über das Düsensystem 3 in den Schneckenvorraum der ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1 gefördert und dieses hier hinterlegt werden. Anschließend kann das Kunststoffmaterial aus dem Schneckenzylinder der ersten Kunststoffplastifiziereinheit 1 (d. h. die sich hier befindliche Schichtung aus beiden Kunststoffkomponenten) über den Kanal 10 ins Werkzeug 4 eingespritzt werden. Besonders vorteilhaft ist, dass nach Beendigung des Spritzvorgangs durch axiales Öffnen der Verschlussnadel 6 erneut Hautmaterial aus der Plastifiziereinheit 2 bei verschlossener Stellung zur Spritzeinheit 1 nachgelegt werden und damit der Anguss mit Hautmaterial verschlossen werden kann. Dadurch erfolgt auch eine Reinigung der Düsenspitze von Kernmaterial.
  • Eine weitere Variante der Spritzgießmaschine besteht darin, im Bereich des Düsenausgangs 9 statt des in 1 dargestellten Mundstücks 14 ein Heißkanalelement vorzusehen, das sich zum angusslosen Spritzgießen mit der Sandwichtechnik eignet. Auch kann die Düsenspitze in dem dem Werkzeug zugewandten Teil so ausgebildet werden, dass ein angussloses Spritzgießen möglich ist, hierzu wird auf 3 verwiesen. Um die Austrittsöffnung des inneren Materials möglichst klein zu machen und ein problemloses Abreißen des Kunststoffs vom Formteil sicherzustellen, kann ein entsprechender Einsatz in die Düsenspitze eingebracht werden.
  • In 3 ist zu sehen, wie im Bereich der Austrittsöffnung des Düsensystems ein Düseneinsatz 17 angeordnet ist. Durch eine andere Ausbildung der Nadelspitze kann diese direkt zum angusslosen Einspritzen ins Werkzeug eintauchen. Wird das Kernmaterial durch die innere Düse gespritzt, kann durch das axiale Verschließen der Verschlussnadel 6 Hautmaterial ins Formnest des Werkzeugs verschoben und damit der Anguss mit Hautmaterial versiegelt werden. Wird das Hautmaterial durch die innere Düse gespritzt, kann auch dadurch der Nachdruck aufgebracht werden, ohne das Massevolumen verschoben wird. Bei einer Verjüngung der inneren Bohrung zum Werkzeug hin können auch verschiedene Einsätze in die Düsenspitze der Verschlussnadel 6 eingebracht werden. In 4 ist hierfür eine Möglichkeit für einen Düseneinsatz 17 illustriert.
  • Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung können generell alle bekannten Spritzgießverfahren durchgeführt werden, wie insbesondere Gas- und Wasserinjektionstechniken oder Kombinationen daraus, Mehrkomponentenspritzgießen, Schäumtechniken, variotherme Werkzeugerwärmung und der Einsatz atmender Werkzeuge.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erste Kunststoffplastifiziereinheit
    2
    zweite Kunststoffplastifiziereinheit
    3
    Düsensystem
    4
    Spritzgießwerkzeug
    5
    Düsenkörper
    6
    Schließnadel
    7
    Schubschnecke
    8
    Aktuator
    9
    Düsenausgang
    10
    Kanal zum Transport von Kunststoffschmelze
    11
    Abschnitt des Kanals
    12
    Plastifizierschnecke
    13
    Verschlusselement
    14
    Mundstück der Düse
    15
    Kanal
    16
    Einsatz
    17
    Düseneinsatz
    a
    Nadelachse
    b
    radialer Versatz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3632185 C2 [0006, 0036, 0044, 0045]

Claims (10)

  1. Spritzgießmaschine, die zum Spritzen von Kunststoffformteilen aus mindestens zwei Komponenten eine erste Kunststoffplastifiziereinheit (1) und eine zweite Kunststoffplastifiziereinheit (2) aufweist, wobei die von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten (1, 2) hergestellte Kunststoffschmelze einem Düsensystem (3) zugeführt und von dort in ein Spritzgießwerkzeug (4) geleitet wird, wobei das Düsensystem (4) einen Düsenkörper (5) aufweist, in dem zur Steuerung der Schmelzeflüsse von den beiden Kunststoffplastifiziereinheiten (1, 2) eine Schließnadel (6) angeordnet ist, die entlang einer Nadelachse (a) translatorisch beweglich und um die Nadelachse (a) drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kunststoffplastifiziereinheit (1) als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist, bei der eine Schubschnecke (7) entlang einer Achse translatorisch beweglich angeordnet ist, wobei die Achse der translatorischen Bewegung der Schubschnecke (7) identisch mit der Nadelachse (a) ist.
  2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließnadel (6) von einem Aktuator (8) sowohl translatorisch verschoben als auch um die Nadelachse (a) gedreht werden kann, wobei der Aktuator (8) zwischen einem von der Nadelachse (a) durchsetzten Düsenausgang (9) und der ersten Kunststoffplastifiziereinheit (1) liegt und von der Nadelachse (a) durchsetzt wird.
  3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (8) als elektrisches Betätigungselement ausgebildet ist, wobei er bevorzugt mindestens einen Servomotor aufweist.
  4. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal (10) zum Transport von Kunststoffschmelze von der ersten Kunststoffplastifiziereinheit (1) zum Düsenausgang (9) einen Abschnitt (11) aufweist, der im Wesentlichen parallel zur Nadelachse (a) und um einen radialen Versatz (b) zu dieser verläuft.
  5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kunststoffplastifiziereinheit (2) als Schubschnecken-Plastifizier- und -Einspritzeinheit ausgebildet ist.
  6. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kunststoffplastifiziereinheit (2) als Plastifizier- und -Einspritzeinheit mit axial ortsfester Plastifizierschnecke ausgebildet ist.
  7. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kunststoffplastifiziereinheit (2) eine Plastifizierschnecke (12) aufweist, die senkrecht oder unter einem Winkel zur Nadelachse (a) verläuft.
  8. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Düsenausgang (9) des Düsensystems (4) ein Verschlusselement (13) angeordnet ist, mit dem der Ausfluss von Kunststoffschmelze aus dem Düsensystem (4) verhindert werden kann.
  9. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsensystem (3) zumindest teilweise in den Bereich eines Heißkanals integriert ist.
  10. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsensystem (4) als modulare Einheit ausgebildet ist, die auswechselbar in der Spritzgießmaschine angeordnet ist.
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Citations (3)

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DE2533338A1 (de) * 1974-07-26 1976-02-05 Leader Machinery Verfahren zum formen eines gegenstandes, spritzgiessmaschine und mit dem verfahren hergestellter gegenstand
EP0043543A1 (de) * 1980-07-05 1982-01-13 Battenfeld Maschinenfabriken GmbH Vorrichtung zum Herstellen von Mehrschichtformteilen aus thermoplastischen Kunststoffen
DE3632185C2 (de) 1986-09-23 1991-12-12 Battenfeld Gmbh, 5882 Meinerzhagen, De

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