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Vorrichtung zum zwei oder mehrfarbigen Spritzgiessen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum zwei- oder mehrfarbigen Spritzgiessen mit zeitlich
aufeinander folgender Zuführung der Komponenten über voneinander getrennte Zuführungskanäle
zu einer Spritzdüse, mit einem Rückschlagventil im Zuführungakanal der zuerst zuströmenden
Komponente sowie einem zweiten Kanal zur Zuführung einer zweiten andersfarbigen
Komponente und anschliessender gemeinsamer Einspritzung der Komponenten in eine
Spritzgussform.
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erarti e Vorrichtungen werden beispielsweise zur Herstellung von eii
farbigen Kunststoffteilen verwendet, indem verschiedenfarbige Kunststoffgranulate
durch Erwärmen fliessfähig gemscht werden, dann in dosierter Menge einem Spritzkopf
zugeC}lrt werden, über den sie ansohliessend in die Spritzgussform eingeführt werden.
Dabei wird der Kunststoffanteil,
der das herzustellende Teil vorwiegend
aussen umgeben soll, dem Spritzkopf zuerst zugeführt. Die anschliessend in den Spritzkopf
einströmende z.B. anderfarbige Kunststoffmenge durchstromt die dort bereits vorhandene
Komponente und nimmt diese dabei mit sich in die Giessform.
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Die farbliche Gestaltung des herzustellenden Kunststoffteiles ist
von dem Mengenverhältnis sowie von dem beim Zuführen der Komponenten im Spritzkopf
auftretenden Mischungsvorgang beeinflusst.
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Um zu verhindern, dass nach abgeschlossener Zuführung der zuerst dem
Spritzkopf zuströmenden Komponente die zweite mit dem Einspritzdruck zuströmende
Komponente in den Zuführungskanal der ersten Komponente zurückströmt, ist in diesem
Kanal ein Rückschlagventil eingebaut.
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Es hat sichgezeigt, dass das Rückschlagventil ein sehr störanfälliges
Teil einer Einspritzvorrichtung ist und z.B. durch kleine Verunreinigungen im Spritzmaterial
funktionsuntüchtig werden kann.
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In bekannten Spritzgiessmaschinen ist das Rückschlagventil an sehr
unzugänglicher Stelle im Zuführungskanal eingebaut, so dass umfangreiche Teile der
Maschine demontiert werden müssen, um den Fehler beheben zu können.
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Der vorliegenden ¢erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil
zu beseitigen und eine Vorrichtung zum zwei- oder mehrfarbigen Spritzgiessen mit
einem leicht und schnell auswechselbaren Rückschlagventil zu finden und darüber
hinaus die Einspritzvorrichtung so ZU gestalten, dass der Mischvorgang zwischen
den Komponenten im Spritzkopf leicht verändert werden kann.
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Dies wird erfindungagemäss erreicht durch eine Vorrichtung zum zwei-
oder mehrfarbigen Spritzgiessen, die dadurch gekennzeicbnet
ist,
dass das Rückscblagventil aus einem längedurchbohrten, im Torpedo des Hauptzylinders
in Richtung zur Spritzdüsenacbse verschiebbar angeordneten auswechselbaren Gleirbolzen
besteht, dessen eines Ende eine Ventileitzfläcbe aufweist; während sein anderes
in einen konisch geformten Hohlraum des Spritzdüsenkopfee hineinragendes Ende einen
Kopf bildet, der so geformt ist, dass sich zwischen der der Düsen Öffnung zugekehrten
Innenwandung des Spritzdüsenteiles und dem Kopf des Gleitbolzens ein Reservoir bildet.
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Der Bentrisch angeordnete Gleitbolzen gewährleistet -gegenüber Systemen
mit radialer Zuführung der zweiten Farbe -ein koaxiales Austreten der Farbkompononten
aus der Düse und demzufolge eine rotationasymmetrische Farbverteilung im Spritzling.
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Zur günstigen Strömungsführung und Vermischung der Farbkomponenten
hat sich eine kugelförmige Ausrundung des konisch geformten Hohlraumes des Spritzdüsenkopfes
zur Seite der Düsenöffnung hin bewährt.
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UnterschiedlicBe Parbeffelrte mit enderung der Abgrenzung zwischen
den Farbkomponenten lassen sich durch Auswechseln des Gleitbolzens gegen einen Gleitbolzen
anderer Länge und/ oder Kopfform erreichen. Dabei ergibt sich bei einem kürzeren
Gleitbolzen eine längere freie Weglänge des Bolzens und ein vergrössertes Reservoir.
Die Topfform des Gleitbolzens beeinflusst die Form des Reservoirs und damit auch
die Vermischung der zustromenden Komponenten.
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Der Strömungsvorgang und damit die Vermiscbung der Farbkomponenten
und auch der dabei erzielte Farbeffekt lassen sich weiterhin durch Vertiefungen,
die beispielsweise meridianförmig auf dem Kopf des Gleitbolzens verlaufen, beeinflussen.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung kann
der Kopf des Gleitbolzens auch so ausgebildet werden, dass der Gleitbolzen als Düsenverschlussnadel
für die Spritzdüse wirkt, so dass beide zusainmen eine Versohluasdüse bilden.
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Schliesslich kann zur Merstellun von mehrfarbigen Kunststoffteilen
der Zuführungskanal der zuerst zuströmenden Forbkomponente mit der Mündung einer
weiteren Vorrichtung zum zweifarbigen Spritzgiessen verbunden werden.
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Die Funktion einer erfindungsgemässen Vorrichtung wird nschfolgend
anhand der Zeichnung beschrichen Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus
einer Spritzgiessmaschine mit einer beispielhaften Darstellung der erfindungsgemässen
Vorrichtung; Fig. 2 zeigt in räumlicher und geschnittener Darstellung den Gleitbolzen.
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Der dem Spritzkopf 1: zuerst zuzuführende Kunststoffanteil tritt über
den Zuführungskanal 2 seitlich in den Torpedokörper 3 ein und wird in diesem in
Richtung der Spritz düsenachse in den Zentralkanal 4 umgelenkt. Der flüssige Zustand
des Kunststoffes wird durch die Beheizung der gesamten Vorrichtung und damit der
Zuführungskanäle erreicht.
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Damit sich an der Umlenkstelle 5 keine Kunststoffreste in Totröuman
ablagern, ist in die rückwärtige Bohrung 6 ein Bolzen 7 mit einer an der Umlenlenkstelle
5 ausgerundeten Stirnseite eingesetzt. Nach Umlenkung in den Zentralkanal 4 passiert
der Kunstatoff eine Kanalverengung 10. Anschliessend wird der Gleitb@inen 11 durch
den Druck des zuströmenden Mediums in seiles Längsachse verschoben, so dass er sich
vom Ventilsitz 12 abhebt. Der Ventilsitz ist kegelig ausgeführt und hat an seiem
Unfang mehrere zu der Ventilsitzfläche senkrechte Durchtrittsbohrungen 13, die dem
strömenden
Medium den Weg durch die Bohrung 14 im Gleitbolzen zu
dem Reservoir 15 freigeben.
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Die Grösse des Reservoirs 15 kann durch Auswechseln des Gleitbolzens
11 gegen einen Gleitbolzen anderer Länge oder Form verändert werden, jedoch kann
die durch den Gleitbolzen zuströmende Kunststoffmenge nach Ausfüllen des Reservoirs
auch in den Hohlraum 16 mit kreisringförmigem Querschnitt überquellen. Der vorzeitige
Austritt durch die Diisenciffnung 17 wird durch ihren gegenüber der Bohrung 14 im
Gleitbolzen geringeren Durchmesser und den sich in ihr befindlichen Kunststoffpfropfen
aus der vorangsgangenen Einspritzung behindert. Auch kann der Kopf des Gleitbolzens
so ausgebildet werden, dass der Gleitbolzen zusätzlich als Düsenverschlussnadel
wirkt und mit der Düse 1 zusammen eine Verschlussdüse bildet.
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Nachdem sich eine genügende Menge eines ersten Kunststoffanteils im
Spritzdüaenraum 15-16 befindet, wird anachliessend eine grössere anderafarbige Kunststoffmenge
durch Zu fübrungskanal 19 eingepresst. Der Zuführungskanal 19 ist durch Lingsrippen
20 , die sich radial an dem Torpedokörper 5 befinden, in mehrere Einzelkanäle aufgeteilt
und wird an seiner Äussenseite durch den meist warmaufgezogenen Hauptmassezylinder
21 begrenzt. Ist die über den Zuführungskanal 19 zuströmende Masse über den konisch
geformten Hohlraum 16 der Spritzdüse bis in das Reservoir 15 vorgedrungen, so schiebt
sie, während sie in Kontakt mit dem dort bereIts vorhandenen andersfarbigen Kunststoffanteil
gelangt, den Gleitbolzen auf den Ventilsitz 12 zurück und spritzt anschliessend,
den andersfarbigen Kunststoffanteil mit sich reissend, in die Spritzgiessform 28
ein.
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Der Uebergang von einer Farbe, zur anderen im $priting ist eine Funktion
der freien Weglänge oder Gleitbolzens ii, n sehr kurzer Weg des Gleitbolzens ergibt
scharfe Abgrenzung zwischen den Farbkompenenten. Vergrösserung der freien
Weg:nge
innerhalb gewisser Grenzen bewirkt eine Ver.
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wischung im Uebergangsbereich der Farben. In geringerem Masse haben
die Formgebung des Düseninnenraumes 16 und des Gleibolzenkopfes 29 Einflüsse auf
die Verwischung der Farben. In der Fig. 2 weist der Kopf 29 des Gleitbalzens 11
meridianförmig nach aussen werlaufende @uten 30 auf, die selbst bei vorgeschobenem
Gleitbolzen der ersten Tarblomponente Austritt in den Düsenraum 16 gestatten.
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Bedingt durch die relativ langen und konzentrisch angeordneten Materialzuführungskanäle
beider Komponenten gleicht sich die Temperatur der zweiten Farbe der der hauptfarbe
an.
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Demzufolge sind Meigung zu Spannungskorrosion und Schwankungen in
der Farbverteilung im Spritzling auf ein Mindestmass reduziert.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist Bestandteil der sonst üblichen
Ausführung einer Spritzgiessmaschine.
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Die beschriebene Vorrichtung kann auch zum Herstellen mehrfarbiger
Kunststoffteile verwendet werden, indem der über Kanal 2 zuströmende Anteil über
ein gleichartige erfindungsgemässe Vorrichtung zugegeben wirds: so dass durch diesen
Kanal bereits eine aus zwei oder mehr Farbanteilen bestehende Farbstoffkombination
zuströmt