DE19802048A1 - Spritzgießwerkzeug partielle Injektion - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgießwerkzeug für eine Spritzgießmaschine mit mindestens 2 völlig unabhängigen Heißkanalsystemen zur Herstellung von aus mehre­ ren Kunststoffmaterialien bestehenden Formteilen. Die Heißkanalsysteme sind ver­ schließbar, z. B. durch einen Nadelverschluß, Schieber etc. welche die Verbindung zwi­ schen Kavität und Heißkanal unterbrechen. Hierdurch wird erreicht, daß die Schmelze ströme zeitlich und örtlich unabhängig eingebracht werden können. Gleichzeitig sind die Prozeßparameter auf das jeweilige Material optimal einstellbar und bis zum Zusammen­ treffen in der Kavität untereinander unbeeinflußt.

Die Anordnung der Heißkanalsysteme ist grundsätzlich frei wählbar und nur von der Bedingung abhängig in welchem Formteilbereich und in welcher Ausprägung ein Kern aus dem zweiten Material entstehen soll.

Herkömmliche Co-Injektions-Verfahren lassen eine Beeinflussung der räumlichen Aus­ dehnung des Kerns nicht zu, sondern sind von den rheologischen Eigenschaften direkt abhängig und nur wenig beeinflußbar.

Nachteile der bekannten Co-Injektions-Verfahren sind Bereiche im Formteil mit zufälli­ gem Aufbau eines Kerns bzw. Bereiche im Formteil wo grundsätzlich kein Kern entste­ hen kann. Desweiteren können die beiden Schmelzeströme (Materialien), nach dem Zusammentreffen in der Kavität, nicht unabhängig voneinander gesteuert werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Möglichkeit zu finden bei der mindestens zwei Materialien im schmelzflüssigen Zustand an frei wählbaren Orten in der Kavität zusam­ mentreffen und danach noch regelbar sind. Hierdurch entsteht ein Mehrkomponenten- Spritzgießteil mit gewünschtem Aufbau eines Kernes aus anderem Material.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens zwei unabhängige Heißkanalsysteme (Zeichnung Seite 1) mit Verschlußmöglichkeit (z. B. Nadelver­ schluß etc.) und freier Wahl des Ortes für die Anbindung zwischen Kavität und Heißka­ nal gegeben sind.

Zeichnung Seite 1 zeigt in einem schematisch gehaltenen Schnitt repräsentativ ein solches Spritzgießwerkzeug. Das dargestellte Spritzgießwerkzeug besteht aus zwei Werkzeughälften (1, 2), die entlang der Werkzeugtrennung (11) getrennt sind. In der Formtrennung liegt die Kavität (8), welche das herzustellende Formteil (aus mehre­ ren Materialien) aufnimmt. Die Heißkanäle (3, 4) sind mit getrennter Temperaturre­ gelung ausgestattet.

Nach dem Öffnen der Verschlußnadel (7) wird über den Heißkanal (4) zuerst das Hautmaterial eingespritzt und kommt vor der Heißkanaldüse 14 zum Stehen. Das Kernmaterial wird über den Heißkanal (3) eingebracht. Die Verschlußnadel (7) wird geschlossen und die Verschlußnadel (6) geöffnet. Nach dem Überströmen der Ver­ schlußnadel (5) schließt (6) und (5) öffnet. Das Kernmaterial treibt das Hautmaterial bis zum Formteilende voran.

Die Spritzeinheiten (15, 16) können in beliebiger räumlicher Anordnung um die nicht dargestellte Schließeinheit angeordnet sein. Jede Spritzeinheit ist so angeordnet, daß der zugehörige Heißkanal auf direktem Weg erreicht wird.

Für jedes zusätzliche Kernmaterial ist entsprechend ein weitere Heißkanal mit Ver­ schlußmöglichkeit notwendig.

An jedem Heißkanal kann eine beliebige Anzahl von Heißkanaldüsen angebracht wer­ den, um mehrere Kavitäten im Werkzeug innerhalb eines Zykluses zu fertigen oder auch um zusätzliche Anspritzpunkte pro Kavität zu gewinnen.

Zeichnung Seite 2 zeigt in einem schematisch gehaltenem Schnitt eine Werkzeugaus­ führung mit mit einem Angußverteiler (21) zwischen den Formteilen (25, 27) und dem Heißkanal (23) bzw. der Heißkanaldüse (24) ohne Nadelverschluß.

Über die Schieber (20, 22) wird der Verschluß zwischen Heißkanal und Formteil herge­ stellt. Der Heißkanal des zweiten Materials ist in diesem Schnitt nicht sichtbar. Die Aus­ werfer (26) sind um die Schieber (20, 22) gruppiert.

Die Lage der Schieber kann sowohl direkt am Formteil liegen (20), als auch beliebig (22) am Angußverteiler (21). Diese Ausführung der Heißkanaldüse kann sinngemäß für alle Materialien und damit entsprechend alle verwendeten Heißkanäle bzw. Heißka­ naldüsen innerhalb des Spritzgießwerkzeuges angewendet sein.

Alle bekannten Konstruktionsmerkmale von Spritzgießwerkzeugen, z. B. Schieber, Ab­ schraubeinheiten, bewegliche Platten, Auswerfer etc. können weiterhin in diese Werk­ zeuge eingebracht werden.

Auch Sonderverfahren wie die Gasinnendrucktechnik oder das Folienhinterspritzen etc. sind in diesem Werkzeug realisierbar.

Claims (7)

1. Ein Spritzgießwerkzeug für eine Spritzgießmaschine mit einer feststehenden und ei­ ner verfahrbaren Formträgerplatte und einem aus zwei Formhälften (1, 2) bestehen­ den Spritzgießwerkzeug, wobei das Spritzgießwerkzeug insbesondere zur Herstellung von aus mehreren Kunststoffmaterialien bestehenden Spritzteilen (8) geeignet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spritzgießwerkzeug zwei unabhängige Heißka­ nalsysteme (3, 4) vorhanden sind und mit einer Verschlußmöglichkeit (5, 6, 7) [hier: Nadelverschluß] gegenüber dem Formteil und dem jeweils anderem Heißkanal ausgestattet sind. Die Anordnung der Anspritzpunkte und damit der Heißkanäle ist durch die rheologische Zielsetzung (Kernmaterial/Hautmaterial) vorgegeben und im Spritz­ gießwerkzeug selbst frei wählbar.

2. Die Verschlußmöglichkeit der Heißkanäle gegenüber den Formteilen nach Anspruch 1 ist auch über bewegliche Schieber (20, 22) außerhalb des Heißkanals möglich. Diese Schieber unterbrechen die Verbindung zwischen Heißkanal und Formteil.

3. Zwischen Formteil und Heißkanälen nach Anspruch 1 kann ein Angußverteiler (21) liegen, welcher wiederum über bewegliche Schieber (20, 22) verschließbar ist.

4. Die prinzipielle Notwendigkeit von zwei unabhängigen Heißkanälen nach Anspruch 1 ermöglicht ohne größere Einschränkungen die Verwendung von Schiebern, Kernzügen, beweglichen Platten etc. und erlaubt alle gestalterischen Freiheiten des Werkzeugauf­ baus. Die Anordnung der Heißkanäle ist daher in der verfahrbaren als auch in der fest­ stehenden Werkzeughälfte möglich.

5. Die Heißkanäle (3, 4, 23) im Werkzeug nach Anspruch 1 können jeweils eine Heiß­ kanaldüse (12) oder eine unbegrenzte Anzahl von Heißkanaldüsen (13, 14) haben. Jede einzelne Heißkanaldüse besitzt eine steuerbare Verschlußmöglichkeit (5, 6, 7, 20, 22).

6. Die beiden Heißkanäle nach Anspruch 1 können um weitere Heißkanäle erweitert werden, um zusätzliche Materialien (z. B. drei-Komponenten) in die jeweiligen Formteile einzubringen. Jeder weitere Heißkanal ist separat verschließ- und regelbar nach An­ spruch 1 bis 5.

7. Die unabhängigen Heißkanalsysteme (3, 4) mit Verschlußmöglichkeit nach An­ spruch 1 erlauben auch den Betrieb des sogenannten Kaskadenspritzgießen oder das bereichsweise Einbringen von Kernmaterial (Formteilbereiche ohne Kernmaterial sind möglich). An welchen Orten im Formteil Kern- und Hautmaterial oder nur Hautmaterial ohne Kernmaterial entstehen, wird durch die verschließbaren Heißkanäle gesteuert.