DE19802048C2 - Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Gegenständen aus verschiedenen Kunststoffen - Google Patents

Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Gegenständen aus verschiedenen Kunststoffen

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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 Zu­ sammentreffen 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.
Aus "Heißkanalsysteme mit Ventilanschnitten", K. Gauler, Kunststoffe 87 (1997) 3, S. 338-340 sind Heißkanalsysteme mit Ventilanschnitten bekannt. Es ist möglich Spritzteile durch Einspritzen durch mehrere zeitlich und hinsichtlich des Schmelzevolu­ mens separat gesteuerte Anschnitte aus einem Material herzustellen.
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 zu­ sammentreffen und danach noch regelbar sind. Hierdurch entsteht ein Mehrkompo­ nenten-Spritzgießteil mit gewünschtem Aufbau eines Kernes aus anderem Material. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens zwei unabhängige Heißkanalsysteme (Zeichnung Seite 1: Fig. 1) mit Verschlußmöglichkeit (z. B. Nadel­ verschluß etc.) und freier Wahl des Ortes für die Anbindung zwischen Kavität und Heißkanal gegeben sind.
Fig. 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 mehreren Materialien) aufnimmt. Die Heißkanäle (3, 4) sind mit getrennter Temperaturregelung 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.
Fig. 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 her­ gestellt. Der Heißkanal des zweiten Materials ist in diesem Schnitt nicht sichtbar. Die Auswerfer (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. Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Gegenständen aus verschiedenen Kunst­ stoffen bestehend aus zwei Formhälften mit einer feststehenden und einer verfahrba­ ren Formträgerplatte dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Heißkanalsysteme (3, 4) mit einem Nadelverschluß (5, 6, 7) zum Formteil (8, 9) und zum anderen Heißkanal dicht verschließbar angeordnet sind.
2. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Heißkanalsysteme (3, 4) in Abhängigkeit der zu füllenden Kernberei­ che erfolgt.
3. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bewegliche Schieber (20, 22) zum Verschließen des Heißkanals (23) gegenüber dem Formteil (25, 27) außerhalb des Heißkanals angeordnet werden können.
4. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Heißkanälen ein Angussverteiler (21) angeordnet ist.
5. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißkanäle in der feststehenden oder verfahrbaren Werkzeughälfte angeordnet werden.
6. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Heißkanalsystem (3, 4) aus mehreren, separat steuerbaren und verschließbaren Heißkanaldüsen (12, 13, 14) besteht.
7. Spritzgießwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Heißkanalsysteme angeordnet werden können, die mit unterschiedlichen Kunststoffen beschickbar sind.
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"Heißkanalsysteme mit Ventilanschnitten", K.Gauler, Kunststoffe 87 (1997) 3, S.338-340, Fig.5,6,8 *

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