DE19949494C2 - Vorrichtung zum Spritz- oder Druckgiessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressspritzgießvorrichtung oder Druckgießvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bzw. eine Zusatzvorrichtung für eine Spritzgieß- oder Druckgießmaschine gemäß dem im Oberbegriff des Anspruchs 2 angegebenen Merkmalen.

Bei Spritzgießmaschinen wird das zu spritzende Material in der Regel mittels eines Extruders durch einen Kanal in ein Spritzgießwerkzeug eingespritzt, wobei nach dem Aushärten des Gusses das Werkzeug geöffnet und das Werkstück entfernt wird. Dabei verbleibt im Bereich des Einspritzkanals ein sogenannter Anguss, der insbesondere beim Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen häufig wieder eingeschmolzen und somit einer Verwertung zugeführt werden kann. Insbesondere jedoch beim Spritzgießen von Duroplasten, von Elastomeren (z. B. Gummi), aber auch von einigen Thermoplasten kann der Anguss nicht einer weiteren Verwertung zugeführt werden, sondern muss als Verlustmaterial entsorgt werden.

Zur Verringerung solcher Angussverluste, aber auch zur Erhöhung des Einspritz­ druckes ist es bekannt, das zu spritzende Material - nachfolgend kurz Spritzmateri­ al genannt - nicht direkt über einen Kanal in das Spritzgießwerkzeug einzupressen, sondern zunächst in eine diesem vorgeschaltete Presskammer, von wo aus es durch in der Regel kleine Kanäle unter hohem Druck in das Spritzgießwerkzeug einge­ presst wird. Dieses Verfahren ist als Pressspritzgießverfahren (Injection Transfer Molding, kurz ITM) bekannt. Die Druckbeaufschlagung der Presskammer erfolgt dabei mittels eines Kolbens, der das in der Presskammer befindliche Spritzmaterial mit hohem Druck in das Werkzeug einspritzt. Der Kolben ist üblicherweise hydraulisch angetrieben, und zwar durch einen neben oder in dem Maschinengestell angeordneten externen Hydraulikzylinder. Da die Presskammer dem Werkzeug unmittelbar vorgelagert ist, bringt der Hydraulikzylinder gleichzeitig die Presskraft und die zum Zuhalten des Werkzeugs nötige Schließkraft auf. Die Auftriebskräfte der Formteile im Werkzeuginneren wirken dabei der Schließkraft entgegen. Durch diese Maschinenkonstellation sind die Schließkraft und der wirkende Pressdruck voneinander abhängige Größen. Es kann die Presskammer einschließlich Pressein­ richtung ursprünglich an der Maschine vorgesehen sein, es handelt sich dann um eine Pressspritzgießmaschine, es ist aber auch zumindest bei einigen Typen von Spritzgießmaschinen möglich, eine solche Einrichtung nachzurüsten.

Es ergeben sich häufig auch Probleme hinsichtlich der Abdichtung zwischen Presskolben und Presskammer. Aufgrund der herrschenden hohen Drücke sind in der Regel metallische Dichtungsringe und genaueste Passungen erforderlich. Die entsprechenden Konstruktionen sind fertigungstechnisch aufwendig und störanfäl­ lig, da die Gefahr von Verklemmungen einerseits und Werkstoffaustritt anderer­ seits stets gegeben ist.

Aus DE 196 41 252 A1, DE 40 02 398 C2 und DE 40 02 263 A1 sind vergleich­ bare Dichtungen für Gießkammern bekannt.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gießvorrichtung bzw. eine Zusatzeinrichtung zum Anbau an eine Spritz- oder Druckgießmaschine so auszubilden, dass die vorerwähnten Nachteile weitgehend vermieden werden und der Aufbau der Maschine bzw. der Zusatzeinrichtung vereinfacht wird, insbesondere der wirkende Pressdruck un­ abhängig von der Schließkraft und den in den Formteilen wirkenden inneren Auftriebskräften prozessoptimiert verändert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 bzw. in An­ spruch 2 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angege­ ben.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, den sonst üblichen mechanischen Kolben der Presskammer durch eine teilelastische Membran zu ersetzen, deren eine Seite der Presskammer zugewandt ist, d. h. an dem das in das Spritzgießwerk­ zeug einzupressende Material anliegt, und dessen andere Seite druckbeaufschlag­ bar ist. Anstelle des Presskolbens ist also eine zumindest abschnittsweise elastische Membran vorgesehen, welche bei entsprechender hydraulischer Druckbeauf­ schlagung in die mit Spritzmaterial gefüllte Presskammer eintaucht und dabei das Spritzmaterial aus der Presskammer in das Werkzeug drückt. Da die Membran auf der einen Seite mit dem zu spritzenden Material und auf der anderen Seite mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt ist, sind die Normaldruckkräfte auf die Membran im Wesentlichen ausgeglichen, sie wird nur mit der zur Dehnung erforderlichen Druckdifferenz belastet. Die Rückstellkräfte werden in der Regel durch die Mem­ bran selbst und durch die erneute Befüllung der Presskammer mit Spritzmaterial erzeugt, es ist jedoch auch denkbar, hier eine gesonderte Rückstellfeder vor­ zusehen, wenn die wirkenden Rückstellkräfte hierzu nicht ausreichen sollten.

Die Presseinrichtung, welche grundsätzlich die Membran auch mechanisch beauf­ schlagen könnte, wird bevorzugt eine hydraulische Vorrichtung zur Druckerzeu­ gung aufweisen, die mit dem druckseitigen Ausgang mit einem Druckraum ver­ bunden ist, der an mindestens einer Seite mindestens teilweise von der Membran begrenzt ist, und zwar mit der von der Presskammer abgewandten Seite der Mem­ bran. Diese hydraulische Druckbeaufschlagung der Membranseite kann entweder direkt über ein Hydraulikaggregat oder auch unter Zwischenschaltung einer hy­ draulischen Dosiereinrichtung erfolgen. In der Regel wird die bei Spritzgieß­ maschinen maschinenseitig ohnehin vorhandene Hydraulikpumpe ausreichen, um auch diese Zusatzeinrichtung, nämlich die Presseinrichtung mit der erforderlichen hydraulischen Energie zu versorgen.

Die mengenmäßige Steuerung des in das Spritzgießwerkzeug einzupressenden plastischen Materials kann grundsätzlich über die Dimensionierung der Presskammer erfolgen. In der Praxis kann es auch zweckmäßig sein, das Presskammer­ volumen nicht vollständig auszunutzen, sondern vielmehr auf der anderen Seite der Membran, also druckraumseitig eine Dosiereinrichtung vorzusehen und darüber die von der Presskammer in das Werkzeug eingepresste Materialmenge zu steuern. Eine solche Dosiereinrichtung kann beispielsweise in Form eines Dosierzylinders vorgesehen werden, der dem Druckraum vorgeschaltet wird, wobei dieser Dosier­ zylinder einen verstellbaren Anschlag zur Einstellung des jeweils erforderlichen Volumens aufweist. Die Verwendung von Dosierzylindern ist in der Hydraulik an sich bekannt und braucht daher hier nicht im Einzelnen beschrieben zu werden.

Variabler gesteuert werden kann die Dosierung durch Anwendung entsprechender Sensorik, beispielsweise mittels eines Durchflussmessers, der die in den Druck­ raum einfließende Hydraulikflüssigkeit mengenmäßig erfasst. Anstelle der Durch­ flussmessungserfassung kann auch die Membranauslenkung ermittelt werden, sei es durch einen druckraumseitig angeordneten Wegaufnehmer oder auch durch Erfassung der Dehnung der Membran. Es versteht sich, dass vorab dehnungs­ abhängig Volumenwerte ermittelt werden müssen, die auch werkzeugabhängig sein können.

Um zu verhindern, dass die Membran beim Befüllen der Presskammer durch den Einfülldruck des Spritzmaterials überlastet wird - sie muss dann die sich aufgrund der wirksamen Membranfläche und dem anstehenden Druck ergebende Kraft aufnehmen - ist es zweckmäßig, eine diese Kraft zumindest im Wesentlichen aufnehmende Stützwand vorzusehen, an der sich die Membran beim Befüllen der Presskammer abstützt. In einer solchen Stützwand sind Ausnehmungen vorgese­ hen, um beim späteren Pressvorgang die Membran druckbeaufschlagen zu können. Anstelle einer solchen festen Stützwand kann auch eine kolbenähnliche mecha­ nische Stütze innerhalb des Druckraums vorgesehen sein, die ggf. nach entspre­ chender Druckbeaufschlagung des Druckraums zurückgezogen wird, um die gesamte druckraumseitige Fläche der Membran druckwirksam zu machen.

Die Membran selbst kann aus Metall, Kunststoff, Gummi oder auch aus mehreren Komponenten ausgebildet sein. Um die insbesondere beim Befüllen der Press­ kammer mit Spritzmaterial partiell auftretenden hohen Drücke aufnehmen zu können, ist es zweckmäßig, die Membran gewebeverstärkt oder armiert auszu­ bilden. Eine solche Ausbildung erlaubt eine hohe Elastizität und Druckfestigkeit der Membran, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn große Pressvolumina erreicht werden sollen. Eine weniger elastische und dafür steifere Membran hin­ gegen wird dann eingesetzt, wenn die Pressvolumina eher gering, der Pressdruck jedoch besonders hoch ist. Um die Vorteile einer elastischen Membran mit denen einer möglichst eigensteifen Membran zu kombinieren, kann die Membran über ihre Fläche mit unterschiedlicher Steifigkeit ausgebildet sein. So ist es zweck­ mäßig, im mittleren Bereich, also dort, wo die höchste Auswölbung zu erwarten ist, eine höhere Steifigkeit vorzusehen und lediglich im Randbereich neben der Einspannstelle einen dehnbareren Bereich vorzusehen. Dann kann die Press­ kammer trotz großer Pressvolumina verhältnismäßig flach gestaltet werden. Die Membran verhält sich dann kolbenähnlich, nämlich im Wesentlichen starr in dem mittleren Bereich, während im Randbereich eine balgenähnliche Funktion erreicht wird. Diese versteifende Funktion von Teilflächen kann durch auf die Membran oder in die Membran auf- bzw. eingesetzte starre Formteile unterstützt werden, die sowohl ober- als auch unterhalb der Membran angeordnet sein können.

Die Belastung der Membran kann dadurch erheblich verringert werden, dass beim Befüllen der Presskammer mit Spritzmaterial durch entsprechende Druckbeauf­ schlagung des Druckraumes ein hydrostatisches Gleichgewicht hergestellt wird, so dass lediglich eine beidseitig ausgeglichene Druck-, jedoch keine Dehnungs­ belastung der Membran entsteht. Die Membran muss dann lediglich die beim darauffolgenden Pressvorgang zwischen Druckraum und Presskammer erforderli­ che Druckdifferenz, die zur Dehnung der Membran benötigt wird, aufnehmen.

Um eine möglichst vollständige Entleerung der Presskammer mittels der Membran und damit eine gute Volumeneffizienz zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Presskammer insbesondere werkzeugseitig so auszuformen, dass ihre Innenkontur im Wesentlichen der Außenkontur der (in die Presskammer) gedehnten Membran oder der ggf. aufgesetzten Formteile entspricht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann praktisch werkstoffunabhängig eingesetzt werden, also sowohl beim Spritzgießen von Thermoplasten und Duroplasten als auch von Elastomeren oder flüssigem Metall (Druckgießen), wobei je nach Verfah­ ren das Spritzgießwerkzeug in an sich bekannter Weise zum Aushärten des Werk­ stückes gekühlt oder erwärmt werden kann. Dabei sollte zweckmäßigerweise eine thermische Isolation zwischen Werkzeug und Presskammer erfolgen, um zu verhindern, dass ggf. noch in der Presskammer verbleibendes Spritzmaterial dort aushärtet. Die Erfindung ist schwerpunktmäßig anhand des Spritzgießens be­ schrieben, ist jedoch in analoger Weise beim Druckgießen einsetzbar, wobei die Membran in der Werkstoffwahl sowie die Hydraulikflüssigkeit entsprechend zu modifizieren sind, um die beim Druckgießen speziellen Anforderungen, ins­ besondere hinsichtlich der Warmfestigkeit, zu erfüllen.

Der erfindungsgemäße Presskammeraufbau - beim Druckgießen entsprechend der Gießkammeraufbau - hat neben den eingangs erwähnten prinzipiellen Vorteilen in der Praxis noch wesentlich weitergehende Vorteile. Da der Pressdruck unabhängig von der Schließkraft erzeugt wird, kann zum Schließen des Werkzeugs eine vereinfachte mechanische Einrichtung, z. B. ein Kniehebel eingesetzt werden. Die zu beiden Seiten der Membran anstehenden Kräfte sind im Wesentlichen ausgegli­ chen. Die Presskraft kann damit unabhängig von der Schließkraft des Werkzeuges gesteuert werden, was verfahrenstechnisch erhebliche Vorteile hat, da praktisch jede beliebige Presskraftsteuerung erfolgen kann, und zwar unabhängig von der Schließkraft. Da selbst die hydraulische Versorgung der Presseinrichtung in der Regel durch die maschinenseitig vorhandene Hydraulikpumpe erfolgen kann, sind nur vergleichsweise geringe Aufwendungen erforderlich, um eine konventionelle Spritzgießmaschine zu einer Pressspritzgießmaschine umzurüsten oder eine Pressspritzgießmaschine nach diesem Prinzip neu zu entwickeln.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in stark vereinfachter Darstellung eine Presskammer im Schnitt mit schematischer Darstellung der weiteren Baugruppen der Pressein­ richtung,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Ausführungsvariante, bei der presskammerseitig die Membran durch ein starres Formstück in einem mittleren Abschnitt versteift ist und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Ausführungsvariante, bei der druckkammerseitig die Membran in einem mittlerem Abschnitt durch ein Formteil in Form eines Stütztellers verstärkt ist.

Ein Spritzgießwerkzeug 1 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die das Werkzeug 1 aufnehmende Spritzgießmaschine kann beliebiger Bauart sein und ist deshalb auch nicht im Einzelnen dargestellt. Das Spritzgießwerkzeug 1 besteht aus einem Werkzeugoberteil 2 und einem Werkzeugunterteil 3, die zum Zwecke des Aus­ formens des Werkstückes auseinander gefahren und zum Zwecke des Spritzgie­ ßens mit einer vorgegebenen Schließkraft in der in Fig. 1 dargestellten Schließ­ stellung gehalten werden. Das Werkzeugunterteil weist zwei Einspritzkanäle 4 auf, die dieses Bauteil 3 durchsetzen und in einer Presskammer 5 eines unmittelbar darunter angeordneten Presskammergehäuses 6 münden.

Das Presskammergehäuse 6 wird an der Unterseite durch eine elastische Membran 7 abgeschlossen, welche zwischen dem Presskammergehäuse 6 und einem darunter liegenden Druckraumgehäuse 8 randseitig umlaufend derart eingespannt ist, dass der die Presskammer 5 nach unten abschließende Teil der Membran 7 beweglich ist, so dass die Membran 7 Stellungen innerhalb der Presskammer 5 einnehmen kann, welche durch die in Fig. 1 in der Presskammer 5 durch unterbrochene Linien beispielhaft dargestellt sind. Seitlich in die Presskammer 5 mündet ein durch das Presskammergehäuse 6 führender Eintrittskanal 9, in dem ein Rückschlagventil eingegliedert ist.

Zwischen Werkzeugunterteil 3 und dem Presskammergehäuse 6 ist eine thermische Trennschicht 11 zur Isolation vorgesehen. Innerhalb des Presskammergehäuses 6 sind darüber hinaus Kanäle 12 vorgesehen, und zwar etwa im Bereich zwischen Presskammer 5 und Werkzeugunterteil 3, die zur Kühlung mit einem Kühlmedium oder auch zur Heizung mit einem Heizmedium beschickt werden können.

Die Membran 7 ist zwischen dem Presskammergehäuse 6 und dem Druckraum­ gehäuse 8 umlaufend dicht eingespannt. Die Membran 7 besteht aus gewebever­ stärktem Gummi und ist innerhalb des durch die Einspannung begrenzten Bereichs elastisch bewegbar.

Das Druckraumgehäuse 8 umfasst einen Druckraum 13, der einerseits durch die der Presskammer 5 abgewandte Seite der Membran 7 und andererseits durch das Druckraumgehäuse 8 begrenzt ist. Der Druckraum 13 weist einen Leitungsan­ schluss 14 für eine Hydraulikleitung 15 auf.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 grenzt der Druckraum 13 nicht vollständig, son­ dern nur abschnittsweise an die Membran 7, nämlich nur im Bereich von Aus­ nehmungen 16 einer Stützwand 17, die Teil des Druckraumgehäuses 8 ist und welche die Membran abstützt, wenn die Presskammer 5 druckbeaufschlagt wird, d. h. mit Spritzmaterial gefüllt wird. Über die Ausnehmungen 16 ist der Druck­ raum 13 mit der Membran 7 hydrostatisch verbunden, so dass bei Druckbeauf­ schlagung der Membran 7 vom Druckraum 13 aus diese unmittelbar nach Abheben von der Stützwand 17 mit ihrer gesamten Fläche innerhalb der Einspannung druckwirksam ist.

Die hydraulische Versorgung des Druckraums 13 erfolgt über den Anschluss 14 und die Hydraulikleitung 15 von einem Dosierzylinder 18, der von einer Hydrau­ likpumpe 19 beaufschlagbar ist. Die steuerungstechnische Verknüpfung der vorgenannten Komponenten erfolgt mittels einer Steuer- und Regelungselektronik 20.

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 ist die Membran 7a an ihrer Oberseite mit einer eigensteifen Kappe 24 fest verbunden. Bei der Kappe 24 handelt es sich um ein metallisches Formteil, dass mit seiner Unterseite flächig und fest mit der Membran 7a verbunden ist und an seiner Oberseite der Kontur des Presskammer­ gehäuses in dem darüberliegenden Bereich angepasst ausgebildet ist. Diese eigen­ steife Kappe 24 bewirkt, dass sich die Membran 7a im mittleren Bereich nicht dehnt, sondern kolbenähnlich in das Presskammergehäuse eintaucht. Dadurch, dass die äußere Formgebung dieser eigensteifen Kappe 24 der Innenkontur des Press­ kammergehäuses 6 in dem darüberliegenden Bereich angepasst ist, kann das Presskammergehäuse 6 praktisch vollständig entleert werden, indem die Membran 7a mit ihrer daran angepassten eigensteifen Kappe 24 soweit ausgelenkt wird, dass sie bündig an der Innenseite des Presskammergehäuses 6 anliegt.

Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von den vorbeschriebe­ nen dadurch, dass die Membran 7b im mittleren Bereich durch ein als Stützteller 21 ausgebildetes Formteil gestützt wird, der fest mit der Membran 7b verbunden ist und zusammen mit dieser nach Druckbeaufschlagung in die Presskammer 5 eintaucht. Der Stützteller 21 bewirkt, dass sich die Membran 7b in diesem Bereich nicht aufwölbt - ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 2 -, sondern kolbenartig in die Presskammer eintaucht. Das Druckraumgehäuse 8b unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 vorbeschriebenen im Wesentlichen durch die Anordnung der Ausnehmungen 16b sowie eine zentrale Bohrung 22, in der ein Stab 23 geführt ist, der fest mit dem Stützteller 21 verbunden ist und diesen in Auslenkrichtung der Membran sowie in Gegenrichtung führt. Diese durch den Stab 23 und die Bohrung 22 gebildete Führung sorgt dafür, dass der Stützteller 21 exakt in dem vorbestimmten Bereich unter Zwischenschaltung der Membran 7b an das Presskammergehäuse 6 herangeführt wird, so dass eine möglichst vollständige Leerung der Presskammer 5 erfolgen kann. Der Stützteller 21 ist an seiner Oberseite ballig ausgebildet, so, dass unter Eingliederung der Membran 7b in diesem Bereich das Presskammer­ gehäuse 6 bei Vollauslenkung der Membran 7b weitestgehend entleert ist, die Membran sich also in diesem Bereich vollständig an die Innenseite des Press­ kammergehäuses anlegt.

Zu Beginn des Spritzvorganges wird zunächst über den Eintrittskanal 9 die Press­ kammer 5 unter Druck von beispielsweise 50 bis 100 bar mit Spritzmaterial gefüllt. Die Membran 7 bzw. 7a oder 7b legt sich dabei an die Stützwand 17 bzw. mit dem Stützteller 21 an das Druckraumgehäuse 8 bzw. 8b an. Sobald der Füll­ druck über den Eintrittskanal 9 nachlässt, schließt das Rückschlagventil 10. Mittels der Hydraulikpumpe 19 wird der Dosierzylinder 18 beaufschlagt, der durch Bewe­ gung seines Kolbens eine vorbestimmte Menge Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 15 in den Druckraum 13 unter hohem Druck von beispielsweise 300 bis 500 bar fördert. Dabei wird die Membran 7 bzw. 7a oder 7b über Ausnehmungen 16 bzw. 16a zunächst partiell druckbeaufschlagt, wonach sich diese anhebt und vollständig druckbeaufschlagt wird. Die Membran 7, 7a, 7b dehnt sich bei weite­ rem Druckanstieg und taucht in die Presskammer 5 des Presskammergehäuses 6 ein, wodurch das darin befindliche Spritzmaterial über die Einspritzkanäle 4 in das Spritzgießwerkzeug 1 gelangt. Wenn das Werkzeug 1 vollständig gefüllt ist, was beim Einpressen der im Dosierzylinder befindlichen Hydraulikflüssigkeit in den Druckraum 13 der Fall ist, wird verharrt, bis das zu gießende Werkstück ausgehär­ tet ist, d. h. beim Spritzen von Thermoplasten erkaltet, beim Spritzen von Elasto­ meren vulkanisiert und beim Spritzen von Duroplasten durch chemische Reaktion ausgehärtet ist. Dann wird der Druckraum 13 entlastet, das Werkstück nach Aus­ einanderfahren der Werkzeugteile 2 und 3 entnommen, wonach ein neuer Press­ spritzgießvorgang erfolgen kann.

Bei der anhand von Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante erfolgt die Volumen­ steuerung des in den Druckraum 13 eingepressten Hydraulikfluids über den Do­ sierzylinder 18, d. h. die vom Dosierzylinder 18 in den Druckraum 13 geförderte Menge von Hydraulikflüssigkeit entspricht der daraufhin durch das Eindringen der Membran 7, 7a, 7b in die Presskammer 5 aus dieser in das Werkzeug 1 eingepress­ te Spritzmaterial. Der Dosierzylinder 18 ist mit verstellbaren Anschlägen ausge­ stattet, so dass eine Anpassung an das jeweils verwendete Werkzeug 1 möglich ist.

Anstelle des Dosierzylinders 18 oder zusätzlich kann auch eine sensorische Füll­ regelung vorgesehen sein, sei es durch einen in der Leitung 15 angeordneten Durchflussmesser oder einen Wegaufnehmer, welcher die Bewegung zwischen dem Stab 23 und der Bohrung 22 erfasst. Die entsprechende Auswertung der Messwerte kann in der Steuer- und Regelungselektronik 20 erfolgen. Die Hydrau­ likpumpe 19 kann Teil der Spritzgießmaschine sein.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten sind hinsichtlich der Form­ gebung des Presskammergehäuses 6, der Membran 7, 7a, 7b bzw. des daran angeordneten Formteils 21 oder 24 so ausgelegt, dass eine möglichst vollständige Entleerung der Presskammer 5 erfolgt. Es kann jedoch, sofern sich dies als zweck­ mäßig erweisen sollte, auch eine konstruktive Auslegung dahingehend erfolgen, dass stets eine gewisse Restmenge in der Presskammer 5 verbleibt.

Bezugszeichenliste

1

Spritzgießwerkzeug

2

Werkzeugoberteil

3

Werkzeugunterteil

4

Einspritzkanäle

5

Presskammer

6

Presskammergehäuse

7

/

7

a/

7

b elastische Membran

8

/

8

b Druckraumgehäuse

9

Eintrittskanal

10

Rückschlagventil

11

thermische Trennschicht

12

Kanäle

13

Druckraum

14

Leitungsanschluss

15

Hydraulikleitung

16

/

16

b Ausnehmungen

17

Stützwand

18

Dosierzylinder

19

Hydraulikpumpe

20

Steuer- und Regelungselektronik

21

Stützteller

22

Bohrung

23

Stab

24

eigensteife Kappe

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Spritz- oder Druckgießen mit einer einem Spritz- oder Druckgießwerkzeug (1) vorgeschalteten Press- oder Gießkammer (5) und mit einer Presseinrichtung (8, 18, 19, 20), mit der das in der Press- oder Gießkammer (5) befindliche und zu spritzende Material von der Press- oder Gießkammer (5) in das Spritz- oder Druckgießwerkzeug (1) pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Press- oder Gießkammer (5) an mindestens einer Seite durch eine zumindest abschnittsweise elastische eingespannte Membran (7, 7a, 7b) begrenzt ist, deren von der Press- oder Gießkammer (5) abgewandte Seite druckbeaufschlagbar ist.

2. Zusatzeinrichtung zum Anbau an eine Vorrichtung zum Spritz- oder Druck­ gießen im Wesentlichen bestehend aus einer Press- oder Gießkammer (5), welche zum Vorschalten an ein Spritz- oder Druckgießwerkzeug (1) ausge­ bildet ist, und einer Presseinrichtung (8, 18, 19, 20), mit der das in der Press- oder Gießkammer (5) befindliche und zu spritzende Material von der Press- oder Gießkammer (5) in das Spritz- oder Druckgießwerkzeug (1) pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Press- oder Gießkammer (5) an minde­ stens einer Seite durch eine zumindest abschnittsweise elastische eingespann­ te Membran (7, 7a, 7b) begrenzt ist, deren von der Press- oder Gießkammer (5) abgewandte Seite druckbeaufschlagbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Zusatzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinrichtung eine hydraulische Vor­ richtung (18, 19) zur Druckerzeugung aufweist, deren druckseitiger Ausgang (15) mit einem Druckraum (13) verbunden ist, der an mindestens einer Seite mindestens teilweise von der Membran (7, 7a, 7b) begrenzt ist, und zwar mit der von der Press- oder Gießkammer (5) abgewandten Seite der Membran (7, 7a, 7b).

4. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiereinrichtung (18) vorgesehen ist, mit der die von der Press- oder Gießkammer (5) in das Werkzeug (1) eingepresste Materialmenge steuerbar ist.

5. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung einen Durchfluss­ messer umfasst, der zumindest das in den Druckraum (13) einströmende Fluid mengenmäßig erfasst.

6. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung einen Sensor zur Erfassung der Membranauslenkung umfasst.

7. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung einen Dosierzylin­ der (18) umfasst, der zwischen dem druckseitigen Ausgang der hydraulischen Druckerzeugungsvorrichtung (19) und den Druckraum (13) geschaltet ist.

8. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (13) eine Stützwand (17) mit Ausnehmungen (16, 16a) aufweist, an der sich die Membran (7, 7a, 7b) beim Befüllen der Press- oder Gießkammer (5) abstützt, wobei die Druck­ beaufschlagung der Membran (7, 7a, 7b) über die Ausnehmungen (16, 16a) erfolgt.

9. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) gewebeverstärkt oder armiert ausgebildet ist.

10. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7a, 7b) im mittleren Be­ reich eine höhere Steifigkeit als am Rand aufweist.

11. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7a, 7b) im mittleren Be­ reich im wesentlichen eigensteif und im Randbereich neben der Einspannung elastisch dehnbar ist.

12. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7a, 7b) durch ein starres Formteil (21, 24) verstärkt ist, das auf, unter oder innerhalb der Membran angeordnet ist.

13. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (21) der Membran (7b) mit einer Führungseinrichtung (22, 23) verbunden ist, welche die Membran (7b) im Wesentlichen in Auslenkrichtung führt.

14. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Press- oder Gießkammer (5) im We­ sentlichen entsprechend der gedehnten Form der Membran (7, 7a, 7b) kontu­ riert ist.

15. Vorrichtung oder Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche die Mem­ bran beim Befüllen der Press- oder Gießkammer durch Druckbeaufschla­ gung des Druckraumes im hydrostatischen Gleichgewicht halten.