DE2007238C3

DE2007238C3 - Einspritzeinheit einer Kunst stoff Spritzgießmaschine mit einer Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE2007238C3
Application number: DE2007238A
Authority: DE
Inventors: Paul Johnson Welwyn Garden City Hertfordshire Garner (Grossbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1969-02-18
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1973-11-22
Also published as: JPS4947268B1; US3690797A; DE2007238A1; GB1291111A; FR2032851A5; US3793410A; DE2007238B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzeinheit einer Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einer zwischen zwei getrennten Materialzuführungskanälen und einem Angußkanal angeordneten Ventilvorrichtung bestehend aus einem zwischen den beiden Materialzuführungskanälen angeordneten Verschiebevcnti^! mit Verschiebekörper, der unter Freigabe des Materialflusses durch den Materialzuführungskanal mit einem jeweils höheren Materialförderdrtick und unter Sperrung des Materialflusses durch den Materialzuführungskanal mit dem jeweils niedrigeren Materialförderdruck verschiebbar ist, und einer Absperrvorrichtung.

Es ist eine solche Einspritzeinheit bei einer Spritzgießmaschine bekannt, mit der mischfarbige Gegenstände hergestellt werden sollen. Bei dieser bekannten Einspritzeinheit wird ein etwa in Form eines Dilferentialkolbens ausgebildeter Verschiebekörper verwendet, der einerseits durch einen eigenen Axialkanal einen unmittelbaren Materialdurchgang zum Angußkanal oder andererseits Materialdurchgang am'Schieberkörper vorbei zum Angußkanal gestattet. wr.hu der Verschiebekörper sich in Stromungsrichtung des geschmolzenen Materials in der Ventilbohrun» bewegt. Jeder einzelne Materialzuführungskanal ist noch durch ein gesondertes Ventil für sich sperrbai. Der beschriebene Aufbau des Verschiebekörpers und seine Anordnung bedingen eine Reihe von Hohlräumen, bei denen die Gefahr des ZuwLchsens oder

ίο die Gefahr einer Materialvermischung besteht.

Bei der Erfindung geht es um die Verwendung einer eingangs genannten Finspriizeinheil bei der Herstellung von SchichtstofFgegenständen. bei der man über einen Angußkanal zunächst eine erste Mais terialchargc aus einem bestimmten KunststolT-material Γη einen Formhohlraum einspritzt und dann in den noch weichen Kern dieser Materialeharge eine zweiie Maierialcharge aus einem anderen KunststofT-material einspritzt, das das erste Kunststoffmaterial

ballonförmig ohne es zu durchbrechen allseitig gegen die Formwandungen preßt, so daß es vollständig von der ersten Materialeharge als Haut umschlossen wird. Bei einer derartigen Herstellungsweise ist jegliche Vermischung der beiden Materialchargen vor dem

Eintritt in die Form zu vermeiden und insbesondere zu vermeiden, daß in den aufeinanderfolgenden Spritzzyklen beim Einspritzen der ersten Materialeharge ein aus dem vorhergehenden Zyklus verbliebener Rest der zweiten Materialeharge am Anfang eingespritzt wird, die lediglich den Kern des Spritzlings bilden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einspritzeinheit der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen die, eine Vermischung der Materialchargen und

das Mitreißen von Material aus Toträumen verhindert.

Diese Aufgabe wird bei einer Einspritzeinheit der eingangs beschriebenen Gattung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zwei Materialzufüh-

rungskanäle durch einen Verbindungskanal verbunden sind, in dem der Verschiebekörper abdichtend geführt ist, und daß die beiden hinter dem Verbindungskanal liegenden Abschnitte der Materialzuführungskanäle durch einen Absperrhahn mit dem Angußkanal verbindbar sind.

Bei dieser Ausbildung brauche der Verschiebekörper lediglich den einen oder den anderen Materialzuführungskanal freizugeben, so daß jegliche Toträume vermieden werden können, da die Materialien nicht durch den Verschiebekörper zu strömen brauchen. Darüberhinaus ist durch den Absperrhahn der Angußkanal von den Zuführungskanälen sperrbar, so daß mit dem Spritzling auch der Angußkegel entnommen wird und bei freiem Anguß jeweils mit einer reinen neuen Materialeharge ein erneuter Spritzgußvorgang begonnen werden kann.

Zu einer besonders günstigen Ausgestaltung kommt man, wenn die beiden Materialzuführungskanäle in einem einzigen Materialblock durch zwei im wesentlichen parallele Bohrungen gebildet sind, die durch den quer zu ihren Achsen verlaufenden Verbindungskanal verbunden sind, und wenn die Länge des Verschiebekörpers größer als die Weite der Bohrungen ist. Durch das bloße Querverschieben des Verschiebekörpers gegenüber den nahe beieinander angeordneten Bohrungen erhält man einen geradlinigen Materialdurchgang, da lediglich die durch den Verschiebekörper bedingte Querschnitts-

Unterbrechung aufzuheben is: Zweckmäßig sind dabei die den jeweiligen Materialzuführungskanälen zugeordneten Stirnflächen des Verschiebekörpers abgeschrägt.

Hat der Absperrhahn entsprechend den beiden MMcrialzuführungskanälen zwei getrennte Bohrungen, die erst am Austritt /u einer gemeinsamen AustrittsotliHing /usamnicnlaiifen. läßt sich erreichen, daß der ganze Angußkegel beim Entfernen des Spritzhngs ebenfalls entfernt wird und beim nächsllcilgenden Spritzvorgang eine Vermischung der beiuen einzuspritzenden Materialien durch Rückstände \ermieden wird. Der Absperrhahn verhindert nach dem Hinspritzen der einzelnen Materialien, daß aus den Materialzuführungska .ilen weiteres Material durch den Druck in der Form durch den Absperrhahn zurückgedrückt wird, was insbesondere dann zu beachten ist, wenn bei der Herstellung von Schichtstoffen die zweite Materialcharge eine schäumbare Masse ist, die nach dem Einspritzen im Formhohlraum unter Druckerzeugung aussclv'imt.

Bei der Herstellung von SchaumstofTlaminaten mit einer Einspritzeinheit nach der Erfindung ist am Anfang eines Spitzgangs der Druck des nicht schaumfähigen Materials größer als der Druck des schaumfähigen Materials, so daß der Verschiebekörper den Weg für das nicht schaumfähige Material freihält und den Weg für das schaumfähige Material absperrt. Während die notwendige Menge des nicht schaumfähigen Materials in den Angußkanal und somit in den Innenraum der Form gespritzt wird, wird der auf das schaumfähige Material ausgeübte Druck so weit erhöht, daß er dann größer ist als der auf das nicht schaumfähige Material ausgeübte Druck, wenn die notwendige Menge des nicht schaumfähigen Materials gerade eingeführt worden ist. Alsdann schiebt sich der Verschiebekörper in die Stellung, in der der Weg .'ür das nicht schaumfähige Material abgesperrt und den für das schaumfähige Material frei ist. Dann läßt man das schaumfähige Material in der Form ausschäumen. Das Ausschäumen kann dadurch ermöglicht werden, daß nur so viel Material in die Form eingeführt wird, daß der Innenraum der Form nach dem Schäumen ausgefüllt ist, oder daß der fnnenraum der Form nach dem Spritzvorgang vergrößert wird, um Platz für das sich ausdehnende schaumfähige Material zu schaffen, wozu die Form je nach den Verhältnissen mechanisch oder allein durch den Druck des zerfallenden Treibmittels vergrößert wird. Nachdem die vorgeschriebenen Mengen der Materialien in den Angußkanal und somit in die Form eingespritzt wurden, soll die Form vorzugsweise für alle Materialquellen abgesperrt werden, damit kein weiteres Material von den Materialzuführungskanälen her in den Ankußkanal tröpfeln und auch damit kein Material durch den Druck des in Form geschäumten Materials durch den Absperrhahn hindurch gedrückt werden kann.

Die Materialzuführungskanäle sollen möglichst kurz hinter dem Verschiebekörper zusammenlaufen, denn die Gefahr einer Mischung der Materialien in den beiden Materialzuführungskanälen erhöht sich, je langer diese hinter dem Ventilkörper sind. Die Einspritzeinheit kann zweckmäßig in der Zylinderendkappe einer Spritzgießmaschine mit zwei Spritzzylindern, die vorzugsweise achsparallel angeordnet sind, oder in der feststehenden Formaufspannplatte der Spritzgießmaschine oder in einem auf der feststehenden Formaufspannplatle aufgesetzten Block uder in der Form selbst eingebaut werden.

Die F.inspritzeinheit nach der Erfindung ist besonders für das Spritzgießen von jedem thermopla-

Mischen Material anwendbar. Die Materialien \on den »erschiedenen Spritzz\lindern können ic nachdem einander deich oder voneinander verschieden sein. Obwohl die Anwendung der Einsprii/.eirheit nach der Erfindung insbesondere für die Herstellung

ίο von Gegenständen mit einem Inneren aus SchaumsiolT und n-il glatte ι Oberflächenschichten beschrieben worden ist. ist die Verwendung der Einspritzeinheit keineswegs auf die Herstellung solcher Gegenstände beschränkt. So kann sie z. B. zur Herstellung von

SchichtstolTen aus zwei verschiedenen Thermoplasten oder aus zwei gleichen oder verschiedenen Thermoplasten mit verschiedenen Farbtönen angewandt werden.

Ein besonderer Vorteil der Einspritzeinheit nach der Erfindung begeht d;i,.n. daß bei der Einspritzung der einen Materialcharge d^r Druck auf das Material, das die nächste Materialcharge bilden soll, derart erhöht werden kann, daß bei erfolgter Einspritzung des notwendigen Anteils des ersten Materials

der^Verschiebekörper sofort durch den Druck des zweiten Materials umgeschaltet wird, so daß das zweite Material in die Form einfließen kann. Somit kann ein fast konstanter Materialfluß zur Form aufrechterhalten werden. Besteht kein konstanter Ma-

terialfluß zur Form, so kann eine Linie auf der Oberfläche des Spritzlings entsprechend dem Rand der ersten Materialcharge vor der Einführung der zweiten Materialcharee entstehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im fol-

genden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer fcinsprilzeinheit einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie Ά - Λ m

'Is sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen. Polymeres Material fließt aus den Zylindern zweier Spritzzylinder, deren Enden bei 1 und 2 gezeigt sind Die Materialien fließen aus den Spritzzylindern durch

die Materialzuführungskanäle 3 und 4, die im Absperrhahn 5 der Einspritzeinheit zusammenlauten, und dann durch einen Angußkanal 6 zur nicht dargestellten Form. Ein die Materialzuführungskanale und 4 verbindender Verbindungsl.anal 7, der im

Metallblock 3 vorgesehen ist, nimmt einen hin- und hergehenden Verschiebekörper 9 auf, der eng toleriert im Verbindungskanal 7 gleiten kann. Die dem Material im Matenalzuführungskanal 4 ausgesetzte Stirnfläche 10 des Verschiebekörpers 9 ist abge-

schrägt, so daß der auf diese Stirnfläche 10 vom MaleriaUr. Matenalzuführungskanal 4 ausgeübte Druck den Verschiebekörper 9 in den Materialzufuhrungskaral 3 zu schieben sucht. Entsprechend ist die dem Material im Materialzuführungskanal 3 ausgesetzte

Stirnflächen des Verschiebekörpers 9 abgeschrägt, so daß die darauf einwirkenden Kräfte den Verschiebekörper 9 in den Materialzuführungskanal 4 zu schieben suchen. Der Absperrhahn 5 ist drehbar im als Ventilgehäuse ausgebildeten Metallblock 8 ange-

ordnet, wie durch den Pfeil 13 angedeutet, und kann so gedreht werden, daß der Angußkanal 6 nicht mehr mit" den Materialzuführungskanälen 3 und 4 verbunden ist, die sich in Abschnitten hinter dem Verbin-

dungskanal 7 und im Absperrhahn 5 fortsetzen, und die im Absperrhahn 5 V-förmig in einer ÖITnung am Umfang des Absperrhahncs 5 zusammenlaufen, die dem Angußkanal 6 zugeordnet ist.

In Fig. 2. der einen Schnitt längs der Linie 'A'-'A' in F i g. 1 zeigt, ist die Form des V< veranschaulicht, woraus man crken in den einen Matertalzufülmings drückte Veischicbckürpcr 9 den M kanal 4 dicht abschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. F.inspritzeinheii einer KunststoiT-Spritzgießmaschine mit einer zwischen zwei getrennten Material/ulührungskanälen und einem Anuußkanal angeordreten Venlilvorrichtung beziehend aus einem /wischen den beiden Matcrialzufiihrungskanälen angeordneten Verschiebeventil mit Verschiebekiirper. der unter Freigabe des Materialflusses durch den Materialzuführungskanal mit einem jeweils höheren Materialförderdruck und unter Sperrung des Matcrialflusses durch den Materialführungskanal mit dem jeweils niedrigeren Materialförderdruck verschiebbar ist. und einer Absperrvorrichtung. dadurch gekenn ζ e i c h net. daß die zwei Material/.iiführungskaniile (3, Λ) durch einen Verbindungskanal (7) verbunder >ind, in dem der Verschiebekörper (9) abdichtend geführt ist, und daß die beiden hinter dem Verbindungskanal (7) liegenden Abschnitte der Material/ufülmingskanäle (3. 4) durch einen Absperrhahn (5) mit dem Angußkanal (6) verbindbar sind.

2. Fmspritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Materialzuführungskanäle (3. 4) in einem einzelnen Metallblock (8) durch zwei im wesentlichen parallele Bohrungen gebildet sind, die durch den quer zu ihren Achsen verlaufenden Verbindungskanal (7) verbunden sind, und daß die Lange des Verschiebekörpers (9) größer als die Weite der Bohrungen ist.

3. Einspritzeinheit nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Materialzuführungskanälen (3. 4) zugeordneten Stirnflächen (10, 11) des Verschiebekörpers (9) abgeschrägt sind.

4. Einspritzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Materialzuführungskanäle (3, 4) in den Absperrhahn (5) V-förmig in einer Öffnung am Umfang des Absperrhahnes (5) zusammenlaufen.