DE2129348A1

DE2129348A1 - Verfahren zum herstellen von insbesondere grossflaechigen gegenstaenden durch spritzgiessen eines gemisches aus plastiziertem kunststoff und einem treibmittel und dafuer geeignete spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE2129348A1
Application number: DE19712129348
Authority: DE
Inventors: Robert Hanning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-14
Filing date: 1971-06-14
Publication date: 1973-01-11
Also published as: DE2129348B2; FR2141919A1; GB1393741A; IT959804B; FR2141919B1; CH538928A; US3861841A

Description

Dr.-fng. Hermann Hirsch ij> 429

8022 GrüiiV/ald ^C

Nörd. Müncher.er Str. 4a ' O

Robert Banning, Campione

Verfahren zum Herstellen von insbesondere großflächi gen Gegenständen durch Spritzgießen eines Gemisches aus plastiziertem Kunststoff und einem Treibmittel und dafür geeignete Spritzgußmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von insbesondere großflächigen Gegenständen durch Spritzgießen eines Gemisches aus plastiziertem Kunststoff und einem Treibmittel, sowie eine dafür geeignete Maschine.

Das im flüssigen Gemisch enthaltene Treibmittel bleibt nur bei einem gewissen Kindestdruck gebunden, während es bei Druckabfall entweicht. Dies ist der lall, wenn das bei geschlossener Düse unter hohem Druck stehende Gemisch durch Öffnen der Düse plötzlich sich entspannt. Das gasförmige Treibmittel kann dann durch

den Spalt zwischen den Formteilen entweichen,, bis der Spalt durch die erstarrte Schmelze abgedichtet ist. Der Schäumungsgrad ist daher um so geringer und das spezifische Gewicht des erstarrten Formteiles um so größer, Je länger die Sinspritzdauer ist. Schaumstoffspritzgußteile, die nach einem beim Spritzen von kompakten Spritzgußteilen üblichen Verfahren hergestellt sind, ' weisen daher nicht die gewünschte Zellstruktur auf, insbesondere wenn es sieh.um großflächige Teile handelt.

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Um diesem Nachteil zu begegnen ist es beispielsweise auch . aus DOS 1 929 363 bekannt, in der Form oder außerhalb der Form beheizte Zuführungskanäle oder Verteiler anzuordnen,:die einerseits mit der Piastizier- und Spritzeinheit verbunden sind und andererseits in einer Düse, enden. Dadurch kann zwar die Einspritzzeit etwas verkürzt werden; es bleiben jedoch die langen Wege mit Umlenkungen, die einen beträchtlichen Druckabfall zur Folge haben können, der ein Entweichen des Treibmittels begünstigt, eine ungleiche Zellstruktur im Inneren des Spritzlings bewirkt und auch die Oberflächenglätte und die gewünschte nichtzellartige Oberflächenstruktur beeinträchtigt. · · .

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Verfahren und eine Maschine zu schaffen, die die Herstellung durch Spritzgießen auch von großflächigen Teilen mit einem gleichmäßigen möglichst niedrigem spezifischen Gewicht ermöglichen, die zugleich eine glatte, porenfreie Oberfläche aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß W das Gemisch aus plastizieijtem Kunststoff und einem Treibmittel mehreren vollständigen, einen Spritzzylinder, einen Spritzkolben und eine Spritzdüse aufweisenden, Spritzeinrichtungen zugeführt und aus allen Spritzdüsen mittels der einzelnen Spritzkolben in die Form eingespritzt wird.

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Durch, dieses Verfahren ist es möglich, daß bei kürzester Einspritzzeit an allen Eintrittsöffnungen der Form die gleichen optimalen Bedingungen für das zu spritzende Gemisch hinsichtlich Druck und Temperatur geschaffen werden, daß auch die Wege des Gemisches innerhalb der Form beträchtlich · * verkürzt werden, und daß die Einspritzzeit auf einen Bruchteil vermindert wird. Diese physikalischen Größen schaffen die Voraussetzung, daß das Formteil in allen seinen Bereichen und in seiner ganzen Ausdehnung die gleiche Struktur sowohl des zellfcrmigen Inneren als auch der nichtzellartigen Außenhaut aufweist, und daß im Formteil keine örtlich verschiedene spezifische Gewichte entstehen, die zu inneren Spannungen führen können, die ihrerseits die Oberflächenveredelung ungünstig beeinflussen, und daß das spezifische Gewicht insgesamt niedrig wird, wodurch einerseits Kunststoffmaterial eingespart und andererseits der Gebrauchswert der Formteile erhöht wird.

Die kürzeste Einspritzzeit wird erreicht, wenn gleichzeitig ™ aus allen Spritzeinrichtungen eingespritzt wird. In manchen fällen kann es jedoch erwünscht sein, den Beginn der verschiedenen Binspritzvorgänge zeitlich etwas gegeneinander zu verschieben, insbesonders bei bestimmten komplizierten Formen.

Die erfincungsgemäße Maschine, die mit einer beliebigen -Piastizier- und Mischeinrichtung ausgestattet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vollständige oiniieJn re^el- und steuerbare Spritzein-

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richtungen mit je einem mit mindestens einer Spritzdüse versehenem Spritzzylinder, in welchem ein beliebig beaufschlagbarer Spritzkolben angeordnet ist, durch ein Leitungssystem mit der Ausgangsseite der Piastizier- und Mischeinrichtung verbunden und derart angeordnet sind, daß die einzelnen Spritz-

den Einspritzöffnungen

zylinder bzw. deren Düsen mit/der Form in Wirkverbindung gebracht werden können. '

Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist gekennzeichnet durch ein . einziges Steuer- und Regelgerät für die Steuerung und Regelung der Piastizier- und Mischeinrichtung und der verschiedenen Spritzeinrichtungen hinsichtlich Druck, Temperatur und Zeit.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine teils im Schnitt zeigt. - ■

Die Maschine besteht im wesentlichen aus der Piastizier- und Mischeinrichtung 1, aus mehreren Spritzeinheiten 2a, 2b, 2c

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und 2d, die durch) Leitungssystem 3 mit der Piastizier- und Mischeinrichtung 1 verbunden sind.sowie aus dem Steuer- und Regelgerät 4· Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Piastizier- und Mischeinrichtung 1 mit einer Plästizierschnecke versehen, welcher das Treibmittel in beliebigem Aggregatzustand und auf beliebige Art zugeführt wird.

Jede der gezeichneten Spritzeinheiten 2a, 2b, 2c, 2d besteht aus dem Spritzzylinder -20, dem Spritzkolben 21, der Spritzdüse ■ 24 und einem Kolbenantrieb, der im gezeichneten Beispiel aus

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einem in einem Antriebszylinder 22 angeordneten, hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Kolben 23 gebildet ist, der durch eine Kolbenstange 25 mit dem Spritzkolben 21 verbunden ist. Die einzelnen Antriebszylinder 20 sind durch Leitungen 2ö und 27 mit einer hydraulischen oder pneumatischen !Druckquelle verbunden.

Das Leitungssystem, das beliebig gestaltet sein kann und bei an das Piastizier- und Mischgerät 1 angeschlossen ist, kann aus einer Hauptleitung 30 bestehen, von welcher einzelne Stichleitungen 31b, 31c, 31d zu den jeweiligen Spritzzylindern 2b, 2c, 2d führen. Ss ist auch möglich, wie aus der Zeichnung ersichtlich, eine Stichleitung.31 von der Piastizier- und Mischeinheit unmittelbar zu einem Spritzzylinder 2a zu führen. Am Ende der Stichleitungen ist jeweils ein Rückschlagventil 28 angeordnet, das verhindert, daß beim Einspritzen das Gemisch in das !leitungssystem zurückgedrückt wird.

In dem Steuergerät 4 laufen alle Impulse zusammen, die von den Messteilen der Piastizier- und Mischeinheit, den einzelnen ^ Spritzeinheiten und gegebenenfalls dem Leitungssystem kommen und die Grundlagen für die Regelung und Steuerung bilden. Der Übersichtlichkeit halber ist nur der Membrandruckmesser 40 gezeichnet, welcher in einer Bohrung 29 der Spritzzylinder 20

Druck
angeordnet ist und den -S^attd-r-uoi: in den Spritzzylindern mißt. Der S*auöruck selbst kann beeinflußt werden durch Betätigung der Magnetventile 42 und 43, die in die Druckmittelleitungen 26 und 27 eingebaut sind und die Beaufschlagung des Kolbens

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auf der Vorder- oder !Unterseite bewirken. Die Düsen 24 werden bei dem Ausführungsbeispiel betätigt durch Magnetventile 41a, 41b, 41c, 41d, die erst bei einem bestimmten einstellbaren Druck im Spritzzylinder die Spritzdüsen öffnen.

Die notwendigen Heiζeinrichtungen für die Plastlzier- und Mischeinrichtung 1, die Spritzeinrichtungen 2 und"das Leitungssystem 3 sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da sie nicht zum Wesen der Erfindung gehören.

Nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung sind in den einzelnen Stichleitungen 3'1a, 31b, 31c, 31 d Absperrventile, vorzugsweise Magnetventile 44 angeordnet,, durch welche die Stichleitungen einzeln absperrbar sind, so daß Formwerkzeuge mit verschiedenen Einspritzöffnungen angeschlossen werden können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, daß eine Großmaschine, wenn sie nicht mit einer großflächigen Form ausgelastet ist, als Vielfachmaschine verwendet werden kann. So können in einer Maschine mit mehreren Einspritzeinheiten und einer oder mehreren Schließeinheiten mehrere Formen aufgebaut werden. Dank der voneinander unabhängigen Regelung und Steuerung ist es möglich, daß die einzelnen Formen zeitlich nacheinander gefüllt werden, so daß die Plastizier- und Mischeinheit praktisch kontinuierlich arbeitet und die Ausstoßmenge der fertigen Formlinge entsprechend vervielfacht wird. .

Die im gezeichneten Beispiel dargestellte Form 5 mit den Ein- . spritzöffnungen 51a, 51b, 51 e, 51 d> sowie die vier Ein'spritzeiriheiten sind nur we^en der- besseren Darstellungsmöglichkeit in', einer vertikalen Ebene gezeichnet. "Zweckmäßig wird eine horizontale Anordnung getroffen, um den Einfluß der Schwerkraft auf die Bildung der Zellstruktur auszuschalten.

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Claims

Patentansprüche

ΜΛ Verfahren zum Herstellen von insbesondere großflächigen ^-^ Gegenständen durch Spritzgießen eines Gemisches aus plastiziertem Kunststoff und einem Treibmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch mehreren vollständigen, einen Spritzzylinder, .einen Spritzkolben und eine Spritzdüse aufweisenden, Spritzeinrichtungen zugeführt und aus allen Spritzdüsen mittels der einzelnen Spritzkolben in die Form eingespritzt wird.
2. Verfahren-nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzung aus allen Spritzeinheiten gleichzeitig erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzung aus allen Spritzeinheiten zeitlich nacheinander erfolgt.
4. Spritzgußmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einer an sich bekannten Plastizier- und Mischeinrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vollständige einzeln regel- und steuerbare Spritzeinheiten (2) mit je einem mit mindestens einer Spritzdüse (24) versehenem Spritzzylinder (20), in welchem ein beliebig beaufschlagbarer Spritzkolben (21) angeordnet ist, durch ein ■ Leitungssystem (3) mit der Ausgangsseite (10) der Piastizier- und Mischeinrichtung (1) verbunden und derart angeordnet sind, daß die

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einzelnen Spritzzylinder· (20) bzw. deren Düsen (24) mit
den Einspritzöffnungen (51) in Wirkverbindung gebracht
werden können. ^: . -_
5.' Spritzgußmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zuleitungen zu den verschiedenen Spritzeinheiten· (2a, 2b, 2c, 2d) einzeln-absperrbär ist.
6.· Spritzgußmaschine nach den Ansprüchen 4 und 5j

gekennzeichnet durch ein einziges Steuer- und Regelgerät (4) für die Steuerung und Regelung der Piastizier- und Mischeinrichtung (1) und der verschiedenen Spritzeinriehtungen (2a,
2b, 2c, 2d) hinsichtlich Druck, Temperatur und Zeit.

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