DE2209313A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kunststoffkörpern mit Hilfe einer Gruppe von untereinander verbundenen Formen - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kunststoffkörpern mit Hilfe einer Gruppe von untereinander verbundenen Formen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Kunststoffkörpernjsie ist insbesondere zur Herstellung von Vorformen für einen sicn an™ schließenden leichteren Herstellungsvorgang, beispielsweise für die Warmverformung, bestimmt, jedoeh ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann allgemein zur Herstellung von verhältnismäßig einfachen Kunststoffkörpern Verwendung finden. In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber nur auf die Herstellung von Vorformen Bezug genommen) es ist jedoch, zu bstonon, daß die Erfindung auch zur Herstellung von Kunststoffkörpern anderer Form dienen kann.

Bei der Herstellung von Körpern mit v®?MlitaisBiä§ig star» kern Querschnitt» wie sie insbesondere feei Torfonssa aus Kunststoff wie MLypropylen vorliegen,!, bestellen '/or allen Dingen zwei Probleme. Das ersfrs dieser beiden Probleme fes^ steht darin, daß der zunächst flüssige itostsfeoff bei seiner Abkühlung und Verfestigung seteisapft* mau dai as

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dabei leicht zu Hohlstellen, Furchen oder oberflächlichen Narben könnt« die sich bei der Weiterbearbeitung störend bemerkbar machen, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Vorformen bei der Abkühlung unter Druck zu halten oder zusätzlich flüssigen Kunststoff zuzuführen.

Das zweite Problem besteht darin, daß Kunststoff wie Polypropylen ein guter Wärmeisolator ist, und daß sich infolge» dessen bei der Herstellung von Vorformen unerwünscht große Wartezeiten ergeben, bevor die Vorformen genügend abgekühlt und verfestigt sind, um der Form entnommen werden zu können. Man ist deshalb gezwungen, die Herstellung so auszuführen, daß eine ganze Gruppe von Vorformen erzeugt wird, so daß einige Formen der Kühlung unterworfen werden können« während andere dem Formungsprozeß unterworfen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, durch welche die beiden oben erörterten Probleme auf eine einfache und wirtschaftliche Weise überwunden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden» daß bei einem Verfahren zur Erzeugung von Kunststoffkörpern mit Hilfe einer Gruppe von untereinander verbundenen Formen der noch flüssige Kunststoff durch Verdrängung aus einer Speicherkammer einem Ende der Formengruppe zugeführt/

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daß dabei das Volumen der Speicherkammer erhöht und durch Aufreehterhaltung eines ausreichenden Druckes die Bildung von Hohlräumen als Folge der Verfest igungsschrunipf ung des Kunststoffes in der Formengruppe vermieden, daß der Gruppeneingang von der Speicherkammer getrennt, eine leere Formkammer unter Anschluß an die zuvor gefüllte Formkammer der Gruppe in den Anfang der Gruppe eingebracht und sodann die Verbindung dieser neu eingebrachten ersten Formkammer mit der Speicherkammer hergestellt wird.

Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß auf den noch flüssigen Teil des Kunststoffes in den Formen der Formengruppe die ganze Dauer der Formung der erforderliche Druck zur Vermeidung von Hohlstellen aufrechterhalten wird, und daß dieser Druck nur kurzzeitig unterbrochen wird, wenn eine neue leere Form in den Anfang der Gruppe eingebracht und aus der Speicherkammer gefüllt wird. Der Gebrauch einer Formengruppe mit untereinander verbundenen Einzelformen macht es möglich, die Form am Eingang der Gruppe mit flüssigem Kunststoff zu füllen, während gleichzeitig der Kunststoff in den anderen Formen der Gruppe abkühlt und die Form am Ende der Gruppe gleichzeitig oder unmittelbar vor der Einführung einer leeren Form in den Gruppeneingang aus der Gruppe herausgenommen und geleert werden kann und daß ferner, falls gewünscht, die Form oder die Formteile am Ausgang der Gruppe zum Eingang der Gruppe überführt werden können. . ... 4

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Der Druck auf den Kunststoff in den Formen der Gruppe wird für den größten Teil des Arbeitszyklus aufrechterhalten und nur unterbrochen, wenn eine leere Form an den Gruppeneingang gebracht und gefüllt werden muß. Jede Schrumpfung des Kunststoffes bei der Abkühlung und Verfestigung kann daher korn·· pensiert werden durch den Fluß des unter geringem Überdruck aus der Speicherkammer stehenden Kunststoffes in die Eingangs· form der Gruppe, von welcher der Kunststoff, da die Einzelformen der Gruppe alle miteinander in Verbindung stehen, zu anschließenden Formen gelangen und die Schrumpfung entstehenden Hohlräume ausfüllen kann. Der Kompensationsdruck wird durch den Druck der Speicherkammer erzeugt, während die Speicherkammer gefüllt wird, solange die Formengruppe mit der Speicherkammer verbunden ist.

Vorzugsweise wird der Kunststoff kontinuierlich in die Speicherkammer eingespeist. Bei kontinuierlicher Einspeisung wird die erste Form der Gruppe von der Speicherkammer getrennt, bevor die Speicherkammer voll ist, so daß weiter Kunststoff in die Speicherkammer einströmt, während eine leere Form in den Eingang der Gruppe eingeführt wird. Das Verhältnis des Volumens der Speicherkammer, die vor Unter-, brechung der Verbindung mit der Formengruppe gefüllt wird, hängt von den Parametern des Verfahrens ab, insbesondere von dem Verhältnis des Zeitintervalls, währenddessen die Speicherkammer von der Formengruppe getrennt ist. Bei-

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spielsweise kann die Speicherkammer, wenn sie ein Volumen hat, das größer ist als das Volumen des herzustellenden Körpers, in ihrem Volumen auf etwa 80 % des Volumens vergrößert werden, das erforderlich ist, um eine Form zu füllen, bevor diese Form am Eingang der Formgruppe von der Speicher» kammer getrennt wird. Es wird sodann weiter Kunststoff in die Speicherkammer eingebracht, bis die Kammer genügend Kunststoff enthält, um eine Form anzufüllen, sobald der nächste Zyklus beginnt. Soll die Vorrichtung zur Herstellung von Körpern abweichender Größe dienen, wird das Vo.iumen der Speicherkammer so eingestellt, daß es größer ist als das Volumen der herzustellenden Körper.

Anstelle einer kontinuierlichen Einspeisung von flüssigen Kunststoff in die Speicherkammer kann, wesa gewünscht, der Kunststoffzufluß zur Speioherkammer auch f'ür die Zeit im« terbrochen werden, in der eine leere Form In, den Eingasg der Formengruppe eingebracht wird. Dabei kömiea zmet Sp kammern in Verbindung mit getrennten ForneEsrappen wseli weise betrieben werden, wobei der Zufluß des flüssigen Kunststoffes von einer zur anderen Speicfee^fcssaei? tage« schaltet wird. Natürlich könnte ma& auch, sg ¥©Γή&!52?@βί, während der Einführung tiaer neuen leeren F?rs in den Eingang der Foraengrupp© dsr dann eingespeist® einfaeh auegeabßen wird, jMoca wir© ein solohss ^Terf ■it unerwünschten, Äie Herstellung vex»teiE?3?Msa verbunden« =*· β

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Die Speicherkammer arbeitet zweckmäßig mit höherem Druck bei kleinerem« und kleinerem Druck bei größerem Volumen. Wenn der Kunststoff kontinuierlich in die Speicherkammer eingespeist wird, ergibt sich ein höherer Druck.

Der Druck in der Speicherkammer kann durch einen hydraulischen Druckgeber erzeugt werden, der im Takte des Arbeitsvorganges die gewünschten zyklischen Druckänderungen erzwingt, und zwar den relativ höheren Druck durch über» führung von Kunststoff in die Fora und den relativ niedrigeren Druck, bei dem die Speicherkammer aufgefüllt wird, während sie in Verbindung mit der Formgruppe steht. Zur Erzeugung des niedrigeren Druckes kann die Speicherkammer so arbeiten, daß ihr Volumen um ein vorgegebenes Maß an» wächst, während der Kunststoff in die Speicherkammer ein· gespeist wird.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einer Gruppe von untereinander verbundenen Formen, in welcher ein« Speicherkammer vorgesehen ist, dl· an eine Kunst st off einführung angeschlossen, in ihrem Volumen unter Erhaltung eines vorgegebenen Innendruokes veränderbar und mit einer Einlaßdüse an die am einen Ende der Oruppe be« flndliohe Form angeschlossen ist und in der eine Einrichtung zur Einführung einer leeren Form an den Eingang der Oruppe vorgesehen ist·

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Der Einlaßdüse ist zweckmäßig ein Ventil zum Ein·« und Ausschalten des Kunststoffströmes von der Speieherkammer zur Formengruppe zugeordnet.

Die Kunststoffeinführung in die Speieherkairauer kann mit einer Förderschnecke versehen seine Wie bereits oben beschrieben, wird die Formengruppe von der Speieherkammer getrennt, bevor die letztere vollständig gefüllt ist₅ und in der bevorzugten Ausführungsform wird Kunststoff kontinuierlich in die Speicher» kammer eingebracht, auch in dem Zeitintervall, in welchem ein© leere Form in den Eingang der Formengruppe eingeführt wird«

Zur Veränderung des Volumens der Speicherkammer kann ein Verdrängerkörper vorgesehen sein, der hydraulisch verstellbar ist und zu diesem Zweck unter einem den Druck in der Speieherkammer übersteigenden Druck steht, derart, daß das Volumen bei re3.ätiv hohem Überdruck klein und bei relativ kleinerem Übadruck größer ist. Dabei kann der Verdrängei'körper gegen den Gegendruck einer Rückhaltefederanordnung hydraulisch beaufschlagt werden. Die Stellung des Verdrängerkörpers kann abgetastet werden derart, daß bei Erreichen der äußersten, zurückgedrängten Lage hoher hydraulischer Druck zur Wirkung kommt und die Bewegung des Verdrängerkörpers umkehrt, uia das Volumen in der Speicherkammer zu verkleinern und Kunststoff in die Form am Eingang der Formen« serie einzuführen.

Vorteilhaft ist eine Einrichtung zur Kühlung wenigstens einiger Formen der Formengruppe vorgesehen. Dabei kann die Form am

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Eingang der Gruppe ohne Kühlung und es kann eine kleine Zahl der letzten Form der Gruppe mit Heizung arbeiten. Auf solche Weise wird eine Wiederaufheizung der Formen am Ende der Gruppe bewirkt, bevor diese dem Eingang der Gruppe wieder zugeführt werden. Ferner wird ein Durchsickern von Flüssigkeit zur Kühlung der mittleren Formen unterdrückt.

Vorzugsweise ist eine Einrichtung zur Bewegung der Formen vom Gruppenausgang zum Gruppeneingang vorgesehen. Diese Einrichtung kann mit einer Heizung für die überzuführenden Formen versehen sein, um zu erreichen, daß die wiedereinzuführenden leeren Formen bei ihrer Einführung die optimale hohe Temperatur erreichen.

Zweckmäßig ist die Speicherkammer mit der Einlaßdüse stationär angeordnet, während die Formengruppe in und außer Zusammenwirkung mit der Einlaßdüse gebracht wird. Falls erwünscht, kann jedoch auch die Formengruppe stationär angeordnet werden, während die Einlaßdüse mit oder ohne die Speicherkammer relativ zur ortsfesten Speichergruppe bewegt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in einem vertikalen Querschnitt,

Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, wobei die Elemente der Form der Deutlichkeit halber fortgelassen sind, und

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Fig. 4 bis 6 schematische Darstellungen der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in verschiedenen Arbeitsstellungen.

Zur Aufnahme der Vorrichtungen dient ein Tragrahmen 10 mit Rahmenunterteil 11, Rahmenmittelteil 12 und Rahmenoberteil 13. Der Rahmenunterteil 11 trägt einen Formtisch 14, der zur Vertikalbewegung mit einem Kniehebel 15*15 verbunden ist, der mit seinem oberen Kniehebelarm in einem Gelenk l6 am Formtisch 14 angreift und am Rahmenunterteil 11 in einem Kniehebelstützpunkt I7 gelenkig gelagert ist. Am Kniegelenk 18 greift ein hydraulischer Verstelltrieb 19,20 mit seiner Kolbenstange I9 an, dessen Zylinder 20 am Rahmenunterteil in einem Gelenk 21 schwenkbar gelagert ist» Die Hochlage des Formtisches 14 wird durch einen Anschlag 22 für den Kniehebel 15 bestimmt. Auf dem Formtisch 14 ist, fest mit dem Formtisch verbunden, ein rohrförmiges Führungsstück 23 angebracht, das an seiner Außenseite Gleiter 2;5a trägt, die längs einer Führung 11a am Rahmenunterteil 11 vertikal beweglich sind.

Am unteren Ende des Führungsrohres 2j5 sind an einander gegenüberliegenden Seiten öffnungen 24,25 vorgesehen(vgl. auch Fig.2). Mit dem oberen Ende des Führungsrohres 23 ist ein zylindrisches Kopfstück 26 durch Bolzen fest verbunden,

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indem ein Kolben 27 vertikal beweglich ist. Der Kolben trägt einen zylindrischen Hals 28, der an seinem oberen Ende mit einem Flansch 29 verschraubt ist. Das zylindrische Kopfstück 26 trägt oben einen Kragen 30, der zwischen dem Hals 28 und einem vom Flansch 29 nach unten gerichteten Kragen 31 liegt. Zwischen dem zylindrischen Kopfstück und dem Flansch 29 ist eine Reihe von Druckfedern 32 angebracht, die den Kolben 27 in seine oberste Stellung zu bewegen suchen. Der Kolben 27 kann durch Einführung eines hydraulischen Druckmittels in die Kammer 33 zwischen dem Zylinder des Kopfstückes 26 und dem Kolben 27 nach abwärts bewegt werden. Das Führungsrohr 33 ist an seinem oberen Ende mit einer öffnung 34 versehen, durch welche eine noch leere Form eingeführt werden kann, wie weiter unten näher beschrieben wird.

Das Führungsrohr 23 dient zur Aufnahme einer Reihe von Formteilen. Im dargestellten Beispiel sind zwei Arten von Formteilen vorgesehen, und zwar Formplatten 33 und Form ringe 36, die als Abstandsringe für die Formplatten zur Bildung der verschiedenen Formkammern, im dargestellten Beispiel von elf Formkammern 37-47, dienen. Die unterste Kammer 47 wird unten durch dt η Formtisch 14 begrenzt. Jede Formplatte 35 hat eine Zentralöffnung 48 mit einer isolierten Buchse 49 mit Bohrung 50.

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Jede der Formplatten ist mit Kanälen 51 und jeder Formring mit Kanälen 52 versehen, die zur Aufnahme eines Strömungsmittels zur Heizung oder Kühlung dienen. Die Formplatten und Formringe 36, welche die Formkammern 38 bis 44 bilden, werden durch Wasser oder ein anderes Kühlmittel gekühlt,
das den Thermalkanälen 51 und 52 über einen Kühlmittelkanal 53 des Führungsrohres 23 zugeführt wird, während die Formplatten 35 und Formringe 36, welche die Formkammern 45 und 46 begrenzen, durch Warmluft vorgewärmt werden, welche den Thermalkanälen 51 und 52 über einen WarmluftkaiBL 54
des Führungsrohres 23 zugeführt wird.

Der Rahmenunterteil 11 trägt einen hydraulischen Ausstoßer 55» dessen Zylinder 56 in einem Gelenk 57 am Rahmenunterteil gelagert ist und dessen Kolbenstange 58 an einem Schlitten 59 angreift, der in einer Schlittenführung 60
gleitet und eine Ausstoßnase 6l trägt, die in der Tiefstellung des Formtisches 14 durch die öffnung 24 hindurchgeht, um das untereste Formteilpaar 35*36 aus dem Führungsrohr auszustoßen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, trägt der Formtisch 14 ein Paar pneumatischer Rammen 62, die am Ende eines Durchmessers des Führungsrohres 23 angeordnet sind, um durch Angriff an dem untersten Formring 36 den Stapel der Formelemente 35*36 im Führungsrohr 23 zu halten, wie weiter unten

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näher beschrieben wird. Wenn das unterste Formteilpaar 25*«56 aus dem Führungsrohr 23 ausgestoßen worden 1st, wird es von einem Ausstoßtisch 63 aufgenommen, der eine Tischöffnung 64 aufweist, durch welche hindurch der in der Formkammer 47 erzeugte Kunststoffformling hindurchfallen kann, so daß die unterste Form 25,26 leer wird. In Höhe der obersten Formkammer yj ist ein Einführtisch 65 angebracht, der mit einem abnehmbaren Heizmantel 66 für die einzuführende Form versehen ist. Ausstoßtisch 65 und Einführtisch 65 können, falls erwünscht, durch ein endloses Band oder ein sonstiges Fördermittel verbunden sein, um die jeweils ausgestoßene untereste Form vom Ausstoßtisch 6^ dem Einführtisch 65 zuzubringen, von dem sie dann in das Führungsrohr 2p eingebracht werden kann.

Der Rahmenmittelteil 12, der mit dem Rahmenunterteil 11 verbunden ist, trägt einen rammenförmigen Verdrängerkörper 67, der in einer Speicherkammer 68 auf und ab beweglich ist. Am unteren Ende der Speicherkammer 68 befindet sich eine Düse 69, der ein Ventil jd zugeordnet ist. Die Düse 69 ist in die Bohrung 50 der Buchse 49 in der obersten Formplatte 35 einführbar und das Ventil 70 ist so ausgebildet, daß es geöffnet ist, wenn die Düse 70 an die oberste Formplatte angeschlossen ist, während das Vertil automatisch geschlossen, wird, wenn die Düse von der obersten Formplatte abgezogen wird.

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Die Speieherkammer 68 wird von einem Gehäuse 71 umschlossen, das mit einer Führung 72 mit Führungsflache 73 versehen ist, um geschmolzenen Kunststoff in die Speicherkammer einzuleiten. Der Verdrängerkörper 67 ist durch eine Stop!büchse j4 in das Gehäuse 71 eingeführt.

Der Rahmenmittelteil 12 trägt ferner eine Strangpresse 75 zur Förderung von geschmolzenem Kunststoff in die Speicher«· kammer 68. Der Kunststoff tritt aus der Strangpresse 75 über Injektionsgesenke76 in die Speieherkammer 68 ein und wird dabei durch die Führung 72 in die Kammer eingeleitet. Die Strangpresse 75 ist am Rahmenmittelteil 12 durch einen Kettenring 77 befestigt.

Der Rahmenoberteil 13 ist auf dem Rahmenmittelteil 12 .befestigt und trägt einen einfach wirkenden Hydrauliktrieb 78, dessen Kolbenstange 79 in einem Gabelgelenk 80 am oberen Ende des Verdrängerkörpers 67 angreift. Ein Hals 8l am oberen Ende des Verdrängerkörpers trägt einen Treiber 82 für einen Folgeschalter 83. Der Hals 8l kann ferner zur Betäti« gung weiterer Schalter für die periodische Steuerung von Maschinenteilen im Takte des Arbeitszyklus einen weiteren Treiber nach Art des Treibers 82 tragen.

Der Zylinder >4 des Hydrauliktriebes 78 ist über eine Lei« tung Ö^cj und ein Ventil 86 wahlwoi-se niLt einer Pumpe 87

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oder einer Drossel 88 verbindbar. Pumpe und Drossel sind mit einem Vorratsbehälter 89 für das hydraulische Mittel verbunden. Pumpe 87 und Drossel 88 sind durch einen Nebenschluß 90 überbrückt. In einer Stellung des Ventils 86 fließt Druckmittel vom Vorratsbehälter 89 über die Pumpe 87 in den Zylinder 84 und bewirkt ein Herabgehen der Kolbenstange 79 und des Verdrängerkörpers 67· in einer anderen Stellung des Ventils ist die Pumpe 87 durch den Nebenschluß 90 überbrückt, und es kann Druckmittel aus den Zylinder über die Drossel 88 zurück in den Vorratsbehälter 89 fließen.

Das Verfahren nach der Erfindung soll nunmehr am Beispiel der Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung anhand von Fig. 3 bis 6 erläutert werden, welche die Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen veranschaulichen und in denen der Einfachheit halber mehrere Teile,.die für das Verständnis der Arbeitsweise nicht erforderlich sind, weggelassen worden sind.

Fig. 3 zeigt die Stellung der Vorrichtung am Beginn des Arbeitszyklus. Die oberste Form 35, 36 ist durch die öffnung ^4 eingebracht und die Düse 69 in Eingriffskontakt mit der obersten Formplatte 35 gebracht worden. Die oberste Formkammer 37 ist leer und die übrigen Formkammern 38 bis 47 befinden 3ich alle in Verbindung untereinander und mit der obersten Fürmicammer 37 durch die Bohrungen 50 der

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Buchsen 49 in den Formplatten 55· Die Formkammern 58 bis 47 sind mit Kunststoff gefüllt. In den unteren Formkammern ist der Kunststoff im wesentlichen vollständig verfestigt, in den oberen Formkammern dagegen im Inneren der Formlinge noch im geschmolzenen Zustand. Um die Vorgänge zu verdeutlichen, ist in Fig. 5 bis 6 das Kunststoffmaterial mit Strichlinien eingetragen, soweit es verfestigt ist und mit Punkten eingetragen, soweit es sich noch in geschmolzenem Zustand befindet. Es ist zu erkennen, daß die Menge des ge« schraolzenen Materials von der Formkammer 58 zur Formkammer allmählich abnimmt und daß sich in der untersten Formkammer 47 im wesentlichen nur noch verfestigter Kunststoff befindet.

In Fig. 5 befindet sich der Formtisch 14 in seiner obersten Stellung, der Verdrängerkörper 67 ist im wesentlichen vollständig zurückgezogen und die Speicherkammer 68 im wesentlichen voll von flüssigem Kunststoff. Das Ventil 70 zur Düse 69 ist geöffnet, da die Düse 69 in Eingriff mit der obersten Formplatte 55' steht. Der Kolben 27, der in Fig. j5 bis 6 nicht veranschaulicht ist, ist in Fig. 5 durch hydraulisches Druckmittel, das in die Druckkammer 55 eingeführt ist, nach unten gedruckt und preßt den Formenstapel fest zusammen auf dem Formtisch 14, um ein Abspritzen von Kunst« stoff durch Leckstellen auszuschließen. Auf dem Einführtisch 65 befindet sich eine neue, leere Form 55*56, die durch den Heizmantel 66 auf hoher Temperatur gehalten wird. Dabei liegt die Formplatte 55 unten und trägt an ihrer Oberseite den Formring 56. ... 16

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Wenn der Verdrängerkörper 67 seine obere Endstellung erreicht, betätigt er einen Endschalter, der seinerseits das Ventil 86 umschaltet, so daß Druckflüssigkeit aus der Pumpe 87 in den Hydraulikzylinder 84 gegeben wird und den Verdrängerkörper 6j rasch nach unten in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung bringt. Durch diese schnelle Abwärtsbewegung des Verdrängerkörpers 67 wird Kunststoff aus der Speicherkammer 68 in die Formkammer 37 verdrängt, füllt diese Kammer vollständig aus und setzt ferner auch die in der Verfestigung begriffenen Formlinge der weiteren Formkammern unter Innendruck, da alle Formlinge gestapelt über die Bohrungen 50 miteinander in Verbindung stehen. Jedwede Materialschrumpfung in den Formkammern wird daher durch nachströmendes flüssiges Kunststoffmaterial aus der Speicherkamraer 68 ausgeglichen. Die Strangpresse 75 arbeitet ununterbrochen und der von ihr ausgeübte Druck, mit dem der Kunststoff in die Speicherkammer 68 eingespeist wird, ist größer als der vom Verdrangerkörper 67 ausgeübte Druck, so daß kein Kunststoff aus der Speicherkammer in die Strangpresse verdrängt werden kann. Am Ende des Abwärtshubes des Verdrängerkörpers 67 ist somit die Formkammer 37 vollständig gefüllt und die anderen Formkammern sind unter Druck gesetzt.

Wenn der Verdrängerkörper 67 seine untere Stellung erreicht, betätigt er den Folgeschalter 83, durch den alsdann das Ventil 86 umgeschaltet wird derart, daß Druckflüssigkeit vom Zylinder 84 über die Drossel 88 zurück zum Vorratsbehälter 89 fließen kann. Der Verdrängerkörper 67 beginnt da-

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durch, sich nach oben zurückzuziehen, da er dem Druck des flüssigen Kunststoffes aus der Strangpresse 75 nachgibt. Durch diesen Druck wird somit der Verdrangerkorper aufwärts bewegt und fördert das hydraulische Druckmittel vom Zylinder 84 zurück in den Vorratsbehälter 89.

Wenn der Verdrangerkörper 67 zurückgezogen worden ist, wobei sich das Volumen der Speicherkammer um etwa 80 % seines Maximalvolume nes vergrößert, das erforderlich ist, um eine Formkammer zu füllen, dann wird der hydraulische Verstelltrieb 19,20 betätigt, um den Formtisch 14 in die Tiefstellung nach Fig. 5 zu bringen. Dabei kommt die Düse 69 außer Eingriff mit der obersten Formplatte 35 und das Ventil 70 schließt die Verbindung von der Speicherkammer 68 zur Formengruppe. Die Strangpresse arbeitet kontinuierlich und befördert Kunststoff in die Speicherkammer, deren Volumen dadurch zunimmt, indem der Verdrangerkörper 67 weiter zurückgedrängt wird. Wenn der Formtisch 14 sich in der aus Fig. 5 ersichtlichen Tiefstellung befindet, liegt die Ausstoßnase 6l des hydraulischen Ausstoßers 55 auf die öffnung 24 ausgerichtet und es kann infolge· dessen der hydraulische Ausstoßer 55 betätigt werden, um die unterste Form 35*36 aus der Formengruppe bzw. ihrem Führungs— zylinder 23 auszustoßen. Vor diesem Ausstoß wird die Zylinderkammer 33 mit ihrem Auslaß verbunden, so daß die Federn 32 den Kolben 27 anheben und den Formenstapel entlasten. Durch Betätigung des hydraulischen Ausstoßsrs 55 wird nunmehr durch

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die Ausstoßnase 6l die unterste Form 35*36 ausgestoßen und vom Ausstoßtisch 64 übernommen.

Sobald die Form 35,36 von den pneumatischen Rameen 62 freigekommen ist, werden diese betätigt und heben den Formsnstapel, der in dem Führungsrohr 23 verblieben 1st, leicht an und hebt damit diesen Reststapel von der untersten Form 35,36 ab, deren Ausstoß alsdann fortgesetzt wird, bis sie vom Ausstoßtisch 63 übernommen ist. Der in der Formkammer 47 gebildete Formling 91 fällt durch Tischöffnung 64. Die Rammen 62 werden automatisch in Abhängigkeit von der Betätigung der Ausstoßhydraulik 55 betätigt.

Der hydraulische Ausstoßer wird alsdann wieder zurückgezogen, um die Ausstoßnase 61 in ihre Ausgangslage zu bringen und die Rahmen 62 werden gesenkt, um den Formenstapel wieder auf den Formtisch 14 zu setzen. Damit ergibt sich die in Fig. 6 dargestellte Arbeitslage, in welcher sich nunmehr die Formkammer 46 am unteren Ende des Formenstapels befindet, um nach Ablauf eines weiteren vollen Zyklus ebenfalls ausgestoßen zu werden. Alsdann wird die vorgeheizte Form auf dem Einführtisch 65 durch die öffnung 34 in das Führungsrohr 23 eingebracht, nachdem zuvor der Heizmantel 66 vorübergehend entfernt worden ist. Dadurch wird eine neue leere Formkammer 92 am Eingangsende der Formengruppe gebildet. Der hydraulische Verstelltrieb 19,20 wird nunmehr betätigt, um den Formtisch

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in seine oberste Stellung zu bringen« wodurch die Düse wieder in Eingriff mit der obersten Formplatte 35 kommt und die Bereitschaft zur Injektion von Kunststoff in die neue obere Formkammer 92 hergestellt wird. Vor dieser Injektion wird hydraulisches Druckmittel in die Zylinderkammer 33 eingeführt, um den Kolben 2^ abzusenken und den neu vervollständigten Formenstapel dichtend zusammenzupressen. Damit ist die Vorrichtung in ihre Ausgangsstellung nach Fig. 3 zurückgekehrt.

Vorzugsweise wird das Signal zum Anheben des Formtisches Ik durch den Verdrängerkörper 67 ausgelöst, sobald dieser seine obere Endlage erreicht hat.

Die beiden Formteile 35 und 36 der ausgestoßenen und entleerten Form auf dem Ausstoßtisch 63 werden umgewechselt, so daß die Formplatte 35* die zunächst oben liegt, nach unten zu liegen kommt und der Formring 36, der auf dem Ausstoßtisch zunächst unten lag, auf dem Einführtisch 65 oben liegt. Diese Umkehrung der Formteile ist erforderlich, weil, wenn der Formtisch 14 abgesenkt wird (vgl. Fig. 5) eine Neigung für geschmolzenen Kunststoff in der oberen Formkammer, in der Zeichnung der Formkammer 37* besteht, auf die obere Fläche der obersten Formplatte 35 auszutreten und das Aufschieben eines Formringes J>6 über diese Formplatte 35 erschweren würde. Durch das Einführen der Form-

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teile mit oben liegendem Formring kann Kunststoffmaterial, das auf die Oberfläche der obersten Formplatte 25 ausgetreten ist, die Einführung eines neuen Formteilpaares 35,36 nicht stören.

Aus der obigen Beschreibung des Arbeitsvrganges ist ersichtlich, daß, ausgenommen nur das Zeitintervall, in welchem der Verdrängerkörper abgesenkVwird und das Zeitintervall, in dem die unterste Form ausgestoßen und oben eine neue Form eingeführt wird, das geschmolzene Kunststoffraaterial in dem Formstapel ständig unter Druck gehalten wird, so daß eine sichere Kompensation jedweder Schrumpfung durch unter Druck nachfließenden Kunststoff erzielt wird. Ausgenommen nur die Zeit, in der das Ventil 70 geschlossen ist und die noch leere neue Form am Eingangsende der Formengruppe gefüllt wird, was lediglich eine verhältnismäßig kurze Zeit des gesamten Zyklus in Anspruch nimmt, steht das geschmolzene Kunststoffmaterial in den verbundenen Formkammern unter Druck, da der Verdränger· körper 67 abgesenkt wird, während die Speicherkammer 68 noch mit der Formengruppe in Verbindung steht.

Während des Arbeitsvorganges werden die Formen teilweise geheizt und teilweise gekühlt, wie es oben bei Erläuterung der Fig. 1 beschrieben ist. Die oberste Formkammer wird weder geheizt noch gekühlt, die nächst tiefer folgenden Formkammern gekühlt und die beiden über der letzten, auf dem Formtisch 14 befindlichen Formkammer liegenden Formkammern vorgeheizt.

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Natürlich ist diese Heizung so eingestellt, daß sie nicht ausreicht, um das Kunststoffmaterial zu verflüssigen, jedoch ausreicht, einer übermäßigen Kühlung in den Kanälen 51 und 52 zu steuern und die Wiedererwärmung der Form einzuleiten.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Während im Ausführungsbeispiel der Formtisch und die Formengruppe auf-und abbewegt werden, während die Düse ortsfest angeordnet ist, kann die Anordnung, falls erwünscht, auch so getroffen werden, daß die Düse Auf- und Abbewegungen macht, während die Formengruppe in Ruhe bleibt.

Das genaue Maß der Volumenvergrößerung der Speicherkaramer 68, die vor der Trennung der Speicherkammer von der Formengruppe stattfindet, hängt von der Intensität der Einspeisung des Kunststoffmaterials in die Speicherkammer ab und von der Zeit der Trennung zwischen Speicherkammer und Formengruppe bzw. der Zeit für den Ausstoß der unteren vollen Form und die Einführung einer neuen leeren Form am oberen Ende des Formenstapels. Offensichtlich ist es vorteilhaft, die Verbindung zwischen der Speicherkammer und der Formengruppe möglichst lange aufrechtzuerhalten, so daß die Zeit der Unterbrechung nur einen möglichst kleinen Teil der Gesamtperlode ausmacht.

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Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich eine hohe Ausstoßleistung mit geringen Anlagekosten bei Vermeidung von Fehlern der erzeugten Formlinge als Folge von Schrumpfungserscheinungen erzielen. Die Erfindung ist. am Beispiel der Herstellung einfacher zylindrischer Körper beschrieben, wie sie als Vorformen zur weiteren Fabrikation, insbesondere mit Warmverformung, Verwendung finden, sie kann aber auch zur Herstellung von Kunststoffgegenständen anderer Formen benutzt werden, soweit diese Formen nur einigermaßen einfach sind und sich zur Herstellung auf die beschriebene oder ähnliche Weise eignen.

- Schutzansprüche -

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Claims (20)

SCHUTZAMSPRÜCHEs

1. JVerfahren zur Erzeugung von Kunststoffkörpern mit Hilfe einer Gruppe von untereinander verbundenen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zyklisch sich wiederholenden Vorgang flüssiger Kunststoff in eine Speicherkammer (68) eingespeist, der noch flüssige Kunststoff durch Verdrängung aus der Speicherkammer (68) einem Ende der Formengruppe (37 - 47) zugeführt und dabei im wesentlichen die am Anfang der Gruppe befindliche, zunächst noch leere Formkammer (37) gefüllt, daß die Verbindung dieser Formkammer mit der Speicherkammer (68) aufrechterhalten wird, während weiterhin flüssiger Kunststoff in die Speicherkammer eingespeist wird, daß das Volumen der Speicherkammer langsam erhöht und durch Aufreehterhaltung eines ausreichenden Druckes ein Nachströmen des Kunststoffes in die Formkammern gewährleistet und dadurch die Bildung von Hohlräumen als Folge der Verfestigungsschrumpfung des Kunststoffes in der Formengruppe verhindert wird, daß sodann der Gruppeneingang von der Speicherkammer (68) getrennt, eine leere Formkammer (92) unter Anschluß an die zuvor gefüllte Formkammer (38) der Gruppe in den Anfang der Gruppe eingebracht und schließlich die Verbindung dieser neu eingebrachten ersten Formkammer (92) mit der Speieherkammer (68) hergestellt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoff kontinuierlich in die Speicherkammer (68) eingespeist wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Formkammer (ji7) von der Speicherkammer (68) getrennt wird, bevor die Speicherkammer voll ist, und daß die Füllung der Speicherkammer (68) fortgesetzt wird, während die neue leere Form (92) in den Eingang der Gruppe gebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Kunststoffzufuhr zur Speicherkammer (68) während der Einbringung einer neuen leeren Form (92) unterbrochen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Speicherkammerη (68) in Verbindung mit getrennten Formengruppen (37-47) wechselweise betrieben werden.

6. Verfahren nach Anrpruch 3 bis 5> Jadurch gekennzeichnet, daß die SpeicherKammer (68) mit höherem Druck bei kleinerem und kleinerem Druck bei größerem Volumen arbeitet.

7· Verfahren na. h /nsp'-uoh 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Speicherkamrner (68) durch einen hydraulischen Druckgeber (7 ^;) erzeugt wird, der im Takte des Arbeitsvorganges die k<iwi'iiischi"en zyklischen Druckänderungen er-

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zwingt, und zwar den relativ höheren Druck zur Überführung

von Kunststoff in die Form und den relativ niedrigeren Druck, bei dem die Speicherkammer aufgefüllt wird, während sie in Verbindung mit der Formengruppe steht.

8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der niedrigere Druck durch eine vorgegebene Expansion des Volumens der Speieherkammer (68) während der Einspeisung des Kunststoffes in die Speicherkammer herbeigeführt wird.

9. Vorrichtung zur Erzeugung von Kunststoffkörpern, mit einer Gruppe von miteinander verbundenen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicherkammer (68) vorgesehen ist, die, an eine Kunststoffeinführung (75) angeschlossen, in ihrem Volumen unter Erhaltung eines vorgegebenen Innendruckes veränderbar und mit einer Einlaßdüse (69) an die am einen Ende der Gruppe (37-47) befindliche Form (37*92) angeschlossen und daß eine Einrichtung zur Einführung einer leeren Form (92) an den Eingang der Gruppe vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßdüse (69) ein Ventil (70) zum Ein- und Ausschalten des Kunststoffstromes von der Speicherkammer (68) zur Formengruppe (37-47) zugeordnet ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet« daß die Kunststoffeinführung in die Speicherkammer (68) mit einer Förderschnecke als Strangpresse (75) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet« daß zur Veränderung des Volumens der Speicherkammer (68) ein Verdrängerkörper (67) vorgesehen ist, der hydraulisch verstellbar ist und zu diesem Zweck unter einem den Druck in der Speicherkammer (68) übersteigenden Druck steht, derart, daß das Volumen bei relativ hohem Überdruck klein und bei relativ kleinerem Überdruck größer ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (67) gegen den Gegendruck einer Rückhaltefederanordnung (32) hydraulisch beaufschlagt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Kühlung (51-53) wenigstens einiger Formen (38-44) vorgesehen ftlnd.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (37) am Eingang der Gruppe (37-47) ohne Kühlung und daß eine kleine Zahl der letzten Formen der Gruppe (45,46) mit Heizung arbeitet.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewegung der Formen vom Gruppenausgang zum Gruppeneingang und eine Heizung (66) für die überführte Form (92) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Formengruppe aus Platten (35) mit Durehgangsöffnung (50) und Distanzringen (36) aufgebaut ist-

18. Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (35*36) der Formengruppe (37-^7) in einer rohr· artigen Führung (23) angeordnet sind, die am einen Ende mit einer Einrichtung zum Einführen und am anderen Ende mit einer Einrichtung zum Herausführen der Formenelemente versehen ist.

19· Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur festen, abdichtenden Kontaktgabe der Formfciieie- aente (35*36) untereinander ν or ^c-ethen sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17* l8 und I9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Herausführen der Formen« elemente gleichzeitig zum Halten der verbleibenden Formenelemente in ihrer Führung dient.

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