DE2355458A1

DE2355458A1 - Vorrichtung zum spritzgiessen von insbesondree dickwandigen kunststoffteilen

Info

Publication number: DE2355458A1
Application number: DE19732355458
Authority: DE
Inventors: Kurt Meise
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1973-11-06
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2241002A1; DE2241002B2; DE2355458B1

Description

Robert Harming, Gampione d·Italia

Vorrichtung zum Spritzgießen von insbesondere dickwandigen

Kunststoffteilen.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der durch das Hauptpatent P 22 41 002.2 unter Schutz gestellten Vorrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffteilen mit glatter Oberfläche und porigem Kern, bei welcher das ein Treibmittel enthaltende Kernmaterial gleichzeitig mit dem die glatte Oberfläche bildenden Hüllenmaterial eingespritzt wird.

Die Vorrichtung gemäß Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit einer verschließbaren Spritzdüse versehenen und dad Hüllenmaterial aufnehmenden Spritzzylinder als Spritzkolben ein innerer, das Kernmaterial aufnehmender Kolbenzylinder vorgesehen ist, der an seinem Kopf eine Schiebedüse trägt, deren hinteres, mit Kanälen versehenes, Ende in den Bereich des das Kernmaterial enthaltenden Inneren des Kolbenzylinders verschiebbar ist, und daß im Kolbenzylinder ein beliebig beaufschlagbarer innerer Kolben axial beweglich geführt ist.

Diese Vorrichtung ist hauptsächlich zum Spritzen von solchen Kunststoffteilen gedacht, bei welchen das Hüllenmaterial und das Kernmaterial bei ungefähr den gleichen Temperaturen verarbeitet werden, so daß ein Wärmefluß von dem das Hüllenmaterial aufnehmenden Spritzzylinder zu dem das Kernmaterial aufnehmenden Kolbenzylinder oder umgekehrt ohne Belang ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine· Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Kunststoffteile gespritzt werden können, bei denen die Verarbeitungstemperaturen des Hüllenmaterials und des Kernmaterials verschieden sind. Das Hüllenmaterial kann hier beispielsweise aus einem wärmehärtenden oder vernetzbaren Kunststoff und das Kernmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen.

Diese Aufgabe ist im we sent liehen durch die im 1 . Anspruch aufgezeigten Merkmale gelöst. Der Wärmeübergang zwischen den beiden Zylindern, in denen das Hüllenmaterial und das Kernmaterial plastiziert bzw. vor dem Spritzen gesammelt werden, wird durch die räumlich getrennte Anordnung des Kolbenzylinders verhindert. Die PIastizierung und das Sammeln des Hüllenmaterials wird durch die Anordnung des Zwischenkolbens ermöglicht, der durch ein zusätzliches Druckelement beaufschlagbar ist.

Auf besonders einfache Weise läßt sich die Bohrung im Zwischenkolben durch die Merkmale des 2. Anspruchs verschließen.

Zwei verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten für das zusätzliche Druckelement stellen die in den Ansprüchen 3 und 4 aufgeführten Merkmale dar.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Pig, 1 iüinen Längsschnitt der Vorrichtung in der Stellung gegen Ende des 1. Verfahrensschrittes,

Pig.2 und 3 Teillängsschnitte bei anderen Verfahrensschritten in etwas größerem Maßstab,

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: Fig.4 einen Längsschnitt durch die Schiebedüse in größerem Kaßstab,

Fig.5 einen Querschnitt durch den Spritzzylinder bei geschlossenem Abschlu-ßventil in größerem Haßstab,

Fig.6 einen Teillängsschnitt einer Variante zu Fig.1.

Im Spritzzylinder 1, an dessen Kopf 12 wie bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent die durch den Schieber 11 betätigbare Spritzdüse 10 befestigt ist, ist der Zwischenkolben 15 angeordnet, der mit einer zentralen Längsbohrung 17 versehen ist, welche durch ein Abschlußventil 16 absperrbar ist. Dieses Abschlußventil 16 kann beliebig gestaltet sein. Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen besteht es aus federbelasteten Stiften, wie aus Fig.5 ersichtlich ist.

Ausserhalb des Spritzzylinders "ist ein Druckgerät angeordnet, bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.1 bis "3 ein hydraulisch oder pneumatisch betriebener Druckzylinder 9, dessen Kolbenstange 91 über eine Zwischenstange 92 mit einer mit einer Bohrung 94 versehenen Druckplaate 93 verbunden ist.

Der Kolbenzylinder 2, in welchem wie bei der -Vorrichtung nach dem · Hauptpatent ein axial verschiebbarer Schneckenkolben 3 angeordnet ist, ist räumlich von dem Spritzzylinder 1 getrennt, aber axial ' gegen diesen verschiebbar angeordnet.

Die-Schiebedüse· 20a ist im Gegensatz zu der im Hauptpatent beschriebenen Schiebedüse zusätzlich zu den am hinteren Ende befindlichen 'Kanälen 21 mit am vorderen Ende befindlichen Kanälen 26 versehen. Ausserdem ist im Kolbenzylinder 2 ein beliebig betätigbarer Sperrriegel 27 angeordnet, der in der Verriegelungsstellung das Eindringen der Schiebedüse in den Kolbenzylinder verhindert.

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Die Wirkungsweise soll durch die Beschreibung der einzelnen Ver- ^v fahrensschritte erklärt werden.

1.Verfahrensschritt

Dieser besteht aus:

a) Torbereitung des Hüllenmaterials 6, insbesondere Duroplast.

Der Kunststoff wird im Schneckenaggregat 40 durch die Schnecke 42 plastiziert und über die Leitung 4» in welche zweckmässig ein Rückschlagventil 41 eingebaut ist, in den Spritzzylinder eingepreßt. Dabei wird der Zwischenkolben 15 gegen die Druckplatte 93 angepreßt, die ihrerseits durch die Druckeinrichtung 9,91»92,93 mit einer einstellbaren Kraft beaufschlagt ist. Dadurch kann sich der notwendige Staudruck aufbauen.

b) Vorbereitung des Kernmaterials 7 und Füllung des Inneren des Kolbenzylinders 2 zwischen dem Schneckenkolben 3 und dem Zylinderkopf 24.

Dabei wird die Schiebedüse 20a durch das Kernmaterial 7 gegen den Zylinderkopf 24 gedruckt. Die Kanäle 21 sind dabei verdeckt. Die Schiebedüse 20a kann durch den Sperriegel 27 in Schließstellung gehalten werden. Die Fig.1 zeigt die Lage nach Beendigung des 1. Verfahrensschrittes.

2.Verfahrenssohritt

Hier werden das Hüllenmaterial 6 und das Kernmaterial 7 gleichzeitig in die Form 5 eingespritzt. Zu diesem Zweck wird zunächst der Kolbenzylinder 2 nach links bewegt, wobei die durch den Sperriegel in Schließstellung gehaltene Schiebedüse 20a in die Längsbohrungen 94 und 17 der Druckplatte 95. und des Zwischenkolbens 15

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eindringt und dabei das Abschlußventil 16 öffnet. Schließlich erreicht das vordere Ende der Schiebedüse 20a den Kopf 12 des Spritzzylinders 1, so daß bei weiterer Bewegung des Kolbenzylinders 2 und nach Lösung des Sperriegels 27 die Kanäle 21 frei werden. Zu gleicher Zeit kommt die Stirnseite 25 des Kopfes 24 an der Druckplatte 93 und das vordere Ende der Schiebedüse 20a an dem Kopf 12 des Spritzzylinders zur Anlage. Nachdem die Düse 10 durch den Schieber 11 geöffnet ist, kann die gleichzeitige Einspritzung in die Form 5 erfolgen. Das Kernmaterial 7 wird durch die Vorwärtsbewegung des Schneckenkolbens 3 durch die Schiebedüse 20a und die Spritzdüse 10 hindurch eingespritzt. Die Einspritzung des Hüllenmaterials 6 erfolgt durch die Bewegung des Zwischenkolbens 15» der seinerseits durch den Kolbenzylinder 3 bewegt wird. Die Beaufschlagung des Zwischenkolbens 15 durch die Druckplatte 93 kann dabei entfallen. Das Hüllenmaterial, das durch die Kanäle 26 in die Schiebedüse 20a einfließt, umgibt beim Einspritzen das Kernmaterial schlauchförmig. Der Rückfluß des Hüllenmaterials 6 durch den Kanal 14 in das Schneckenaggregat 40 wird durch ein Ruckschlagventil verhindert. Dieser Verfahrensschritt ist in Fig.2 dargestellt. Gegen Ende des gleichzeitigen Einspritzens von Hüllenmaterial 6 und Kernmaterial 7 haben die axial verschiebbaren Teile der Vorrichtung die Stellung erreicht, die in Fig.3 gezeigt ist.

Wach Beendigung des Spritzvorganges und nach Schließung der Düse 10 durch den Schieber 11 wird der Kolbenzylinder 2 zurückgezogen, während gleichzeitig durch den Schneckenkolben 3 über das Kernmaterial 7 ein Druck auf die Schiebedüse 20a ausgeübt wird. Diese bleibt zunächst in ihrer Lage, Durch die Bewegung des Kolbenzylinders 2 relativ zur Schiebedüse 20a werden dann die Kanäle 21 ver-

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deckt, bo daß kein Kernmaterial mehr in die Schiebedüse gefördert ^ werden kann. Schließlich kommt der Kopf 24 mit dem hinteren Teil der Schiebedüse zur Anlage, woTYictch die Verriegelung durch den Sperriegel 27 eintritt und die Schiebe düse 20a durch, den Kolbenzylinder 2 aus dem Zwischenkolben 15 herausgezogen wird, wobei das Abschlußventil 16 automatisch geschlossen wird. Der vom Kolbenzylinder entlastete Zwischenkolben 15 verbleibt in seiner Lage, da er durch die Druckplatte 93 beaufschlagt wird.

Eine Abwandlung gegenüber der Vorrichtung nach Fig.1 zeigt die Fig.6, die im übrigen der Pig.2 entspricht, die den 2. Verfahrensschritt zeigt.

Hier ist anstelle des hydraulischen Druckgerätes ein Spindeltrieb 9a vorgesehen, der einen Druckring 95, der an seinem äußeren Ende mit einem den Spritzzylinder 1 überragenden Flansch 96 versehen ist, gegen den Zwischenkolben 15 pressen kann.

Die Steuerung der verschiedenen Verfahrensschritte erfolgt durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Steuergerät wie bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent in Abhängigkeit von der Zeit, dem Weg, den eingestellten und den durch die Meßeinrichtungen 13»25 gemessenen Drücken der plastifizieren Massen, wobei diese Faktoren einzeln oder zusammen wirken können.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Spritzgießen von mehrschichtigen Kunststoffteilen mit glatter Oberfläche und porigem Kern, bei welcher das Hüllenmaterial und das Kernmaterial gleichzeitig einge-

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spritzt werden, mit einer an einen das Hüllenmaterial aufnehmenden Spritzzylinder angeschlossenen Piastiziereinrichtung und einem das Kerninaterial aufnehmenden und eine zusätzliche

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Schiebedüse tragenden Kolbenzylinder nach Patent

(Anm. P 22 41 002.2 - 16), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenzylinder (2) von dem Spritzzylinder (1) räumlich trennbar angeordnet und durch Längsverschiebung in den Bereich des Spritzzylinders (1) bringbar ist, und daß im Spritzzylinder (1) ein mit einer axialen Bohrung (17) versehener Zwischenkolben (15) angeordnet ist, dessen Bohrung (17) verschließbar ist und dessen hintere Stirnseite von dem Kolbenzylinder (2) und von einem zusätzlichen Druckelement (95,96) beaufschlagbar ist.

2; Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (15) durch ein Abschlußventil (16) verschließbar ist, welches durch die in die Bohrung (17) eindringende Schiebedüse betätigbar ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

• dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Druckelement eine mit einer Bohrung (94) versehene Druckplatte (93) ist, die mindestens von einem hydraulischen bzw. pneumatischen Druckgerät (9) über ein Gestänge (91,92) bewegbar ist, wobei die Zwisohenstange (92) seitlich durch eine Ausnehmung (18) in den Spritzzylinder ragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Druckelement ein Druckring (95) ist, der an seinem äußeren Ende mit einem Plansch (96) versehen ist, welcher den Spritzzylinder (1) überragt und von einem Spindeltrieb (9a) bewegbar ist.

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