DE2533338B2 - Verfahren zum Formen eines Gegenstandes, Spritzgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellter Gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines Gegenstandes der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art eine Spritzgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens und einen nach dem Verfahren hergestellten Gegenstand.

Eine übliche Spritzgießmaschine mit hin- und hergehender Schnecke weist einen horizontalen Hohlzylinder auf, der gewöhnlich geheizt und mit einer plastifizierenden Einspritzschnecke versehen ist. Von einem zweckmäßig angeordneten Behälter wird gewöhnlich thermoplastisches Material in Pulver- oder Granulatform dem Hohlzylinder zugeführt und in diesem durch Heizen und Drehen der Schnecke plastifiziert. Die Düse des Zylinders ist mit einem zweckmäßigen Ventil zum Steuern der Strömung des plastifizierten Materials in eine schließbare, zweiteilige Form über einen Eingießkanal der feststehenden Formhälfte versehen. Die beiden Formhälften werden je von einer zugehörigen Formträgerplatte getragen, wobei die beweglichen Formhälften gewöhnlich durch einen oder mehrere Stößel einer zweckmäßigen mechanischen Vorrichtung oder einer hydraulisch betätigten Kniehebelvorrichtung bewegt werden, die auf die bewegbare Formträgerplatte wirkt. Typische thermoplastische Materialien, die mit einer solchen Maschine verarbeitet werden können, umfassen Polyäthylene hoher oder niedriger Dichte, Polypropylene, Polyester wie Polyäthylen-Terephthalat, Polystyrol, Polycarbonate, plastische Polyvinyl-Chloride und gewisse Acryl-Harze wie Polymethyl-Methacrylat.

In der üblichen Einspritztechnik mit einer Spritzgießmaschine mit hin- und herbewegbarer Schnecke wird das Einspritzventil geschlossen gehalten, wenn die Schnecke rotiert und der Zylinder beheizt wird, um die Charge des thermoplastischen Materials zu plastifzieren. Wenn die Charge plastfiziert ist, wird die Schnecke rückwärts durch den in dem Zylinder erzeugten Druck von dem Ventil weggedrückt. Wenn die gesamte Charge plastifziert ist, wird das Einspritzventil geöffnet, und die Schnecke wird in Richtung zur Einspritzdüse wie ein Kolben vorgeschoben, um die Charge in die geschlossene Form einzuspritzen. Nach ausreichender Abkühlung der Charge werden die beiden Formträgerplatten getrennt, um die Form bei gleichzeitigem Trennen der Eingußöffnung von der Düse (Abbrechen des Eingusses) zu öffnen, wobei der geformte Gegenstand gleichzeitig aus der Form ausgeworfen wird. Die Form kann dann geschlossen und der beschriebene Zyklus wiederholt

werden.

Die maximale Charge an thermoplastischem Material, die beim Spritzgießen geformt werden kann, d. h. das maximale Volumen eines »Schusses«, einer Ladung oder einer Charge, ist durch die Länge des Linspritzhubes der Schnecke oder des Kolbens und durch die Größe des Hohlzylinders begrenzt, in dem sich die Schnecke oder der Kolben bewegt

Weitere die Größe des herzustellenden Gegenstandes beschränkende Faktoren sind durch die Schließkraft ι ο und durch <?ie Schmelzviskosität des plastifizierten Materials gegeben.

Mit »Intrudieren« ist in dieser Anmeldung eine Verfahrensweise bezeichnet, bei der ein thermoplastisches Material durch Drehen einer Schnecke in eine Form einer Spritzgießmaschine eingespeist wird, und zwar sowohl bei Halten der Schnecke in ihrer Stellung durch eine Druckkraft als auch durch einen Anschlag unabhängig davon, welche Stellung die Schnecke gerade einnimmt

Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art (DE-OS 23 02 713) wird das Volumen des Formhohlraumes während des Umschaltens des Einspritzvorganges von Hautmaterial auf Kernmaterial verringert, um das Material in der Form ständig in Fluß zu halten und dadurch die Bildung sogenannter »Verzögerungslinien« auf der Oberfläche des geformten Gegenstandes zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird der Formhohlraum anschließend an die Volumenverringerung wieder auf die Endgröße des zu formenden Gegenstandes erweitert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Spritzgießmaschine zum Formen eines möglichst dünnwandigen Gegenstandes mit Wandstärken von weniger als 5 mm zu schaffen, wobei J5 die Beanspruchungen in den Wänden niedrig gehalten und das Gewicht des Gegenstandes größer als das Gewicht eines »Schusses«, d. h. einer Charge der Spritzgießmaschine gemacht werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine gleichmäßige Verteilung des in den Formhohlraum eingebrachten Materials in allen Wandteilen des herzustellenden dünnwandigen Gegenstandes erreicht, was bisher immer besondere Schwierigkeiten bereitet hat

Durch das erfindungsgemäße Intrudieren des ersten Schusses ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Größe des zu formenden Gegenstandes über das theoretische Schußvolumen der Spritzgießmaschine hinaus zu vergrößern.

Die Erfindung ermöglicht das Spritzgießen von Gegenständen mit einem Kern aus einem Material und einer äußeren Schicht oder Haut eines anderen Materials.

So kann das Verfahren gemäß der Erfindung das Einfüllen einer Charge eines ersten thermoplastischen Materials in plastifiziertem Zustand in den erweiterten Formhohlraum (»erster Schuß«), das Einfüllen einer Charge aus einem zweiten thermoplastischen Material in plastifiziertem Zustand in den Formhohlraum (»zweiter Schuß«), und vor Vollenden des Einfüllens der zweiten Charge das Bewegen des beweglichen Formtei- ti les zur Verringerung des Volumens des Formhohlraumes auf die gewünschte Größe umfassen. Vorteilhaft umfaßt das Verfahren nach der Erfindung ferner den Schritt, in die Eingußöffnung der Fo;-m nachfolgend auf den »zweiten Schuß« einen weiteren Schuß des ersten thermoplastischen Materials (»dritter Schuß«) einzufüllen, vorzugsweise durch Einspritzen, um den Eingießtrichter aufzufüllen.

Bei der in dem Verfahren und der Spritzgießmaschine nach der Erfindung zu verwendenden Form können die in Berührung kommenden Flächen der Formteile senkrecht zur Schließrichtung verlaufe«. Es können jedoch beliebig miteinander zusammenwirkende Flächen angewendet werden, z.B. kegelstumpfförmig zusammenwirkende Flächen oder andere schief zur Schließrichtung liegende Flächen. Solche Flächen können eben, konvex oder konkav ausgebildet sein oder sonstige ineinander greifende Konturen haben, vorausgesetzt, daß sie einander in Schließrichtung berühren, wenn die Form geschlossen ist

Beispiele für verwendbares thermoplastisches Material beim ersten und zweiten Schuß umfassen »hochdichtes« und »niedrig-dichtes« Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol und Polymethyl-Methacrylat

Der aufgrund des Intrudierens beim ersten Schuß erzielbare »Größenvorteil«, der durch die Erfindung erhalten wird, d. h. der mögliche Volumenzuwachs des geformten Gegenstandes über das theoretische Schußvolumen der Spritzgießmaschine hinaus, variiert mit der Gestalt des Gegenstandes und dem verwendeten thermoplastischen Material. So kann unter günstigen Umständen ein Größenvorteil zwischen 50 und 60% erreicht werden, d. h. es können geformte Gegenstände erhalten werden, deren Gewicht zwischen 150 und 160% des »Luftschusses« der Maschine beträgt, wobei eine Schließkraft aufgewendet wird, die angenähert 70% der maximalen Schließkraft der Maschine beträgt. Unter günstigen Bedingungen kann es möglich sein. Gegenstände mit geeigneter Gestalt und aus einem geeigneten Material mit einem Größenvorteil in der Größenordnung von 100% und/oder mit Schließkräften von weniger als 70% der maximalen Schließkraft der verwendeten Spritzgießmaschine herzustellen.

Eine Spritzgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens weist erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 8 auf. Vorzugsweise ist die Maschine ferner dazu geeignet, einen dritten Schuß des ersten thermoplastischen Materials vor dem Abbrechen des Eingusses einzufüllen.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine ist ein Grenzschalter zum Auslösen der Volumenverringerung des Formhohlraumes vorgesehen, der von dem Einspritzkolben bzw. der Einspritzschnecke beim Einspritzen betätigbar ist und die Volumenverringerung des Formhohlraumes auslöst. Die Spritzgießmaschine ist zweckmäßig eine direkt schließende Maschine, bei der das Schließen der Form durch einen hydraulischen Stößel oder mehrere Stößel, die in Schließrichtung wirken, oder ein modifiziertes Kniehebelgestänge bewirkt wird, wobei die Form zeitweise durch Betätigen des Kniehebelgestänges geschlossen werden kann und das endgültige Formschließen mittels eines hydraulischen Stößels oder mehrerer Stößel bewirkt werden kann, die in Schließrichtung oder auf das Kniehebelgestänge selbst wirken, oder mittels einer mechanischen Vorrichtung, die in Formschließrichtung wirkt.

Ein mit dem Verfahren und der Spritzgießmaschine nach der Erfindung herstellbarer Gegenstand zeichnet sich erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 11 aus, wobei der Kern aus geschäumtem

Kunststoff und die zusammenhängende Haut aus dem gleichen oder einem anderen Kunststoff bestehen.

Bei Gegenständen, insbesondere Gegenständen aus schäumbarem Kunststoff, mit einer Wandstärke von wenigstens 5 mm ist es keine Schwierigkeit, den Kunststoff durch die Form fließen zu lassen, selbst dann nicht, wenn der am weitesten von der Einspritzstelle entfernte Abstand zum Rand des Gegenstandes der »Flußabstand«, sehr groß ist. Bei Gegenständen mit dünneren Wandstärken besteht hier jedoch eine Grenze, bis zu der der Kunststoff ohne Anwendung der Erfindung fließen kann, gemäß der das Einspritzen anfänglich in die teilweise geschlossene Form stattfindet.

Typische Gegenstände, die mit dem neuen Verfahren hergestellt werden können, sind beispielsweise Behälter für Chemikalien, Eimer, Haushaltwaren, Eiskrembehälter, Trinkbecher und ähnliche dünnwandige Gegenstände.

Die Erfindung und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 schematische Skizzen von aufeinander folgenden Stufen beim Formen eines dünnwandigen Gegenstandes aus ein- und demselben Kunststoff und

Fig.4 bis 7 ähnliche Skizzen von aufeinander folgenden Stufen beim Formen eines dünnwandigen Gegenstandes mit einem Kern aus einem ersten Kunststoff und einer Haut aus einem anderen Kunststoff.

F i g. 1 zeigt eine zweiteilige Form mit einer festen und einer beweglichen Formhälfte 11 und 12, die bei 13 geringfügig voneinander getrennt sind, so daß der Formhohlraum 14 eine Wandstärke von etwa 10 mm hat. In der Mitte der Endwand des festen Formteils 11 ist eine Eingußöffnung 15 vorgesehen, die an der Düse 16 eines Hohlzylinders 17 mündet.

Der Hohlzylinder ist beheizt. In dem Hohlzylinder wird eine Schnecke 18 gedreht, so daß eine Charge aus Kunststoff — in dem beschriebenen Beispiel hochdichtes Polyäthylen —, zum Zylinderende hin gefördert wird, in der Düse wird ein Einspritzventil 19 geöffnet, so daß der Kunststoff in den Formhohlraum 14 unter der Wirkung der Erhitzung und des Druckes der rotierenden Schraube einzuströmen oder zu intrudieren beginnt, wie bei 21 angedeutet ist

Das Eindringen oder Intrudieren findet langsam statt, d. h. es nimmt etwa 8 Sekunden in Anspruch; jedoch wird wenig von dem eindringenden Kunststoff durch Berührung mit der Formoberfläche gekühlt, und es bilden sich wegen der Breite der Wand keine Brücken zwischen entgegengesetzten Seiten der Formhohlraumwand.

Dann wird die Schnecke 18 längs des Hohlzylinders unter größerem, von einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung ausgeübten Druck nach vorn getrieben, um weiteres Material in den Formhohlraum während einer Sekunde einzuspritzen, worauf die Form wie in F i g. 2 dargestellt, mit einer Schließlcraft von 90 Tonnen geschlossen wird. Der Kunststoff wird aufgrund der kombinierten Wirkung des Schließens der Form und des Einspritzdruckes schnell durch den Formhohlraum hindurchbewegt Der Einspritzvorgang dauert eine weitere Sekunde nach dem Schließen der Form an, so daß der Formhohlraum vollständig gemäß F i g. 3 gefüllt wird, worauf das Einspritzventil 19 geschlossen wird

Nach dem Abkühlen des Gegenstandes wird die Schnecke 18 zurückgezogen, die Form geöffnet und de: Gegenstand ausgeworfen.

Der Gegenstand hat eine Wandstärke von 2 mm unc eine glatte Oberfläche mit einem geringen Grat iir Bereich 13 der Formfuge und ist sehr widerstandsfähig.

Bei einem abgewandelten Verfahren wird die Forir

vor Beginn des Einspritzens lediglich mit den· intrudierten Material im Formhohlraum geschlossen und das Einspritzen findet vollständig bei geschlossene!

ίο Form statt.

75 g des Materials werden in jedem Fall intrudiert unc 45 g eingespritzt, um einen Gegenstand mit einem Gewicht von 220 g mittels einer Maschine zu erzeugen die ein theoretisches »Schuß«-Volumen von 200 cm³ hat was mit 145 g je Schuß gleichbedeutend ist.

Bei dem in den F i g. 4 bis 7 gezeigten Verfahren wire ein Gegenstand hergestellt, der einen festen Kern ir einer glatten, gravierten geprägten oder mit einei Textur versehenen Haut hat, welche entweder aus zl dem Kernmaterial unterschiedlichem Material mii guten Oberflächeneigenschaften oder aus dem gleicher oder ähnlichem Material wie das Kernmaterial besteht z. B. gleiche chemische Struktur hat, jedoch iir Vergleich zu frischem Material rekonstituiert ist. DU

2ϊ Spritzgießmaschine ist durch Vorsehen eines zweiter Hohlzylinders 23 und einer zweiten Schnecke 2Ί modifiziert, um das feste Kernmaterial der Düse K zuzuführen.

Das Verfahren ist ähnlich wie das beschriebene unc

jo wird im folgenden summarisch geschildert

Die Schnecke 18 wird gedreht Nachdem die Formteile in teilweise geschlossene Stellung gebrachi sind, wird das Einspritzventil 19 geöffnet, woraufhir eine Intrusion des Haut-Materials gemäß Fig.4 beginnt. Dann wird die Schnecke 24 vorgetrieben, urr das Kernmaterial in die durch das zuerst intrudierte Material gemäß F i g. 5 einzuspritzen.

Die Form wird geschlossen, während das Einspritzer des Kernmaterials fortgesetzt wird (F i g. 6).

Der erste Schritt des Material-Einfüllens in der Formhohiraum ist ein Intrudieren (oder »Fließformen«) wobei das Material in den Formhohlraum aufgrund seiner eigenen, durch das Heizen veranlaßten thermischen Ausdehnung und/oder unter der Wirkung dei unter niedrigem Druck stehenden Schnecke im Vergleich zu den beim Einspritzen entwickelten Druck eindringt bei welchem die Schnecke körperlich vorwärtsgetrieben wird.

Bei Verwendung einer üblichen zweiteiligen Form bei der jedes Formteil je von einer Formträgerplatte getragen wird, kann die Form mindestens teilweise während des Intrudierens geöffnet werden, um der erweiterten Formhohlraum zu bilden, wobei die se getrennten Formoberflächen beim Intrudieren einer größeren Abstand haben als die Wandstärke des fertigen Gegenstandes. Die Verringerung des Volumen« des Formhohlraums wird in diesem Fall durch Schließer der Form nach dem Intrudieren erreicht

Bei einer abgewandelten Ausführungsform besteht die Form aus zwei Hälften, von denen jede durch eine der Formträgerplatten getragen wird, jedoch mindestens einer der Formhälften relativ zu ihrer Fonnträgerplatte unter der Wirkung einer geeigneten hydraulischen oder mechanischen, an der Formträgerplatte angeordneten Vorrichtung bewegbar ist In diesem Fall werden die Formträgerplatten während des Verfahrens bis nach dem Einspritzschritt nicht bewegt, wenn die Form zum Auswerfen des geformten Artikels geöffnet

Bei einer weiteren Abwandlung umfaßt die Form drei oder mehr Teile, von denen mindestens zwei von einer der Formträgerplatten getragen werden und mindestens eine dieser Formträgerplatten relativ zu ihrer entsprechenden Formträgerplatte mittels einer geeigneten mechanischen oder hydraulischen Vorrichtung oder an der Formträgerplatte angeordneten Vorrichtungen bewegbar ist, wobei das verbleibende Formteil bzw. die verbleibenden Formteile von der anderen Formträgerplatte oder von einer der anderen Formträgerplatlen im Falle einer Form, die drei oder mehr Formträgerplatten erfordert, getragen werden. In diesem Fall können die Formträgerplatten während des Verfahrens unbewegt bleiben und nur zum Auswerfen aus der Form, zur Formerweiterung und zur Verringerung des Formhohlraums bewegt werden, was durch Bewegung des bewegbaren Formteiles bzw. der bewegbaren Formteile erreicht wird.

Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich dünnwandige Gegenstände vorbestimmte Wandstärken von angenähert 2 mm guter Qualität unter Verwendung von hochdichtem Polyäthylen und einer Spritzgießmaschine herstellen, deren theoretisches Schuß-Volumen geringer als das Volumen des geformten Gegenstandes ist. Zum Herstellen eines dünnwandigen Gegenstandes, d. h. eines Gegenstandes mit einer Wandstärke von 5 mm oder weniger und von einfacher Gestalt, wird nur eine zweiteilige Form benötigt, die von üblicher Bauart mit der Eingußöffnung im wesentlichen zentral von einer Hauptformfläche der festen Formhälfte sein kann. Bei geschlossener Form wird die Eingußöffnung so durch die Wandstärke des fertigen Gegenstandes von der Formoberfläche der beweglichen Formhälfte getrennt.

Um vorzeitiges Bilden von Brücken aus abgekühltem Material zwischen gegenüberliegenden Formoberflächen des Formhohlraumes zu vermeiden, sollte dieser während des ersten Arbeitsschrittes um ein solches Maß erweitert werden, daß die Formflächen der beiden <to Formhälften genügend weit voneinander getrennt sind, um das Abkühlen eines wesentlichen Teils der intrudierten Masse vor Beginn des zweiten Arbeitsschrittes zu vermeiden.

Die Formhälften werden um 5 mm und gewöhnlich sogar mehr, z.B. 10mm, getrennt. Die Form kann vollständig geöffnet werden, d. h. die beiden Formhälften können bis zu dem größten durch die Maschine möglichen Ausmaß geöffnet werden. So kann der Abstand zwischen den beiden Formoberflächen der beiden Formhälften je nach Gestalt der Form und/oder der Maschine bei 15 mm oder mehr liegen. Es ist jedoch bevorzugt, daß die bewegliche Formhälfte während des ersten Arbeitsschrittes so positioniert wird, daß der Kunststoff in Berührung mit der Formoberfläche der bewegbaren Formhälfte vor Beginn des zweiten Arbeitsschrittes kommt. Auf diese Weise wird die pfannkuchenartige Masse des Materials mindestens teilweise während mindestens eines Teils des ersten Arbeitsschrittes unterstützt und zeigt die Tendenz, eine im wesentlichen symmetrische Form bezüglich der Eingußöffnung anzunehmen. Die Form kann beheizt sein.

Die Form wird vor oder gleichzeitig mit dem Beginn oder während des zweiten Arbeitsschrittes geschlossen. Beim Formen eines besonderen Gegenstandes mit dem beschriebenen Verfahren wird ein optimales Gleichgewicht zwischen den in den beiden Arbeitsschritten eingefüllten Materialmengen erreicht, und es kann ferner durch Optimierung mit schrittweiser Annäherung eine optimale Taktfolge erreicht werden. Während und nach dem letzten Schritt kühlt der Kunststoff, der in Berührung mit einer Formfläche steht, ab, und so muß der zweite Schritt durchgeführt werden, bevor das Abkühlen zu weit fortgeschritten ist.

Wenn auch keine theoretische obere Grenze für die Wandstärke des mit dem Verfahren formbaren Gegenstandes abgesehen von den durch die Spritzgießmaschine oder durch die Gestaltung der Form gesetzten Grenzen besteht, zeigen sich die größten Vorteile, wenn die gewünschte Wandstärke kleiner als 5 mm, d. h. etwa 2 mm oder noch geringer ist.

Zum Formen von Gegenständen mit einem Kern aus einem schäumbaren thermoplastischen Kunststoff (das in ein thermoplastischer Kunststoff, der ein Blähmittel enthält) können die vorstehend angegebenen Kunststoffe und als Blähmittel ein festes chemisches Blähmittel, ein niedrig siedendes Lösungsmittel, ein in die Schmelze injiziertes Gas oder eine Mischung zweier Komponenten, die durch Mischen in der Schmelze ein Gas entwickeln (z. B. Zinkpartikel und Säure), eingesetzt werden.

So geformte Gegenstände haben einen geschäumten Kern und weisen so eine Gewichtserparnis gegenüber Gegenständen auf, die aus einem äquivalenten nicht schäumbaren thermoplastischen Material geformt sind. So wurden z. B. Gegenstände mit einer Wandstärke zwischen 2 und 4 mm und einem Schaumkern aus einem hochdichten schäumbaren Polyäthylen geformt, die etwa 10% weniger als Gegenstände wogen, welche aus einem nicht schäumbaren hochdichten Polyäthylen geformt waren (d. h. aus dem gleichen Material, jedoch bei weggelassenem Blähmittel).

Dies wird an dem folgenden Beispiel verdeutlicht:

Beispiel

Behälterdeckel für chemische Behälter wurden aus einer schäumbaren, pigmentierten, hochdichten Polyäthylen-Mischung geformt, wobei eine Spritzgießmaschine der Bauart mit hin- und herbewegbarer Schraube und einem modifzierten Kniehebelgestänge verwendet ist, wobei das letzte Stück der Schließbewegung mittels eines direkt wirkenden hydraulischen Stößels geschieht. Jeder Deckel hat einen Randabschnitt, ein zentrales, etwa 25 mm tiefer als der Rand liegendes Feld und eine herabhängende Lippe zum Zusammenwirken mit dem Rand des Behälters, wobei die Lippe die Außenwand eines ringförmigen U-Kanals auf der Unterseite des Deckels bildet. Der Durchmesser des Deckels betrug 289 mm und seine Stärke 2 mm. jeder Deckel wog zusammen mit seinem Anguß zwischen 189 und 195 g und hatte einen sichtbaren, dünnen Schaumkern. Obwohl die Oberflächen des Deckels ein streifiges Aussehen hatten, waren sie ausreichend glatt. Die verwendete Form war eine übliche zweihälftige Form mit einer Eingießöffnung in der festen Formhälfte, so daß der Anguß zentral auf der Unterseite des mittleren Feldes des Deckels gebildet wurde. Die Form war so gestaltet, daß ihre Dichtstelle mit dem unteren Rand der Lippe zusammenfiel.

Die Spritzgießmaschine hatte eine Plastifizierschnekke von 45 mm Durchmesser und einem theoretischen Schußvolumen von 200 cm³. Ein Luftschuß ergab 145 g hochdichten Polyäthylens. Die maximale Schließkraft der Maschine betrug 140 Tonnen. Die Heizvorrichtungen der Einspritzeinheit wurden so eingestellt, daß sie

im rückwärtigen Bereich des Hohlzylinders eine Temperatur von 180°C, im mittleren Bereich des Hohlzylinders eine Temperatur von 195°C und im vorderen Bereich des Hohlzylinders an seinem Düsenende 220⁰C und eine Düsentemperatur von 200⁰C lieferten.

Die Form wurde mit den Formflächen 6 mm voneinander getrennt eingestellt, und es wurden 45 g einer schäumbaren hochdichten pigmentierten Polyäthylen-Mischung während 3,5 Sekunden in die teilweise offene Form intrudiert. Dann wurde der Einspritzhub der Spritzgießmaschine ausgelöst, und die Form war über 90% des Einsprithhubes mit einer Schließkraft von 90 Tonnen geschlossen. Der vollständige Einspritzhub nahm etwa eine Sekunde in Anspruch. Der sich ergebende geformte Gegenstand hatte die gewünschte Gestalt und eine glatte Oberfläche mit einem geringen oder gar keinem Grat an der Abdichtstelle der Form. Der Gegenstand hatte insbesondere gute Festigkeitseigenschaften und widerstand wiederholten Hammerschlägen.

Die schäumbare pigmentierte hochdichte Polyäthylen-Mischung wurde durch Mischen von 100 Gewichtsanteilen eines pigmentierten hochdichten Polyäthylen-Granulates mit 0,5 Gewichtsteilen Blähmittel bereitet.

Zum Vergleich wurde ein Deckel in der gleichen Form aus einem nichtschäumbaren hochdichten Polyäthylen geformt. Dieser Deckel wog 220 g zusammen mit seinem Anguß.

Bei immer noch geschlossener Form wurde schließlich das Einspritzen des zweiten Materials gestoppt und

ίο Einspritzen des ersten Materials ausgelöst, um die Extremitäten des Formhohlraums auszufüllen und den Angußbereich bei 27 abzudichten.

Zwei erfolgreich mit diesem Verfahren hergestellte Gegenstände sind Hundefutternäpfe mit einem Durchmesser von 228 mm und einem umgekehrten U-förmigcn Außenrand, einem Gewicht von 126 g und einer Wandstärke von 1,5 mm, sowie ein Blumentopf von 153 mm Tiefe und 204 mm Durchmesser mit einer Wandstärke von 1 mm sowie einem Gewicht von weniger als 56 g. In jedem Fall war der Kern aus Polystyrol und die Haut aus niedrig dichtem Polyäthylen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen eines Gegenstandes durch Spritzgießen, wobei zum Bilden einer Haut eine erste Menge thermoplastischen Materials in einen erweiterten Formhohlraum eingefüllt wird, der ein größeres Volumen als der herzustellende Gegenstand hat wobei das Volumen des Formhohlraumes verringert wird und wobei zum Bilden eines Kerns eine zweite Menge thermoplastischen Mate- ι ο rials in den Formhohlraum eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Menge thermoplastischen Materials durch Intrudieren in den auf eine Gegenstands-Wandstärke von mindestens 10 mm erweiterten Formhohlraum ein- i"' gefüllt wird und daß das Volumen des Formhohlraumes im Zeitraum nach Beendigen des Intrudierens der ersten Menge und vor Beendigen des Einspritzens der zweiten Menge derart verringert wird, daß der Formhohlraum der Wandstärke des zu formenden Gegenstandes von weniger als 5 mm entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Volumen des Formhohlraums vor Beginn des Einspritzens der zweiten Mer.ge verringert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Formhohlraumes bei Beginn des Einspritzens der zweiten Menge verringert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Formhohlraums während des Einspritzens der zweiten Menge verringert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Intrudieren » und dem nachfolgenden Einspritzen das gleiche thermoplastische Material in den Formhohlraum eingebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material schäumbar ist.

7. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vollendung des Einfüllens der zweiten Menge thermoplastischen Materials eine dritte Menge des gleichen thermoplastischen Materials wie bei der ersten Menge in den Formhohlraum eingefüllt wird.

8. Spritzgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung der Formteile (11, 12) und zum Steuern des Einspritzventiles (19), wobei das Einspritzventil zum öffnen vor dem Einspritzhub bei erweitertem Formhohlraum (14) veranlaßt wird, und das Intrudieren von Material in den erweiterten Formhohlraum (14) zu ermöglichen, und das Volumen des Formhohlraums vor oder gleichzeitig mit dem Beginn des Einspritzhubes oder während diesem verringert wird.

9. Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, gekenn- f>o zeichnet durch einen Grenzschalter, der von dem Einspritzkolben bzw. der Einspritzschnecke (18) beim Einspritzhub betätigbar ist und die Volumenverringerung des Formhohlraumes (14) auslöst.

10. Spritzgießmaschine nach Ansprüche oder 9, t>-> gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Einspeisen zweier thermoplastischer Materialien zu dem Einspritzventil (19) sowie einer Vorrichtung zum Steuern der Reihenfolge, in welcher diese Materialien in den Formhohlraum eingespeist werden.

11. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geformter Gegenstand aus einem schäumbaren Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dau seine Haut mindestens zu einem wesentlicher; Teil zwischen 2 und 4 mm stark ist und daß sein Fluß-/Wandstärkenverhältnis, worunter das Verhältnis des maximalen Fluß- oder Strömungsabstandes zur minimalen Wandstärke zu verstehen ist, bei mindestens 30 liegt

12. Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen Kern aus geschäumtem Kunststoff und eine zusammenhängende Haut aus dem gleichen oder einem anderen Material aufweist