DE2623308A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formteilen aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formteilen aus thermoplastischem kunststoffInfo
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Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER
24. Mai 1976 ko.ni 60 676
SCHLOEMANN-SIEMAG AG, 4ooo Düsseldorf 1
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum insbesondere diskontinuierlichen Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem
Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Herstellung von massiven, insbesondere dickwandigen Formteilen mit glatter Oberfläche aus thermoplastischem Kunststoff
ist es zur Vermeidung von Einfallstellen, die zwangsläufig
bei Abkühlen einer in eine Form eingespritzten kompakten Kunststoffmasse auftreten, bekannt, im Inneren des Formteiles
eine treibmittelhaltige Kunststoffmasse vorzusehen, durch die die kompakte, die Außenhaut bildende Kunststoffmasse während
des· Abkühlvorganges ständig an die Innenwandung der Form gedrückt wird.
So ist es bspw. aus der DT-AS 1 778 453- bekannt, in eine Form
zuerst einen Pfropfen einer die Form nicht ausfüllenden Charge aus nicht schäumendem, also kompakten thermoplastischen Kunststoff
und dann vor dem Erstarren des Mittelteiles dieses Pfropfens eine zweite, ein Treibmittel enthaltende Charge aus thermoplastischem
Kunststoff in dieses Mittelteil einzuspritzen. Dabei drückt der treibmittelhaltige Kunststoff der zweiten
Charge den Kunststoff der ersten Charge nach allen Seiten an die Innenwandung der Form. Abschließend kann noch eine geringe
Menge kompakten Kunststoffes in die Form eingespritzt werden.
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PATENTANWÄLTE F.W. HEM/ERICH · GEF1D MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER ~ ·% ~
In Weiterbildung dieses Verfahrens ist es aus der VST-Oζ>
2 241 oo2 bekannt, im Anschluß an das Einspritzen der ersten, die glatte Oberfläche des Formteiles bildenden Charge einen
ein Treibmittel enthaltenden Kunststoff gleichzeitig mit weiterem kompakten Kunststoff in die Form einzuspritzen. Der ein Treibmittel enthaltende Kunststoffstrang strömt dabei über
eine zentrale Düse in die Form, während der die glatte Außenfläche bildende, kompakte Kunststoff über eine die zentrale
Düse umgebende Ringdüse in die Form gelangt.
2 241 oo2 bekannt, im Anschluß an das Einspritzen der ersten, die glatte Oberfläche des Formteiles bildenden Charge einen
ein Treibmittel enthaltenden Kunststoff gleichzeitig mit weiterem kompakten Kunststoff in die Form einzuspritzen. Der ein Treibmittel enthaltende Kunststoffstrang strömt dabei über
eine zentrale Düse in die Form, während der die glatte Außenfläche bildende, kompakte Kunststoff über eine die zentrale
Düse umgebende Ringdüse in die Form gelangt.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist normalerweise
zwei getrennte Extruder auf. In dem einen Extruder wird der ein Treibmittel enthaltende, und in dem anderen Extruder
der kompakte Kunststoff aufbereitet. Das flüssige
oder gasförmige Treibmittel wird bereits im Bereich des einen Extruders in den plastizierten Kunststoff eingebracht und mit diesem vermischt. Durch die Verwendung von zwei Extrudern ist eine solche Vorrichtung kompliziert und teuer.
oder gasförmige Treibmittel wird bereits im Bereich des einen Extruders in den plastizierten Kunststoff eingebracht und mit diesem vermischt. Durch die Verwendung von zwei Extrudern ist eine solche Vorrichtung kompliziert und teuer.
Wenn ein kompakter Kunststoff und ein ein Treibmittel enthaltender
Kunststoff nacheinander in eine Form eingespritzt werden, besteht zwar die Möglichkeit, nur einen Extruder zu verwenden,
der kompakten Kunststoff liefert. Kurz nach Beginn
des Einspritzvorganges - eine vorbestimmte Menge kompakten
Kunststoffes befindet sich bereits in dem Formwerkzeug - wird dem weiter einströmenden kompakten Kunststoff auf seinem Weg
vom Extruder zum Formwerkzeug ein Treibmittel zugesetzt. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß immer der gesamte Querschnitt des Einströmkanales mit treibmittelhaltigem Kunststoff gefüllt ist und beim Nachspülen mit kompaktem Kunststoff der treibmittelhaltige Kunststoff nicht restlos entfernt werden kann. Dies beeinträchtigt die Oberflächenqualität des
nächsten Formteiles. Darüber hinaus ist bei einem solchen
Verfahren die Durchmischung des kompakten Kunststoffes mit
dem Treibmittel schwierig und eine genaue Dosierung der treibmittelhaltigen Kunststoffmenge nicht möglich.
des Einspritzvorganges - eine vorbestimmte Menge kompakten
Kunststoffes befindet sich bereits in dem Formwerkzeug - wird dem weiter einströmenden kompakten Kunststoff auf seinem Weg
vom Extruder zum Formwerkzeug ein Treibmittel zugesetzt. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß immer der gesamte Querschnitt des Einströmkanales mit treibmittelhaltigem Kunststoff gefüllt ist und beim Nachspülen mit kompaktem Kunststoff der treibmittelhaltige Kunststoff nicht restlos entfernt werden kann. Dies beeinträchtigt die Oberflächenqualität des
nächsten Formteiles. Darüber hinaus ist bei einem solchen
Verfahren die Durchmischung des kompakten Kunststoffes mit
dem Treibmittel schwierig und eine genaue Dosierung der treibmittelhaltigen Kunststoffmenge nicht möglich.
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER _ j£ _
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum insbesondere diskontinuierlichen Herstellen von Formteilen
aus thermoplastischem Kunststoff mit einer glatten Oberfläche und einem porigen Kern zu schaffen, das trotz der
Verwendung nur eines Extruders das gleichzeitige Einspritzen von kompaktem und treibmittelhaltigem Kunststoff ermöglicht
und gleichzeitig eine gute Durchmischung des kompakten Kunststoffes mit dem Treibmittel sowie eine genaue Dosierung
der treibmittelhaltigen Kunststoffmenge sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Patentanspruches
1 angegebenen Verfahrensmerkmale vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen von einem
Extruder zugeführten, kompakten Kunststoffstrang ohne besondere Umlenkung in einen Kernstrang und mindestens einen Ringstrang
zu unterteilen, einen inneren Strang mit Treibmittel zu durchmischen und die Stränge anschließend gleichzeitig in
das Formwerkzeug einzuspritzen. Dabei ist der treibmittelhaltige Kunststoffstrang immer von einem kompakten Kunststoffstrang
umgeben. Bedarfsweise ist es möglich, vor und/oder nach der gleichzeitigen Einspritzphase nur eine geringe Menge
kompakten Kunststoffes in das Formwerkzeug zu leiten. Durch dieses Verfahren können bei geringstem maschinentechnischen
Aufwand einwandfreie Formteile mit glatter Außenhaut und porigem Kern gefertigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und vorteilhafte Vorrichtungen
zur Durchführung desselben werden nachfolgend an Hand in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen
Figur 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geschlossener Düse,
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PATENTANWÄLTE F.W. HEN/iMERlCri · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER _ * -
Figur 2 die Düse gemäß Fig. 1 in halbgeöffneter Stellung, Figur 3 die Düse gemäß Fig. 1 in vollgeöffneter Stellung,
Figur 4 eine abgeänderte Düse gemäß Fig. 1,
Figur 5 eine weitere Ausbildung einer Düse in geschlossener Stellung,
Figur 6 die Düse gemäß Fig. 5 in halbgeöffneter Stellung und
Figur 7 die Düse gemäß Fig. 5 in vollgeöffneter Stellung.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen
Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff mit einer glatten Außenhaut und einem porigen Kern
in vereinfachter Weise dargestellt, die im wesentlichen aus einer Piastiziereinheit 1, einem Zwischenspeicher 2 und einem
an ein nicht gezeigtes Formwerkzeug anschließbaren Düsenkopf 3 besteht. Die Piastiziereinheit 1 ist in dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel als Schneckenextruder ausgebildet, in dem die bspw. über einen Fülltrichter 4 als Granulat aufgegebene
Kunststoffmasse in den plastischen Zustand übergeführt und über eine Leitung 5 an den Zwischenspeicher 2 abgegeben wird.
Der Zwischenspeicher 2 besteht normalerweise aus einer Kolben-Zylindereinheit, deren Ausschiebekolben 6 durch die einströmende,
kompakte Kunststoffmasse zurückgedrängt wird. Sobald
sich eine vorbestimmte Menge der plastizierten Kunststoffmasse - die in an sich bekannter Weise durch mit der
Kolbenstange 7 des Zwischenspeichers 2 zusammenwirkende Steuermittel anstellbar ist - im Zwischenspeicher 2 befindet,
wird ein mit der Kolbenstange 7 verbundener Verschiebeantrieb 8 angeschaltet, der die plastizierte Kunststoffmasse dem Düsenkopf
3 zuführt. Dabei kann der Düsenkopf 3 entweder direkt an den Zwischenspeicher 2 angeschlossen oder ι- wie in der Zeichnung
angedeutet - über eine Leitung 9 mit diesem verbunden sein.
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Der Düsenkopf 3 besteht aus einem weitgehend zylindrischen Gehäuse 1o, das an seinem dem Zwischenspeicher 2 abgewandten
Ende eine Düsenspitze trägt, die abgerundet ist und eine Ausspritzöffnung 11 besitzt. Das Gehäuse 1o weist eine zentrische
Bohrung 12 auf, die über den größten Teil ihrer Länge eine gleichbleibende zylindrische Form besitzt und sich an
ihrem Ende in der Düsenspitze 1oa auf die Ausspritzöffnung 11
verjüngt. Die Bohrung 12 nimmt einen rohrförmigen Dorn 13 auf, dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der
Bohrung 12 ist, so daß zwischen dem Gehäuse 1o und dem Dorn 13 ein Kanal 14 mit ringförmigem Querschnitt entsteht. Über
mindestens einen an sich bekannten Steg 15 ist der Dorn 13 in der Bohrung 12 gehalten. Der Dorn 13 besitzt eine über
den größten Teil ihrer Länge zylindrische Bohrung 16, die zur Aufnahme einer Schließnadel 17 dient. Die Schließnadel
17 ist axial in der Bohrung 16 des Dornes 13 verschiebbar.
Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 1o eine sich fluchtend durch den Steg 15 und den Dorn 13 erstreckende Öffnung 18 vorgesehen,
durch die ein gelenkig an der Schließnadel 17 angeschlossener Hebel 19 ragt. Dieser Hebel 19 ist auf einer
außerhalb des Gehäuses 1o ortsfest angeordneten Achse 2o gelagert,
und an seinem anderen Ende mit einem regelbaren, bspw. als Kolben-Zylindereinheit ausgebildeten Stellantrieb 21 verbunden.
An ihrem der Ausspritzöffnung 11 zugewandten Ende besitzt die
Schließnadel 17 einen Absatz 22, der in einer entsprechend verringerten Durchlaßöffnung 23 des Dornes 13 geführt ist.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung, der sogenannten Schließstellung der Schließnadel 17 ragt dieselbe mit dem Absatz 22
über den Dorn 13 hinaus, so daß die Verbindung zwischen dem
Kanal 14 und der Ausspritzöffnung 11 unterbrochen ist. Ferner weist die Schließnadel 17 einen axial verlaufenden Kanal 24
auf, der mit Abstand von den beiden Enden der Schließnadel 17 endet. An dem der Ausspritzöffnung 11 zugewandten Ende des
Kanals 24 sind mehrere geneigt verlaufende Üb,erströmkanäle 25a vorgesehen, die in der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Schließ
nadel 17 an der Wandung der Durchlaßöffnung 23 enden und erst
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in der Stellung der Schließnadel gemäß Fig. 3 freigegeben sind. Auch am anderen Ende des Kanales 2 4 sind derartige
Überströmkanäle 25b angeordnet, deren Neigung der Neigung der Überströmkanäle 25a entgegengerichtet ist- Die Überströmkanäle
25b enden in der Stellung der Schließnadel 17 gemäß Fig. 1 an der Innenwandung des Dornes 13. An diesem
Ende weist die Schließnadel 17 zwei umlaufende Vorsprünge 26, 27 auf, die in entsprechenden Erweiterungen 28, 29 des
Dornes 13 in der Schließstellung der Schließnadel 17 gemäß
Fig. 1 Aufnahme finden. Im Bereich der Erweiterung 28 ist ein Ringkanal 3o in die Wandung des Dornes 13 eingearbeitet,
der mit einem Kanal 31 in Verbindung steht. Der Kanal 31 mündet im Bereich der Öffnung 18 und ist dort mit einer Leitung
32 verbunden, die ihrerseits an eine an sich bekannte und in der Zeichnung nicht dargestellte Dosiereinrichtung
für flüssige oder gasförmiges Treibmittel angeschlossen ist.
Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung wird davon ausgegangen, daß die Schließnadel
17 ihre Stellung gemäß Fig. 1 einnimmt und (von einem vorhergegangenen Arbeitszyklus her)
einerseits der Kanal 14 mit kompakter Kunststoffmasse und andererseits der Kanal 24 mit treibmittelhaltiger Kunststoffmasse
gefüllt ist. Sobald der Zwischenspeicher 2 mit der für einen Füllvorgang des Formwerkzeuges erforderlichen,
plastizierten Kunststoffmenge vom Extruder beschickt wurde,
wird vor der Anschaltung des Verschiebeantriebes 8 der Stellantrieb 21 beaufschlagt und die Schließnadel 17 in die Stellung
gemäß Fig. 2 bewegt. In dieser Stellung der Schließnadel 17 ist die Verbindung zwischen dem Kanal 14 und der Ausspritzöffnung
11 geöffnet, so daß kompakte Kunststoffmasse aus dem
Zwischenspeicher 2 in das nicht gezeigte Formwerkzeug gefördert werden kann. In dieser Stellung der Schließnadel 17 münden
die Überströmkanäle 25a in einen noch geschlossenen Ringraum 33 zwischen der Schließnadel 17 und dem Dorn 13, während
durch die Überströmkanäle 25b eine Verbündung von dem Kanal 24 zu der ringförmigen Erweiterung 28 hergestellt wird.
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Darüber hinaus ist die Erweiterung 28 mit der Erweiterung 29 verbunden.
Diese Stellung der Schließnadel 17 wird nur kurzzeitig eingenommen und dies auch nur für den Fall, daß eine bestimmte
Menge kompakten Kunststoffes in das Formwerkzeug vorgespritzt werden soll. In der Stellung der Schließnadel 17
gemäß Fig. 3, in die dieselbe durch den Stellantrieb 21 gelangt, ist einerseits der Ringraum 33 zur Ausspritzöffnung
11 geöffnet und andererseits befindet sich der Vorsprung 27
außerhalb des Dornes 13, so daß nun kompakte Kunststoffmasse über die Erweiterungen 28, 29 und die Überströmkanäle 25b
in den zentrischen Kanal 24 der Schließnadel 17 gelangen kann. Sobald diese Strömungsverbindung hergestellt ist, wird
über die Leitung 32, den Kanal 31 und den Ringkanal 3o Treibmittel in die hier strömende kompakte Kunststoffmasse eingeleitet.
Um eine gute Durchmischung von Treibmittel und Kunststoffmasse zu erreichen, sind in dem Kanal 24 mehrere an sich
bekannte, wendeiförmige, jeweils um 9o gegeneinander versetzte Mischbleche 34 angeordnet. Durch die Überströmkanäle
25a verläßt nun die treibmittelhaltige Kunststoffmasse den Kanal 24, die im Bereich der Ausspritzöffnung 11 von einem
Schlauch aus kompaktem Kunststoff umgeben ist.
Sobald sich eine ausreichende Menge treibmittelhaltigen Kunststoffes
im Formwerkzeug befindet, wird die Schließnadel 17 bspw. wieder in die Stellung gemäß Fig. 2 bewegt sowie die
Zufuhr treibmittelhaltigen Kunststoffes beendet. Jetzt strömt bis zur vollständigen Entleerung des Zwischenspeichers 2 nur
kompakter Kunststoff in das Formwerkzeug. Mit der vollständigen Entleerung des Zwischenspeichers 2 wird die Schließnadel
17 in ihre Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurückbewegt. Anschließend wiederholt sich der beschriebene Füllvorgang
des Formwerkzeuges.
Durch Veränderung des Öffnungshubes der Schließnadel 17 kann
das Verhältnis von kompakter Kunststoffmasse zu treibmittel-
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PATENTANWÄLTE F.W. HEi/MERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER - j/ -
haltiger Kunststoffmasse ohne Schwierigkeiten verändert
werden. In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Schließnadel 17 bei der Einleitung des Formwerkzeug-Füllvorganges sofort aus der Stellung der Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 3 zu verschieben, d. h., es
wird dann keine kompakte Kunststoffmasse in das Formwerkzeug vorgespritzt, sondern kompakte und treibmittelhaltige Kunststoffmasse strömen gleichzeitig in das Formwerkzeug. Auch bei der Beendigung des Formwerkzeug-Füllvorganges kann die Schließnadel 17 sofort aus der Stellung der Fig. 3 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht werden. Dann gelangt keine kompakte Kunststoffmasse mehr als sogenannter Abschluß in das Formwerkzeug.
werden. In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Schließnadel 17 bei der Einleitung des Formwerkzeug-Füllvorganges sofort aus der Stellung der Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 3 zu verschieben, d. h., es
wird dann keine kompakte Kunststoffmasse in das Formwerkzeug vorgespritzt, sondern kompakte und treibmittelhaltige Kunststoffmasse strömen gleichzeitig in das Formwerkzeug. Auch bei der Beendigung des Formwerkzeug-Füllvorganges kann die Schließnadel 17 sofort aus der Stellung der Fig. 3 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht werden. Dann gelangt keine kompakte Kunststoffmasse mehr als sogenannter Abschluß in das Formwerkzeug.
Der in der Fig. 4 gezeigte Düsenkopf 3a besitzt ebenfalls ein Gehäuse 35, in dem über mindestens einen Steg 36 ein
Dorn 37 derart gehalten ist, daß zwischen dem Dorn 37 und dem Gehäuse 35 ein Kanal 38 mit ringförmigem Querschnitt
entsteht. Der Dorn 37 besitzt ebenfalls eine über den größten Teil ihrer Länge zylindrische Bohrung 39, die eine Schließnadel 4o aufnimmt. Im Gegensatz zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel füllt hier die Schließnadel die Bohrung jedoch nur unvollständig aus. Die Schließnadel 4o sperrt in bezug auf die Bohrung 39 nur deren Einlaß und Auslaß ab. Darüber hinaus verschließt die Schließnadel 4o auch die Ausspritzöffnung 41 in der Düsenspitze. Über einen großen Bereich ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Schließnadel 4o und dem Dorn 37 ein Ringraum 42 gebildet, in dem Mischbleche angeordnet sind. Bei der vollständigen Öffnung der Schließnadel 4o strömt bei diesem Düsenkopf 3a ebenfalls
kompakte Kunststoffmasse in den Ringraum 42, in dem die
Kunststoffmasse in der bereits erläuterten Weise mit einem Treibmittel durchsetzt und vermischt wird.
Dorn 37 derart gehalten ist, daß zwischen dem Dorn 37 und dem Gehäuse 35 ein Kanal 38 mit ringförmigem Querschnitt
entsteht. Der Dorn 37 besitzt ebenfalls eine über den größten Teil ihrer Länge zylindrische Bohrung 39, die eine Schließnadel 4o aufnimmt. Im Gegensatz zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel füllt hier die Schließnadel die Bohrung jedoch nur unvollständig aus. Die Schließnadel 4o sperrt in bezug auf die Bohrung 39 nur deren Einlaß und Auslaß ab. Darüber hinaus verschließt die Schließnadel 4o auch die Ausspritzöffnung 41 in der Düsenspitze. Über einen großen Bereich ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Schließnadel 4o und dem Dorn 37 ein Ringraum 42 gebildet, in dem Mischbleche angeordnet sind. Bei der vollständigen Öffnung der Schließnadel 4o strömt bei diesem Düsenkopf 3a ebenfalls
kompakte Kunststoffmasse in den Ringraum 42, in dem die
Kunststoffmasse in der bereits erläuterten Weise mit einem Treibmittel durchsetzt und vermischt wird.
In den Figuren 5 bis 7 ist eine weitere Ausbildung 'eines Düsenkopfes
3b gezeigt, der ebenfalls direkt oder über eine Leitung an den Zwischenspeicher 2 gemäß Fig. 1 angeschlossen
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— Q —
PATENTANWÄLTE F.W. HEmMEHiCH · GcRD iviüLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER
werden kann. Dieser Düsenkopf 3b besitzt ein Gehäuse 44 mit einem Dorn 45, der in diesem Ausführungsbeispiel zusammen
mit einem Verbindungssteg 46 einstückig mit dem Gehäuse 44 gefertigt ist. Die Ausspritzöffnung 47 ist in
einer Düsenspitze 48 gebildet, die auf das Gehäuse 44 aufgesetzt und bspw. mittels Schrauben befestigt ist. In den Dorn 45 ist
eine Schließnadel 49 verschiebbar eingesetzt, die weitgehend mit der Schließnadel 17 gemäß den Figuren 1 bis 3 übereinstimmt.
Auch hier sind an beiden Enden Überströmkanäle 5oa, 5ob eingearbeitet. Im Gegensatz zu der Schließnadel 17 besitzt
die Schließnadel 49 eine durchgehende Bohrung 51, in die eine Hülse 52 eingesetzt ist. Die Hülse 52 ist an ihrem
der Ausspritzöffnung 47 zugewandten Ende verschlossen und weist in diesem Bereich Überströmkanäle 53 auf, die in der
in Fig. 5 dargestellten Stellung der Schließnadel 49 durch die Innenwandung der Schließnadel 49 verschlossen sind.
Die Hülse 52 ist ortsfest im Gehäuse 44 angeordnet und über nicht gezeigte Stege mit dem Gehäuse 44 verbunden. Die Stellung
der Hülse 52 im Gehäuse 44 kann in Abhängigkeit von den zu verarbeitenden Kunststoffen und zur Beeinflussung der Aufteilung
der zugeführten Kunststoffmasse in axialer Richtung verstellt werden.
Bei der Erläuterung der Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird ebenfalls davon ausgegangen, daß die Schließnadel 49 ihre
Stellung gemäß Figur 5 einimmt und - von einem vorhergehenden Arbeitszyklus - der den Dorn 45 umgebende Ringraum 54
sowie die Bohrung 55 in der Hülse 52 mit kompakter Kunststoffmasse und der Ringraum 56 in der Schließnadel 49 mit
treibmittelhaltiger Kunststoffmasse gefüllt sind. Zur Einleitung des Einspritzvorganges wird die Schließnadel 49 in
die Stellung gemäß Fig. 6 geschoben, so daß jetzt einerseits kompakte Kunststoffmasse über den Ringraum 54 sowie über die
Bohrung 55 in der Hülse 52 und die Überströmkanäle 53 zur Ausspritzöffnung 47 gelangt. Diese Stellung der Schließnadel
49 wird dann gewählt, wenn kompakte Kunststoffmasse in das Formwerkzeug vorgespritzt werden soll.
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Darüber hinaus ist die Erweiterung 58 mit den Überströmkanälen
5ob verbunden.
In der Stellung der Schließnadel 49 gemäß Fig. 7 gelangt auch kompakte Kunststoffmasse in den Ringraum 56. Dieser
Kunststoffmasse wird hier in der bereits erläuterten Weise Treibmittel zugesetzt, wobei in diesem Ringraum 56 ebenfalls
besondere Mischelemente angeordnet sind. Die treibmittelhaltige Kunststoffmasse gelangt jetzt über die Überströmkanäle
5oa sowie eine ringförmige Ausnehmung 57 im Dorn 45 zur Ausspritzöffnung 47. Der die Ausspritzöffnung
47 durchströmende Kunststoffstrang besitzt jetzt einen Kern und einen Außenring aus kompaktem Kunststoff sowie einen
Zwischenring aus treibmittelhaltigem Kunststoff. Kurz vor Beendigung des Einspritzvorganges kann die Schließnadel 49
kurzzeitig ihre Stellung gemäß Fig. 6 einnehmen, so daß eine geringe Menge kompakter Kunststoffmasse nachgespritzt wird.
In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Schließnadel 49 sofort aus der Stellung gemäß Fig. 5 in die
in Fig. 7 gezeigte Stellung zu verschieben.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 bis 7 ist andeutungsweise
gezeigt, wie Gehäuse 44 und Düsenspitze 48 zweiteilig ausgebildet werden können. Eine entsprechende, aber auch eine
andere, die Fertigung vereinfachende Lösung ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4 anwendbar. Die Fig.
1 bis 7 zeigen nur Prinzipdarstellungen.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren nur bei der diskontinuierlichen
Herstellung von Formteilen erläutert wurde, ist es möglich, auch kontinuierlich zu arbeiten. Der innere Aufbau
der Düsenköpfe kann dabei vereinfacht werden.
- 11 -
709849/0232
Leerseite
Claims (11)
1.; Verfahren zum insbesondere diskontinuierlichen Herstellen
■' von Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff mit einer glatten Außenhaut und einem porigen Kern, bei dem ein kompakter,
ringförmigen Querschnitt aufweisender Kunststoffstrang und ein in diesem befindlicher, ein Treibmittel
enthaltender Kunststoffstrang über einen gemeinsamen Düsenkopf in ein Formwerkzeug eingespritzt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Düsenkopf (3, 3a, 3b) zugeführter, kompakter
Kunststoffstrang während des Einspritzvorganges in dem Düsenkopf (3, 3a, 3b) in mindestens zwei koaxiale Kunststoffstränge
unterteilt und der innere Kunststoffstrang in dem Düsenkopf (3, 3a, 3b) mit einem Treibmittel durch-'setzt
und vermischt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem eine Einlaßöffnung und eine Ausspritzöffnung aufweisenden
Düsenkopf,
dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkopf (3, 3a, 3b) über Stege (15, 36) ein
Dorn (13, 37, 45) mit Mischkammer (24, 39, 56) und zwischen dem Dorn (13, 37, 45) und dem Gehäuse (1o, 35, 44) des Düsenkopfes
(3, 3a, 3b) ein Ringkanal (14, 38, 51) gebildet ist und daß am Eingang der Mischkammer (24, 39, 45) eine
Treibmittelleitung (3o, 31, 32) mündet.
- 12 -
709S4S/Ü21?
PATENTANWÄLTE F.W. HEwiMcRiCH · GERD MÜLLER · D. GROSSE ■ F. POLLMEIER .-
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
mit einer der Ausspritzöffnung zugeordneten Schließnadel/
dadurch gekennzeichnet, daß die Schließnadel (17, 4o, 49) im Dorn (13, 37, 45) geführt und die Mischkammer (24, 56) in der Schließnadel
(17, 49) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließnadel (4o) mit dem Dorn (37) zusammenwirkende Flächen zur Absperrung der Mischkammer (39) besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schließnadel (17, 49) mit dem Dorn (13, 45) als
Sperrfläche zusammenwirkende, nach außen gerichtete Durchströmöffnungen
(25a, 25b, 5oa, 5ob) besitzt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließnadel (49) eine axiale Bohrung (51) zur Aufnahme einer ortsfesten, mit dem Gehäuse (44) verbundenen
Hülse (52) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (52) an ihrem der Ausspritzöffnung (47) zugewandten Ende geschlossen ist und nach außen gerichtete,
mit der Schließnadel (49) als Sperrfläche zusammenwirkende Durchströmöffnungen (53) besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (52) gegenüber dem Gehäuse (44) des Düsenkopfes
(3b) axial einstellbar ist.
- 13 -
70984Ö/023?
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICri · GERD MÜLLER ■ D. GROSSE · F. POLLMEIER
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2623308
2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer kreisförmigen Querschnitt besitzt.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer kreisringförmigen Querschnitt besitzt.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
2 bis 1o,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischkammer an sich bekannte Mischelemente
angeordnet sind.
709849/0232
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