DE3322312C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von Spritzgießteilen.

Spritzgießverfahren und zugehörigen Einrichtungen arbeiten bekanntlich nach folgendem Prinzip: Eine dosierte Menge homogen aufgeschmolzenen Gießmaterials wird unter hohem Druck in eine mit dem negativen Formbild versehene, zwei- oder mehrteilige Gießform eingespritzt. Die Mengendosierung des Gießmaterials, die von dem Volumen der Formhöhlungen abhängig ist, erfolgt über eine Dosiereinrichtung so, daß genau die benötigte Menge des Gießmaterials einem über eine Spritzdüse mit der Gießform in Verbindung stehenden Spritzzylinder zugeführt wird. Ein in dem Spritzzylinder angeordneter Spritzkolben unterbricht bei seiner Vorschubbewegung die Zuführung des Gießmaterials aus der Dosiereinrichtung in den Spritzzylinder und spritzt das Gießmaterial in die Gießform. Sobald das Gießmaterial unter Wärmeabgabe an die Gießform erstarrt ist, wird diese geöffnet und das Spritzgießteil mittels Auswerfeinrichtungen ausgeworfen. Nach dem Wiederverschließen der Gießform beginnt der Vorgang aufs neue.

Der Arbeitszyklus der Spritzgießmaschine ist dabei weitgehend von der Abkühlzeit des in die Gießform eingespritzten Gießmaterials abhängig. Für eine wirtschaftliche Herstellung von Spritzgießteilen spielt aber die Zeit der Maschinenbelegung eine wesentliche Rolle. Zur Verringerung der Zykluszeit ist es deshalb bekannt, die Gießform mit Kühlkanälen zu versehen, als Kühlmedium Wasser oder Sole durch die Kühlkanäle zu leiten und auf diese Weise das in die Gießform eingespritzte Gießmaterial durch Wärmeabgabe über die Wand der Gießform an das Kühlmedium indirekt zu kühlen. Einer solchen Art der Kühlung sind jedoch insbesondere dann Grenzen gesetzt, wenn das herzustellende Spritzgießteil in manchen Bereichen große Materialanhäufungen, die als Wärmenester wirken, aufweist oder wenn das Spritzgießteil zerklüftet ausgebildet ist und sich dadurch Schwierigkeiten mit der Einbringung der erforderlichen Kühlbohrungen ergeben. Können diese aus Festigkeits- oder Platzgründen nicht in ausreichender Zahl oder mit ausreichendem Durchmesser in die Gießform gebohrt werden, entsteht ein Kühlengpaß mit der Folge von langen Kühlzeiten und dadurch bedingten hohen Herstellungskosten.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE-AS 26 40 607 eine Kühlmethode bzw. eine Spritzgießform bekannt, bei der ein verflüssigtes, kaltes Gas über durchlässige Elemente unmittelbar in den Forminnenraum zwischen Formling und Formwand eingebracht wird. Dabei wird das Kühlflüssiggas erst nach Abschluß der Einspritzphase zugeleitet.

Weiters ist aus der DD-PS 70 744 ein Verfahren zum Formkühlen nach dem Kühlschrankprinzip bekannt. Es wird ein entsprechendes Kühlmittel, z. B. Frigen, in einem Kühlkreislauf mit Verdichtung, Verflüssigung und Verdampfung so gestaltet, daß der für Kühlung sorgende Verdampfungsschritt in Kanälen im Formwerkzeug abläuft. Dieser Prozeß wird durch eine geeignete Sensorik mit Steuerelementen geregelt.

Mit den beschriebenen Verfahren ist die Kühlung von Spritzgießabläufen bzw. entsprechenden Einrichtungen auf verschiedenste Weise gelöst. Es besteht jedoch nach wie vor im Bereich der Spritzgießtechnik ein Bedarf nach hochleistungsfähigen Kühlmöglichkeiten bzw. Einrichtungen dafür.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei der Herstellung von Spritzgießteilen, die zumindest bereichsweise große Materialanhäufungen oder enge, für herkömmliche Kühlverfahren unzugänglich Hohl- oder Zwischenräume aufweisen, auf einfache und wirtschaftliche Weise eine Verkürzung des taktweisen Arbeitszyklusses und damit eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einrichtung bestehend aus einer Spritzgießmaschine mit einer zwei- oder mehrteiligen Spritzgießform, wobei die Spritzgießform wenigstens einen Kühlkanal oder einen Kern mit einer Kühlbohrung besitzt, und mit Zu- und Ableitungen für ein tiefkaltes, verflüssigtes Gas vorgeschlagen wird, wobei zumindest in einem Kühlkanal oder in einer Kühlbohrung in einem Kern eine fortsetzende Flüssiggasleitung (7) verlegt ist und diese Flüssiggasleitung mit einer Zuleitung für verflüssigtes Gas in Verbindung steht und diese Zuleitung wärmeisoliert ausgebildet ist und wobei der mit einer Flüssiggasleitung ausgestattete Kühlkanal oder die Kühlbohrung als Ableitung für das verdampfte Flüssiggas einen größeren Durchmesser als die zuführende Flüssiggasleitung aufweist und zudem mit einem wärmeleitfähigen Material mit geringer Wärmekapazität ausgekleidet ist, sowie mit einer Regelungseinrichtung (11), die zur Regelung der Zufuhr des tiefkalten, verflüssigten Gases zur Flüssiggasleitung (7) dient.

Die Erfindung beruht dabei auf der überraschenden Erkenntnis, daß trotz der Verwendung eines tiefkalten, verflüssigten Gases als Kühlmedium für die Gießform diese bei entsprechender Dosierung des verflüssigten Gases nicht soweit unterkühlt wird, daß das in die Gießform eingespritzte Gießmaterial bereits auf dem Weg von der Spritzdüse zur Formwand inhomogen abgekühlt wird und dadurch Qualitätsbeeinträchtigungen des fertigen Spritzgießteils entstehen und bei geöffneter Gießform keine Kondensatbildung an der Oberfläche der Negativform entsteht. Der Vorteil liegt dabei darin, daß bei Verwendung eines tiefkalten verflüssigten Gases, wie z. B. flüssiger Stickstoff, flüssige Luft, flüssiges Kohlendioxid oder flüssiges Argon, aufgrund der hohen Verdampfungsenthalpie im Vergleich zu herkömmlichen Kühlmedien mit wesentlich geringeren Mengen die gleichen Kühlleistungen erbracht werden können. Beispielsweise bei Verwendung von Flüssigstickstoff kann die benötigte Menge auf etwa 1/50 der Menge von Wasser reduziert werden. Dabei ist durch die hohe Temperaturdifferenz zwischen dem tiefkalten verflüssigten Gas und der durch das Einbringen des homogen aufgeschmolzenen Gießmaterials erwärmte Gießform ein guter Wärmeübergang gewährleistet, so daß trotz der indirekten Kühlung des Spritzgießteils über die Wärmeabgabe an die Gießform durch intensive Kühlung der Gießform eine Verkürzung der Kühlzeit und damit eine Verkürzung des Arbeitszyklusses der Spritzgießmaschine erreicht wird. Zur Vermeidung einer Unterkühlung der Gießform mit ihren negativen Folgen für das fertige Spritzgießteil kann es je nach Größe, Wandstärke und Formgestalt des Spritzgießteils sinnvoll sein, die Gießform nur bereichsweise, beispielsweise in Bereichen, denen große Materialanhäufungen des Spritzgießteils gegenüberstehen, unter Verwendung eines tiefkalten verflüssigten Gases zu kühlen und ansonsten die übrigen Bereiche wie bisher mit Wasser oder Sole auf der erforderlichen Kühltemperatur zu halten.

Zweckmäßigerweise wird das verflüssigte Gas der Gießform über eine isolierte Leitung und in der Gießform mittels mindestens einer Leitung der oder den Kühlstellen zugeführt und das an den Kühlstellen entstehende Gas über einen konzentrisch zu der jeweiligen Leitung vorhandenen Ringspalt abgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, das tiefkalte verflüssigte Gas gezielt an bestimmten Kühlstellen in der Gießform einzusetzen. Dabei kann das benötigte Volumen an tiefkaltem verflüssigtem Gas aufgrund der hohen Kühlleistung über Leitungen mit äußerst kleinem Innenquerschnitt, der 1 bis 2 mm betragen kann, den Kühlstellen zugeführt werden. Dadurch können die die Leitungen aufnehmenden Bohrungen oder Kanäle in der Gießform oder auch in gegebenenfalls vorhandenen Kernen mit kleinen Querschnitten ausgeführt werden, so daß dann auch solche Gießformen oder Kerne oder auch nur Bereiche von Gießformen und Kernen gekühlt werden können, bei denen bzw. in denen aus Platz- oder Festigkeitsgründen die für eine Wasser- oder Solekühlung benötigten, relativ großen Kühlbohrungen nicht angebracht werden können. Beispielsweise ist eine solche Einrichtung zur Herstellung von Kunststoffhülsen von Schreibgeräten oder zur Herstellung von in der Elektroindustrie benötigten, stark gefächerten Kunststoffteilen mit großen Wandstärken und kleinen Zwischenräumen zwischen den einzelnen Fächern geeignet. In beiden Fällen kann dann in den die Fächer bildenden Teilen der Gießform bzw. in den den Hohlraum des Schreibgerätes bildenden Teil der Gießform eine kleine Bohrung eingebracht und in dieser eine Leitung für das tiefkalte verflüssigte Gas verlegt werden. Das sich durch die Verdampfung an den Kühlstellen bildende Gas wird zweckmäßig über einen Ringspalt zwischen Leitungsaußenwand und Bohrungsinnenwand abgeleitet, wodurch einerseits eine zusätzliche Kühlung der Gießform und andererseits eine Kühlung der in der Bohrung verlegten Leitung erreicht wird, wodurch sichergestellt werden kann, daß das tiefkalte verflüssigte Gas nicht bereits in der Leitung verdampft. Aus diesem Grund sollte auch die Zuleitung für das tiefkalte verflüssigte Gas zumindest außerhalb der Gießform gegenüber der Umgebung isoliert ausgeführt sein.

Um an den Kühlstellen eine gute Verteilung der intensiven Kälte zu erzielen, ist es weiterhin von Vorteil, wenn das verflüssigte Gas an den Kühlstellen der Gießform bzw. der Kerne auf ein zumindest im Bereich der Kühlstellen vorhandenes wärmeleitfähiges Material mit geringer Wärmekapazität gesprüht wird. Beispielsweise können dazu die Bohrungen, in denen die Leitungen für das tiefkalte verflüssigte Gas verlegt sind, mit entsprechenden Materialien ausgekleidet werden. Die geringe Wärmekapazität der Materialien gewährleistet dabei, daß nach Beendigung eines Kühlvorgangs die aus dem Spritzgießteil nachfließende Wärme die Gießform für den nächsten Spritzvorgang wieder vorwärmen kann.

Als wärmeleitfähige Materialien an den Kühlstellen können zweckmäßigerweise auch Sintermetalle verwendet werden. Bei genügender Porigkeit bewirken diese eine gute Verteilung der Kühlleistung.

Um jedoch in jedem Fall eine Unterkühlung der Gießform mit ihren negativen Folgen für das einzubringende Gießmaterial vermeiden zu können, ist es darüber hinaus zweckmäßig, die Zuführung des verflüssigten Gases zeit- und/oder temperaturabhängig durchzuführen. Für eine zeitabhängige Zufuhr des verflüssigten Gases ist einerseits die mögliche Arbeitsfolge der Plastifiziereinheit und andererseits die Dauer des Erstarrungsvorganges nach Beendigung des Einspritzens von Gießmaterial in die Gießform ausschlaggebend. Die Dauer des Erstarrungsvorganges ist dabei wiederum von dem verwendeten Kühlmedium, der Wandstärke des Spritzgießteils und letztlich von der Wärmeleitfähigkeit der Gießformwand abhängig. Deshalb sollte die zeitabhängige Zufuhr von tiefkaltem, verflüssigtem Gas aufgrund empirisch für bestimmte Spritzgießteile ermittelter Werte durchgeführt werden.

Bei einer temperaturabhängigen Zuführung des verflüssigten Gases wird vorteilhafterweise als Regelgröße die Abgastemperatur des abgeführten Gases und/oder die Temperatur im Bereich der dem Spritzgießteil zugewandten Gießformoberfläche herangezogen. Für die Verwendung der Abgastemperatur als Regelgröße ist es ebenso notwendig, empirisch ermittelte Werte vorzugeben, bei denen davon ausgegangen werden kann, daß das Spritzgießteil soweit erstarrt ist, daß es beim Öffnen der Gießform und beim anschließenden Auswerfen nicht deformiert wird. Genauer und sicherer ist dagegen die Ermittlung der Temperatur im Bereich der dem Spritzgießteil zugewandten Gießformoberfläche. Beispielsweise kann durch Einbetten einer entsprechenden Meßeinrichtung an der Oberfläche der Gießform auch direkt die Temperatur der Oberfläche des Spritzgießteils gemessen, daraus Rückschlüsse auf die Erstarrung des Gießmaterials gezogen und dementsprechend die Zufuhr des verflüssigten tiefkalten Gases zur Gießform geregelt und/oder gesteuert werden. Eine solche Temperaturerfassung ist jedoch insbesondere bei kleinen Spritzgießteilen aus mangelndem Platz für die notwendigen Meßeinrichtungen und elektrischen Leitungen nicht immer möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Flüssiggasleitung(en) im Kühlkanal mit Abstand voneinander Sprühstellen auf, und es kann eine Verteilung des tiefkalten verflüssigten Gases entlang der ganzen Leitungslänge erreicht werden und so die Gießform oder der Kern nicht nur punktuell direkt mit tiefkaltem verflüssigtem Gas gekühlt werden.

Da die Bohrungen, in denen die Flüssiggasleitungen verlegt sind, mit einem wärmeleitfähigen Material mit geringer Wärmekapazität ausgekleidet sind, wird durch Aufsprühen von tiefkaltem, verflüssigtem Gas eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Kühlleistung erzielt, nach Beendigung des Kühlvorgangs eine lange Nachkühlung vermieden und - aufgrund der geringen Wärmekapazität - eine Anwärmung der Gießform durch die aus dem Spritzgießteil nachfließende Wärme gewährleistet.

Dabei ist es zweckmäßig, die Wandstärke des wärmeleitfähigen Materials entsprechend der örtlich unterschiedlich erwünschten Kühlleistung zu variieren. Soll beispielsweise eine Stelle der Gießform aufgrund von Materialanhäufungen im Spritzgießteil mehr Wärme ableiten können als übrige Bereiche der Gießform, sollte die Wandstärke des wärmeleitfähigen Materials an dieser Stelle größer ausgebildet sein, als in den übrigen Bereichen.

Als geeignetes wärmeleitfähiges Material können Sintermetalle Verwendung finden, die bei entsprechender Porigkeit eine gute Verteilung der Kälte gewährleisten.

Falls überhaupt nur Teilbereiche der Gießform oder von Kernen mit Hilfe eines tiefkalten verflüssigten Gases gekühlt werden müssen, beispielsweise weil für die übrigen Teilbereiche aufgrund von geringen Wandstärken des Spritzgießteils eine herkömmliche Wasserkühlung oder gar keine Kühlung zur raschen Abführung der Wärme aus dem Spritzgießteil ausreichend ist, ist es vorteilhaft, zwischen den durch Aufsprühen von verflüssigtem tiefkaltem Gas gekühlten Bereichen der Gießform und/oder der Kerne und den nicht auf diese Weise gekühlten Bereichen Wärmedämmplatten anzuordnen. Dadurch können einerseits Kälteverluste minimiert und andererseits kann die Trägheit der Temperierung der Gießform reduziert werden.

Für die Zufuhr des tiefkalten verflüssigten Gases ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die wärmeisolierte Zuleitung vor dem Anschluß an die Flüssiggasleitungen und/oder die Flüssiggasleitungen einen weitgehend senkrecht verlaufenden Abschnitt aufweisen. Wird die Zuleitung beispielsweise von unten her an die Flüssiggasleitung angeschlossen und befindet sich ein die Zufuhr unterbrechendes Ventil in einem Teil der Zufuhrleitung vor deren weitgehend senkrecht verlaufendem Abschnitt, bleibt nach einem Absperren des Ventils tiefkaltes verflüssigtes Gas in der Zuleitung stehen. Dies hat zur Folge, daß das in der Zuleitung vorhandene, tiefkalte verflüssigte Gas nach Abstellung der Kühlung sowohl durch die aus dem fertigen Spritzgießteil nachfließende als auch durch die beim Einspritzen des Gießmaterials für das nächste Spritzgießteil auf die Gießform und damit auf die Flüssiggasleitung übertragene Wärme verdampft und dadurch die Flüssiggasleitung für den nächsten Kühlzyklus kühl hält. Dadurch wird vermieden, daß Feuchtigkeit in die Flüssiggasleitung eindringt und diese vereist. Außerdem kann beim Wiederöffnen des Absperrventils in der Zuleitung in kurzer Zeit tiefkaltes verflüssigtes Gas den Kühlstellen zugeführt werden.

Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die wärmeisolierte Zuleitung von oben her an die Flüssiggasleitungen in der Gießform oder in den Kernen anzuschließen. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Flüssiggasleitungen an den Enden mit Nadelverschlußdüsen versehen sind. Damit wird dann erreicht, daß das tiefkalte verflüssigte Gas nach Absperren der Nadelverschlußdüsen direkt in den Flüssiggasleitungen stehen bleibt. Welche der beiden Zuführungsarten gewählt wird, ist davon abhängig, welcher Wärmeeinfall in die Gießform beim Einspritzen des Gießmaterials zu erwarten ist.

Um eine Verdampfung des tiefkalten verflüssigten Gases bei der Zuführung zu den Kühlstellen in der Gießform möglichst weitgehend ausschließen zu können, ist die wärmeisolierte Zuleitung von der Quelle des tiefkalten verflüssigten Gases bis zum Anschluß an die Flüssiggasleitungen in der Gießform oder den Kernen zweckmäßigerweise vakuumisoliert. Falls in der Gießform oder den Kernen eine Vakuumisolierung aus Platzgründen nicht möglich ist, kann es auch vorteilhaft sein, die Flüssiggasleitungen und dann auch bereits die Zuleitungen aus koaxial ineinander verlegten Kunststoffschläuchen zu bilden. Insbesondere bei Bohrungsdurchmessern der Bohrungen für die Flüssiggasleitungen, die unter 8 mm liegen, ist diese Isolationsart der Vakuumisolierung vorzuziehen.

Da die Zufuhr des tiefkalten verflüssigten Gases in der Regel nur dann erfolgen soll, wenn der Einspritzvorgang des Gießmaterials in die Gießform beendet ist, kann die Regeleinrichtung zur Steuerung der Zufuhr von tiefkaltem verflüssigtem Gas mit einer Regelungseinheit verbunden, die die Taktzeit der Spritzgießmaschine vorgibt. Da die Taktzeit der Spritzgießmaschine von der Dauer des Kühlvorgangs abhängt, kann dafür ein für ein herzustellendes Spritzgießteil empirisch ermittelter Wert in die Regelungseinheit eingegeben werden.

Andererseits oder gleichzeitig besteht auch die Möglichkeit, daß der Einrichtung zur Regelung der Zufuhr von tiefkaltem verflüssigtem Gas eine Einrichtung zur Messung der Temperatur des den Kühlkanal oder die Kühlbohrung verlassenden Gases und/oder eine Temperaturmeßeinrichtung im Bereich der dem Spritzgießteil zugewandten Gießformoberfläche bzw. Kernoberfläche zugeordnet ist. Damit kann dann die Zufuhr von tiefkaltem verflüssigtem Gas direkt in Abhängigkeit der Temperatur der Gießform oder auch des Spritzgießteils durchgeführt werden, wobei ein gemessener Istwert in der Regelungseinrichtung mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird und dementsprechend das Ventil in der Zuleitung für das tiefkalte verflüssigte Gas eingestellt wird.

Der erfindungsgemäße Vorschlag läßt sich im Gegensatz zu bisher bekannten Wasserkühlkreisläufen problemlos als Parallel-Kühlung einsetzen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei Verwendung von tiefkalten verflüssigten Gasen als Kühlmedium in den einzelnen, parallel geschalteten Leitungen keine Verstopfungen durch Verkalkung und Ablagerungen auftreten können, was ansonsten eine gleichmäßige Kühlung der Gießform und dadurch möglicherweise Fehlstellen im fertigen Spritzgießteil zur Folge hätte. Darüber hinaus bereitet die Verwendung eines tiefkalten verflüssigten Gases in beweglichen Gießformstellen, wie z. B. Schraubkernen, ebenso keine Schwierigkeiten hinsichtlich notwendiger Abdichtungen, da das verdampfte Gas am Ende der die Flüssiggasleitungen aufnehmenden Bohrungen in der Regel ohnehin in die Atmosphäre abgelassen wird. Da in den einzelnen Leitungen keine Ablagerungen auftreten können, sind zum einen die Wärmeübergangsverhältnisse gleichbleibend konstant und zum anderen ist ein völlig wartungsfreies Kühlsystem gegeben, das zeitaufwendige Reinigungsmaßnahmen nicht erfordert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise besteht schließlich darin, daß bestehende Gießformen ohne großen Aufwand ganz oder teilweise auf eine Kühlung mit tiefkalten verflüssigten Gasen umgestellt werden können.

Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Erfindung für die Herstellung von Spritzgießteilen aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Zelluloseacetat und Polypropylen.

Ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Diese zeigt im Ausschnitt eine Gießform 1, 3 einer Spritzgießmaschine für die Herstellung einer zur Spitze hin konisch zulaufenden Kunststoffhülse 5 bestehend aus einer Spritzformhälfte 1 mit einem Zufuhrkanal 2 für eine homogen aufgeschmolzene Kunststoffmasse und einer Schließformhälfte 3. Der Schließformhälfte 3 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, ein in die Spritzformhälfte 1 hineinreichender Kern 4 zugeordnet, zwischen dessen Außenwandung und der Spritzformhälfte 1 beim Einspritzen der Kunststoffmasse die Kunststoffhülse 5 geformt wird.

Der Kern 4 ist mit einer Bohrung 6 versehen, in der eine Flüssiggasleitung 7 verlegt ist, die im Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser der Bohrung 6. Die Flüssiggasleitung 7 ist an eine wärmeisolierte Zuleitung 8 angeschlossen, die außerhalb des Kerns 4 mit einem Vorratstank 9 für ein tiefkaltes verflüssigtes Gas, wie beispielsweise flüssiger Stickstoff, flüssige Luft, flüssiges CO₂ oder flüssiges Argon, in Verbindung steht. Die Wärmeisolierung der Zuleitung 8 kann aus einer Vakuumisolierung bestehen oder durch die Verwendung von mindestens zwei koaxial ineinander gesteckten Kunststoffschläuchen gebildet sein. In der Zuleitung 8 ist ein Magnetventil 10 angeordnet, das mit der Ausgangsseite einer Regelungseinrichtung 11 in Verbindung steht, die ihrerseits eingangsseitig an eine Temperaturmeßeinrichtung 12 in einer der Bohrung 6 des Kerns 4 zugeordneten Abgasleitung 13 angeschlossen ist. Zusätzlich kann die Regelungseinrichtung 11 mit einer nicht dargestellten, weiteren Regelungs- und/oder Steuereinheit der Spritzgießmaschine, über die die Einspritzdauer für das Einspritzen des Gießmaterials in den Zufuhrkanal 2 der Spritzform 1 eingestellt wird, verbunden sein. Damit kann das Einleiten des tiefkalten verflüssigten Gases aus dem Vorratstank 9 in die Flüssiggasleitung 7 zum einen von der ermittelten Temperatur in der Abgasleitung 13 und zum anderen von der Dauer des Einspritzvorganges für das Einspritzen des Gießmaterials in die Gießform abhängig gemacht werden, wobei zweckmäßigerweise die Zufuhr von tiefkaltem verflüssigtem Gas in die Flüssiggasleitung 7 während des Einspritzens von Gießmaterials abgestellt ist, nach Beendigung des Einspritzens von Gießmaterial angestellt und nach Erreichen einer vorgegebenen, vom herzustellenden Spritzgießteil abhängigen Abgastemperatur für den neuen Einspritzvorgang von Gießmaterial wieder abgestellt wird.

Um die Flüssiggasleitung 7 während des Einspritzens von Gießmaterial kühl halten und vor der Bildung von Kondenswasser schützen zu können, weist die Zuleitung 8 zweckmäßigerweise im Bereich vor dem Anschluß an die Flüssiggasleitung 7 einen mehr oder weniger senkrechten Verlauf auf und das Magnetventil 10 ist im oder vor dem senkrechten Abschnitt der Zuleitung 8 angeordnet. Dadurch bleibt nach Absperren des Magnetventils 10 im senkrechten Abschnitt der Zuleitung 8 genügend tiefkaltes verflüssigtes Gas stehen, das dann bei Wärmeeinfall in die Flüssiggasleitung 7 während des Einspritzvorganges von Gießmaterial verdampft und die Flüssiggasleitung 7 kühl hält.

Wie dargestellt ist, endet die Flüssiggasleitung 7 in der Bohrung 6 des Kerns 4 an einer Stelle, an der die Bohrung 6 aufgrund der herzustellenden, konisch zulaufenden Kunststoffhülse in einem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser übergeht, während die Abgasleitung praktisch am Beginn der Bohrung 6 angeordnet ist, so daß das entstehende und über die Bohrung 6 der Abgasleitung 13 zugeführte Gas die Flüssiggasleitung 7 kühlt. Um eine gleichmäßige Verteilung der durch das tiefkalte verflüssigte Gas eingebrachten Kälte zu erhalten, ist die Bohrung 6 auf ihrer ganzen Länge, d. h. sowohl im Bereich der Flüssiggasleitung 7 als auch im vorderen Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, mit einer Schicht 14 aus wärmeleitfähigem Material mit geringer Wärmekapazität ausgekleidet. Dabei weist die Schicht 14 aus wärmeleitfähigen Material aufgrund des konischen Verlaufs der Kunststoffhülse im Bereich der Spitze der Kunststoffhülse eine geringere Schichtstärke auf als im Endbereich der Kunststoffhülse mit der weitesten Öffnung. Die durch Aufsprühen des tiefkalten verflüssigten Gases am Ende der Flüssiggasleitung 7 auf die Schicht 14 übertragene Kälte verteilt sich somit über die ganze Bohrung 6 des Kerns 4, wobei durch die unterschiedliche Stärke der Schicht 14 dem unterschiedlichen Abstand zwischen der Bohrung 6 und der Kunststoffhülse 5 aufgrund deren konischem Verlauf Rechnung getragen ist. Durch die Verwendung eines wärmeleitfähigen Materials mit gleichzeitig geringer Wärmekapazität für die Schicht 14 wird erreicht, daß nach Abstellen der Zufuhr von tiefkaltem verflüssigtem Gas die vor dem Öffnen der Gießform aus der hergestellten Kunststoffhülse nachfließende Wärme die Gießform wieder soweit erwärmt, daß das nach dem Auswerfen der fertigen Kunststoffhülse erfolgende Einspritzen von Gießmaterial für die Herstellung einer weiteren Kunststoffhülse ohne Behinderung ablaufen kann.

Zusätzlich zu der beschriebenen Art der Kühlung mit einem tiefkalten verflüssigten Gas können, falls erforderlich, in der Spritzformhälfte 1 Bohrungen 15 für eine herkömmliche Wasser- oder Solekühlung vorhanden sein.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Herstellen von Spritzgießteilen mit einer Spritzgießmaschine mit einer zwei- oder mehrteiligen Spritzgießform, wobei die Spritzgießform wenigstens einen Kühlkanal (6) oder einen Kern (4) mit der Kühlbohrung (6) besitzt, sowie
mit Zu- und Ableitungen für ein tiefkaltes, verflüssigtes Gas,
wobei zumindest in einem Kühlkanal oder in einer Kühlbohrung in einem Kern eine fortsetzende Flüssiggasleitung (7) verlegt ist und diese Flüssiggasleitung (7) mit einer Zuleitung (8) für verflüssigtes Gas in Verbindung steht und diese Zuleitung wärmeisoliert ausgebildet ist
und wobei der mit der Flüssiggasleitung ausgestattete Kühlkanal oder die Kühlbohrung (6) als Ableitung für das verdampfte Flüssiggas einen größeren Durchmesser als die zuführende Flüssiggasleitung (7) aufweist und zudem mit einem wärmeleitfähigen Material (14) mit geringer Wärmekapazität ausgekleidet ist,
sowie mit einer Regelungseinrichtung (11), die zur Regelung der Zufuhr des tiefkalten, verflüssigten Gases zur Flüssiggasleitung (7) dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des wärmeleitfähigen Materials (14) entsprechend der örtlich unterschiedlich erwünschten Kühlleistung variiert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssiggasleitungen (7) mit Abstand voneinander Sprühstellen aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitfähige Material (14) aus Sintermaterial besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den durch Aufsprühen von tiefkaltem, verflüssigtem Gas gekühlten Bereichen der Gießform und/oder der Kerne und den nicht auf diese Weise gekühlten Bereichen Wärmedämmplatten angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierte Zuleitung (8) vor dem Anschluß an die Flüssiggasleitungen (7) und/oder die Flüssiggasleitungen (7) einen weitgehend senkrecht verlaufenden Abschnitt aufweisen.