DE4041799A1

DE4041799A1 - Injection moulding sandwich construction - by using separate extruders for skins and core, and minimum length straight runners so that sprue wastage is minimal and is easily removed

Info

Publication number: DE4041799A1
Application number: DE19904041799
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl Ing Jaroschek; Wolfgang Nesch; Herbert Dipl Ing Thoma
Original assignee: Kloeckner Ferromatik Desma GmbH
Current assignee: Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH
Priority date: 1990-12-24
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1992-07-02
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: DE4041799C2

Abstract

At least two different component polymers are successively or alternately injected from their extruders through at least one common runner; each product moulded has a core of at least one component polymer and (with the possible exception of a part adjacent to the gate(s) of a runner) a skin of another component polymer. Each polymer is fed from a separately coupled extruder through straight feed bores of minimum length to the runner concerned; the system is designed so that each sprue produced has a minimum cross-section, is easily cut off, and has the minimum volume, and so that when the mould is opened it can be removed quite simply. ADVANTAGE - The process has a minimal energy consumption, minimum sprue, and minimum arrangement needed to remove the sprue. It reduces any problem of heat loss or heat conduction between extruder and mould, even when moulding different materials with different temps

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzgießen von Sand wichteilen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa tentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Pa tentanspruchs 5.The invention relates to a method for injection molding sand divide according to the characteristics of the preamble of Pa claim 1 and a device for performing this Procedure according to the features of the preamble of Pa claim 5.

Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durch führung sind in der DE-OS 37 35 099 offenbart. Hier werden min destens zwei Kunststoffkomponenten in je einer Plastifizierein heit zu viskosen Massen umgewandelt, die ihrerseits über einen gemeinsamen Düsenkopf mit getrennten Durchführungskanälen für jede Komponente mittels geeigneter Öffnungs- und Schließvor richtungen in vorgegebener zeitlicher Reihenfolge in einen ge meinsamen Angußkanal gespritzt werden, der in diesem speziellen Fall innerhalb einer einzelnen Angußbuchse in einen großvolumi gen Angußkegel und einen formseitig anschließenden kleinvolumi gen eigentlichen Angußkanal aufgeteilt ist. Die verschiedenen Kunststoffkomponenten bilden dabei zunächst eine Schichtstruk tur in axialer Richtung im Angußkegel aus, bevor sie nacheinan der mittels der zuletzt eingespritzten Komponente durch den ei gentlichen Angußkanal in den Formhohlraum gedrückt werden, wo bei die letzte Komponente im Angußkegel und im eigentlichen An gußkanal einen verlorenen Angußpfropfen ausbildet, der nach je dem einzelnen Spritzgußzyklus entfernt werden muß, und zwar entweder mittels einer bei geöffnetem Formhohlraum in diesen einzufahrenden und vor der formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des eigentlichen Angußkanals zu positionierenden Druckluftvor richtung oder mittels einer Greifvorrichtung, die den Anguß pfropfen von der Eingangsseite des Angußkegels her erfaßt und entfernt.Such a method and a device for its passage leadership are disclosed in DE-OS 37 35 099. Here min at least two plastic components in one plasticizing unit is converted into viscous masses, which in turn have a common nozzle head with separate feed-through channels for each component by means of suitable opening and closing devices directions in a given order in time common sprue that is injected into this particular Fall within a single sprue bushing into a large volume towards the sprue cone and a small volume adjoining the mold is divided into the actual sprue. The different Plastic components initially form a layer structure tur in the axial direction in the sprue cone before they come together that by means of the last injected component by the egg generic sprue can be pressed into the mold cavity where for the last component in the sprue cone and in the actual approach pouring channel forms a lost sprue plug, depending on the single injection molding cycle must be removed, namely either by means of an open mold cavity in this retractable and in front of the mold cavity-side exit opening of the actual sprue to be positioned direction or by means of a gripping device that the sprue graft from the inlet side of the sprue cone and away.

In beiden vorgenannten Fällen ist es jedoch erforderlich, den gemeinsamen Düsenkopf einschließlich aller Plastifiziereinhei ten soweit von der Eingangsöffnung des Angußkegels wegzufahren, daß der verlorene Angußpfropfen ohne Schwierigkeiten in voller Länge aus dem Angußkegel herausgedrückt oder -gezogen werden kann, bevor er anschließend mit einer zusätzlichen Bewe gungskomponente senkrecht zur Achse der Angußbuchse dem Bereich der Spritzgießvorrichtung endgültig zu entnehmen ist. Dies be dingt zumindest bei jedem Spritzzyklus einen zusätzlichen, nicht zu vernachlässigenden Energieaufwand, der einerseits als nicht umweltfreundlich anzusehen ist und andererseits die Her stellungskosten der entsprechenden Sandwichteile erhöht.In both of the above cases, however, the common nozzle head including all plasticizing units ten far enough from the entrance opening of the sprue cone that the lost sprue plug in full without difficulty Length is pushed out or pulled out of the sprue cone can before adding an additional move supply component perpendicular to the axis of the sprue bushing the area the injection molding device can finally be seen. This be need at least one additional not to be neglected energy expenditure, which on the one hand as is not environmentally friendly and on the other hand the Her cost of the corresponding sandwich parts increased.

Darüber hinaus verlangen die angegebenen Vorrichtungen zum Ent fernen des verlorenen Angußpfropfens einen erheblichen Kon struktions- und Investitionsaufwand, der sich ebenfalls ungün stig auf die Herstellungskosten der entsprechenden Sandwich teile auswirkt, zumal derartige aufwendige Zusatzvorrichtungen an der Spritzgießvorrichtung auch einen höheren Wartungsaufwand erfordern als entsprechende einfachere Vorrichtungen zum Ent fernen des verlorenen Angußpfropfens. Abgesehen davon, daß die ser verlorene Angußpfropfen im offenbarten Fall ein erhebliches Volumen beansprucht, da die Funktionsweise des angegebenen Ver fahrens verlangt, daß "der innere Endabschnitt des Angußkegels mit einer sphärischen Übergangsmulde unter starker Quer schnitts-Verengung in den Angußkanal der Angußbuchse mündet", d. h. der Angußkegel muß bei vorgegebener Länge der Angußbuchse, die durch die Stabilitätsanforderungen an das Werkzeug bestimmt wird, einen erheblich größeren Querschnitt als der eigentliche Angußkanal aufweisen, der seinerseits in Abhängigkeit von Form und Größe des zu erzeugenden Sandwichteiles nicht beliebig klein gemacht werden kann, zumindest dann nicht, wenn mit ver tretbaren Einspritzdrücken und entsprechendem Energieaufwand gearbeitet werden soll. Jeder verlorene Angußpfropfen stellt jedoch eine zusätzliche Umweltbelastung und einen zusätzlichen Kostenfaktor für die zu erzeugenden Sandwichteile dar, da er nur in Ausnahmefällen einem einfachen Recyclingverfahren mit niedrigen Kosten und schonender Belastung der Umwelt zugeführt werden kann, wobei die Umweltbelastung und die Zusatzkosten proportional zum zunehmendem Volumen des Angußpfropfens eben falls ansteigen.In addition, the specified devices require Ent far from the lost gate plug a considerable Kon structural and investment expenditure, which is also unun stig on the manufacturing cost of the corresponding sandwich affects parts, especially since such complex additional devices on the injection molding device also a higher maintenance effort require simpler devices for Ent than corresponding to remove the lost sprue plug. Apart from the fact that the This lost gate plug in the disclosed case is a considerable one Volume takes up because the functionality of the specified ver driving requires that "the inner end portion of the sprue cone with a spherical transition trough under a strong cross cut narrowing opens into the sprue of the sprue bush ", d. H. the sprue cone must, given the length of the sprue bush, determined by the stability requirements for the tool is a significantly larger cross section than the actual one Have sprue, which in turn depends on the shape and size of the sandwich part to be produced is not arbitrary can be made small, at least not if with ver pedalable injection pressures and corresponding energy consumption to be worked. Every lost sprue plug poses however, an additional environmental impact and an additional one Cost factor for the sandwich parts to be produced, since it only in exceptional cases with a simple recycling process low costs and gentle pollution of the environment can be, the environmental impact and the additional costs proportional to the increasing volume of the sprue if increase.

Die DE-OS 37 35 099 offenbart außerdem ein Verfahren und eine Vorrichtung, die ausdrücklich der "Herstellung von Mehrschicht- Formteilen aus mindestens zwei Kunststoffkomponenten mit we sentlich verschiedenen Verhaltens-, Verarbeitungs- und/oder Temperatureigenschaften" dienen sollen, wobei "die Kunststoff komponenten aus den verschiedenen Spritzeinheiten über eine ge meinsame Angußbuchse in den Formhohlraum eines Formwerkzeugs gespritzt werden". Dabei müssen jedoch die Spritzeinheiten zu mindest mit ihren ausgangsseitigen Enden entweder direkt an der Angußbuchse mit oder ohne zusätzliche jeweils eigene Düsenköpfe oder an einem gemeinsamen Düsenkopf sehr nahe beieinander ange ordnet werden, was auf jeden Fall bei Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen Temperatureigenschaften zu unerwünsch ten Problemen des Wärmeübergangs und der Wärmeverteilung am Eingang der Angußbohrung oder auf der Eingangsseite eines ge meinsamen Düsenkopfes, beispielsweise zu Problemen einer aus reichenden Dichtung zwischen allen Ausgängen der Spritzeinhei ten und der Angußbuchse bzw. dem Düsenkopf, führt.DE-OS 37 35 099 also discloses a method and a Device expressly designed for the "production of multilayer Molded parts made of at least two plastic components with white considerably different behavior, processing and / or Temperature properties "should serve," the plastic components from the various injection units via a ge common sprue bushing in the mold cavity of a mold be injected ". However, the injection units must be closed at least with their output ends either directly on the Sprue bushing with or without additional nozzle heads or on a common nozzle head very close to each other be classified, which is definitely the case with plastic components significantly different temperature properties to undesirable problems of heat transfer and heat distribution Entrance of the sprue hole or on the entry side of a ge common nozzle head, for example to problems one out reaching seal between all outputs of the injection unit ten and the sprue bushing or the nozzle head.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Spritzgießen von Sandwichteilen und eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit denen einerseits der Energieverbrauch bei der Er zeugung von Sandwichteilen aus Kunststoffkomponenten vermindert und andererseits der zwangsläufige Anfall von primärem Abfall in Form von verlorenen Angußpfropfen verringert werden kann, wobei außerdem der erforderliche Aufwand zur Entnahme der ver lorenen Angußpfropfen weitgehend reduziert und das Auftreten von unerwünschten Problemen des Wärmeübergangs und der Wärme verteilung zwischen den Spritz- bzw. Plastifiziereinheiten auch bei der Verarbeitung von Kunststoffkomponenten mit wesentlich unterschiedlichen Temperatureigenschaften weitgehend verhindert wird.The present invention is therefore based on the object a method for injection molding sandwich parts and a pre direction for performing this procedure with which, on the one hand, the energy consumption of the Er generation of sandwich parts from plastic components reduced and on the other hand the inevitable accumulation of primary waste can be reduced in the form of lost sprue plugs, where also the effort required to remove the ver lorene sprags largely reduced and occurrence of undesirable problems of heat transfer and heat distribution between the injection or plasticizing units when processing plastic components with essential different temperature properties largely prevented becomes.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit Hilfe der Merkmale der kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 5.The invention solves this problem with the aid of the features of characterizing parts of claims 1 and 5.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß jede Kunststoffkomponente vom Ausgang ihrer zugehörigen, jeweils se parat am Werkzeug angekoppelten Plastifiziereinheit mittels mi nimal kurzer, geradliniger Zuführungskanäle durch das Werkzeug zum Eingangsbereich jedes Angußkanals geführt wird, weil in diesem Fall die Plastifiziereinheiten derart am Werkzeug pla ziert werden können, daß allenfalls einzelne Plastifi ziereinheiten geringfügige Bewegungen zur Freigabe der Öff nungs- und Schließbewegungen des Werkzeugs vornehmen müssen, und die Zuführungskanäle vom Ausgang jeder Plastifiziereinheit durch das Werkzeug zum Eingangsbereich jedes gemeinsamen Anguß kanals zunächst mit minimal notwendigem Volumen konstruiert werden können. Gleichzeitig ergibt sich noch der zusätzliche Vorteil, daß bei geeigneter Ausgestaltung der Zuführungskanäle mit Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen bekannter Art oder ent sprechenden Isoliermaßnahmen Kunststoffkomponenten sehr unter schiedlicher Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer erfor derlichen Verarbeitungstemperatur, jedenfalls bis zum Eingangs bereich jedes gemeinsamen Angußkanals ohne gegenseitige Beein flussung dieser Eigenschaften transportiert werden können, was bei speziellen, zwischen den Plastifiziereinheiten und jedem Angußkanal installierten Düsenkörpern, insbesondere solchen als Misch- oder Trenndüsen mit einem gemeinsamen Düsenausgang und einzeln steuerbaren Eingangskanälen ausgelegten, im allgemeinen nur mit zusätzlichem erheblichem Aufwand realisierbar ist. Dar über hinaus wird vorteilhafterweise noch vermieden, daß die Plastifiziereinheiten hinsichtlich von unerwünschten Wärmeüber gängen oder Wärmeverteilungen unmittelbar untereinander wech selwirken können.It proves to be particularly advantageous that each Plastic component from the exit of their associated, each se plasticizing unit coupled to the tool using mi nimally short, straight feed channels through the tool is led to the entrance area of each runner because in in this case, the plasticizing units on the tool pla can be decorated that at most individual Plastifi decorative movements, slight movements to release the opening must make the closing and closing movements of the tool, and the feed channels from the exit of each plasticizing unit through the tool to the entrance area of each common gate channel initially constructed with the minimum necessary volume can be. At the same time, there is the additional one Advantage that with a suitable design of the feed channels with heating and / or cooling devices of known type or ent speaking insulation measures plastic components very under different properties, especially with regard to their requ processing temperature, at least until receipt area of each common runner without mutual leg flow of these properties can be transported what for special, between the plasticizing units and each Sprue installed nozzle bodies, especially those as Mixing or separating nozzles with a common nozzle outlet and individually controllable input channels designed, in general can only be realized with additional considerable effort. Dar Furthermore, it is advantageously avoided that the Plasticizing units for unwanted heat transfer gears or heat distributions directly interchangeable can interact.

Ebenfalls als sehr vorteilhaft erweist es sich, daß das Werk zeug sowie jeder Anguß- und jeder Zuführungskanal insgesamt so gestaltet sind, daß der bei jedem Spritzzyklus in dem System aus Zuführungs- und Angußkanälen entstehende pfropfenartige Restkörper mit dem zugehörigen Sandwichteil nur über einen mi nimalen Querschnitt verbunden und dort in einfacher Art und Weise von diesem abtrennbar ist, ein minimales Gesamtvolumen aufweist und beim Auffahren des Werkzeugs jedenfalls soweit freigelegt wird, daß er mit einfachen Mitteln aus dem Werkzeug entfernt werden kann, weil auf diese Weise neben den bereits oben beschriebenen Zuführungskanälen auch jeder gemeinsame An gußkanal mit einem minimalen Volumen, das sich im wesentlichen an der den notwendigen Einspritzdruck erheblich mitbestimmenden Ausgangsöffnung des Angußkanals zum Formhohlraum ausrichten muß, versehen und so der Anfall von primärem Abfall in Form der vorgenannten pfropfenartigen Restkörper erheblich verringert werden kann und außerdem jeder dieser Restkörper nach dem Öff nen des Werkzeugs unmittelbar dem Zugriff einfacher und preis werter mechanischer Hilfsmittel bekannter Art zum Entfernen aus dem Werkzeug ausgesetzt ist. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil, daß zumindest jeder zu einem bestimmten Zuführungska nal gehörige Abschnitt des entstandenen Restkörpers stets nur aus einer einzigen Kunststoffkomponente besteht, so daß dieser Restkörper bei Bedarf in einfacher Weise in eine Reihe von für ein eindeutiges Recycling geeignete Bestandteile zerlegt werden kann. Bei geeigneter Isolierung jedes minimal ausgelegten ge meinsamen Angußkanals läßt sich bei der Verarbeitung von Kunst stoffkomponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften, insbe sondere bezüglich ihrer erforderlichen Verarbeitungstemperatur, in besonders vorteilhafter Weise außerdem erreichen, daß sie nicht nur - wie bereits oben angegeben - bis zum Eingangsbe reich des Angußkanals, sondern bis zur formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des Angußkanals ohne merkliche gegenseitige Be einflussung dieser Eigenschaften transportiert und anschließend im Formhohlraum auf der Basis ihrer ursprünglichen Eigenschaf ten verarbeitet werden können.It also proves to be very advantageous that the work as well as each sprue and each feed channel as a whole are designed so that each injection cycle in the system plug-like resulting from feed and sprue channels Residual body with the associated sandwich part only over a mi nominal cross section and there in a simple manner and How it can be separated from this, a minimum total volume has and at least as far when opening the tool it is uncovered that it can be easily removed from the tool can be removed because this way alongside the already feed channels described above also each common type sprue with a minimal volume that is essentially at the significantly determining the necessary injection pressure Align the outlet opening of the sprue to the mold cavity must, and so the generation of primary waste in the form of aforementioned plug-like residual body significantly reduced can be and also each of these residual bodies after opening Access to the tool is easier and cheaper valuable mechanical aids of known type for removal exposed to the tool. This results in another Advantage that at least everyone at a certain feeder nal section of the resulting body only ever consists of a single plastic component, so that this Residual bodies in a simple manner in a series of for if necessary a clear recycling suitable components are dismantled can. With suitable insulation, each minimally designed ge common sprue can be used in the processing of art fabric components with very different properties, esp especially regarding their required processing temperature, also achieve in a particularly advantageous manner that they not only - as already mentioned above - up to the entrance range of the sprue, but up to the cavity side Exit opening of the runner without noticeable mutual loading influence of these properties and then transported in the mold cavity based on their original properties can be processed.

Ein spezielles Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver fahrens bzw. einer zu seiner Durchführung geeigneten Vorrich tung weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß die Sandwich teile nur mittels eines einzigen, in der Symmetrieachse der Spritzgießeinheit liegenden Angußkanals erzeugt werden, wobei eine Kunststoffkomponente unmittelbar von ihrer in dieser Sym metrieachse liegenden Plastifiziereinheit in den damit fluchtenden Angußkanal geführt wird und alle weiteren Kunst stoffkomponenten in einer senkrecht zur vorgenannten Symmetrie achse liegenden Ebene in den Eingangsbereich des Angußkanals geleitet werden und wobei die letztgenannte Ebene bei geöffne tem Werkzeug direkt zugänglich ist, beispielsweise dadurch, daß die für die weiteren Kunststoffkomponenten erforderlichen Zu führungskanäle in oder an einer den Eingangsbereich des Anguß kanals berührenden - neben der zwangsläufig durch den Formhohl raum verlaufenden ersten Trennebene zweiten - Trennebene des Werkzeugs in den vorgenannten Eingangsbereich laufen, weil dann der gesamte Restkörper dem Werkzeug dadurch entnommen werden kann, daß er an der dem Formhohlraum abgewandten - normaler weise feststehenden - Begrenzungsfläche der zweiten Trennfläche bis zur vollständigen Freigabe des zunächst im Angußkanal be findlichen Teils des Restkörpers durch das Auseinanderfahren beider Begrenzungsflächen der Trennebene vorläufig arretiert und erst dann freigegeben wird oder daß er erst mit dem den An gußkanal tragenden Werkzeugteil soweit von der feststehenden Begrenzungswand weggefahren wird, daß der im Angußkanal befind liche Teil des Restkörpers anschließend ohne Schwierigkeiten aus dem Angußkanal herausgezogen und beseitigt werden kann, wo bei der bereits auf der beweglichen Begrenzungsfläche der - zweiten - Trennebene freiliegende Teil des Restkörpers als An griffspunkt für ein einfaches mechanisches Hilfsmittel dient. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung kann der Restkörper beispielsweise da durch vorläufig arretiert werden, daß zumindest eine Plastifi ziereinheit unmittelbar an ihrem Ausgang mit einer axial ver schiebbaren Düsennadel verschlossen wird, die an ihrem einem Anguß- oder Zuführungskanal zugewandten Ende einen in diesen Anguß- oder Zuführungskanal hineinragenden, sich zumindest an der Spitze konisch verjüngenden Dorn oder - bei nicht vertikal verlaufender Symmetrieachse der Spritzgießeinheit - einen ha kenartigen Fortsatz mit sich verjüngendem Querschnitt und senk recht nach unten gerichteter Spitze trägt. Erst nach ausrei chendem Auseinanderfahren der - zweiten - Trennebene, d. h. wenn der zunächst im Angußkanal befindliche Teil des Restkörpers vollständig freigezogen ist, fällt der pfropfenartige Restkör per dann bei geeigneter Gestaltung entsprechender Dorne oder hakenartiger Fortsätze aufgrund seines Gewichts von selbst aus dem Werkzeug.A special embodiment of the Ver driving or a device suitable for its implementation tion also has the advantage that the sandwich divide only by means of a single one, in the axis of symmetry of the Injection molding unit lying sprue are generated, wherein a plastic component immediately from its in this sym plasticizing unit lying in the metric axis aligned runner and all other art material components in a perpendicular to the aforementioned symmetry axis lying in the entrance area of the sprue be directed and the latter level at open tem tool is directly accessible, for example in that the required for the other plastic components guide channels in or on the entrance area of the sprue channel touching - in addition to the inevitably through the mold hollow space extending first parting plane second - parting plane of Tool in the aforementioned entrance area because then the entire residual body can be removed from the tool can that it on the side facing away from the mold cavity - more normal wise fixed - boundary surface of the second interface until the complete release of the be in the sprue sensitive part of the residual body by moving apart both boundary surfaces of the parting plane temporarily locked and only then released or that he only with the An tool channel bearing part as far from the fixed Boundary wall is moved away that is in the sprue Liche part of the residual body then without difficulty can be pulled out of the sprue and eliminated where where already on the movable boundary surface of the - second - parting plane exposed part of the residual body as an handle for a simple mechanical tool. In a particularly advantageous embodiment of an invent device according to the invention, the residual body can be there, for example be temporarily locked in that at least one plastifi decorative unit directly at its exit with an axial ver sliding nozzle needle is closed on her one End facing the sprue or feed channel into this Sprue or feed channel protruding, at least to the conical tapered mandrel or - if not vertical axis of symmetry of the injection molding unit - one ha ken-like extension with tapering cross-section and lower pointed right down. Only after enough moving apart the - second - parting plane, d. H. if the part of the body remaining in the sprue the plug-like residue falls completely then with appropriate design of appropriate mandrels or hook-like extensions by themselves due to its weight the tool.

Der bereits vorerwähnte Effekt eines Transports von Kunststoff komponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften ohne gegensei tige Beeinflussung auf dem Weg vom Ausgang der jeweiligen Pla stifiziereinheit bis zur formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des Angußkanals läßt sich erfindungsgemäß in sehr vorteilhafter Weise im übrigen auch dadurch verifizieren, daß außer dem An gußkanal auch jeder Zuführungskanal mit einer geeigneten Iso lierung anstelle einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung versehen ist.The previously mentioned effect of transporting plastic components of very different properties without counteracting influence on the way from the exit of the respective pla stification unit up to the mold cavity-side exit opening of the sprue can be very advantageous according to the invention Verify the way also by the fact that in addition to the An each duct with a suitable Iso lation instead of a heating and / or cooling device is.

Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Vorrichtungen sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:Embodiments for devices according to the invention are in shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wäh rend des Einspritzens einer ersten Kunststoffkompo nente über einen gemeinsamen Angußkanal in einen Form hohlraum in schematischer Darstellung. Fig. 1 section through a device according to the invention during injection of a first plastic component via a common sprue in a mold cavity in a schematic representation.

Fig. 2 Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 teilweise ab geänderte erfindungsgemäße Vorrichtung während des Einspritzens einer zweiten Kunststoffkomponente über den gemeinsamen Angußkanal in den Formhohlraum in schematischer Darstellung. Fig. 2 section through a partially compared to Fig. 1 modified device according to the invention during the injection of a second plastic component via the common sprue in the mold cavity in a schematic representation.

Fig. 3 Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der Fig. 1 nach dem Öffnen des Werkzeugs in schematischer Darstellung. Fig. 3 section through the inventive device of Fig. 1 after opening the tool in a schematic representation.

Die Fig. 1 zeigt zunächst ein Werkzeug 1 mit einem feststehen den Werkzeugteil 2 und zwei an hier nicht dargestellten Füh rungssäulen bekannter Art verfahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4, die gegen das feststehende Werkzeugteil 2 bzw. untereinander durch zu öffnende bzw. zu schließende Trennebenen 5 und 6 ge trennt werden. An der Trennebene 5 verläuft im verfahrbaren Werkzeugteil 3 ein Zuführungskanal 7, der vom Ausgang 8 einer seitlich am Werkzeug 1 angekoppelten Plastifiziereinheit 9 zum Eingangsbereich 10 eines gemeinsamen Angußkanals 11 führt und im dargestellten Fall mit einer hier nur schematisch angedeute ten Heiz- und Kühlvorrichtung 12 versehen ist. Der gemeinsame Angußkanal 11 bildet den inneren Teil einer im verfahrbaren Werkzeugteil 3 installierten Angußbuchse 13, die aufgrund ihrer speziellen - hier nicht explizit dargestellten - Materialbe schaffenheit und Konstruktion einen merklichen Wärmeaustausch zwischen den durch den Angußkanal 11 strömenden Kunststoffkom ponenten und dem verfahrbaren Werkzeugteil 3 verhindert, und führt über eine Ausgangsöffnung 14 in einen zwischen den ver fahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4 ausgebildeten Formhohlraum 15, der zur Formgebung für die herzustellenden Sandwichteile dient. Für diese Formgebung ist das verfahrbare Werkzeugteil 4 im dar gestellten Fall mit einem kraftschlüssig mit ihm verbundenen Formeinsatz 16 versehen, der außerdem mit einer hier nur sche matisch angedeuteten Auswurfvorrichtung 17 bekannter Art ver bunden ist, die beispielsweise in einer Ausnehmung 18 im ver fahrbaren Werkzeugteil 4 installiert sein und mehrere durch den Formeinsatz 16 führende rohrförmige Kanäle 19 zur Beaufschla gung mit Druckluft oder einem anderen geeigneten Druckmedium aufweisen kann.The Fig. 1 first shows a tool 1 with a permanently available to the tool part 2 and two to not shown here Füh known type approximately columnar movable tool parts 3 and 4, against the stationary tool part 2 or to each other by openable or closable parting planes 5 and 6 be separated. At the parting plane 5 runs in the movable tool part 3, a feed channel 7 , which leads from the output 8 of a plasticizing unit 9 coupled to the side of the tool 1 to the input area 10 of a common sprue 11 and, in the case shown, is provided with a heating and cooling device 12 , which is only indicated schematically here is. The common sprue channel 11 forms the inner part of a sprue bushing 13 installed in the movable tool part 3 , which, owing to its special material construction and construction (not shown explicitly here ), prevents noticeable heat exchange between the plastic components flowing through the sprue channel 11 and the movable tool part 3 , and leads via an outlet opening 14 into a mold cavity 15 formed between the movable tool parts 3 and 4 , which is used for shaping the sandwich parts to be produced. For this shape, the movable tool part 4 is provided in the case presented with a non-positively connected mold insert 16 , which is also connected to a known only mathematically indicated ejection device 17 of a related type, for example in a recess 18 in the movable tool part 4 may be installed and may have several tubular channels 19 leading through the mold insert 16 for exposure to compressed air or another suitable pressure medium.

Im dargestellten Fall der Fig. 1 ist der Ausgang 8 der Plasti fiziereinheit 9 mittels einer zurückgezogenen Düsennadel 20 ge öffnet, und die Plastifiziereinheit 9 spritzt eine Kunststoff komponente 21 über den Zuführungskanal 7 und den gemeinsamen Angußkanal 11 so lange in den Formhohlraum 15, bis die dort an gekommene Menge der Kunststoffkomponente 21 ausreicht, um eine geschlossene Oberflächenschicht eines Sandwichteiles entlang aller Wandflächen des Formhohlraums 15 - ggf. mit Ausnahme des unmittelbar an die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 an grenzenden Bereichs - erzeugen zu können. Sodann wird der Aus gang 8 der Plastifiziereinheit 9 mittels der Düsennadel 20 ge schlossen und dafür eine zweite Plastifiziereinheit 22 in Tä tigkeit gesetzt, um eine zweite Kunststoffkomponente 23 durch den gemeinsamen Angußkanal 11 so in den Formhohlraum 15 einzu spritzen, daß sie in das Innere der ersten Kunststoffkomponente 21 eindringt und diese nach vollständiger Füllung des Formhohl raums 15 mit Kunststoffkomponenten ringsum an sämtliche Wand flächen des Formhohlraums 15 mit Ausnahme des unmittelbar an die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 angrenzenden Bereichs drückt - wie es explizit in Fig. 2 dargestellt ist.In the illustrated case of FIG. 1, the output 8 of the plasticizing unit 9 is opened by means of a retracted nozzle needle 20 , and the plasticizing unit 9 injects a plastic component 21 via the feed channel 7 and the common sprue channel 11 into the mold cavity 15 until the The amount of plastic component 21 that has arrived there is sufficient to be able to produce a closed surface layer of a sandwich part along all wall surfaces of the mold cavity 15 — possibly with the exception of the area directly adjacent to the outlet opening 14 of the runner 11 . Then the output 8 of the plasticizing unit 9 is closed by means of the nozzle needle 20 and a second plasticizing unit 22 is put into action to inject a second plastic component 23 through the common sprue 11 into the mold cavity 15 so that it is inside the penetrates the first plastic component 21 and this completely presses the mold cavity 15 with plastic components all around on all wall surfaces of the mold cavity 15 with the exception of the area immediately adjacent to the outlet opening 14 of the sprue 11 - as explicitly shown in Fig. 2.

Die Fig. 2 zeigt im Unterschied zur Fig. 1 aus apparativer Sicht lediglich einen Zuführungskanal 7, der statt mit einer Heiz- und Kühlvorrichtung 12 mit einer Isolation 24 versehen ist, die einen Wärmeaustausch zwischen der Kunststoffkomponente 21 im Zuführungkanal 7 mit den Werkzeugteilen 2 und 3 weitge hend verhindert. Aus verfahrenstechnischer Sicht ist nunmehr - wie bereits vorstehend erwähnt - die Plastifiziereinheit 9 mit tels der Düsennadel 20 verschlossen, während die Plastifi ziereinheit 22 durch Zurückziehen einer Düsennadel 25 geöffnet ist und eine Kunststoffkomponente 23 durch den gemeinsamen An gußkanal 11 in der vorbeschriebenen Weise in das Innere der be reits im Formhohlraum 15 befindlichen Kunststoffkomponente 21 einspritzt. Die Plastifiziereinheit 22 sitzt dabei in einer Ausnehmung 26 im feststehenden Werkzeugteil 2 und reicht mit ihrem Ausgang 27 unmittelbar an den Eingangsbereich 10 des An gußkanals 11 heran, wobei die Symmetrieachsen sowohl der Pla stifiziereinheit 22 als auch des gemeinsamen Angußkanals 11 miteinander und mit der Symmetrieachse 28 der Spritzgießeinheit fluchten, so daß der sonst erforderliche Zuführungskanal in diesem Fall auf die Länge 0 schrumpft. Alle übrigen Elemente der Fig. 2 entsprechen den gleichartig dargestellten Elementen der Fig. 1.In contrast to FIG. 1, FIG. 2 shows only one feed duct 7 from an apparatus perspective, which instead of being provided with a heating and cooling device 12 is provided with an insulation 24 that exchanges heat between the plastic component 21 in the feed duct 7 with the tool parts 2 and 3 largely prevented. From a procedural point of view - as already mentioned above - the plasticizing unit 9 is now closed by means of the nozzle needle 20 , while the plasticizing unit 22 is opened by retracting a nozzle needle 25 and a plastic component 23 through the common casting channel 11 in the manner described above into the interior the plastic component 21 already in the mold cavity 15 is injected. The plasticizing unit 22 is seated in a recess 26 in the fixed tool part 2 and extends with its outlet 27 directly to the input region 10 of the pouring channel 11 , the axes of symmetry of both the placement unit 22 and the common sprue 11 with one another and with the axis of symmetry 28 of the injection molding unit are aligned, so that the otherwise required feed channel shrinks to length 0 in this case. All other elements of FIG. 2 correspond to the elements of FIG. 1 shown in the same way.

Die Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Stadium, in dem sowohl das zu erzeugende Sandwichteil 29 als auch der in den Zuführungs- und Angußkanälen 7 und 11 entstandene pfropfen artige Restkörper 30 erstarrt sind und das Werkzeug längs sei ner Symmetrieachse 28 so weit aufgefahren ist, daß sowohl das Sandwichteil 29 als auch der Restkörper 30 ohne Schwierigkeiten aus dem Werkzeug entnommen werden können, wobei hier davon aus zugehen ist, daß das Sandwichteil 29 zuvor von der Auswurfvor richtung 17 mittels Druckluftbeaufschlagung der rohrförmigen Kanäle 19 von dem Formeinsatz 16 abgehoben wurde und der Rest körper 30 bis zu seinem vollständigen Freiziehen aus dem Anguß kanal 11 von einem am formhohlraumseitigen Ende der Düsennadel 25 angebrachten Dorn 31 mit geeigneter Form, die hier nicht im Detail dargestellt ist, festgehalten wurde und dann durch das Eigengewicht des Restkörpers 30 von diesem Dorn 31 abgeglitten ist. Selbstverständlich sind im dargestellten Zustand beide Ausgänge 8 und 27 der Plastifiziereinheiten 9 und 22 durch die Düsennadeln 20 und 25 verschlossen, und außerdem ist die Pla stifiziereinheit 9 so weit vom Werkzeug 1 zurückgefahren, daß sie die Öffnung des Werkzeugs 1 in keinem Fall behindert. Das Sandwichteil 29 ist im Schnitt dargestellt, ohne aus der symme trischen Lage zur Symmetrieachse 28 herausgerückt zu sein, im Falle des Restkörpers 30 ist die Darstellung zwar ebenfalls im Schnitt erfolgt, hier ist die Entnahmemöglichkeit aus dem Werk zeug jedoch durch die leichte seitliche Verschiebung des Rest körpers 30 aus der ursprünglichen Lage bezüglich der Symmetrie achse 28 angedeutet. Fig. 3 shows the apparatus of FIG. 1 in a state in which both the to be produced sandwich part 29 and the solidified in the feed and runner channels 7 and 11 resulting graft-like rest body 30 and the tool is along ner axis of symmetry 28 so far that both the sandwich part 29 and the residual body 30 can be removed from the tool without difficulty, it being assumed here that the sandwich part 29 beforehand from the ejection device 17 by means of compressed air supply to the tubular channels 19 from the mold insert 16 was lifted off and the rest of the body 30 until it was completely removed from the sprue 11 by a mandrel 31 attached to the mold cavity end of the nozzle needle 25 with a suitable shape, which is not shown in detail here, and was then held by the dead weight of the rest of the body 30 has slipped from this mandrel 31 . Of course, in the state shown, both outputs 8 and 27 of the plasticizing units 9 and 22 are closed by the nozzle needles 20 and 25 , and in addition the Pla stifying unit 9 is retracted so far from the tool 1 that it does not hinder the opening of the tool 1 in any case. The sandwich part 29 is shown in section without being moved out of the symmetrical position to the axis of symmetry 28 , in the case of the residual body 30 the representation is also made in section, but here is the possibility of removal from the factory by the slight lateral displacement of the Rest body 30 indicated from the original position with respect to the axis of symmetry 28 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Werkzeug
2 feststehendes Werkzeugteil
3, 4 verfahrbare Werkzeugteile
5, 6 Trennebenen
7 Zuführungskanal
8, 27 Ausgänge von Plastifiziereinheiten
9, 22 Plastifiziereinheiten
10 Eingangsbereich eines Angußkanals
11 gemeinsamer Angußkanal
12 Heiz- und Kühlvorrichtung
13 Angußbuchse
14 Ausgangsöffnung eines Angußkanals
15 Formhohlraum
16 Formeinsatz
17 Auswurfvorrichtung
18, 26 Ausnehmungen
19 rohrförmige Kanäle
20, 25 Düsennadeln
21, 23 Kunststoffkomponenten
24 Isolation
28 Symmetrieachse der Spritzgießeinheit
29 Sandwichteil
30 pfropfenartiger Restkörper
31 Dorn 1Tool
2ndfixed tool part
3, 4 movable tool parts
5, 6Separation planes
7Feed channel
8, 27Exits from plasticizing units
9, 22Plasticizing units
10thEntrance area of a sprue
11common sprue
12Heating and cooling device
13Sprue bushing
14Exit opening of a sprue
15Mold cavity
16Mold insert
17thEjection device
18, 26Recesses
19thtubular channels
20, 25Nozzle needles
21, 23Plastic components
24thisolation
28Axis of symmetry of the injection molding unit
29Sandwich part
30thplug-like residual body
31mandrel

Claims

1. A method for injection molding of sandwich parts, in which at least two different plastic components are injected from the corresponding plasticizing units coupled to the injection molding tool one after the other or alternately through at least one common sprue channel of the type that is injected into the mold cavity of the injection molding tool such that each sandwich part produced has a core At least one plastic component and one - if necessary with the exception of one or each of the outlet opening of a sprue area - enveloping surface layer made of a further plastic component, characterized in that each plastic component from the outlet of its associated gene, each separately coupled to the mold plasticizing unit is guided by means of a minimally short, straight-line feed channels through the tool to the entrance area of each sprue, the tool and each sprue and each feed channel as a whole Stalten that the plug-like residual body formed in the system from supply and sprue channels in each injection molding cycle is connected to the associated sandwich part only via a minimal cross-section and can be separated there in a simple manner, has a minimal overall volume and runs on the tool is in any case so far exposed that it can be removed from the tool with simple means.

2. Process for injection molding sandwich parts after Claim 1 characterized, that every plastic component in each of its associated Feed and / or sprue channels by means of heating and / or Cooling elements of a known type with regard to their temperature can be set to specified values.

3. Process for injection molding sandwich parts after Claim 1 characterized, that every plastic component is on its way from the exit from the associated plasticizing unit to the exit opening of each runner thermal energy only with the on the one hand with the filling mass of the mold cavity and others on the other hand interacting with the surrounding atmosphere Mass of the tool, including possibly in it holding channel-carrying sockets and replacing theirs Initial temperature from the plasticizing unit only changed considerably.

4. Process for injection molding sandwich parts according to one of claims 1 to 3, characterized, that the sandwich parts only by means of a single one, in the Angußka lying axis of symmetry of the injection molding unit nals are generated, with a plastic component un indirectly from their lying in this axis of symmetry Plasticizing unit in the runner aligned with it is performed and all other plastic components in one perpendicular to the aforementioned axis of symmetry Level led into the entrance area of the runner and the latter level when open Tool is directly accessible.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4 with an injection mold with at least one common sprue for at least two different plastic components, each of which is coupled from the plasticizing unit, one after the other or alternately through this at least one sprue into the mold cavity of the tool be injected, characterized,
that each plasticizing unit ( 9 , 22 ) separately coupled to the tool ( 1 ) and independent of the other plasticizing units by means of a minimally short, straight supply channel ( 7 ) through the tool ( 1 ) with the entrance area ( 10 ) of each sprue ( 11 ) connected is,
that the outlet opening ( 14 ) of each sprue ( 11 ) into the mold cavity ( 15 ) has a minimal cross section,
that the entire system ( 7 , 11 ) of supply and on sprues has a minimum total volume and that the tool ( 1 ) is designed such that when it opens in the system ( 7 , 11 ) of the supply and sprues on plug-like Residual body ( 30 ) releases at least so far that it can be removed with simple means ( 31 ) of known type from the tool ( 1 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that each feed ( 7 ) and / or each sprue ( 11 ) is provided with a heating and / or cooling device ( 12 ) of a known type.

7. The device according to claim 5, characterized in that each feed ( 7 ) and each sprue ( 11 ) is designed with means known measures such that a noticeable heat exchange between each plastic component ( 21 , 23 ) and the otherwise with Filling compound of the mold cavity ( 15 ) and the atmosphere interact the tool ( 1 ) on their way between the outlet ( 8 , 27 ) from the associated plasticizing unit ( 9 , 22 ) to the outlet opening ( 14 ) of each sprue ( 11 ) into the mold cavity ( 15 ) is largely prevented.

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the tool ( 1 ) two perpendicular to the axis of symmetry ( 28 ) of the injection molding unit oriented parting planes ( 5 , 6 ) and each sprue ( 11 ) parallel to the aforementioned axis of symmetry ( 28th ) is arranged between these parting planes ( 5 , 6 ).

9. The device according to claim 8, characterized in
that the injection molding unit has only a single sprue ( 11 ) lying in its axis of symmetry ( 28 )
and that the axis of symmetry of this sprue ( 11 ) in the closed state of the tool ( 1 ) is aligned with the axis of symmetry of one of the plasticizing units ( 22 ), while the supply channels ( 7 ) aligned with the axis of symmetry of their respective associated plasticizing unit are all other plasticizing units ( 9 ) in or on the input area ( 10 ) of the sprue ( 11 ) touching parting plane ( 5 ) of the tool ( 1 ) in this input area ( 10 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the supply channel between the plasticizing unit ( 22 ) aligned with the sprue channel ( 11 ) and the input region ( 10 ) of the sprue channel ( 11 ) has a length which tends to the value 0.

11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the outputs ( 8 , 27 ) of the plasticizing units ( 9 , 22 ) can be opened and closed by nozzle needles ( 20 , 25 ) which can be axially displaced therein.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the sprue channel-side end of the nozzle needle ( 20 , 25 ) at least one plasticizing unit ( 9 , 22 ) as a simple means for removing in the system ( 7 , 11 ) of the guide and sprue ducts plug-like residual body ( 30 ) is formed, for example as in the corresponding feed ( 7 ) or sprue ( 11 ) protruding, at least at the tip tapered ver mandrel ( 31 ) or - if the axis of symmetry of the injection molding unit does not run vertically - as a hook arti long appendix with a tapering cross-section and a vertically pointing tip.