DE4116246A1

DE4116246A1 - Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE4116246A1
Application number: DE4116246A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Dr Lampl
Original assignee: Engel Maschinenbau GmbH
Current assignee: Engel Maschinenbau GmbH
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1991-12-12
Also published as: AT398292B; IT1245813B; ITTO910375A1; ATA113390A; ITTO910375A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einem Formwerkzeug, einer Einspritzvorrichtung für plastifizierten Kunststoff und mit einem Druck speicher für ein Gas, wobei das Gas dem Druckspeicher über eine Einrichtung zur Erhöhung des Gasdrucks von einem Vorratsbehälter zugeführt wird und vom Druck speicher über eine Zufuhrleitung ins Formwerkzeug ge langt.

Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Her stellung eines Spritzgußkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, wobei den Formhohlraum nicht völlig aus füllender schmelzflüssiger Kunststoff in ein Form werkzeug eingespritzt und anschließend ein Gas in den Formhohlraum eingeblasen wird.

Es sind Spritzgießmaschinen und Verfahren bekannt, bei denen während des Einspritzens des Kunststoffs in das Formwerkzeug bzw. nach dem Einspritzen des Kunst stoffs und vor dem Öffnen des Formwerkzeugs ein Gas, vorzugsweise Stickstoff, in das Formwerkzeug einge blasen wird. Da dieses Gas in den noch nicht erhärte ten Kunststoff eingespritzt wird, bildet sich im Spritzling ein Hohlraum, was insbesondere bei sehr voluminösen Spritzlingen zu einer oft bedeutenden Materialeinsparung führt.

Ein Beispiel einer derartigen Spritzgießmaschine und eines Verfahrens ist der EP-A1 3 61 303 der Anmelderin zu entnehmen.

Ein weiteres Verfahren dieser Art ist in der DE-A2 24 61 580 beschrieben.

Bei der Herstellung eines hohlen Formkörpers ergibt sich folgendes Problem: Das in das Formwerkzeug ein geblasene Gas dringt in den Schmelzepolster ein. Der Schmelzepolster weicht dem in das Formwerkzeug ein strömenden Gas aus, wobei umso weniger Druck benötigt wird, je kleiner der Schmelzepolster wird. Bei gleichbleibendem Gasdruck erhöht sich die Geschwin digkeit, mit der der Schmelzepolster ausgedehnt wird. Dies führt zu ungewünschten Veränderungen in der Oberflächenstruktur des Spritzgußkörpers.

Dabei ist zu beachten, daß sich dieser Vorgang in einem sehr kurzen Zeitraum abspielt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzgießmaschine der eingangs erwähnten Art und ein Verfahren zur Her stellung hohler Spritzgußkörper zu verbessern. Insbe sondere soll das Problem der definierten Zuführung des Gases während des Einblasens auf einfache Art und Weise gelöst werden.

Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß an die Zufuhrleitung, die vom Druckspeicher zum Formwerkzeug führt, ein steuerbarer Druckminderer angeschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß der Gasdruck während des Werkzeugfüllvorganges zuerst rasch abgebaut und anschließend wieder auf den Aus gangswert aufgebaut wird.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Spritzgießmaschine sieht vor, daß der Kolben eines Kolbenverdichters, der an die Zufuhrleitung angeschlossen ist, während Gas über das Druckminder ventil in das Formwerkzeug eingeblasen wird, rück wärts bewegbar ist und so den Druckminderer bildet.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß der Kolbenverdichter die Einrichtung zur Erhöhung des Gasdruckes bildet, wobei dieser Kolbenverdichter gleichzeitig der Gas rückgewinnung dienen kann, indem durch ihn Gas aus dem Formwerkzeug in den Vorratsbehälter rückgeführt wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung anhand der Zeichnung erläutert, in deren einzi ger Figur das Schaltschema der Gaszufuhr für die er findungsgemäße Spritzgießmaschine dargestellt ist.

In der Figur der Zeichnung ist das Formwerkzeug der Spritzgießmaschine mit 20 bezeichnet. Weiters ist eine Pumpe 1 und ein Proportionalventil 2 vorgesehen. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Kolbenverdich ter, dessen Kolbenbewegung über das Proportional ventil 2 steuerbar ist. Die Bezugszeichen 4, 5, 7 und 9 bezeichnen Schieber. Weiters weist die Vorrichtung ein elektrisch angesteuertes Druckminderventil 10, eine N₂-Handelsflasche 8 und einen Druckspeicher 6 auf.

Bei der N₂-Handelsflasche 8 handelt es sich um eine herkömmliche Stahlflasche mit einem Inhalt von 50 l Stickstoff bei 200 bar.

Nach der Überprüfung der Druckverhältnisse durch Drucksensoren im Druckspeicher 6 und in der N₂-Han delsflasche 8 wird der Druckspeicher 6 aus der N₂- Handelsflasche 8 gefüllt. Dabei befindet sich der Kolben 11 des Kolbenverdichters 3 in der vordersten Stellung.

Hat sich ein Druckausgleich eingestellt, beginnt der eigentliche Ladevorgang des Druckspeichers 6. Durch wechselseitiges Öffnen und Schließen der Schieber 5 und 7 sowie Ansteuern des Kolbenverdichters 3 wird der Arbeitsdruck des Druckspeichers 6 erreicht.

Für das Einpressen des Gases in das Formwerkzeug 20 wird an dem Druckminderventil 10 ein definierter Gas druck eingestellt. Dies kann manuell oder fernge steuert geschehen. Durch Öffnen des Schiebers 4 strömt das Gas mit definiertem Druck in das Spritz gießwerkzeug 20.

Da es für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich ist, daß der Gasdruck während des Werkzeugfüll vorganges rasch abgebaut und erst in der statischen Phase, d. h. dann, wenn der Schmelzekuchen im Form werkzeug 20 nicht mehr bewegt wird, wieder aufgebaut wird, befindet sich der Kolben 11 des Gasverdichters 3 am Anfang des Gaseinblasvorganges in der vordersten Stellung und bewegt sich gesteuert zurück. Die Steue rung der Kolbenbewegung erfolgt über das Proportio nalventil 2.

Die Rückgewinnung des in das Formwerkzeug 20 einge blasenen Gases erfolgt einerseits durch Druckaus gleich in die N₂-Handelsflasche 8 und andererseits in den Gasverdichter 3. Ist es wirtschaftlich, so kann das Rückgewinnen in den Gasverdichter 3 mehrmalig er folgen.

Claims

1. Spritzgießmaschine mit einem Formwerkzeug, einer Einspritzvorrichtung für plastifizierten Kunststoff und mit einem Druckspeicher für ein Gas, wobei das Gas dem Druckspeicher über eine Einrichtung zur Erhö hung des Gasdrucks von einem Vorratsbehälter zuge führt wird und vom Druckspeicher über eine Zufuhrlei tung ins Formwerkzeug gelangt, dadurch gekennzeich net, daß an die Zufuhrleitung (12), die vom Druck speicher (6) zum Formwerkzeug (20) führt, ein steuer barer Druckminderer angeschlossen ist.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß an die Zufuhrleitung ein Kolbenver dichter (3) angeschlossen ist, dessen Kolben (11), während Gas in das Formwerkzeug (20) eingeblasen wird, rückwärts bewegbar ist, wodurch der Kolbenver dichter (3) den Druckminderer bildet.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kolbenverdichter (3) die Ein richtung zur Erhöhung des Gasdrucks bildet.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zufuhrleitung (12), die vom Druckspeicher (6) zum Formwerkzeug (20) führt, ein einstellbares Druckminderventil (10) angeschlos sen ist.

5. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rückwärtsbewegung des Kolbens (11) über ein Proportionalventil (2) steuerbar ist.

6. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kolbenverdichter (3) in an sich be kannter Weise der Gasrückgewinnung dient, wobei Gas aus dem Formwerkzeug (20) in den Vorratsbehälter (8) rückgeführt wird.

7. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Formwerkzeug (20) und dem Druckminderventil (10) ein Schieber (4) angeord net ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Spritzgußkörpers aus thermoplastischem Kunststoff unter Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei den Formhohlraum nicht völlig ausfüllender schmelzflüssiger Kunststoff in ein Formwerkzeug ein gespritzt und anschließend ein Gas in den Formhohl raum eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck während des Werkzeugfüllvorganges zuerst rasch abgebaut und anschließend wieder auf den Aus gangswert aufgebaut wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck in der statischen Phase des Spritz vorganges wieder aufgebaut wird.