DE60300397T2

DE60300397T2 - Zentrierung eines Formkerns mittels einer Drosselung in der bodenseitigen Stoffzuführung in einer Kunststoffspritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE60300397T2
Application number: DE60300397T
Authority: DE
Inventors: Paul Philip Ramona Brown; Jens Ole Rancho Sante Fe Sorensen
Original assignee: Regatta Ltd
Current assignee: Regatta Ltd
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2023-01-07
Also published as: US20070138701A1; JP2003225933A; CA2415534A1; EP1327511A1; EP1327511B1; US6841104B2; US20030132551A1; JP4299009B2; US20050156354A1; US7402267B2; CA2415534C; DE60300397D1; US7175789B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Spritzgießen von Kunststofferzeugnissen und richtet sich insbesondere auf das Einstellen des Fließens eingespritzten Kunststoffmaterials und/oder des Beibehaltens der Ausrichtung von Formteilen durch Steuern zumindest eines der Formteile während des Spritzgießens eines Kunststofferzeugnisses, das eine Bodenwand und eine Seitenwand aufweist.
Verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Einstellen des Fließens eingespritzten Kunststoffmaterials und/oder des Beibehaltens einer derartigen Ausrichtung mittels Steuerung von zumindest einem der Formteile während des Einspritzens fließfähigen Kunststoffmaterials sind in den US-Patentschriften 3,375,554 von Blumer, 3,397,266 von Ayres, 3,829,548 von Edwards, 3,882,212 von Edwards, 3,995,008 von Spiegelberg, 4,264,295 von Hingley, 4,467,994 von Sorensen und 4,657,141 von Sorensen, 4,959,005 von Sorensen sowie in der Europäischen Offenlegungsschrift 0 347 837 A2 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Spritzgießen eines Kunststofferzeugnisses, das eine Bodenwand und eine Seitenwand aufweist, zur Verfügung, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

(a) Gestalten eines Formhohlraumes durch Kombinieren eines ersten Formteiles und eines zweiten Formteiles, die einander gegenüberliegen;
(b) Einspritzen fließfähigen Kunststoffmaterials in einen Bodenwandabschnitt eines Formhohlraumes und
(c) Leiten des genannten, eingespritzten Kunststoffmaterials durch zumindest eine Fließführung in dem Bodenwandabschnitt und damit in einen Seitenwandabschnitt des Formhohlraumes hinein; wobei Schritt (a) den Schritt umfasst:
(d) Bilden eines Teiles einer gegebenen, genannten Bodenwandabschnitt-Fließführung dadurch, dass eine Reihe von Vertiefungen in dem ersten Formteil einer Reihe von Vertiefungen in dem zweiten Formteil teilweise gegenüber gestellt wird, wobei die Vertiefungen in dem ersten Formteil relativ zu den Vertiefungen in dem zweiten Formteil so versetzt sind, dass eine Kette überlappender Vertiefungen gebildet wird, die eine Folge von Drosseln variabler Öffnung bilden, mit Öffnungen, die innerhalb der gegebenen Fließführung variieren können, wann auch immer die Ausrichtung zwischen den kombinierten ersten und zweiten Formteilen sich in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke einer Region des Seitenwandabschnittes ändert, in die eingespritztes Kunststoffmaterial von der gegebenen Fließführung eingeleitet wird, so dass bei einer Zunahme der Dicke der genannten Region sich die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung verkleinern und so dass bei einer Abnahme der Dicke in der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung sich vergrößern.

Zwecks Interpretation dieses Dokumentes ist eine Fließführung ein Teil eines Formhohlraumes welche Kunststoffmaterial in einen benachbarten inneren Teil des Formhohlraumes und/oder in eine weitere Fließführung hinein leitet.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Form für das Spritzgießen eines Kunststofferzeugnisses mit einer Bodenwand und einer Seitenwand zur Verfügung, umfassend: Formteile zum Bilden eines Formhohlraumes zum Formen des Erzeugnisses sowie ein Tor, von dem fließfähiges Kunststoffmaterial in einen Bodenwandabschnitt des Formhohlraumes eingespritzt werden kann; worin der Bodenwandabschnitt zumindest eine Fließführung beinhaltet, um das genannte, eingespritzte Kunststoffmaterial durch den Bodenwandabschnitt hindurch und damit in einen Seitenwandabschnitt des Formhohlraumes zu leiten, und worin die Formteile einen ersten Formteil, der eine Reihe von Vertiefungen beinhaltet, sowie einen zweiten Formteil beinhaltet, der eine Reihe von Vertiefungen aufweist, die teilweise zu der Reihe von Vertiefungen in dem ersten Formteil gegenüberliegend sind, um einen Teil einer gegebenen, genannten Bodenwandabschnitt-Fließführung zu bilden, wenn erste und zweite Formteile einander gegenüberliegend kombiniert werden, wobei die Vertiefungen in dem ersten Formteil so relativ zu den Vertiefungen in dem zweiten Formteil versetzt sind, dass eine Kette von überlappenden Vertiefungen gebildet wird, die eine Folge von Drosseln variabler Öffnung bilden, die Öffnungen aufweisen, die innerhalb der gegebenen Fließführung variieren können, wann immer die Ausrichtung zwischen den kombinierten ersten und zweiten Formteilen sich in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke einer Region des Seitenwandabschnittes verändert, in welchen eingespritztes Kunststoffmaterial von der gegebenen Fließführung eingeleitet wird, so dass bei einer Vergrößerung der Dicke der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der Fließführung sich verkleinern und dass bei einer Verkleinerung der Dicke der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung sich vergrößern.
Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben.
1 ist ein Schnitt längs der Linie 1-1 in 2 von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung.
1A ist eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten, umringten Teiles 1A, wobei genannte vergrößerte Ansicht die Schnittansicht einer Folge von Drosseln variabler Öffnung in einer Bodenwandabschnitt-Fließführung darstellt.
2 ist eine Endansicht des Formhohlraumes innerhalb der Form von 1, gesehen entlang Linie 2-2 in 1, in der Bodenwand die ungefähre Breite der in 1A gezeigten Fließführungen darstellend.
3A und 3B stellen, wenn sie zusammen betrachtet werden, die Veränderung der Öffnungen der Folge von Drosseln in der Bodenwand-Fließführung von 1A dar.
4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Schnittansicht einer Folge von Drosseln variabler Öffnung in einer Bodenwandabschnitt-Fließführung.
5 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel des Schnittaspektes einer Folge von Drosseln variabler Öffnung in einer Bodenwandabschnitt-Fließführung.
6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Bodenwandabschnitt-Breitenaspekts einer Folge von Drosseln variabler Öffnung in einer Bodenwandabschnitt-Fließführung.
7 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel des Bodenwandabschnitt-Breitenaspektes einer Folge von Drosseln variabler Öffnung in einer Bodenwandabschnitt-Fließführung.
8 ist eine Endansicht eines alternativen Ausführungsbeispieles eines Formhohlraumes, der außerdem konzentrische Fließführungen enthält, die sich mit radialen, gedrosselten Bodenwandabschnitt-Fließführungen überschneiden.
9 zeigt, gesehen entlang der Linie 9-9 von 8, den Schnittaspekt der Folge von Drosseln variabler Öffnung in den individuellen Bodenabschnitt-Fließführungen bei dem Ausführungsbeispiel von 8.
10 ist eine Endansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispieles eines Formhohlraumes, der außerdem konzentrische Fließführungen enthält, die sich mit radialen, gedrosselten, Bodenwandabschnitt-Fließführungen überschneiden.
11 zeigt, gesehen entlang der Linie 11-11 in 10, den Schnittaspekt der Folge von Drosseln variabler Öffnung in den individuellen Bodenwandabschnitt-Fließführungen bei dem Ausführungsbeispiel von 10.
12 zeigt, gesehen entlang der Linie 12-12 in 11, einen weiteren Schnittaspekt einer Drossel variabler Öffnung bei dem Ausführungsbeispiel von 10 und 11.
13 ist eine Seitenansicht einer Fließführung in Kombination mit einem beweglichen Formteil, zur Einstellung der Leitung innerhalb der Fließführung.
14 ist eine Draufsicht der Fließführung von 13.
Bezüglich 1 beinhaltet ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Form 10 einen Kern-Formteil 12, einen stationären Hohlraum-Formteil 14 und einen einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 für das Ausbilden eines Formhohlraumes 18 zur Formung eines hohlen, symmetrischen, dünnwandigen Kunststofferzeugnisses, beispielsweise eines Trinkbechers, sowie ein Tor 20, von dem fließfähiges Kunststoffmaterial in einen Bodenwandabschnitt 22 des Formhohlraumes 18 eingespritzt werden kann, wenn der einstellbare Hohlraum-Formteil 16 und der Kern-Formteil 12, zueinander ausgerichtet gegenüberliegend, miteinander kombiniert sind. Zumindest drei Schrauben 23 sind symmetrisch in der Nähe der Seite des einstellbaren Hohlraum-Formteiles 16 angeordnet, um die Position des einstellbaren Hohlraum-Formteiles 16 zu initialisieren, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 und dem Kern-Formteil 12 einzustellen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) ist der einstellbare Hohlraum-Formteil an einer symmetrischen Mehrzahl von zumindest drei Kolben innerhalb einer entsprechenden Mehrzahl von Hydraulikzylindern angebracht, um den einstellbaren Hohlraum-Formteil variabel zu positionieren, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraum-Formteil und dem Kern-Formteil einzustellen. Die Position des einstellbaren Hohlaum-Formteiles wird vorfestgelegt, bevor mit einem Produktionsablauf begonnen wird; und bei einigen, jedoch nicht sämtlichen, Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) wird die Position des einstellbaren Hohlraum-Formteiles auch dynamisch während eines Produktionslaufes verändert, indem die relativen hydraulischen Fluidströme und/oder Drücke in den betreffenden Zylindern variiert werden, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraum-Formteil und dem Kern-Formteil in Abhängigkeit von Änderungen der Einspritzdrücke in unterschiedlichen Teilen des Seitenwandabschnittes des Formhohlraumes darüber hinaus einzustellen, wie sie durch eine Mehrzahl symmetrisch angeordneter Formseiten-Drucksensoren erkannt sind. Die Veränderungen der relativen hydraulischen Fluidströmungen und/oder Drücke in Abhängigkeit von den erkannten Änderungen in den Seitenwandabschnitt-Einspritzdrücken werden durch einen Computer kontrolliert.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) beinhaltet die Form 10 keinen einstellbaren Hohlraum-Formteil zur Gestaltung irgendeines Teiles des Bodenwandabschnittes 22. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Formhohlraum durch eine Kombination eines Kern-Formteiles und eines stationären Hohlraum-Formteiles gestaltet.
Bezüglich 1 beinhaltet ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Form 10 einen Kern-Formteil 12, einen stationären Hohlraum-Formteil 14 und einen einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 zur Gestaltung eines Formhohlraumes 18 für das Formen eines hohlen, symmetrischen, dünnwandigen Kunststofferzeugnisses.
Bezüglich 1A und 2 beinhaltet der Formhohlraum 18 einen Bodenwandabschnitt 22 und einen Seitenwandabschnitt 24. Der Bodenwandabschnitt 22 beinhaltet einen Einlaßabschnitt 25, der angrenzt an das Tor 20, eine innere, kreisrunde Fließführung 26, die den Einlaßabschnitt umgibt, und eine Mehrzahl radialer Fließführungen 28 zum Leiten des eingespritzten Kunststoffmaterials von der inneren kreisrunden Fließführung 26 durch den Bodenwandabschnitt 22 hindurch und damit in den Seitenwandabschnitt 24.
Jede der Bodenwandabschnitt-Fließführungen 28 beinhaltet eine Folge von Drosseln 30 variabler Öffnung, durch die hindurch das eingespritzte Kunststoffmaterial zu dem Seitenwandabschnitt 24 geleitet wird. Der Seitenwandabschnitt 24 beinhaltet eine Mehrzahl von Dünnwandabschnitten 31 und eine Mehrzahl von Fließführungen 32, die sich jeweils von der Mehrzahl der gedrosselten Bodenwandabschnitt-Fließführungen 28 weg erstrecken, um den Strom eines Teiles des eingespritzten Kunststoffmaterials zu den Dünnwandabschnitten 31 des Bodenwandabschnittes 24 zu lenken.
Die Drosseln 30 sind durch eine Kette sich überlappender Vertiefungen gebildet, die durch eine Reihe von einander teilweise gegenübergestellten Vertiefungen 33, 34 in dem betreffenden, kombinierten Formteil 12 und dem einstellbarem Hohlraum-Formteil 16 ausgebildet sind, wobei die einander gegenüberliegenden Vertiefungen entlang der Führungsrichtung 36 innerhalb einer gegebenen, individuellen Bodenwandabschnitt-Fließführung 28 so versetzt sind, dass, wann auch immer die Ausrichtung zwischen Kern-Formteil 12 und dem kombinierten, einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 sich entlang der Führungsrichtung 36 für die gegebene Fließführung 28 ändert, die Öffnungen der Drosseln 30 in der gegebenen Fließführung 28 variieren. Die Vertiefungen 33, 34 sind in der ungefähren Breitenabmessung des Bodenwandabschnittes 22 kreisrund, wie in 2 gezeigt. Die Breite A einer gegebenen Drossel 30 ist geringer als die Breite B der überlappenden Vertiefungen 33, 34, die die gegebene Drossel 30 bilden.
Der Öffnungsabstand einer individuellen Drossel 30 ist gleich der Quadratwurzel der Summe aus dem Quadrat der kleinsten Strecke W der Versetzung der gegenüberliegenden Vertiefungen 33, 34 und dem Quadrat des Abstandes S zwischen kombiniertem Kern-Formteil 12 und einstellbarem Hohlraum-Formteil 16 in der Region der minimalen Versetzung der gegenüberliegenden Vertiefungen 33, 34. Vorzugsweise ist, um eine Beschädigung von Kern-Formteil 12 und gegenüberliegendem einstellbarem Hohlraum-Formteil 16 zu verhindern, wenn die Form durch eine erforderliche Spannkraft zusammen gedrückt wird, der kürzeste, trennende Abstand innerhalb des Formhohlraumes 18 in Form-Schließrichtung 40, wenn die Form nicht zusammengespannt ist, größer als der elastische Kompressionsweg des Formhohlraumes 18, wenn die Form 10 durch die erforderliche Spannkraft zusammengedrückt wird.
Es wird auf 3A und 3B Bezug genommen. Die Öffnungen der Drosseln 30 in einer gegebenen Bodenwandabschnitt-Fließführung 28 können in Abhängigkeit von Veränderungen der Dicke einer Region 42 des Seitenwandabschnittes 24, in die das Kunststoffmaterial von der gegebenen Bo denwandabschnitt-Fließführung 28 eingeführt wird, variieren, so dass bei einer Zunahme der Dicke der Seitenwandregion 42 und damit der Dicke T des angrenzenden Seitenwandabschnittes 31, sich die Öffnungen der Drosseln 30 in der gegebenen Bodenwandabschnitt-Fließführung 28 verkleinern (3A) und dass bei einer Abnahme der Dicke der Seitenwandregion 42, und dadurch der Dicke T des angrenzenden Seitenwandabschnittes 31, sich die Öffnungen der Drosseln 30 in der gegebenen Bodenabschnitt-Fließführung 28 vergrößern (3B).
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) beinhaltet der Formhohlraum 18 ferner eine Mehrzahl radialer Bodenwandabschnitt-Fließführungen, die sich zum Seitenwandabschnitt 24 hin erstrecken, um fließfähiges Kunststoffmaterial in den Seitenwandabschnitt 24 zu leiten, ohne jedoch eine Folge von Drosseln variabler Öffnung aufzuweisen; und der Seitenwandabschnitt 24 beinhaltet eine Mehrzahl von Fließführungen 32, die sich von den nicht-gedrosselten, radialen Bodenwandabschnitt-Fließführungen weg erstrecken, um den Strom einigen des eingespritzten Kunststoffmaterials zu den Dünnwandabschnitten 31 des Seitenwandabschnittes 24 zu leiten. Die nicht-gedrosselten, radialen Bodenwandabschnitt-Fließführungen sind symmetrisch mit den gedrosselten, radialen Bodenwandabschnitt-Fließführungen 28 verteilt.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen weisen die Drosseln, die durch die einander gegenüberliegenden Vertiefungen im Kern-Formteil 12 und dem kombinierten einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 geformt sind, unterschiedliche Konfigurationen gegenüber der in 1A, 2, 3A und 3B gezeigten Konfiguration auf.
Bezüglich 4 erstrecken sich Teile 44' des Kern-Formteiles 12', die zwischen den Vertiefungen 33' angeordnet sind, in die Vertiefungen 34' innerhalb des einstellbaren Hohlraum-Formteiles 16' hinein, um dadurch die Länge der Öffnungen der Drosseln 30' auszudehnen, im Gegensatz zu dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel.
Bezüglich 5 erstrecken sich Teile 44'' des Kern-Formteiles 12'', die zwischen den Vertiefungen 33'' angeordnet sind, in die Vertiefungen 34'' innerhalb des einstellbaren Hohlraum-Formteiles 16'' hinein, und Teile 46'' des einstellbaren Hohlraum-Formteiles 16'', die zwischen den Vertiefungen 34'' angeordnet sind, erstrecken sich in die Vertiefungen 33'' innerhalb des Kern-Formteiles 12'' hinein, um dadurch die Länge der Öffnungen der Drosseln 33'' noch weiter zu vergrößern, im Gegensatz zu den in 1A und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen.
Bezüglich 6 sind die Vertiefungen 133, 134 innerhalb des Kern-Formteiles bzw. einstellbaren Hohlraum-Formteiles in der ungefähren Breitenabmessung des Bodenwandabschnittes rechteckförmig und so angeordnet, dass gegenüberliegende Ecken der Rechtecke auf die Führungsrichtung 136 innerhalb der Fließführung 128 ausgerichtet sind, so dass die Ecken der Vertiefungen 133 innerhalb des Kern-Formteiles zu den Ecken der Vertiefungen 134 innerhalb des einstellbaren Hohlraum-Formteiles versetzt sind, und dadurch die Öffnungen der Drosseln 130 variabler Öffnung zu gestalten. Die Breite A einer gegebenen Drossel 130 ist geringer als die Breite B der überlappenden Vertiefungen 133, 134, die die gegebene Drossel 130 bilden.
Bezüglich 7 sind die Vertiefungen 233, 234 innerhalb des Kern-Formteiles bzw. einstellbaren Hohlraum-Formteiles in der ungefähren Brei tenabmessung des Bodenwandabschntites näherungsweise rechteckig und so angeordnet, dass gegenüberliegende Seiten der Rechtecke entlang der Führungsrichtung 236 innerhalb der Fließführung 228 verlaufen, so dass die Seiten der Vertiefungen 233 innerhalb des Kern-Formteiles zu den Seiten der Vertiefungen 234 innerhalb des einstellbaren Hohlraum-Formteiles versetzt sind, um dadurch die Öffnungen der Drosseln 230 variabler Öffnung zu gestalten. Die Breite A einer gegebenen Drossel 230 ist nicht größer als die Breite B der überlappenden Vertiefungen 233, 234, die die gegebene Drossel 230 bilden.
Bezüglich 8 und 9 enthält ein alternatives Ausführungsbeispiel des Formhohlraumes 18 ferner eine Mehrzahl konzentrischer Fließführungen 48, die zwischen der inneren kreisrunden Fließführung 26 und dem Seitenwandabschnitt 24 angeordnet sind. Die konzentrischen Fließführungen 48 schneiden sich mit der Mehrzahl gedrosselter radialer Bodenwandabschnitt-Fließführungen 28. Die konzentrischen Fließführungen 48 verhindern, dass eingespritztes, fließfähiges Kunststoffmaterial zum Seitenwandabschnitt 24 des Formhohlraumes 18 durch die Dünnwandabschnitte 49 des Bodenwandabschnittes 22 hindurch geleitet wird, die zwischen den radialen Fließführungen 28 und den konzentrischen Fließführungen 48 liegen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Formhohlraumes 18 ist in 10, 11 und 12 gezeigt. Der Formhohlraum 18 beinhaltet den Bodenwandabschnitt 50 und einen Seitenwandabschnitt 52. Der Bodenwandabschnitt 50 beinhaltet eine innere kreisrunde Fließführung 56, eine Mehrzahl von Einlaß-Fließführungen 58, die sich von einem Tor zu der inneren kreisrunden Fließführung 56 erstrecken, eine Mehrzahl gedrosselter, radialer Fließführungen 60 sowie eine Mehrzahl konzentrischer Fließführungen 62, die zwi schen der inneren kreisrunden Fließführung 56 und dem Seitenwandabschnitt 52 angeordnet sind.
Die gedrosselten, radialen Fließführungen 60 führen das eingespritzte Kunststoffmaterial von der inneren kreisrunden Fließführung 56 durch den Bodenwandabschnitt 50 hindurch und damit in den Seitenwandabschnitt 52. Die konzentrischen Fließführungen 62 schneiden sich mit der Mehrzahl gedrosselter, radialer Bodenwandabschnitt-Fließführungen 60 und verhindern, dass eingespritztes, fließfähiges Kunststoffmaterial zu dem Seitenwandabschnitt 52 des Formhohlraumes 18 hin durch die Dünnwandabschnitte 63 des Bodenwandabschnittes 50 hindurch geleitet wird, welche zwischen den radialen Fließführungen 60 gelegen sind.
Jede der radialen Bodenwandabschnitt-Fließführungen 60 beinhaltet eine Folge von Drosseln 64 variabler Öffnung, durch die das eingespritzte Kunststoffmaterial zum Seitenwandabschnitt 52 geführt wird. Der Seitenwandabschnitt 52 beinhaltet eine Mehrzahl von Dünnwandabschnitten 66 und eine Mehrzahl von Fließführungen 68, die sich jeweils von der Mehrzahl gedrosselter Bodenwandabschnitt-Fließführungen 60 weg erstrecken, um den Strom einigen eingespritzten Kunststoffmaterials zu den Dünnwandabschnitten 66 des Seitenwandabschnittes 52 zu leiten.
Die Drosseln 64 sind durch eine Kette überlappender Vertiefungen gebildet, die durch teilweise einander gegenüberliegende Reihen von Vertiefungen 70, 72 im Kernformteil 12 bzw. dem damit kombinierten, einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 gebildet sind, wobei die einander gegenüberliegenden Vertiefungen 70, 72 entlang der Führungsrichtung 74 innerhalb einer gegebenen individuellen, radialen Bodenwandabschnitt-Fließführung 60 so versetzt sind, dass, wann immer die Ausrichtung zwischen dem Kern- Formteil 12 und dem kombinierten, einstellbaren Hohlraum-Formteil 16 sich entlang der Führungsrichtung 74 für die gegebene Fließführung 60 verändert, die Öffnung der Drosseln 64 in der gegebenen Fließführung 60 variiert. Die Vertiefungen 70, 72 sind etwa rechteckförmig in der ungefähren Breitenabmessung des Bodenwandabschnittes 50, wie in 10 gezeigt, und sind so angeordnet, dass einander gegenüberliegende Seiten der Rechtecke längs der Führungsrichtung 74 innerhalb einer individuellen Fließführung 60 ausgerichtet sind, so dass die Seiten der Vertiefungen 70 innerhalb des Kern-Formteiles zu den Seiten der Vertiefungen 72 innerhalb des einstellbaren Hohlraum-Formteiles versetzt sind, um dadurch die Öffnungen der Drosseln 64 variabler Öffnung zu gestalten.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von 10, 11 und 12 beinhaltet der Formhohlraum 18 ferner, angrenzend zum Seitenwandabschnitt-Umfang des Bodenwandabschnittes 50 an den Verbindungsstellen, an denen Kunststoffmaterial in die Dünnwandabschnitte 63 hinein durch die Fließführungen 60 geleitet wird, Kammern 80 die den Dünnwandabschnitten 63 benachbart sind, um an der Innenseite der Bodenwand des spritzgegossenen Erzeugnisses Rippen zu bilden, um dadurch die Steifigkeit der Bodenwand des Erzeugnisses zu verbessern.
Bezüglich 13 und 14 wird die Ausrichtung der Formteile während der Einspritzung ferner bei einigen, jedoch nicht allen, Ausführungsbeispielen begünstigt, indem ein beweglicher Kanalformteil 82 verwendet wird, der in einem Eingangsteil einer oder mehrerer der gedrosselten, radialen Fließführungen zwischen der inneren kreisrunden Fließführung und dem Beginn der Folge von Drosseln angeordnet ist. Wenn der bewegliche Kanalformteil 82 so benutzt wird, weist der Eingangsteil der Drossel der Fließführung ein erstes Segment 84 und ein zweites Segment 86 auf, das mit dem ersten Segment 84 nicht fluchtet, jedoch das erste Segment 84 überlappt, um das Führen von fließfähigem Kunststoffmaterial vom ersten Segment 84 zum zweiten Segment 86 zu ermöglichen. Der bewegliche Kanalformteil 82 ist an der Segmentüberlappung angeordnet, um die Überlappung zu verkleinern, wenn der bewegliche Kanalformteil 82 vorgeschoben wird, und um die Überlappung zu vergrößern, wenn der bewegliche Kanalformteil 82 zurückgezogen wird, um dadurch das Führen von fließfähigem Kunststoffmaterial innerhalb der Fließführung einzustellen.
Der bewegliche Kanalformteil 82 ist an einem Kolben 88 innerhalb eines Hydraulikzylinders 90 für das Vorschieben und Zurückziehen in Abhängigkeit von relativen Fluidströmen und/oder Drücken innerhalb des Vorderteiles und Hinterteiles 92, 94 des Zylinders 90 angebracht. Der bewegliche Kanalformteil 82 wird vorgeschoben oder in eine Ausgangsstellung zurückgezogen, bevor ein Produktionsablauf begonnen wird. Bei einigen, jedoch nicht sämtlichen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) wird der bewegliche Kanalformteil 82 auch dynamisch während eines Produktionsablaufes vorgeschoben und/oder zurückgezogen, indem die relativen Ströme von Hydraulikflüssigkeit und/oder Drücke innerhalb des Zylinders 90 in Abhängigkeit von Veränderungen von Einspritzdrücken in verschiedenen Teilen des Seitenwandabschnittes 24 des Hohlraumes 18 verändert werden, wie sie durch eine Mehrzahl symmetrisch angeordneter Drucksensoren an der Formseite erkannt sind. Die Veränderung der relativen Ströme von Hydraulikflüssigkeit und/oder von Drücken in Abhängigkeit von erkannten Variationen in den Seitenwandabschnitt-Einspritzdrücken werden durch einen Computer kontrolliert.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt), bei dem es nicht gewünscht ist, den beweglichen Kanalformteil 82 während eines Produktionsablaufes dynamisch vorzuschieben und/oder zurückzuziehen, wird kein Hydraulikzylinder verwendet. Stattdessen ist eine Schraube mit dem beweglichen Kanalformteil 82 verbunden, um den beweglichen Kanalformteil vorzuschieben oder in eine Ausgangsstellung zurückzuziehen, bevor ein Produktionsablauf begonnen wird.
Der bewegliche Kanalformteil und eine Kombination mit einer Fließführung von 13 und 14 ist auch nützlich, um die Führung von fließfähigem Kunststoffmaterial innerhalb nicht-gedrosselter Fließführungen bei Spritzgieß-Ausführungsbeispielen einzustellen, die nicht mit der Ausrichtung von Formteilen in Bezug stehen.
Zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung (nicht gezeigt) beinhalten sämtliche unterschiedliche Kombinationen von Merkmalen, die hier beschrieben sind, um das Fließen eingespritzten Kunststoffmaterials und/oder das Ausrichten von Formteilen für die Gestaltung von Erzeugnissen einzustellen, die nicht notwendigerweise hohl oder symmetrisch sein müssen.
Die hier speziell angegebenen Vorteile betreffen nicht notwendigerweise jedes denkbare Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ferner sind die angegebenen Vorteile der vorliegenden Erfindung lediglich Beispiele und sollen nicht als einzige Vorteile der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Zwar enthält die obige Beschreibung viele Einzelheiten, diese sollten jedoch nicht als für die Benutzung der vorliegenden Erfindung notwendigerweise erforderlich oder als Beschränkungen des Bereichs der vorliegenden Erfindung angesehen werden, sondern vielmehr als Beispiele der hier beschriebenen Ausführungsformen. Weitere Abwandlungen sind möglich, und der Bereich der vorliegenden Erfindung soll nicht durch die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele bestimmt werden, sondern durch die Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Spritzgießen eines Kunststofferzeugnisses, das eine Bodenwand und eine Seitenwand aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: (a) Gestalten eines Formhohlraumes (18) durch Kombinieren eines ersten Formteiles (12) und eines zweiten Formteiles (14, 16), die einander gegenüberliegen; (b) Einspritzen fließfähigen Kunststoffmaterials in einen Bodenwandabschnitt (22, 50) eines Formhohlraumes und (c) Leiten des genannten, eingespritzten Kunststoffmaterials durch zumindest eine Fließführung (28, 60) in dem Bodenwandabschnitt und damit in einen Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes hinein; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) den Schritt umfaßt: (d) Bilden eines Teiles einer gegebenen, genannten Bodenwandabschnitt-Fließführung dadurch, dass eine Reihe von Vertiefungen (33, 70) in dem ersten Formteil (12) einer Reihe von Vertiefungen (34, 72) in dem zweiten Formteil (16) teilweise gegenüber gestellt wird, wobei die Vertiefungen in dem ersten Formteil relativ zu den Vertiefungen in dem zweiten Formteil so versetzt sind, dass eine Kette überlappender Vertiefungen gebildet wird, die eine Folge von Drosseln (30, 64) variabler Öffnung bilden, mit Öffnungen, die innerhalb der gegebenen Fließführung variieren können, wann auch immer die Ausrichtung zwischen den kombinierten ersten und zweiten Formteilen sich in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke einer Region des Seitenwandabschnittes ändert, in die eingespritztes Kunststoffmaterial von der gegebenen Fließführung eingeleitet wird, so dass bei einer Zunahme der Dicke der genannten Region sich die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung verkleinern und so dass bei einer Abnahme der Dicke in der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung sich vergrößern.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner den Schritt umfassend: (e) Lenken, innerhalb des Seitenwandabschnittes (24, 52) des Formhohlraumes, die Strömung einigen eingespritzten Kunststoffmaterials mittels zumindest einer Seitenwandabschnitt-Fließführung (32, 68).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner den Schritt umfassend: (e) Lenken, innerhalb des Seitenwandabschnittes (24, 52) des Formhohlraumes, die Strömung einigen eingespritzten Kunststoffmaterials mittels einer Seitenwandabschnitt-Fließführung (32, 68), die sich von der genannten, zumindest einen Bodenwandabschnitt-Fließführung (28, 60) weg erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin Schritt (b) das Leiten des genannten, eingespritzten Kunststoffmaterials durch eine Mehrzahl der genannten gedrosselten Bodenwandabschnitt-Fließführungen (28, 60) hindurch und damit in den Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes hinein, umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den Schritt aufweist: (f) Lenken des eingespritzten, fließfähigen Kunststoffmaterials in Dünnwand-Hohlraumabschnitten (63) des Bodenwandabschnittes (50) in Kammern (80) in der Nähe des Umfanges des Seitenwandab schnittes des Bodenwandabschnittes an einer Verbindungsstelle des in die Dünnwand-Hohlraumabschnitten des Bodenwandabschnittes gelenkten Kunststoffmaterials mittels der Fließführungen (60) in der Nähe der Dünnwand-Hohlraumabschnitte, um dadurch Rippen an der Innenseite der Bodenwand des spritzgegossenen Erzeugnisses zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner den Schritt umfassend: (f) Lenken, innerhalb des Seitenwandabschnittes (52) des Formhohlraumes, den Strom einigen eingespritzten Kunststoffmaterials mittels Seitenwandabschnitt-Fließführungen (68), die sich jeweils von einer Mehrzahl der genannten gedrosselten Bodenwandabschnitt-Fließführungen (60) weg erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer gegebenen genannten Drossel (30, 64, 130, 230) nicht größer ist als die Breite der überlappenden Vertiefungen (33, 34, 70, 72, 133, 134, 233, 234), die die gegebene Drossel bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer gegebenen genannten Drossel (30, 130) geringer ist als die Breite der überlappenden Vertiefungen (33, 34, 133, 134), die die gegebene Drossel bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Bodenwandabschnitt (22, 50) eine Mehrzahl genannter gedrosselter Fließführungen (28, 60) beinhaltet, die sich radial erstrecken, um das genannte eingespritzte Kunststoffmaterial durch den Bodenwandabschnitt hindurch und damit in den Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes zu leiten, ferner den Schritt aufweisend: (e) Leiten des eingespritzten Kunststoffmaterials innerhalb des Bodenwandabschnittes mittels einer Mehrzahl konzentrischer Fließführungen (48, 62), die die sich radial erstreckenden Fließführungen schneiden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt aufweist: (e) Einstellen der genannten Leitung innerhalb der zumindest einen Bodenwandabschnitt-Fließführung (28, 60) durch Vorziehen eines bewegbaren Formteiles (82) in die genannte Fließführung oder durch Zurückziehen eines bewegbaren Formteiles (82) aus der genannten Fließführung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen einstellbaren Hohlraumformteil (16) und einen Kernformteil (12) beinhalten, um zumindest einen Teil des Bodenwandabschnittes (22, 50) des Formhohlraumes (18) zu gestalten, wenn der einstellbare Hohlraumformteil und der Kernformteil einander gegenüberliegend kombiniert werden, und dadurch, dass das Verfahren ferner den Schritt aufweist: (e) Initialisieren der Position des einstellbaren Hohlformteiles, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt aufweist: (f) dynamisches Variieren der Position des einstellbaren Formhohlraumes (16), um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil (12) weitergehend einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen einstellbaren Hohlraumformteil (16) und einen Kernformteil (12) beinhalten, um zumindest einen Teil des Bodenwandabschnittes (22, 50) des Formhohlraumes (18) zu formen, wenn der einstellbare Hohlraumformteil und der Kernformteil zueinander gegenüberliegend kombiniert werden, und dadurch, dass das Verfahren ferner den Schritt aufweist: (e) dynamisches Variieren der Position des einstellbaren Hohlraumformteiles, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner den Schritt aufweisend: (f) Gestalten des Formhohlraumes (18) durch Kombinieren gegenüberliegender erster und zweiter Formteile (12, 16) in einer Form-Schließrichtung (40) und dadurch gekennzeichnet, dass der kürzeste Abstand innerhalb des Formhohlraumes in der genannten Form-Schließrichtung größer ist als die Strecke der elastischen Zusammendrückung des Formhohlraumes, wenn die Form durch eine erforderliche Spannkraft zusammengepreßt wird.
Form für das Spritzgießen eines Kunststofferzeugnisses mit einer Bodenwand und einer Seitenwand, umfassend: Formteile (12, 14, 16) zum Bilden eines Formhohlraumes (18) zum Formen des Erzeugnisses sowie ein Tor, von dem fließfähiges Kunststoffmaterial in einem Bodenwandabschnitt des Formhohlraumes eingespritzt werden kann; worin der Bodenwandabschnitt zumindest eine Fließführung (28, 60) beinhaltet, um das genannte, eingespritzte Kunststoffmaterial durch den Bodenwandabschnitt hindurch und damit in einen Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes zu leiten, und dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen ersten Formteil (12), der eine Reihe von Vertiefungen (33, 70) beinhaltet, sowie einen zweiten Formteil (16) beinhaltet, der eine Reihe von Vertiefungen (34, 72) aufweist, die teilweise zu der Reihe von Vertiefungen in dem ersten Formteil gegenüberliegend sind, um einen Teil einer gegebenen, genannten Bodenwandabschnitt-Fließführung (28, 60) zu bilden, wenn erste und zweite Formteile einander gegenüberliegend kombiniert werden, wobei die Vertiefungen in dem ersten Formteil so relativ zu den Vertiefungen in dem zweiten Formteil versetzt sind, dass eine Kette von überlappenden Vertiefungen gebildet wird, die eine Folge von Drosseln (30, 64) variabler Öffnung bilden, die Öffnungen aufweisen, die innerhalb der gegebenen Fließführung variieren können, wann immer die Ausrichtung zwischen den kombinierten ersten und zweiten Formteilen sich in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke einer Region des Seitenwandabschnittes sich verändert, in welchen eingespritztes Kunststoffmaterial von der gegebenen Fließführung eingeleitet wird, so dass bei einer Vergrößerung der Dicke der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der Fließführung sich verkleinern und dass bei einer Verkleinerung der Dicke der genannten Region die Öffnungen der genannten Drosseln in der gegebenen Fließführung sich vergrößern.
Form nach Anspruch 15, worin der Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes zumindest eine Fließführung (32, 68) beinhaltet, um den Strom eines Teiles des eingespritzten Kunststoffmaterials zu lenken.
Form nach Anspruch 16, worin die genannte, zumindest eine Seitenwand-Fließführung (32, 68) sich von der genannten, zumindest einen Bodenwandabschnitt-Fließführung (28, 60) weg erstreckt.
Form nach Anspruch 15, worin der Bodenwandabschnitt (22, 50) eine Mehrzahl genannter gedrosselter Fließführungen (28, 60) beinhaltet, um das genannte, eingespritzte Kunststoffmaterial durch den Bodenwandabschnitt hindurch und damit in den Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes zu leiten.
Form nach Anspruch 18, worin der Seitenwandabschnitt (24, 52) eine Mehrzahl von Fließführungen (32, 68) beinhaltet, die sich jeweils von einer Mehrzahl der genannten gedrosselten Bodenwandabschnitt-Fließführungen (28, 60) weg erstrecken, um den Strom einigen eingespritzten Kunststoffmaterials innerhalb des Seitenwandabschnittes zu lenken.
Form nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum ferner Kammern (80) in der Nähe des Umfanges des Seitenwandabschnittes des Bodenwandabschnittes (50) an einer Verbindungsstelle beinhaltet, an der Kunststoffmaterial in Dünnwand-Hohlraumabschnitte (63) des Bodenwandabschnittes hinein mittels Fließführungen (60) geleitet wird, die den Dünnwand- Hohlaumabschnitten benachbart sind, um Rippen an der Innenseite der Bodenwand des spritzgegossenen Erzeugnisses zu bilden.
Form nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer gegebenen, genannten Drossel (30, 64, 130, 230) nicht größer ist als die Breite der überlappenden Vertiefungen (33, 34, 70, 72, 133, 134, 233, 234), die die gegebene Drossel bilden.
Form nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer gegebenen, genannten Drossel (30, 31) kleiner ist als die Breite der überlappenden Vertiefungen (33, 34, 133, 134), die die gegebene Drossel bilden.
Form nach Anspruch 15, worin der Bodenwandabschnitt (22, 50) eine Mehrzahl der genannten, gedrosselten Fließführungen (28, 60), die sich radial erstrecken, um das genannte, eingespritzte Kunststoffmaterial durch den Bodenwandabschnitt und damit in den Seitenwandabschnitt (24, 52) des Formhohlraumes zu leiten, sowie eine Mehrzahl konzentrischer Fließführungen (48, 62) beinhaltet, die die sich radial erstreckenden Fließführungen schneiden.
Form nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen beweglichen Formteil (82) beinhalten, der für das Vorziehen in die und das Zurückziehen aus der zumindest einen Bodenwandabschnitt-Fließführung angeordnet ist, um die genannte Leitung innerhalb der genannten Fließführung einzustellen.
Form nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen einstellbaren Hohlraumformteil (16) und einen Kernformteil (12) beinhalten, um zumindest einen Teil des Bodenwandabschnittes (22, 50) des Formhohlraumes (18) zu bilden, wenn der einstellbare Hohlraumformteil und der Kernformteil zueinander gegenüberliegend kombiniert werden; und dadurch, dass die Form ferner umfaßt: ein Mittel zum Initialisieren der Position des einstellbaren Hohlraumformteiles, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil einzustellen.
Form nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfaßt: ein Mittel zum dynamischen Variieren der Position des einstellbaren Hohlraumformteiles 16, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil (12) einzustellen.
Form nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile einen einstellbaren Hohlraumformteil (16) und einen Kernformteil (12) beinhalten, um zumindest einen Teil des Bodenwandabschnittes (22, 50) des Formhohlraumes (18) zu bilden, wenn der einstellbare Hohlraumformteil und der Kernformteil einander gegenüberliegend kombiniert werden; und dadurch, dass die Form ferner umfaßt: ein Mittel zum dynamischen Variieren der Position des einstellbaren Hohlraumformteiles, um die Ausrichtung zwischen dem einstellbaren Hohlraumformteil und dem Kernformteil einzustellen.
Form nach Anspruch 15, worin der Formhohlraum (18) gestaltet wird, indem gegenüberliegende erste und zweite Formteile (12, 16) in einer Form-Schließrichtung (40) kombiniert werden, 0 und dadurch gekennzeichnet, dass der kürzeste Abstand innerhalb des Formhohlraumes in der Form-Schließrichtung größer ist als die Strecke des elastischen Zusammendrückens des Formhohlraumes, wenn die Form durch eine erforderliche Spannkraft zusammen gepreßt wird.