DE8034352U1

DE8034352U1 - Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern

Info

Publication number: DE8034352U1
Application number: DE19808034352
Authority: DE
Original assignee: Battenfeld Maschinenfabriken GmbH
Current assignee: Battenfeld Maschinenfabriken GmbH
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-06-24

Description

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28. Oktober 1980 ko.us.

Battenfeld, Maschinenfabriken GmbH, D-5882 Meinerzhagen 1

Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern, die eine kompakte Außenhaut bzw. -hülle aus treibmittelfreiem Kunststoff und einen porigen bzw. geschäumten Kern aus treibmittelhaltigem Kunststoff besitzen, sind Vorrichtungen bekannt, die aus einem Spritzkopf bestehen, der einerseits gegen eine Form anliegt bzw. zum Anliegen bringbar ist und dem andererseits zwei getrennte Spritzeinheiten zugeordnet sind. Die beiden Spritzeinheiten, die beispielsweise als Extruder ausgebildet sind, liefern die unterschiedlichen Kunststoffmassen, d. h. die eine Spritzeinheit fördert die plastifizierte kompakte, also treibmittelfreie Kunststoffmasse, während die andere Spritzeinheit plastifizierte treibmittelhaltige Kunststoffmasse abgibt. Der Spritzzylinder mit der treibmittelhaltigen Kunststoffmasse ist an einem Zuführkanal im Spritzkopf angeschlossen, der in einen zentralen, zur Ausspritzöffnung führenden Kanal mündet. Der Spritzzylinder mit der treibmittelfreien bzw. kompakten Kunststoffmasse ist mit einem weiteren Zuführkanal verbunden, der entweder in einen weiteren, parallel zum zentralen Kanal verlaufenden Kanal oder in einen den zentralen Kanal umgebenden Ringkanal, der ebenfalls zur Ausspritzöffnung leitet, übergeht. Bei der Verwendung eines Ringkanals ist derselbe von dem zentralen Kanal bis in den Bereich der Ausspritzöffnung durch eine Hülse getrennt.

über die beiden Zuführkanäle und den zentralen Kanal bzw. parallelen Kanal oder Rinykanal gelangen unterschiedliche

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Kunststoffmassen durch die Ausspritzöffnung in die Formkammer wobei die beiden Kunststoffmassen entweder nacheinander oder gleichzeitig eingespritzt werden können. Sobald sich eine vorgegebene Menge der einen und/oder der anderen Kunststoffmasse in der Form bzw. dem Formhohlraum befindet, muß die Zufuhr der Kunststoffmasse unterbrochen oder beendet werden. Zu diesem Zweck ist es bei einer Vorrichtung mit zwei parallelen Kanälen bekannt, mit Abstand von der Ausspritzöffnung ein quer zu den Kanälen verschiebbares, regelartiges Verschlußglied vorzusehen, mit dem bedarfsweise einer der beiden oder beide Kanäle gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden können. Da sich dieses Verschlußglied aus fertigungstechnischen Gründen immer in einem größeren Abstand von der Ausspritzöffnung befindet, besitzt der fertige Formkörper einen verhältnismäßig langen Angußzapfen, dessen Material für den eigentlichen Formvorgang nicht nutzbar ist, so daß ein verhältnismäßig großer Verlust von Kunststoffmasse entsteht, die später nicht wieder verwendet werden kann. Durch den zusätzlichen parallelen Kanal ist die bekannte Vorrichtung in ihrer Herstellung aufwendig.

Bei einer Vorrichtung mit einem zentrischen Kanal und einem denselben umgebenden Ringkanal ist es bekannt, den zentrischen Kanal durch eine axial verschiebbare Schließnadel und den Ringkanal durch eine ebenfalls exial verschiebbare Schließhülse einzeln oder gemeinsam zu öffnen oder abzusperren. Sowohl ■* die Schiießnadel als auch die Schiießhülse erstrecken sich in ihrer Absperrstellung bis in den Bereich der Ausspritzöffnung oder sogar bis in die Form, so daß der Formkörper mit einem sehr kurzen Angußzapfen bzw. angußlos hergestellt werden kann. Der hier auftretende Materialverlust ist entweder "Null" oder äußerst gering. Durch die zusätzliche Schließhülse und den zu aufnehmenden Ringkanal erfordert diese bekannte Vorrichtung jedoch einen nicht unerheblichen fertigungstechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern mit

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einer kompakten Außenhaut aus treibmittelfreiem Kunststoff und mit einem porigen Kern aus treibmittelhaltigem Kunststoff zu schaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt, sich mit geringstem Aufwand herstellen läßt und die dennoch die Herstellung von Formkörpern ohne nennenswerten Materialverlust ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale vorgeschlagen. Durch diese Ausbildung besitzt die Vorrichtung nur einen Kanal, über den sowohl die treibmittelfreie als auch die treibmittelhaltige Kunststoffmasse von den beiden Zuführkanälen zur Ausspritzöffnung geleitet werden. Zur Absperrung bzw. Freigabe der beiden Zuführkanäle und damit zur Freigabe der Ausspritzöffnung ist nur eine Schließnadel erforderlich, so daß sich ein verhältnismäßig einfacher und störungsfrei arbeitender Aufbau der Vorrichtung ergibt.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der

Erfindung und
Fig. 2-4 den die Schließnadel aufnehmenden Kanal mit der Schließnadel in unterschiedlichen Stellungen=

Von einer Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern mit einer kompakten Außenhaut aus treibmittelfreiem Kunststoff und mit einem porigen Kern aus treibmittelhaltigem Kunststoff ist in der Fig. 1 der Zeichnung nur als Spritzkopf 1 in vereinfachter Weise dargestellt, der über ein Mundstück an einer Angußbuchse 3 einer vereinfacht gezeichneten Form Λ mit Formhohlraum 5 anliegt. Von dem Mundstück 2 erstreckt sich ein Kanal 6 durch den Spritzkopf 1, der eine axial verschiebbare Schließnadel 7 aufnimmt. !\n seinem dem Mundstück 2 abgewandten

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Ende ist die Schließnadel 7 mit einem nur angedeuteten, beispielsweise hydraulische beaufschlagbaren Verschiebeantrieb 8 verbunden. Mit Abstand vom Mundstück 2, das eine Auspritzöffnung 9 besitz, mündet unter einem Winkel von etwa 50° ein Zuführkanal 10 in den Kanal 2, wobei der Zuführkanal 10 an seinem aus dem Spritzkopf 1 herausführenden Ende mit einer nicht gezeichneten Spritzeinheit verbunden ist. über den Zuführkanal 10 wird treibmittelfreier Kunststoff "A" dem Spritzkopf 1 zugeführt. Mit axialem Abstand von dem Zuführkanal 10 mündet ein weiterer Zuführkanal 11, ebenfalls unter einem Winkel von etwa 50° in den Kanal 2. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Zuführkanal 11 um 180° versetzt gegenüber dem Zuführkanal 10 angeordnet. An den Zuführkanal 11 ist ebenfalls eine nicht gezeichnete Spritzeinheit angeschlossen, über die treibmittelhaltiger Kunststoff "B" in den Spritzkopf 1 gelangt.

In der Fig. 1 befindet sich die Schließnadel 7 in ihrer Schließstellung, in der sie mit ihrem vorderen Ende am Mundstück 3 anliegt. Die Form 4 ist leer und für einen neuen Spritzvorgang bereit. Zur Einleitung des Spritzvorganges wird die Schließnadel 7 durch den Verschiebeantrieb 8 aus ihrer Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung der Fig. 2 bewegt. Dadurch wird der Zuführkanal 10 freigegeben, so daß treibmittelfreie Kunststoffmasse "A" in den Kanal 6 und von hier über die Ausspritzöffnung 9 in den Formhohlraum 5 der Form 4 gelangen kann. Nun wird normalerweise eine so große Menge an Kunststoffmasse "A" in den Formhohlraum 5 gespritzt, daß sich an dem entstehenden Formkörper eine geschlossene Außenhaut oder Hülle aus der Kunststoffmasse "A" bilden kann. Sobald sich eine vorgegebene Menge des Kunststoffes "A" im Formhohlraum 5 befindet, wird die Schließnadel 7 in die Stellung gemäß Fig. 3 bewegt. Der vor der Schließnadel 7 befindliche Raum des Kanales 6 füllt sich dabei zuerst mit der Kunststoffmasse "A".

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Sobald jedoch der Zuführkanal 11 freigegeben ist, kann treibmittelhaltige Kunststoffmasse "B" in den Kanal 6 strömen. Um in dieser Phase ein Einströmen von treibmittelhaltiger Kunststoffmasse "A" zu unterbinden, muß der Arbeitsdruck der Kunststoffmasse "B" geringfügig größer sein. Die treibmittelhaltige Kunststoffmasse "B" strömt nun in den Formhohlraum 5 (Fig. 4), wobei an der Wandung des Kanals 6 und der Ausspritzöffnung 9 eine dünne Schicht aus kompakter Kunststoffmasse "A" verbleibt. Im normalerweise drucklosen Formhohlraum 5 kann sich die treibmittelhaltige Kunststoffmasse "B" ausdehnen bzw. aufschäumen. Dadurch wird die im Formhohlraum 5 befindliche, treibmittelfreie Kunststoffmasse "A" als Hülle gegen die Innenwandung der Form 4 gedrückt.

Sobald sich eine vorgegebene Menge der Kunststoffmasse "B" im Formhohlraum 5 befindet, wird die Schließnadel zumindest in ihrer Stellung gemäß Fig. 2 bewegt. Jetzt ist es möglich, noch eine geringe Menge treibmittelfreier Kunststoffmasse "A" in den Formhohlraum 5 einzuspritzen, so daß sich dann, wenn die Schließnadel 7 ihre Stellung gemäß Fig. 1 einnimmt, nur noch treibmittelfreie Kunststoffmasse "A" in der Ausspritzöffnung 9 befindet. Es ist jedoch auch möglich, daß die Schließnadel 7 sofort aus der Stellung der Fig. 4 in ihre Stellung gemäß Fig. 1 zurückkehrt. In dieser Stellung sind die beiden Zuführkanäle 10 und 11 wieder verschlossen. Nach dem Aushärten und Entfernen des im Formhohlraum 5 gebildeten Formteiles kann die Form 4 geleert werden, die danach wieder zur Bildung eines neuen Formteiles in der beschriebenen Weise zur Verfügung steht.

Durch entsprechende Ausbildung des freien Endes der Schließnadel 7 ist es möglich, ein angußloses Formteil herzustellen. Dazu muß sich jedoch die Schließnadel 7 in ihrer Schließstellung bis zur Innenwandung der Form 4 erstrecken.

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1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern mit einer kompakten Außenhaut aus treibmittelfreiem Kunststoff und mit einem porigen Kern aus treibmittelhaltigem Kunststoff/ bestehend aus einem an eine Form zum Anliegen bringbaren Spritzkopf, der über zwei getrennte Zuführkanäle an zwei Spritzeinheiten mit den unterschiedlichen Kunststoffen angeschlossen ist und eine Ausspritzöffnung besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zuführkanäle (10, 11) radial mit Abstand voneinander in einen gemeinsamen, der Ausspritzöffnung (9) vorgeordneten Kanal (6) münden, in dem eine axial verschiebbare, die beiden Zuführkanäle (10, 11) absperrende Schließnadel (7) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schließnadel (7) in ihrer die beLden Zuführkanäle (10, 11) absperrenden Stellung die Ausspritzöffnung (9) abschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnfläche der Schließnadel (7)eben ausgebildet ist und sich in ihrer Schließstellung in einer Ebene mit der Innenwandung des Formhohlraumes (5) befindet.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zuführkanäle (10, 11) um 180 gegeneinander versetzt in den Kanal (6) münden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (10, 11) unter einem Winkel von bis 60 in den Kanal (6) münden.