WO2002072334A2 - Verfahren zum herstellen von formteilen aus kunststoff mit einer blasform und einer injektionslanze - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing molded parts made of plastic, an injection lance with a cannula and a blow mold for producing these molded parts, as described in the preambles of claims 1, 2, 11 and 17.
  • the present invention has for its object to provide a method, an injection lance with a cannula and a blow mold, with which it is possible to create an industrially repeatable, secure, high-volume process with little waste and various devices or system parts with which blow molded parts of this type, the outer skin of which can have a wide variety of wall thicknesses, can be produced.
  • the object of the invention is achieved by the method according to claim 1. It is advantageous here that it is now possible to produce blow molded parts which can have widely differing dimensions in the mutually angular spatial directions in a ratio of, for example, length 2000 mm, width 600 mm and thickness 5 to 20 mm. As a result, it is now possible to extract air from the cavity in partial areas of the mold surface of the blow mold via the porous and porous material, since the wall parts on the mold surfaces in a fixed position between the outer surface of the object and the mold surfaces with a correspondingly high negative pressure be held opposite the molding surface. This almost immovable positioning makes it possible lent to pierce the wall parts placed on the mold surfaces with the injection lance or its cannula and thus to prevent a relative displacement of the wall part relative to the cannula during the further shaping towards the molded part.
  • the object of the invention is also achieved independently by the measures according to claim 2. It is particularly advantageous that several injection lances can be pushed through the wall parts held opposite the molding surface, whereupon a pressure builds up in the interior of the molding, that is to say in its cavity, for a certain period of time and the wall parts are thus brought into contact with the molding surfaces and after establishing the tightness for more rapid heat dissipation, another liquid medium is introduced into the cavity and passed through it.
  • a uniform compressive force is achieved on the wall parts in the direction of the mold surfaces of the blow mold and, on the other hand, the amount of heat supplied therein during the softening process is rapidly dissipated from the interior due to the high heat absorption capacity.
  • a procedure according to the measures specified in claim 3 is advantageous because an even higher pressure difference can thereby be built up between the cavity or the interior of the molded part and the outer surface and, as a result, a richer installation and faster shaping of the molded part can take place.
  • a variant of the method according to claim 6 is also advantageous, because as a result a higher amount of heat can be dissipated more quickly from the interior and the cycle times can thereby be additionally shortened.
  • a procedure according to the features in claim 9 is also advantageous, since it results in a otherwise the subsequent connection process can be saved and, at the same time, after removal of the molded part, it is suitable for installation without further work steps.
  • the cavity can be filled quickly and safely due to the different specific weights of the two print media.
  • the object of the invention can also be achieved by the injection lance according to the features specified in claim 11. It is advantageous that there is always a sealing contact between the wall parts of the molded part and the cannulas penetrating them, so that leakage of the cooling or pressure medium from the cavity of the molded part in the direction of the outer surface thereof can be prevented in a secured manner. Due to the conically tapered sealing surface between the cannula and the passage opening formed in the wall part, there is always a secure contact force between the wall part and the cannula in the area penetrating it, on the one hand due to the adjusting force applied to the cannula and on the other hand due to the pressure prevailing in the cavity of the molded part ,
  • a further embodiment according to claim 12 is also advantageous because, as the cannula passes through the tough plastic material of the wall part, the latter is only displaced in the area around the cannula and the displaced mass increases the contact force of the wall part on the outer surface of the cannula causes.
  • Another advantage is an embodiment according to claim 13, with which both the supply and the discharge of the pressure medium into or from the cavity of the molded part can take place immediately adjacent to one another and the required amount of coolant or pressure medium can also be adapted to the volume of the cavity ,
  • both the supply and the discharge of the pressure medium can advantageously take place in or out of the cavity of the molded part in the smallest space.
  • the object of the invention is also independently achieved by the features of claim 17.
  • the advantages resulting from the combination of features of the characterizing part of this claim lie in the fact that the arrangement or formation of partial areas of the mold surface or parts of the entire blow mold means that the air present between the outer surface of the object and the mold surface is sucked off without additional drilling or openings can take place and so a large area of the wall part can be easily done in these areas.
  • the holding or fixing force of the outer surface relative to the mold walls of the mold cavity can be determined by the choice of the level of the negative pressure in order to achieve an almost or completely immovable positioning. This prevents a relative adjustment or displacement of those wall parts relative to the mold surfaces of the blow mold.
  • the injection lances push the molded part through in those areas of the molded part which are not of great importance in terms of their strength properties and optical properties for the overall formation of the molded part.
  • Figure 1 shows a plant for the production of molded parts in side view and simplified, schematic representation.
  • Figure 2 shows a partial area of the plant on an enlarged scale, partially in section and a simplified, schematic representation.
  • Fig. 3 shows a molded part produced with the system in a simplified, perspective
  • FIG. 6 shows a partial area of a further injection lance in the passage area through a
  • FIG. 7 shows another embodiment of a blow mold cut in a side view and a simplified, schematic illustration
  • FIG. 8 shows a further embodiment of a blow mold in a side view, in section and in a simplified, schematic representation
  • FIG. 1 and 2 show a simplified system 1 or a partial area thereof for the production of molded parts 2 made of plastic, in particular of flat panels, shelves, bumpers, table tops and much more, which may include at least one of wall parts 3 have multilayered outer skin 4 and closed cavity 5.
  • the system 1 usually comprises an extruder 6, in which the raw material or the raw materials for the formation of the plastic are prepared and then brought into a preform by an extrusion tool 7.
  • a rough definition of the outer skin 4 is achieved by the extrusion tool 7, the outer skin preferably being produced in a tubular manner continuously or discontinuously.
  • the preform has left the extrusion die 7, it has a temperature between the plasticizing temperature and the glass transition temperature of the respective material, this being dependent on the material used.
  • This temperature range can also be limited to the extent that this range is reduced by a temperature based on the plasticizing temperature between 1 ° C and 50 ° C to 80 ° C and based on the glass temperature between 1 ° C and 50 ° C to 80 ° C is increased.
  • outer skin 4 or its wall parts 3 from a flat preform and then to subsequently shape it into the desired shape of the preform, in order to be able to subsequently carry out the further shaping.
  • the system 1 also includes a simplified blow mold 8, which in the present exemplary embodiment is formed by two simplified molded part halves 9, 10.
  • a simplified blow mold 8 which in the present exemplary embodiment is formed by two simplified molded part halves 9, 10.
  • This mold cavity 11 is delimited by one or more mold surfaces 12 within the blow mold 8.
  • the blow mold 8 is designed as a so-called standing mold, ie the preform emerging from the extrusion tool 7 is preferably produced in a vertical direction, falling from top to bottom, so that due to its own weight no bending and Shear stresses are introduced into the preform.
  • the system parts, in particular the extruder 6 and the extrusion tool 7, can be freely selected and designed according to the prior art.
  • known guides, adjustment mechanisms, locking and holding devices and supply devices which are not essential to the invention, have been omitted in the representation of the blow mold 8.
  • the procedure is such that they are introduced into the blow mold and after the closure thereof the cavity of the molded part or panel is filled with air and the pressure within of the cavity is maintained until the molded part has cooled to such an extent that the molded part has cooled down so far that it is dimensionally stable and can be removed from the mold cavity of the blow mold 8.
  • the surface can be twisted very easily, which means that the cooling process must be coordinated accordingly and, depending on the mass to be cooled, a large amount of time, e.g. 15 to 30 min is required.
  • the molded part 2 is arranged in a position within the mold cavity 11 in which the individual wall parts 3 are brought into contact with the individual molded surfaces 12.
  • the latter Before the preform is introduced into the mold cavity 11 with the blow mold 8 open, the latter has a temperature between the plasticizing temperature and the glass transition temperature of the respective material.
  • This temperature range can also be limited in that this range is reduced by a temperature based on the plasticizing temperature between 1 ° C and 50 ° C to 80 ° C and increased based on the glass temperature between 1 ° C and 50 ° C to 80 ° C becomes.
  • the outer skin 4 is brought into contact, at least in some areas, with the molded surfaces 12 of the blow mold 8 by building up a pressure difference between the cavity 5 of the molded part 2 and an outer surface 13 thereof.
  • This can be done in that a lower pressure than the cavity 5, in particular a pressure below the atmospheric air pressure, is generated between the outer surface 13 and the molded surfaces 12 and the desired system is thus carried out.
  • it is shown here in a simplified manner that after the blow mold 8 has been closed, the cavity 5 of the molded part 2 is brought into line connection with lines 14, 15. In the embodiment shown here in FIG.
  • the line 14 is arranged in an upper region of the blow mold 8 and the line 15 in a lower region and opens into the Cavity 5.
  • This makes it possible to introduce the pressure medium through the line 14 into the cavity 5 and, if necessary, to let it flow out of the cavity 5 via the line 15.
  • the pressure build-up within the cavity 5, on the one hand exerts a uniform pressure on the still deformable outer skin 4 until it is brought into contact with the mold surfaces 12 and, on the other hand, a corresponding air throughput, by means of which additional cooling can be achieved if necessary.
  • the lines 14, 15 are each in the transition or. Edge area between the mostly parallel to each other wall parts 3 arranged. It is of particular importance that those wall parts 3 of the molded part 2 which are to be penetrated by the lines 14, 15 after the blow mold 8 has been closed are already held or fixed in their position and position on the molded surfaces 12 in such a way that a this wall parts 3 are almost immovably in contact with the shaped surfaces 12. Only after the exact fixation and shape fixing is it possible to pierce or penetrate through injection lances 16 described later in detail.
  • This secure installation or fixation of the individual wall parts 3 can be achieved in that at least partial sections of the blow mold 8 are formed from a porous material.
  • this can be a sintered metal, pores 17 being shown here in a simplified and enlarged manner in the region of the lines 14, 15.
  • the injection lances 16 can be pushed through the wall parts 3 and their ends inserted into the cavity 5 of the shaped part 2.
  • the gaseous pressure or cooling medium is introduced into the cavity 5 via at least one line 14 and a pressure between 1.5 bar and 50 bar, preferably between 2 bar and 7 bar, is built up, the same being discharged through at least one line 15 ,
  • a compressive force is applied to the wall parts 3 and, on the other hand, heat is dissipated from the cavity 5 by flowing through.
  • This filling process and the associated shaping process can take place over a period of between 0.01 seconds. and 60 sec., preferably between 0.01 sec. and 10 seconds.
  • the introduced gaseous pressure or cooling medium has a temperature between 35 ° C. and 0 ° C., preferably between 25 ° C. and 10 ° C., before it is introduced into the cavity 5.
  • a further supply is prevented and this pressure over a period of between 1 sec. and 5 min. is monitored, and when a constant or only minimally decreasing pressure is determined, a liquid medium is then introduced into the cavity 5 through the lines 14, 15 via at least one injection lance 16, with excess pressure being built up, and conveyed through the latter.
  • the supply takes place via the line 15 shown below, whereby the cavity 5 is filled in the direction of the further line 14 - which is shown here above.
  • the molded parts e.g. Panels can usually have an areal extension of up to 1 m by 2 m and a wall thickness between 0.1 mm and 30 mm
  • the distance between the parallel and directly facing wall parts 3 is relatively small and is between 0.5 mm and 70 mm, preferably between 5 mm and 50 mm.
  • the cavity 5 has a relatively large area in terms of area with a small flow cross section.
  • the liquid cooling or pressure medium is advantageously formed by water, optionally with additives, the liquid cooling or pressure medium being brought to a temperature of below 20 ° C., preferably to 5 ° C. or before being introduced into the cavity 5 of the molded part 2 for example between -10 ° C and -50 ° C, preferably between -20 ° C and -40 ° C, is cooled.
  • the cooling or pressure medium can contain or be formed by a refrigerant.
  • a single-layer and / or multi-layer layer 20 into the mold cavity 11 at least in regions before closing the blow mold 8 and to the outer surface 13 of the molded part 2 during its final shaping to form, as is simply indicated by dashed lines.
  • This can be done in a wide variety of ways, and adhesion due to the still viscous plastic material for forming the molded part 2 can be achieved with sufficient adhesive force after cooling.
  • FIG. 2 a possible embodiment of a supply system 21 is shown in simplified form in FIG. 2, with which the previously described processes or process steps, in particular the supply and discharge of the two different pressure or cooling media into and out of the cavity 5 of the molded part 2 , can be carried out.
  • the two different pressure or cooling media it is of particular importance that, as has also been described above, when using the liquid cooling or pressure medium in the penetration area of the injection lances 16 through the wall parts 3 of the molded part 2 there is a liquid-tight or watertight closure of the cavity 5 with respect to the mold surfaces 12 of the blow mold 8 and thus to prevent the liquid cooling or pressure medium from escaping from the cavity 5 in the direction of the blow mold 8.
  • the porous choice of the material for the blow mold 8 also allows the liquid cooling or pressure medium to penetrate into the blow mold in this area 8 would take place and thus a loss of the internal pressure and the associated cooling or pressure medium would go hand in hand.
  • an exit of the liquid cooling or pressure medium from the blow mold 8 to the surroundings is also associated therewith.
  • at least two pressure or supply circuits are provided for supplying the blow mold 8, namely one for the gaseous or air-shaped pressure or cooling medium and another for the liquid pressure or cooling medium. That circuit for the gaseous pressure or cooling medium serves to initially inflate the preform introduced into the mold cavity 11 to form the molded part 2 and thus to mold it.
  • the preform should not be cooled too much so as not to unnecessarily complicate the shaping from the preform to the molded part 2, since the colder the preform becomes, the pressure forces for shaping would have to be increased significantly.
  • the air flow supplied through the line 14 keeps the molded part 2 under pressure until the molded part 2 is finally formed and an outer peripheral layer is correspondingly hard enough to be able to reduce the pressure in the interior 5, without thereby causing any subsequent deformation of the molded part 2 takes place.
  • the gaseous cooling or pressure medium is released to the atmosphere through line 14, the liquid cooling or pressure medium being supplied to cavity 5 at the pressures previously described through this line 15 during this discharge process.
  • the air still in the cavity 5 is pressed upward and discharged from the cavity 5 through the line 14. After all the air has escaped and the water has filled the entire cavity 5, the water pressure is maintained until the entire molded part 2 can be cooled and removed from the blow mold 8.
  • the gaseous cooling or pressure medium in particular air
  • the supply system 21 has a pressure generator 22 which is in line connection with the two lines 14, 15.
  • the two check valves 23, 24 can be set to a predeterminable operating pressure at which it is only possible for the generated compressed air to flow through from the pressure generator 22 to the lines 14, 15.
  • the pressure medium is conveyed through the check valve 23 and the actuator 25, which can be formed, for example, by a shut-off valve, into the line 14 and further into the cavity 5.
  • the supply system 21 has a further pressure generator 27, for example a high-pressure pump, which is in flow connection with the line 15 via a feed line 28 and with the interposition of a further actuator 29.
  • An overflow line 31 which is in flow connection with a storage device 32, is provided between the feed line 28 and the actuator 29 with the interposition of a relief element 30.
  • the pressure generator 27 is also in flow connection with the storage device 32, which makes it possible to remove the liquid cooling or pressure medium from the latter and to feed it from the supply line 28 to the line 15. If a predetermined pressure is exceeded within this line connection, a return of the liquid cooling or. Pressure medium in the storage device 32, so that when the pressure is constantly built up by the pressure generator 27, the predetermined line pressure cannot be exceeded.
  • the storage device 32 can also be assigned a cooling device which, in accordance with the known prior art, the cooling or. Cools the pressure medium to a predeterminable temperature before it is fed into the cavity 5 or which dissipates the amount of heat already removed from the molded part 2 here.
  • the storage device 32 can also be surrounded with insulation in order to prevent heat absorption from the surroundings. It should be mentioned that this cooling device according to the known prior art can be realized by any choice of components.
  • the line 14 is further interposed with a further control element 33 with a further line 34 which is in turn connected to a further line 35 and which is subsequently in flow connection with the storage device 32.
  • This previously described line connection serves to return the liquid cooling or pressure medium of the storage device 32 which is passed through the cavity 5, it being possible to provide a filter element 36 within this line connection, which can preferably be arranged immediately before the return to the storage device 32 in order to separate possible contaminants contained in the recirculated liquid pressure or coolant quantity and thus to prevent blockage or displacement of flow or passage cross sections.
  • the line 35 is also in line connection with the line 14, and a further relief member 37 can additionally be provided in this line 35. During the filling of the cavity 5 with the liquid cooling or pressure medium, this relief member 37 serves to be able to discharge the air flowing out of the cavity 5 to the environment via the line 14 under a predeterminable pressure.
  • a return line 38 is provided, which is in flow connection on the one hand with line 15 and on the other hand with line 35 and optionally line 34.
  • This return line 38 opens into the line 15 in the region of the two actuators 26, 29, a further actuator 39 being provided within the return line 38.
  • the cavity 5 of the molded part 2 is filled to the predeterminable pressure, the measuring elements 40, 41 assigned to the two lines 14, 15 being able to determine the pressure prevailing in the cavity 5. If the pressure within the lines 14, 15 and the cavity 5 is kept at an almost constant value without any further supply by the pressure generator 22, this is a sign that the cavity 5 of the molded part 2 is airtight against the external environment, whereby the tightness in the area of the injection lances 16 is of particular importance here.
  • the blow molding 8 cools the molded part 2 until it is dimensionally stable in the area of its outer surface 13 so that the liquid cooling or pressure medium can be supplied to the cavity 5 from the storage device 32 .
  • a flow connection to line 15 can be established starting from the storage device 32 via the pressure generator 27, the supply line 28 and the actuator 29 and the liquid cooling or pressure medium can be supplied to the cavity 5 via this.
  • the air in the cavity 5 is discharged, this being done until the cavity 5 is completely filled with water and when a predetermined pressure is reached, the return and flushing of the cavity 5 with the liquid pressure or cooling medium takes place to the storage device 32.
  • this process is continued until sufficient cooling of the molded part 2 has been achieved. Subsequently, this flow-through process is ended and, in turn, starting from the pressure generator 22, the gaseous pressure or cooling medium is fed to the cavity 5 via the line 14, as a result of which the liquid pressure or cooling medium still located in the cavity 5 is fed via line 15, the actuator 39 and the return line 38 and line 35 of the storage device 32 is returned. This continues until the cavity 5 is almost completely or completely emptied. If a pressure loss is determined during the pressure test when the cavity 5 is filled with the gaseous cooling or pressure medium, no liquid cooling or pressure medium can be introduced into the cavity 5 and the cooling process is carried out only with the gaseous cooling or print media.
  • FIG. 3 shows a molded part 2 shown in simplified form, in which the layer 20 described above is arranged in the region of its outer surface 13, at least in regions.
  • This layer 20 can be formed in one or more layers and can be formed, for example, by fabric, knitted fabric, woven fabric, fleece, scrim, carpet and much more.
  • layers of any other material can also be molded onto it, here, for example, decorative elements or layers with higher strength properties can be used.
  • injection lance 16 4 to 6 different designs and possible uses of the injection lance 16 are shown, the same reference numerals being used for the same parts as in the previous FIGS. 1 to 3.
  • injection lances described here in the figures can be combined with one another in a wide variety of ways and can be assigned to the blow mold 8 in any arrangement and design.
  • the injection lance 16 has a cannula 43, which is shown in a position in which an end 44 facing the cavity 5 projects through the wall part 3 of the molded part 2 and thus a flow connection with the cavity 5 is possible.
  • the end 44 is designed in the form of a cone which closes the cannula 43 with the channel 45 arranged therein, openings 47 being arranged in a cannula wall 46 in the area facing the end 44, through which openings the gaseous or liquid cooling or pressure medium can flow into the cavity 5.
  • the openings 47 form outlet openings for the cooling or pressure media from the injection lance 16.
  • This channel 45 is in flow connection with one of the two lines 14, 15 shown in FIG. 2.
  • the arrangement and number of the openings 47, in particular their cross section, depends on the quantities to be introduced into the cavity 5 and is to be switched off accordingly.
  • FIG. 5 shows another design of the injection lance 16 in the region of the end 44.
  • the cannula 43 has an end face 48 which extends obliquely with respect to its longitudinal extent and which is thus tapered at one end. This in turn allows simple penetration of the wall part 3 and the full cross section of the channel 45 is available as an outflow opening when it flows out.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the injection lance 16, in which the end of the cannula 43 is again shown in a position in which there is a flow connection with the cavity 5 of the molded part 2.
  • the injection lance 16 has a push piston in addition to the cannula 43
  • the thrust piston 49 can be adjusted in the blow mold 8 in the direction of the cavity 11 and in the direction away from it by means of a drive (not shown in more detail).
  • the thrust piston 49 has a sealing surface 50 on the side facing the mold cavity 11, which is shown here in a position flush with the mold surface 12. Due to the possible adjustment movement within the blow mold 8, a relative displacement of the sealing surface 50 with respect to the mold surface 12 is possible, which allows penetration into the film cavity 11 and thus an increased contact pressure in the area of the injection lance 16 on the wall part 3 can take place. As a result, however, any other desired position relative to the shaped surface 12 can also be preset or readjusted.
  • a groove-shaped recess 51 can be arranged recessed in the sealing surface 50, which is preferably designed to run continuously around the cannula 43.
  • This recess 51 can be connected via a suction line 52 to a vacuum generator (not shown here), which means in the area of the sealing surface
  • the cannula 43 is here in the thrust piston 49 also relative to this and the blow mold 8 from a position outside the mold surface 12 of the mold cavity 11 in a rest position into this projecting into the mold cavity 11 by means of a drive, not shown, adjustable. This makes it possible to pierce the wall part 3 in the area of the injection lance 16. It is also shown here that the cannula 43 in the end 44 facing the film cavity 11 over a distance 53 in the direction of the longitudinal extent of the cannula 43, starting from the area facing the molding surface 12 in the direction of the end 44, is conically tapered by an angle 54.
  • the end 44 can, as shown here, be formed tapering from the cannula walls 46 to a longitudinal axis 55.
  • the end face or sealing surface 50 of the thrust piston 49 surrounding the cannula 43 is designed as an annular surface and this serves as a sealing surface between the outer surface 13 of the molded part 2 and the thrust piston 49. It is independent of whether the thrust piston 49 forms a unit with the cannula 43 or whether these two previously described components are additionally adjustable relative to one another in the longitudinal direction of the cannula 43.
  • An outer dimension 56 in particular a diameter of the cannula 43, is between 0.5 mm and 100 mm, preferably between 1.0 mm and 80 mm, depending on the volume of the cavity 5 of the molded part 2.
  • the amount of gaseous and / or liquid cooling or pressure medium to be supplied per unit of time is dependent on this volume, the inflow cross section into the cavity 5 in conjunction with the supply pressure influencing the filling and cooling time.
  • partial sections or partial areas of the blow mold 8 can be formed from the porous, in particular air-permeable material.
  • both mold halves 9, 10 are made of porous and porous
  • blow mold 8 is arranged in the airtight housing 18 and the interior of the housing
  • the vacuum unit 19 can be connected to the vacuum unit 19 and, if appropriate, to a regulating and / or control device assigned to the supply system 21.
  • the two lines 14, 15 for the supply and discharge of the gaseous and / or liquid cooling or pressure media into the cavity 5 of the molded part 2, as shown in FIG. 2, are shown only schematically.
  • the area of the blow mold 8 surrounding the cannula 43 is airtightly delimited from the other components of the blow mold 8 by a schematically illustrated insert part 57, this insert part 57 also a schematically indicated derivative 58 is in line connection, which also passes through the housing 18 or its interior, it being essential that between the interior of the insert 57 and the derivative 58 there is no line connection with the interior of the housing 18 prevails.
  • the other parts of the blow mold 8 which are also formed here from the porous material, can be produced by the interaction of the vacuum unit 19 sucked off with the housing 18 the remaining air present between the outer surface 13 of the molded part 2 and the molded surfaces 12 and a corresponding negative pressure is built up.
  • This suction process can take place before the gaseous pressure or cooling medium is introduced into the cavity 5 of the molded part 2 and / or simultaneously.
  • the cannulas 43 of the injection lances 16 are again in the working position, i.e. in the position in which the wall part 3 of the molded part 2 protrudes and a line connection with the cavity 5 is shown.
  • the adjustment of the cannula 43 or the injection lance 16 from the rest position lying outside the mold cavity 11 delimited by the mold surface 12 into an insert position projecting into the mold cavity 11 at least by the thickness of the outer wall of the molded part 2 to be produced is carried out with an adjusting drive, not shown here, which can be chosen freely according to the state of the art.
  • the blow mold 8 is formed from the molded part halves 9, 10, which in turn can be composed of several parts to form the molded part halves.
  • the molded part half 10 shown here is again formed by the previously described porous material with the pores 17, this area being again delimited airtightly from the other parts of the blow mold 8 by insert parts 57. Due to the arrangement of the entire blow mold 8 within the housing 18 and the associated vacuum Unit 19 can in turn those sub-sections or sub-areas of the blow mold 8, which are formed by the porous material having the pores 17, are connected to the interior of the housing and that area within the mold cavity 11 can be suctioned off.
  • these are again the areas which are assigned to the injection lance 16.
  • the porous material for example, only the immediate area around the injection lance can be formed by the porous material, or the entire part that forms over the edge area and a narrow side of the molded part or the mold cavity 11 can be formed from this porous material.
  • This subarea or these sections are delimited by the previously described insert parts 57 from the other components of the blow mold 8, the mold surface 12 of the mold cavity 11 being formed at least in regions in the region of the molded part half 10 by a layer 59 of the porous, in particular air-permeable material, and , as shown here, limited by the two insert parts 57 and a part of the molded part half 10.
  • the layer 59 extends over a thickness which is less than that of the molded part half 10, and in order to be able to suck off the air present between the outer surface 13 of the molded part 2 and the molded surface 12 from this area of the blow mold 8, this layer by at least one, preferably several these associated leads 58, which, starting from this layer 59, penetrate the blow mold 8 and the housing 18 without any flow connection with them, are in flow connection.
  • the derivations 58 can again be connected to a wide variety of vacuum units and, if appropriate, regulating and / or control devices.
  • part of the molded surface 12 in turn forms the layer 59, which can be connected through the one or more derivatives 58 to the same or a further vacuum unit 19 and optionally a regulating and / or control device.
  • the injection lances 16 are arranged in the blow mold 8 in an edge region of the mold cavity or in a part of the mold surface 12 which forms a corner region of the molded part. This is usually directly adjacent to those mold surfaces 12 which face the narrow sides of the molded part, or in one a corner region of the molded part 2 forming part of the molding surface 12.
  • the mold cavity 11 is delimited by two molding surfaces 12 spaced apart from one another and running approximately parallel to one another at a distance between 0.1 and 100 mm, preferably between 0.1 and 20 mm, and these Large-area shaped surfaces are connected to one another by an additional edge around this peripheral edge.
  • the mold cavity is at a distance between two mutually opposite and approximately parallel to each other, which is a slight fraction of the distance between two other, opposing, defining the molding 2 in a different spatial direction.
  • the injection lance 16 or at least one cannula 43 is alternately via control and / or control valves with a supply line for the gaseous pressure medium and a discharge line for the liquid pressure medium and at least one further cannula is alternately with a discharge line via control and / or control valves the gaseous pressure medium and a feed line for the liquid pressure medium are connected. Irrespective of this, it is also possible to add at least one cannula via control and / or control valves with a feed line for the gaseous or liquid pressure medium and at least one further cannula 43 via control and / or control valves with a discharge line for the gaseous or liquid pressure medium connect.
  • FIG. 9 shows a further and possibly independent design of the injection lance 16, again using the same reference numerals for the same parts as in FIGS. 4 to 6.
  • This design is similar to that which has already been described in detail in FIG. 6, but in contrast to this the injection lance 16 has a plurality of cannulas, in this case the inner cannula 43 and an outer cannula 60, which are preferably arranged concentrically to one another , having.
  • the cannula 43 can be designed in the same way as that cannula 43 in FIG. 6 and in turn has the channel 45, which is delimited by the cannula wall 46, and ends in the region of the cavity 5 by a conically tapering end 44. It goes without saying but also any other shape of the end 44 is possible and can correspond to one of the configurations previously described in FIGS. 4 to 6.
  • the additional cannula 60 is aligned with the first cannula 43 approximately concentrically to the longitudinal axis 55 and is likewise designed as a hollow body with a cannula wall 61.
  • One end 62 of this cannula 60 can in turn be conically or conically tapered by the angle 54, starting from the shaped surface 12 in the direction of this end 62, so as to always achieve a tight fit between the penetration opening of the wall part 3 and the cannula 60.
  • the cannula 43 located here can be shown via a schematically simplified storage arrangement 63 within the outer cannula 60 in the direction of the longitudinal axis 55 relative to the blow mold 8 can be mounted or held.
  • One or more openings 64 can be arranged therein for the passage of the gaseous and / or liquid cooling or pressure medium through this bearing arrangement 63, as a result of which a flow connection between the cavity 5 of the molded part 2 and at least one of the lines 14 or 15 (see FIG. 2 ) can be manufactured.
  • the inner cannula 43 here can also be in flow connection with one of the lines 14, 15, which now makes it possible to supply or remove the gaseous and / or liquid cooling or pressure medium into and from the cavity 5.
  • one of the pressure or cooling media can be supplied through the inner cannula 43 here and one of these media can be discharged through the cannula 60.
  • the injection lance 16 shown here also includes the thrust piston 49, which is adjustably mounted or held in the blow mold 8 relative to the latter.
  • a recess 51 which is preferably formed around the cannula 60, can in turn be recessed therein and connected to the suction line 52, as a result of which the immediate area of the thrust piston 49 between the sealing surface 50 and the outer surface 13 of the wall part 3, the previously described position fixation can be achieved by a different pressure level.
  • FIGS. 1; 2; 3; 4, 5, 6; 7; 8 and 9 form the subject of independent, inventive solutions.
  • the relevant tasks and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
  • Wall part 43 cannula
  • Extruder 46 cannula wall
  • Injection lance 56 external dimensions
  • Supply system 61 cannula wall

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen (2) aus Kunststoff mit zumindest einem von Wandteilen (3) umgrenzten und in sich geschlossenen Hohlraum. Die Aussenhaut (4) wird schlauchförmig kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt und mit einer Temperatur zwischen der Plastifizierunstemperatur und der Glastemperatur in einen Formhohlraum (11) einer Blasform (8) eingebracht. Die Aussenhaut (4) wird zumindest bereichsweise an Formflächen (12) der Blasform (8) durch den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum (5) des Formteils und einer äusseren Oberfläche desselben, insbesondere mittels Unterdruck, angelegt, Zwischen der Blasform (8) und dem Hohlraum (5) des Formteils (2) wird zumindest eine Zu- und (28) Ableitung (58) hergestellt. In den Hohlraum (5) des Formteils (2) wird zumindest bereichsweise zwischen der Formfläche (12) der Blasform (8) und der äusseren Oberfläche (13) des Formteils (2) über Poren eines porösen, die Blasform (8) bildenden Werkstoffes abgesaugt.

Description

Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff mit einer Blasform und einer Injektionslanze
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, eine Injektionslanze mit einer Kanüle sowie eine Blasform zur Herstellung dieser Formteile, wie dies in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2, 11 und 17 beschrieben ist.
Es ist bereits bekannt - gemäß EP 0 304 885 A2 -, aus aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Vorformlingen Formteile mit einem geschlossenen inneren Hohlraum herzustellen. Dabei wird der Kunststoffrohling in eine aus mehreren Formhälften gebildete Blasform eingebracht und die Blasform zur Ausbildung eines Formhohlraumes, insbesondere an den umlaufenden Stirnkanten, verschlossen, worauf durch Einführen von Druckluft oder Anlegen von Vakuum die Wandteile zur Bildung des Formteils an die Formwand der Blasform angelegt werden. Danach wird über zumindest eine Kanüle ein weiteres Medium in den Innenraum des Formteiles zur Kühlung und Abfuhr der Reaktionswärme und Teilwärme bis zur Verfestigung des Hohlkörpers eingebracht bzw. hindurchgeleitet. Nachteilig ist bei derartigen Verfahren, daß nur eine bestimmte Raumform von Formteilen mit derartigen Verfahren industriell in Großserie herstellbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Injektionslanze mit einer Kanüle sowie eine Blasform zu schaffen, mit der es möglich ist, einen industriell in hohen Stückzahlen wiederholbaren gesicherten Prozeß mit geringem Ausschuß und diversen Vorrichtungen bzw. Anlagenteilen zu schaffen, mit der derartige Blasformteile, deren Außenhaut unterschiedlichste Wandstärken aufweisen kann, herstellbar sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft ist hierbei, daß es nunmehr möglich ist, Blasformteile herzustellen, die in zueinander winkelig verlaufenden Raumrichtungen stark unterschiedliche Abmessungen im Verhältnis von beispielsweise Länge 2000 mm, Breite 600 mm und Dicke 5 bis 20 mm betragen können. Dadurch ist es nunmehr möglich, in Teilbereichen der Formfläche der Blasform über den porösen und Poren aufweisenden Werkstoff aus dem Hohlraum Luft absaugen zu können, da zwischen der äußeren Oberfläche des Gegenstandes und den Formflächen bei entsprechend hohem Unterdruck die Wandteile an den Formflächen in einer fixierten Position gegenüber der Formfläche gehalten werden. Durch diese nahezu unverschiebliche Positionierung ist es mög- lieh, die an den Formflächen angelegten Wandteile mit der Injektionslanze bzw. deren Kanüle zu durchstoßen und so auch während der weiteren Formgebung hin zum Formteil eine relative Verlagerung des Wandteiles gegenüber der Kanüle zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch eigenständig durch die Maßnahmen gemäß dem Anspruch 2 gelöst. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß durch die gegenüber der Formfläche gehaltenen Wandteile mehrere Injektionslanzen durch diese hindurchgestoßen werden können, worauf über eine gewisse Zeitdauer ein Druck im Inneren des Formteiles, also in dessen Hohlraum aufgebaut und somit die Wandteile an den Formflächen zur Anlage gebracht werden und nach Feststellen der Dichtheit zur rascheren Wärmeabfuhr ein weiteres flüssiges Medium in den Hohlraum eingebracht und durch diesen hindurchgeführt wird. Dadurch wird einerseits eine gleichmäßige Druckkraft auf die Wandteile in Richtung der Formflächen der Blasform erzielt und andererseits durch die hohe Wärmeaufnahmekapazität rasch aus dem Innenraum die darin während des Erweichungsprozesses zugeführte Wärmemenge abgeführt.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen vorteilhaft, weil dadurch zwischen dem Hohlraum bzw. den Innenraum des Formteiles und der äußeren Oberfläche eine noch höhere Druckdifferenz aufgebaut werden kann und dadurch eine sattere Anlage und raschere Formgebung des Formteiles erfolgen kann.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist in den Ansprüchen 4 und 5 beschrieben, wodurch es möglich ist, Leckverluste ohne Umweltbelastung und Verschmutzung der Blasform rasch feststellen zu können und weiters auch noch eine ausreichende Formgebung sowie gegebenenfalls Abkühlung erzielen zu können.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 6, weil dadurch rascher aus dem Innenraum eine höhere Wärmemenge abgeführt werden kann und dadurch die Zykluszeiten zusätzlich verkürzt werden können.
Weitere vorteilhafte Vorgehensweisen sind in den Ansprüchen 7 und 8 gekennzeichnet, da so durch die hohe Temperaturdifferenz zwischen dem Werkstoff des herzustellenden Formteiles und dem in den Hohlraum eingebrachten flüssigen Druckmedium rascher die Wärme abgeführt werden kann.
Von Vorteil ist auch ein Vorgehen gemäß den Merkmalen im Anspruch 9, da dadurch ein sonst nachfolgender Verbindungsvorgang eingespart werden kann und gleichzeitig damit nach der Entnahme des Formteiles dieser ohne weitere Arbeitsschritte zum Einbau geeignet ist.
Durch die Vorgehensweise, wie diese im Anspruch 10 beschrieben ist, kann aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der beiden Druckmedien ein rascher und sicherer Befüllvorgang des Hohlraumes stattfinden.
Unabhängig davon kann die Aufgabe der Erfindung aber auch durch die Iηjektionslanze gemäß den im Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhaft ist dabei, daß zwischen den Wandteilen des Formteiles sowie der diese durchsetzenden Kanülen stets eine dichtende Anlage erfolgt, so daß ein Austritt des Kühl- bzw. Druckmediums aus dem Hohlraum des Formteiles in Richtung der äußeren Oberfläche desselben gesichert verhindert werden kann. Durch die sich konisch verjüngende Dichtfläche zwischen der Kanüle und der in den Wandteil eingeformten Durchtrittsöffnung erfolgt einerseits durch die auf die Kanüle aufgebrachte Verstellkraft sowie andererseits durch den im Hohlraum des Formteiles herrschenden Druck stets eine gesicherte Anlagekraft zwischen dem Wandteil und der Kanüle in dem diesen durchsetzenden Bereich.
Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Anspruch 12, weil dadurch während des Durchtrittes der Kanüle durch das zähplastische Material des Wandteiles nur eine Verdrängung desselben im Bereich rund um die Kanüle erfolgt und durch die verdrängte Masse eine erhöhte Anlagekraft des Wandteiles an der äußeren Oberfläche der Kanüle bewirkt.
Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung nach Anspruch 13, mit der sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr des Druckmediums in bzw. aus dem Hohlraum des Formteiles unmittelbar benachbart zueinander erfolgen kann und auch die erforderliche Kühl- bzw. Druckmittelmenge an das Volumen des Hohlraumes angepaßt werden kann.
Durch die jeweils paarweise und konzentrisch zueinander angeordneten Kanülen, wie dies im Anspruch 14 gekennzeichnet ist, kann mit Vorteil auf kleinstem Raum sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr des Druckmediums in bzw. aus dem Hohlraum des Formteiles erfolgen.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 15 ist es möglich, je nach dem gewählten Druckmedium eine unterschiedliche Einströmrichtung in den Hohlraum des Formteiles zu erzielen. Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 16 wird eine jeweils gleich gerichtete Zufuhrrichtung des gasförmigen oder flüssigen Druckmediums in den Hohlraum des Formteiles erzielt.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber eigenständig auch durch die Merkmale des Anspruches 17 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, daß durch die Anordnung bzw. Ausbildung von Teilbereichen der Formfläche bzw. Teilen der gesamten Blasform ein Absaugen des zwischen der äußeren Oberfläche des Gegenstandes sowie der Formfläche vorhandenen Luft ohne zusätzliche Anbringung von Bohrungen bzw. Öffnungen erfolgen kann und so auf einfache Art und Weise eine großflächige Anlage des Wandteiles in diesen Bereichen erfolgen kann. Durch die Wahl der Höhe des Unterdruckes kann die Halte- bzw. Fixierkraft der äußeren Oberfläche gegenüber den Formwandungen des Formhohlraumes festgelegt werden, um so eine nahezu bzw. vollständige unverschiebliche Positionierung zu erzielen. Damit wird eine relative Verstellung bzw. Verlagerung jener Wandteile relativ gegenüber den Formflächen der Blasform verhindert.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 18 oder 19 ist von Vorteil, daß dadurch die Injektionslanzen den Formteil in jenen Bereichen des Formteiles durchsetzen, welche in seinen Festigkeitseigenschaften sowie optischen Eigenschaften für die gesamte Ausbildung des Formteiles nicht von großer Bedeutung sind.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 20 oder 21 ist es möglich, im Verhältnis zu den Randbereichen großflächig ausgebildete Formteile auszubilden, die bei einer ausreichenden Festigkeit, insbesondere einer hohen Biege- sowie Torsionsfestigkeit, ein dazu geringes Eigengewicht aufweisen.
Schließlich kann durch die Ausbildung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 22 oder 23, insbesondere im Bereich der Injektionslanzen, eine nahezu unverschiebliche Positionierung der Wandteile gegenüber dem Formhohlraum vor dem Durchstoßen dieser durch die Injektionslanzen erzielt werden.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung von Formteilen in Seitenansicht und vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen Teilbereich der Anlage im vergrößerten Maßstab, teilweise geschnitten und vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 einen mit der Anlage hergestellten Formteil in vereinfachter, perspektivischer
Darstellung;
Fig. 4 einen Teilbereich der Injektionslanze im Durchtrittsbereich durch einen Wandteil des Formteils;
Fig. 5 einen weiteren Teilbereich einer anderen Injektionslanze im Durchtrittsbereich durch einen Wandteil des Formteils;
Fig. 6 einen Teilbereich einer weiteren Injektionslanze im Durchtrittsbereich durch einen
Wandteil des Formteils;
Fig. 7 eine andere Ausbildung einer Blasform in Seitenansicht geschnitten und vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 8 eine weitere Ausbildung einer Blasform in Seitenansicht, geschnitten und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 9 einen weiteren Teilbereich einer anderen Injektionslanze im Durchtrittsbereich durch einen Wandteil des Formteils.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In der Fig. 1 und 2 ist eine vereinfacht dargestellte Anlage 1 bzw. ein Teilbereich dieser zur Herstellung von Formteilen 2 aus Kunststoff, insbesondere von flachen Paneelen, Ablagen, Stoßstangen, Tischplatten und vieles mehr, gezeigt, welche zumindest einen von Wandteilen 3 einer gegebenenfalls mehrlagigen Außenhaut 4 umgrenzten und in sich geschlossenen Hohlraum 5 aufweisen.
Die Anlage 1 umfaßt zumeist einen Extruder 6, in welchem das Rohmaterial bzw. die Rohmaterialien zur Bildung des Kunststoffes aufbereitet und im Anschluß daran durch ein Extru- sionswerkzeug 7 in eine Vorform verbracht wird. Durch das Extrusionswerkzeug 7 wird eine grobe Festlegung der Außenhaut 4 erzielt, wobei die Außenhaut bevorzugt schlauchförmig kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt wird. Nach dem Austritt des Vorformlings aus dem Extrusionswerkzeug 7 weist dieser eine Temperatur zwischen der Plastifizierungs- temperatur und der Glastemperatur des jeweiligen Werkstoffes auf, wobei dies vom verwendeten Werkstoff abhängig ist. Dieser Temperaturbereich kann aber auch dahingehend eingegrenzt werden, daß dieser Bereich um eine Temperatur ausgehend von der Plastifizierungs- temperatur zwischen 1° C und 50° C bis 80° C reduziert sowie ausgehend von der Glastemperatur zwischen 1° C und 50° C bis 80° C erhöht wird.
Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Außenhaut 4 bzw. deren Wandteile 3 aus einem flächigen Vorformling zu bilden und diesen anschließend daran zu der gewünschten Form des Vorformlings umzuformen, um anschließend daran die weitere Formgebung durchführen zu können.
Weiters umfaßt die Anlage 1 noch eine vereinfacht dargestellte Blasform 8, welche hier im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch zwei vereinfachte Formteilhälften 9, 10 gebildet ist. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Blasform 8 aus mehreren Bauteilen zusammenzusetzen, wobei wesentlich ist, daß innerhalb der Blasform 8 nach dem Schließen der einzelnen Formteilhälften 9, 10 bzw. mehrere dieser Teile diese einen gegenüber den äußeren Umgebungsbedingungen abgeschlossenen Formhohlraum 11 umgrenzen. Dieser Formhohlraum 11 wird durch eine oder mehrere Formflächen 12 innerhalb der Blasform 8 begrenzt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Anlage 1 ist die Blasform 8 als sogenannte stehende Form ausgebildet, d.h. der aus dem Extrusionswerkzeug 7 austretende Vor- foπnling wird bevorzugt in vertikaler Richtung, von oben nach unten fallend, hergestellt, wodurch durch das Eigengewicht keine Biege- sowie Scherbeanspruchungen in den Vorformling eingebracht werden. Dabei sei erwähnt, daß die Anlagenteile, insbesondere der Extruder 6 sowie das Extrusionswerkzeug 7, frei nach dem Stand der Technik gewählt und ausgeführt werden können. Aufgrund der besseren Übersichtlichkeit halber wurde bei der Darstellung der Blasform 8 auf bekannte Führungen, Verstellmechanismen, Verriegelungs- und Halteeinrichtungen sowie Versorgungseinrichtungen, welche nicht erfindungswesentlich sind, verzichtet.
Gemäß dem bekannten Stand der Technik wird bei der Herstellung von flachen Paneelen, welche durch ihre Außenhaut einen Hohlraum umgrenzen, derart vorgegangen, daß diese in die Blasform eingebracht und nach dem Schließen derselben der Hohlraum des Formteils bzw. Paneels mit Luft gefüllt und der Druck innerhalb des Hohlraumes so lange aufrecht erhalten wird, bis daß durch die Anlage des Kunststoffmaterials an den Formflächen der Blasform 8 der Formteil so weit abgekühlt ist, daß dieser formstabil und aus dem Forrnhohlraum der Blasform 8 entnehmbar ist. Bei diesem bekannten Vorgang ist eine Verwindung der Oberfläche sehr leicht möglich, wodurch der Abkühlvorgang entsprechend abgestimmt sein muß und je nach zu kühlender Masse ein großer Zeitbedarf von z.B. 15 bis 30 min erforderlich ist.
Bei dem hier in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Formteil 2 in einer Position innerhalb des Formhohlraumes 11 angeordnet, bei welcher die einzelnen Wandteile 3 an den einzelnen Formflächen 12 zur Anlage gebracht sind. Vor dem Einbringen des Vorformlings in den Formhohlraum 11 bei geöffneter Blasform 8 weist dieser eine Temperatur zwischen der Plastifizierungstemperatur und der Glastemperatur des jeweiligen Werkstoffes auf. Dieser Temperaturbereich kann aber auch dahingehend eingegrenzt werden, daß dieser Bereich um eine Temperatur ausgehend von der Plastifizierungstemperatur zwischen 1° C und 50° C bis 80° C reduziert sowie ausgehend von der Glastemperatur zwischen 1° C und 50° C bis 80° C erhöht wird. Daran anschließend wird die Außenhaut 4 zumindest bereichsweise an die Formflächen 12 der Blasform 8 durch den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum 5 des Formteils 2 und einer äußeren Oberfläche 13 desselben zur Anlage gebracht. Dies kann dadurch erfolgen, daß zwischen der äußeren Oberfläche 13 und den Formflächen 12 ein gegenüber dem Hohlraum 5 geringerer Druck, insbesondere ein unterhalb des atmosphärischen Luftdrucks liegender Druck erzeugt wird und so die gewünschte Anlage erfolgt. Weiters ist hier noch vereinfacht dargestellt, daß nach dem Schließen der Blasform 8 der Hohlraum 5 des Formteiles 2 mit Leitungen 14, 15 in Leitungsverbindung verbracht wird. Bei dem hier in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist für ein erstes Druckmedium, welches durch ein Gas, insbesondere Luft, gebildet ist, die Leitung 14 in einem oberen Bereich der Blasform 8 und die Leitung 15 in einem unteren Bereich angeordnet und mündet in den Hohlraum 5. Dadurch ist es möglich, das Druckmedium durch die Leitung 14 in den Hohlraum 5 einzubringen und gegebenenfalls über die Leitung 15 aus dem Hohlraum 5 abströmen zu lassen. Durch den Druckaufbau innerhalb des Hohlraumes 5 erfolgt einerseits eine gleichmäßige Druckausübung auf die noch verformungsfähige Außenhaut 4, bis diese zur Anlage an den Formflächen 12 gebracht wird und andererseits ein entsprechender Luftdurchsatz, durch welchen gegebenenfalls eine zusätzliche Kühlung erzielbar ist. Es ist selbstverständlich möglich, mehrere dieser Leitungen 14, 15 dem Hohlraum 5 zuzuordnen, wobei dies vom Durchsatz bzw. dem Strömungsvolumen pro Zeiteinheit abhängig ist.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Leitungen 14, 15 jeweils im Übergangsbzw. Randbereich zwischen den zumeist parallel zueinander verlaufenden Wandteilen 3 angeordnet. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß jene Wandteile 3 des Formteiles 2, welche von den Leitungen 14, 15 nach dem Schließen der Blasform 8 zu durchsetzen sind, bereits in ihrer Position und Lage derart an den Formflächen 12 gehaltert bzw. fixiert sind, daß eine nahezu unverschiebliche Anlage dieser Wandteile 3 an den Formflächen 12 erfolgt. Erst nach der exakten Fixierung und Formfestlegung ist das Durchstoßen bzw. Durchdringen durch später noch im Detail beschriebene Injektionslanzen 16 durchführbar.
Diese gesicherte Anlage bzw. Fixierung der einzelnen Wandteile 3 kann dadurch erfolgen, daß zumindest Teilabschnitte der Blasform 8 aus einem porösen Werkstoff gebildet sind. Dies kann insbesondere ein Sintermetall sein, wobei hier im Bereich der Leitungen 14, 15 vereinfacht und vergrößert Poren 17 dargestellt sind. Durch die Anordnung einer Vielzahl dieser Poren 17 ist es nunmehr möglich, wenn die gesamte Blasform 8 in einem hier vereinfacht dargestellten Gehäuse 18, welches luftdicht gegenüber den äußeren Umgebungsbedingungen abgeschlossen ist, eingebracht ist und der Innenraum des Gehäuses 18 mit einer schematisch dargestellten Unterdruckeinheit 19, welche gegebenenfalls mit einer Regel- und/oder Steuervorrichtung verbunden sein kann, auf einem gegenüber dem äußeren Luftdruck geringeren Druck abgesenkt wird, durch die Poren 17 die zwischen der äußeren Oberfläche 13 und den Formflächen 12 enthaltene Luft abzusaugen. Durch den zuvor beschriebenen Einsatz des porösen Werkstoffes zur Bildung der Blasform 8, wobei selbstverständlich aber auch die ge- samte Blasform 8 aus diesem Werkstoff gebildet sein kann, kann gegenüber dem Hohlraum 5 des Formteiles 2 eine Druckdifferenz aufgebaut und so eine Anlage der einzelnen Wandteile 3 an den Formflächen 12 bewirkt werden, ohne daß eine Druckänderung im Hohlraum 5 notwendig ist.
Dabei können nur einzelne Teilabschnitte der Blasform bzw. der Blasformhälften 9, 10 sowie gegebenenfalls die gesamte Blasform 8 aus diesem porösen und Poren 17 aufweisenden Werkstoff gebildet sein. Dadurch ist eine großflächige Luftabsaugung aus dem zuvor beschriebenen Zwischenraum durch die Vielzahl der Poren 17 möglich, wodurch eine relativ große Halte- bzw. Fixierkraft zwischen den Wandteilen 3 und den Formflächen 12 in diesen Bereichen erzielbar ist.
Sind nun diese vorbestimmbaren Wandteile 3 an den Formflächen 12 fixiert gehaltert, können die Injektionslanzen 16 durch die Wandteile 3 hindurchgestoßen und mit ihren Enden in den Hohlraum 5 des Formteiles 2 eingebracht werden. Nun wird über zumindest eine Leitung 14 das gasförmige Druck- bzw. Kühlmedium in den Hohlraum 5 eingebracht und ein Druck zwischen 1,5 bar und 50 bar, bevorzugt zwischen 2 bar und 7 bar aufgebaut, wobei durch zumindest eine Leitung 15 eine Abfuhr desselben erfolgt. Somit wird einerseits eine Druckkraft auf die Wandteile 3 aufgebracht sowie andererseits durch das Hindurchströmen eine Wärmeabfuhr aus dem Hohlraum 5 erzielt. Dieser Befüllvorgang und der damit verbundene Formgebungsvorgang kann über eine Zeitdauer zwischen 0,01 sek. und 60 sek., bevorzugt zwischen 0,01 sek. und 10 sek., andauern. Daran anschließend wird ein Abströmen des gasförmigen Mediums über die Leitung 15 verhindert und dabei im Hohlraum 5 der Druck in den zuvor beschriebenen Grenzen nahezu konstant gehalten. Das eingebrachte gasförmige Druck- bzw. Kühlmedium weist vor dem Einbringen in den Hohlraum 5 eine Temperatur zwischen 35° C und 0° C, bevorzugt zwischen 25° C und 10° C, auf.
Nach dem Erreichen des aufgebauten und vorbestimmbaren Druckes im Hohlraum 5 wird eine weitere Zufuhr unterbunden und dieser Druck über eine Zeitdauer zwischen 1 sek. und 5 min. überwacht, und beim Feststellen eines gleichbleibenden oder sich nur minimal verringernden Druckes wird anschließend daran durch die Leitungen 14, 15 über zumindest eine Injektionslanze 16 ein flüssiges Medium unter Aufbau eines Überdruckes in den Hohlraum 5 eingebracht und durch diesen hindurchgefördert. Dabei erfolgt die Zufuhr über die hier unten dargestellte Leitung 15, wodurch eine Füllung des Hohlraumes 5 in Richtung der weiteren Leitung 14 - welche hier oben dargestellt ist - erfolgt. Dabei erzeugt das flüssige Medium innerhalb des Hohlraumes 5 einen Druck zwischen 1,5 bar und 50 bar, bevorzugt zwischen 2 bar und 6 bar, wobei aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem abzukühlenden Formteil 2 und dem eingebrachten flüssigen Druckmedium in Folge der höheren Wärmeaufnahme- kapazität eine rasche Wärmeabfuhr aus dem Formteil 2 hin zum flüssigen Druck- bzw. Kühlmedium erfolgt.
Aufgrund der Tatsache, daß die herzustellenden Formteile, wie z.B. Paneele meist eine flächenmäßige Ausdehnung von bis zu 1 m mal 2 m und eine Wandstärke zwischen 0,1 mm und 30 mm aufweisen können, ist der Abstand zwischen den parallel zueinander verlaufenden und unmittelbar einander zugewandten Wandteilen 3 relativ gering und beträgt zwischen 0,5 mm und 70 mm, bevorzugt zwischen 5 mm und 50 mm. Dabei weist der Hohlraum 5 bei einem geringen Strömungsquerschnitt eine flächenmäßig relativ große Ausdehnung auf.
Weiters ist es auch möglich, bereichsweise im Hohlraum 5 zwischen den zumeist parallel zueinander ausgerichteten und großflächigen Wandteilen 3 Stege oder Verstärkungsrippen anzuordnen, wie dies in strichpunktierten Linien in der Fig. 2 vereinfacht dargestellt ist. Dabei ist auf eine Ausrichtung und Anordnung dahingehend zu achten, daß eine nahezu ungehinderte Strömung zwischen den Zu- und Ableitungen innerhalb des Hohlraumes 5 gewährleistet ist. So ist es vorteilhaft, wenn die Längserstreckung der Stege bzw. Verstärkungsrippen in einer Richtung zwischen den Zu- bzw. Ableitungen verläuft bzw. mit einer minimalen Winkelabweichung dazu.
Dadurch sind die Befüllung und die rasche Wärmeabfuhr in Folge der querschnittsmäßigen Ausbildung des Hohlraumes 5 zwischen den Leitungen 14, 15, wobei während der Befüllung mit einem flüssigen Druck- bzw. Kühlmedium die Zufuhr durch die Leitung 15 und die Abfuhr durch die Leitung 14 erfolgt, genau aufeinander abzustimmen. Das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium wird vorteilhafterweise durch Wasser, gegebenenfalls mit Zusätzen gebildet, wobei das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium vor dem Einbringen in den Hohlraum 5 des Formteiles 2 auf eine Temperatur von unterhalb 20° C, vorzugsweise auf 5° C oder beispielsweise zwischen -10° C und -50° C, bevorzugt zwischen -20° C und -40° C, abgekühlt wird. Das Kühl- bzw. Druckmedium kann ein Kältemittel beinhalten oder durch dieses gebildet sein.
Durch das zeitlich versetzte bzw. gleichzeitige Einbringen der unterschiedlichen Druckbzw. Kühlmedien in den Hohlraum 5 des Formteiles 2 wird eine Druckdifferenz zwischen der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 und der Formflächen 12 der Blasform 8 aufgebaut, wobei der im Hohlraum 5 herrschende Druck höher ist als jener Druck zwischen der äußeren Oberfläche 13 und den Formflächen 12 der Blasform 8.
Weiters ist es bei dem Herstellungsablauf für den Formteil 2 noch möglich, vor dem Schließen der Blasform 8 in den Formhohlraum 11 zumindest bereichsweise eine ein- und/oder mehrschichtige Lage 20 einzulegen bzw. einzubringen und an der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 während dessen Endformgebung anzuformen, wie dies vereinfacht durch strich- lierte Linien angedeutet ist. Dies kann unterschiedlichst erfolgen, wobei eine Anhaftung aufgrund des noch zähplastischen Materials zur Ausbildung des Formteiles 2 mit einer ausreichenden Haftkraft nach der Abkühlung erzielt werden kann. Es ist aber auch möglich, die Lage 20 zumindest bereichsweise an der der äußeren Oberfläche 13 zugewandten Fläche mit einem Haftvermittler und/oder einem Klebemittel zu beschichten, um den Anhaftvorgang bzw. Anformvorgang zu ermöglichen bzw. eine ausreichende Haffkraft zu erzielen.
Weiters ist in der Fig. 2 noch eine mögliche Ausbildung eines Versorgungssystems 21 vereinfacht dargestellt, mit welcher die zuvor beschriebenen Abläufe bzw. Verfahrensschritte, insbesondere die Zu- und Abfuhr der beiden unterschiedlichen Druck- bzw. Kühlmedien in und aus dem Hohlraum 5 des Formteils 2, durchgeführt werden können. Durch die Verwendung der beiden zueinander unterschiedlichen Druck- bzw. Kühlmedien ist es von besonderer Bedeutung, daß, wie dies bereits auch zuvor beschrieben worden ist, bei der Verwendung des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums im Durchstoßbereich der Injektionslanzen 16 durch die Wandteile 3 des Formteiles 2 ein flüssigkeitsdichter bzw. wasserdichter Abschluß des Hohlraumes 5 gegenüber den Formflächen 12 der Blasform 8 erfolgt und so einen Austritt des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums aus dem Hohlraum 5 in Richtung zur Blasform 8 hin zu vermeiden.
Dies würde zu einem Druckabfall innerhalb des Hohlraumes 5 führen, wobei zusätzlich noch, wie dies auch bereits zuvor beschrieben worden ist, durch die poröse Wahl des Werkstoffes für die Blasform 8 auch in diesem Bereich ein Eindringen des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums in die Blasform 8 erfolgen würde und so ein Verlust des Innendruckes und damit verbunden des Kühl- bzw. Druckmediums mit einhergehen würde. Gleichfalls ist damit auch ein Austritt des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums aus der Blasform 8 hin an die Umgebung verbunden. In diesem Versorgungssystem 21 sind für die Versorgung der Blasform 8 zumindest zwei Druck- bzw. Versorgungskreise, nämlich einer für das gas- bzw. luftförmige Druck- bzw. Kühlmedium und ein weiterer für das flüssige Druck- bzw. Kühlmedium vorgesehen. Jener Kreislauf für das gasförmige Druck- bzw. Kühlmedium dient dazu, den in den Formhohlraum 11 eingebrachten Vorformling zur Bildung des Formteiles 2 anfangs aufzublasen und damit zu formen. Während dieser Phase des Prozesses soll der Vorformlmg nicht zu sehr abgekühlt werden, um so die Formgebung, ausgehend vom Vorformling hin zum Formteil 2, nicht unnötig zu erschweren, da, je kälter der Vorformling wird, die Druckkräfte zur Formgebung wesentlich erhöht werden müßten. Der durch die Leitung 14 zugeführte Luftstrom hält den Formteil 2 so lange unter Druck, bis der Formteil 2 endgültig ausgeformt und eine äußere Randschichte entsprechend hart genug ist, um den Druck im Innenraum 5 zurücknehmen zu können, ohne daß dadurch eine nachträgliche Verformung des Formteiles 2 stattfindet.
Nachdem dieser Formgebungsprozeß beendet ist, wird das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium durch die Leitung 14 an die Atmosphäre entlassen, wobei während dieses Ablaßvorganges durch die weitere Leitung 15 dem Hohlraum 5 mit den zuvor beschriebenen Drücken das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium zugeführt wird. Durch diesen Zuführvorgang wird die sich noch im Hohlraum 5 befindliche Luft nach oben gedrückt und durch die Leitung 14 aus dem Hohlraum 5 abgeleitet. Nachdem die gesamte Luft entwichen ist und das Wasser den gesamten Hohlraum 5 gefüllt hat, wird der Wasserdruck so lange aufrecht erhalten, bis der gesamte Formteil 2 abgekühlt und aus der Blasform 8 entnommen werden kann. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn eine entsprechend hohe Masse an Kunststoffmaterial abgekühlt werden muß, das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium durch den Hohlraum 5 mit einem entsprechenden Druck hindurchzufördern und so eine ausreichende Wärmeabfuhr innerhalb kürzerer Zeit zu realisieren, wodurch die Taktzeiten für die Herstellung des Formteiles 2 wesentlich gesenkt werden können.
Nachdem der Formteil 2 durch das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium ausreichend abgekühlt und formstabil ist, wird wiederum durch die Leitung 14 das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium, insbesondere Luft, in den Hohlraum 5 unter Druck eingebracht, wodurch nach Öffnen der Leitung 15 ein Abströmen des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums aus dem Hohlraum ermöglicht und so der gesamte Hohlraum 5 wiederum entleert wird. Ist dieser Entleervorgang vollständig abgeschlossen, kann die Blasform 8 geöffnet und der Formteil 2 entnommen werden. Für die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrensablaufes ist eine mögliche Ausbildung des Versorgungssystems 21 in der Fig. 2 schematisch vereinfacht dargestellt. Zur Erzeugung des gasförmigen Druckaufbaues weist das Versorgungssystem 21 einen Druckerzeuger 22 auf, welcher in Leitungsverbindung mit den beiden Leitungen 14, 15 steht. In jeder der beiden Leitungen 14, 15 ist ausgehend vom Druckerzeuger 22 jeweils ein Rückschlagventil 23, 24 sowie ein weiteres Stellorgan 25, 26, beispielsweise in Form eines Absperrventils, angeordnet. Die beiden Rückschlagventile 23, 24 können auf einen vorbestimmbaren Betriebsdruck eingestellt werden, bei welchem erst ein Durchströmen der erzeugten Druckluft ausgehend vom Druckerzeuger 22 hin zu den Leitungen 14, 15 möglich ist. Wie bereits zuvor beschrieben, wird für den ersten Druckkreislauf ausgehend vom Druckerzeuger 22 das Druckmedium durch das Rückschlagventil 23 sowie das Stellorgan 25, welches beispielsweise durch ein Absperrventil gebildet sein kann, in die Leitung 14 und weiters in den Hohlraum 5 gefördert.
Zum Aufbau des zuvor beschriebenen weiteren Druckkreislaufes für das flüssige Druck- bzw. Kühlmedium weist das Versorgungssystem 21 einen weiteren Druckerzeuger 27, beispielsweise eine Hochdruckpumpe, auf, welche über eine Zuleitung 28 und unter Zwischenschaltung eines weiteren Stellorganes 29 mit der Leitung 15 in Strömungsverbindung steht. Zwischen der Zuleitung 28 und dem Stellorgan 29 ist unter Zwischenschaltung eines Entlastungs- organes 30 eine Überströmleitung 31 vorgesehen, welche mit einer Speichervorrichtung 32 in Strömungsverbindung steht. Der Druckerzeuger 27 steht ebenfalls mit der Speichervorrichtung 32 in Strömungsverbindung, wodurch es möglich ist, aus dieser das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium zu entnehmen und der Zuleitung 28 bis hin zur Leitung 15 zuzuführen. Wird innerhalb dieser Leitungsverbindung ein vorbestimmbarer Druck überschritten, erfolgt über das Entlastungsorgan 30 und die Überströmleitung 31 eine Rückführung des flüssigen Kühlbzw. Druckmediums in die Speichervorrichtung 32, wodurch bei ständig durch den Druckerzeuger 27 aufgebautem Druck keine Überschreitung des vorbestimmbaren Leitungsdruckes erfolgen kann.
Weiters kann der Speichervorrichtung 32 noch eine Kühlvorrichtung zugeordnet sein, welche gemäß dem bekannten Stand der Technik das in der Speichervorrichtung 32 vorrätige Kühlbzw. Druckmedium auf eine vorbestimmbare Temperatur vor dem Zuführen desselben in den Hohlraum 5 abkühlt bzw. welche die aus dem Formteil 2 bereits abgeführte Wärmemenge hier abführt. Dabei kann auch noch die Speichervorrichtung 32 mit einer Isolierung umgeben sein, um eine Wärmeaufnahme aus der Umgebung zu verhindern. Hierzu sei erwähnt, daß diese Kühlvorrichtung nach dem bekannten Stand der Technik durch jede beliebige Wahl der Komponenten realisiert werden kann.
Die Leitung 14 steht weiters unter Zwischenschaltung eines weiteren Stellorganes 33 mit einer weiteren Leitung 34 in Strömungsverbindung, welche wiederum mit einer weiteren Leitung 35 verbunden ist und diese nachfolgend mit der Speichervorrichtung 32 in Strömungsverbindung steht. Diese zuvor beschriebene Leitungsverbindung dient dazu, das durch den Hohlraum 5 hindurchgeführte flüssige Kühl- bzw. Druckmedium der Speichervorrichtung 32 rückzuführen, wobei es möglich ist, innerhalb dieser Leitungsverbindung ein Filterelement 36 vorzusehen, welches bevorzugt unmittelbar vor der Rückführung in die Speichervorrichtung 32 angeordnet sein kann, um aus der rückgeführten flüssigen Druck- bzw. Kühlmittelmenge mögliche darin enthaltene Verunreinigungen abzuscheiden und so eine Verstopfung bzw. Verlegung von Strömungs- bzw. Durchtrittsquerschnitten zu verhindern. Die Leitung 35 steht ebenfalls in Leitungsverbindung mit der Leitung 14, wobei zusätzlich noch ein weiteres Entlastungsorgan 37 in dieser Leitung 35 vorgesehen sein kann. Dieses Entlastungsorgan 37 dient während der Befüllung des Hohlraumes 5 mit dem flüssigen Kühl- bzw. Druckmedium dazu, die aus dem Hohlraum 5 abströmende Luft über die Leitung 14 unter einem vorbestimmbaren Druck an die Umgebung abführen zu können.
Weiters ist eine Rückleitung 38 vorgesehen, welche einerseits mit der Leitung 15 sowie andererseits mit der Leitung 35 sowie gegebenenfalls der Leitung 34 in Strömungsverbindung steht. Diese Rückleitung 38 mündet in die Leitung 15 im Bereich der beiden Stellorgane 26, 29, wobei innerhalb der Rückleitung 38 ein weiteres Stellorgan 39 vorgesehen ist.
Wird nun über den Druckerzeuger 22 ein entsprechender Druck aufgebaut und bei den Stellorganen 26, 29 sowie 39 ein Durchströmen durch Schließen derselben verhindert, erfolgt ein Durchströmen durch das Rückschlagventil 23 und das Stellorgan 25 in die Leitung 14, wie dies schematisch durch einen Pfeil angedeutet ist. Daraufhin wird der Hohlraum 5 des Formteiles 2 auf den vorbestimmbaren Druck befüllt, wobei durch den beiden Leitungen 14, 15 zugeordnete Meßorgane 40, 41 der im Hohlraum 5 herrschende Druck festgestellt werden kann. Wird der Druck innerhalb der Leitungen 14, 15 sowie dem Hohlraum 5 ohne jeglicher weiterer Zufuhr durch den Druckerzeuger 22 auf einen nahezu konstanten Wert gehalten, ist dies ein Zeichen dafür, daß der Hohlraum 5 des Formteils 2 gegenüber der äußeren Umgebung luftdicht abgeschlossen ist, wobei hier insbesondere die Dichtheit im Bereich der Injektionslanzen 16 von wesentlicher Bedeutung ist. Bleibt dieser Druck nahezu konstant, erfolgt bereits durch die Blasform 8 eine Abkühlung des Formteiles 2, bis daß dieser im Bereich seiner äußeren Oberfläche 13 soweit formstabil ist, daß ausgehend von der Speichervorrichtung 32 dem Hohlraum 5 das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium zugeführt werden kann. Nunmehr kann, da die Dichtheit gewährleistet ist, ausgehend von der Speichervorrichtung 32 über den Druckerzeuger 27, die Zuleitung 28 und das Stellorgan 29 eine Strömungsverbindung zur Leitung 15 hergestellt und über diese dem Hohlraum 5 das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium zugeführt werden. Über die Leitung 14 und das Entlastungsorgan 37 erfolgt eine Ableitung der sich im Hohlraum 5 befindlichen Luft, wobei dies so lange erfolgt, bis daß der Hohlraum 5 vollständig mit Wasser gefüllt ist und bei Erreichen eines vorbestimmbaren Druckes die Rückführung und Durchspülung des Hohlraumes 5 mit dem flüssigen Druck- bzw. Kühlmedium hin zur Speichervorrichtung 32 erfolgt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis eine ausreichende Kühlung des Formteiles 2 erreicht worden ist. Anschließend daran wird dieser Durchströmvorgang beendet und wiederum ausgehend vom Druckerzeuger 22 das gasförmige Druck- bzw. Kühlmedium über die Leitung 14 dem Hohlraum 5 zugeführt, wodurch das sich noch im Hohlraum 5 befindliche flüssige Druck- bzw. Kühlmedium über die Leitung 15, das Stellorgan 39 sowie die Rückleitung 38 und Leitung 35 der Speichervorrichtung 32 rückgeführt wird. Dies erfolgt so lange, bis der Hohlraum 5 nahezu vollständig bzw. gänzlich entleert ist. Wird bei der ersten Befüllung des Hohlraumes 5 mit dem gasförmigen Kühl- bzw. Druckmedium ein Druckverlust während der Druckprobe festgestellt, kann kein flüssiges Kühl- bzw. Druckmedium in den Hohlraum 5 eingebracht werden und es erfolgt der Abkühlvorgang nur mit dem gasförmigen Kühl- bzw. Druckmedium.
Zum Ausgleich von möglichen Leckverlusten ist es möglich, der Speichervorrichtung 32 für das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium eine Ergänzungseinheit 42 zuzuordnen, mit welcher derartige Verluste ausgeglichen werden können. Diese Ergänzung bzw. Nachfüllung ist nach dem gegebenen Bedarf einzurichten.
Bei dem zuvor beschriebenen Kühlablauf ist es aufgrund der dem flüssigen Kühl- bzw. Druckmedium, insbesondere Wasser, innewohnenden Wärmeaufnahmekapazität möglich, mit einem relativ geringen Mengenaufwand zu kühlen und trotzdem die Zykluszeiten drastisch zu kürzen. Zu beachten ist dabei, daß durch das in den Hohlraum 5 eingebrachte flüssige Kühlmedium in Folge der noch hohen Temperatur des Formteiles 2 ein Verdampfungsprozeß hervorgerufen wird, wodurch ein rascher Druckanstieg in der Leitung 14 und dem Entlastungsorgan 37 ausgeglichen werden muß. Je höher der Druckanstieg in der Leitung 14 ist, desto rascher führt dies zu einem Verdampfen des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums am Beginn der Zufuhr, wodurch eine rasche Abkühlung der dem Hohlraum 5 zugewandten Bereiche der Wandteile erfolgt. Je rascher die Zufuhr über die Leitung 15 in den Hohlraum 5 erfolgt, desto geringer ist die Dampf entwicklung im Hohlraum 5, wobei jedoch aufgrund der dem flüssigen Kühl- bzw. Druckmedium zugeführten Wärmemenge diese aus dem Formteil 2 rasch entzogen werden kann.
In der Fig. 3 ist ein vereinfacht dargestellter Formteil 2 gezeigt, bei welchem im Bereich seiner äußeren Oberfläche 13 zumindest bereichsweise die zuvor beschriebene Lage 20 angeordnet ist. Diese Lage 20 kann ein und/oder mehrschichtig ausgebildet und beispielsweise durch Stoff, Gewirke, Gewebe, Vlies, Gelege, Teppich und vieles mehr gebildet sein. Es können dabei aber auch Lagen aus jedem beliebigen anderen Werkstoff daran angeformt werden, wobei hier beispielsweise Dekorationselemente oder Lagen mit höheren Festigkeitseigenschaften Verwendung finden können.
In den Fig. 4 bis 6 sind unterschiedliche Ausbildungen und Anwendungsmöglichkeiten der Injektionslanze 16 dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Diese hier in den Figuren beschriebenen Injektionslanzen können miteinander unterschiedlichst kombiniert und in beliebiger Anordnung sowie Ausführung der Blasform 8 zugeordnet sein.
In der Fig. 4 weist die Injektionslanze 16 eine Kanüle 43 auf, welche in einer Position gezeigt ist, in der ein dem Hohlraum 5 zugewandtes Ende 44 den Wandteil 3 des Formteiles 2 durchragt und damit eine Strömungsverbindung mit dem Hohlraum 5 möglich ist. Bei dieser in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Ende 44 in Form eines Kegels ausgebildet, welcher die Kanüle 43 mit dem darin angeordneten Kanal 45 verschließt, wobei in einer Kanülenwandung 46 in dem dem Ende 44 zugewandten Bereich Durchbrüche 47 angeordnet sind, durch welche das gasförmige bzw. flüssige Kühl- bzw. Druckmedium in den Hohlraum 5 einströmen kann. Die Durchbrüche 47 bilden Austrittsöffnungen für die Kühl- bzw. Druckmedien aus der Injektionslanze 16. Dieser Kanal 45 steht mit einer der beiden in der Fig. 2 dargestellten Leitungen 14, 15 in Strömungsverbindung. Die Anordnung sowie Anzahl der Durchbrüche 47, insbesondere deren Querschnitt, ist von den in den Hohlraum 5 einzubringenden Mengen abhängig und daraufhin entsprechend abzustellen.
In der Fig. 5 ist eine andere Ausbildung der Injektionslanze 16 im Bereich des Endes 44 dar- gestellt, wobei hier zum Unterschied zu der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform die Kanüle 43 eine zu ihrer Längserstreckung schräg verlaufende Stirnseite 48 aufweist, welche an einem Ende somit spitz zulaufend ausgebildet ist. Dadurch ist wiederum ein einfaches Durchdringen des Wandteiles 3 möglich und es steht beim Ausströmen der volle Querschnitt des Kanals 45 als Ausströmöffnung zur Verfügung.
In der Fig. 6 ist eine weitere Ausbildung der Injektionslanze 16 gezeigt, bei welcher die Kanüle 43 mit ihrem Ende 44 wiederum in einer Position dargestellt ist, bei welcher mit dem Hohlraum 5 des Formteiles 2 eine Strömungsverbindung herrscht. Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Injektionslanze 16 zusätzüch zur Kanüle 43 einen Schubkolben
49 auf, welcher von der Kanüle 43 durchragt ist.
Der Schubkolben 49 ist, wie dies mit einem Doppelpfeil schematisch angedeutet ist, in der Blasform 8 in Richtung zum Foπnhohlraum 11 sowie auf die davon abgewandte Richtung mittels eines nicht näher dargestellten Antriebes verstellbar. Der Schubkolben 49 weist auf der dem Formhohlraum 11 zugewandten Seite eine Dichtfläche 50 auf, welche hier in einer bündigen Lage zur Formfläche 12 gezeigt ist. Durch die mögliche Verstellbewegung innerhalb der Blasform 8 ist eine relative Verlagerung der Dichtfläche 50 in bezug zur Formfläche 12 möglich, wodurch ein Hineinragen in den Foπnhohlraum 11 ermöglicht wird und so ein erhöhter Anpreßdruck im Bereich der Injektionslanze 16 auf den Wandteil 3 erfolgen kann. Dadurch kann aber auch jede andere beliebige Position gegenüber der Formfläche 12 voreingestellt bzw. nachjustiert werden.
Zusätzlich ist hier noch dargestellt, daß in der Dichtfläche 50 eine nutförmige Ausnehmung 51 vertieft angeordnet sein kann, welche bevorzugt rund um die Kanüle 43 durchlaufend ausgebildet ist. Diese Ausnehmung 51 kann über eine Saugleitung 52 mit einem hier nicht näher dargestellten Unterdruckerzeuger in Verbindung stehen, wodurch im Bereich der Dichtfläche
50 zwischen dieser und der äußeren Oberfläche 13 des Wandteiles 3 eine zusätzliche Halte- rung bzw. Fixierung erfolgen kann.
Die Kanüle 43 ist hier im Schubkolben 49 ebenfalls relativ gegenüber diesem sowie der Blasform 8 aus einer sich außerhalb der Formfläche 12 des Formhohlraumes 11 befindlichen Ruhestellung in eine über diese in den Formhohlraum 11 vorragende Arbeitsstellung mittels eines nicht näher dargestellten Antriebes verstellbar. Dadurch ist ein Durchstoßen des Wandteiles 3 im Bereich der Injektionslanze 16 möglich. Weiters ist hier noch dargestellt, daß die Kanüle 43 in dem dem Foπnhohlraum 11 zugewandten Ende 44 über eine Distanz 53 in Richtang der Längserstreckung der Kanüle 43, ausgehend von dem der Formfläche 12 zugewandten Bereich hin in Richtung des Endes 44 um einen Winkel 54 konisch verjüngend ausgebildet ist.
Das Ende 44 kann, wie hier dargestellt, ausgehend von den Kanülenwandungen 46 hin zu einer Längsachse 55 spitz zulaufend ausgebildet sein. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Endausbildungen der Kanüle 43 gemäß den Ausführungsformen, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt und beschrieben worden ist, auszubilden. Wesentlich ist bei all den zuvor beschriebenen Ausbildungen der Injektionslanzen bzw. deren Kanülen 43, daß zwischen einer äußeren Oberfläche derselben und dem durchsetzten Wandteil 3 im Bereich der Durchfüh- rungsöffnung eine dichtende Anlage dieser beiden Teile erfolgt, um so einen Austritt des flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums zu verhindern.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Kanüle 43 mit dem Schubkolben 49 zu einer Einheit zu verbinden bzw. aus einem einzigen Bauteil zu bilden, wodurch nur eine gemeinsame Verstellung des Schubkolbens mit der Kanüle 43 möglich ist.
Wesentlich ist bei der Ausbildung gemäß der Fig. 6, daß die die Kanüle 43 umgebende Stirnfläche bzw. Dichtfläche 50 des Schubkolbens 49 als Kreisringfläche ausgebildet ist und diese als Dichtfläche zwischen der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 und dem Schubkolben 49 dient. Dabei ist es unabhängig, ob der Schubkolben 49 mit der Kanüle 43 eine Einheit bildet oder ob diese beiden zuvor beschriebenen Bauteile noch zusätzlich gegeneinander relativ in Längsrichtung der Kanüle 43 verstellbar ausgebildet sind.
Eine Außenabmessung 56, insbesondere ein Durchmesser der Kanüle 43, beträgt je nach dem Volumen des Hohlraumes 5 des Formteils 2 zwischen 0,5 mm und 100 mm, bevorzugt zwischen 1,0 mm und 80 mm. Abhängig von diesem Volumen ist die pro Zeiteinheit zuzuführende Menge an gasförmigem und/oder flüssigem Kühl- bzw. Druckmedium, wobei der Einströmquerschnitt in den Hohlraum 5 in Verbindung mit dem Zuführdruck die Füll- sowie Kühlzeit beeinflußt.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die in der Fig. 6 beschriebene nutförmige Ausnehmung 51 bevorzugt rund um die Kanüle 43 der Injektionslanze 16 auch bei den in den Fig. 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen vorzusehen und mit der Saugleitung 52, einem hier ebenfalls nicht näher dargestellten Unterdruckerzeuger sowie gegebenenfalls einer Steuer- und/oder Regelvorrichtang zu verbinden, wodurch auch in diesem die Kanüle 43 umgebenden Bereich zwischen der Formfläche 12 sowie der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 eine Fixierung bzw. Halterung des Wandteiles 3 erzielbar ist. Dadurch ist es aber auch möglich, beispielsweise mögliche Undichtheiten sowie gegebenenfalls das im Durchstoßbereich der Kanüle durch den Wandteil 3 austretende gasförmige oder flüssige Druckmedium über die Saugleitung 52 aus dem Formhohlraum 11 abzusaugen.
In den Fig. 7 und 8 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausbildungen der Blasform 8 gezeigt, wobei wiederum gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 verwendet werden. Selbstverständlich können die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Blasform 8, der Versorgungseinheit 21 sowie der Ausbildung der Injektionslanzen
16 unterschiedlichst miteinander kombiniert und eingesetzt werden. Bei diesen hier gezeigten Ausführungsformen wird im besonderen auf die Fixierungsmöglichkeiten der Wandteile 3 des Formteiles 2 im Bereich der Formflächen 12 Bezug genommen, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber die Blasfoπn 8 in geschlossener Stellung und bei entferntem Formteil 2 gezeigt ist.
Wie bereits zuvor beschrieben, können Teilabschnitte bzw. Teilbereiche der Blasform 8 aus dem porösen, insbesondere luftdurchlässigen Werkstoff gebildet sein. Bei dem in der Fig. 7 dargestellten Ausruhrungsbeispiel sind beide Formhälften 9, 10 aus dem porösen und Poren
17 aufweisenden Werkstoff bzw. Material gebildet, wobei wiederum die gesamte Blasform 8 in dem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse 18 angeordnet ist und der Innenraum des Gehäuses
18 mit der Unterdruckeinheit 19 sowie gegebenenfalls einer dem Versorgungssystem 21 zugeordneten Regel- und/oder Steuervorrichtung verbunden sein kann. Von dem Versorgungssystem 21 sind hier nur schematisch die beiden Leitungen 14, 15 für die Zu- und Ableitung der gasförmigen und/oder flüssigen Kühl- bzw. Druckmedien in den Hohlraum 5 des Formteiles 2, wie in Fig. 2 dargestellt, gezeigt.
Für die notwendige Fixierung und nahezu unverschiebliche Halterung des Wandteiles 3 im Bereich der Kanüle 43 der Injektionslanze 16 ist der die Kanüle 43 umgebende Bereich der Blasform 8 durch einen schematisch dargestellten Einsatzteil 57 luftdicht von den weiteren Bauteilen der Blasform 8 abgegrenzt, wobei dieser Einsatzteil 57 mit einer schematisch angedeuteten Ableitung 58 in Leitungsverbindung steht, welche das Gehäuse 18 bzw. deren Innenraum ebenfalls durchsetzt, wobei es wesentlich ist, daß zwischen dem Innenraum des Einsatz- teiles 57 bzw. der Ableitung 58 keine Leitungsverbindung mit dem Innenraum des Gehäuses 18 herrscht. Dadurch ist es nunmehr möglich, den Wandteil 3 vor dem Durchstoßen desselben durch die Kanüle 43 im Bereich innerhalb des Einsatzteiles 57 an der Formfläche 12 durch Erzeugung eines Unterdruckes anzusaugen und so zu fixieren und anschließend daran den Wandteil 3 in diesem Bereich durch die Kanüle 43 durchzustoßen, um eine Leitungsverbindung mit dem Hohlraum 5 herstellen zu können.
Um eine noch bessere und raschere Anlage der weiteren Wandteile 3 des Formteiles 2 an den weiteren Formflächen 12 innerhalb des Formhohlraumes 11 zu erzielen, kann über die weiteren Teile der Blasform 8, welche hier ebenfalls aus dem porösen Werkstoff gebildet sind, durch das Zusammenwirken der Unterdruckeinheit 19 mit dem Gehäuse 18 die restliche, zwischen der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 und den Formflächen 12 vorhandene Luft abgesaugt und ein entsprechender Unterdruck aufgebaut werden. Dieser Absaugvorgang kann bereits vor dem Einbringen des gasförmigen Druck- bzw. Kühlmediums in den Hohlraum 5 des Formteiles 2 und/oder gleichzeitig dabei erfolgen.
In der Fig. 8 ist wiederum die Blasform 8 mit den beiden Formteilhälften 9, 10 dargestellt, wobei wiederum der besseren Übersichtlichkeit halber der Formhohlraum 11 bei entferntem Formteil 2 dargestellt ist.
Die Kanülen 43 der Injektionslanzen 16 sind wiederum in der Arbeitsstellung, d.h. in jener Position, in welcher der Wandteil 3 des Formteiles 2 durchragt und eine Leitungsverbindung mit dem Hohlraum 5 hergestellt ist, gezeigt. Die Verstellung der Kanüle 43 bzw. der Injektionslanze 16 aus der außerhalb des durch die Formfläche 12 umgrenzten Formhohlraumes 11 liegenden Ruhestellung in eine in den Formhohlraum 11 zumindest um die Dicke der Außenwand des herzustellenden Formteiles 2 vorragende Einsatzstellung erfolgt mit einem hier nicht näher dargestellten Versteilantrieb, welcher frei nach dem Stand der Technik gewählt werden kann.
Bei dem in der Fig. 8 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist die Blasform 8 aus den Formteilhälften 9, 10 gebildet, wobei diese wiederum durch mehrere Teile zu den Formteilhälften zusammengesetzt sein können. Im Nahbereich der Kanülen 43 der Injektionslanzen 16 ist die hier dargestellte Formteilhälfte 10 wiederum durch den zuvor beschriebenen porösen Werkstoff mit den Poren 17 gebildet, wobei wiederum durch Einsatzteile 57 dieser Bereich gegenüber den weiteren Teilen der Blasform 8 luftdicht abgegrenzt ist. Durch die Anordnung der gesamten Blasform 8 innerhalb des Gehäuses 18 und der diesem zugeordneten Unterdruck- einheit 19 können wiederum jene Teilabschnitte bzw. Teilbereiche der Blasform 8, welche durch den porösen und die Poren 17 aufweisenden Werkstoff bzw. Material gebildet sind, mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung stehen und jener Bereich innerhalb des Formhohlraums 11 abgesaugt werden.
Dies sind bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum jene Bereiche, welche der Injektionslanze 16 zugeordnet sind. Dabei kann beispielsweise nur der unmittelbare Bereich rund um die Injektionslanze durch das poröse Material gebildet sein bzw. auch der gesamte, sich über den Randbereich und eine Schmalseite des Formteiles bzw. des Formhohlraumes 11 ausbildende Teil aus diesem porösen Werkstoff gebildet sein. Dieser Teilbereich bzw. diese Abschnitte sind durch die zuvor beschriebenen Einsatzteile 57 gegenüber den weiteren Bauteilen der Blasform 8 abgegrenzt, wobei im Bereich der Formteilhälfte 10 zumindest bereichsweise die Formfläche 12 des Formhohlraumes 11 durch eine Schicht 59 aus dem porösen, insbesondere luftdurchlässigen Werkstoff gebildet ist und, wie hier dargestellt, durch die beiden Einsatzteile 57 sowie einem Teil der Formteilhälfte 10 begrenzt. Die Schicht 59 erstreckt sich über eine gegenüber der Formteilhälfte 10 geringere Stärke, wobei, um aus diesem Bereich der Blasform 8 die zwischen der äußeren Oberfläche 13 des Formteiles 2 und der Formfläche 12 vorhandene Luft absaugen zu können, diese Schicht durch zumindest eine, bevorzugt mehrere dieser zugeordneten Ableitungen 58, welche ausgehend von dieser Schicht 59 die Blasform 8 sowie das Gehäuse 18 ohne jegliche Strömungsverbindung mit diesen durchsetzen, in Strömungsverbindung steht. Die Ableitungen 58 können wieder mit unterschiedlichsten Unterdruckeinheiten sowie gegebenenfalls Regel- und/oder Steuervorrichtungen verbunden sein.
Auch im Bereich der Formteilhälfte 9 bildet einen Teil der Formfläche 12 wiederum die Schicht 59 aus, welche durch die eine oder mehrere Ableitungen 58 mit der gleichen oder einer weiteren Unterdruckeinheit 19 sowie gegebenenfalls Regel- und/oder Steuervorrichtung verbunden sein kann. Die Anordnung der Injektionslanzen 16 in der Blasform 8 erfolgt in einem Randbereich des Formhohlraumes bzw. in einem einen Eckbereich des Formteiles ausformenden Teil der Formfläche 12. Dies erfolgt zumeist unmittelbar benachbart zu jenen Formflächen 12, die Schmalseiten des Formteiles zugewandt sind, bzw. in einem einen Eckbereich des Formteiles 2 ausformenden Teil der Formfläche 12. Der Formhohlraum 11 ist durch zwei in einem Abstand zwischen 0,1 und 100 mm, bevorzugt zwischen 0,1 und 20 mm, voneinander distanzierte und in etwa parallel zueinander verlaufende Formflächen 12 begrenzt und diese großflächigen Formflächen sind über einen diesen umlaufenden Rand durch weitere Formflächen miteinander verbunden. Dabei weist der Formhohlraum einen Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden und in etwa parallel zueinander verlaufenden Formflächen auf, der einen geringfügigen Bruchteil des Abstandes zweier weiterer, einander gegenüberliegender, den Formteil 2 in einer anderen Raumrichtung begrenzender Formflächen beträgt.
Die Injektionslanze 16 bzw. zumindest eine Kanüle 43 ist wechselweise über Regel- und/oder Steuerventile mit einer Zuleitung für das gasförmige Druckmedium und einer Ableitung für das flüssige Druckmedium und zumindest eine weitere Kanüle ist über Steuer- und/oder Regelventile wechselweise mit einer Ableitung für das gasförmige Druckmedium und einer Zuleitung für das flüssige Druckmedium verbunden. Unabhängig davon ist es aber auch möglich, zumindest eine Kanüle über Regel- und/oder Steuerventile mit einer Zuleitung für das gasförmige oder flüssige Druckmedium und zumindest eine weitere Kanüle 43 über Regel- und/oder Steuerventile mit einer Ableitung für das gasförmige oder flüssige Druckmedium zu verbinden.
In der Fig. 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausbildung der Injektionslanze 16 dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 4 bis 6 verwendet werden. Diese Ausbildung ist ähnlich jener, wie diese bereits in der Fig. 6 detailliert beschrieben worden ist, wobei jedoch im Gegensatz dazu die Injektionslanze 16 mehrere Kanülen, hier im vorliegenden Fall die innere Kanüle 43 sowie eine äußere Kanüle 60, welche bevorzugt konzentrisch zueinander angeordnet sind, aufweist. Die Kanüle 43 kann gleichartig wie jene Kanüle 43 in der Fig. 6 ausgebildet sein und weist wiederum den Kanal 45, welcher durch die Kanülenwandung 46 begrenzt ist, auf und endet im Bereich des Hohlraumes 5 durch ein sich hier konisch verjüngendes Ende 44. Selbstverständlich ist aber auch jede andere Form des Endes 44 möglich und kann gemäß einer der zuvor in den Fig. 4 bis 6 beschriebenen Ausbildungen entsprechen.
In etwa konzentrisch zur Längsachse 55 ist hier die weitere Kanüle 60 zur ersten Kanüle 43 ausgerichtet und ebenfalls als Hohlkörper mit einer Kanülenwandung 61 ausgebildet. Ein Ende 62 dieser Kanüle 60 kann wiederum ausgehend von der Formfläche 12 in Richtung dieses Endes 62 kegelig bzw. konisch verjüngend um den Winkel 54 ausgebildet sein, um so stets eine dichte Anlage zwischen der Durchdringungsöffnung des Wandteiles 3 und der Kanüle 60 zu erzielen.
Die hier innenliegende Kanüle 43 kann über eine schematisch vereinfacht dargestellte Lager- anordnung 63 innerhalb der äußeren Kanüle 60 in Richtung der Längsachse 55 relativ verstellbar zur Blasform 8 gelagert bzw. gehaltert sein. Zum Durchtritt des gasförmigen und/oder flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums durch diese Lageranordnung 63 können eine oder mehrere Öffnungen 64 darin angeordnet sein, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen dem Hohlraum 5 des Formteiles 2 und zumindest eine der Leitungen 14 oder 15 (siehe Fig. 2) hergestellt werden kann. Die hier innere Kanüle 43 kann ebenfalls mit einer der Leitungen 14, 15 in Strömungsverbindung stehen, wodurch nun mehrere Möglichkeiten der Zu- bzw. Abfuhr des gasförmigen und/oder flüssigen Kühl- bzw. Druckmediums in den bzw. aus dem Hohlraum 5 möglich sind.
So kann beispielsweise durch die hier innere Kanüle 43 eines der Druck- bzw. Kühlmedien zugeführt und durch die Kanüle 60 eines dieser Medien abgeführt werden. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, das gasförmige und/oder flüssige Kühl- bzw. Druckmedium durch die Kanüle 60 dem Hohlraum 5 zuzuführen und über die Kanüle 43 wiederum abzuführen. Gleichfalls kann es aber auch von Vorteil sein, beispielsweise über die hier innere Kanüle 43 das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium zuzuführen und durch die Kanüle 60 das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium abzuführen. Gleiches gilt natürlich aber auch selbstverständlich in dazu entgegengesetzter Richtung sowie umgekehrt.
Die hier gezeigte Injektionslanze 16 umfaßt auch wiederum den Schubkolben 49, welcher in der Blasform 8 relativ zu dieser verstellbar gelagert bzw. gehaltert ist. Im Bereich der Dicht- fläche 50 des Schubkolbens 49 kann wiederum eine bevorzugt rund um die Kanüle 60 durchlaufend ausgebildete Ausnehmung 51 vertieft in dieser angeordnet und mit der Saugleitung 52 verbunden sein, wodurch im unmittelbaren Bereich des Schubkolbens 49 zwischen der Dichtfläche 50 und der äußeren Oberfläche 13 des Wandteiles 3 die zuvor beschriebene Lagefixierung durch ein unterschiedliches Druckniveau erzielbar ist.
Abschließend sei hier erwähnt, daß die Anzahl sowie Anordnung der Injektionslanzen 16 in bezug auf den Hohlraum 5 nur beispielhaft für einen möglichen Formteil 2 dargestellt und beschrieben worden ist, wobei jedoch Mehrfachanordnungen der Injektionslanzen 16 je nach dem Volumen des Hohlraumes 5 und der damit verbundenen Durchströmmenge nach Bedarf frei wählbar sind. Auch ist eine Reihenanordnung mehrerer Kanülen 43, 60 in einem einzigen Schubkolben 49 möglich, wodurch ein größeres Zu- und Abströmvolumen der Kühl- bzw. Druckmedien in bzw. aus dem Hohlraum 5 erzielbar ist und deshalb aufeinander besser abgestimmt werden können. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus der Blasform sowie der Injektionslanze diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4, 5, 6; 7; 8 und 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezu szeichenaufstellun
Anlage 41 Meßorgan
Formteil 42 Ergänzungseinheit
Wandteil 43 Kanüle
Außenhaut 44 Ende
Hohlraum 45 Kanal
Extruder 46 Kanülenwandung
Extrusionswerkzeug 47 Durchbruch
Blasform 48 Stirnfläche
Formteilhälfte 49 Schubkolben
Formteilhälfte 50 Dichtfläche
Formhohlraum 51 Ausnehmung
Formfläche 52 Saugleitung
Oberfläche 53 Distanz
Leitung 54 Winkel
Leitung 55 Längsachse
Injektionslanze 56 Außenabmessung
Pore 57 Einsatzteil
Gehäuse 58 Ableitung
Unterdruckeinheit 59 Schicht
Lage 60 Kanüle
Versorgungssystem 61 Kanülenwandung
Druckerzeuger 62 Ende
Rückschlagventil 63 Lageranordnung
Rückschlagventil 64 Öffnung
Stellorgan
Stellorgan
Druckerzeuger
Zuleitung
Stellorgan
Entlastungsorgan
Überströmleitung
Speichervorrichtung
Stellorgan
Leitung
Leitung
Filterelement
Entlastungsorgan
Rückleitung
Stellorgan
Meßorgan

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff mit zumindest einem von Wandteilen einer gegebenenfalls mehrlagigen Außenhaut umgrenzten und in sich geschlossenen Hohlraum, wobei die Außenhaut schlauchförmig kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt wird und mit einer Temperatur zwischen der Plastifizierungstemperatur und der Glastemperatur in einen Formhohlraum einer Blasform eingebracht wird, worauf die Außenhaut zumindest bereichsweise an Formflächen der Blasform durch den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum des Formteils und einer äußeren Oberfläche desselben, insbesondere mittels Unterdruck, angelegt und zumindest eine Zu- und Ableitung zwischen der Blasform und dem Hohlraum des Formteils hergestellt und in den Hohlraum des Formteils zumindest ein Kühl- bzw. Druckmedium eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zumindest bereichsweise zwischen der Formfläche der Blasform und der äußeren Oberfläche des Formteils über Poren eines porösen, die Blasform bildenden Werkstoffes abgesaugt wird.
2. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff mit zumindest einem von Wandteilen einer gegebenenfalls mehrlagigen Außenhaut umgrenzten und in sich geschlossenen Hohlraum, wobei die Außenhaut schlauchförmig kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt wird und mit einer Temperatur zwischen der Plastifizierungstemperatur und der Glastemperatur in einen Formhohlraum einer Blasform eingebracht wird, worauf die Außenhaut zumindest bereichsweise an Formflächen der Blasform durch den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum des Formteils und einer äußeren Oberfläche desselben, insbesondere mittels Unterdruck, angelegt und zumindest eine Zu- und Ableitung zwischen der Blasform und dem Hohlraum des Formteils hergestellt und in den Hohlraum des Formteils zumindest ein Kühl- bzw. Druckmedium eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß jene Wandteile im Bereich von Durchführungsöffnungen für die Zufuhr eines Mediums mit dem Unterdruck gegenüber der Formfläche gehalten und fixiert werden, worauf in den gegenüber der Formfläche fixierten Bereichen der Wandteile mehrere Injektionslanzen durch diese hindurchgestoßen und mit ihren Austrittsöffnungen in den Hohlraum eingebracht werden, worauf der Hohlraum zwischen 0,01 und 60 sec, bevorzugt zwischen 0,01 und 10 sec, mit einem gasförmigen Medium unter Überdruck gefüllt, die Zu- und Ableitungen verschlossen und der aufgebaute Druck im Hohlraum überwacht wird und daß bei gleichbleibendem oder sich nur minimal, z.B. bei 10% verringerndem Druck über zumindest eine der Injektionslanzen ein flüssiges Medium unter Aufbau eines Überdruckes in den Hohlraum eingebracht und durch diesen hindurchgefördert wird, wobei durch das flüssige Medium im Hohlraum ein Druck zwischen 1,5 bar und 50 bar, bevorzugt zwischen 2 bar und 6 bar, erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau der Druckdifferenz in den Hohlraum des Formteils eines der Druckmedien mit einem gegenüber dem zwischen der äußeren Oberfläche des Formteils und der Formfläche der Blasform herrschenden Druck höheren Druck eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühl- bzw. Druckmedium durch ein Gas, insbesondere Luft, gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum durch das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium ein Druck zwischen 1,5 bar und 50 bar, bevorzugt zwischen 2 bar und 7 bar, aufgebaut wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Kühl- bzw. Druckmedium durch eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gebildet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium vor dem Einbringen in den Hohlraum des Formteils auf eine Temperatur von unterhalb 20° C, vorzugsweise auf 5° C abgekühlt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium vor dem Einbringen in den Hohlraum des Formteils auf eine Temperatur zwischen -10° C und -50° C, bevorzugt zwischen -20° C und -40° C abgekühlt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schließen der Blasform in den Formhohlraum zumindest bereichsweise eine weitere Lage eingebracht und an der äußeren Oberfläche des Formteils während dessen Endformgebung angeformt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige und das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen in den Hohlraum des Formteils eingebracht werden.
11. Injektionslanze mit einer Kanüle für Blasformen zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff mit zumindest einem Hohlraum aus vorgefertigten Formteilrohlingen, bei der ein einem Formhohlraum zugewandtes Ende derselben in der Blasform mittels eines Antriebes aus einer sich außerhalb des durch Formflächen begrenzten Formhohlraumes befindlichen Ruhestellung in eine über diese in den Formhohlraum vorragende Arbeitsstellung verstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (43, 60) zumindest in ihrem von der Formfläche (12) in den Formhohlraum (11) vorragenden Teilbereich eine sich konisch verjüngende Dichtfläche oder einen Dichtansatz aufweist oder die Injektionslanze (16) einen zur Formfläche (12) bündigen Schubkolben (49) aufweist, über den die Kanüle (43, 60) in den Formhohlraum (11) vorragt und daß eine die Kanüle (43, 60) umgebende Stirnfläche des Schubkolbens (49) als Dichtfläche (50) zwischen einer äußeren Oberfläche (13) des Formteils (2) und dem Schubkolben (49) dient.
12. Injektionslanze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (43, 60) an dem dem Formhohlraum (11) zugewandten Ende (44, 62) verschlossen ist und über den an das Ende (44, 62) anschließenden Teil derselben radial verlaufende Durchbrüche (47) aufweist.
13. Injektionslanze nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Schubkolben (49) mehrere Kanülen (43, 60) angeordnet sind, von denen zumindest eine mit einer Zuleitung oder einer Ableitung und/oder zumindest die andere mit einer Ableitung oder Zuleitung für die Kühl- bzw. Druckmedien verbunden ist.
14. Injektionslanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schubkolben (49) angeordneten Kanülen (43, 60) jeweils paarweise und konzentrisch zueinander angeordnet sind.
15. Injektionslanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kanüle (43) über Regel- und/oder Steuerventile wechselweise mit einer Zuleitung für das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium und einer Ableitung für das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium und zumindest eine weitere Kanüle (43) über Steuer- und/ oder Regelventile wechselweise mit einer Ableitung für das gasförmige Kühl- bzw. Druckmedium und einer Zuleitung für das flüssige Kühl- bzw. Druckmedium verbunden ist.
16. Injektionslanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kanüle (43) über Regel- und/oder Steuerventile mit einer Zuleitung für das gasförmige oder flüssige Kühl- bzw. Druckmedium und zumindest eine weitere Kanüle (43) über Regel- und/oder Steuerventile mit einer Ableitung für das gasförmige oder flüssige Kühl- bzw. Druckmedium verbunden ist.
17. Blasform zur Herstellung eines mindestens einen Hohlraum aufweisenden Formteiles aus einer Lage aus Kunststoff oder einem schlauchförmigen Formteil für die Herstellung eines einen nach außen hin vollständig umschlossenen Hohlraum aufweisenden Formteils, bei dem die Einzelteile der Blasform über Antriebe relativ zueinander verstellbar angeordnet sind und in der Blasform zumindest zwei Injektionslanzen verstellbar angeordnet sind, die aus einer außerhalb des durch die Formfläche gebildeten Formhohlraumes liegenden Ruhestellung in eine in den Formhohlraum zumindest um die Dicke der Außenwand des herzustellenden Formteiles vorragende Einsatzstellung mit einem Versteilantrieb zur Verstellung aus der Ruhestellung in die Einsatzstellung verbunden sind, wobei diese Injektionslanzen eine Kanüle mit einem Kanal zur Zufuhr eines Mediums aufweisen und mit einem Versorgungssystem für ein Medium, insbesondere ein Kühl- bzw. Druckmedium, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bereichsweise die Formfläche (12) des Formhohlraumes (11) zumindest durch eine Schicht (59) aus porösem, insbesondere luftdurchlässigem Werkstoff gebildet ist, welche in einem luftdichten Gehäuse (18) angeordnet ist und daß die Poren (17) des luftdurchlässigen Werkstoffes mit einer Unterdruckeinheit (19) einer Regel- und/oder Steuervorrichtung verbunden sind.
18. Blasform nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionslanzen (16) in einem Randbereich des Formhohlraumes (11) bzw. in einem einen Eckbereich des Formteiles (2) ausformenden Teil der Formfläche (12) angeordnet sind.
19. Blasform nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionslanzen (16) unmittelbar benachbart zu jenen Formflächen (12), welche Schmalseiten des Formteils (2) zugewandt sind, bzw. in einem einen Eckbereich des Formteiles (2) ausformenden Teil der Formfläche (12) angeordnet sind.
20. Blasform nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (11) durch zwei in einem Abstand zwischen 0,1 und 100 mm, bevorzugt 0,1 bis 20 mm, voneinander distanzierte, in etwa parallel zueinander verlaufende Formflächen (12) begrenzt ist und diese über einen umlaufenden Rand durch weitere Formflächen (12) miteinander verbunden sind.
21. Blasform nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (11) einen Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden und in etwa parallel zueinander verlaufenden Formflächen (12) aufweist, der einen geringfügigen Bruchteil des Abstandes zweier weiterer, einander gegenüberliegender, den Formteil (2) in einer anderen Raumrichtung begrenzender Formflächen (12) beträgt.
22. Blasform nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teilabschnitt derselben durch den porösen und Poren (17) aufweisenden Werkstoff gebildet ist.
23. Blasform nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Teilabschnitt im Bereich der Injektionslanze (16) angeordnet ist.
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