DE2342789C2 - Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von Mehrschicht-Formkörpern - Google Patents
Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von Mehrschicht-FormkörpernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von Mehrschicht-Formkorpern
mit einem geschäumten Kern und einer ungeschäumten thermoplastischen Außenhaut, bestehend
aus einem mit zwei Spritzzylindern verbundenen Spritzkopf mit einer zentralen Düse und einer dieselbe
umgebenden, nach außen durch den Spritzkopf begrenzten Ringdüse.
Aus der DE-PS 11 54 264 ist eine Vorrichtung zum
kontinuierlichen Strangpressen von endlosen Formkörpern oder von plattenförmigen Bauelementen mit
einem Schaumstoffkern und einem Mantel aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei der die im
Spritzkopf der Strangpresse zentral angeordnete Düse für den Austritt des Schaumkunststoffes von einer
Ringdüse umgeben ist, die nach außen durch den Spritzkopf begrenzt ist und aus der gleichzeitig mit dem
Schaumkunststoff der thermoplastische Kunststoff austritt Durch die kontinuierliche Arbeitsweise dieser
Vorrichtung bedingt, weisen diese Formkörper oder plattenförmigen Bauelemente Stirnflächen auf, die nicht
mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff versehen sind, d.h., es lassen sich keine Formkörper
oder plattenförmigen Bauelemente herstellen, deren Schaumstoffkern von einer geschlossenen Hülle aus
thermoplastischem Kunststoff umgeben ist Ein Absper· ren der zentralen Düse und/oder der Ringdüse ist hier
nicht möglich.
Aus der DE-OS 22 41002 ist ein Verfahren zum
Spritzgießen von Kunststoffteilen mit glatter Oberfläche und porigem Kern bekannt, bei dem zuerst ein Teil
des die glatte Oberfläche bildenden Kunststoffes und anschließend ein ein Treibmittel enthaltender Kunststoff
gleichzeitig mit weiterem, die glatte Oberfläche bildendem Kunststoff eingespritzt wird. Die Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens weist einen Spritzkopf auf, der mit zwei Spritzzylindern verbunden
ist Dabei ist in dem den die glatte Oberfläche bildenden
Kunststoff aufnehmenden Spritzzylinder als Spritzkolben ein innerer, den ein Treibmittel enthaltenden
Kunststoff aufnehmender Kolbenzylinder vorgesehen, der an seinem vorderen Ende eine Schiebedüse trägt
Das hintere und mit Kanälen versehene Ende der Schiebedüse ist in das Innere des den Kunststoff mit
Treibmittel enthaltenden Kolbenzylinders verschiebbar. Ferner ist die Spritzdüse mit einem quer zu dem
Strömungskanal bewegbaren Absperrschieber ausgebildet
Durch die Ausbildung dieser Vorrichtung bedingt, ragt der an dem Formkörper befindliche Angußstutzen
noch verhältnismäßig weit in die geschlossene Spritzdüse, so daß der Entformvorgang erheblich beeinträchtigt
wird. Darüber hinaus ist diese bekannte Vorrichtung infolge der Ausbildung der Spritzdüse kompliziert und
teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von
Mehrschicht-Formkörpern zu schaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt und bei der gleichzeitig das
Entstehen von in den Spritzkopf ragenden Angüssen verhindert und die damit verbundenen Nachteile
vermieden werden.
Erfindung bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Ringdüse nach innen durch eine
im Spritzkopf axial verschiebbar geführte, in ihrer hinteren Stellung befindlichen Hülse begrenzt und
durch die Hülse in deren vorderer Stellung verschließbar ist und daß die zentrale Düse durch die Bohrung der
Hülse gebildet und durch eine in der Hülse axial verschiebbare Nadel verschließbar ist Durch diese
Ausbildung der Vorrichtung entsteht im Bereich des Spritzkopfes kein Anguß, so daß sich die Formkörper
ohne Schwierigkeit durch öffnen der Form entformen lassen.
Der Hülse und der Nadel sind vorzugsweise getrennte Verschiebeantriebe zugeordnet Bei Verwendung
eines gemeinsamen Verschiebeantriebes ist die Hülse entgegen der Kraft einer Feder durch die Nadel
in ihre Sperrstellung bringbar. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Verschiebeantriebe für
die Hülse und die Nadel in Abhängigkeit von der Stellung der Kolben i,i den Spritzzylindern steuerbar, so
daß das öffnen und Schließen der zentralen Düse und der Ringdüse beliebig gewählt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert Dabei zeigt
F i g. 1 einen Spritzkopf einer Vorrichtung mit geschlossener zentraler Düse und geschlossener Ringdüse
im Schnitt und
Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit geöffneter zentraler Düse und geöffneter Ringdüse.
μ In der Zeichnung ist ein Spritzkopf 1 einer Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von
Mehrschicht-Formkörpern mit einem geschäumten Kern und einer ungeschäumten thermoplastischen
Außenhaut in vereinfachter Weise dargestellt, der von einer nicht gezeichneten Spritzkopfhalterung aufgenommen
wird und an den zwei nur angedeutete Spritzzylinder 2,3 bekannter Bauart angeschlossen sind.
Bei dem erläuterten Ausfuhrungsbeispiel liegt der
Spritzkopf t an einer Angußbucbse 4 ejne$ njcht näher
dargestellten, an sich bekannten Spritzgußwerkzeuges an, das ein Formnest zur Bildung eines Mehrsehicht-Formkörpers
aufweist. Der Spritzkopf 1 ist mit einer zentrischen Bohrung 5 ausgerüstet, die ober den
größten Teil ihrer Länge eine gleichbleibende zylindrische Form besitzt und nahe der Angußbuchse 4 in einen
sich verengenden Konus 6 Obergeht, an den sich noch ein kurzes zylindrisches Teil 7 anschließt. In dieser
Bohrung 5 ist eine Hülse 8 axial verschiebbar gelagert, die an ihrem aus dem Spritzkopf 1 herausragenden Ende
einen kurzen Arm 9 besitzt Nahe ihrem der Angußbuchse 4 zugewandten Ende ist die Hülse 8 mit
einem Absatz 10 geringeren Durchmessers versehen, so daß zwischen dem Absatz 10 und der Wandung der
Bohrung 5 ein Ringraum 11 gebildet ist Das dem Arm 9
gegenüberliegende Ende der Hülse 8 besitzt die Form eines Hohlzylinders 12, dessen Außendurchmesser
genau dem Innendurchmesser des zylindrischen Teiles 7 der Bohrung 5 entspricht Zwischen dem Absatz 10 und
dem HohfZylinder 12 ist ein Konus 13 vorgesehen.
Die Bohrung 14 der Hülse 8 dient zur Aufnahme einer
axial verschiebbaren Schließnadel 15, die mit ihrem einen Ende aus der Hülse 8 herausragt und hier ebenfalls
einen Arm 16 trägt Der Durchmesser des anderen Endes der Schließnadel 15 ist so gewählt, daß damit das
der Angußbuchse 4 zugewandte Ende der Bohrung 14 in der Hülse 8 geschlossen werden kann. Zwischen dem
zylindrischen Schließteil 17 der Schließnadel 15 und dem zylindrischen Führungsteil der Schließnadel 15 ist ein
Konus 18 angeordnet Im Bereich des Konus 18 weist die Hülse 8 eine zylindrische Ausdrehung 19 auf, so daß
zwischen der Innenwandung der Hülse 8 und der Schließnadel 15 ein weiterer Ringraum 20 entsteht
An diesen Ringraum 20 schließt sich ein radial in der Hülse 8 eingearbeiteter Kanal 21 an, der in der in Fi g. 2
gezeigten Stellung der Hülse 8 in einen Kanal 22 im Spritzkopf 1 übergeht An das der Hülse 8 abgewandte
Ende des Kanales 22 ist der Spritzzylinder 3 angeschlossen Von dem Spritzzylinder 2 erstreckt sich
ebenfalls ein Kanal 23 im Spritzkopf 1 bis zur Bohrung 5. Die Hülse 8 weist einen als sogenannten Herzkurve
ausgebildeten Kanal 24 auf, der sich in der Stellung der Hülse 8 gemäß F i g. 2 an den Kanal 23 des Spritzkopfes
1 anschließt
An dem Arm 9 der Hülse 7 greift eine an sich bekannte Kolbcn-Zylindereinheit 25 an, durch die die
Hülse 5 aus der Stellung der F i g. 1 in die Stellung gemäß F i g. 2 und zurück bewegt werden kann. Auch
der Arm 16 der Schlteftnadel 15 ist mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 26 verbunden, die die Schließnadel
15 bediirfsweise aus ihrer Schließstellung gemäß F i g. 1 in die sogenannte Offenstellung bewegt, die in
F i g. 2 gezeigt ist
Bei der Fertigung eines Mehrschicht-Formkörpers mit einem geschäumten Kern und einer ungeschäumten
thermoplastischen Außenhaut wird bei geschlossener Hülse 8 und geschlossener Schließnadel 15 gemäß der
F i g. 1 der Zeichnung beispielsweise in dem Spritzzylinder 2 ein die glatte Oberfläche bildender Kunststoff und
in dem Spritzzylinder 3 ein ein Treibmittel enthaltender Kunststoff dosiert Sobald die beiden Spritzzylinder 2,3
»gespannt« sind, wird die Kolben-Zylinder-Einheit 25 derart beaufschlagt, daß die Hülse 8 aus ihrer
geschlossenen Stellung in ihre Offenstellung gemäß F i g. 2 bewegt wird. Dabei kommt der die Herzkurve
aufweisende Kanal 24 der Hülse 8 mit dem Kanal 23 des Spritzkopfes 1 in Verbindung, so daß beim Verschieben
des Spritzkolbens im Spritzzylinder 2 der ungeschäumte, die glatte Außenhaut bildende Kunststoff durch den
Kanal 27 der Angußbuchse 4 in das nicht gezeigte Formwerkzeug strömen kann. Sobald der Kolben einen
vorgegebenen Weg im Spritzzylinder 2 zurückgelegt hat und sich eine Teilmenge des die Außenhaut
bildenden Kunststoffes in dem Formwerkzeug befindet, wird durch den Spritzkolben des Spritzzylinders 2 bspw.
ein Nocken betätigt, der eine Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 26 und damit ein öffnen der
Schließnadel 15 zur Folge hat Über den Kanal 22 im Spritzkopf 1, den Kanal 21 und den Ringraum 20 wird
nun der ein Treibmittel enthaltende Kunststoff aus dem Spritzzylinder 2 ebenfalls in das Formwerkzeug
gedrückt Da dabei die Entleerung des Spritzzylinders 2 nicht unterbrochen wird, strömen nun ein kompakter
Kunststoffstrang mit ringförmigem Querschnitt und ein ein Treibmittel enthaltender Kunrirrtoffstrang mit
kreisförmigem Querschnitt gleichzeitig durch den Kanal 27 der Anguöbuchse 4 in das Formwerkzeug. Die
Strömungsgeschwindigkeiten dieser Kunststoffstränge können gleich oder auch unterschiedlich sein, was durch
eine entsprechende Beaufschlagung der Kolben der Spritzzylinder 2,3 steuerbar ist.
Die Ausströmgeschwindigkeit des ein Treibmittel enthaltenden Kunststoffes aus dem Spritzzylinder 3 ist
bspw. so gewählt daß der Spritzzylinder 3 vor dem Spritzzylinder 2 entleert ist Sobald der Spritzkolben des
Spritzzylinders 3 die »Entleerstellung« erreicht hat, betätigt dieser Kolben einen Nocken, der eine
Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 26 in der
Weise bewirkt, daß die Ausströmöffnung in der Hülse 8 durch die Schließnadel 15 geschlossen wird. Damit ist
jegliche Zufuhr von ein Treibmittel enthaltendem Kunststoff in den Kanal 27 der Angußbuchse 4
unterbrochen. Die Zufuhr von ungeschäumtem Kunststoff aus dem Spritzzylinder 2 wird jedoch noch
kurzzeitig fortgesetzt und zwar solange, bis sichergestellt 'st, daß der Kanal 27 der Angußbuchse 4 nur noch
ungeschäumten Kunststoff enthält Über einen weiteren, dem Kolben des Spritzzylinders 2 zugeordneten
Nocken wird die Kolben-Zylinder-Einheit 25 derart beaufschlagt, daß sich die Hülse wieder in ihre
Schließstellung gemäß F i g. 1 bewegt Die in dem Formwerkzeug befindliche Formmasse besteht nun aus
einem geschäumten Kern und einer ungeschäumten thermoplastischen Außenhaut Nach dem Entfernen des
so ausgehärteten Formkörpers aus dem Formwerkzeug wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang.
In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es mit dem Spritzkopf 1 möglich, Formkörper ohne
Angußzapfen herzustellen. Dazu ist es lediglich notwendig, daß der Spritzkopf 1 weit genug in das
Formwerkzeug eingeführt wird. Ferner können die Kolben-Zylinder-Einheiten 25, 26 derart gesteuert
werden, daß zuerst nur ungeschäumter Kunststoff und anschließend nur 'in ein Treibmittel enthaltender
Kunststoff in das Formwerkzeug eingespritzt wird. Weiterhin ist es möglich, die Befüllung der beiden
Spritzzylinder 2,3 zu vertauschen, so daß be; geöffneter
Schließnzdel 15 ungeschäumter Kunststoff und bei geöffneter Hülse 8 ein ein Treibmittel enthaltender
Claims (4)
1. Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von Mebrscbichtformkörpern mit einem geschäumten
Kern und einer ungeschäumten thermoplastischen Außenhaut, bestehend aus einem mit zwei
Spritzzylindern verbundenen Spritzkopf mit einer
zentralen Düse und einer dieselbe umgebenden, nach außen durch den Spritzkopf begrenzten
Ringdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse nach innen durch eine im Spritzkopf (1)
axial verschiebbar geführte, in ihrer hinteren Stellung befindliche Hülse (8) begrenzt und durch die
Hülse in deren vorderer Stellung verschließbar ist und daß die zentrale Düse durch die Bohrung (14)
der Hülse (8) gebildet und durch eine in der Hülse (8) axial verschiebbare Nadel (15) verschließbar ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hülse (8) und der Nadel (15) getrennte Verschiebeantriebe (25, 26) zugeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülse (8) und der Nadel (15) ein
gemeinsamer Verschiebeantrieb zugeordnet ist und die Hülse (8) entgegen der Kraft einer Feder durch
die Nadel (15) in ihre Sperrstellung bringbar ist
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschiebeantriebe (25,26) für die Hülse (8) und die
Nadel (15) in Abhängigkeit von der Stellung der Kolben in den Spritzzylindern (2,3) steuerbar sind.
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