DE4041799C2 - Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 37 35 099 A1 offenbart. Hier werden
mindestens zwei Kunststoffkomponenten in je einer Plastifiziereinheit zu viskosen
Massen umgewandelt, die ihrerseits über einen gemeinsamen Düsenkopf
mit getrennten Durchführungskanälen für jede Komponente mittels geeigneter
Öffnungs- und Schließvorrichtungen in vorgegebener zeitlicher Reihenfolge in
einen gemeinsamen Angußkanal gespritzt werden, der in diesem speziellen
Fall innerhalb einer einzelnen Angußbuchse in einen großvolumigen Angußkegel
und einen formseitig anschließenden kleinvolumigen eigentlichen Angußkanal
aufgeteilt ist. Die verschiedenen Kunststoffkomponenten bilden dabei
zunächst eine Schichtstruktur in axialer Richtung im Angußkegel aus, bevor sie
nacheinander mittels der zuletzt eingespritzten Komponente durch den ei
gentlichen Angußkanal in den Formhohlraum gedrückt werden, wobei die letzte
Komponente im Angußkegel und im eigentlichen Angußkanal einen verlorenen
Angußpfropfen ausbildet, der nach jedem einzelnen Spritzgußzyklus entfernt
werden muß, und zwar entweder mittels einer bei geöffnetem Formhohlraum in
diesen einzufahrenden und vor der formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung
des eigentlichen Angußkanals zu positionierenden Druckluftvorrichtung oder
mittels einer Greifvorrichtung, die den Angußpfropfen von der Eingangsseite
des Angußkegels her erfaßt und entfernt.
In beiden vorgenannten Fällen ist es jedoch erforderlich, den gemeinsamen
Düsenkopf einschließlich aller Plastifiziereinheiten soweit von der Eingangsöffnung
des Angußkegels wegzufahren, daß der verlorene Angußpfropfen ohne
Schwierigkeiten in voller Länge aus dem Angußkegel herausgedrückt oder -gezogen
werden kann, bevor er anschließend mit einer zusätzlichen Bewe
gungskomponente senkrecht zur Achse der Angußbuchse dem Bereich der
Spritzgießvorrichtung endgültig zu entnehmen ist. Dies bedingt zumindest bei
jedem Spritzzyklus einen zusätzlichen, nicht zu vernachlässigenden Energieaufwand,
der einerseits als nicht umweltfreundlich anzusehen ist und andererseits
die Herstellungskosten der entsprechenden Sandwichteile erhöht.
Darüber hinaus verlangen die angegebenen Vorrichtungen zum Entfernen des
verlorenen Angußpfropfens einen erheblichen Konstruktions- und Investitionsaufwand,
der sich ebenfalls ungünstig auf die Herstellungskosten der entsprechenden
Sandwichteile auswirkt, zumal derartige aufwendige Zusatzvorrichtungen
an der Spritzgießvorrichtung auch einen höheren Wartungsaufwand
erfordern als entsprechende einfachere Vorrichtungen zum Entfernen des verlorenen
Angußpfropfens. Abgesehen davon, daß dieser verlorene Angußpfropfen
im offenbarten Fall ein erhebliches Volumen beansprucht, da die
Funktionsweise des angegebenen Verfahrens verlangt, daß "der innere Endabschnitt
des Angußkegels mit einer sphärischen Übergangsmulde unter starker
Querschnitts-Verengung in den Angußkanal der Angußbuchse mündet", d. h.
der Angußkegel muß bei vorgegebener Länge der Angußbuchse, die durch die
Stabilitätsanforderungen an das Werkzeug bestimmt wird, einen erheblich größeren
Querschnitt als der eigentliche Angußkanal aufweisen, der seinerseits in
Abhängigkeit von Form und Größe des zu erzeugenden Sandwichteiles nicht
beliebig klein gemacht werden kann, zumindest dann nicht, wenn mit ver
tretbaren Einspritzdrücken und entsprechendem Energieaufwand gearbeitet
werden soll. Jeder verlorene Angußpfropfen stellt jedoch eine zusätzlic Umweltbelastung
und einen zusätzlichen Kostenfaktor für die zu erzeugenden
Sandwichteile dar, da er nur in Ausnahmefällen einem einfachen Recyclingverfahren
mit niedrigen Kosten und schonender Belastung der Umwelt zugeführt
werden kann, wobei die Umweltbelastung und die Zusatzkosten proportional
zum zunehmendem Volumen des Angußpfropfens ebenfalls ansteigen.
Die DE 37 35 099 A1 offenbart außerdem eine Vorrichtung, die ausdrücklich
der "Herstellung von Mehrschicht-Formteilen aus mindestens zwei Kunststoffkomponenten
mit wesentlich verschiedenen Verhaltens-, Verarbeitungs-
und/oder Temperatureigenschaften" dienen sollen, wobei "die Kunststoff
komponenten aus den verschiedenen Spritzeinheiten über eine gemeinsame
Angußbuchse in den Formhohlraum eines Formwerkzeugs gespritzt werden".
Dabei müssen jedoch die Spritzeinheiten zumindest mit ihren
ausgangsseitigen Enden entweder direkt an der Angußbuchse mit oder ohne
zusätzliche jeweils eigene Düsenköpfe oder an einem gemeinsamen
Düsenkopf sehr nahe beieinander angeordnet werden, was auf jeden Fall bei
Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen
Temperatureigenschaften zu unerwünschten Problemen des Wärmeübergangs
und der Wärmeverteilung am Eingang der Angußbohrung oder auf der
Eingangsseite eines gemeinsamen Düsenkopfes, beispielsweise zu Problemen
einer ausreichenden Dichtung zwischen allen Ausgängen der Spritzeinheiten
und der Angußbuchse bzw. dem Düsenkopf, führt.
Eine Möglichkeit, derartige Spritzeinheiten nicht direkt oder über einen gemeinsamen
Düsenkopf an eine gemeinsame Angußbuchse anzukoppeln,
wurde bereits in der DE 26 46 354 A1 offenbart, in der ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung von Körpern mit Marmorierungsmustern beschrieben
wird, bei denen eine parallel und eine senkrecht zur Formschließrichtung
angeordnete Spritzeinheit auf einen - zumindest in einem Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung - weitgehend in das Werkzeug integrierten gemeinsamen
Gießkopf arbeiten, in dem zwei separate, möglichst kurze und geradlinige
Kanäle zwischen den Ausgangsdüsen der Spritzeinheiten und einem gemeinsamen
Angußkanal angeordnet sind. Die Plastifizierräume der beiden
Spritzeinheiten, die vorgenannten Kanäle und die Gießform stellen einen kommunizierenden
Hohlraum ohne Trennvorrichtungen dar, der im wesentlichen
gleichzeitig von beiden Spritzeinheiten mit plastifiziertem Kunststoffmaterial
beaufschlagt wird, wobei ein vorgegebener Druckunterschied der Spritzdrücke
beider Spritzeinheiten und ein intermittierender Spritzdruck zumindest einer
Spritzeinheit aufrechterhalten wird, um im gesamten kommunizierenden Hohlraum
eine Schwingung zu erzeugen, die den gewünschten Marmorierungseffekt
der herzustellenden Artikel besonders günstig beeinflußt. Die zu verarbeitenden
Kunststoffmaterialien unterscheiden sich dabei weitgehend nur in ihrer
jeweiligen farblichen Tönung. Der Gießkopf kann mittels vorgesehener Heizvorrichtungen
insgesamt auf eine einheitliche Temperatur eingestellt werden. Damit
kann hier offenbar durch einfaches Zurückziehen der Förderschnecken in
den Spritzeinheiten nach der Fertigstellung eines Spritzgießartikels das üblicherweise
vorhandene Entstehen eines verlorenen Angußpfropfens - das in der
in Rede stehenden Druckschrift keine explizite Erwähnung findet - vermieden
werden.
Im Falle der Verarbeitung von unterschiedlichen Kunststoffmaterialien oder gar
"mindestens zwei Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen Verhaltens-,
Verarbeitungs- und/oder Temperatureigenschaften" zur Herstellung
eines vorgegebenen Spritzgießartikels ist das vorgenannte Verfahren zur Vermeidung
von Abfall in Form von verlorenen Angußpfropfen allerdings nicht geeignet.
Einen Weg zur Entnahme solcher Angußpfropfen aus einer Spritzgießmaschine
legt die vorgenannte DE 26 46 354 A1 erst recht nicht nahe - dasselbe
gilt auch bezüglich irgendeiner konkreten Durchführung von Maßnahmen
zur Vermeidung von thermischen Kopplungen zwischen verschiedenen
Spritzeinheiten bzw. ihnen nachgeschalteter Transportkanäle für die unterschiedlichen
Kunststoffmaterialien zu einem gemeinsamen Angußkanal.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Spritzgießen von Sandwichteilen zur Verfügung zu stellen, mit denen einerseits
der Energieverbrauch bei der Erzeugung von Sandwichteilen aus
Kunststoffkomponenten vermindert und andererseits der zwangsläufige Anfall
von primärem Abfall in Form von verlorenen Angußpfropfen verringert werden
kann, wobei außerdem der erforderliche Aufwand zur Entnahme der verlorenen
Angußpfropfen weitgehend reduziert und das Auftreten von unerwünschten
Problemen des Wärmeübergangs und der Wärmeverteilung zwischen den
Spritz- bzw. Plastifiziereinheiten auch bei der Verarbeitung von Kunststoffkomponenten
mit wesentlich unterschiedlichen Temperatureigenschaften weitgehend
verhindert wird.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Patentanspruchs 1.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß jede Plastifiziereinheit separat
an das Werkzeug angekoppelt und unabhängig von den übrigen Plastifiziereinheiten
mittels je eines minimal kurzen, geradlinigen Zuführungskanals
durch das Werkzeug mit dem Eingangsbereich jedes Angußkanals verbunden
ist, weil in diesem Fall die Plastifiziereinheiten derart am Werkzeug plaziert
werden können, daß allenfalls einzelne Plastifiziereinheiten geringfügige Bewegungen
zur Freigabe der Öffnungs- und Schließbewegungen des Werkzeugs
vornehmen müssen, und die Zuführungskanäle vom Ausgang jeder Plastifiziereinheit
durch das Werkzeug zum Eingangsbereich jedes gemeinsamen
Angußkanals zunächst mit minimal notwendigem Volumen konstruiert werden
können. Gleichzeitig ergibt sich noch der zusätzliche Vorteil, daß bei geeigneter
Ausgestaltung der Zuführungskanäle mit Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen
bekannter Art oder entsprechenden Isoliermaßnahmen Kunststoffkomponenten
sehr unterschiedlicher Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer erfor
derlichen Verarbeitungstemperatur, jedenfalls bis zum Eingangsbereich jedes
gemeinsamen Angußkanals ohne gegenseitige Beeinflussung dieser Eigenschaften
transportiert werden können, was bei speziellen, zwischen den Plastifiziereinheiten
und jedem Angußkanal installierten Düsenkörpern, insbesondere
solchen als Misch- oder Trenndüsen mit einem gemeinsamen Düsenausgang
und einzeln steuerbaren Eingangskanälen ausgelegten, im allgemeinen
nur mit zusätzlichem erheblichem Aufwand realisierbar ist. Darüber hinaus wird
vorteilhafterweise noch vermieden, daß die Plastifiziereinheiten hinsichtlich von
unerwünschten Wärmeübergängen oder Wärmeverteilungen unmittelbar untereinander
wechselwirken können.
Ebenfalls als sehr vorteilhaft erweist es sich, daß die Ausgangsöffnung jedes
Angußkanals in den Fomhohlraum einen minimalen Querschnitt aufweist, daß
das gesamte System von Zuführungs- und Angußkanälen ein minimales Gesamtvolumen
besitzt und daß das Werkzeug derart gestaltet ist, daß es beim
Öffnen den im System der Zuführungs- und Angußkanäle entstandenen pfropfenartigen
Restkörper jedenfalls soweit freigibt, daß dieser mit einfachen Mitteln
aus dem Werkzeug entfernbar ist, weil auf diese Weise neben den bereits
oben beschriebenen Zuführungskanälen auch jeder gemeinsame Angußkanal
mit einem minimalen Volumen, das sich im wesentlichen an der den notwendigen
Einspritzdruck erheblich mitbestimmenden Ausgangsöffnung des Angußkanals
zum Formhohlraum ausrichten muß, versehen und so der Anfall von
primärem Abfall in Form der vorgenannten pfropfenartigen Restkörper erheblich
verringert werden kann und außerdem jeder dieser Restkörper nach dem
Öffnen des Werkzeugs unmittelbar dem Zugriff einfacher und preiswerter mechanischer
Hilfsmittel bekannter Art zum Entfernen aus dem Werkzeug ausgesetzt
ist. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil, daß zumindest jeder zu einem
bestimmten Zuführungskanal gehörige Abschnitt des entstandenen Restkörpers
stets nur aus einer einzigen Kunststoffkomponente besteht, so daß dieser
Restkörper bei Bedarf in einfacher Weise in eine Reihe von für ein eindeutiges
Recycling geeignete Bestandteile zerlegt werden kann. Bei geeigneter Isolierung
jedes minimal ausgelegten gemeinsamen Angußkanals läßt sich bei der
Verarbeitung von Kunststoffkomponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften,
insbesondere bezüglich ihrer erforderlichen Verarbeitungstemperatur, in
besonders vorteilhafter Weise außerdem erreichen, daß sie nicht nur - wie bereits
oben angegeben - bis zum Eingangsbereich des Angußkanals, sondern
bis zur formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des Angußkanals ohne merkliche
gegenseitige Beeinflussung dieser Eigenschaften transportiert und anschließend
im Formhohlraum auf der Basis ihrer ursprünglichen Eigenschaften
verarbeitet werden können.
Ein spezielles Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist
darüber hinaus den Vorteil auf, daß die Spritzgießeinheit nur einen einzigen, in
ihrer Symmetrieachse liegenden Angußkanal aufweist und daß die Symmetrieachse
dieses Angußkanals im geschlossenen Zustand des Werkzeugs mit der
Symmetrieachse einer der Plastifiziereinheiten fluchtet, während die mit der
Symmetrieachse ihrer jeweils zugehörigen Plastifiziereinheit fluchtenden Zuführungskanäle
aller weiteren Plastifiziereinheiten in oder an der den
Eingangsbereich des Angußkanals berührenden Trennebene des Werkzeugs in
diesen Eingangsbereich verlaufen, weil dann der gesamte Restkörper dem
Werkzeug dadurch entnommen werden kann, daß er an der dem Formhohlraum
abgewandten - normalerweise feststehenden - Begrenzungsfläche der
den Eingangsbereich des Angußkanals berührenden - zweiten - Trennfläche
bis zur vollständigen Freigabe des zunächst im Angußkanal befindlichen Teils
des Restkörpers durch das Auseinanderfahren beider Begrenzungsflächen der
Trennebene vorläufig arretiert und erst dann freigegeben wird oder daß er erst
mit dem den Angußkanal tragenden Werkzeugteil soweit von der feststehenden
Begrenzungswand weggefahren wird, daß der im Angußkanal befindliche Teil
des Restkörpers anschließend ohne Schwierigkeiten aus dem Angußkanal herausgezogen
und beseitigt werden kann, wobei der bereits auf der beweglichen
Begrenzungsfläche der - zweiten - Trennebene freiliegende Teil des Restkörpers
als Angriffspunkt für ein einfaches mechanisches Hilfsmittel dient.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann der Restkörper beispielsweise dadurch vorläufig arretiert werden,
daß zumindest eine Plastifiziereinheit unmittelbar an ihrem Ausgang mit
einer axial verschiebbaren Düsennadel verschlossen wird, die an ihrem einem
Anguß- oder Zuführungskanal zugewandten Ende einen in diesen Anguß- oder
Zuführungskanal hineinragenden, sich zumindest an der Spitze konisch
verjüngenden Dorn oder - bei nicht vertikal verlaufender Symmetrieachse der
Spritzgießeinheit - einen hakenartigen Fortsatz mit sich verjüngendem Querschnitt
und senkrecht nach unten gerichteter Spitze trägt. Erst nach ausrei
chendem Auseinanderfahren der - zweiten - Trennebene, d. h. wenn der
zunächst im Angußkanal befindliche Teil des Restkörpers vollständig freigezogen
ist, fällt der pfropfenartige Restkörper dann bei geeigneter Gestaltung entsprechender
Dorne oder hakenartiger Fortsätze aufgrund seines Gewichts von
selbst aus dem Werkzeug.
Der bereits vorerwähnte Effekt eines Transports von Kunststoffkomponenten
sehr unterschiedlicher Eigenschaften ohne gegenseitige Beeinflussung auf
dem Weg vom Ausgang der jeweiligen Plastifiziereinheit bis zur formhohlraumseitigen
Ausgangsöffnung des Angußkanals läßt sich erfindungsgemäß in sehr
vorteilhafter Weise im übrigen auch dadurch verifizieren, daß außer dem An
gußkanal auch jeder Zuführungskanal mit einer geeigneten Isolierung anstelle
einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung versehen ist.
Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Vorrichtungen sind in
der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wäh
rend des Einspritzens einer ersten Kunststoffkompo
nente über einen gemeinsamen Angußkanal in einen Form
hohlraum in schematischer Darstellung.
Fig. 2 Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 teilweise ab
geänderte erfindungsgemäße Vorrichtung während des
Einspritzens einer zweiten Kunststoffkomponente über
den gemeinsamen Angußkanal in den Formhohlraum in
schematischer Darstellung.
Fig. 3 Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der
Fig. 1 nach dem Öffnen des Werkzeugs in schematischer
Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt zunächst ein Werkzeug 1 mit einem feststehen
den Werkzeugteil 2 und zwei an hier nicht dargestellten Füh
rungssäulen bekannter Art verfahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4,
die gegen das feststehende Werkzeugteil 2 bzw. untereinander
durch zu öffnende bzw. zu schließende Trennebenen 5 und 6 ge
trennt werden. An der Trennebene 5 verläuft im verfahrbaren
Werkzeugteil 3 ein Zuführungskanal 7, der vom Ausgang 8 einer
seitlich am Werkzeug 1 angekoppelten Plastifiziereinheit 9 zum
Eingangsbereich 10 eines gemeinsamen Angußkanals 11 führt und
im dargestellten Fall mit einer hier nur schematisch angedeute
ten Heiz- und Kühlvorrichtung 12 versehen ist. Der gemeinsame
Angußkanal 11 bildet den inneren Teil einer im verfahrbaren
Werkzeugteil 3 installierten Angußbuchse 13, die aufgrund ihrer
speziellen - hier nicht explizit dargestellten - Materialbe
schaffenheit und Konstruktion einen merklichen Wärmeaustausch
zwischen den durch den Angußkanal 11 strömenden Kunststoffkom
ponenten und dem verfahrbaren Werkzeugteil 3 verhindert, und
führt über eine Ausgangsöffnung 14 in einen zwischen den ver
fahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4 ausgebildeten Formhohlraum 15,
der zur Formgebung für die herzustellenden Sandwichteile dient.
Für diese Formgebung ist das verfahrbare Werkzeugteil 4 im dar
gestellten Fall mit einem kraftschlüssig mit ihm verbundenen
Formeinsatz 16 versehen, der außerdem mit einer hier nur sche
matisch angedeuteten Auswurfvorrichtung 17 bekannter Art ver
bunden ist, die beispielsweise in einer Ausnehmung 18 im ver
fahrbaren Werkzeugteil 4 installiert sein und mehrere durch den
Formeinsatz 16 führende rohrförmige Kanäle 19 zur Beaufschla
gung mit Druckluft oder einem anderen geeigneten Druckmedium
aufweisen kann.
Im dargestellten Fall der Fig. 1 ist der Ausgang 8 der Plasti
fiziereinheit 9 mittels einer zurückgezogenen Düsennadel 20 ge
öffnet, und die Plastifiziereinheit 9 spritzt eine Kunststoff
komponente 21 über den Zuführungskanal 7 und den gemeinsamen
Angußkanal 11 so lange in den Formhohlraum 15, bis die dort an
gekommene Menge der Kunststoffkomponente 21 ausreicht, um eine
geschlossene Oberflächenschicht eines Sandwichteiles entlang
aller Wandflächen des Formhohlraums 15 - ggf. mit Ausnahme des
unmittelbar an die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 an
grenzenden Bereichs - erzeugen zu können. Sodann wird der Aus
gang 8 der Plastifiziereinheit 9 mittels der Düsennadel 20 ge
schlossen und dafür eine zweite Plastifiziereinheit 22 in Tä
tigkeit gesetzt, um eine zweite Kunststoffkomponente 23 durch
den gemeinsamen Angußkanal 11 so in den Formhohlraum 15 einzu
spritzen, daß sie in das Innere der ersten Kunststoffkomponente
21 eindringt und diese nach vollständiger Füllung des Formhohl
raums 15 mit Kunststoffkomponenten ringsum an sämtliche Wand
flächen des Formhohlraums 15 mit Ausnahme des unmittelbar an
die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 angrenzenden Bereichs
drückt - wie es explizit in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Fig. 2 zeigt im Unterschied zur Fig. 1 aus apparativer
Sicht lediglich einen Zuführungskanal 7, der statt mit einer
Heiz- und Kühlvorrichtung 12 mit einer Isolation 24 versehen
ist, die einen Wärmeaustausch zwischen der Kunststoffkomponente
21 im Zuführungkanal 7 mit den Werkzeugteilen 2 und 3 weitge
hend verhindert. Aus verfahrenstechnischer Sicht ist nunmehr -
wie bereits vorstehend erwähnt - die Plastifiziereinheit 9 mit
tels der Düsennadel 20 verschlossen, während die Plastifi
ziereinheit 22 durch Zurückziehen einer Düsennadel 25 geöffnet
ist und eine Kunststoffkomponente 23 durch den gemeinsamen An
gußkanal 11 in der vorbeschriebenen Weise in das Innere der be
reits im Formhohlraum 15 befindlichen Kunststoffkomponente 21
einspritzt. Die Plastifiziereinheit 22 sitzt dabei in einer
Ausnehmung 26 im feststehenden Werkzeugteil 2 und reicht mit
ihrem Ausgang 27 unmittelbar an den Eingangsbereich 10 des An
gußkanals 11 heran, wobei die Symmetrieachsen sowohl der Pla
stifiziereinheit 22 als auch des gemeinsamen Angußkanals 11
miteinander und mit der Symmetrieachse 28 der Spritzgießeinheit
fluchten, so daß der sonst erforderliche Zuführungskanal in
diesem Fall auf die Länge 0 schrumpft. Alle übrigen Elemente
der Fig. 2 entsprechen den gleichartig dargestellten Elementen
der Fig. 1.
Die Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Stadium,
in dem sowohl das zu erzeugende Sandwichteil 29 als auch der in
den Zuführungs- und Angußkanälen 7 und 11 entstandene pfropfen
artige Restkörper 30 erstarrt sind und das Werkzeug längs sei
ner Symmetrieachse 28 so weit aufgefahren ist, daß sowohl das
Sandwichteil 29 als auch der Restkörper 30 ohne Schwierigkeiten
aus dem Werkzeug entnommen werden können, wobei hier davon aus
zugehen ist, daß das Sandwichteil 29 zuvor von der Auswurfvor
richtung 17 mittels Druckluftbeaufschlagung der rohrförmigen
Kanäle 19 von dem Formeinsatz 16 abgehoben wurde und der Rest
körper 30 bis zu seinem vollständigen Freiziehen aus dem Anguß
kanal 11 von einem am formhohlraumseitigen Ende der Düsennadel
25 angebrachten Dorn 31 mit geeigneter Form, die hier nicht im
Detail dargestellt ist, festgehalten wurde und dann durch das
Eigengewicht des Restkörpers 30 von diesem Dorn 31 abgeglitten
ist. Selbstverständlich sind im dargestellten Zustand beide
Ausgänge 8 und 27 der Plastifiziereinheiten 9 und 22 durch die
Düsennadeln 20 und 25 verschlossen, und außerdem ist die Pla
stifiziereinheit 9 so weit vom Werkzeug 1 zurückgefahren, daß
sie die Öffnung des Werkzeugs 1 in keinem Fall behindert. Das
Sandwichteil 29 ist im Schnitt dargestellt, ohne aus der symme
trischen Lage zur Symmetrieachse 28 herausgerückt zu sein, im
Falle des Restkörpers 30 ist die Darstellung zwar ebenfalls im
Schnitt erfolgt, hier ist die Entnahmemöglichkeit aus dem Werk
zeug jedoch durch die leichte seitliche Verschiebung des Rest
körpers 30 aus der ursprünglichen Lage bezüglich der Symmetrie
achse 28 angedeutet.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen mit einem Spritzgießwerkzeug
mit mindestens einem gemeinsamen Angußkanal für mindestens
zwei unterschiedliche Kunststoffkomponenten, die aus je einer an das
Werkzeug angekoppelten Plastifiziereinheit nacheinander oder abwechselnd
durch diesen mindestens einen Angußkanal in den Formhohlraum
des Werkzeugs eingespritzt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Plastifiziereinheit (9, 22) separat an das Werkzeug (1) angekoppelt und unabhängig von den übrigen Plastifiziereinheiten mittels je eines minimal kurzen, geradlinigen Zuführungskanals (7) durch das Werkzeug (1) mit dem Eingangsbereich (10) jedes Angußkanals (11) verbunden ist,
daß die Ausgangsöffnung (14) jedes Angußkanals (11) in den Formhohlraum (15) einen minimalen Querschnitt aufweist,
daß das gesamte System (7, 11) von Zuführungs- und Angußkanälen ein minimales Gesamtvolumen besitzt und
daß das Werkzeug (1) derart gestaltet ist, daß es beim Öffnen den im System (7, 11) der Zuführungs- und Angußkanäle entstandenen pfropfenartigen Restkörper (30) jedenfalls soweit freigibt, daß dieser mit einfachen Mitteln (31) aus dem Werkzeug (1) entfernbar ist.
daß jede Plastifiziereinheit (9, 22) separat an das Werkzeug (1) angekoppelt und unabhängig von den übrigen Plastifiziereinheiten mittels je eines minimal kurzen, geradlinigen Zuführungskanals (7) durch das Werkzeug (1) mit dem Eingangsbereich (10) jedes Angußkanals (11) verbunden ist,
daß die Ausgangsöffnung (14) jedes Angußkanals (11) in den Formhohlraum (15) einen minimalen Querschnitt aufweist,
daß das gesamte System (7, 11) von Zuführungs- und Angußkanälen ein minimales Gesamtvolumen besitzt und
daß das Werkzeug (1) derart gestaltet ist, daß es beim Öffnen den im System (7, 11) der Zuführungs- und Angußkanäle entstandenen pfropfenartigen Restkörper (30) jedenfalls soweit freigibt, daß dieser mit einfachen Mitteln (31) aus dem Werkzeug (1) entfernbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zuführungs- (7) und/oder jeder Angußkanal (11) mit einer Heiz-
und/oder Kühlvorrichtung (12) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zuführungs- (7) und jeder Angußkanal (11) derart ausgestaltet
ist, daß ein merklicher Wärmeaustausch zwischen jeder Kunststoff
komponente (21, 23) und dem ansonsten mit der Füllmasse des Formhohlraums
(15) und der Atmosphäre wechselwirkenden Werkzeug (1) auf ihrem
Weg zwischen dem Ausgang (8, 27) aus der zugehörigen Plastifiziereinheit
(9, 22) bis zur Ausgangsöffnung (14) jedes Angußkanals (11) in den Formhohlraum
(15) weitgehend verhindert wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug (1) zwei senkrecht zur Symmetrieachse (28) der Spritzgießeinheit
orientierte Trennebenen (5, 6) aufweist und jeder Angußkanal
(11) parallel zur vorgenannten Symmetrieachse (28) zwischen diesen
Trennebenen (5, 6) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzgießeinheit nur einen einzigen, in ihrer Symmetrieachse (28) liegenden Angußkanal (11) aufweist und
daß die Symmetrieachse dieses Angußkanals (11) im geschlossenen Zustand des Werkzeugs (1) mit der Symmetrieachse einer der Plastifiziereinheiten (22) fluchtet, während die mit der Symmetrieachse ihrer jeweils zugehörigen Plastifiziereinheit fluchtenden Zuführungskanäle (7) aller weiteren Plastifiziereinheiten (9) in oder an der den Eingangsbereich (10) des Angußkanals (11) berührenden Trennebene (5) des Werkzeugs (1) in diesen Eingangsbereich (10) verlaufen.
daß die Spritzgießeinheit nur einen einzigen, in ihrer Symmetrieachse (28) liegenden Angußkanal (11) aufweist und
daß die Symmetrieachse dieses Angußkanals (11) im geschlossenen Zustand des Werkzeugs (1) mit der Symmetrieachse einer der Plastifiziereinheiten (22) fluchtet, während die mit der Symmetrieachse ihrer jeweils zugehörigen Plastifiziereinheit fluchtenden Zuführungskanäle (7) aller weiteren Plastifiziereinheiten (9) in oder an der den Eingangsbereich (10) des Angußkanals (11) berührenden Trennebene (5) des Werkzeugs (1) in diesen Eingangsbereich (10) verlaufen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuführungskanal zwischen der mit dem Angußkanal (11) fluchtenden
Plastifiziereinheit (22) und dem Eingangsbereich (10) des Angußkanals
(11) eine gegen den Wert 0 strebende Länge aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgänge (8, 27) der Plastifiziereinheiten (9, 22) durch in ihnen
axial verschiebbare Düsennadeln (20, 25) geöffnet und geschlossen werden
können.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das angußkanalseitige Ende der Düsennadel (20, 25) mindestens einer
Plastifiziereinheit (9, 22) als einfaches Mittel (31) zum Entfernen des im System
(7, 11) der Zuführungs- und Angußkanäle entstandenen pfropfenartigen
Restkörpers (30) ausgebildet ist, beispielsweise als in den entsprechenden
Zuführungs- (7) oder Angußkanal (11) hineinragender, sich zumindest an
der Spitze konisch verjüngender Dorn (31) oder - bei nicht vertikal
verlaufender Symmetrieachse der Spritzgießeinheit - als hakenartiger Fortsatz
mit sich verjüngendem Querschnitt und senkrecht nach unten gerichteter
Spitze.
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