DE69307883T2

DE69307883T2 - Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen

Info

Publication number: DE69307883T2
Application number: DE69307883T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Crow; Matthew Sayer
Original assignee: Cinpres Ltd
Current assignee: Cinpres Ltd
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2013-05-19
Also published as: HK1001676A1; JPH08500301A; WO1993023228A1; BR9306373A; CA2135303C; GB9210607D0; ES2097508T3; CA2135303A1; EP0644821B1; EP0644821A1; JP3206815B2; DE69307883D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 5.
Die europäische Patentschrift Nr. 0 283 207 beschreibt und beansprucht eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial, die eine Vorrichtung zum Einbringen von Kunststoffmaterial durch eine oder mehrere Öffnungen in einen Formraum aufweist. Es ist auch eine Vorrichtung zur Einbringung eines druckbeaufschlagten Gases durch eine separate Öffnung im Formraum in das den Formraum füllende Kunststoffmaterial vorgesehen, wodurch das Gas einen Gas enthaltenden Hohlraum im Kunststoffmaterial schafft, und zum anschließenden Ablassen des Gasdrucks innerhalb des Gas enthaltenden Hohlraums, bevor die Form geöffnet wird. Die Gasversorgungs-/Druckablaßvorrichtung weist an der separaten Öffnung eine Ventilöffnung, die sich direkt in den Formraum öffnet, ein Ventilglied zum Öffnen und Schließen der Ventilöffnung und eine Vorrichtung auf, um druckbeaufschlagtes Gas dem Formraum zuzuführen. Im Betrieb ist die Gasversorgungsvorrichtung so angeordnet, daß sie Gas durch das Ventilglied zuführt, während sich das Ventilglied zur Schaffung des Hohlraums in einer Stellung mit geschlossener Ventilöffnung befindet. Nach Beendigung des Formgebungsvorgangs wird die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Gas beendet, und druckbeaufschlagtes Gas im Hohlraum im Formstück wird durch Bewegung des Ventilglieds in eine Stellung mit geöffneter Ventilöffnung an die Umgebungsluft abgelassen. Dann wird die Form geöffnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform tritt das druckbeaufschlagte Gas durch eine erste Durchtrittsausnehmung im Ventilglied in das Kunststoffmaterial ein. Das Ablassen des druckbeaufschlagten Gases aus dem Hohlraum an die Umgebungsluft erfolgt durch eine zweite Durchtrittsausnehmung, wobei der Hohlraum durch Zurückziehen des Ventilglieds von der Stellung mit geschlossener Ventilöffnung in die Stellung mit geöffneter Ventilöffnung mit der zweiten Durchtrittsausnehmung verbunden ist. Die erste und zweite Durchtrittsausnehmung konvergieren an der Öffnung, durch die das Gas in den Formraum eintritt. Das Ventilglied ist mit dem Kolben einer Kolben-/Zylinderanordnung verbunden, um das Ventilglied zwischen seiner geschlossenen und geöffneten Stellung zu bewegen, und ist in der zweiten Druchtrittsausnehmung so angeordnet, daß beim Zurückziehen des Ventilglieds das druckbeaufschlagte Gas um das Ventilglied herum in die zweite Druchtrittsausnehmung und dadurch in die Umgebungsluft strömt. Das Auslaßende der ersten Durchtrittsausnehmung im Ventilglied ist durch eine Aufschraubkappe festgelegt, die ein Rückschlagventil mit einer unverlierbaren Kugel aufweist. Stromabwärts der Kugel gibt es jedoch einen kurzen Abschnitt der ersten Durchtrittsausnehmung, in den Kunststoffmaterial eintreten kann und der durch das druckbeaufschlagte Gas gereinigt werden muß, bevor das Gas zur Ausbildung des Hohlraums durch das Kunststoffmaterial hindurchtritt.
Die EP-A-0 390 068 offenbart eine Anordnung, bei der eine Ventilnadel sowohl die Einführung von Kunststoffmaterial als auch von druckbeaufschlagtem Gas durch dieselbe Öffnung in einem Formenhohlraum steuert. Die Ventilnadel bleibt sowohl während der Einbringung als auch während des Ablassens des im Kunststoffmaterial ausgebildeten Gas enthaltenden Hohlraums geöffnet.
In der EP-A-0 435 025 ist eine Gas-Einspritzdüse für geschmolzenes Kunststoffmaterial an einer vom Einspritzkanal separaten Stelle im Formenhohlraum vorgesehen. Das innere Ende der Gas- Einspritzdüse weist einen quer verlaufenden Auslaßkanal auf, der in seiner zurückgezogenen Stellung von einem Umfangsabschnitt einer Muffe umgeben ist.
Die DE-A-39 36 289 sieht ebenso eine hohle Nadel zur Einbringung von Gas an einer von der Öffnung zur Einführung von geschmolzenem Kunststoffmaterial verschiedenen Stelle vor. Zur Änderung der Öffnungsgröße, durch die Gas in den Formenhohlraum abgelassen wird, ist ein Nadelkern beweglich in der Nadel gelagert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Kunststoffmaterial am Eintreten in das Ende des Gasversorgungskanals zu hindern.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial vorgesehen, das das Einführen eines Vorrats an Kunststoffmaterial durch eine oder mehrere Öffnungen in einem Formraum, das Einführen eines unter Druck stehenden Gases durch eine getrennte Öffnung im Formraum mittels mindestens eines Gasversorgungskanals in das den Formraum füllende Kunststoffmaterial, wodurch das Gas einen Gas enthaltenden Hohlraum im Kunststoffmaterial erzeugt, das Öffnen und Schließen des Gasversorgungskanals, der durch ein Ventil gesteuert wird, das durch das unter Druck stehende Gas geöffnet wird, und danach das Ablassen des Gasdrucks in dem Hohlraum durch einen zweiten ventilgesteuerten Kanal aufweist, der sich in den Formraum öffnet, bevor die Form geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Ventilöffnung an dem Auslaßende des Gaskanals aufweist, und das Verfahren die Verwendung eines Ventilglieds einschließt, das sich längs zu dem Gaskanal erstreckt, und das zwischen einer herausgestreckten und einer zurückgezogenen Stellung für das Öffnen bzw. Schließen der Ventilöffnung beweglich ist, welches Ventilglied zumindest, wenn es sich in seiner herausgestreckten oder die Ventilöffnung freigebenden Stellung befindet, in den Formraum ragt und das Kunststoffmaterial durchdringt, wodurch es dabei behilflich ist, das Gas in das Kunststoffmaterial eintreten zu lassen, um den Gas enthaltenden Hohlraum in dem Kunststoffmaterial zu schaffen, wobei das Verfahren es ferner einschließt, das Ventilglied in seine Stellung mit geschlossener Ventilöffnung zurückzuziehen, bevor der Gasdruck in dem Hohlraum abgelassen wird, wodurch das Kunstoffmaterial in der zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung des Ventilglieds davon abgehalten wird, von dem Formraum in das Ende des Kanals einzutreten, und das Verfahren ferner einschließt, hieran anschließend den Gasdruck in dem Gas enthaltenden Hohlraum durch den zweiten ventilgesteuerten Kanal freizugeben, der sich öffnet, während das Ventilglied in seiner die Ventilöffnung schließenden Stellung gehalten wird.
Der Druck des Gases bewegt vorzugsweise das Ventilglied in seine ausgestreckte oder die Ventilöffnung öffnende Stellung, und hält das Ventilglied auch in seiner ausgestreckten Stellung.
Das Ventilglied ragt vorzugsweise auch dann in den Formraum vor, wenn es in seiner zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung ist.
Das Ventilglied wird vorzugsweise federbelastet in seine die Ventilöffnung schließende Stellung gedrückt.
Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial, mit einer Vorrichtung für das Einführen eines Vorrats an Kunststoffmaterial durch eine oder mehrere Öffnungen in einem Formraum, mindestens einem Gasversorgungskanal für das Einführen eines unter Druck stehenden Gases durch eine getrennte Öffnung in dem Formraum in das den Formraum ausfüllende Kunststoffmaterial, wodurch das Gas einen Gas enthaltenden Hohlraum in dem Kunststoffmaterial erzeugt, wobei der Gasdruck in dem Hohlraum danach durch einen zweiten ventilgesteuerten Kanal abgelassen wird, der sich in den Formraum öffnet, bevor die Form geöffnet wird, und mit einem Steuerventil für das Öffnen und Schließen des Gasversorgungskanals, wobei das Ventil durch das unter Druck stehende Gas geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Ventilöffnung an dem Auslaßende des Gaskanals aufweist, und das Ventil ferner ein Ventilglied, das sich längs des Gaskanals erstreckt und zwischen einer herausgestreckten und einer zurückgezogenen Stellung für das Öffnen bzw. Schließen der Ventilöffnung beweglich ist, welches Ventilglied, zumindest, wenn es in seiner herausgestreckten oder die Ventilöffnung öffnenden Stellung ist, in den Formraum vorragt und das Kunststoffmaterial durchdringt und dadurch dazu beiträgt, daß das Gas in das Kunststoffmaterial einströmt, um den Gas enthaltenden Hohlraum in diesem zu schaffen, und eine Vorrichtung aufweist, mit welcher das Ventilglied in seine Stellung mit geschlossener Ventilöffnung zurückziehbar ist, bevor der Gasdruck in dem Hohlraum abgelassen wird, wodurch bei der zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung des Ventilglieds das Kunstoffmaterial davon abgehalten wird, von dem Formraum in das Ende des Kanals einzutreten.
Das Ventilglied weist vorzugsweise einen Kopf für das Schließen der Ventilöffnung auf, wobei der Kopf verjüngt ist, um dem Ventilglied dabei zu helfen, in das Kunststoffmaterial einzudringen.
Vorzugsweise ist eine Feder vorgesehen ist, die das Ventilglied in seine geschlossene Stellung der Ventilöffnung drückt.
Vorzugsweise liegt das Ventilglied, wenn es in seiner geschlossenen Stellung der Ventilöffnung ist, an einem Anschlag an, wodurch das Kunststoffmaterial, das den Formraum füllt, das Ventilglied nicht weiter in den Gasversorgungskanal zurückschieben kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gasversorgungsvorrichtung mit einer Vorrichtung für das Ablassen des Gasdrucks in dem Gas enthaltendem Hohlraum, bevor die Form geöffnet wird, kombiniert, wobei die kombinierte Gasversorgungs-/Druckablassvorrichtung an der getrennten Öffnung eine zweite Ventilöffnung aufweist, die sich direkt in den Formraum öffnet, und ein zweites Ventilglied für das Öffnen und Schließen der zweiten Ventilöffnung aufweist, wobei das zweite Ventilglied den Gasversorgungskanal enthält, durch welchen Gas in den Formraum eintritt, während das zweite Ventilglied in einer Stellung ist, in der es die zweite Ventilöffnung schließt, wobei das zweite Ventilglied anschließend zur Öffnung der zweiten Ventilöffnung bewegt wird, um ein Druckablassen des Hohlraums durch den zweiten Kanal zur Umgebungsluft infolge der Bewegung des zweiten Ventilglieds zur Öffnung der zweiten Ventilöffnung zu bewirken.
Vorzugsweise konvergieren die ersten und zweiten Kanäle an der Öffnung, durch welche das Gas in den Formraum eintritt. Der zweite Kanal enthält vorzugsweise das zweite Ventilglied, wodurch, wenn das zweite Ventilglied geöffnet wird, das unter Druck stehende Gas um das zweite Ventilglied in den zweiten Kanal und dadurch in die Umgebungsluft strömt.
Es ist auch bevorzugt, daß das zweite Ventilglied mit dem Kolben einer Kolben-/Zylinderanordnung für die Bewegung des zweiten Ventilglieds zwischen seiner geschlossenen und seiner offenen Stellung der Ventilöffnung verbunden ist.
Beispielhaft wird eine bestimmte erfindungsgemäße Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Spritzgußmaschine, die ein Heißkanal-Verteilrohr aufweist;
Fig. 2 eine Detail-Schnittansicht der zurückschiebbaren Gasversorgungsdüse, die einen Kanal aufweist, durch den druckbeaufschlagtes Gas in das Kunststoffmaterial im Formraum eintritt, wobei sich die Düse in ihrer Stellung mit geschlossener Ventilöffnung und das Verschlußventilglied im Kanal der Düse sich in seiner zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung befindet;
Fig. 3 das Verschlußventilglied, das durch den Gasdruck in seine Stellung mit geöffneter Ventilöffnung ausgedehnt wird, um Gas in das Kunststoffmaterial im Formraum eintreten zu lassen; und
Fig. 4 die zum Druckablassen des Hohlraums zurückgeschobene Gasversorgungsdüse.
Dieses Ausführungsbeispiel betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial, die auf der in Fig. 1 der britischen Patentschrift Nr. 2,202,181 gezeigten Vorrichtung beruht. Im allgemeinen ist auch der Spritzgußvorgang derselbe, wie er in dieser älteren Patentschrift beschrieben ist.
Insbesondere weist eine Form 9 einer Spritzgußmaschine obere und untere Teile 11, 12 auf, die einen Formraum 13 mit komplexem Aufbau festlegen und einer Rippe 16 aufweisen. Die Formteile 11, 12 sind zwischen einer befestigten oberen Traverse 10 und einer unteren Traverse 14, die durch einen hydraulischen Stoßheber 15 bewegt werden kann, gelagert. Bei dieser Ausführungsform befindet sich auch ein Heißkanal-Verteilrohr 17 innerhalb des oberen Formteils 11, das zu einem gewünschten Punkt des Eingangs oder der Öffnung 43 zum Formraum 13 führt.
Ein Schneckenkolben 18 ist zur Einbringung von geschmolzenem thermoplastischen Material 19 durch eine Düsenanordnung 20 zum Heißkanal-Verteilrohr 17 und folglich durch die Öffnung 43 in den Formraum 13 vorgesehen. Die Düsenanordnung ist mit einem Absperrschieber 21 versehen, der durch einen Kniehebel 22 und ein Verbindungsglied 23 betätigt wird, das mit einem hydraulischen Zylinder 24 verbunden ist. Das Ventil 21 ist am Ende dieses Teils des Formgebungszyklus', der die Einbringung des Kunststoffmaterials einschließt, in seiner geschlossenen Stellung gezeigt. Das geschlossene Ventil 21 verhindert jeglichen Rückfluß von Kunststoffmaterial zur Schnecke des Schneckenkolbens, der dann zur Vorbereitung auf den nächsten Formgebungszyklus wieder mit Kunststoffmaterial gefüllt werden kann.
Der Kanal, durch den das druckbeaufschlagte Gas zur Schaffung eines Gas enthaltenden Hohlraums 25 im Kunststoffmaterial 19 eingebracht wird, ist die Bohrung 28 einer zurückschiebbaren Gasversorgungsdüse oder eines Ventilglieds 26, das mit dem Kolben 29 eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 27 verbunden ist. Das stromabwärts gelegene Ende der Düse 26 befindet sich an einer separaten Öffnung 44 im Formraum und weist ein Absperr-Steuerventil auf, das ein axial bewegliches Ventilglied 31 aufweist, das durch eine Aufschraubkappe 32 unverlierbar gehalten und nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 detailliert beschrieben wird. Druckbeaufschlagtes Gas, z.B. Stickstoff, wird aus einer Kammer 35 durch eine Kolben-/Zylinderanordnung 33, 34 dem stromaufwärts gelegenen Ende der Düse 26 zugeführt. Die Kammer 35 ist über ein elektromagnetisch betriebenes Ventil 36 mit der Düse 26 und über ein Rückschlagventil 37 und ein Druckregelventil 38 mit einer (nicht gezeigten) Gasversorgungsvorrichtung verbunden.
Die Düse 26 umgibt ein zweiter Kanal 51, der angrenzend an sein inneres Ende eine Ventilöffnung 42 aufweist, die durch eine kurze Durchtrittsausnehmung 52, die zur Öffnung 44 im Formraum 13 führt, verbunden und in dieser Ausführungsform durch eine Einlage 41 im unteren Formteil 12 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist auch das äußere Ende des Kanals 51 zur Umgebungsluft hin offen.
Die Aufschraubkappe 32 der Düse 26 weist ein kegelstumpfförmiges Teil 53, das eine außen verjüngte Oberfläche 63 schafft, die in der Lage ist, die Anlage mit einem konischen Ventilsitz 54 der Ventilöffnung 42 abzudichten, und ein vorderes zylindrisches Teil 55 auf, das bei dieser Ausführungsform geeignet ist, durch die kurze Durchtrittsausnehmung 52 in den Formraum vorzuragen. Das Ausmaß, in dem das Teil 55 in den Formraum vorragt, wenn die Ventilöffnung 42 geschlossen ist, kann variiert werden, oder das Ende des Teils 55 kann sogar im wesentlichen bündig mit der Formoberfläche liegen. Innerhalb einer Bohrung 56 in der Kappe 32, durch die Gas in den Formraum eintritt, ist das bewegliche Ventilglied 31 des Absperrventils angeordnet, welches Ventilglied 31 sich längs der Bohrung 56 erstreckt, die eine Fortsetzung der Bohrung 28 der Düse ist. Die Bohrungen 28, 56 weisen zusammen den Gasversorgungskanal in der Düse 26 auf, und das Auslaßende der Bohrung 56 ist die Mündung einer Ventilöffnung 50 am Auslaßende des Gaskanals. Am vorderen Ende des Ventilglieds 31 ist ein Kopf 57 vorgesehen, der, wenn das Ventilglied 31 zurückgezogen ist, in die Mündung der Ventilöffnung 50 am Auslaßende der Bohrung 56 eintritt und die Ventilöffnung 50 schließt, wodurch er das Auslaßende des Gasversorgungskanals gegen Eindringen von Kunststoffmaterial, das den Formraum füllt, verschließt. Der Kopf 57 weist auch einen vorragenden verjüngten Endabschnitt, der bei dieser Ausführungsform ein Konus 61 ist, zum Durchbohren der Haut des Kunststoffmaterials und zum weiteren Eindringen in das Kunststoffmaterial auf, wodurch das Gas dabei unterstützt wird, in das Kunststoffmaterial einzutreten, um den benötigten Hohlraum zu schaffen. Der Kopf 57 ist durch einen Abschnitt 64, der eine umgekehrte Verjüngung aufweist, mit dem Schaft 62 des Ventilglieds 31 verbunden. Dieser Abschnitt 64 ist dabei behilflich, den Kopf 57 auszurichten, um die Ventilöffnung 50 am Auslaßende der Bohrung 56 zu schließen, wenn das Ventilglied in diese gezogen wird. Das Ventilglied 31 weist an seinem hinteren Ende auch einen rhombischen Kopf 58 zur Anlage mit einer Kegelsenken-Oberfläche 59 am Auslaßende der Bohrung 28 in der Düse 26 auf, der das Ventilglied 31, das weiter zurückgezogen wird, stoppt, ohne den Kanal 28 vollständig zu blockieren. Das Ventilglied 31 wirkt innerhalb der Bohrung 56 wie ein Doppelventilkegel zwischen einer zurückgezogenen Stellung (Fig. 2), in der der hintere Kopf 58 an der Kegelsenken-Oberfläche 59 anliegt und der vordere Kopf 57 die Ventilöffnung 50 am Auslaßende der Bohrung 56 schließt, und einer herausgestreckten Stellung (Fig. 3), in der der Konus 61 und der Kopf 57 das Kunststoffmaterial durchdringen und das druckbeaufschlagte Gas durch den durch die Bohrungen 28, 56 ausgebildeten Kanal nacheinander in das Kunststoffmaterial innerhalb des Formraums 13 strömen kann. In beiden Stellungen des Ventilglieds 31 ragt zumindest der Konus 61 des Ventilglieds in den Formraum 13 vor. Eine Feder 60 drückt das Ventilglied 31 zuerst in seine zurückgezogene oder die Ventilöffnung schließende Stellung, kann aber durch den Gasdruck überwunden werden, wenn man das druckbeaufschlagte Gas in die Bohrung 28 strömen läßt, wobei der rhombische Kopf 58 die Oberfläche, gegen die das Gas wirkt, vergrößert und eine Aufbringung des Gasdrucks auf die Oberfläche des umgekehrten Verjüngungsabschnitts 64 ermöglicht. Wenn das Ventilglied 31 durch den Gasdruck in seine herausgestreckte oder die Ventilöffnung öffnende Stellung bewegt wird, ragt das Ventilglied weiter in den Formraum 13 vor und dringt tiefer in das Kunststoffmaterial ein, wodurch es das druckbeaufschlagte Gas dabei unterstützt, in das Kunststoffmaterial einzutreten.
Die Kolben-/Zylinderanordnung 29, 27 wird über ein elektromagnetisch betriebenes Ventil 40 durch eine (nicht gezeigte) Steuervorrichtung gesteuert, um die Düse 26 zwischen einer vorderen Stellung (Fig. 1 bis 3) und einer zurückgezogenen Stellung (Fig. 4) zu bewegen. In der vorderen Stellung schließt das kegelstumpfförmige Teil 53 der Kappe 32 der Düse oder des Ventilglieds 26 die Ventilöffnung 42, und der zylindrische Teil 55 der Kappe erstreckt sich in die Durchtrittsausnehmung 52. Der durch den Kolben 29 aufgebrachte Druck ist größer als der durch das Kunststoffmaterial innerhalb des Formraums 13 aufgebrachte Druck und der Gegendruck des Gases, das den Gas enthaltenden Hohlraum 25 schafft. In der zurückgezogenen oder die Ventilöffnung öffnenden Stellung der Düse oder des Ventilglieds 26 wird der Gasdruck innerhalb des Hohlraums 25 durch die Öffnung 44 abgelassen, d.h., Gas aus dem Hohlraum strömt nacheinander ohne weiteres durch die Durchtrittsausnehmung 52, die Ventilöffnung 42 und die Durchtrittsausnehmung 51 und dadurch um die Düse 26 herum in die Umgebungsluft. Das Ventilglied 31 wird dann durch die Feder 60 in seine zurückgezogene oder die Ventilöffnung schließende Stellung zurückgebracht, und der Kopf 57 verhindert, daß das Gas durch die Bohrung 56 zurückströmt.
Im Betrieb wird zu Beginn des Formgebungszyklus' die Düse oder das Ventilglied 26 unter Druck durch die Kolben-/Zylinderanordnung 29, 27 vorne gehalten, wodurch die Ventilöffnung 42 geschlossen wird, und das Ventilglied 31 wird federbelastet in seine zurückgezogene oder die Ventilöffnung schließende Stellung gedrückt (Fig. 2). Der Schneckenkolben 18 enthält Kunststoffmaterial und der Absperrschieber 21 ist offen. Die Kammer 35 ist auch mit druckbeaufschlagtem Gas gefüllt, und die Ventile 36 und 39 sind beide geschlossen.
Der Betrieb des Schneckenkolbens 18 bringt durch die Öffnung 43 über das Heißkanal-Verteilrohr 17 das Kunststoffmaterial 19 in den Formraum 13 ein. Gleichzeitig wird ein Gasverzögerungs- Zeitgeber gestartet. Am Ende dieser Verzögerungszeit ist das Auslaßende der Düse 26 durch Kunststoffmaterial bedeckt, aber das Ventilglied 31 ist noch in seine die Ventilöffnung schließende Stellung zurückgezogen, was das Eindringen von Kunststoffmaterial in die Bohrung 56 verhindert. Das Ventil 36 wird dann geöffnet, und die Kolben-/Zylinderanordnung 33, 34 wird zur Einbringung von Gas durch die Düse 26 betrieben. Das druckbeaufschlagte Gas bewegt das Ventilglied 31 in seine herausgestreckte oder die Ventilöffnung öffnende Stellung (Fig. 3), in der der Konus 61 und der vordere Kopf 57 des Ventilglieds 31 weiter in das Kunststoffmaterial eindringen. Das Gas strömt dann durch die Bohrungen 28, 56 in das Kunststoffmaterial innerhalb des Formraums, um einen Gas enthaltenden Hohlraum 25 im Kunststoffmaterial zu schaffen. Die Druckbeaufschlagung im Gas wird durch die Kolben-/Zylinderanordnung 33, 34 aufrechterhalten, wodurch das Gas im Kunststoffmaterial bewirkt, daß das Kunststoffmaterial mit dem Gas enthaltenden Hohlraum innerhalb des Kunststoffmaterials durch den gesamten Formraum fließt, wodurch sich der Hohlraum mit dem Kunststoffmaterial ausdehnt, bis sich das Kunststoffmaterial über den gesamten Formraum ausgedehnt hat. Der Gas-Strömungsdruck zum Hohlraum 25 wird ebenfalls aufrechterhalten, um das Kunststoffmaterial im Formraum beim Aushärten und Abkühlen des Kunststoffmaterials fest gegen die Formoberfläche zu halten, bis das Formteil selbst die durch die Formoberfläche vorgeschriebene Form halten kann.
Das Ventil 36 wird geschlossen, und der Kolben 33 zurückgezogen. Der Zylinder 34 kann erneut mit einer anderen unter Druck stehenden Gasmenge gefüllt werden.
Das Ventilglied 31 wird durch die Feder 60 in seine zurückgezogene oder die Ventilöffnung schließende Stellung zurückgebracht, wobei der umgekehrte verjüngte Abschnitt 64 den Kopf 57 ausrichtet, damit er in die Bohrung 56 eintritt.
Weiterhin wird das Ventil 40 umgekehrt, so daß der Kolben 29 die Düse 26 zurückzieht, um die Ventilöffnung 42 zu öffnen, wobei das Gas im Gas enthaltenden Hohlraum durch die Öffnung 44, die offene Ventilöffnung 42 und die zweite Durchtrittsausnehmung 51 in die Umgebungsluft ausströmt (Fig. 4), wodurch der Gasdruck im Hohlraum 25 abgelassen wird. Die Form wird dann geöffnet und das Formstück entnommen. Schließlich wird die Kolben-/Zylinderanordnung 29, 30 so betätigt, daß sie die Düse 26 in ihre vordere Stellung zurückbringt (Fig. 2), um die Einbringung von Kunststoffmaterial während des nächsten Formgebungszyklus' erwarten.
Es versteht sich, daß der vordere Kopf 57 des Ventilglieds 31 wirkungsvoll verhindert, daß der Kanal 56, durch den druckbeaufschlagtes Gas in das den Formraum füllende Kunststoffmaterial eingebracht wird, durch das Kunststoffmaterial verstopft wird.
Die Tatsache, daß der Kopf 57 des Ventilglieds 31 so wirkt, daß er die Haut des Kunststoffmaterials durchbohrt und daß das Ventilglied, zumindest, wenn es sich in seiner herausgestreckten oder die Ventilöffnung öffnenden Stellung befindet, in den Formraum vorragt und das Kunststoffmaterial durchdringt, unterstützt das druckbeaufschlagte Gas ebenfalls dabei, in das Kunststoffmaterial einzutreten, um den benötigten Hohlraum zu schaffen. Ansonsten könnte zumindest etwas Gas dazu neigen, über die Oberfläche des Kunststoffmaterials, d.h., zwischen dem Kunststoffmaterial und der Formoberfläche zurückströmen, was der Oberflächengüte des Formstücks schaden würde. Diese Möglichkeit wird im Falle der vorliegenden Ausführungsform auch weiterhin dadurch vermieden, daß das zylindrische Teil 55 der Kappe 32 während der Einbringung des Gases in den Formraum 13 vorragt (sh. Fig. 3).
Die Erfindung ist nicht auf die bestimmten Details der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann eine zurückziehbare Düse 26 der beschriebenen Art an verschiedenen Stellen oder an mehr als einer Stelle in der Form auf dieselbe Weise, wie es in Bezug auf die Ausführungsformen aus Fig. 4 bis 9 der britischen Patentschrift Nr. 2,202,181 beschrieben ist, vorgesehen sein. Auf ähnliche Weise können, wie es in derselben älteren Patentschrift beschrieben ist, zwei oder mehr Öffnungen vorgesehen sein, durch die das geschmolzene Kunststoffmaterial in den Formraum 13 eintritt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial, das das Einführen eines Vorrats aus Kunststoffmaterial (19) durch eine oder mehrere Öffnungen (43) in einem Formraum (13), das Einführen eines unter Druck stehenden Gases durch eine getrennte Öffnung (44) in dem Formraum mittels mindestens eines Gasversorgungskanals (28,56) in das den Formraum füllende Kunststoffmaterial, wodurch das Gas einen Gas enthaltenden Hohlraum (25) in dem Kunststoffmaterial erzeugt, das Öffnen und Schließen des Gasversorgungskanals, der durch ein Ventil gesteuert wird, das durch das unter Druck stehende Gas geöffnet wird, und danach das Ablassen des Gasdrucks in dem Hohlraum durch einen zweiten ventilgesteuerten Kanal (51) aufweist, der sich in den Formraum öffnet, bevor die Form (9) geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Ventilöffnung (50) an dem Auslaßende des Gaskanals (56) aufweist, und das Verfahren die Verwendung eines Ventilglieds (31) einschließt, das sich längs zu dem Gaskanal (56) erstreckt, und das zwischen einer herausgestreckten und einer zurückgezogenen Stellung für das Öffnen bzw. Schließen der Ventilöffnung (50) beweglich ist, welches Ventilglied (31) mindestens, wenn es sich in seiner herausgestreckten oder die Ventilöffnung freigebenden Stellung befindet, in den Formraum (13) ragt und das Kunststoffmaterial durchdringt und dadurch dabei behilflich ist, das Gas in das Kunststoffmaterial eintreten zu lassen, um den Gas enthaltenden Hohlraum (25) in dem Kunststoffmaterial zu schaffen, wobei das Verfahren es ferner einschließt, das Ventilglied (31) in eine Stellung mit geschlossener Ventilöffnung zurückzuziehen, bevor der Gasdruck in dem Hohlraum (25) abgelassen wird, wodurch das Kunstoffmaterial in der zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung des Ventilglieds (31) davon abgehalten wird, von dem Formraum (13) in das Ende des Kanals (56) einzutreten, und das Verfahren ferner einschließt, hieran anschließend den Gasdruck in dem Gas enthaltenden Hohlraum (25) durch den zweiten ventilgesteuerten Kanal freizugeben, der sich öffnet, während das Ventilglied (31) in seiner die Ventilöffnung schließenden Stellung gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Gases das Ventilglied (31) in seine ausgestreckte oder die Ventilöffnung öffnende Stellung bewegt, und er das Ventilglied auch in seiner ausgestreckten Stellung hält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (31) in den Formraum (13) auch dann vorragt, wenn es in seiner zurückgezogenen oder die Ventilöffnung schließenden Stellung ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (31) federbelastet in seine die Ventilöffnung schließende Stellung gedrückt wird.

5. Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzgußteils aus Kunststoffmaterial, mit einer Vorrichtung für das Einführen eines Vorrats aus Kunststoffmaterial (19) durch eine oder mehrere Öffnungen (43) in einem Formraum (13), mindestens einem Gasversorgungskanal (28,56) für das Einführen eines unter Druck stehenden Gases durch eine getrennte Öffnung (44) in dem Formraum (13) in das den Formraum (13) ausfüllende Kunststoffmaterial, wodurch das Gas einen Gas enthaltenden Hohlraum (25) in dem Kunststoffmaterial erzeugt, wobei der Gasdruck in dem Hohlraum danach durch einen zweiten ventilgesteuerten Kanal (51) abgelassen wird, der sich in den Formraum (13) öffnet, bevor die Form (9) geöffnet wird, und mit einem Steuerventil für das Öffnen und Schließen des Gasversorgungskanals (56), wobei das Ventil durch das unter Druck stehende Gas geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Ventilöffnung (50) an dem Auslaßende des Gaskanals aufweist, und das Ventil ferner ein Ventilglied (31), das sich längs des Gaskanals (56) erstreckt und zwischen einer herausgestreckten und einer zurückgezogenen Stellung für das Öffnen bzw. Schließen der Ventilöffnung (50) beweglich ist, welches Ventilglied (31), mindestens, wenn es in seiner herausgestreckten oder geöffneten Stellung ist, in den Formraum (13) vorragt und das Kunststoffmaterial durchdringt und dadurch dazu beiträgt, daß das Gas in das Kunststoffmaterial einströmt, um den Gas enthaltenden Hohlraum (25) in diesem zu schaffen, sowie eine Vorrichtung (60) aufweist, mit welcher das Ventilglied (31) in seine geschlossene Stellung zurückziehbar ist, bevor der Gasdruck in dem Hohlraum (25) abgelassen wird, wodurch bei der geschlossenen oder zurückgezogenen Stellung des Ventilglieds (31) das Kunstoffmaterial davon abgehalten wird, von dem Formraum (13) in das Ende des Kanals (56) einzutreten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichent, daß das Ventilglied (31) einen Kopf (57) für das Schließen des Ventilanschlusses (50) aufweist, wobei der Kopf verjüngt ist (61), um dem Ventilglied (31) dabei zu helfen, in das Kunststoffmaterial einzudringen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (31) in den Formraum (13) auch dann vorragt, wenn es in seiner geschlossenen Stellung ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (60) vorgesehen ist, die das Ventilglied (31) in seine geschlossene Stellung drückt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (31), wenn es in seiner geschlossenen Stellung ist, an einem Anschlag (59) anliegt, wodurch das Kunsststoffmaterial, das den Formraum (13) füllt, das Ventilglied nicht weiter in den Gasversorgungskanal (56) hineindrücken kann.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasversorgungsvorrichtung mit einer Vorrichtung für das Ablassen des Gasdrucks in dem Gas enthaltendem Hohlraum (25), bevor die Form (9) geöffnet wird, kombiniert ist, wobei die kombinierte Gasversorgungs-/Druckablassvorrichtung an der getrennten Öffnung (44) eine zweite Ventilöffnung (42) aufweist, die sich direkt in den Formraum (13) öffnet, und ein zweites Ventilglied (53) für das Öffnen und Schließen der zweiten Ventilöffnung (42) aufweist, wobei das zweite Ventilglied (53) den Gasversorgungskanal (56) enthält, durch welchen Gas in den Formraum (13) eintritt, während das zweite Ventilglied (53) in einer Stellung ist, in der es die zweite Ventilöffnung (42) schließt, das zweite Ventilglied (53) anschließend zur Öffnung der zweiten Ventilöffnung (42) bewegt wird, um ein Druckablassen des Hohlraums durch den zweiten Kanal (51) zur Umgebungsluft infolge der Bewegung des zweiten Ventilglieds (53) zur Öffnung der zweiten Ventilöffnung (42) zu bewirken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichet, daß die ersten (28,56) und zweiten (51) Kanäle an der Öffnung (44) konvergieren, durch welche das Gas in den Formraum (13) eintritt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (51) das zweite Ventilglied (53) enthält, wodurch, wenn das zweite Ventilglied (53) geöffnet wird, das unter Druck stehende Gas um das zweite Ventilglied (53) in den zweiten Kanal (51) und dadurch in die Umgebungsluft gelangt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß das zweite Ventilglied (53) mit dem Kolben (29) einer Kolben-/Zylinderanordnung (27) für die Bewegung des zweiten Ventilglieds (53) zwischen seiner geschlossenen und seiner offenen Stellung verbunden ist.