DE1814343A1 - Spritzgussmaschine und -verfahren zur Herstellung von Laminaten - Google Patents
Spritzgussmaschine und -verfahren zur Herstellung von LaminatenInfo
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Description
Dr. D. Thomsen
Dipl.-Ing. H. Tiedtke . Λ _ ,nrQ
Dipl.-Chv.m. G. ßühling 1 2. D82. 19bö
8Münction 2, Tal 33 Be S ehre i b U η g
Telefon 0311 /226394 —=——.———~>«—™»~«1 1 8 1 4 3 A
zur Patent amme ldung de:e
Imperial Chemical Industries Limited, London, 3.W.1.,
betraffend:
Spritzgiissmaschine und -»verfahren
.' zur Herstellung von Laminaten
Die Priorität der Anmeldung in Grossbritannien vom 15.12.1968
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung betrifft eine Spritzgussmaschine und ein Spritzgussverfahren.
Es ist zur Herstellung von Laminaten vorgeschlagen worden, zwei verschiedene Stoffe nacheinander in eine Form einzuspritzen. Soll dabei ein Spritzling hergestellt werden,
dessen Inneres aus einem Stoff und dessen Aussenschicht aus einem anderen Stoff bestehen soll, kann das Mischen
der beiden Stoffe dadurch verringert werden, dass sie nacheinander aus derselben Öffnung in die Form eingespritzt
werden. Somit wird zunächst der die Aussenschicht des Gegenstandes bildende Stoff in die Form eingespritzt und
dann durch den Druck des nachträglich eingespritzten zweiten Stoffs, der das Innere des Gegenstandes bilden
soll, in die äussere Bereiche der Form verdrängt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der erste Stoff
tatsächlich die ganze Oberfläche des Gegenstandes bildet. Um zu gewährleisten, dass es einen scharfen Unterschied
»wischen den beiden Stoffen gibt, soll ein Nischen der Stoff· vor dem Einspritzen verhindert werden.
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Erfindungsgemäss wird in einer Spritzgusamaschine für
Thermoplaste, bei der Stoff aus mindestens zwei getrennten Quellen in die Form über einen einzigen Angusskanal eingespritzt wird, ein Ventil vorgesehen, wodurch jeweils
nur von einer der Quellen Stoff in den Angusskanal gelangen kann, wobei das Ventil während eines Spritzvorgangs den
Durchfluss von nur der für die Herstellung eines Spritzlings benötigten Gesamtstoffmenge durch den Angusskanal
gestattet.
Hier soll der Ausdruck "Angusskanal" den das Ventil mit den Innenraum der Form verbindenden Kanal bezeichnen.
Die Erfindung ist besonders aber nicht ausschliesslich auf die Herstellung von Gegenständen mit einem Inneren aus
Schaumstoff und Aussenschichten aus nicht geschäumtem Stoff anwendbar. Solche Gegenstände lassen sich dadurch
herstellen, dass zunächst eine nicht schaumfähige thermo» plastische Masse.In die Form eingespritzt und nachträglich
eine schaumfähige Hasse eingespritzt und in der Form zum Schäumen gebracht wird. Somit bildet die nicht schaumfähige
Hasse die Aussenhaut des Gegenstandes. Zweckmässigerweise können diese Gegenstände mit einer Spritzgussmaschine her» ■
gestellt werden, die zwei Spritzzylinder aufweist, von denen je eine thermoplastische Masse in einen einzigen Angusskanal
geführt wird, aus dem die Masse jeweils in die Form eingespritzt wird. Bei Verwendung der Spritzgussmaschine
nach der Erfindung wird das Ventil zunächst zu der Quelle
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von nicht scb.au/nfahigeia Stoff hin geöffnet und die not«
wendige Menge von nicht ßfhtmmfähigem Stoff in den Angusskanal
und von dort in die Form geführt. Dann wird das Ventil für den nicht achaumfähigen Stoff geschlossen und
zu der Quelle von schaumfähigem Stoff hin geöffnet, worauf die notwendige Menge von schaumfahigem Stoff über das
Ventil in die Form gespritzt wird. Der schaumfähige Stoff wird dann in der Form zum Schäumen gebracht. Das Aufschäumen
des Stoffes kann dadurch ermöglicht werden, dass nur so viel Stoff in die Form eingeführt wird, dass der Innenraum
der Form nach dem Schäumen ausgefüllt ist, oder dass der Innenraum der Form nach dem Einspritzen vergrössert wird,
um Platz für den sich ausdehnenden schaumfähigen Stoff zu schaffen, wozu die Form je nach den Verhältnissen mechanisch
oder durch den Druck des serfallenden Treibmittels ver~ grössert wird. Nachdem die vorgeschriebenen Mengen der
Stoffe in den Angusskanal eingespritzt wurden, muss das
Ventil für all Stoffquellen geschlossen werden, damit
kein weiterer Stoff von den Quellen her in den Anguss-=-
kanal tröpfeln und damit kein Stoff durch den Druck des
in der Form geschäumten Stoffs zurück durch das Ventil gedruckt werden kann.
Bei einer bevorzugten Betriebsweise einer Maschine gemäss
der vorliegenden Erfindung, die sich insbesondere für die Herstellung von Laminaten mit einem Inneren aus Schaumstoff
und mit nicht geschäumten Aussenschichten eignet, wird nach
der Charge der schaumfähigen Masse eine zweite Charge von
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nicht schäumfähigem Stoff über das Ventil in den Angusskanal gespritzt. Diese zweite Charge von nicht schaumfähigem Stoff kann aus einer dritten Quelle kommen oder
in bevorzugter Ausführung von derselben Quelle stammen, wie sie für die erste Charge von nicht schaumfähigem Stoff
verwendet wurde. Hierzu muss ein Dreiwegventil verwendet bzw. das Zweiwegventil wieder umgeschaltet werden. Der
Zweck der zweiten Charge von nicht schaumfähigem Stoff ist zweifach. Obwohl der im Angusskanal vorhandene Stoff
fast restlos mit dem Spritzling entfernt wird, bleibt meistens etwas Material im Angusskanal zurück, so dass
die zweite Charge von nicht schaumfähigem Stoff einerseits gewährleistet, dass da3 nach Entfernung des Spritzlings
eventuell zurückgelassene Material im Angusskanal nicht schaumfähiger Stoff ist. Dies ist insofern wünschenswert, als das Vorhandensein von zurückgebliebenem schaumfähigem
Stoff bedeuten würde, dass die erste Charge des nächsten Spritzvorgangs etwas Treibmittel enthalten würde,
was die Oberflächengüte des fertigen Gegenstandes beeinträchtigen konnte. Andererseits wird durch die zweite
Charge von nicht schaumfähigem Stoff gewährleistet, dass der Spritzling nach Entfernung des Angusskegeis auch an der
Stelle, wo sich der Angusskegel befand, eine nicht geschäumte Oberfläche aufweist.
Das erfindungsgemäss vorgesehene Ventil kann ssweckmässig
aus einem Hahn bestehen, d«r mit einer Bohrung für jede
Stoffquelle versehen ist, wobei ijede Bohrung den Durch·*
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fluss von Material aus den? einen ihr abgeordneten Stoff»
quelle in den Angusskanal gestattet und die Bohrungen im Hahn derart angeordnet sind, dass über das Ventil jeweile
Material aus der einen Stoffquelle flieasen und aus den
anderen Stoff quellen nicht f Hessen kann. Wird! der Hahn dann geschaltet» so kann Stoff aus einer anderen Quelle
fliessen und aus den restlichen Quellen nicht fHessen.
In einer bevorzugten Aueführungsform können durch das
Ventil alle Stoffquellan abgeschaltet werden, um das Tröpfeln von Material durch das Ventil hindurch infolge
der themischen Ausdehnung des Materials in den Stoff·«
quellen zu verhindern. Weiter kann nach !Einspritzung aller Stoffe in die Form und nach Schliessen des Ventils die
Schnecke der Spritzgussmaschine in Vorbereitung für den nächsten Spritzvorgang zurückgezogen werden, ohne dass
die Beendung des Spritzvorgangs abgewartet werden muss. Infolgedessen kann das Verfahren schneller durchgeführt
werden. Die Um- und Abschaltung des Hahns kann zweckmässig
durch Drehung oder Hin« und Herbewegungen des Hahns erfolgen. Die bevorzugten Spritzgussmaschinen nach der Erfindung
enthalten zwei Stoffquellen, die vorzugsweise die Zylinder
von SpritzguasmaBchinen sind, und die Kanäle; von diesen
Quellen münden in das Ventil an vorzugsweise verschiedenen
Stellen und treten aus dem Ventil entlang eines einzigen Angusskanäle heraus. Wenn die Kanäle erst nach dem Austritt
auB dem Ventil Busammenkommen wurden, bestände die Gefahr,
dass der Stoff in dem einen Kanal alt dem Stoff in dem
änderen vermengt wird. Das Ventil kann zweckmässig in der
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Zylinderendkappe einer Spritzgussmaschine oder in der feststehenden Platte der Haschine oder in einem auf der
feststehenden Platte aufgesetzten Block oder in der Form siebst eingebaut werden. Bei der bevorzugten Maschine nach
der Erfindung befindet sich das Ventil in der Zylinder· endkappe einer Spritzgussmaschine bestehend aus zwei
Spritzzylindern, die vorzugsweise achsparallel angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung ist auf due Spritffgies*en von jeden thermoplastischen Material anwendbar. Die Stoffe
von den verschiedenen Quellen können je nachdem einander
gleich oder voneinander verschieden sein. Obwohl die Anwendung von Spritzgusemaschinen nach der Erfindung ins«,
besondere für die Herstellung von Gegenständen mit einem Inneren aus Schaumstoff und mit glatten Oberflächenschichten
beschrieben worden ist, ist die Erfindung keineswegs auf die Herstellung solcher Gegenstände beschränkt. So kann ·
sie s.B. eur Herstellung von Laminaten aus zwei verschiedenen
Thermoplasten oder aus zwei gleichen oder verschiedenen (Thermoplasten mit verschiedenen Farben angewandt werden.
Ale SpritEgussmaschinen nach der Erfindung können auch
solche benutzt werden, bei denen Material in die Form über mehr als einen Angusskanal eingeführt wird. Bei solchen
Maschinen kann der Durchfluss durch einen oder mehrere
Angusskanäle nach der Arbeitsweise gemäss der vorliegenden
Erfindung geregelt werden. Dabei soll der in einem
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Sprit»Vorgang vorkommende Gesamtdurchfluss durch das Ventil
der Stoff menge entsprechen, die aus der entsprechenden Quelle fur den fertigen Spritzling "benötigt wird, wobei diese Menge
nicht der zum Ausfüllen der Form benötigten Menge entspricht. Erfolgt andererseits die Speisung in die Form entlang eines
einzigen Angusskanals, der von mehreren Stoffquellen gespeist wird, gemäss der vorliegenden Erfindung, so entspricht der
in einem Spritzvorgang vorkommende Durchsatz durch das Ventil der Stoffmenge, die zur Herstellung des Spritelings
benötigt wird. Xn beiden Fällen wird das Ventil vorzugsweise so geschaltet, dass der Durchfluss von Material durch das
Ventil abgeschaltet wird, sobald die erwünschte Menge in die Form und in den Angusskanal eingeführt worden ist.
Der Betrieb der Maschine nach der vorliegenden Erfindung muss so synchronisiert werden, dass die verschiedenen Vorgänge zu den richtigen Zeiten erfolgen. So wird zunächst die
Form vorbereitend auf die Einführung von den Spritzguss-»
massen geschlossen. Dann wird das Ventil zu der ersten Stoff·» quelle hin geöffnet, und die vorgesehene Stoffmenge aus
dieser Quelle wird über das Ventil in den Angusskanal ein=
gespritzt. Das Ventil wird anschliessend umgeschaltet oder
weiter geschaltet, so dass Material aus der nächsten Quelle eingespritzt werden kann, und so weiter für ;Jede Stoff quelle.
je nach Bedarf
Dann kann das Ventil/abgeschaltet oder zu einer Endquelle hin geöffnet oder zu der ersten Quelle umgeschaltet werden. SchUeesllch wird dae Ventil abgeschaltet, wobei das Material
Dann kann das Ventil/abgeschaltet oder zu einer Endquelle hin geöffnet oder zu der ersten Quelle umgeschaltet werden. SchUeesllch wird dae Ventil abgeschaltet, wobei das Material
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·* Q es»
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in der Form unter dem Druck einer der Quellen gehalten wird, bis das Ventil geschlossen ist. Die Form kann dann nötigenfalls
vergrössert werden, um ein etwa erwünschtes Schäumen einer
Hasse stattfinden zu lassen, worauf die Form geöffnet und
der Spritzling entformt wird. Dieser Arbeitsgang kann dann wiederholt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun rein beispielsweise anhand
der Zeichnung näher erläutert. Ss zeigt:
Figur 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Spritzguss»
maschine mit einem Ventil gemäss der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie A-A1 in Figur 1, und
Figur 3 einen Schnitt durch die Form und die Zylinder einer Spritzgussmaschine nach der Erfindung in einer
anderen Ausführungsform.
Es sei zunächst auf Figur 1 hingewiesen. Die Spritzgussmaschine
enthält zwei Spritzzylinder 1 und 2, die jeweils ' Material in den Angusskanal 3 und von dort in die Form 4
liefern. In den Wegen von den beiden Zylindern zu dem
Angusskanal befindet sich ein gemeinsames Ventil 5, das mit zwei Bohrungen 6 und 7 versehen ist. Die Bohrung 6
ermöglicht den Durchlauf von Material aus dem Zylinder 1 durch das Ventil hindurch in den Angusskanal, und die
Bohrung 7 gestattet den Fluss von Material aus dem Zylinder 2 in den Angusskanal über das Ventil.
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In Betrieb wird das Ventil der in Figur 1 dargestellten Haschine so eingestellt, dass Material aus einem der
Zylinder (in der gezeichneten Stellung aus dem Zylinder 1) in den Angusskanal gelangen kann. Wenn die gewünschte Stoffmenge aus dem Zylinder 1 auegetreten ist, wird das Ventil
in Pfeilrichtung gedreht, so dass die Bohrung 6 ausser Verbindung mit dem Zylinder 1 und die Bohrung 7 la Verbindung
mit dem Zylinder 2 gesetzt wird. Dann können Stoffe aus dem Zylinder 2 in den Angusskanal gelangen, wobei' die gesamte
Charge eihschliesslich des ersten Materials aus dem Zylinder
1 in die Form eingespritzt wird.
In Figur 2 ist ein Querschnitt längs der Linie A'°A in
Figur 1 dargestellt, wobei die Anordnung der Bohrungen 6 und 7 Im Hahn gezeigt ist. '*
Bei der Haschine gemass Figur 3 wird aus den Zylindern von
zwei Spritzeinheiten 8 und 9 Material in die Form 10 über
1 I
den Angusskanal 11 zur Bildung des durch die Schattierung
12 angedeuteten Spritzlings eingespritzt· Die. Form 10
befindet sich zwischen.den Platten 13 und 14- der Form,
Material flieset aus dem Zylinder 9 entlang Kanal 15 und
aus dem Zylinder 8 entlang Kanal 16. Diese beiden Kanäle
nähern sich in der Zylinderendkappe der Maschine und treffen
•ich an dem 2*eiwegventil 17· Dieses Ventil 17 ist mit
zwei Bohrungen versehen, die abwechselnd in Verbindung mit dem Angusskanal 11 gesetzt werden können und dabei den
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• 10 -■··"'.
- ίο <-
ermöglichen
Angusskanal/und den Austritt von Material aus dem anderen Zylinder verhindern bzw. umgekehrt, und zwar über die Kanäle 15 bzw. 16. Bas Ventil kann durch Drehen der Ventil» stange 18 um- als auch abgeschaltet werden.
Angusskanal/und den Austritt von Material aus dem anderen Zylinder verhindern bzw. umgekehrt, und zwar über die Kanäle 15 bzw. 16. Bas Ventil kann durch Drehen der Ventil» stange 18 um- als auch abgeschaltet werden.
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Claims (1)
- Patentansprüche1. Spritzgussmasohine fur synthetische Harzstoffe, bei der Stoff aus mindestens zwei'getrennten Quellen in die Form über einen einzigen Angusskanal eingespritzt wird, gekennzeichnet durch ein Ventil, das zwischen den Quellen und der Form angeordnet und derart* ausgebildet ist, dass jeweils nur von einer der Quellen Stoff in den Angusskanal gelangen kann.2. Spritzgussmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil aus einem mit Kanälen versehenen Hahn besteht, wobei ueder Kanal den Durchfluss von Material aus der einen ihm zugeordneten Stoffquelle in den Angusskanal gestattet, während der Austritt von Material aus der oder den anderen Stoffquellen zum Angusskanal hin verhindert wird, wobei durch Schalten dee Hahns der Durchfluss von Material aus einer anderen Stoff quelle zum Angusskanal emeglicht bsw« der Eintritt von Haterial in den Angusskanal von der Tentilseite her vollkommen verhindert wird.3· Verfahren zur Herstellung von Laminaten aus synthetischen Harnstoffen durch Sprltzgiessen, nach dem zwei oder mehr von getrennten Stoffquellen herrührende Harzstoffchargen nacheinander in eine Form über einen gemeinsamen Angusskanal eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines. Ventile der Eintritt von Material aus der ersten Stoffquelle in den Angusskanal gestattet jedoch von Material aus den anderen Quellen verhindert wird, dass dann das Ventil9 0 9 8 2 6/1282- 12 -weiter geschaltet wird, so dass der Eintritt in den Anguss» kanal von Material aus einer anderen der besagten Stoffquellen ermöglicht jedoch von Material aus den anderen Stoffquellen verhindert wird, und dass das Ventil abgeschaltet werden kann, sobald die gesamte für die Herstellung eines Spritzlings über den Angusskanal benötigte Materialmeng© durch das Ventil durchgelaufen ist.4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Charge aus Material von der anderen Stoffquelle aus einem sohaumfähigen Material besteht. :5· Verfahren nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, dass der Fullraum der form nach Einspritzung der Stoffe vergrössert wird, um das Schäumen des schaumfähigen Materials zu ermöglichen.909826/1282
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