DE69806215T2

DE69806215T2 - Spritzgiessvorrichtung mit Angussdüsen und Verfahren zum Formen von fünfschichtigen Gegenständen

Info

Publication number: DE69806215T2
Application number: DE69806215T
Authority: DE
Inventors: Denis L. Babin; Jobst Ulrich Gellert
Original assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: CA2219257C; DE19848777B4; CN1217974A; EP0911136B1; DE69806215D1; EP0911136A1; JP3258282B2; CA2219257A1; US6062841A; JPH11198188A; BR9804365A; DE19848777A1; CN1104318C; ATE219721T1; US6350401B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Spritzgießvorrichtung mit Stangenanschnitt für ein Fünflagen-Spritzgießen und insbesondere auf eine solche Vorrichtung, die zwei Schmelzedurchgänge hat, die sich von einer gemeinsamen Schmelzequelle erstrecken, wobei einer der Schmelzedurchgänge ein Steuerventil aufweist, um den Schmelzefluss in einem zentralen Schmelzekanal in jeder beheizten Düse zu steuern.
Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum-Spritzgießvorrichtungen für das Herstellen von fünflagigen Schutzbehältern für Lebensmittel oder Vorformen oder Vorformlingen für Trinkflaschen sind bekannt. Zwei Schichten eines Sperrschichtmaterials, wie ein Ethylen- Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH) oder Nylon, werden zwischen zwei äußere Schichten und eine zentrale Schicht aus einem Polyethylenterephathalat-(PET)-Material gespritzt. Beispielsweise zeigt die US-A-4,717,324 von Schad et al., die am 05. Januar 1988 herausgegebenen wurde, eine Vorrichtung, bei der aufeinanderfolgend zuerst das PET und dann das Sperrschichtmaterial und schließlich nochmals das PET durch zwei verschiedene Schmelzekanäle eingespritzt wird. Während dies bei einigen Anwendungen eine befriedigende Lösung darstellt, hat das aufeinanderfolgende Spritzen den Nachteil einer relativ langen Zykluszeit.
Wie man aus der US-A-4,990,301 von Krishkumar et al., die am 05. Februar 1991 herausgegeben wurde, der US-A-5,131,830 von Orimoto et al. die am 21. Juli 1992 herausgegeben wurde, und der US-A-5,141,695 von Nakamura, die am 25. August 1992 herausgegeben wurde, sieht, ist auch eine Spritzgießvorrichtung für das gleichzeitige Spritzen von mehrlagigen Produkten bekannt, aber diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie eine getrennte Schmelzequelle und ein getrenntes Ventil für jeden Schmelzedurchgang erfordert.
Aus der EP-A-0291640 ist eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zum kontinuierlichen Spritzgießen von fünflagigen Produkten in einer Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum-Spitzgießvorrichtung bekannt, mit wenigstens einem Schmelzeverteiler und einer Vielzahl von Düsen zwischen einem Verteiler und einem Anschnitt und mit drei Schmelzekanälen, welche sich durch diese hindurch erstrecken, und mit einer Ventileinrichtung. Die Vorrichtung umfasst wenigstens einen Formhohlraum mit einer eigenen Düse für diesen, einem Heißlaufsystem umfassend Leitungseinrichtungen um der Düse wenigstens drei thermoplastische Materialien durch einzelne Kanäle zuzuführen, wobei jedes Material von einer eigenen Quelle stammt, Erwärmungseinrichtungen, welche mit der Formvorrichtung verbunden sind, um wenigstens zwei der Materialien auf ihrer geeigneten Temperatur von der Quelle durch das Heißlaufsystem und durch die Düse zu dem Schmelzeformhohlraum zu halten, und Erwärmungseinrichtungen, welche mit der Vorrichtung verbunden sind, um wenigstens eines der Materialien auf der geeigneten Verfahrenstemperatur von der Quelle durch das Heißlaufsystem zu der Düse zu halten.
Eine andere Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum-Spritzgießvorrichtung ist aus der US-A-5040963 bekannt. Diese Form hat ein einfaches Heißlaufverteilersystem für das sequentielle Zuführen von ersten und zweiten geschmolzenen Formmaterialien zu den Formhohlräumen der Form, wobei jedes der Materialien gleichzeitig zu allen Formhohlräumen in gleichen Mengen zugeführt wird. Die Form definiert ein Heißlaufverteilersystem, welches sich über Diverterventile erstreckt, die die Zufuhr des neuen und zurückgeführten geschmolzenen PET aus Plastifikatorbehältem unter der Steuerung von Materialdosierdruckbehältem reguliert. Die Diverterventile regulieren die Zufuhr des geschmolzenen PET zu einem einzelnen Heißlaufformbereich des Verteilersystems.

Zusammenfassung der Erfindung

Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zumindest teilweise die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, indem eine Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum Spritzgießvorrichtung für ein Fünflagen-Spritzgießen, die nur zwei Schmelzequellen und nur ein Steuerventil aufweist, bereitgestellt wird.
Zu diesem Zweck stellt Anspruch 1 eine Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum- Spritzgießvorrichtung mit Stangenanschnitt für ein Fünflagen-Spritzgießen bereit, die wenigstens einen Schmelzeverteiler mit einer vorderen Fläche und einer Vielzahl von beheizten Düsen, die in einer Form montiert sind, aufweist, wobei jede beheizte Düse ein hinteres Ende hat, das gegen den wenigstens einen Schmelzeverteiler stößt, und ein vorderes Ende neben einem Anschnitt, der zu einem Formhohlraum in der Form führt, wobei jede beheizte Düse erste, zweite und dritte Schmelzekanäle aufweist, die sich durch sie vom hinteren Ende zum vorderen Ende erstrecken, sich ein erster Schmelzedurchgang für das Befördern der Schmelze von einer ersten Schmelzequelle verzweigt in den wenigstens einen Schmelzeverteiler und sich durch den ersten Schmelzekanal in jeder beheizten Düse bis zum Anschnitt erstreckt, sich ein zweiter Schmelzedurchgang für das Befördern der Schmelze von einer zweiten Schmelzequelle verzweigt, in den wenigstens einen Schmelzeverteiler und sich durch den zweiten Schmelzekanal in jeder beheizten Düse zum Anschnitt erstreckt, sich ein dritter Schmelzedurchgang für das Befördern der Schmelze von der ersten Schmelzequelle verzweigt in den wenigstens einen Schmelzeverteiler und sich durch den dritten, Schmelzekanal in jeder beheizten Düse zum Anschnitt erstreckt, wobei der Schmelzedurchgang eine Ventileinrichtung und Betätigungseinrichtungen, zur Betätigung der Ventileinrichtung zwischen offenen und geschlossenen Positionen, aufweist, um den Schmelzefluss zum ersten Schmelzekanal in jeder beheizten Düse gemäß eines vorbestimmten Zykluses zu steuern, wobei die Ventileinrichtung oberhalb (stromaufwärts) der Verzweigung angeordnet ist.
Anspruch 15 stellt ein Verfahren für ein kontinuierliches Spritzgießen von Fünflagen- Produkten in einer Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraumhohlraum- Spritzgießvorrichtung bereit, die wenigstens einen Schmelzeverteiler und eine Vielzahl von beheizten Düsen, die in einer Form montiert sind, aufweist, jede beheizte Düse hat ein hinteres Ende, das gegen den wenigstens einen Schmelzeverteiler stößt, und ein vorderes Ende neben einem Anschnitt, der zu einem Formhohlraum in der Form führt, jede beheizte Düse hat einen zentralen Schmelzkanal, der sich durch sie vom hinteren Ende zum vorderen Ende erstreckt, einen inneren Ringschmelzekanal, der sich um den zentralen Schmelzekanal zum vorderen Ende erstreckt, und einen äußeren Ringschmelzekanal, der sich um den inneren Ringschmelzekanal zum vorderen Ende erstreckt, ein erster Schmelzedurchgang, der sich von einem gemeinsamen Einlass in dem wenigstens einem Schmelzeverteiler erstreckt und eine betätigte Ventilvorrichtung darin aufweist, verzweigt in den Schmelzeverteiler und erstreckt sich durch den zentralen Schmelzekanal in jeder beheizten Düse zum Anschnitt, ein zweiter Schmelzedurchgang verzweigt in dem wenigstens einen Schmelzeverteiler und erstreckt sich durch den inneren Ringschmelzekanal in jeder beheizten Düse zum Anschnitt, ein dritter Schmelzedurchgang, der sich auch vom gemeinsamen Einlass in dem Schmelzeverteiler erstreckt, verzweigt sich durch den wenigstens einen Schmelzeverteiler und erstreckt sich durch den äußeren Ringsschmelzekanal in jeder beizten Düse zum Anschnitt, wenn sich die Ventileinrichtung in dem ersten Schmelzedurchgang in der geschlossenen Position befindet, umfasst das Verfahren folgende Schritte: Einspritzen eines ersten geschmolzenen Materials aus einer ersten Schmelzequelle durch den gemeinsamen Einlass zu den ersten und dritten Schmelzedurchgängen, wobei das erste geschmolzene Material in den dritten Schmelzedurchgang durch den äußeren Ringkanal in jeder beheizten Düse und durch den dazu ausgerichteten Anschnitt in die Formhohlräumen fließt, nachdem eine vorbestimmte Menge des ersten geschmolzenen Materials in die Formhohlräume eingespritzt wurde, wird gleichzeitig ein zweites geschmolzenes Material von einer zweiten Schmelzequelle in die Hohlräume durch den zweiten Schmelzedurchgang gespritzt, wobei das zweite geschmolzene Material durch den inneren Ringschmelzekanal in jede beheizte Düse und den dazu ausgerichteten Anschnitt fließt, und das erste geschmolzene Material, das vom äußeren Ringkanal in jede beheizte Düse fließt, aufspaltet, um zwei äußere Schichten des ersten Materials in jedem der Formhohlräume zu bilden, nachdem der Fluss des zweiten geschmolzenen Materials in die Formhohlräume errichtet wurde, wird die Ventilvorrichtung im ersten Schmelzkanal in die offene Position gebracht, um gleichzeitig erstes geschmolzenes Material von der ersten Schmelzequelle in die Formhohlräume durch den ersten Schmelzkanal einzuspritzen, wobei das erste geschmolzene Material durch den zentralen Schmelzkanal in jeder beheizten Düse und den ausgerichtete Anschnitt fließt und das zweite geschmolzene Material, das vom inneren Ringkanal in jede beheizte Düse fließt, aufspaltet, um eine zentrale Schicht des ersten Materials zwischen zwei dazwischen liegenden Schichten des zweiten Materials in jedem der Formhohlräume auszubilden, wenn die Formhohlräume und nach einer Abkühlungszeit wird die Form geöffnet und die gespritzten Produkte ausgestoßen und die Form wird nach dem Ausstoßen der gespritzten Produkte geschlossen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Schnittansicht eines Teiles einer Mehrfachformhohlraum- Spritzgießvorrichtung für ein Fünflagen-Spritzen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2-5 sind Schnittansichten eines Teiles der Fig. 1, die die Sequenz des Spritzens eines Fünflagen-Vorformlings zeigen; und
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Teiles einer Mehrfachformhohlraum- Spritzgießvorrichtung für ein Fünflagen-Spritzen gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird nun zuerst Bezug genommen auf Fig. 1 die einen Teil einer Mehrfachformhohlraumhohlraumhohlraum-Spritzgießvorrichtung mit Stangenanschnitt für das Spritzen von fünflagigen Vorformlingen oder anderen Produkten durch eine Kombination eines sequentiellen und gleichzeitigen Mitspritzens, zeigt. Eine Anzahl beheizter Düsen 10 sind in einer Form 12 montiert, wobei ein hinteres Ende 14 gegen die Vorderfläche 16 eines vorderen Stahlschmelzeverteilers 18 stößt. Während die Form in Abhängigkeit von der Anwendung eine größere Anzahl von Platten aufweisen kann, werden in diesem Fall nur eine Düsenhalteplatte 20, eine Verteilerhalteplatte 22 und eine Zylinderplatte 24" die mittels Bolzen 26 zusammengehalten werden, als auch eine Formhohlraumhalteplatte 28 aus Gründen einer einfacheren Darstellung gezeigt. Das vordere spitze Ende 30 jeder beheizten Düse 10 ist mit einem Anschnitt 32 ausgerichtet, der sich durch einen gekühlten Anschrifteinsatz 34 in einen Formhohlraum 36 erstreckt. Dieser Formhohlraum 36 für das Herstellen von Trinkflaschenvorformlingen-erstreckt sich zwischen einem Formhohlraumeinsatz 38 und dem Formkern 40 in konventioneller Weise.
Jede Düse 10 wird beheizt, vorzugsweise durch ein integrales elektrisches Heizelement 42, das einen Anschluss 44 aufweist. Jede beheizte Düse 10 ist in eine Öffnung 46 in der Düsenhalteplatte 20 eingesetzt, wobei ein rückwärtiger Schulterteil 48 jeder beheizten Düse 10 in einem kreisförmigen Haltesitz 50, der sich um die Öffnung 46 herum erstreckt, aufgenommen wird. Dies liefert einen isolierenden Luftspalt 42 zwischen der beheizten Düse 10 und der umgebende Form 12, die durch das Hindurchpumpen von Kühlwasser durch die Kühlleitungen 54 gekühlt wird. Jeder beheizte Düse 10 hat einen zentralen Schmelzekanal 56, der sich von ihrem hinterem Ende 14 zu ihrem vorderen Ende 30 erstreckt.
In der gezeigten Konfiguration hat jede beheizte Düse 10 einen Einsatzbereich 58, der in einem Sitz 60 durch eine mit einem Gewinde versehene Düsendichtung 61, die an ihren Ort eingedreht ist und das vordere spitze Ende 30 der beheizten Düse 10 bildet, gesichert ist. Wie man sieht, ist der Einsatzbereich 50 aus mehreren Stücken 62 hergestellt, die zusammenpassen, um den zentralen Schmelzekanal zu bilden, einen inneren Ringschmelzekanal 64, der sich um den zentralen Schmelzekanal 56 zum vorderen Ende 30 erstreckt, und einen äußeren Ringschmelzekanal, der sich um den inneren Ringschmelzekanal 64 und den zentralen Schmelzekanal 56 zum vorderen Ende 30 erstreckt. In dieser Konfiguration hat die beheizte Düse 10 eine einzige Schmelzebohrung 68, die sich von ihrem hinteren Ende 14 erstreckt, um mit dem inneren Ringschmelzekanal 64 in Verbindung zu treten. Ein Kreis beabstandeter Löcher 70 ist in das hintere Ende 14 der beheizten Düse 10 um die Schmelzebohrung 68 herumgebohrt, um eine thermische Trennung für die Schmelze, die durch die Schmelzebohrung 68 fließt, zu liefern. Die gezeigte Konfiguration hat auch vier beabstandete Schmelzebohrungen 72, die sich vom hinteren Ende 14 der beheizten Düse 10 zum äußeren Ringschmelzekanal 66 erstrecken.
Der vordere Schmelzeverteiler 18 wird durch ein elektrisches Heizelement 74 beheizt. Er wird vorzugsweise durch einen zentralen Haltering 76 und Schrauben 78, die sich in jede beheizte Düse 10 erstrecken, gehalten, um einen isolierenden Luftraum 80 aufzuweisen, der sich zwischen ihm und der umgebenden gekühlten Form 12 erstreckt. Ein hinterer Stahlschmefzeverteiler 82 ist in der Form 12 durch eine Anzahl von isolierenden und nachgiebigen Abstandhalter 84, die sich zwischen ihm und der Zylinderplatte 24 erstrecken, so montiert, dass er sich parallel zum vorderen Schmelzeverteiler 18 erstreckt. Wie man sieht, sind die beiden Verteiler 18, 82 durch thermisch isolierenden Schmelzeübertragungsbuchsen 86, die zwischen ihnen angeordnet sind, getrennt. Wie detaillierter weiter unten beschrieben wird, wird der hintere Schmelzeverteiler 82 durch ein integrales elektrisches Heizelement 88 auf eine niedrigere Betriebstemperatur als der vordere Schmelzeverteiler 18 erwärmt, und der Luftraum 90, der durch die thermisch isolierenden Schmelzeübertragungsbuchsen 86 zwischen den beiden Verteilern 18, 82 geliefert wird, bietet eine thermische Trennung zwischen diesen.
Ein erster Schmelzedurchgang 92 und ein dritter Schmelzedurchgang 94 erstreckt sich von einem gemeinsamen Einlass 96 durch eine zylindrische Rohrerweiterung 98 und verzweigen sich beide in den vorderen Schmelzeverteiler 19, und erstrecken sich in dieser Konfiguration durch eine Schmelzeaufteilungsbuchse 100, die in der vorderen Fläche 16 des vorderen Schmelzeverteilers 18 in Ausrichtung mit jeder beheizten Düse 10 angeordnet ist. Die Schmelzeaufteilungsbuchse 100 besteht aus drei Stahlschichten, die integral verlötet sind, wie das in der EP-A-0911133 mit dem Titel "Injection Molding Apparatus Having Melt Dividing Bushing", die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereicht wurde, beschrieben ist. In dieser Konfiguration erstreckt sich der erste Schmelzedurchgang 92 durch ein L-förmiges Rohr in der Schmelzeaufteilungsbuchse 100 in Ausrichtung mit dem zentralen Schmelzekanal 56 durch jede beheizte Düse 10, und der dritte Schmelzedurchgang 94 verzweigt sich in der Schmelzeaufteilungsbuchse 100 zu vier Löchern 104, die jeweils mit einer der vier Schmelzebohrungen 72 ausgerichtet sind, die sich vom hinteren Ende 14 jeder beheizten Düse 10 zum äußeren Ringschmelzkanal 66 erstrecken. In dieser Konfiguration hat jede thermisch isolierende Schmelzeübertragungsbuchse 86 einen länglichen Stababschnitt 106, der sich nach vom von einem hinteren Kopfabschnitt 107 durch eine Bohrung 108 im vorderen Schmelzeverteiler 18 und eine außermittige Bohrung 110 in der Schmelzeaufteilungsbuchse 100 erstreckt. Ein zweiter Schmelzedurchgang 112 erstreckt sich von einem zweiten Einlass 114 und verzeigt in den hinteren Schmelzeverteiler 82, um sich durch eine zentrale Bohrung 116 in jeder Schmelzeübertragungsbuchse 86 zur ausgerichtete Schmelzebohrung 68 zu erstrecken, die sich vom hinteren Ende 14 der beheizten Düse 10 zum inneren Ringschmelzekanal 64 erstreckt.
Ein erfindungsgemäßes Steuerventil 118 ist im ersten Schmelzedurchgang 92 in der zylindrischen Erweiterung 98 des vorderen Schmelzeverteilers 18 montiert. Eine Verbindung 120, die sich vom Steuerventil 118 erstreckt, ist an einem Verbindungsstab 122 befestigt, der sich von einem Kolben 124 in einem Zylinder 126, der in der Zylinderplatte 24 montiert ist, erstreckt. Der Kolben 124 wird durch einen pneumatischen Druck eingetrieben, der durch Einlässe 128, 230 aufgebracht wird, um das Steuerventil 118 zwischen offenen und geschlossenen Positionen gemäß einem vorbestimmten Zyklus zu bewegen. Natürlich kann in anderen Ausführungsformen das Steuerventil 119 in irgendeiner der aus dem Stand der Technik bekannten Techniken betrieben werden, es kann beispielsweise hydraulisch statt pneumatisch betätigt werden, oder es können andere Arten von Ventilen verwendet werden.
Im Betrieb wird die Spritzgießvorrichtung so zusammengefügt, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, und es arbeitet, um Fünflagen-Vorformlinge oder andere Produkte mit zwei Lagen eines Sperrschichtmaterials, die abwechselnd zwischen drei Schichten eines Polyethylenterephthalat-(PET)-Materials angeordnet sind, wie folgt auszubilden. Das Sperrschichtmaterial ist ein Material, wie ein Ethylen-Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH) oder Nylon. Als erstes wird elektrische Leistung an das Heizelement 74 im vorderen Schmelzeverteiler 19 und den Heizelementen 52 in den beheizten Düsen 10 gelegt, um sie auf eine Betriebstemperatur für das in die ersten und dritten Schmelzedurchgängen 92, 94 einzuspritzenden Material zu erhitzen, wobei es sich vorzugsweise um PET handelt, das eine Betriebstemperatur von ungefähr 296,11ºC (565ºF) erfordert. Elektrische Leistung wird auch an das Heizelement 99 im hinteren Schmelzeverteiler 82 angelegt, um es auf eine Betriebstemperatur des in den zweiten Schmelzdurchgang 112 einzuspritzenden Materials von ungefähr 204,44ºC (400ºF) zu erhitzen. Wasser wird den Kühlungsleitungen 54 zugeführt, um die Formen 12 und die Anschnitteinsätze 34 zu kühlen. Heiße, unter Druck stehende Schmelze wird dann in dem gemeinsamen Einlass 96 in vorderen Schmelzeverteiler 18 und den zweiten Einlass 114 im hinteren Schmelzeverteiler 82 gemäß einem vorbestimmten Einspritzzyklus eingespritzt.
Es wird nun auch Bezug genommen auf die Fig. 2-5, um den Arbeitsablauf des Einspritzzyklussees zu beschreiben. Als erstes wird pneumatischer Druck auf den Zylinder 126 angewandt, um das Steuerventil 118 in die geschlossene Position zu drehen. Unter Druck stehende Schmelze, wie ein Polyethylenterephthalat-(PET)-Material wird durch den gemeinsamen Einlass 96 in die zylindrische Erweiterung 98 des vorderen Schmelzeverteilers 18 durch einen (nicht gezeigten) Einspritzzylinder eingespritzt. Wenn sich das Steuerventil 118 im ersten Schmelzedurchgang 92 in der geschlossenen Position befindet, so fließt die Schmelze durch den dritten Schmelzedurchgang 94, der sich in den vorderen Schmelzeverteiler 18 verzweigt und sich durch die äußeren Ringschmelzekanäle 66 in jede beheizte Düse 10 zum ausgerichteten Anschnitt 32, das zu einem Formhohlraum 36 führt, erstreckt. Nachdem eine vorbestimmte Menge PET in den Formhohlraum 36 eingespritzt wurde, und während PET weiterhin durch den äußeren Ringschmelzekanal 66 eingespritzt wird, wird eine andere unter Druck stehende Schmelze, die ein Sperrschichtmaterial darstellt, wie ein Ethylen-Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH) oder Nylon, gemeinsam durch einen anderen (nicht gezeigten) Einspritzzylinder durch den zweiten Einlass 114, eingespritzt und fließt durch den zweiten Schmelzedurchgang 112, der sich in den hinteren Schmelzeverteiler 82 verzweigt und sich durch den inneren Ringschmelzekanal in jede beheizte Düse 10 zum ausgerichteten Anschnitt 32, das in den Formhohlraum 36 führt, erstreckt.
Wie man in Fig. 3 sieht, spaltet der Fluss des Sperrschichtmaterials den Fluss des PET in zwei äußere Schichten 132. Nachdem das gleichzeitigen Fließen des PET durch die äußeren ringförmigen Schmelzekanäle 66 und des Sperrschichtmaterials durch die inneren Schmelzekanäle 64 errichtet wurde, wird pneumatischer Druck umgekehrt auf den Zylinder 126 aufgebracht, um das Steuerventil 118 in die offene Position zu drehen. Dann fließt das unter Druck befindliche PET durch den ersten Schmelzedurchgang 92, der sich in den vorderen Schmelzeverteiler 18 verzweigt und sich durch den zentralen Schmelzekanal 56 in jede beheizte Düse 10 zum ausgerichteten Anschnitt 32 und in den Formhohlraum 36 erstreckt.
Wie man in Fig. 4 sieht, spaltet dieser Fluss des PET durch den ersten Schmelzedurchgang 92 wiederum den Fluss des Sperrschichtmaterials in zwei Zwischenschichten 132 des Sperrschichtmaterials auf beiden Seiten einer zentralen PET-Schicht 136 auf. Wenn die Formhohlräume 36 nahezu gefüllt sind, wird der pneumatische Druck wiederum umgekehrt auf den Zylinder 126 aufgebracht, um das Steuerventil 118 zurück in die geschlossene Position zu drehen. Dies schneidet den Fluss des PET durch den zentralen Schmelzekanal 56 ab, um somit das Aufspalten des Flusses des Sperrschichtmaterials zu beenden, und es dem Sperrschichtmaterial zu gestatten, einen kontinuierlichen abdichtenden Fluss zu erzeugen. Dann wird der Einspritzdruck des Sperrschichtmaterials aufgehobenen, um dessen Fluss durch die inneren Ringschmelzekanäle 76 in die beheizten Düsen 10 zu stoppen, und eine andere kleine Menge PET wird eingespritzt, um das Füllen der Formhohlräume 36 zu vervollständigen. Der Einspritzdruck des PET wird dann aufgehoben, und nach einer kurzen Kühldauer wird die Form 12 für ein Ausstoßen geöffnet.
Nach dem Ausstoßen wird die Form 12 geschlossen und der Zyklus wird alle 15 bis 30 Sekunden kontinuierlich mit einer Frequenz wiederhol, die von der Wanddicke und der Zahl und der Größe der Hohlräume 36 und den exakten Materialien, die geschmolzen werden, abhängt. Somit gestatten, wie man sieht, das Bereitstellen des Steuerventils 118, das im ersten Schmelzedurchgang 92 montiert ist, bevor dieser in den vorderen Schmelzeverteiler 18 verzweigt, die getrennte Steuerung des Schmelzeflusses durch jeden der drei Schmelzdurchgänge während des Einspritzzyklussees.
Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 6, die die Spritzgießvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung für das Formen von Fünflagen-Vortormlingen oder anderen Produkten durch eine Kombination eines sequentiellen und gleichzeitigen gemeinsamen Einspritzens zeigt. Da viele der Elmente die gleichen sind, wie die die oben beschrieben wurden, oder diesen ähneln, werden nicht alle Elemente, die beiden Ausführungsformen gemeinsam sind, nochmals beschrieben, und die, die nochmals beschrieben werden, habe die gleichen Bezugszeichen wie vorher. In diesem Fall hat der hintere Schmelzeverteiler 82 statt dem vorderen Schmelzeverteiler 18 die Verteilererweiterung 98. Somit erstrecken sich die ersten und dritten Schmelzedurchgänge 92, 94, die sich vom gemeinsamen Einlass 96 in der Verteilererweiterung 98 erstrecken, durch dem hinteren Schmelzeverteiler 82 statt durch den vorderen Schmelzeverteiler 19. Weiterhin erstreckt sich der zweite Schmelzedurchgang 112 vom zweiten Einlass 114 durch den vorderen Schmelzeverteiler 18 statt durch den hinteren Schmelzeverteiler 82.
Wie man sieht, ist eine Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 hinter jeder beheizten Düse 10 in einer zylindrischen Öffnung 140 durch den vorderen Schmelzeverteiler 18 angeordnet, wobei ihr hinteres Ende 142 gegen den hinteren Schmelzeverteiler 82 stößt. Der erste Schmelzedurchgang 92 verzweigt in den hinteren Schmelzeverteiler 82 und erstreckt sich durch eine außermittige Bohrung 144, die sich durch jede Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 in Ausrichtung mit dem zentralen Schmelzekanal 56 in der benachbarten beheizten Düse 10 erstreckt. Die Schmellzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 ist aus zwei integral miteinander verlöteten Stahlschichten hergestellt, und der dritte Schmelzedurchgang 94 vom hinteren Schmelzeverteiler 82 verzweigt in die Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 von einem einzelnen Einlass 146 an seinem hinteren Ende 142 zu vier beabstandeten Ausläßen 148 an seinem vorderen Ende 150. Ein kleiner Paßstift 152 erstreckt sich von der Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 nach außen in den vorderer Schmelzeverteiler 18, um die Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse 138 mit den vier beabstandeten Ausläßen 148 in Ausrichtung mit den vier Schmelzebohrungen 72, die sich vom hinteren Ende 14 der beheizten Düse 10 zum äußeren Ringschmelzekanal 66 erstrecken, festzulegen. Der zweite Schmelzedurchgang 122, der in den vorderen Schmelzeverteiler 118 verzweigt; erstreckt sich durch die einzelne Schmelzebohrung 68, die sich vom hinteren Ende 14 der beheizten Düse 10 zum inneren Ringschmelzekanal 64 erstreckt. Der Betrieb dieser Ausführungsform der Erfindung ist derselbe wie der oben beschriebene Betrieb und braucht nicht zu wiederholt werden.
Während die Beschreibung der Spritzvorrichtung mit Stangenanguß für ein Fünflagen- Spritzgießen in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen erfolgt ist, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch Fachleute verstanden wird und wie er in den folgenden Ansprüchen festgelegt ist. Beispielsweise können andere Materialien, die geeigneten Eigenschaften aufweisen, statt PET, EVOH und Nylon verwendet werden.

Claims

1. Spritzgießvorrichtung mit Stangenanschnitt für ein Fünflagen-Spritzgießen, mit wenigstens einem Schmelzeverteiler (18, 82) mit einer vorderen Fläche (113) und einer Vielzahl von beheizten Düsen (10), die in einer Form (12) montiert sind, wobei jede beheizte Düse (10) ein hinteres Ende (14) hat, welches gegen den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18) stößt und einen vorderes Ende (30) neben einen Anschnitt (32), der zu einem Formhohlraum (36) in der Form (12) führt, wobei jede beheizte Düse (10) erste, zweite und dritte Schmelzekanäle (56, 64, 66) aufweist, die sich durch sie vom hinteren Ende (14) zu dem vorderen Ende (30) erstrecken, ein erster Schmelzedurchgang (92) für das Befördern der Schmelze von einer ersten Schmelzequelle verzweigt in den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18) und erstreckt sich durch den ersten Schmelzekanal (56) in jeder beheizten Düse (10) bis zum Anschnitt (32), ein zweiter Schmelzedurchgang (112) zum Befördem der Schmelze von einer zweiten Schmelzequelle verzweigt in den wenigstens einen Schmelzerverteiler (82) und erstreckt sich durch den zweiten Schmelzekanal (64) in jeder beheizten Düse (10) bis zu dem Anschnitt (32), und ein dritter Schmelzedurchgang (94) geeignet für das Befördern von Schmelze von der ersten Schmelzequelle verzweigt in den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18) und erstreckt sich durch den dritten Schmelzekanal (66) in jeder beheizten Düse (10) zu dem Anschnitt (32), wobei der erste Schmelzedurchgang (92) eine Ventilvorrichtung (118) aufweist und Betätigungseinrichtungen (124) zur Bestätigung der Ventilvorrichtung (118) zwischen offenen und geschlossenen Positionen zur Steuerung des Schmelzedurchflusses durch den ersten Schmelzekanal (92) in jeder beheizten Düse (10) gemäß eines vorbestimmten Zyklussees, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (118) stromaufwärts bzw. oberhalb der Verzweigung angeordnet ist.

2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Schmelzekanal (56) durch jede beheizte Düse (10) ein zentraler Schmelzekanal ist, wobei der zweite Schmelzekanal (64) durch jede beheizte Düse (10) einen inneren Ringschmelzekanal umfasst, der sich um den zentralen Schmelzekanal zum vorderen Ende (30) erstreckt, und wobei der dritte Schmelzekanal (66) durch jede beheizte Düse (10) einen äußeren Ringschmelzekanal umfasst, der sich um den inneren Ringschmelzekanal zum vorderen Ende (30) erstreckt.

3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste und der dritte Schmelzedurchgang (92,94) von der ersten Schmelzequelle in einen vorderen Schmelzeverteiler (18) verzweigt, der in der Form (12) montiert ist und wobei der zweite Schmelzedurchgang (112) von der zweiten Schmelzequelle in einen hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt, der in der Form (12) montiert ist.

4. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 3, wobei sich der erste und dritte Schmelzedurchgang (92, 94) von einem gemeinsamen Einlass (96) in den vorderen Schmelzeverteiler (18) erstrecken.

5. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich der vordere Schmelzeverteiler (18) im wesentlichen parallel und in einem vorbestimmten Abstand zum hinteren Schmelzeverteiler (82) erstreckt und wobei sich der zweite Schmelzekanal (112) von der zweiten Schmelzequelle in den hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt und sich dann durch Schmelzebohrungen (108) in den vorderen Schmelzeverteiler (18) erstreckt.

6. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, wobei jede beheizte Düse (10) wenigstens eine Schmelzebohrung (68) aufweist, welche sich von dem hinteren Ende (14) zu dem inneren Ringschmelzekanal (64) erstreckt und zu wenigstens einer Schmelzebohrung (72), welche sich von dem hinteren Ende (14) zu dem äußeren Ringschmelzekanal (66) erstreckt, wobei sich der zweite Schmelzedurchgang (112) von der zweiten Schmelzequelle in den hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt und sich durch die Schmelzebohrungen (108) in den vorderen Schmelzeverteiler (18) erstreckt, sich durch wenigstens eine Schmelzebohrung (68) erstreckt, die sich vom hinteren Ende (14) zum inneren Ringschmelzekanal (64) in jeder beheizten Düse (10) erstreckt.

7. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 6, wobei sich der dritte Schmelzedurchgang (94), welcher sich in den vorderen Schmelzeverteiler (18) verzweigt, durch die wenigstens eine Schmelzebohrung (72) erstreckt, die sich von dem hinteren Ende (14) zu dem äußeren Ringschmelzekanal (66) in jeder beheizten Düse (10) erstreckt.

8. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Ventileinrichtung (118) ein Steuerventil umfasst, das in dem ersten Schmelzedurchgang (92) in einer Erweiterung des vorderen Schmelzeverteilers (18) mit einem Betätigungsmechanismus (124) angeordnet ist, um das Steuerventil zwischen offenen und geschlossenen Positionen gemäß eines vorbestimmten Zyklussees anzutreiben.

9. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, wobei sich der erste und dritte Schmelzedurchgang (92, 94) von der ersten Schmelzequelle in einen hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt, welcher in der Form (12) montiert ist und wobei sich der zweite Schmelzedurchgang (112) von der zweiten Schmelzequelle in einen vorderen Schmelzeverteiler (118) verzweigt, welcher in der Form (12) montiert ist.

10. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 9, wobei sich der erste und dritte Schmelzedurchgang (92, 94) von einem gemeinsamen Einlass (96) in den hinteren Schmelzeverteiler (82) erstreckt.

11. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 10, wobei sich der vordere Schmelzeverteiler (18) im wesentlichen parallel und unter einem vorbestimmten Abstand zu dem hinteren Schmelzeverteiler (82) erstreckt und wobei sich der erste und dritte Schmelzedurchgang (92, 94) von der ersten Schmelzequelle in den hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt und anschließend durch Schmelzebohrungen in den vorderen Schmelzeverteiler (18) erstrecken.

12. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 11, wobei jede beheizte Düse (10) wenigstens eine Schmelzebohrung (68) aufweist, die sich von dem hinteren Ende (14) zu dem inneren Ringschmelzekanal (64) erstreckt und wenigstens eine Schmelzebohrung (72), die sich von dem hinteren Ende (14) zu dem äußeren Ringschmelzekanal (66) erstreckt, wobei sich der zweite Schmelzedurchgang (112), welcher sich von der zweiten Schmelzequelle in den vorderen Schmelzeverteiler (18) verzweigt, durch die wenigstens eine Schmelzebohrung (68) erstreckt, die sich von dem hinteren Ende (14) zu dem inneren Ringschmelzekanal (64) in jede beheizte Düse (10) erstreckt.

13. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der dritte Schmelzedurchgang (94), welcher sich in den hinteren Schmelzeverteiler (82) verzweigt und durch die Schmelzebohrungen in den vorderen Schmelzeverteiler (18) erstreckt, sich durch die wenigstens eine Schmelzebohrung (72) erstreckt, die sich von dem hinteren Ende (14) zu dem äußeren Ringschmelzekanal (66) in jeder beheizten Düse (10) erstreckt.

14. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Ventileinrichtung (118) ein Steuerventil umfasst, welches in dem ersten Schmelzedurchgang (92) in einer Erweiterung des hinteren Schmelzeverteilers (92) montiert ist, mit einem Betätigungsmechanismus (124) zum Antreiben des Steuerventils zwischen offenen und geschlossenen Positionen gemäß eines vorbestimmten Zyklussees.

15. Verfahren zum kontinuierlichen Spritzgießen von fünflagigen Produkten in einer Spritzgießvorrichtung mit Stangenanschnitt mit wenigstens einem Schmelzeverteiler (80, 82) und einer Vielzahl von beheizten Düsen (10), welche in einer Form (12) montiert sind, wobei jede beheizte Düse (10) ein hinteres Ende (14) aufweist, das gegen den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18) stößt, und ein vorderes Ende (30) neben einem Anschnitt (32), der zu einem Formhohlraum (36) in der Form (12) führt, wobei jede beheizte Düse (10) einen zentralen Schmelzekanal (56) aufweist, der sich durch diese von dem hinteren Ende (14) zu dem vorderen Ende (30) erstreckt, einen inneren Ringschmelzekanal (64), welcher sich um den zentralen Schmelzekanal (56) zu dem vorderen Ende (30) erstreckt, einen äußeren Ringschmelzekanal (66), welcher sich um den inneren Ringschmelzekanal (64) zu dem vorderen Ende (30) erstreckt, einen ersten Schmelzedurchgang (92), welcher sich von einem gemeinsamen Einlass (96) in dem wenigstens einem Schmelzeverteiler (18, 82) erstreckt und betätigte Ventileinrichtungen (118) in diesem aufweist, welche sich in den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18, 82) verzweigen und sich durch den zentralen Schmelzekanal (56) in jeder beheizten Düse (10) zu dem Anschnitt (32) erstrecken, einen zweiten Schmelzedurchgang (112), welcher sich in den wenigstens einen Schmelzeverteiler (18, 82) verzweigt und durch den inneren Ringschmelzekanal (64) in jeder beheizten Düse (10) zu dem Anschnitt (32) erstreckt und einen dritten Schmelzedurchgang (94), welcher sich auch von einem gemeinsamen Einlass (96) in den wenigstens einem Schmelzeverteiler (18, 82) erstreckt und sich in den wenigstens einem Schmelzeverteiler (18, 82) verzweigt und sich durch den äußeren Ringschmelzekanal (66) in jeder beheizten Düse (10) zu dem Anschnitt (32) erstreckt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) mit der Ventileinrichtung (118) in dem ersten Schmelzedurchgang (92) in geschlossener Position, Einspritzen eines ersten geschmolzenen Materials aus einer ersten Schmelzequelle durch den gemeinsamen Einlass (96) zu dem zweiten und dritten Schmelzedurchgang (92, 94), wobei das erste geschmolzene Material in den dritten Schmelzedurchgang (94) durch den äußeren Ringkanal (66) in jeder beheizten Düse (10) und den ausgerichteten Anschnitt (32) in die Formhohlräume fließt,

b) nachdem eine vorbestimmte Menge des ersten geschmolzenen Materials in die Formhohlräume eingespritzt wurde, gleichzeitiges Einspritzen eines zweiten geschmolzenen Materials aus einer zweiten Schmelzequelle in die Formhohlräume durch den zweiten Schmelzedurchgang (112), wobei das zweite geschmolzene Material durch den inneren Ringschmelzekanal (14) in jeder beheizten Düse (10) und den ausgerichteten Anschnitt (32) fließt und das erste geschmolzene Material, welches aus dem äußeren Ringschmelzekanal (66) in jeder beheizten Düse (10) fließt, spaltet um zwei Außenschichten (132) des ersten Materials in jedem der Formhohlräume zu bilden,

c) nach Einrichten des Durchflusses des zweiten geschmolzenen Materials in die Formhohlräume, Betätigen der Ventileinrichtung (118) in dem ersten Schmelzedurchgang (92) zu der offenen Position um gleichzeitig erstes geschmolzenes Material aus der ersten Schmelzequelle in die Formhohlräume durch den ersten Schmelzedurchgang (92) einzuspritzen, wodurch das erste geschmolzene Material durch den zentralen Schmelzekanal (56) in jeder beheizten Düse (10) und den ausgerichteten Anschnitt (32) fließt und das zweite geschmolzene Material, welches aus dem inneren Ringkanal (64) in jeder beheizten Düse (10) fließt, spaltet, um eine zentrale Schicht (136) des ersten Materials zwischen zwei mittleren Schichten (134) aus dem zweiten Material in jedem der Formhohlräume zu bilden,

d) wenn die Formhohlräume voll sind, und nach eine Abkühldauer, Öffnen der Form (12) und Ausstoßen der geformten Produkte und

e) Schließen der Form (12) nach dem Ausstoßen der geformten Produkte.

16. Verfahren zum Spritzgießen nach Anspruch 15, des weiteren umfassend den Schritt, wenn die Formhohlräume fast voll ist, des Unterbrechens des Einspritzens des zweiten Materials durch den zweiten Schmelzedurchgang (112), und Weiterführen des Einspritzen des ersten Materials bis die Formhohlräume voll sind.

17. Verfahren zum Spritzgießen nach Anspruch 16, wobei das erste Material Polyethylenterephthalat (PET) ist.

18. Verfahren zum Spritzgießen nach Anspruch 17, wobei das zweite Material Ethylen- Vinyl-Alkohol-Kopolymer (EVOH) ist.

19. Verfahren zum Spritzgießen nach Anspruch 17, wobei das zweite Material Nylon ist.