DE69713689T2

DE69713689T2 - Heisskanal-Verschlussventil und Verfahren zur Vermeidung einseitig gerichteter Molekularorientierung und Schweisslinien von erstarrtem Kunststoff, verwendet zur Herstellung von Formkörpern

Info

Publication number: DE69713689T2
Application number: DE69713689T
Authority: DE
Inventors: Alex Teng
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: DE69713689T3; EP0825008A3; BR9702661A; CN1083322C; US5783234A; CN1172722A; JPH1076551A; TW345528B; US5900200A; ATE219998T1; JP3138237B2; DE69713689D1; EP0825008B1; EP0825008B2; EP0825008A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Spritzformung von hochqualitativen Formgegenständen mit verschiedenen Formen, und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Formen von Formgegenständen, die eine im wesentlichen homogene Molekularorientierung haben, derart, daß sie keine unidirektionelle Molekularorientierung oder Schweißlinien aufweisen, und insbesondere auf solche Formgegenstände, die ein genau angeordnetes zentrales Loch haben. Speziell hat das System die Form einer Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse, welche verschiedene Aufgaben hinsichtlich des geschmolzenen Harzes vollführt, um eine homogene Molekularorientierung des geschmolzenen Harzes zu erzielen.
Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß während der Spritzformung von Gegenständen, wie PET-Vorformlingen, eine unidirektionelle Molekularorientierung und Schweißlinien unter Verwendung der bisherigen Heißkanal-Verschlußventilausbildungen schwierig zu vermeiden sind. Der Nachteil dieser Ausbildungen stellt einen Hauptgrund für Bemängelungen dar, weil Schweißlinien und unidirektionelle Orientierung potentielle Ursachen für die Schwäche von blasgeformten PET-Flaschen ist, die nachher mit kohlenstoffhältigen Getränken unter Druck gefüllt werden, wodurch die Gefahr eines Behälterbruches erhöht wird. Außerdem können Schweißlinien die Festigkeit reduzieren und haben auch einen nachteiligen Effekt auf die Dimensionsgenauigkeit der spritzgeformten Präzisionsteile, wie Getrieberädern, die ein zentrales Loch haben, insbesondere jene, die für Hochlastanwendungen bestimmt sind. Auch für Gegenstände, die für optische Anwendungen bestimmt sind, wie Compactdiscs (CDs) und digitale Videodiscs (DVDs), rufen Schweißlinien und eine unidirektionelle Molekularorientierung Doppelbrechung hervor, was ein unannehmbarer Defekt ist, weil die von den Pits in den Oberflächen dieser Scheiben getragenen Infor mationen durch Darüberführen eines Laserstrahles durch das Kunststoffsubstrat hindurch wiedergewonnen werden müssen, aus dem sie geformt sind, von einer den Pits gegenüberliegenden Seite. Die Spritzformung von CDs und DVDs stellt eine noch größere Herausforderung dar, weil diese beiden Formgegenstände ein präzise angeordnetes zentrales Loch haben müssen. Idealerweise sollten CDs und DVDs unter Anwendung eines Spritzvorganges ohne Angußzapfen geformt werden, was die Einsparung von Kunstharz ermöglicht, die Zykluszeit reduziert und die Ausbildung der Form sowie der Spritzformungsmaschine vereinfacht. Die bisherigen Entwicklungen des Standes der Technik lehren jedoch kein solches System, und insbesondere lehren sie keine Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse und - form bzw. kein Verfahren, das befähigt wäre, solche CDs und DVDs mit annehmbaren Doppelbrechungseigenschaften und innerhalb enger geometrischer Toleranzen herzustellen.
Die bisherigen Entwicklungen der Formungstechnik erörtern verschiedene Verfahren zur Erzeugung von Kunststoffgegenständen, die keine Schweißlinien oder eine unidirektionelle Molekularorientierung haben. Diese Verfahren liefern jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse hinsichtlich der Verwendung von Heißkanal-Verschluß-Verteilern und -Einspritzdüsen.
Einige relevantere Entwicklungen des Standes der Technik werden nachfolgend erörtert.
Mit dem Ziel, den Kontakt zwischen dem bewegbaren Schaft und dem geschmolzenen Harz zu reduzieren, um das Auftreten von Schweißlinien zu verhindern, welche durch das Aufteilen des geschmolzenen Harzes um einen Ventilschaft herum verursacht werden, offenbart das US Patent 4,412,807 an York einen Ventilschaft, der parallel zur Fließrichtung des geschmolzenen Harzes angeordnet ist. Der Ventilschaft hat eine sehr beschränkte Berührung mit dem Harz, die sehr nahe der Düsenspitze auftritt. Während Schweißlinien bei Anwendung dieser Konstruktion reduziert werden, wird eine nennenswerte Kernverlagerung hervorgerufen, weil der Harzstrom bezüglich des Hohlraumverschlusses nicht symmetrisch ist und die Tendenz hat, vorzugsweise eine Seite des Hohlraumes schneller zu füllen als die andere.
In ähnlicher Weise offenbart das US Patent 4,925,384 an Manner ein Heißkanal-Verschlußventil, das ebenfalls einen Ventilschaft aufweist, der parallel zum Strom des geschmolzenen Harzes angeordnet ist. Dieser Schaft steht jedoch nur teilweise mit dem geschmolzenen Harz entlang des inneren Schmelzenkanals der Heißkanal-Einspritzdüse in Berührung. Die Schmelze umgibt den Schaft nicht vollständig, wodurch sich eine leichte Verbesserung gegenüber dem Auftreten von Schweißlinien ergibt. Da jedoch der Schmelzenkanal bezüglich des Hohlraumverschlusses wieder seitlich verlagert ist, treten immer noch einige Schweißli nien und eine Kernverlagerung auf. Zusätzlich stellt die Führung des Schaftes nur durch den oberen Teil desselben einen anderen Nachteil dieses Systems dar.
Das US Patent 5,104,307 an Brink offenbart ferner einen Verschlußventilschaft, der einen Winkel bezüglich des Stromes des geschmolzenen Harzes einschließt und auf einen kugelförmigen Schließstift einwirkt. Bei Anwendung dieser Konstruktion besteht kein Kontakt zwischen dem Schaft und dem Harz. Diese Ausbildung erhöht jedoch die Größe des Heißkanal-Verschlußventiles, ist bezüglich eines Leckens um den kugelförmigen Stift herum sehr schwierig abzudichten und kann in vielen Anwendungsfällen nicht angewendet werden, wie in jenen Fällen, wo die Formgegenstände mit einem präzise angeordneten zentralen Loch geformt werden müssen.
Eine andere Bestrebung zur Verbesserung der Qualität von Kunststoffgegenständen und zur Verhinderung von Schweißlinien ist die Verwendung von verschlußkörperlosen Heißkanal- Einspritzdüsen, wie sie im US Patent 4,965,028 an Maus et al. offenbart sind. Eine lange Liste von Bezugspatenten, die sich auf diese Entwicklung richtet, ist in dem Patent ebenfalls diskutiert. Maus et al. offenbart und beansprucht Schmelzkonditionierelemente mit Heiz-, Filter- und Mischmerkmalen, die unmittelbar stromaufwärts des Formverschlusses liegen. Diese Merkmale werden vorgeschlagen, um die Qualität der Schmelze und dementsprechend die Qualität des geformten Kunststoffgegenstandes zu verbessern. Das Mischmerkmal, wie es in Maus et al. offenbart ist, ist hinsichtlich dieser Offenbarung nicht vollständig neu, und es wird diesbezüglich auf die deutsche Patentanmeldung DE 32 01 710 A1 von Gellert Bezug genommen.
Gellert lehrt einen allgemein verdrehten Streifen, der in der Düse angeordnet ist und dazu verwendet wird, Turbulenz zu erzeugen und die unidirektionellen Eigenschaften der Formgegenstände zu reduzieren. Das Mischelement nach Gellert ist nicht sehr effektiv, weil es den geschmolzenen Harzstrom nicht aggressiv genug aufteilt und erneut mischt, um die Bildung von Schweißlinien zu verhindern, die durch das Aufteilen und Verdrehen des einströmenden, dem Hohlraum zugeführten, geschmolzenen Harzes in mehrere Ströme verursacht werden. Das Schmelzkonditionierelement nach Maus et al. ist jedoch als ein Mixer wirksamer, verursacht aber einen relativ hohen und nicht erwünschten Druckabfall, welcher die Zykluszeit der Spritzformungsmaschine erhöht. Sowohl bei den Heißkanal-Verschlußventilen nach Maus et al. als auch nach Gellert werden Ventilschäfte nicht verwendet, und dementsprechend haben diese Vorrichtungen einen beschränkten Anwendungsbereich.
Eine weitere Annäherung zur Vermeidung einer unidirektionellen Molekularorientierung der Schmelze ist in mehreren Patenten gezeigt, welche verschiedene Möglichkeiten lehren, dem geschmolzenen Harz um den Schaft eines Heißkanal-Verschlußventiles eine Wendelbewegung aufzuerlegen. Dementsprechend wird Bezug auf das US Patent 4,303,382 nach Gellert genommen, welches drei wendelförmige Kanäle lehrt, die in der Innenwand der Düse angeordnet sind, welche den Ventilschaft umgibt. Diese Kanäle enden unmittelbar vor der Spitze der Düse und werden verwendet, um der Schmelze eine gekrümmte Bewegung aufzuerlegen, wenn diese in den Formhohlraum eintritt. Während diese Ausbildung eine unidirektionelle Molekularorientierung des geschmolzenen Harzes vermeidet, verhindert sie nicht die Bildung von Schweißlinien, weil die drei Ströme des geschmolzenen Harzes nicht gemischt werden, bevor sie in den Hohlraum eintreten.
Andere Formungsanwendungen erfordern das Hervorrufen einer kreisförmigen oder wendelförmigen Bewegung des geschmolzenen Harzes, wobei das geschmolzene Harz nur ein sehr beschränktes Ausmaß an Berührung mit dem Schaft des Ventiles haben darf. Derartige Anwendungsfälle umfassen das gleichzeitige Einspritzen mehrerer geschmolzener Harze in einen gemeinsamen Verschlußkörper. Es wird beispielsweise auf das US Patent 4,512,730 an Kudert und das US Patent 5,143,733 an Von Buren Bezug genommen. Kudert lehrt ein komplexes Heißkanal-Einspritzdüsenkonzept, bei welchem das ringförmige Strömungsprofil jedes geschmolzenen Harzstromes, welcher in der Heißkanal-Düse ankommt, in ein kreisförmiges oder wendelförmiges Profil transformiert wird, das vom Verschlußventilschaft vollkommen getrennt ist. Durch Induzieren konzentrischer Bewegungen jedes einzelnen Harzes für ihre gleichzeitige Einspritzung würde der in den Formhohlraum eintretende kombinierte Strom jede Düse vollständig umgeben, und dementsprechend würden die Lagen der Ströme den gesamten Hohlraum füllen. Von Buren lehrt eine andere Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse zum gleichzeitigen Einspritzen dreier Harze durch einen einzigen Formverschlußkörper, wobei nur einer der Harzströme einem gleichsam kreisförmigen Fluß folgt. Gemäß Fig. 3 hat der Kanal (104) ein wendelförmiges Profil, das es ermöglicht, daß ein dünner Harzstrom den Düsenkörper (83) vollständig umgibt, damit dieser den Verschlußkörper als vollständig symmetrischer geschmolzener Harzstrom erreicht. Weder Kudert noch Von Buren lehren eine Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse, die befähigt ist, einen einzigen Strom von geschmolzenem Harz effektiv zu mischen und zu homogenisieren, und die Bildung von Schweißlinien im fertig geformten Produkt zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf die US Patente 4,340,353 an Mayer, US 5,324,190 an Frei und US 5,460,763 an Asai, sind verschiedene angußzapfenfreie Einspritzverfahren zum Herstellen von Compactdiscs offenbart, die ein genaues zentrales Loch haben. Es ist jedoch keine Vorsorge getroffen, um das Auftreten von Schweißlinien oder eine unidirektionelle Molekularorientierung der Schmelze zu verhindern. Speziell lehrt Mayer eine Vielzahl von radial nach außen und winkelmäßig beabstandeten Armen (76) und (78), die einen Ventilschaft (74) entlang zweier Abschnitte führen. Diese Arme stellen gemeinsam mit der Strömungseintrittsöffnung (89) Hindernisse für das einströmende geschmolzene Harz dar, das gegen den Formhohlraum strömt, wodurch mehrere Schmelzlinien erzeugt werden, die bei Anwendung von polarisiertem Licht sichtbar werden. Weniger sichtbare Schweißlinien sollten mit der Ausbildung nach Frei und Asai erwartet werden, weil diese nicht diese Art von Führungsarmen haben, welche den Strom des Harzes stören. Keines dieser Patente lehrt jedoch irgendwelche Mittel zum Rekombinieren der einzelnen Ströme des geschmolzenen Harzes nach deren Aufteilung und vor ihrem Eintritt in die Hohlraumöffnung, um eine brauchbare Lösung zur Vermeidung des Auftretens von Schweißlinien zu bieten. Alle drei Patente lehren verschiedene Verfahren und Mittel zur Bildung eines zentralen Loches in zeiteffizienter und einfacher Weise, ohne das in jedem vorhandene hohe Potential zu erörtern, durch Spritzformen Compactdiscs zu erzeugen, die keine Schweißlinien und eine unidirektionelle Molekularorientierung in dem erhärteten Harz haben.
Die Schwierigkeit, die sich durch das Entfernen von Schweißlinien ergibt, welche durch Unterbrechung oder Aufteilen des Stromes des Kunststoffmaterials verursacht werden, wird im US Patent 4,942,010 hervorgehoben. In diesem Patent ist eine einfache, aber sehr beschränkte Mischlösung zur Reduzierung der Schweißlinien offenbart. Eine weitere Offenbarung, welche die Schwierigkeit der Eliminierung von Schweißlinien anzeigt, findet sich im US Patent 4,584,154, wobei erörtert wird, daß Polycarbonat, ein häufig zur Formung von CDs verwendetes Material, sehr empfindlich auf die Bildung von Schweißlinien ist, die durch das erste Aufteilen und dann Wiedervereinigen der getrennten Ströme verursacht werden.
Es besteht somit ein Bedarf nach einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Verwendung in angußzapfenfreien Spritzformungsvorgängen zur Formung von hochqualitativen Formteilen, und insbesondere hochqualitativen Formteilen, die ein präzise angeordnetes Loch haben, wobei der Formteil im wesentlichen frei von erhärtetem Harz mit unidirektioneller Molekularorientierung und auch frei von Schweißlinien ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Spritzformen ohne Angußzapfen von hochqualitativen Kunststoffgegenständen zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzformen ohne Angußzapfen von hochqualitativen Kunststoffgegenständen zu schaffen, wobei die Gegenstände verschiedene Formen haben, aus verschiedenen Harzen bestehen und keine Schweißlinien aufweisen.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Spritzformen ohne Angußzapfen von hochqualitativen Kunststoffgegenständen, die keine unidirektionelle Molekularorientierung und/oder Schweißlinien haben.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens für das Spritzformen von hochqualitativen Kunststoffgegenständen, die ein präzise angeordnetes zentrales Loch haben und die keine unidirektionelle Molekularorientierung und Schweißlinien aufweisen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Homogenisieren von geschmolzenem Harz in der unmittelbaren Nähe eines Formverschlusses vor dem Einspritzen in die Form zu schaffen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Heißkanal-Verteilers mit einem verbesserten Heißkanal-Einspritzventil zum Homogenisieren des geschmolzenen Harzes in der unmittelbaren Nähe eines Formverschlusses.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Einspritzdüse zur Verwendung mit einer Spritzformungsmaschine für Formgegenstände mit homogenisiertem Kunstharz zur Formung von Formgegenständen ohne Schweißlinien, und bei welchen das verfestigte Harz keine unidirektionelle Molekularorientierung aufweist.
Die vorstehend angegebenen Ziele werden mit einer Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse gemäß der Erfindung erreicht, die einen Ventilschaft zur Führung des geschmolzenen Harzes zur Formzone aufweist. Der Ventilschaft umfaßt eine Eintragzone zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes, eine zentrale Zone im Anschluß an die Eintragzone zur Verbindung der Düse mit der Formungszone. Die zentrale Zone umfaßt eine erste Zone zum Aufteilen des geschmolzenen Harzes in eine Vielzahl von Strömen, eine zweite Zone zum Mischen und Homogenisieren des geschmolzenen Harzes und eine dritte Zone zum Kombinieren der Vielzahl von Strömen und zur Bildung eines rekombinierten geschmolzenen Harzes für die nachfolgende Überführung in homogenisiertem Zustand in die Austragzone. Die Düse umfaßt ferner einen Düsenkörper, welcher den Ventilschaft umgibt, wobei der Düsenkörperteil Mittel zum Erhitzen des Harzes aufweist. Ein Spritzformungssystem, welches diese Düse beinhaltet, sowie ein Verfahren zum Homogenisieren von geschmolzenem Harz sind ebenfalls offenbart.
Die Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Heißkanal-Verschlußventileinspritzdüse nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einer Spritzformungsmaschine und einer zugeordneten Düse zum Herstellen von Formgegenständen mit einem präzise angeordneten zentralen Loch, wie Compact- oder digitalen Videodiscs;
Fig. 1A ist ein Querschnitt eines Ausführungsbeispieles der Eintrittsöffnungsanordnung des Ventilschaftes nach Fig. 1;
Fig. 1B ist ein Querschnitt einer anderen Ausführung der Eintrittsöffnungsanordnung für den Ventilschaft nach Fig. 1;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispieles der Heißkanal- Verschlußventil-Einspritzdüse gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in Verbindung mit einer Spritzformungsmaschine zum Herstellen von Formgegenständen, die frei von Schweißlinien und/oder unidirektioneller Molekularorientierung sind;
Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des Ventilschaftes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Ansicht und ein Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles des Ventilschaftes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
Die Fig. 5A bis 5D illustrieren die Verfahrensschritte zur Formung von hochqualitativen Formgegenständen, wie einer Compact- oder digitalen Videodisc, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach Fig. 1;
Fig. 5E ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des offenen Verschlusses, damit geschmolzenes Harz in einen Formhohlraum zur Formung von Präzisionsformgegenständen eingespritzt werden kann, wie einer Compact- oder digitalen Videodisc, gemäß dem in den Fig. 5A bis 5D illustrierten Verfahren;
Die Fig. 6A und 6B illustrieren ein Verfahren zur Formung von Präzisionszahnrädern in einer Form mit einem einzigen Formhohlraum unter Verwendung einer Heißkanal-Verschlußventil- Einspritzdüse nach Fig. 1, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Form mit mehreren Hohlräumen und eines Heißkanal-Verteilers mit einer Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wobei ein Verschlußventilschaft und ein Mechanismus zur Betätigung des Verschlußventilschaftes gezeigt sind;
Fig. 7A ist eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispieles der Eintrittsöffnungsanordnung des Ventilschaftes nach Fig. 7, ähnlich jener nach Fig. 1A; und
Fig. 7B ist eine Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispieles der Eintrittsöffnungsanordnung für den Ventilschaft nach Fig. 7, ähnlich jener nach Fig. 1 B.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSBEISPIELES

Unter detaillierte Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse gezeigt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, wie sie im betätigten Zustand und in Verbindung mit einer Maschinendüse 11 einer Spritzformungsmaschine (nicht gezeigt) gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung arbeitet. Im allgemeinen umfaßt das Heißkanal-Verschlußventil 10 eine Einspritzdüse 13 und einen Verschlußventilschaft 12, der in einem langgestreckten zylindrisch geformten Ventilkörper 14 angeordnet ist, wobei der Ventilkörper 14 aus einem wärmeleitenden Material besteht und von unteren Heizelementen 16 und oberen Heizelementen 18 umgeben ist, die dazu verwendet werden, das geschmolzene Harz auf der optimalen Temperatur zu halten, die in dem Spritzformungsverfahren benötigt wird.
Der Verschlußventilschaft 12 umfaßt einen inneren Schmelzenkanal 20, welcher einen freien Zutritt des eingespritzten geschmolzenen Harzes innerhalb des Düsenkörpers 14 gestattet. Wie weiter in Fig. 1 allgemein gezeigt ist, sind die oberen Heizelemente 18 von einer Feder 22 umgeben, die dazu verwendet wird, einen eng abgedichteten Kontakt zwischen dem Eintrittsende 24 des Verschlußventilschaftes 12 und einer Zuführvorrichtung für geschmolzenes Harz, wie einer Spritzformungsmaschinendüse 11, sicherzustellen, um das Harz in den inneren Schmelzenkanal 20 zu leiten. Während des Spritzformungsvorganges wird der Ventilschaft 12 axial innerhalb des Düsenkörpers 14 verlagert, damit der Strom des geschmolzenen Harzes in den Formhohlraum fließen kann oder unterbrochen ist.
Der Verschlußventilschaft 12 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Vielzahl von innovativen Konstruktionsmerkmalen, welche wesentlich dazu beitragen, Schweißlinien und/oder eine unidirektionelle Molekularorientierung des geschmolzenen Harzes zu eliminieren, das zur Formung eines Kunststoff-Formgegenstandes verwendet wird. In Fig. 2 ist der Ventilschaft 12 gezeigt, der eine Mehrzahl von axialen Funktionszonen hat, die dazu verwendet werden, um im wesentlichen Schweißlinien und/oder eine unidirektionelle Molekularorientierung des Harzes in dem fertig geformten Produkt zu vermeiden. Gemäß der nachfolgenden Beschreibung wirken die mehreren Funktionszonen zusammen, um eine Stromaufteil-, dreidimensionale Misch- und Rekombiniertechnik zu erzeugen, um das geschmolzene Harz im wesentlichen zu homogenisieren, das sich daneben in Strömung befindet. Diese Zonen umfassen eine radiale Aufteilzone R, eine erste Mischzone M1, eine zweite Mischzone M2, eine gerade Zone S und eine Stromabschneidzone O.
Wie auch in Fig. 2 gezeigt ist, tritt das geschmolzene Harz unter Druck in den inneren Schmelzenkanal 20 und wandert im wesentlichen ungestört über den Abstand L, bis es einen radialen Schmelzenteiler 26 in einer ersten radialen Aufteilzone R erreicht. Der Schmelzenteiler 26 ist speziell ausgebildet, um im wesentlichen keinen Druckabfall des geschmolzenen Harzes stromabwärts des Schmelzenkanals 20 zuzulassen und somit eine hohe Formzykluszeit zu ermöglichen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Schmelzenteiler 26 eine Vielzahl und bei diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise drei ringförmige Schmelzenkanäle 28, 30 und 32, die anfänglich durch die Eintrittsöffnungen 33 definiert sind, wie dies in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist. Diese Leitungen 28, 30 und 32 sind winkelmäßig im Ventilschaft 12 beabstandet. Alle drei Leitungen 28, 30 und 32 des radialen Schmelzenteilers 26 sind in direkter Fluidverbindung mit der Außenfläche 34 des Ventilschaftes 12.
Wie Fig. 1A zeigt, kann das geschmolzene Harz in zumindest zwei und vorzugsweise drei oder mehr einzelne Ströme aufgeteilt werden, unter Verwendung von radial beabstandeten Öffnungen bzw. Eintrittsöffnungen 33, die sich außerhalb des Schaftes befinden, d. h. zwischen dem Schaft 12 und dem Düsenkörper 14. Alternativ können, wie dies in Fig. 1 B gezeigt ist, die Ströme des geschmolzenen Harzes vollständig in den Schaft geleitet werden, bevor sie nach außen gegen die wendelförmigen Kanäle geleitet werden. Das heißt, die Eintrittsöffnungen 33 in Fig. 1A sind in dem Körper des Schaftes vollständig ausgebildet und nicht zum Teil im Düsenkörper 14.
Dementsprechend wird das einströmende geschmolzene Harz, welches den radialen Schmelzenteiler 26 als eine rohrförmige Strömung erreicht, und welches die Wärmegeschichte der gesamten Wanderung der Ströme durch den Aufteiler und die Düse der Spritzformungsmaschine enthält, durch den radialen Schmelzenteiler 26 in eine Vielzahl von gleichen Strömen aufgeteilt, vorzugsweise in drei Ströme gemäß den Leitungen 28, 30 und 32, ohne irgendeinen Druckabfall in dem geschmolzenen Harz zu erzeugen. Dementsprechend erreichen drei Ströme des geschmolzenen Harzes gleichzeitig die Außenfläche 34 am Beginn der ersten Mischzone M1 des Verschlußventilschaftes 12. Da kein Druckabfall auftritt, wird jeder Strom des geschmolzenen Harzes durch den Druck gezwungen, in einen der wendelförmigen inneren Kanäle 36 einzutreten, die präzise in der Außenfläche 34 des Verschlußventilschaftes 12 entlang der ersten Mischzone M1 ausgebildet sind, wie dies die Fig. 1 und 2 zeigen. Die Mischzone M1 des Verschlußventilschaftes 12 ist verjüngt, beginnend vom oberen Ende der Zone T bis hinunter zu dem oberen Ende der zweiten Mischzone M2. Die Verjüngung der Zone T setzt sich durch die zweite Mischzone M2 bis zur geraden Zone S fort. Infolge der Verjüngung des Verschlußventilschaftes 12 in der Mischzone M1, beginnend in der verjüngten Zone T über einen Teil der axialen Länge der wendelförmigen Kanäle 36, wird eine bestimmte Menge des geschmolzenen Harzes jedes Stromes, der in der Mischzone M1 wendelförmig wandert, über die Begrenzungsgänge 38 eingespritzt, welche die wendelförmigen Kanäle trennen. Dementsprechend tritt ein dreidimensionaler Mischprozeß auf. Das heißt, zusätzlich zur wendelförmigen Verlagerung des geschmolzenen Harzes entlang der drei verschiedenen wendelförmigen Kanäle erzeugt die Bewegung des geschmolzenen Harzes über die Begrenzungsgänge 38 einen Mischvorgang für Teile der einzelnen Ströme, die über die Gänge eingespritzt werden, während die übrigen Teile der einzelnen Ströme ihre wendelförmige Bahn fortsetzen. Schließlich wird in der Zone M2 und in der verjüngten Zone T1, die eine glatte verjüngte Zone ohne wendelförmige Kanäle ist, ein einzelner homogenisierter Strom des geschmolzenen Harzes geformt, der eine kreisförmige Strömung ergibt, welche die Außenfläche des Verschlußventilschaftes 12 vollständig umgibt. Auf diese Weise verbleibt das geschmolzene Harz für eine kurze Zeitperiode als ein einziger kreisförmiger Strom zwischen dem Düsenkörper 14 und dem Verschlußventilschaft 12 an der unteren verjüngten Zone T1 als ein einzelner homogenisierter geschmolzener Strom, der im wesentlichen kein Harz enthält, das eine unidirektionelle Molekularorientierung hat.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, endet die verjüngte Zone T mit einem sich nach außen erstreckenden Damm 40, der dazu dient, den Strom des homogenisierten Harzes in die verjüngte Zone T teilweise aufzuhalten und ihn dadurch vor dem Eintritt des homogenisierten geschmolzenen Harzes in die gerade Zone S des Verschlußventilschaftes 12 teilweise zurückzuschicken. Auf diese Weise wird ein weiteres Mischen des geschmolzenen Harzes er reicht, um das Eliminieren von unidirektioneller Molekularorientierung sicherzustellen. Dementsprechend wird in einer geraden Zone S ein einziger Strom von hochhomogenisiertem geschmolzenem Harz erzielt, welcher das Verschlußventilschaftmittel 12 umgibt und nunmehr geeignet vorbereitet und ausgerichtet ist, um in den Formhohlraum 54 eingespritzt zu werden, wie dies Fig. 1 schematisch zeigt. In dieser Hinsicht hat das hochhomogenisierte geschmolzene Harz, das für eine kurze Zeitperiode in der geraden Zone S verbleibt, keine unidirektionelle Molekularorientierung und wird, wenn es in dem Formhohlraum 54 eingespritzt wird, keine Schweißlinien erzeugen, die üblicherweise bei Verwendung der vorher angewendeten Heißkanäle und deren Verschlußventilen aufgetreten sind.
Eine End-Abschneidzone O ist ebenfalls vorgesehen, wie dies Fig. 2 zeigt (und noch klarer Fig. 5E), um den Ventilverschlußkörper und damit den Strom des geschmolzenen Harzes in den Formhohlraum 54 abzusperren. Dementsprechend umfaßt die Zone O vorzugsweise eine kreisförmige Fläche mit einem Durchmesser, welcher nahezu dem Innendurchmesser des Düsengehäuses 14 entspricht, um den Strom des geschmolzenen Harzes durch das Düsengehäuse 14 nahe dem Verschlußventilschaftmittel 12 in den Formhohlraum 54 abzusperren. Deshalb greift nach der Betätigung des Verschlußventilschaftes 12 zur Aufwärtsverlagerung in das Düsengehäuse 14, wie dies später unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5D beschrieben wird, die Abschneidzone O im wesentlichen am Innendurchmesser des Gehäuses 14 an, um den Strom des geschmolzenen Harzes abzusperren.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Einspritzdüse 13 auch eine Spitze 44, um welche herum das homogenisierte geschmolzene Harz in den Formhohlraum 54 strömt. Die Spitze 44 wird in Formungssituationen verwendet, in denen die Einspritzdüse 13 zur Herstellung von Formgegenständen verwendet wird, die ein präzise positioniertes zentrales Loch haben, wie bei der Herstellung von Compact- und digitalen Videodiscs und Präzisionsgetrieberädern, die ebenfalls ein geschmolzenes Harz erfordern und/oder vorzugsweise aus einem solchen gebildet sind, das eine homogene Molekularorientierung hat. Dementsprechend ist die in Fig. 1 gezeigte Einspritzdüse 13 sehr geeignet, um Polycarbonate einzuspritzen, und außerordentlich gute Resultate sind bei diesen Anwendungen erzielt worden, die eine angußzapfenfreie Spritzformung von Compact- und digitalen Audiodiscs ermöglichen, die keine Schweißlinien haben, welche durch eine Stromaufteilung erzeugt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist eine Verschlußventil-Einspritzdüse 113 gezeigt, die eine Ausbildung hat, welche sehr ähnlich der Einspritzdüsenausbildung 13 nach Fig. 1 ist. Der Hauptunterschied und im wesentlichen einzige Unterschied zwischen der Einspritzdüse 113 und der Einspritzdüse 13 ist das Nichtvorhandensein der Spitze 44 und deren Ersatz durch eine weitere verjüngte Zone TT im Anschluß an die gerade Zone S. statt der Spitze 44.
Dementsprechend bildet die verjüngte Zone TT die Spitze 146, die es dem geschmolzenen Harzstrom gestattet, aus der geraden Zone S in sehr homogenisiertem Zustand zum Formhohlraum 154 zu strömen, ohne Bildung eines präzise ausgerichteten zentralen Loches.
In Fig. 4 ist eine Ventileinspritzdüse 213 gezeigt, die ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 3 ist, und vorzugsweise zum Einspritzen von Kunststoffmaterialien verwendet wird, die weniger empfindlich auf die Entstehung von unidirektionellen Molekularorientierungen während des Einspritzvorganges sind. Dementsprechend könnte diese Düse verwendet werden, um eine solche unidirektionelle Molekularorientierung und zugeordnete Schweißlinien zu vermeiden, wenn Materialien verwendet werden, die weniger empfindlich für diese unerwünschten Merkmale sind. Der Hauptunterschied zwischen dem Verschlußventilschaft 212 und den Verschlußventilschäften 12 und 112, die vorstehend erläutert worden sind, besteht darin, daß der Verschlußventilschaft 212 keine verjüngten Zonen sowie den Damm an der Außenfläche derselben aufweist. Dies bedeutet, daß unmittelbar auf die Mischzone M eine gerade Zone S folgt, wie dies Fig. 4 zeigt. Vorzugsweise hat die wendelförmige Bahn der wendelförmigen Kanäle 236 eine aggressivere Geometrie, welche das Mischen in der Mischzone M und in der zylindrischen Zone S zwischen dem Düsenkörper 214 und dem Verschlußventilschaft 212 verbessert. Die Wendelwindungen der Kanäle 236 sind stärker gekrümmt und der wendelförmige Pfad ist kompakter, wie dies gezeigt ist.
Die Fig. 5A bis 5D zeigen ein Verfahren zum präzisen und molekularmäßig homogenen Spritzformen von Compact- und digitalen Videodiscs unter Verwendung einer Ventilverschluß-Einspritzdüse, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert worden ist. Gemäß dem nachfolgenden Verfahren wird ein innovatives Mischen und Homogenisieren gezeigt, welches zu dem Erfolg der Spritzformung von Compact- und digitalen Videodiscs beiträgt, die keine Schweißlinien und keine unidirektionelle Molekularorientierung in reproduzierbaren Zykluszeiten haben.
Fig. 5A zeigt den Beginn der Spritzformung, wobei die Spritzform Kernseitteile 50 und Formhohlraumteile 42 aufweist, die sich vor dem Einspritzschritt in einer geschlossenen Position befinden. Die Maschinendüse 11 ist ebenfalls in abgedichteter Berührung mit dem Ventilschaft am Eintrittsende 24, wobei diese Berührung durch die Druckfeder 22 während der gesamten Formungszykluszeit permanent aufrechterhalten wird. Eine Einspritzeinheit (nicht gezeigt) ist mit doppelt wirkenden Hubzylindern ausgestattet, während ein Heißkanal- Hydraulikzylinder 52 einfach wirkend ist. Wenn dementsprechend die vordere Kammer (nicht gezeigt) des Einspritzeinheits-Hubzylinders unter Druck gesetzt wird, wird die Einspritzeinheit einschließlich der Düse 13 zurückgezogen. Die hintere Kammer der Einspritzeinheit wird unter Druck gesetzt, wobei hydraulischer Druck bewirkt, daß die Einspritzeinheit und die Düse 13 nach vorne über dem Abstand K bewegt werden, um den Formverschluß über dem Verschlußventilschaft 12 zu öffnen und den Spitzenabschnitt 44 in den Formhohlraum 42 zu bewegen, wie dies Fig. 5 zeigt. In dieser Position wird keine Berührung erzielt, bis der Kolben 52 durch den Druck nach vorne gedrückt wird, wie dies Fig. 5B zeigt. Der Verschlußventilschaft 12 und der hydraulische Betätiger 56 sind ebenfalls in abgedichteter Berührung, die durch den mechanischen Druck zwischen diesen Elementen erzeugt wird, wodurch ein Lecken des geschmolzenen Harzes verhindert wird. Wie dies in vergrößertem Querschnitt in der Offenstellung des Formverschlusses nach Fig. 5E gezeigt ist, kann das geschmolzene Harz den Formhohlraum 54 unter Druck aus der Maschinendüse füllen, wodurch das geschmolzene Harz gezwungen wird, in einer wendelförmigen Bewegung durch die Mischzone M des Schaftes 12 zu strömen. Um die vom Verschlußventilschaft 12 herrührende Hitze zu reduzieren, wird ein Kühlfluid F über eine Kühlleitung 58 eingebracht und innerhalb des hohlen Kernes 60 des hydraulischen Betätigers 56 zirkuliert. Fig. 5C repräsentiert den nächsten Schritt, in welchem die Maschinendüse 11, die am besten in Fig. 1 gezeigt ist, zurückgezogen ist und entgegengesetzter Fluiddruck auf den Hydraulikzylinder 52 in der Öffnung A aufgebracht wird, um den hydraulischen Betätiger 56 in einer Nachfolgebewegung gemeinsam mit dem zurückgezogenen Verschlußventilschaft 12 vorzuschieben, der durch Federkraft betätigt wird. Die kontrollierte Vorwärtsbewegung des Betätigers 56 durch den Formhohlraum 54 dient dazu, ein glattes und genaues zentrales Loch in der spritzgeformten Scheibe zu bilden, welche zur endgültigen Abkühlung in der Form bleibt, bevor sie durch einen Ausstoßmechanismus ausgestoßen wird. Der Endschritt ist in Fig. 5D gezeigt, wobei beim Öffnen der Form und Zurückziehen des Zylinders 52 die Scheibe 62 freigegeben wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6A und 6B ist ein ähnliches Verfahren wie jenes gezeigt, das anhand der Fig. 5A bis 5E erörtert worden ist, unter Verwendung eines Betätigers 56 (der hydraulisch, federbetätigt oder pneumatisch sein kann, oder irgendein anderes erwünschtes Mittel), wobei dieser Betätiger dazu verwendet werden kann, eine unterschiedliche Art von Harz zur Bildung eines Präzisionsgetrieberades 66 einzuspritzen, das ein präzise angeordnetes zentrales Loch hat. Während für diese Art von Anwendung eine biaxiale Molekularorientierung kein Problem ist, kann das Vermeiden von Schweißlinien und das Ausbilden des zentralen Loches vorteilhaft durch die gleiche Vorrichtung erreicht werden, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 sowie die Fig. 5A bis 5E zur Herstellung von Compact- und digitalen Videodiscs beschrieben worden ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 7A und 7B ist eine Verschlußventil-Einspritzdüse 313 ähnlicher jener gezeigt, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 3 besprochen worden ist, zur Verwendung mit einer Form mit mehreren Hohlräumen und einem Heißkanal-Verteiler, die dazu verwendet werden, um Hochqualitäts-PET-Vorformlinge zur Bildung von dünnwandigen Be hältern zu erzeugen, wobei das Vermeiden von Schweißlinien und einer unidirektionellen Molekularorientierung erwünscht ist, nicht aber ein zentrales Loch. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung des Verschlußventilschaftes 312 durch hydraulische Kolben oder Luftkolben 370, unabhängig von der Spritzformungsmaschine, so daß ein Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und den vorhergehenden Ausführungsformen besteht, wie dies vorstehend erläutert worden ist. Ansonsten ist die Arbeitsweise des Ausführungsbeispieles nach Fig. 7 ähnlich jenem, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5E erläutert worden ist, und ähnliche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Elemente. Die Fig. 7A und 7B sind ähnlich den Fig. 1A und 1B repräsentativ für die verschiedenen Anordnungen von Eintrittslöchern 333. Für eine detaillierte Beschreibung der Düse und der zugeordneten Elemente, die in Fig. 7 gezeigt sind, wird auf das US Patent 4,173,448 an Rees et al. Bezug genommen, das an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist, welches als Ganzes zur Bezugnahme hiermit einbezogen wird. Statt der dort gezeigten Stange 29 wird der Ventilschaft 312 der vorliegenden Erfindung verwendet, wie dies im Detail unter Bezugnahme auf die Ventilschäfte 12 und 112 beschrieben wird. Der Ventilschaft 312 umfaßt eine ausgedehnte Abschneidzone O', die ein Teil der geraden Zone S' ist, um mit dem System nach Rees et al. zu funktionieren, um den Strom des rekombinierten geschmolzenen Harzes in den Formhohlraum abzuschneiden.
Der Hauptvorteil dieser Erfindung besteht darin, daß eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren für die Spritzformung von Hochqualitäts-Kunststoffgegenständen bereitgestellt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß eine Vorrichtung und ein Verfahren zum angußzapfenfreien Spritzformen von Hochqualitäts-Kunststoffgegenständen geschaffen werden, bei welchen die Gegenstände verschiedene Formen haben, aus verschiedenen Harzen bestehen und keine Schweißlinien aufweisen. Ein noch weiterer Vorteil dieser Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum angußzapfenfreien Spritzformen von Hochqualitäts-Kunststoffgegenständen, die keine unidirektionelle Molekularorientierung und/oder Schweißlinien haben. Ein noch anderer Vorteil dieser Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens für die angußzapfenfreie Spritzformung von Hochqualitäts-Kunststoffgegenständen, die ein präzise angeordnetes zentrales Loch haben und die keine unidirektionelle Molekularorientierung und Schweißlinien aufweisen. Ein noch anderer Vorteil der Erfindung sind eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Homogenisieren von geschmolzenem Kunstharz in unmittelbarer Nähe eines Formverschlußkörpers vor dem Einspritzen in die Form. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist ein Heißkanal-Verteiler, der ein Heißkanal-Verschlußventil zum Homogenisieren von geschmolzenem Kunstharz in unmittelbarer Nähe des Verschlußkörpers aufweist. Ein anderer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß eine verbesserte Einspritzdüse zur Verwendung in einer Spritzformungsmaschine zum Formen von Gegenständen aus homogenisiertem geschmolzenem Kunstharz, insbesondere von Formgegenständen ohne Schweißlinien und ohne unidirektionelle Molekularorientierung des erhärteten Harzes, geschaffen werden.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, die lediglich illustrative bestmögliche Ausführungsformen der Erfindung sind und die Modifikationen hinsichtlich Form, Größe, Anordnung von Teilen und Details des Arbeitsvorganges unterliegen können. Die Erfindung soll vielmehr alle solche Modifikationen umfassen, die innerhalb des von den Ansprüchen definierten Schutzbereiches liegen.

Claims

1. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse mit einem Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) zum Zuführen von geschmolzenem Harz zu einer Formungszone, und einem Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314), welcher das Verschlußventilschaftmittel umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußventilschaftmittel eine Eintragzone zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes aufweist, eine zentrale Zone im Anschluß an die Eintragzone zum Verarbeiten des geschmolzenen Harzes und eine Austragzone in Anschluß an die zentrale Zone zur Verbindung der Düse mit der Formungszone, wobei die zentrale Zone ein erstes Zonenmittel (26) zum Aufteilen des geschmolzenen Harzes in eine Vielzahl von Strömen aufweist, ein zweites Zonenmittel (36, 236) zum Mischen und Homogenisieren des geschmolzenen Harzes und ein drittes Zonenmittel zum Kombinieren der Vielzahl von Strömen und zur Formung eines rekombinierten und im wesentlichen homogenisierten geschmolzenen Harzes, das nachfolgend der Austragzone zugeleitet wird.

2. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach Anspruch 1, bei welcher das zweite Zonenmittel eine Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) aufweist, wobei das geschmolzene Harz durch die wendelförmigen Kanäle strömt, und wobei das zweite Zonenmittel vorzugsweise die Vielzahl von wendelförmigen Kanälen einschließlich Austrittsöffnungen für das geschmolzene Harz aufweist, die in einer Außenwand des Verschlußventilschaftmittels ausgebildet sind, und der Düsenkörperabschnitt im Zusammenwirken mit der Außenwand eine Mischzone (M, M1, M2) für das geschmolzene Harz zum Mischen des geschmolzenen Harzes bildet, wenn das geschmolzene Harz durch die Austrittsöffnungen strömt.

3. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach Anspruch 2, bei welcher der Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314) eine Innenwand aufweist, welche das Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) umgibt, wobei die Innenwand von der Außenwand des Verschlußventilschaftmittels beabstandet ist und die Mischzone (M, M1, M2) bildet.

4. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher die Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) Begrenzungsgänge (38) aufweist, wobei ein Teil des geschmolzenen Harzes, welches in jedem der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen strömt, über die Begrenzungsgänge eingespritzt wird, um die Vielzahl von Strömen des geschmolzenen Harzes, die in der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen strömt, zu mischen, und wobei das zweite Zonenmittel vorzugsweise gegen die Austragzone verjüngt ist, derart, daß der Teil des geschmolzenen Harzes in jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen aus der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen austritt und über die Begrenzungsgänge eingespritzt wird.

5. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das erste Zonenmittel einen radialen Teiler (26) für geschmolzenes Harz aufweist, und bei welcher der radiale Teiler für das geschmolzene Harz vorzugsweise eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 330) zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes von der Eintragzone aufweist, wobei jede der Vielzahl von Eintrittsöffnungen vorzugsweise einem der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) zugeordnet ist, um das geschmolzene Harz durch das Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) zu transportieren.

6. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher das dritte Zonenmittel Mittel zum teilweisen Zurückschicken des geschmolzenen Metalls zum zweiten Zonenmittel (36, 236) aufweist, um die Mischung zu verbessern, und wobei das Mittel zum teilweisen Zurückschicken des Harzes vorzugsweise einen Teildamm aufweist, der im wesentlichen an einem Ende des zweiten Zonenmittels angeordnet ist.

7. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das dritte Zonenmittel im wesentlichen einen verjüngten Abschnitt (T) aufweist, der sich zur Austragzone erstreckt, um die Vielzahl von Strömen zu kombinieren und ein im wesentlichen homogenisiertes rekombiniertes geschmolzenes Harz bildet, welches nachfolgend der Austragzone zugeleitet wird.

8. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher:

das erste Zonenmittel eine Vielzahl von Öffnungen (33, 333) aufweist, die je zur Aufnahme eines Teiles des geschmolzenen Harzes bestimmt sind, um die Bildung von getrennten der Vielzahl von Strömen des geschmolzenen Harzes zu veranlassen;

das zweite Zonenmittel eine Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) aufweist, wobei jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen mit einer der Vielzahl von Öffnungen (133, 333) verbunden ist, um das geschmolzene Harz aufzunehmen und die Vielzahl von getrennten Strömen zu formen, die zur Homogenisierung des geschmolzenen Harzes dienen; und

das dritte Zonenmittel im wesentlichen gerade Abschnitte (S) aufweist, die sich von dem zweiten Zonenmittel (36, 236) zur Austragzone erstrecken, um das geschmolzene Harz aus der Vielzahl von Strömen aufzunehmen und zu kombinieren und ein im wesentlichen homogenisiertes rekombiniertes geschmolzenes Harz für die nachfolgende Zuleitung zur Austragzone zu formen, wobei die Austragzone vorzugsweise ein Mittel aufweist, um ein präzise angeordnetes und geformtes Loch in einem in der Formungszone zu formenden Gegenstand zu bilden, und wobei das Formungsmittel vorzugsweise eine Spitzenzone (44) aufweist, die zur Formung des Loches ausgebildet ist.

9. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher das zum Aufteilen bestimmte erste Zonenmittel (26) eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) in dem Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) aufweist, wobei die Vielzahl von Eintrittsöffnungen in Fluidverbindung mit der Eintragzone steht, und wobei die Vielzahl von Eintrittsöffnungen vorzugsweise vollständig in dem Verschlußventilschaftmittel definiert ist.

10. Heißkanal-Verschlußventil-Einspritzdüse nach Anspruch 9, bei welcher der Einspritzdüsenkörper (14, 114, 214, 314) eine Innenfläche aufweist und bei welcher die Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) zwischen dem Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) und der Innenfläche definiert sind.

11. Spritzformungssystem zum Verarbeiten von geschmolzenem Harz, zur Erzielung einer im wesentlichen homogenisierten Orientierung, mit einem Vorrat zum Zuführen des geschmolzenen Harzes, einer Einspritzdüse (13, 113, 213, 313) zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes aus dem Vorrat, wobei die Düse ein Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) zum Führen des geschmolzenen Harzes zu einer Formungszone, einen Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314), welcher das Verschlußventilschaftmittel umschließt, Mittel (52, 56) zum Betätigen des Verschlußventilschaftmittels innerhalb des Düsenkörperabschnittes und eine Form (42, 50) aufweist, welche die Formungszone definiert, wobei die Form befähigt ist, das geschmolzene Harz aus der Düse aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußventilschaftmittel eine Eintragzone zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes, eine an diese anschließende zentrale Zone zur Verarbeitung des geschmolzenen Harzes und eine Austragzone im Anschluß an die zentrale Zone zum Anschluß der Düse an die Formungszone aufweist, wobei die zentrale Zone ein erstes Zonenmittel (26) zum Aufteilen des geschmolzenen Harzes in eine Vielzahl von Strömen, ein zweites Zonenmittel (36, 236) zum Mischen und Homogenisieren des geschmolzenen Harzes und ein drittes Zonenmittel zum Kombinieren der Vielzahl von Strömen und zur Bildung eines im wesentlichen homoge nisierten rekombinierten geschmolzenen Harzes für die nachfolgende Weiterleitung zur Austragzone aufweist.

12. System nach Anspruch 11, bei welchem das Betätigungsmittel einen Kolben- /Zylindermechanismus (52, 56) und vorzugsweise ein weiteres Mittel zum Öffnen und Schließen der Form (42, 50) aufweist, wobei der Kolben-/Zylindermechanismus von dem Mittel zum Öffnen und Schließen unabhängig ist.

13. System nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem das zweite Zonenmittel eine Mischzone mit einer Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) aufweist, durch welche das geschmolzene Harz strömt, wobei die Vielzahl von wendelförmigen Kanälen vorzugsweise Austrittsöffnungen für geschmolzenes Harz aufweisen, die in einer Außenwand des Verschlußventilschaftmittels ausgebildet sind, und der Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314) in Verbindung mit der Außenwand eine Mischzone (M, M1, M2) zum Mischen des geschmolzenen Harzes bildet, wenn dieses durch die Austrittsöffnungen strömt.

14. System nach Anspruch 13, bei welchem der Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314) eine Innenwand aufweist, welche das Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) umgibt, wobei die Innenwand von der Außenwand des Verschlußventilschaftmittels beabstandet ist und die Mischzone bildet, und wobei die Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) vorzugsweise Begrenzungsgänge (38) aufweist, wobei ein Teil des geschmolzenen Harzes, das in jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen strömt, über die Begrenzungsgänge eingespritzt wird, um individuell Teile der Vielzahl von Strömen des geschmolzenen Harzes zu mischen, das durch die Vielzahl von wendelförmigen Kanälen strömt, und wobei das zweiten Zonenmittel vorzugsweise gegen die Austragzone verjüngt ist, derart, daß der in jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen befindliche Teil des geschmolzenen Harzes aus dieser Vielzahl von wendelförmigen Kanälen austritt und über die Begrenzungsgänge eingespritzt wird.

15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei welchem das erste Zonenmittel einen radialen Teiler (26) für geschmolzenes Harz aufweist, wobei der radiale Harzteiler vorzugsweise eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes aus der Eintragzone aufweist, und wobei jede der Vielzahl von Eintrittsöffnungen vorzugsweise einem gesonderten der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen zugeordnet ist, um das geschmolzene Harz durch das Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) zu transportieren.

16. System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei welchem das dritte Zonenmittel Mittel zum teilweisen Zurückführen des geschmolzenen Harzes zu dem zweiten Zonenmittel zur Verbesserung der Durchmischung aufweist, wobei das Rückführmittel vorzugsweise einen Teildamm umfaßt, der im wesentlichen an einem Ende des zweiten Zonenmittels (36, 236) angeordnet ist, und wobei das dritte Zonenmittel vorzugsweise einen im wesentlichen verjüngten Abschnitt (T) aufweist, um die Vielzahl von Strömen zu kombinieren um ein im wesentlichen homogenisiertes rekombiniertes geschmolzenes Harz zur nachfolgenden Zufuhr zur Austragzone zu bilden.

17. System nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei welchem

das erste Zonenmittel (26) eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die zur Aufnahme eines Teiles des geschmolzenen Harzes dienen, um die Bildung der Vielzahl von Strömen von geschmolzenem Harz zu veranlassen;

wobei das zweite Zonenmittel eine Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) aufweist, wobei jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen mit einer der Vielzahl von Öffnungen zur Aufnahme des geschmolzenen Harzes und zur Bildung der Vielzahl von Strömen zur Verwendung beim Homogenisieren des geschmolzenen Harzes verbunden ist; und

das dritte Zonenmittel einen Abschnitt (S) aufweist, der sich vom zweiten Zonenmittel zur Austragzone zum Kombinieren der Vielzahl von Strömen und zur Bildung eines rekombinierten und im wesentlichen homogenisierten geschmolzenen Harzes für die nachfolgende Zufuhr zur Austragzone erstreckt, wobei die Austragzone vorzugsweise ein Mittel zur Formung eines präzise angeordneten und geformten Loches in einem in der Formungszone zu formenden Gegenstand aufweist, und wobei das Formungsmittel vorzugsweise eine Spitzenzone (44) aufweist, welche das Loch bildet.

18. System nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei welchem das zum Aufteilen dienende erste Zonenmittel (20) eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) in dem Verschlußventilschaftmittel (12, 112, 212, 312) aufweist, wobei die Eintrittsöffnungen in Fluidverbindung mit der Eintragzone stehen, wobei die Vielzahl von Eintrittsöffnungen vorzugsweise vollständig in den Verschlußventilschaftmitteln definiert ist, wobei der Düsenkörperabschnitt (14, 114, 214, 314) vorzugsweise eine Innenfläche aufweist, und wobei die Eintrittsöffnungen zwischen dem Verschlußventilschaftmittel und der Innenfläche definiert sind.

19. System nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei welchem ferner ein viertes Zonenmittel zum Zuführen des rekombinierten geschmolzenen Harzes zur Austragzone vorgesehen ist, und vorzugsweise ein fünftes Zonenmittel zum Abschneiden des Stromes des geschmolznen Harzes an der Austragzone.

20. Einspritzverfahren zur Verarbeitung von geschmolzenem Harz mit einer im wesentlichen homogenisierten molekularen Orientierung, mit den Schritten des Zuführens des geschmolzenen Harzes, des Aufteilens des geschmolzenen Harzes in eine Vielzahl von einzelnen Strömen, des Zuführens des geschmolzenen Harzes in einem homogenisierten Zustand zu einer Formungszone und der Formung des Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von einzelnen Strömen gemischt und das geschmolzene Harz homogenisiert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem der Schritt des Mischens und Homogenisierens das Bewegen einer Vielzahl von individuellen Strömen des geschmolzenen Harzes in einem wendelförmigen Muster umfaßt, und ferner vorzugsweise den Schritt umfaßt, daß das geschmolzene Harz jedes der Vielzahl von individuellen Strömen aus dem wendelförmigen Muster austreten kann, um ein individuelles Mischen der Vielzahl von individuellen Strömen des geschmolzenen Harzes zu ermöglichen, während die Vielzahl von individuellen Strömen im wendelförmigen Muster fließt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Bewegungsschritt das Bewegen der individuellen Ströme durch die wendelförmige orientierten Kanäle (36, 236) des Ventilschaftes (12, 112, 212, 312) umfaßt, und wobei der Schritt des Aufteilens vorzugsweise die Aufnahme eines Teiles des geschmolzenen Harzes in jeder einer Vielzahl von Eintrittsöffnungen des Ventilschaftes umfaßt, welche zu den wendelförmig orientierten Kanälen führen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, mit dem weiteren Schritt des Unterbrechens des Stromes eines Teiles des geschmolzenen Harzes zur Verbesserung des Mischens vor dem Zuführungsschritt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei welchem der Schritt des Zuführens den Schritt der Bildung einer im wesentlichen nicht turbulenten Strömung des geschmolzenen Harzes in einem im wesentlichen homogenisierten Zustand zu der Formungszone umfaßt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei welchem der Schritt des Aufteilens den Schritt des Bewegens des geschmolzenen Harzes in einen Ventilschaft (12) umfaßt, der eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) aufweist, wobei jede der Vielzahl von Eintrittsöffnungen zur Aufnahme eines Teiles des geschmolzenen Harzes dient, um die Bildung von getrennten Strömen des geschmolzenen Harzes zu veranlassen, und

der Schritt des Mischens und Homogenisierens den eine Vielzahl von wendelförmigen Kanälen (36, 236) aufweisenden Ventilschaft umfaßt, um die getrennten Ströme in dem wendelförmigen Muster zu führen, wobei jeder der Vielzahl von wendelförmigen Kanälen mit einer der Vielzahl von Eintrittsöffnungen (33, 333) verbunden ist, um das geschmolzene Harz aufzunehmen, und die gesonderten Ströme zur Verwendung beim Homogenisieren des geschmolzenen Harzes zu formen; und

der Schritt des Zuführens den Schritt umfaßt, daß das geschmolzene Harz aus den gesonderten Strömen in im wesentlichen gerader Richtung und in einem im wesentlichen homogenisierten Zustand zur Formungszone strömt, und wobei der Schritt des Formens vorzugsweise die Formung eines präzise angeordneten und geformten Loches in dem zu formenden Gegenstand in der Formungszone umfaßt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Gegenstand zumindest eine CD, eine DVD und ein Getrieberad ist.