DE69718641T2 - Verfahren und system zum spritzgiessen von kunststoffen und von thermoplastischen elastomeren - Google Patents
Verfahren und system zum spritzgiessen von kunststoffen und von thermoplastischen elastomerenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen und thermoplastischen Elastomeren in einer Spritzgießmaschine.
- Beim Spritzgießen von Einzelteilen aus Kunststoff wird ein Werkzeug mit einem oder mehreren Formhohlräumen verwendet, das in einer Spritzgießmaschine eingerichtet ist.
- Um Einzelteile aus Kunststoff von hoher Qualität aus einem Werkzeug mit mehreren Formhohlräumen, einem so genannten Mehrfachwerkzeug, herstellen zu können, müssen die Formhohlräume mit den zugeordneten Angusskanälen in Bezug auf den Durchflusswiderstand für die Kunststoffschmelze während des Füllvorganges im Wesentlichen identisch sein, und darüber hinaus müssen die Volumen der Formhohlräume gleich groß sein, wodurch alle Formhohlräume mit der Schmelze gleichzeitig aufgefüllt werden, worauf die Schmelze gleichzeitig auch einer Verdichtung und einem Nachdruck ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass die Einzelteile aus Kunststoff in Bezug auf Materialdicke, Größe und Gewicht gleich sein und im Wesentlichen die gleiche Form haben müssen.
- Beim Spritzgießen in einem einzigen Formenhohlraum mit einer Verfahrensfolgezeit von z. B. etwa 30 Sekunden wird die jährliche Herstellungskapazität etwa 500000 Stück betragen. Wenn die jährliche Anforderung auf dieser Höhe oder niedriger liegt, genügt es somit, mittels eines Einfachwerkzeuges in einer Maschine zu produzieren, die so gewählt ist, dass die Formschließkraft, die Größe der Werkzeugspannplatte, das Schussgewicht, usw. für das Werkzeug ausreichend sind. Jedoch werden die Verfahrenskosten pro Stück beim Spritzgießen in einem Einfachwerkzeug im Vergleich zum Spritzgießen mit Mehrfachwerkzeugen höher sein. Bei einer Produktion von mittelgroßen, jährlichen Zahlen von etwa 100-500 000 Einzelteilen ist es deshalb normalerweise profitabel, mit Mehrfachwerkzeugen zu produzieren, selbst wenn diese für das gleiche Einzelteil höhere Anschaffungskosten als ein Einfachwerkzeug aufweisen.
- Von daher ist es möglich zu folgern, dass Werkzeug- und Verfahrenssysteme, die das Spritzgießen mehrerer Einzelteile, von denen jedes in Gewicht, Größe und Form unterschiedlich ist, gleichzeitig in einer und derselben Verfahrensfolge bieten können, davon ausgehend ökonomisch vorteilhaft sein sollten, dass dieses System annehmbare Anschaffungskosten im Verhältnis zur Reduzierung der Gesamtkosten im Hinblick auf die Verfahrens- und Werkzeugkosten aufweist, die im Vergleich zur Produktion der gleichen Einzelteile mit herkömmlichen Einfachwerkzeugen oder Mehrfachwerkzeugen erzielt werden können.
- Solche Werkzeug- oder Verfahrenssysteme können in verschiedenen Graden von individuellen Einstellmöglichkeiten für die Verfahrensparameter in den unterschiedlichen Formhohlräumen bereitgestellt werden. Die einfachste Ausführung besitzt nur zwei Möglichkeiten zur Einstellung des Schmelzflusses für die unterschiedlichen Formhohlräume mit veränderlichen oder festgelegten Einstellmitteln. Hierdurch ist es möglich, mehrere verschiedene Einzelteile aus Kunststoff mit kleineren Unterschieden in Gewicht, Größe und Form in dem gleichen Werkzeugsystem zu produzieren. Dadurch, dass außerdem in dem Fliesskanal für jeden Formenhohlraum ein Schließ-/Öffnungsventil, z. B. ein als Nadelventil bekanntes Ventil vorgesehen wird, ist es auch möglich, verschiedene Füllzeiten für die unterschiedlichen Formhohlräume zu verwenden. Einzelteile aus Kunststoff mit ziemlich großen gemeinsamen Unterschieden in Gewicht, Größe und Form können dann in einem solchen System produziert werden. Jedoch kann die Druckentwicklung für die Schmelze während der Verdichtungsphase und der Nachdruckphase, die für die Qualität des Einzelteils aus Kunststoff wesentlich ist, nicht individuell für jeden Formenhohlraum in diesem System gewählt werden, was eine wesentliche Einschränkung ist, wenn gefordert wird, dass die verschiedenen hergestellten Einzelteile aus Kunststoff eine hohe und gleichwertige Qualität aufweisen sollen.
- Die Druckschrift JP-A-61063428 beschreibt einen Formkasten, in dem ein Angusskanal enthalten ist, der in eine Anzahl von Formhohlräumen in einer Form mündet, mit einem Drucksensor in jedem Formenhohlraum, einem Verdrängerkörper, der in einem Anschnitt vor jedem Formenhohlraum vorgesehen ist, wobei die Verdrängerkörper so angeordnet sind, um in jedem Anschnitt als Reaktion auf ein Drucksignal von dem Sensor positioniert zu werden, das in einem Computer mit einem gespeicherten Druckwert verglichen wird. Dieser Formkasten besitzt keine Vorkehrungen für die Nachfüllverdichtung.
- Die nachstehend beschriebene Erfindung bietet ein flexibles Werkzeugsystem und Verfahren, mit dessen Hilfe Einzelteile von völlig unterschiedlichem Gewicht, Größe und Form in Spritzgießmaschinen von normaler Konstruktion für thermoplastische Werkstoffe und thermoplastische Elastomere in ein und derselben Verfahrensfolge spritzgegossen werden können. Für jeden Formenhohlraum der Werkzeugeinheiten, die einen Teil des Systems bilden, können die Verfahrensparameter individuell in sehr hohem Maße gewählt werden, in erster Linie, was die Druckentwicklung während der Phasen von Verdichtung und Nachdruck und die Nachdruckzeit betrifft, wodurch alle Einzelteile aus Kunststoff eine hohe und angemessene Qualität erhalten werden.
- Die bisher einzige bekannte andere Möglichkeit zur Erzielung eines ähnlichen hohen Grades von individuell wählbaren Verfahrensparametern für die unterschiedlichen Formhohlräume/Werkzeugeinheiten ist die Verwendung einer Spritzgießmaschine, die mit mehreren separaten Einspritzeinheiten versehen ist, die mit den unterschiedlichen Werkzeugeinheiten des Systems verbunden sind. Die Anschaffungskosten für eine solche Maschine sind jedoch hoch, wodurch es schwierig werden könnte, mit einem solchen System eine gute Ökonomie zu erzielen.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Verwendung in Spritzgießmaschinen in normaler Ausführung für thermoplastische Kunststoffe und thermoplastische Elastomere, um Einzelteile mit verschiedenem Gewicht, Form und Größe durch Spritzgießen in einem System mit unterschiedlichen Werkzeugeinheiten für diese Einzelteile gleichzeitig herzustellen.
- Zweck der Erfindung ist es, den unterschiedlichen Werkzeugeinheiten in sehr hohem Maße die Möglichkeit einer individuellen Wahl der Verfahrensparameter zu geben, die für die Qualität des in der Werkzeugeinheit geformten Einzelteils aus Kunststoff entscheidend sind.
- Diese Parameter sind
- - Schmelzefluss (Spritzgieß-Geschwindigkeit) als eine Funktion der Zeit,
- - Druckentwicklung in der Schmelze während der Phasen von Verdichtung und Nachdruck,
- - Nachdruckzeit,
- - Schmelztemperatur,
- - Werkzeugtemperatur,
- wobei die beiden letzten erwähnten Parameter in den Intervallen variiert werden können, die für das betreffende Kunststoffmaterial empfohlen werden.
- Gemeinsame Parameter für Werkzeugeinheiten und Verfahren sind
- - Schließkraft,
- - Zeit der Verfahrensfolge
- Dieser Zweck wurde bei einem System zum Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen und thermoplastischen Elastomeren in einer Spritzgießmaschine erfüllt, um Einzelteile mit unterschiedlichem Gewicht, Form und Größe durch Spritzgießen gleichzeitig herzustellen, das einen Zuteilerblock, eine Anzahl von Heißkanaldüsen-Modulen, die jeweils mit einem von einer Anzahl der im Zuteilerblock vorgesehenen Angusskanäle verbunden sind, einen in dem Angusskanal oder in dem Heißkanaldüsen-Modul vorgesehenen Verdrängerkörper, jeweils zur individuellen und unbegrenzten Einstellung des Schmelzflusses durch das Modul, und Mittel, um das Nachfüllen, Verdichten der Schmelze und Umstellen auf Nachdruck sowie das Halten desselben zu bewirken, und eine Steuereinheit, die in Abhängigkeit von einem Startsignal von einer, Teil der Spritzgießmaschine bildenden, Steuervorrichtung für jedes Heißkanaldüsen-Modul eine individuelle Steuerung und Überwachung der Entwicklungen in den verschiedenen Heißkanaldüsen-Modulen durch die Merkmale ausübt, die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definiert sind.
- Im Folgenden wird die Erfindung weiter mit Bezug auf in den begleitenden Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben, die Einzelheiten von zwei verschiedenen Varianten einer das erfindungsgemäße System enthaltenden Spritzgießmaschine darstellen.
- Es zeigen
- Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Teil eines Heißkanaldüsen- Moduls nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heißkanaldüsen-Moduls;
- Fig. 3 eine Ansicht teilweise im Querschnitt des in Fig. 2 dargestellten Heißkanaldüsen-Moduls und gemäß Fig. 2 direkt von oben gesehen.
- Fig. 4 eine Ansicht, wie sie von der Teilungsebene der Form gesehen wird, die Heißkanaldüsen-Module mit einem Teil einer Antriebseinheit darstellt, das in einem System für zwei Formeinheiten eingesetzt ist;
- Fig. 5 eine Seitenansicht, in der der Verteilerblock, die Heißgießdüsen für die Formeinheiten und die festgelegten Schlitze von einer der Formeinheiten dargestellt sind.
- Die Hauptteile des Systems, die in Fig. 1 und 2 dargestellt sind und gemäß der Erfindung hergestellt werden, sind ein Verteilerblock 1 und eine Anzahl von damit verbundenen Heißkanaldüsen-Modulen 4 oder 5. Der Verteilerblock besitzt Kanäle 2, die den Schmelzfluss in Fig. 1 bzw. Fig. 2 aus der Spritzeinheit 3 der Maschine in mehrere getrennte Schmelzströme zu jedem der zugeordneten Heißkanaldüsen-Module verteilen, deren Zylinder 4 und 5 jeweils in den Figuren dargestellt sind.
- Mit dem Heißkanaldüsen-Modul ist eine in den Fig. 2 und 4 teilweise dargestellte Steuervorrichtung verbunden, die auf in dem Heißkanaldüsen-Modul eingebaute Mechanismen eine Bewegung und eine Kraft aufbringt, um in der zugeordneten Werkzeugeinheit 21 in Fig. 5 eine individuelle Funktion von Füllen, Verdichten und Nachdruck für die Schmelze zu bewirken, die in dem Hohlraum der Formeinheit ein Einzelteil aus Kunststoff bilden soll. Darüber hinaus ist eine nicht weiter gezeigte Steuereinheit zur individuellen Steuerung und Überwachung des oben erwähnten Spritzgießverfahrens in den unterschiedlichen Heißkanaldüsen- Modulen/Werkzeugeinheiten vorhanden. Der Durchflusswiderstand für den Schmelzefluss in dem Heißkanaldüsen-Modul kann durch manuelle Einstellung eines Mechanismus, wie er im Folgenden beschrieben wird, verändert werden. Der Durchflusskanal des Heißformmoduls steht mit den Durchflusskanälen und den Formhohlräumen der zugeordneten Formeinheit durch eine Heißkanaldüse 22 in Fig. 5, die an dem Zylinder des Heißkanalmoduls angebracht ist, oder durch eine nicht gezeigte Kaltformdüse, die in der Werkzeugeinheit angeordnet ist, in Verbindung.
- Die Werkzeugeinheiten werden in das Formsystem mit leicht abnehmbaren Befestigungsmitteln 23 (Fig. 4 und 5) montiert, was ein schnelles Umschalten zwischen verschiedenen Einzelteilen aus Kunststoff bei fortschreitender Produktion ergibt.
- Der Verteilerblock 1 in den Fig. 2 und 5 wird auf die Temperatur der Schmelze erwärmt und ist in dem mittleren Loch der Werkzeugspannplatte der Maschine, jedoch mit einem dazwischen liegenden Luftschlitz, positioniert, so dass er von der Werkzeugspannplatte isoliert ist. Die Zylinder 4 und 5 des Heißkanaldüsen-Moduls werden ebenfalls auf die Temperatur der Schmelze erhitzt und mittels der Luftschlitze 24 in den Fig. 4 und 5 von den umgebenden Werkzeugspannplatten 25 und 26 in Fig. 5 isoliert. In dem Zylinder 4 von Fig. 1 ist ein hohler durchgängiger Kanal 7 vorhanden, der teilweise durch einen Verdrängerkörper 9, der in axialer Richtung gegen einen Sitz 8 im Zylinder unendlich einstellbar ist, ausgefüllt wird, so dass der Abstand zwischen seinem konischen Kopf und dem Sitz 8 im Zylinder eingestellt werden kann, um dadurch den Durchflusswiderstand für die Schmelze durch den Zylinder einzustellen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hat die entsprechende Funktion zum Einstellen des Durchflusswiderstandes in dem kleineren Zylinder, der sich dem Verteilerblock 1 am nächsten gelegen befindet. Die axiale Bewegung des Verdrängerkörpers 9 wird mittels eines Verschiebemechanismus wie z. B. einem, der als Schraubmechanismus 10 gezeigt ist, erreicht. Die aktuelle Stellung und die axiale Verschiebung des Verdrängerkörpers kann auf einer Skale 12 (Fig. 1 und 2) abgelesen werden. Für jede Formeinheit wurde für den Verdrängerkörper eine axiale Einstellposition eingerichtet, d. h. ein den Schmelzfluss angebender Wert auf der Skale, der angepaßt ist, so dass eine angemessene Füllzeit für den Formenhohlraum erzielt wird. Diese für jede Werkzeugeinheit spezifische Einstellung des Verdrängerkörpers soll immer genutzt werden, unabhängig von der Kombination anderer Werkzeugeinheiten, mit denen die Werkzeugeinheit zusammenarbeitet. Der Durchflusskanal 2 von dem Verteilerblock 1 in Fig. 1 mündet in einen am größten Durchmesser des konischen Kopfes des Verdrängerkörpers angeordneten ringförmigen Kanal 13. Dieser ringförmige Kanal ist wie die anderen Durchflusskanäle vom strömungstechnischen Standpunkt aus korrekt ausgelegt, wodurch die Kunststoffschmelze an einer beliebigen Position nicht stationär werden wird und dadurch thermisch beeinträchtigt wird, was zu einer schlechten Qualität des Einzelteils aus Kunststoff führt.
- Der Verdrängerkörper 9 gemäß Fig. 1 ist mit einem Loch versehen, das direkt durch dessen Mitte verläuft und durch das sich eine Stange 14 erstreckt, die an einem ihrer Enden mit einer Spitze 15 und einem Anschlagring 16 des gleichen Typs wie bei einer gewöhnlichen Plastifizierschnecke für Spritzgießmaschinen ausgestattet ist. Dadurch kann dieser Anschlagring wie ein Kolben in dem vor der Spitze 15 befindlichen Raum 17, d. h. dem Hubvolumen des Kolbens, wirksam werden. Das gegenüber liegende Ende der Stange ist außerhalb des Verdrängerkörpers angeordnet und an eine nur zum Teil dargestellte Antriebsvorrichtung 6 in den Fig. 2 und 4, z. B. ein elektrischer Servomotor angeschlossen, der mit einer Zylinderschraube verbunden ist, die Bewegung und Kraft in axialer Richtung auf die Stange bewirkt. In den Figuren befindet sich der Kolben 15 und 16 in seiner Ausgangsstellung, wodurch das Füllen des Formenhohlraums direkt von der Spritzeinheit der Maschine durchgeführt werden kann. Um den kleinsten möglichen Durchflusswiderstand für den Schmelzfluss zu erhalten, weist der Block drei gleichmäßig verteilte Durchflusskanäle an Spitze und Anschlagring mit dazwischen liegenden Halteflächen für den Anschlagring auf. Der zylindrische Raum 17 entspricht 10-20% des maximalen Volumens von Kunststoffmaterial, welches das System in jede Werkzeugeinheit füllen kann.
- In dem Auslass 18 von den Heißkanaldüsen-Modulen 4 (Fig. 1) und 5 (Fig. 2) der Formeinheit ist es möglich, einen Drucksensor 19 (Fig. 4) zum Messen des Druckes der Schmelze anzuordnen, wobei dieser Sensor mit der Steuereinheit zur Überwachung der Entwicklung des Schmelzedruckes während der Füllphase, des Umschlagpunktes und der Nachdruckphase verbunden ist.
- Jedes Heißkanaldüsen-Modul besitzt außerdem getrennte Kontakteinrichtungen 20 gemäß Fig. 4 und Fig. 5 zur Verkabelung mit Heizelementen und Wärmesensoren, die in den Zylindern 4 und 5 und im Verteilerblock 1 vorgesehen sind.
- Im Folgenden wird die Funktionsentwicklung für eine komplette Verfahrensfolge des erfindungsgemäßen Systems beschrieben.
- Dem Kolbenmechanismus in dem Heißkanaldüsen-Modul können zwei alternative Funktionsentwicklungen gegeben werden.
- In der ersten anderen Möglichkeit kann, wenn angenommen wird, dass das Gewicht der Kunststoffschmelze, die in dem Hubvolumen 17 aufgenommen wird, größer ist als das Gesamtgewicht von Einzelteil (en) und Kaltpresskanal (-kanälen) in der zugeordneten Werkzeugeinheit, der Kolben zur gleichen Zeit starten wie der Schraubkolben der Spritzeinheit der Maschine und dadurch selbst für die gesamte Füllphase und die Verdichtungs- und Nachdruckphasen in der Verfahrensfolge für die zugeordnete Werkzeugeinheit sorgen.
- Bei der zweiten anderen Möglichkeit muss, wenn vermutet wird, dass das Gewicht der im Hubvolumen 17 aufgenommenen Kunststoffschmelze kleiner ist als das Gesamtgewicht von Einzelteil(en) und Kaltpresskanal (-kanälen), das Füllen der Werkzeugeinheit teilweise durch die Spritzeinheit der Maschine bewirkt werden, worauf die Phasen von Nachfüllen, Verdichtung und Nachdruck durch den Kolben 15, 16 in dem Heißkanaldüsen-Modul durchgeführt werden.
- Die Durchflusswiderstände in jedem Heißkanaldüsen-Modul mit einer Funktion gemäß der zweiten anderen Möglichkeit sind auf Werte eingestellt, die bei sich ergebenden Testläufen für jede Werkzeugeinheit festgelegt wurden. Andererseits ist der Durchflusswiderstand in jedem Heißkanaldüsen-Modul mit einer Funktion gemäß der ersten anderen Möglichkeit auf den niedrigsten Wert eingestellt.
- Die kennzeichnende Funktion für das erfindungsgemäße System der zweiten anderen Möglichkeit, dass der Kolbenmechanismus in jedem Heißkanaldüsen-Modul auf Grund seiner individuell steuerbaren, Bewegung und Kraft erzeugenden, Funktion die Füllfunktion zu jedem gewählten Zeitpunkt während des durch die Spritzeinheit ausgeführten Füllens der Formeinheit und des Nachfüllens, Verdichtens und Umschaltens in die Nachdruckphase und deren Durchführung übernehmen kann, wird dadurch erreicht, dass der Schraubkolben der Spritzeinheit der Maschine bei seiner Vorwärtsbewegung mehrere verschiedene Sensorpositionen erreicht, für jedes Heißkanaldüsen-Modul eine, die auf die Funktion gemäß der zweiten anderen Möglichkeit eingestellt ist, wodurch jeder der Sensoren ein Signal an die Steuereinheit der Spritzeinheit gibt, um die Spritzgeschwindigkeit, d. h. den Schmelzfluss, mit einem Wert zu verlangsamen, der normalerweise dem Schmelzfluss entspricht, der zu diesem Zeitpunkt durch das aufnehmende Heißform- Modul fließt. Parallel zu dem oben erwähnten, zur Maschine gehörenden Sensorsystem ist ein weiteres Sensorsystem vorgesehen, das zu dem erfindungsgemäßen System gehört, in dem die Sensoren auch betätigt werden, wenn der Schraubkolben der Spritzeinheit der Maschine seine verschiedenen Stellungen erreicht, in dem jedoch das Signal von den verschiedenen Sensoren zum Starten der Antriebsvorrichtung für den Kolbenmechanismus in jedem Heißkanaldüsen-Modul genutzt wird. Diese paarweise angeordneten Sensoren, von jedem System einer, können in Bezug auf ihre Positionen relativ zueinander sorgfältig eingestellt werden, wodurch die Startzeit für den Kolben des Heißkanaldüsen-Moduls im Verhältnis zu der Zeit, die für die Reduzierung des Schmelzflusses der Spritzeinheit der Maschine eingestellt ist, hinausgeschoben oder früher gelegt werden kann. Dadurch ist es möglich, ganz oder teilweise zu verhindern, dass sich eine sehr akute, jedoch das Verfahren störende Abweichung im Schmelzedruck und in der Fliessentwicklung, ein so genannter Übergangsprozess beim Übergang des Verfahrens von der Spritzeinheit der Maschine zum Kolbenmechanismus des Heißkanaldüsen- Moduls ergeben wird.
- Ein wesentlicher Vorteil bei dem erfindungsgemäßen System ist, dass die Plastifizierung für die anschließende Verfahrensfolge von dem Zeitpunkt gestartet werden kann, wenn alle Kolbenmechanismen in dem System aktiviert worden sind. Diese charakteristische Eigenschaft des Systems macht es in bestimmten Anwendungen möglich, eine kürzere Zeit der Verfahrensfolge im Vergleich zum Spritzgießen mit einem Formsystem zu erreichen, das in dieser Hinsicht konventionell ist, z. B. wenn die Einzelteile hohe Gewichte aufweisen oder wenn Kunststoffmaterial verwendet wird, das eine milde mechanische Behandlung durch den Schraubkolben, d. h. eine niedrige Drehzahl während der Plastifizierung erforderlich macht, was zu einer verlängerten Plastifizierungszeit führt.
- Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems ist, dass der Umschaltpunkt, d. h. wenn sich der Füllphase eine Nachdruckphase anschließt, durch kleinere Änderungen der Füllzeiten für die unterschiedlichen Werkzeugeinheiten auf verschiedene Zeitpunkte in der Verfahrensfolge gelegt werden kann, wodurch die Spitzenwerte des Schmelzedruckes, die mit dem Umschaltpunkt verbunden sind, nicht zum gleichen Zeitpunkt stattfinden werden. Hierdurch ist es möglich, eine kleinere Schließkraft für die Maschine im Vergleich zum normalen Spritzgießen mit mehrfachen Formhohlräumen der gleichen Einzelteile zu nutzen.
- Die Erfindung ist nicht auf das in den Zeichnungen schematisch dargestellte und in Verbindung damit beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind Modifizierungen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche möglich.
Claims (8)
1. System zum Spritzgießen von thermoplastischen Werkstoffen und
thermoplastischen Elastomeren in einer Spritzgießmaschine für
Spritzgussartikel von unterschiedlichem Gewicht, Größe und Form
gleichzeitig in nur einer Verfahrensfolge, und umfassend einen
Zuteilerblock (1), eine Anzahl von Heißkanaldüsen- Modulen (4; 5),
die jeweils mit ihrem eigenen von einer Anzahl von in dem
Zuteilerblock vorgesehenen Durchflusskanälen (2) verbunden sind,
einen in dem Durchflusskanal für jeden Heißkanaldüsen- Modul
vorgesehenen Verdrängungskörper (9) zur stufenlosen Einstellung
des Schmelzflusses durch den Modul, und Mittel, um das
Nachfüllen, Verdichten und Umstellen auf Nachdruck und Halten
desselben zu bewirken, sowie eine Steuereinheit zur unabhängigen
Steuerung und Überwachung der Prozesse in den
unterschiedlichen Heißkanaldüsen-Modulen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchflusskanal des Heißkanaldüsen-Moduls mit einer
beweglichen Stange (14) versehen ist, die sich in axialer Richtung
durch diesen erstreckt und an ihrem vorderen Ende als Kolben (15,
16) ausgelegt ist,
der angepasst ist, so dass er in einem Schmelze-Kanalraum (17)
stromabwärts des Verdrängungskörpers (9) wirksam ist, um ein
Nachfüllen, Verdichten und Umstellen auf Nachdruck und Halten
desselben zu bewirken, und wobei die Stange mit einer
unabhängigen Antriebsvorrichtung verbunden ist, die angebracht
ist, um der Stange unter Kontrolle der Steuereinheit eine axiale
Bewegung und Druckkraft zu verleihen.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdrängungskörper (9) in dem Durchflusskanal in den
unterschiedlichen Heißkanaldüsen-Modulen in axialer Richtung
einstellbar angebracht ist und mit einer in axialer Richtung
längsverlaufenden Durchgangsbohrung (7) versehen ist, durch die
sich die in axialer Richtung bewegliche Stange (14) erstreckt, die an
ihrem aus dem vorderen Teil des Verdrängungskörpers
hervorstehenden Ende als dieser Kolben (15, 16) ausgelegt ist.
3. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdrängungskörper (9) in einem konisch geformten
Durchflusskanal in einem zylinderförmigen Teil des
Heißkanaldüsen-Moduls (5) angebracht ist, wobei der Zylinder
angeordnet ist, um den Durchflusskanal (2) in dem Zuteilerblock (1)
mit einem Teil des Heißkanaldüsen-Moduls zu verbinden, der den
Kolben (15, 16) einbezieht.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
Positionssensoren mit der Steuereinheit des Systems verbunden
sind, wobei die Positionssensoren paarweise mit
Positionssensoren der Einspritzeinheit angebracht sind und deren
Stellung relativ zu diesen einstellbar ist, und wobei diese
Einstellbarkeit eine völlige oder teilweise vorübergehende
ungehinderte Umstellung leisten wird, wenn die zu einem
Heißkanaldüsen-Modul gehörende Einrichtung zur Erzeugung
von Geschwindigkeit und Kraft die Entwicklung von Durchfluss und
Druck der Schmelze von der Einspritzeinheit der Maschine
übernimmt.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdrängungskörper (9) in einer an sich bekannten Art und
Weise ein im wesentlichen konisch spitz zulaufendes Ende
aufweist und per Hand in axialer Richtung verschiebbar ist, in
Richtung eines kegelförmigen Sitzes (8) und von diesem weg, zur
unabhängigen Einstellung des Schmelzfließwiderstandes in dem
Durchflusskanal von jedem Heißkanaldüsen-Modul, und dass die
axiale Verschiebung durch einen Verschiebemechanismus in Form
eines Schraubenmechanismus (10) eingestellt wird, wobei eine
Mutter, die einen Teil davon bildet, per Hand gedreht werden kann,
so dass ein mit Gewinde versehener Abschnitt der Welle in einem
Ende des damit zusammenwirkenden Verdrängungskörpers, und
damit auch der gesamte Verdrängungskörper (9), in axialer
Richtung verschiebbar ist.
6. System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Maßskala (21) vorgesehen ist, um die aktuelle Stellung des
Verdrängungskörpers und seine axiale Verschiebung abzulesen.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein mit der Steuereinheit verbundener Drucksensor (19) an der
Öffnung von jedem Schmelzekanal (17) jeweils stromabwärts von
dem Verdrängungskörper (9) oder dem Kolben (15, 16) angebracht
ist.
8. Verfahren zum Spritzgießen von thermoplastischen Werkstoffen
und thermoplastischen Elastomeren in einer Spritzgießmaschine,
um in der gleichen Verfahrensfolge Einzelheiten von
unterschiedlichem Gewicht, Größe und Form gleichzeitig in axialer
Richtung verdrängbar zu formen in einem System mit
unterschiedlichen Ziehdüseneinheiten, mittels einer
Vorrichtung, die einen Zuteilerblock (1), eine Anzahl von
Heißkanaldüsen-Modulen (4; 5), die jeweils mit ihrem eigenen von
einer Anzahl von in dem Zuteilerblock vorgesehenen
Durchflusskanälen (2) verbunden sind, eines im Durchflusskanal für
jeden Heißkanaldüsen-Modul vorgesehenen Verdrängungskörpers
(9) für ein stufenloses Einstellen des Schmelzflusses durch den
Modul, und Mittel, um das Nachfüllen, Verdichten und Umstellen
auf Nachdruck und Halten desselben zu bewirken, sowie eine
Steuereinheit zur unabhängigen Steuerung und Überwachung der
Prozesse in den unterschiedlichen Heißkanaldüsen-Modulen bei
Verwendung eines Systems nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schmelzfluss von dem Zuteilerblock in den unterschiedlichen
Heißkanaldüsen-Modulen gesteuert wird durch individuelles
Einstellen der axialen Position des dazugehörigen
Verdrängungskörpers (9), wodurch unterschiedliche Befüllzeiten
erzielt werden, um Druckspitzen in den unterschiedlichen
Heißkanaldüsen-Modulen (5, 5) und Ziehdüseneinheiten des
Systems zum Spritzgießen rechtzeitig zu verteilen.
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