DE3936289C2 - Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff in einem Formwerkzeug, dessen Formhohlraum bzw. Kavität einerseits die Kunststoffschmelze durch eine Düse zuzuführen ist und der bzw. die andererseits an einer von der Düse verschiede­ nen Stelle durch eine Hohlnadel mit einem weiteren unter Druck stehenden Medium, wie z. B. Luft, Gas oder Flüssigkeit, beaufschlagbar ist.

Es gehört durch die DE-OS 21 06 546 bereits zum Stand der Technik, Hohlräume enthaltende Gegenstände aus Kunststoff im Formhohlraum bzw. in der Kavität eines Formwerkzeuges da­ durch herzustellen, daß nach dem Einspritzen der Kunststoff­ schmelze innerhalb der hierfür vorgesehenen Einspritzzeit in der darauffolgenden Nachdruckzeit dem niedrigviskosen Zen­ trum des Spritzgußkörpers Druckgas, vorzugsweise Druckluft, zugeführt wird und dann den in der Nachdruckzeit im Spritz­ gußkörper gebildeten Hohlraum gegebenenfalls mit aufge­ schäumtem Kunststoff auszufüllen. Hierzu wird eine Spritz­ gießform mit Spritzdüsen benutzt, die eine weitere Düse zur Zuführung des Nachdruckgases aufweist, welche an eine ent­ sprechende Gasquelle angeschlossen werden kann und deren Mündung in den Bereich des niedrigviskosen Zentrums des Spritzgußkörpers ragt.

Auf diese Art und Weise kann die Herstellung von Gegenstän­ den aus Kunststoff auch mit großem Volumen einwandfrei er­ möglicht werden, ohne daß hierfür ein komplizierter Aufbau der Formwerkzeuge erforderlich ist und ohne daß mit genau bemessener Einspritzzeit, Nachdruckzeit sowie exakten Drücken und Temperaturen gearbeitet werden muß.

Bekannt ist es durch die DE 24 61 580 B2, die DE 25 01 314 A1, die US 4 101 617 und die US 4 740 150 aber auch schon, einerseits den plastifizierten Kunststoff und ander­ erseits das weitere, unter Druck stehende Medium praktisch an der gleichen Stelle in den Formhohlraum oder die Kavitä­ ten des Formwerkzeuges einzuführen.

Besonders bei den Spritzgießvorrichtungen der letztgenannten Bauart hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die der Zuführung des weiteren unter Druck stehenden Mediums, wie z. B. Luft, Gas oder Flüssigkeit dienenden Düsen sich sehr oft mit dem zu verarbeitenden Kunststoffmaterial zusetzen und daher nahezu für jeden der aufeinanderfolgenden Spritz­ vorgänge einer Reinigung bedürfen, wenn sie die ihnen zuge­ dachte Funktion optimal erfüllen sollen.

Auch die als Hohlnadel um ein beträchtliches Maß in den Formhohlraum bzw. die Kavität des Formwerkzeuges hineinra­ gende Düse bei der Vorrichtung nach der DE-OS 21 06 546 unterliegt zumindest dann einer nicht wünschenswerten Ver­ stopfung, wenn die Menge der in den Formhohlraum bzw. die Kavität eingebrachten Kunststoffschmelze so bemessen ist, daß sie innerhalb des niedrigviskosen Zentrums des Spritz­ gußkörpers bis an die Mündung der Hohlnadel heranreicht bzw. diese sogar überdeckt bzw. überspült, wenn mit Ablauf der Nachdruckzeit der Gasdruck im Hohlraum abgebaut wird. Noch flüssige Schmelze kann dann nämlich in den relativ großen Querschnitt der Hohlnadel-Mündung eindringen und diese ver­ stopfen.

Will man diesen Nachteil bei der Vorrichtung nach DE-OS 21 06 546 vermeiden, dann muß die Hohlnadel in jedem Falle so weit in das Zentrum des Formhohlraums bzw. der Kavität im Formwerkzeug eindringen, daß ihre Düsenmündung auch nach Ablauf der Nachdruckzeit nicht mit noch flüssiger Kunst­ stoffschmelze beaufschlagt werden kann, sondern hiervon völlig frei ist.

Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, wenn die der Zuführung des weiteren unter Druck stehenden Mediums dien­ lichen Düsen bzw. Hohlnadeln die Wanddicke der im Formhohl­ raum bzw. in der Kavität des Formwerkzeuges herzustellenden Gegenstände nicht bis in den Bereich des zu bildenden Hohl­ raums hinein durchdringt, sondern vielmehr nur in einen Teil der entstehenden Wanddicke hineinragt. Es wird hierdurch ein selbsttätiges Versiegeln der dort vorhandenen Öffnung am Ende jedes Spritzvorgangs von innen her mittels noch flüssi­ ger Kunststoffschmelze erheblich begünstigt, wie das in den meisten Fällen wünschenswert oder sogar Bedingung ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff zu schaffen, bei der auch dann einem Ver­ stopfen der Mündungsöffnung an der Hohlnadel sicher entge­ gengewirkt wird, wenn diese Mündungsöffnung am Ende des Spritzvorgangs und der darauf folgenden Nachdruckzeit nur in einen Teil der Wanddicke des Gegenstandes eindringt, also von noch flüssiger Kunststoffschmelze umgeben ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß in der Hohlnadel ein begrenzt axial verschiebbarer Nadelkern angeordnet und über diesen Nadelkern die Mündungsöffnung der Hohlnadel zum Formhohlraum bzw. zur Kavität hin in ihrem Durchlaßquerschnitt variierbar bzw. öffnen- und schließbar ist, wobei der in einer bestimmten Axialstellung in der Hohlnadel festgelegte Nadelkern mit dem Mündungsende der Hohlnadel ein radial gerichtetes Spaltventil bildet.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen kann nämlich die Mündungsöffnung der Hohlnadel so klein einge­ stellt werden, daß sie zwar den Austritt des unter Druck stehenden Mediums in den Formhohlraum bzw. die Kavität ermöglicht, ein Eindringen der flüssigen Kunststoffschmelze in die Mündungsöffnung jedoch nicht zuläßt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich nach der Erfindung erwiesen, wenn gemäß Anspruch 2 das Spaltventil mit einem Mündungsspalt < 0,2 mm, vorzugsweise < 0,1 mm benutzt wird.

Der Nadelkern kann erfindungsgemäß nach Anspruch 3 dabei einen vor dem Mündungsende der Hohlnadel liegenden, ver­ dickten Kopf oder Teller tragen, dessen Außendurchmesser wenigstens annähernd dem Außendurchmesser der Hohlnadel entspricht. Dabei besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß nach Anspruch 4 das freie Ende des Kopfes oder Tellers mit einer Spitze oder Rundung versehen ist.

Eine vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung besteht nach Anspruch 5 darin, daß die Hohlnadel über einen an ihr Mündungsende anschließenden Längenbereich einen Innendurchmesser aufweist, der an den Außendurchmesser des Nadelkerns mit Gleitpassung anschließt, daß der Innendurchmesser der Hohlnadel in dem vom Mündungs­ ende abliegenden Längenabschnitt ständig einen radialen Spaltabstand vom Außendurchmesser des Nadelkerns aufrech­ terhält, und daß der Nadelkern über einen an sein hohlraum­ seitiges Ende anschließenden und bis in den Spaltabstands­ bereich der Hohlnadel zurückführenden Längenabschnitt hinweg mit mindestens einer Längsnut oder einem Diametralschlitz versehen ist.

Statt dessen kann nach Anspruch 6 aber auch eine Ausbildung in Betracht kommen, nach welcher die Hohlnadel über einen an ihr Mündungsende anschließenden Längenbereich einen Innen­ durchmesser aufweist, der an den Außendurchmesser des Nadel­ kerns mit Gleitpassung anschließt, wobei der Innendurchmesser der Hohlnadel in dem vom Mündungsende abliegenden Längen­ abschnitt ständig einen radialen Spaltabstand vom Außen­ durchmesser des Nadelkerns aufrechterhält, und wobei der Nadelkern über einen an sein hohlraumseitiges Ende anschlie­ ßenden und bis in den Spaltabstandsbereich der Hohlnadel zurückführenden Längenabschnitt hinweg mit mindestens einer, vorzugsweise aber mehreren Umfangsabflachungen versehen ist.

Schließlich kann nach Anspruch 7 der Nadelkern aber auch einen zentralen Gaskanal enthalten, der mit Abstand von seinem freien Ende des Nadelkerns in mindestens eine radiale Austrittsöffnung mündet, die gegenüber dem Mündungsende der Hohlnadel axial verschiebbar ist. In diesem Falle kann das freie Ende des Nadelkerns nach Anspruch 8 mit Abstand vor der Radialbohrung in eine Spitze oder Rundung auslaufen.

Wenn sich die Hohlnadel in Öffnungsrichtung des Formwerk­ zeuges erstreckt, also eine im wesentlichen normale Lage relativ zur Trennebene des Formwerkzeuges einnimmt, ist es auf besonders einfache Art und Weise möglich, die Hohlnadel gemäß Anspruch 9 stationär in den Formhohlraum bzw. die Kavität hineinragend zu montieren. Weicht jedoch die Öff­ nungsrichtung des Formwerkzeuges von der Erstreckungsrich­ tung der Hohlnadel ab, dann erweist es sich nach Anspruch 10 erfindungsgemäß als wesentlich, daß die Hohlnadel nur zeit­ weilig in den Formhohlraum bzw. die Kavität vorschiebbar montiert ist. Hierbei kann dann die Hohlnadel gemäß Anspruch 11 durch einen Stellantrieb axial verstellbar sein, welcher gemäß Anspruch 12 ein Druckmittelantrieb, z. B. Druckluft- oder Druckölantrieb, ist.

Wird der Druckmittelantrieb nach Anspruch 13 doppelt wirkend ausgelegt, dann kann die Vorschub- und die Rückstellbewegung der Hohlnadel hierdurch bewirkt werden.

Nach Anspruch 14 kommt jedoch auch in Betracht, daß der Druckmittelantrieb ein einfach wirkender Vorschubantrieb ist, während der Rückstellantrieb aus einer Feder besteht, die durch den Vorschubantrieb überwunden werden muß.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1 im Längsschnitt einen Teilbereich einer Vorrich­ tung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff, bei welcher in dem Formhohlraum bzw. die Kavität eines Formwerkzeu­ ges eine feststehend montierte Hohlnadel zur Zuführung eines zusätzlichen Druckmediums hinein­ ragt,

Fig. 2 ebenfalls im Längsschnitt einen Teilbereich einer anderen Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräu­ me enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff, bei der die Hohlnadel zur Zuführung eines zusätzli­ chen Druckmediums relativ zum Formhohlraum bzw. zur Kavität des Formwerkzeuges begrenzt axial verschiebbar vorgesehen ist,

Fig. 3 einen Ausschnitt einer Vorrichtung zum Spritz­ gießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff bei gegenüber Fig. 2 abgewandelter Anordnung und Ausbildung der axial verschiebbar zum Formhohlraum bzw. zur Kavität des Formwerk­ zeuges angeordneten Hohlnadel und die

Fig. 4 bis 7 in größerem Maßstab Schnitte jeweils entlang der Linie IV-IV in den Fig. 1 und 3 durch den Kanal der Hohlnadel und den in diesem aufgenommenen Nadelkern.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Formwerkzeug 1 zum Spritz­ gießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunst­ stoff gezeigt, das zwei Formhälften 2 und 3 aufweist, die miteinander den Formhohlraum 4 einschließen.

Durch eine (nicht gezeigte) Düse wird dabei in den Formhohl­ raum 4 des Formwerkzeuges 1 die plastifizierte Kunststoff­ schmelze zugeführt.

An einer von der (nicht gezeigten) Düse verschiedenen Stelle kann in den Formhohlraum 4 durch eine Hohlnadel 5 ein wei­ teres unter Druck stehendes Medium, z. B. Luft, Gas oder auch Flüssigkeit, zugeführt werden. Die Hohlnadel 5 ist dabei in die Formhälfte 2 des Formwerkzeuges 1 stationär eingesetzt, und zwar so, daß sie mit ihrem Mündungsende 6 um ein be­ trächtliches Maß 7 in den Formhohlraum 4 hineinragt.

Durch einen Anschlußkanal 8 in der Formhälfte 2 kann der Hohlnadel 5 das weitere, unter Druck stehende Medium zuge­ führt werden. In der Hohlnadel 5 ist ein axialjustierbarer Nadelkern 9 angeordnet, welcher einen vor dem Mündungsende 6 der Hohlnadel 5 liegenden, verdickten Kopf oder Teller 10 trägt, dessen Außendurchmesser wenigstens annähernd dem Außendurchmesser der Hohlnadel 5 entspricht. An dem vom Kopf oder Teller abgewendeten Ende weist der Nadelkern einen Gewindeabschnitt 11 auf, der eine Stellmutter 12 und eine Kontermutter 13 trägt, die mit einem Stützbund bzw. einer Stützscheibe 14 zusammenwirken, der bzw. die durch eine Druckfeder 23 an einer Endverdickung 15 der Hohlnadel zur Anlage gebracht wird.

Mit Hilfe der Stellmutter 12, der Kontermutter 13 sowie dem Stützbund oder der Stützscheibe 14 kann der Nadelkern 9 innerhalb der Hohlnadel 5 axial so eingestellt werden, daß zwischen dem Kopf oder Teller 10 des Nadelkerns 9 und dem Mündungsende 6 der Hohlnadel 5 eine Mündungsöffnung in Form eines radial gerichteten Spaltventils 16 entsteht, wobei dessen Mündungsspalt dem Formhohlraum 4 zugewendet ist und in seinem Durchlaßquerschnitt variiert werden kann.

Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß sich mit Hilfe der Stellmutter 12, der Kontermutter 13 sowie dem Stützbund oder der Stützscheibe 14 der Mündungsspalt 16 auf eine Weite < 0,2 mm, vorzugsweise < 0,1 mm einstellen läßt. Ein Mindestdurchlaßquerschnitt kann dadurch gewährleistet werden, daß auf der Unterseite des verdickten Kopfes oder Tellers 10 radial oder schräg nach außen laufende Rillen eingearbeitet sind (nicht dargestellt).

Die Hohlnadel 5 hat über einen an ihr Mündungsende 6 an­ schließenden Längenbereich 17 einen Innendurchmesser, wel­ cher an den Außendurchmesser des Nadelkerns 9 mit Gleitpas­ sung anschließt. Über den vom Mündungsende 6 obliegenden Längenbereich 18 weist die Hohlnadel 5 hingegen einen Innen­ durchmesser auf, der ständig einen radialen Spaltabstand 19 vom Außendurchmesser des Nadelkerns 9 aufrechterhält. Durch (nicht dargestellte) Öffnungen an der Stützscheibe 14 und/oder Endverdickung 15 ist eine Strömungsverbindung vom Anschlußkanal 8 zum Spaltabstand 19 gewährleistet.

Der Nadelkern ist über einen an sein freies Ende, z. B. den Kopf oder Teller 10, anschließenden und bis in den Spaltab­ standsbereich 19 der Hohlnadel 5 zurückführenden Längenab­ schnitt 20 hinweg mit mindestens einer Längsnut oder einem Diametralschlitz 21 versehen. Das unter Druck stehende Me­ dium kann somit vom Anschlußkanal 8 durch den Spaltabstand 19 sowie durch die Längsnut oder den Diametralschlitz 21 zum radialen Spaltventil 16 gelangen, wo es dann durch den sehr geringen Mündungsspalt in den Formhohlraum 4 des Formwerk­ zeugs 1 eintritt.

Da das Spaltventil 16, wie bereits erwähnt, auf einen Spalt­ abstand von < 0,2 mm eingestellt wird, kann zwar das unter Druck stehende Medium in den Formhohlraum 4 gelangen. Es wird jedoch verhindert, daß sich das Spaltventil 16 mit Kunststoffschmelze zusetzen bzw. verstopfen kann.

Abweichend von dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Nadelkern 9 innerhalb der Hohlnadel 5 über seinen Längenabschnitt 20 hinweg in seinem Querschnitt so zu gestalten, wie das in den Fig. 4 bis 7 der Zeichnung angedeutet ist. Anstelle der Längsnut oder des Diametralschlitzes 21 kann dort nämlich der Nadelkern mit mindestens einer, vorzugsweise aber mehre­ ren Umfangsabflachungen 22 versehen werden, wie das die Fig. 4 bis 7 erkennen lassen. Nach Fig. 4 sind dabei vier Um­ fangsabflachungen 22 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt am Nadelkern 9 vorgesehen. Nach den Fig. 5 und 6 sind daran jeweils drei Umfangsabflachungen 22 vorhanden, während nach Fig. 7 acht solcher Umfangsabflachungen 22 gleichmäßig ver­ teilt vorgesehen werden.

Das Formwerkzeug 31 nach Fig. 2 besteht wiederum aus den beiden Formhälften 32 und 33, die zwischen sich den Form­ hohlraum 34 einschließen, an den die Hohlnadel 35 mit ihrem Mündungsende 36 bündig hineinragt. In der Hohlnadel 35 ist dabei ein Nadelkern 39 aufgenommen, der einen zentralen Gaskanal 37 enthält, welcher wiederum ständig mit einem Anschlußkanal 38 in Verbindung steht. Der zentrale Gaskanal 37 mündet dabei mit Abstand von dem in eine Spitze oder Rundung auslaufenden freien Ende 40 des Nadelkerns 39 in mindestens eine radiale Austrittsöffnung 41.

Der Nadelkern 39 ist innerhalb der Hohlnadel 35 begrenzt axial verschiebbar geführt. In der zurückgezogenen Stellung des Nadelkerns 39, wie sie in Fig. 2 zu sehen ist, liegt die radiale Austrittsöffnung 41 hinter dem Mündungsende 36 der Hohlnadel 35. Durch Vorschieben des Nadelkerns 39 kann je­ doch die radiale Austrittsöffnung 41 so eingestellt werden, daß sie vor dem Mündungsende 36 der Hohlnadel 35 im Form­ hohlraum 34 zu liegen kommt. Durch ein Rastgesperre 42 kön­ nen dabei die beiden möglichen Axialstellungen des Nadel­ kerns 39 relativ zur Hohlnadel 35 fixiert werden. Über eine am Nadelkern 39 angreifende Stößelstange 43 kann der Nadel­ kern 39 relativ zur Hohlnadel 35, bspw. mechanisch, in seine beiden möglichen Axialstellungen gebracht werden.

Der Durchmesser der radialen Austrittsöffnung 41 wird so klein, vorzugsweise < 0,2 mm bemessen, daß er sich nicht mit flüssiger Kunststoffschmelze zusetzen kann. Durch das Zu­ rückziehen des Nadelkerns 39 mit seiner Austrittsöffnung 41 hinter das Mündungsende 36 der Hohlnadel 35 wird im übrigen die dort vorhandene Kunststoffschmelze abgestreift, bevor sie vor der radialen Austrittsöffnung 41 endgültig erstarren kann.

Bei der in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff handelt es sich gewissermaßen um eine Weiterbil­ dung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Die Weiterbildung besteht dabei darin, daß die Hohlnadel 5 zusammen mit dem darin befindlichen Nadelkern 9 begrenzt axial verschiebbar in einem Hülsenkörper 51 geführt ist, welcher wiederum stationär in der Formhälfte 2 eines Form­ werkzeugs 1 sitzt, das einen Formhohlraum 4 einschließt.

Die Hohlnadel 5 mit dem Nadelkern 9 nach Fig. 3 kann grund­ sätzlich die bereits anhand der Fig. 1 sowie 4 bis 7 be­ schriebene Ausgestaltung erhalten.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steht jedoch die Hohlnadel 5 nach Fig. 3 an ihrem hinteren Ende mit einem Stellantrieb 52, bspw. einer Kolben-Zylinder-Einheit in Verbindung. Der Zylinderraum 53 dieses Stellantriebs 52 kann dabei mit Druckmittel, bspw. Druckluft oder Drucköl beauf­ schlagt werden, so daß Hohlnadel 5 und Nadelkern 9 gemeinsam aus dem vorderen Ende der sie führenden Hülse 51 um ein gewisses Maß herausgeschoben werden, wie das in Fig. 3 zu sehen ist. Nach Entlastung des Zylinderraums 53 wirkt auf den Kolben 55 des Stellantriebs 52 eine Rückstellfeder 54 ein und fährt dadurch die Hohlnadel 5 gemeinsam mit dem Nadelkern 9 so weit in die Hülse 51 zurück, daß hierin auch der Kopf oder Teller 10 des Nadelkerns 9 völlig verschwin­ det.

Die axiale Verstellung des Nadelkerns 9 relativ zur Hohlna­ del 5 zwecks Einjustierung des radialen Spaltventils 16 erfolgt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in gleicher Art und Weise, wie dies beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Fall ist.

Nach Fig. 3 ist der Anschlußkanal 8 für die Zuführung des unter Druck stehenden Mediums koaxial in den Kolben 55 des Stellantriebs 52 eingearbeitet und schließt sich über ein abgedichtetes Stopfensystem 56 an die in der Hülse 51 ver­ schiebbare Hohlnadel 5 an.

Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle des einfach wirkenden Stellantriebs 52 nach Fig. 3 einen doppelt wirken­ den Stellantrieb in Benutzung zu nehmen, bei welchem dann nicht nur der Zylinderraum 53 mit dem Druckmittel beauf­ schlagbar ist, sondern auch der gegenüberliegende Zylinder­ raum, in welchem sich nach Fig. 3 bspw. die Rückstellfeder befindet.

Die aus Fig. 3 ersichtliche Anordnung und Ausbildung einer begrenzt axial verschiebbaren Hohlnadel 5 findet bei solchen Formwerkzeugen Anwendung, bei denen die Trennebene zwischen beiden Formhälften eine Lage hat, die sich nicht normal zur Längsachse der Hohlnadel 5 erstreckt, bei der also die fer­ tigen Formteile im wesentlichen quer zur Längsachse der Hohlnadel 5 aus dem geöffneten Formwerkzeug 1 entfernt wer­ den müssen.

Das Stopfensystem 56 ist miteinander durch eine Verschrau­ bung 57 und mit dem Kolben 55 des Stellantriebs 52 durch eine Verschraubung 58 lösbar verbunden, so daß eine Aus­ tauschmöglichkeit für die Hohlnadel 5 und den Nadelkern 9 relativ zum Stellantrieb 52 und zur Hülse 51 besteht.

Der Stellantrieb 52 ist lösbar und austauschbar mit der Formhälfte 2 verbunden und auch die zur Führung der Hohlna­ del 5 dienende Hülse 51 ist austauschbar in diese Formhälfte 2 eingesetzt.

Die vorstehend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele einer Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohl­ räume enthaltenden Gegenständen aus Kunststoff in einem Formwerkzeug haben gegenüber allen bisher bekannten Vorrich­ tungen ähnlicher Art noch den besonderen Vorteil, daß das zur Hohlraumbildung in das Zentrum der Gegenstände einge­ führte Medium mit Hilfe der gegen Verstopfen geschützten Hohlnadel vor dem Entformen der Gegenstände wieder aus den gebildeten Hohlräumen abgezogen und damit nahezu vollständig zurückgewonnen werden kann.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ist es weiterhin vorteil­ haft, daß die Düsennadel 5 unmittelbar vor oder schon wäh­ rend der Einspritzphase der flüssigen Kunststoffschmelze in den Formhohlraum 4 bzw. die Werkzeugkavität vorgefahren werden kann. Sobald die Kunststoffschmelze die Hohlnadel 5 passiert hat, erfolgt dann zu einem vorher bestimmten Zeit­ punkt die Einspritzung des weiteren unter Druck stehenden Mediums, bspw. von Gas, durch den engen Mündungsspalt 16. Über das Medium wird nun die Füllung und der Druckaufbau im Formennest bewirkt, wobei der Mediendruck über die Füllzeit der Kunststoffschmelze hinaus aufrechterhalten wird und dieser somit als Nachdruck fungiert. Nach Ablauf der Medien­ druckzeit erfolgt dann über die noch vorgefahrene Hohlnadel die Druckentlastung, indem das Medium aus dem Hohlraum abge­ zogen und somit fast vollständig zurückgewonnen wird.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Spritzgießen von Hohlräume enthaltenden Gegen­ ständen aus Kunststoff in einem Formwerkzeug, dessen Formhohl­ raum bzw. Kavität einerseits die Kunststoffschmelze durch eine Düse zuzuführen ist und der bzw. die andererseits an einer von der Düse verschiedenen Stelle durch eine Hohlnadel mit einem weiteren unter Druck stehenden Medium wie Luft, Gas oder auch Flüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hohlnadel (5; 35) ein begrenzt verschiebbarer Nadelkern (9; 39) angeordnet und über diesen Nadelkern (9; 39) die Mündungsöffnung (16; 41) der Hohlnadel (5; 35) zum Formhohlraum bzw. zur Kavität (4) hin in ihrem Durchlaßquerschnitt variierbar bzw. öffnen- und schließbar ist, wobei der in einer bestimmten Axialstellung in der Hohlnadel (5; 35) festgelegte Nadelkern (9; 39) mit dem Mündungs­ ende (6; 36) der Hohlnadel (5; 35) ein radial gerichte­ tes Spaltventil (16; 41) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radial gerichtete Spaltventil (16) einen Mündungsspalt kleiner 0,2 mm, vorzugsweise kleiner 0,1 mm bildet.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelkern (9) einen vor dem Mündungsende (6) der Hohlnadel (5) liegenden, verdickten Kopf oder Teller (10) trägt, dessen Außendurchmesser wenigstens annähernd dem Außendurchmesser der Hohlnadel (5) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Kopfes oder Tellers (10) mit einer Spitze oder Rundung versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlnadel (5) über einen an ihr Mündungsende (6) anschließenden Längenbereich (17) einen Innendurchmesser aufweist, der an den Außendurchmesser des Nadelkerns (9) mit Gleitpassung anschließt,
daß der Innendurchmesser der Hohlnadel (5) in dem vom Mündungsende abliegende Längenabschnitt (18) ständig einen radialen Spaltabstand (19) vom Außendurchmesser des Nadelkerns (9) aufrechterhält,
und daß der Nadelkern (9) über einen an sein hohlraumseitiges Ende anschließenden und bis in den Spaltabstandsbereich (19) der Hohlnadel (5) zurück­ führenden Längenabschnitt (20) hinweg mit mindestens einer Längsnut oder einem Diametralschlitz (21) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlnadel (5) über einen an ihr Mündungsende (6) anschließenden Längenbereich (17) einen Innendurchmesser aufweist, der an den Außendurchmesser des Nadelkerns (9) mit Gleitpassung anschließt,
daß der Innendurchmesser der Hohlnadel (5) in dem vom Mündungsende (6) abliegenden Längenabschnitt (18) ständig einen radialen Spaltabstand (19) vom Außendurchmesser des Nadelkerns (9) aufrechterhält,
und daß der Nadelkern (9) über einen an sein hohlraumseitiges Ende anschließenden und bis in den Spaltabstandsbereich (19) der Hohlnadel (5) zurück­ führenden Längenabschnitt (20) hinweg mit mindestens einer, vorzugsweise aber mehreren, Umfangsabflachungen (22) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelkern (39) einen zentralen Gaskanal (37) enthält, der mit Abstand vom freien Ende (40) des Nadel­ kerns (39) in mindestens eine radiale Austrittsöffnung (41) mündet, die gegenüber dem Mündungsende (36) der Hohlnadel (35) axial verschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlraumseitige Ende (40) des Nadelkerns (39) mit Abstand vor der Radialbohrung (41) in eine Spitze oder Rundung ausläuft.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlnadel (5) stationär in den Formhohlraum bzw. die Kavität (4) hineinragend montiert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlnadel (5) zeitweilig in den Formhohlraum bzw. die Kavität (4) vorschiebbar montiert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlnadel (5) durch einen Stellantrieb (52) axial verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (52) ein Druckmittelantrieb, z. B. Druckluft- oder Hydraulikantrieb, ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb doppelt wirkend ausgelegt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb (52) ein einfach wirkender Vorschubantrieb ist, während der Rückstellantrieb aus einer Feder (54) besteht.