DE202008017042U1 - Shaping tool for the production of foamed moldings from plastic particles with partially covered surface - Google Patents
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Abstract
Formgebungswerkzeug für die Herstellung von Formteilen aus vorgeschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln mit partiell geschlossener, verhauteter Oberfläche und/oder Bereichen mit höherer Dichte, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bereich der Wandung (2) des Formgebungswerkzeuges (1), der nach dem Innenraum der Kavität (3) gerichtet ist, wenigstens eine Heizvorrichtung (4) konturgebend positioniert ist.shaping tool for the production of molded parts from prefoamed thermoplastic plastic particles with partially closed, gated surface and / or areas with higher Density, characterized in that in at least one area the wall (2) of the forming tool (1), according to the interior the cavity (3) is directed, at least one heating device (4) is positioned konturgebend.
Description
Die Erfindung betrifft ein Formgebungswerkzeug für die Urformung, die Herstellung von Formteilen mit partiell verhauteter, geschlossener Oberfläche und mit Bereichen von höherer Dichte aus vorgeschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln.The Invention relates to a shaping tool for the primary shaping, the production of moldings with partially covered, closed Surface and with areas of higher density from prefoamed thermoplastic plastic particles.
Formteilen, die aus vorgeschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln, die auch Beads genannt werden, mittels herkömmlicher Formgebungswerkzeuge urgeformt sind, ist mitunter eine nur mehr oder weniger geschlossen glatte Oberfläche eigen.Moldings, the prefoamed thermoplastic polymer particles, which are also called beads, by means of conventional shaping tools Urformformt, is sometimes one only more or less closed smooth surface own.
Die Ausbildung einer geschlossen glatten Oberfläche bereits bei der Urformung eines Formteiles wird vor allem durch die thermoplastischen Eigenschaften, z. B. die Schmelzviskosität des Kunststoffes aus dem die Partikel, die Beads hergestellt sind, bestimmt. So ist die Ausbildung einer geschlossen glatten Oberfläche bei Formteilen aus Partikeln auf Polystyren-Basis weitaus unproblematischer gegenüber der Herstellung einer ebensolchen Oberfläche bei Formteilen aus Partikeln auf der Basis von Polyolefinen.The Forming a closed smooth surface already in the original molding of a molded part is mainly by the thermoplastic Properties, e.g. B. the melt viscosity of the plastic from which the particles that are made beads determined. So is the formation of a closed smooth surface at Moldings made of polystyrene-based particles are far less problematic towards the production of such a surface at Moldings of particles based on polyolefins.
Die Oberfläche von Formteilen aus Polystyren(EPS)-Partikeln ist meist geschlossen, der Fachmann spricht von verhautet. Demgegenüber ist die Oberfläche von Formteilen aus Polyolefin(EPE, EPP)-Partikeln weniger geschlossen glatt. Die Expansion und die Versinterung dieser Partikel in der Kavität des Formgebungswerkzeuges vermögen es nicht, auszuschließen und zu verhindern, dass sich an der Oberfläche des Formteiles Zwischenräume, zwischen den ansonsten nahezu homogen miteinander versinterten Partikeln, formstabil fixieren.The Surface of moldings made of polystyrene (EPS) particles is usually closed, the expert speaks of verhautet. In contrast, is the surface of moldings made of polyolefin (EPE, EPP) particles less closed smooth. The expansion and the sintering of these Particles in the cavity of the forming tool assets Do not exclude it and prevent it from happening the surface of the molding intermediate spaces, between otherwise almost homogeneously sintered particles, fix in a dimensionally stable manner.
Diese Zwischenräume, vom Fachmann werden sie auch Zwickel genannt, sind offen. Ob dieser Oberflächenbeschaffenheit ist es sowohl aus ästhetischer als auch aus funktionellen Aspekten, vor einer Verwendung, einem Gebrauch des Formteiles nicht selten erforderlich, die Oberfläche glättend zu versiegeln. Eine dafür übliche Maßnahme ist die Verhautung.These Interstices, by the expert they are also called gussets, are open. Whether this surface texture is it both aesthetically and functionally, before use, use of the molding not uncommon necessary to seal the surface smoothing. A usual measure for this is the skin.
An bzw. bei Formteilen aus expandiertem Polypropylen (EPP) ist die Ausbildung von Zwischenräumen, Zwickeln markant.At or in molded parts made of expanded polypropylene (EPP) is the Formation of gaps, gussets striking.
Die Oberfläche ist großporig offen. Offen für die Aufnahme von Medien, deren Gegenwärtigkeit nicht selten sehr unerwünscht ist.The Surface is open large pore. Open to the Recording of media whose presence is not uncommon is very undesirable.
Aus hygienischen Gründen verbietet es sich daher nahezu, Formteile aus EPP, ohne zusätzliche Aufwendungen, für Lebensmittel, Fleisch, Fisch und dergleichen, für deren Transport und Lagerung, einzusetzen.Out hygienic reasons, therefore, it almost prohibits, moldings from EPP, without additional expenses, for food, Meat, fish and the like, for their transport and Storage, use.
Formteile aus den in Rede stehenden geschäumten, thermoplastischen Kunststoffen finden auch im Fahrzeugbau, so z. B. für Sonnenblenden, Armlehnen oder Konsole, eine breite Anwendung. Auch hier wird, überwiegend aus ästhetischen Gründen, die Bereitstellung von Formteilen mit homogen geschlossener Oberfläche zunehmend gewünscht.moldings from the foamed thermoplastic in question Plastics are also used in vehicle construction, such. B. for sun visors, armrests or console, a wide application. Again, mostly for aesthetic reasons, the provision of Moldings with homogeneously closed surface increasingly desired.
Auch Formteile aus vorgeschäumten thermoplastischen Kunststoffen sind feste Körper und als solche den physikalischen Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich ihrer Festigkeit und Beanspruchbarkeit unterworfen. Und ein Körper, dessen Oberfläche nicht homogen glatt geschlossen ist, ist meist auch hinsichtlich seiner mechanischen Beanspruchbarkeit nicht selten nur eingeschränkt einsetz- bzw. verwendbar.Also Molded parts made of prefoamed thermoplastic materials are solid bodies and as such the physical laws subject to their strength and strength. And a body whose surface is not homogeneous smooth is usually also in terms of its mechanical Wear resistance is often limited. or usable.
Und offenen Zwickel an der Formteiloberfläche sind geradezu prädestiniert, einem Materialbruch Vorschub zu leisten.And open gusset on the molding surface are downright predestined to encourage material failure.
Im Gegensatz zur Ausbildung offener Zwickel an der Oberfläche eines Formteiles bei seiner Urformung sind die Zwickelräume im Formteilinneren nicht nur allseitig geschlossen, sie sind auch homogener.in the Contrary to the formation of open gussets on the surface a molded part in its original formation are the gusset spaces not only closed on all sides in the molded part, they are too homogeneous.
Der Gebrauchswert, die Eignung eines Formteiles wird nachhaltig von der Qualität des Verbundes, der Versinterung der Partikel miteinander, bestimmt.Of the Use value, the suitability of a molding becomes sustainable from the quality of the composite, the sintering of the particles with each other, determined.
Als kontraproduktiv für die Eignung eines geschäumten Formteiles erweisen sich nicht selten ungenügend geschlossene Zwickel an der Oberfläche und im Randbereich.When counterproductive for the suitability of a foamed Moldings often prove insufficiently closed Gusset on the surface and in the edge area.
Ob die Anwendung, der Einsatz eines Formteiles als Behältnis oder auch für eine nachfolgende Konfektionierung, bis hin zu formschlüssigen Klipsverbindungen, die Anforderungen an das Formteil definieren, eine homogene Oberfläche und eine homogene Strukturierung der Partikel im Randbereich sind wichtige Kriterien.If the application, the use of a molded part as a container or for a subsequent assembly, up to to form-fitting clip connections, the requirements to define the molding, a homogeneous surface and Homogeneous structuring of the particles in the edge area are important Criteria.
Getragen von der nahezu 60 Jahre währenden Anwendung von Formteilen aus vorgeschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln in nahezu allen Bereichen des Alltags ist ein wachsender Bedarf an Formteilen mit einer zumindest partiell definiert, homogen geschlossenen Oberfläche gegeben.Carried from nearly 60 years of use of molded parts from prefoamed thermoplastic plastic particles There is a growing need in almost all areas of everyday life on moldings with an at least partially defined, homogeneously closed Given surface.
Ebenso ist ein Bedarf an Formteilen mit Bereichen, denen eine höhere Dichte, als Voraussetzung für eine höhere mechanische Beanspruchbarkeit, eigen ist, gegeben.As well is a need for moldings with areas where a higher Density, as a prerequisite for a higher mechanical Strength, intrinsic, given.
Die Herstellung von Formteilen mit geschlossener, verhauteter Oberfläche bereits bei der Urformung, also im Formgebungswerkzeug, ist fertigungstechnisch rationell.The production of molded parts with a closed, coated surface already at the Urfor tion, ie in the forming tool, is rational in terms of manufacturing technology.
Die Crux dieses Verfahrens liegt jedoch in dessen Energieeffizienz.The However, the crux of this procedure lies in its energy efficiency.
Diese ist Veranlassung, Lösungen zu suchen und zu finden, die den Wärmeenergieaufwand optimieren, minimieren.These is an occasion to seek and find solutions that optimize and minimize the heat energy consumption.
Die Suche nach optimalen Lösungen stellt sich für die Fachwelt permanent.The Finding optimal solutions turns out for the professional world permanently.
So
ist in der
Eine weitere Option für die Verhautung der Oberfläche besteht in der Praxis, dass nahezu zum Abschluss des Formgebungsprozesses temperaturerhöhter Heißdampf in die Kavität eingeleitet wird.A another option for skinning the surface In practice, that almost completes the molding process Temperature-elevated superheated steam in the cavity is initiated.
Den aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen für das Verhauten, für die Herstellung einer geschlossenen glatten Oberfläche und von Bereichen mit höherer Festigkeit im Körper des Formteiles, ist ein sehr hoher Energieeinsatz, nahezu eine Verdopplung gegenüber der herkömmlichen Urformung, eigen.The known from the prior art measures for the Verhauten, for the production of a closed smooth surface and areas with higher Strength in the body of the molding, is a very high Energy input, almost a doubling over the conventional Original shape, intrinsic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Formgebungswerkzeug so zu konzipieren, dass bei konstruktiv relativ einfacher und kostengünstiger Ausbildung eine in allen Belangen und Kriterien optimale Herstellung von Formteilen mit partiell verhauteter Oberfläche und mit Bereichen höherer Dichte bzw. Festigkeit möglich ist.Of the Invention is based on the object, a generic Forming tool to be designed so that when constructive relative simple and inexpensive training one in all Concerns and criteria optimal production of moldings with partial covered surface and with areas higher Density or strength is possible.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Formgebungswerkzeug erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bis 10 gelöst.These Task is the generic forming tool according to the invention with the characterizing features of claim 1 to 10 solved.
Beim erfindungsgemäßen Formgebungswerkzeug nach Anspruch 1 ist der Bereich der Wandung der Kavität, an dem die Verhautung der Oberfläche des Formteiles, das Verschmelzen der offenen Zwickel zu einer geschlossen glatten Oberfläche erfolgt, eine vorzugsweise elektrisch betriebenen Heizvorrichtung, die zudem das Formteil konturiert.At the Shaping tool according to the invention according to claim 1 is the area of the wall of the cavity at which the skin formation the surface of the molding, the fusion of the open gusset to a smooth surface is closed, preferably electrically operated heating device, which also contoured the molding.
Beim erfindungsgemäßen Formgebungswerkzeug erfolgt die Übertragung der Schmelztemperatur auf die Oberfläche des Formteiles in vorteilhafte Weise zu dem Zeitpunkt, zu dem die Expansion und Versinterung der Partikel noch nicht abgeschlossen ist.At the Shaping tool according to the invention takes place the transfer of the melting temperature to the surface the molding in an advantageous manner at the time at which the Expansion and sintering of the particles not yet completed is.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Formgebungswerkzeuges können von den jeweiligen Anforderungen an das Formteil, von dessen Bestimmungszweck her, sehr unterschiedliche Variationen und Kombinationen der Verhautung, der Übergänge von hart zu weniger hart, der Kantenausbildung an Behältnissen oder diversen Oberflächenstrukturen z. B. vorgesehen werden.On Reason for the inventive design of the forming tool may depend on the particular requirements for the molded part, of its intended purpose, very different variations and combinations of skinning, transitions from hard to less hard, edge formation on containers or various surface structures z. B. be provided.
Mittels des erfindungsgemäßen Formgebungswerkzeuges verfügt der Hersteller von Formteilen aus geschäumten thermoplastischen Partikeln über ein Fertigungsmittel für die Urformung von Formteilen mit einer bislang nicht erreichbaren stabilen Maßhaltigkeit.through the shaping tool according to the invention has the manufacturer of molded parts made of foamed thermoplastic Particles on a production tool for the original molding of molded parts with a previously unattainable stable dimensional stability.
Die Maßhaltigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Formteile entspricht der vom Spritzgießen her bekannten hohen Qualität und Präzision.The Dimensional accuracy of the invention produced Moldings corresponds to the known from injection molding ago high quality and precision.
Aus den weiteren Ansprüchen sowie den erläuternden Zeichnungen erschließen sich dem Fachmann vorteilhafte Ausbildungen und Ausstattungen, auch für sehr spezielle Anwendungen.Out the further claims and the illustrative Drawings open up to those skilled in the advantageous Training and equipment, even for very special Applications.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.following the invention will be explained with reference to a drawing.
Es zeigen:It demonstrate:
Mittels
der Vorrichtung (
Ein nach der erläuternden Darstellung der Erfindung hergestelltes Formteil, z. B. ein Behältnis, ist im Rand- bzw. Bodenbereich partiell verhautet und von höherer mechanischer Festigkeit.One produced according to the illustrative representation of the invention Molded part, for. B. a container is in the edge or bottom area partially coagulated and of higher mechanical strength.
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