DE3324204A1

DE3324204A1 - Process and device for at least two-stage injection moulding of composite mouldings from polymers, as well as application of the process

Info

Publication number: DE3324204A1
Application number: DE19833324204
Authority: DE
Inventors: Theodor Schlatt Schöttli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1984-10-25
Also published as: CH661472A5

Abstract

For manufacturing a moulding composed of at least two polymers with different properties, in a first process step a first liquid polymer is introduced with cooling, for example by means of a feed device (20), into a heated injection mould. This polymer is allowed to remain there until it achieves sufficient dimensional stability for further process steps to be carried out. The temperature of the first polymer and/or the residence time are adjusted in such a manner that crosslinking of the polymer still does not occur. Subsequently, in a second process step, a second liquid polymer with properties different from those of the first polymer is introduced into the heated injection mould with cooling, for example by means of a feed device (24). The first and the second polymer are then crosslinked together in the injection mould heated at least to crosslinking temperature. An inseparable bond is thus formed between the two in the areas adjacent to one another. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtunq zum mindestens zweistufigenProcedure and device for at least two stages

Spritzgießen von zusammengesetzten Formkörpern aus Polymeren sowie Anwendung des Verfahrens Verfahren und Vorrichtung zum mindestens zweistufigen Spritzgiessen von zusammengesetzten Formkörpern aus Polymeren sowie Anwendung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 9 sowie eine Anwendung des Verfahrens.Injection molding of composite moldings made of polymers as well Application of the procedure Method and device for at least two-stage injection molding of composite moldings made of polymers as well Use of the method The invention relates to a method according to the preamble of claim 1, furthermore a device for performing the method according to The preamble of claim 9 and an application of the method.

Ein häufig angewandtes Verfahren zur serienmässigen Herstellung von mehrteiligen, aus mindestens zwei Polymeren mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengesetzten Formkörpern ist das Spritzgiessen, das insbesondere bei der Verarbeitung thermoplastischer Polymere Anwendung findet.A frequently used process for the series production of multi-part, made of at least two polymers with different properties composite moldings is injection molding, which is particularly important during processing thermoplastic polymers is used.

Bei den bekannten Spritzgiessverfahren geht man allgemein so vor, dass man zur Herstellung zusammengesetzter Formkörper die einzelnen Polymere nacheinander in eine Spritzgiessform einspritzt und dort nacheinander aushärten lässt. Dabei wird zunächst ein in fester Form, z. B. als Granulat, vorliegendes Polymer auf eine Temperatur erhitzt, bei der es in flüssiger Form vorliegt, und mittels einer beheizten Zuführungseinrichtung in eine gekühlte Form eingeführt. Das, üblicherweise thermoplastische, Polymer härtet in der Form, deren Temperatur unterhalb der Verflüssigungstemperatur des Polymers liegt, praktisch sofort aus und verliert dabei seine Reaktionsfähigkeit. Danach wird auf das bereits ausgehärtete Polymer ein weiteres in der gleichen Weise aufgespritzt. Dieses härtet in der gekühlten Form ebenfalls unmittelbar nach dem Einbringen aus. Da nach dem Aushärten die zum Aufbau von Bindungen notwendige Reaktionsfähigkeit der Polymere erschöpft ist, kommt keine Verbindung zwischen den nacheinander in die Form eingebrachten Polymeren zustande. Um diese dauerhaft und fest miteinander zu verbinden, ist die Verwendung von Vulkanisationsmitteln notwendig. Diese können entweder in einem gesonderten Arbeitsgang zwischen zwei Spritzvorgängen eingebracht oder mindestens einem der verwendeten Polymere zugemischt werden.In the known injection molding processes, the general procedure is as follows: that to produce composite moldings, the individual polymers one after the other injected into an injection mold and allowed to cure there one after the other. Included is first a in solid form, z. B. as granules, the present polymer on a Heated temperature at which it is in liquid form, and by means of a heated Feeder inserted into a cooled mold. The, usually thermoplastic, Polymer hardens in the mold, the temperature of which is below the liquefaction temperature of the polymer is practically immediately and loses its reactivity. Then apply another polymer in the same way to the already cured polymer sprayed on. This hardens in the cooled form immediately after Bringing in from. Because after hardening, the reactivity necessary to build bonds the polymer is exhausted, no connection comes in between the successive ones introduced the shape Polymers come about. To make this permanent and The use of vulcanizing agents is necessary to connect them firmly to one another. This can either be done in a separate operation between two spraying processes introduced or mixed with at least one of the polymers used.

Bei den bekannten Verfahren wirkt es sich nachteilig aus, dass zahlreiche Polymere bei den zur Verflüssigung notwendigen Temperaturen, die bei diesen Verfahren während des gesamten Spritzvorganges aufrechterhalten werden müssen, einem mehr oder minder starken thermischen Abbau unterliegen oder dass darin enthaltene Füllstoffe, die thermisch instabil sind, zersetzt oder ausgeschieden werden. Dies hat zur Folge, dass die zum Zuführen des Polymers verwendeten Zuleitungen und die Spritzdüsen verhältnismässig rasch durch ausgeschiedenen Kohlenstoff verstopft werden und häufig gereinigt oder ersetzt werden müssen. Dies führt zu einem erheblichen Materialverschleiss und häufigen Unterbrechungen im Verfahrensablauf.In the known methods, it is disadvantageous that numerous Polymers at the temperatures necessary for liquefaction, which are used in these processes must be maintained during the entire spraying process, one more or are subject to less severe thermal degradation or that fillers contained therein, which are thermally unstable, decomposed or excreted. As a consequence, that the feed lines used to feed the polymer and the spray nozzles are proportionate quickly become clogged by excreted carbon and cleaned or frequently need to be replaced. This leads to considerable material wear and tear and frequent Interruptions in the process flow.

Ausserdem sind die bekannten Verfahren nur für thermoplastische Polymere anwendbar. Diese miissen überdies aus den erwähnten Gründen bei den in Betracht kommenden Arbeitstemperaturen eine ausreichende thermische Stabilität aufweisen und/oder ausreichend stabile Füllstoffe enthalten.In addition, the known methods are only for thermoplastic polymers applicable. Moreover, for the reasons mentioned, these must be taken into account with the coming working temperatures have sufficient thermal stability and / or contain sufficiently stable fillers.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass auf den Einsatz von Vulkanisationsmitteln nicht verzichtet werden kann. Der Einsatz von Vulkanisationsmitteln führt aber durch die im fertigen Formkörper verbleibenden Rückstände von unverbrauchtem Vulkanisationsmittel oder von dessen Zersetzungsprodukten zu einer Beeinträchtigung der Qualität des hergestellten Produktes. So bestehen beispielsweise erhebliche physiologische Bedenken bei der Verwendung solcher Produkte als Implantate, da noch vorhandene Rückstände von Vulkanisationsmitteln oder deren Zersetzungsprodukten zu einer gesundheitlichen Beeinträchtigung führen können. Aehnliches gilt für die Anwendung der bekannten Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterialien oder Behältern für Lebensmittel. Bei der Anwendung dieser Verfahren zur Herstellung elektrischer oder elektronischer Bauteile können vorhandene Rückstände von Vulkanisationsmitteln oder deren Zersetzungsprodukten zu einer Beeinträchtigung des Leitungsverhaltens oder der Isolationswirkung führen und/oder eine Korrosion empfindlicher Schaltungselemente bewirken. Da es sich bei Vulkanisationsmitteln ausserdem um sehr reaktionsfähige Substanzen handelt, können im fertigen Produkt verbliebene Rückstände dessen vorzeitige Zerstörung bewirken.Another disadvantage is that on the use of vulcanizing agents cannot be dispensed with. The use of vulcanizing agents, however, leads through the residues of unused vulcanizing agent remaining in the finished molding or from its decomposition products to an impairment of the quality of the manufactured product. For example, there are significant physiological concerns at the use of such products as implants, as there are still residues of Vulcanizing agents or their decomposition products to a health Can lead to impairment. The same applies to the application of the known Process for the production of packaging materials or containers for food. When using this method of manufacturing electrical or electronic Components can contain residues of vulcanizing agents or their decomposition products lead to an impairment of the line behavior or the insulation effect and / or cause corrosion of sensitive circuit elements. As it is at Vulcanizing agents are also very reactive substances Residues remaining in the finished product cause its premature destruction.

Ueberdies macht die Verwendung von Vulkanisationsmitteln die Einschaltung eines Vulkanisationsvorganges notwendig, was zu einer Erhöhung des Arbeits- und Zeitaufwandes führt und so die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beeinträchtigt.In addition, the use of vulcanizing agents makes the switch a vulcanization process necessary, which leads to an increase in work and Time expenditure leads and so impaired the economy of the process.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch die eine serienmässige Herstellung von aus mindestens zwei Polymeren mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengesetzten Formkörpern ohne Einsatz von Vulkanisationsmitteln und ohne Beschränkung auf thermisch stabile Polymere und/oder thermisch stabile Füllstoffe enthaltende Polymere ermöglicht wird.The object of the invention is therefore to provide a method and a device indicate through the serial production of at least two polymers Moldings composed of different properties without the use of Vulcanizing agents and without limitation to thermally stable polymers and / or thermally stable fillers containing polymers is made possible.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierte Verfahren und die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 9 definierte Spritzgiessvorrichtung gelöst.The object set is according to the invention by the in the characterizing Part of claim 1 defined method and in the characterizing part of claim 9 defined injection molding device solved.

Da bei diesem Verfahren flüssige Polymere verwendet werden, die unter Kühlung in eine Spritzgiessform eingebracht und dort nur für die Dauer des Vernetzungsvorganges auf erhöhter Temperatur gehalten werden, entfällt die bei den bekannten Verfahren unvermeidliche, nachteilige Temperaturbelastung der Polymere durch Erhitzen auf ihre Verflüssigungstemperatur und Halten auf dieser Temperatur während des gesamten Spritzvorganges. Aufgrund der geringeren Temperaturbelastung der verwendeten Polymere bietet das neue Verfahren gegenüber den bekannten den Vorteil, dass es auf eine grosse Zahl von Polymeren angewandt werden kann, unabhängig von deren thermischer Stabilität und/oder von der ihrer Füllstoffe. Ausserdem ist das Verfahren nicht auf die Verwendung von thermoplastischen Polymeren beschränkt, vielmehr ermöglicht es den Einsatz einer Vielzahl von Polymeren, sofern diese bei niedrigen Temperaturen, z.B.Since liquid polymers are used in this process, which under Cooling introduced into an injection mold and only there for the duration of the crosslinking process are kept at an elevated temperature, is omitted in the known processes unavoidable, disadvantageous temperature load on the polymers due to heating their condensing temperature and maintaining it at this temperature throughout Injection process. Due to the lower temperature load of the polymers used the advantage of the new method over the known method is that it is based on a large number of polymers can be used, regardless of their thermal Stability and / or that of their fillers. Besides, the procedure is not limited to the use of thermoplastic polymers, rather allows the use of a large number of polymers, provided that they are used at low temperatures, e.g.

bei Raumtemperatur oder darunter, flüssig sind und durch Wärme vernetzt werden können.at room temperature or below, are liquid and crosslinked by heat can be.

Da selbst thermisch instabile und/oder hochgefüllte Polymere bei diesem Verfahren keinem thermischen Abbau unterliegen, findet keine Verstopfung der zur Zuführung der Polymere verwendeten Düsen und Zuleitungen statt, so dass die bei den bekannten Verfahren häufig notwendige Reinigung der Düsen und Zuleitungen und deren Ersatz entfällt. Dies bringt insbesondere bei der Serienfertigung erhebliche Vorteile.Because even thermally unstable and / or highly filled polymers in this one Process is not subject to thermal degradation, there is no clogging of the Feeding the polymers used nozzles and feed lines instead, so that the at the known methods often necessary cleaning of the nozzles and supply lines and their replacement is not applicable. This brings significant benefits, especially in series production Advantages.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass auf den Einsatz von Vulkanisationsmitteln vollständig verzichtet werden kann, da durch die gemeinsame Vernetzung von in aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen in eine Spritzgiessform eingebrachten Polymeren eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen diesen erreicht wird. Dies war nicht vorauszusehen; vielmehr musste angenommen werden, dass eine vorzeitige Vernetzung des in einer ersten Verfahrensstufe in die beheizte Spritzgiessform eingebrachten Polymers eintritt, so dass dieses seine zum Aufbau von Bindungen mit einem zweiten Polymer notwendige Reaktionsfähigkeit verliert. Diese Annahme wurde noch durch die allgemein vertretene Auffassung, eine feste Bindung könne nur durch Vulkanisation erreicht werden, unterstützt.A particular advantage of the method is that on the The use of vulcanizing agents can be completely dispensed with, as the joint cross-linking of successive process stages in an injection mold Introduced polymers achieved a firm and permanent connection between them will. This was not to be foreseen; rather it had to be assumed that a premature networking des in a first process stage in the heated injection mold introduced polymer occurs, so that this its to Establishing bonds with a second polymer loses the necessary reactivity. This assumption was reinforced by the generally held view of a firm bond can only be achieved through vulcanization.

Erst durch geeignete Steuerung des Vernetzungsvorganges durch die beschriebene Einstellung der Temperatur des in der ersten Verfahrenstufe eingebrachten Polymers und/oder der Verweilzeit bis zur Durchführung der nächsten Verfahrenstufe lässt sich eine vorzeitige Vernetzung des in der ersten Verfahrensstufe eingebrachten Polymers verhindern und eine gemeinsame Vernetzung der in aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen eingebrachten Polymere erreichen und somit der Einsatz von Vulkanisationsmitteln vermeiden.Only through suitable control of the networking process by the described setting of the temperature of the introduced in the first process stage Polymers and / or the residence time until the next process stage is carried out premature networking of what was introduced in the first stage of the process can be achieved Prevent polymers and a common crosslinking in successive process stages Achieve introduced polymers and thus the use of vulcanizing agents avoid.

Die Möglichkeit, auf den Einsatz von Vulkanisationsmitteln verzichten zu können, bringt nicht nur den Vorteil eines vereinfachten und glatten Verfahrensablaufs sondern vorallem den einer verbesserten Qualität der hergestellten Formkörper. Da diese vollständig frei von Vulkanisationsmitteln sind, stehen ihrer Verwendung in der Medizin, z. B. als Implantate, oder in der Lebensmittelindustrie, z.B. als Behälter oder Verpackungen, keine physiologischen Bedenken entgegen.The possibility of doing without the use of vulcanizing agents being able to do so not only has the advantage of a simplified and smooth process flow but above all that of an improved quality of the molded bodies produced. There these are completely free of vulcanizing agents, are in their use medicine, e.g. B. as implants, or in the food industry, e.g. as a container or packaging, no physiological concerns.

Bei Verwendung zur Herstellung elektrischer oder elektronischer Bauteile ist keine schädliche Korrosionswirkung zu erwarten oder eine Beeinträchtigung ihres Leitungsverhaltens oder ihrer Isolationswirkung zu befürchten.When used to manufacture electrical or electronic components no harmful corrosion effects are to be expected or their impairment Management behavior or their insulating effect to be feared.

Ausserdem zeichnen sich die nach dem Verfahren hergestellten Formkörper gegenüber den nach bekannten Verfahren erhaltenen durch eine erhöhte Haltbarkeit aus, da sie keine Rückstände von unverbrauchten Vulkanisationsmitteln oder deren Zersetzungsprodukten enthalten.The moldings produced by the process are also notable compared to those obtained by known processes due to an increased durability off as they have no residue of unused vulcanizing agents or contain their decomposition products.

Vorteilhafte Verfahrensausgestaltungen sind in den Patentanspriichen 2 bis 8, vorteilhafte Vorrichtungsausbildungen in den Patentansprüchen 10 bis 14 und vorteilhafte Anwendungen in den Patentansprüchen 15 bis 18 beschrieben.Advantageous embodiments of the method are set out in the patent claims 2 to 8, advantageous device designs in claims 10 to 14 and advantageous applications described in claims 15-18.

Für die Auswahl der zu verwendenden Polymere kommen insbesondere die in den Patentansprüchen 2 bis 5 erwähnten Materialien und Materialkombinationen in Betracht. Dabei sind, insbesondere für die Herstellung von Formkörpern für die Verwendung in der Medizin, z.B. für Implantate, oder für die Herstellung elektrischer oder elektronischer Bauteile, die in den Patentansprüchen 3 und 4 erwähnte Polymere und Polymerkombinationen bevorzugt.For the selection of the polymers to be used, in particular the in the claims 2 to 5 mentioned materials and material combinations into consideration. Here are, in particular for the production of moldings for Use in medicine, e.g. for implants, or for the production of electrical or electronic components, the polymers mentioned in claims 3 and 4 and polymer combinations are preferred.

Darüberhinaus kann eine Vielzahl weiterer Polymerer, wie beispielsweise Polyamide, Polyolefine oder Polyurethane, eingesetzt werden. Dabei ist sowohl die Verwendungs von Einkomponentensystemen als auch von Zweikomponentensytemen möglich.In addition, a variety of other polymers, such as Polyamides, polyolefins or polyurethanes can be used. Both the Use of one-component systems as well as two-component systems possible.

Sollen aus mehr als zwei Polymeren mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengesetzte Formkörper hergestellt werden, so kann, wie in Patentanspruch 6 angegeben, die erste Verfahrensstufe ein- oder mehrmals wiederholt werden.Should be made from more than two polymers with different properties composite moldings are produced, as in claim 6 specified, the first procedural stage can be repeated one or more times.

Die Zuführung des ersten und/oder des zweiten Polymers, und im Falle der Verfahrenausgestaltung gemäss Patentanspruch 6, jedes weiteren Polymers wird zweckmässigerweise in der in Patentanspruch 7 beschriebenen Weise vorgenommen.The supply of the first and / or the second polymer, and in the event of the process configuration according to claim 6, each further polymer becomes expediently made in the manner described in claim 7.

Die in Patentanspruch 8 beschriebene Ausgestaltung des Verfahrens lässt sich mit besonderem Vorteil auf die Herstellung von Schaltmatten, z.B. für Telefonapparate mit Drucktasten oder Taschenrechner, anwenden sowie zur Herstellung von Schaltkreisen in Hybridtechnik.The embodiment of the method described in claim 8 leaves specializes in the production of safety mats, e.g. for telephones using pushbuttons or calculators, as well as for making circuits in hybrid technology.

Die Durchführung des Verfahrens unter Verwendung der Spritzgiessvorrichtung nach Patentanspruch 9 führt zu einem reibungslosen und störungsfreien Verfahrensablauf und ermöglicht die Herstellung von Formkörpern mit ausgezeichneter Qualität und hoher Massgenauigkeit.Carrying out the method using the injection molding device according to claim 9 leads to a smooth and trouble-free process flow and enables the production of moldings with excellent quality and high dimensional accuracy.

Mittels der in den Patentansprüchen 10 und/oder 11 beschriebenen Ausbildungen der Vorrichtung kann eine exakte Einstellung der Temperatur des ersten und/oder des zweiten Polymers erreicht werden.By means of the configurations described in claims 10 and / or 11 the device can be an exact setting of the temperature of the first and / or of the second polymer can be achieved.

Durch die Verwendung der in den Patentansprüchen 12 und 13 beschriebenen Ausbildungen der Vorrichtung kann eine exakte Einstellung auch extrem kurzer Verweilzeiten erreicht werden.By using that described in claims 12 and 13 The device can also be designed for an exact setting, even for extremely short dwell times can be achieved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichungen näher beschrieben; dabei zeigen: Figur 1: eine Spritzgiessform im Längsschnitt I - I der Figur 2; Figur 2: die Spritzgiessform im Querschnitt II - II der Figur 1; Figur 3: eine Schaltmatte im Ausschnitt und in perspektivischer Darstellung; und Figur 4: die Schaltmatte der Figur 3 im Querschnitt.Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings described in more detail; show: FIG. 1: an injection mold in longitudinal section I. - I of Figure 2; FIG. 2: the injection mold in cross section II - II of FIG. 1; FIG. 3: a safety mat in detail and in a perspective view; and FIG. 4: the switching mat of FIG. 3 in cross section.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Spritzgiessform, die zur Herstellung einer Schaltmatte 2 gemäss den Figuren 3 und 4 geeignet ist. Eine solche Schaltmatte 2 enthält eine Vielzahl von Kontaktknöpfen 4 aus einem ersten Polymer, die in Vertiefungen 6 einer Matte 8 aus einem zweiten Polymer angeordnet und mit diesem fest verbunden sind. Das erste Polymer ist beispielsweise ein Siliconkautschuk, der mit elektrisch leitendem Kohlenstoff gefüllt und somit leitfähig ist. Das zweite Polymer ist ein ungefüllter oder einen elektrisch isolierenden Füllstoff enthaltender Siliconkautschuk. Die Kontaktknöpfe 4 sind mit der Matte 8 durch gegenseitige Vernetzung verbunden.Figures 1 and 2 show an injection mold that is used for production a switching mat 2 according to Figures 3 and 4 is suitable. Such a safety mat 2 contains a plurality of contact buttons 4 made of a first polymer, which are in recesses 6 arranged a mat 8 made of a second polymer and firmly connected to it are. The first polymer is, for example, a silicone rubber that is electrically filled with conductive carbon and thus conductive. The second polymer is a unfilled silicone rubber or silicone rubber containing an electrically insulating filler. The contact buttons 4 are connected to the mat 8 by mutual networking.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Spritzgiessform ist zweiteilig und zweistufig ausgebildet. Sie enthält einen Matrizenplattenteil 10 und einen Kernplattenteil 12, der um eine Achse 14 verschwenkbar gelagert ist und mittels einer Antriebsvorrichtung 16 zwischen einer ersten Station A und einer zweiten Station B verschwenkt wird. Der Kernplattenteil 12 enthält Formausnehmungen 18 zur Herstellung der Kontaktknöpfe 4 an der ersten Station A, an der eine erste Zuführungseinrichtung 20 ein erstes Polymer zuführt. Der Matrizenplattenteil 10 enthält eine Formausnehmung 22, die an der zweiten Station B angeordnet ist und zur Herstellung der Matte 8 dient. Mit dieser Formausnehmung 22 ist eine zweite Zuführungseinrichtung 24 an der zweiten Station B verbunden, mittels der ein zweites Polymer zugeführt wird, welches Materialeigenschaften aufweist die von denen des ersten Polymers der ersten Zuführungseinrichtung abweichen.The injection mold shown in Figures 1 and 2 is in two parts and designed in two stages. It contains a die plate part 10 and a core plate part 12, which is mounted pivotably about an axis 14 and by means of a drive device 16 is pivoted between a first station A and a second station B. The core plate part 12 contains molded recesses 18 for producing the contact buttons 4 at the first station A, at which a first feed device 20 a first Polymer feeds. The die plate part 10 includes a shaped recess 22 which is arranged at the second station B and is used to produce the mat 8. With This mold recess 22 is a second feed device 24 on the second Station B connected, by means of which a second polymer is fed, which material properties which differ from those of the first polymer of the first feed device.

Der Kernplattenteil 12 der Spritzgiessform enthält eine Grundplatte 26 mit einer koaxial zur Achse 14 angeordneten Achse 28, an der ein Zahnrad 30 mit einem Zahnkranz 32 drehbar angeordnet ist und sich auf einem Axiallager 34 abstützt. Das Zahnrad 30 trägt die mit einer Heizvorrichtung 35 versehene Kernplatte 36, welche entsprechend den zwei Stationen A und B zwei Sätze der Formausnehmungen 18 aufweist. Die Antriebsvorrichtung 16, die beispielsweise aus einem pneumatischen Kolben/Zylinder-Aggregat besteht, enthält eine Zahnstange 38, die mit dem Zahnkranz 32 des Zahnrades 30 kämmt und die Kernplatte 36 zwischen den zwei Stationen A und B hin und her verschwenkt.The core plate part 12 of the injection mold contains a base plate 26 with an axis 28 which is arranged coaxially to the axis 14 and on which a gear 30 with a ring gear 32 is rotatably arranged and is supported on an axial bearing 34. The gear 30 carries the one provided with a heating device 35 Core plate 36 which, corresponding to the two stations A and B, has two sets of the mold recesses 18 has. The drive device 16, for example from a pneumatic Piston / cylinder unit consists of a toothed rack 38, which is connected to the ring gear 32 of the gear 30 meshes and the core plate 36 between the two stations A and B pivoted back and forth.

Anschläge 40 dienen zur Begrenzung des Schwenkweges des Zahnrades 30 und damit der Kernplatte 36. Der Kernplattenteil 12 wird zum Verschwenken beim Oeffnen der Form mittels Federpaketen 42 angehoben, wobei diese Federpakete 42 über das Axiallager 34 auf das Zahnrad 30 und damit auf die Kernplatte 36 einwirken. Der Hub wird begrenzt durch eine Anschlagschraube 44, welche mit der Kernplatte 36 verschraubt ist und die Achse 28 durchgreift. Der Schraubenkopf 46 stützt sich auf der Rückseite der Grundplatte 26 ab.Stops 40 serve to limit the pivoting path of the gear 30 and thus the core plate 36. The core plate part 12 is to pivot when Opening of the mold by means of spring assemblies 42 raised, these spring assemblies 42 over the axial bearing 34 act on the gear 30 and thus on the core plate 36. The stroke is limited by a stop screw 44 which is attached to the core plate 36 is screwed and the axis 28 extends through. The screw head 46 is supported on the back of the base plate 26.

Der Kernplattenteil 12 ist überdies mit einer Auswerfvorrichtung 48 ausgestattet, mittels der die fertigen Formkörper bei geöffneter Spritzgiessform an der zweiten Station B ausgeworfen werden können. Hierzu sind den Formausnehmungen 18 Auswerfstifte 50 zugeordnet, die an der der Formebene abgewandten Seite jeweils über eine Verbindungsplatte 52 miteinander verbunden sind. Mit dieser Verbindungsplatte 52 wirkt eine Rückholfeder 54 zusammen, welche die Auswerfstifte 50 in die zurückgezogene Stellung vorspannen. An der zweiten Station B ist in der Grundplatte 26 eine Betätigungsvorrichtung 56, beispielsweise ein Kolben/Zylinder-Aggregat angeordnet, welche mit der Verbindungsplatte 52 zusammenwirkt und zum Ausstossen der Auswerfstifte 50 dient. Bei Ausschaltung der Betätigungsvorrichtung 56 werden die Auswerfstifte 50 mittels der Rückholfeder 54 wieder in ihre zurückgezogene Stellung gebracht.The core plate part 12 is also provided with an ejector 48 equipped, by means of which the finished moldings when the injection mold is open can be ejected at the second station B. For this purpose, the mold recesses 18 ejector pins 50 assigned, each on the side facing away from the mold plane are connected to one another via a connecting plate 52. With this connecting plate 52 a return spring 54 cooperates, which the ejector pins 50 in the retracted Pre-tension position. At the second station B there is an actuating device in the base plate 26 56, for example a piston / cylinder unit, which is connected to the connecting plate 52 cooperates and serves to eject the ejector pins 50. When switched off of the actuator 56 are the ejector pins 50 by means of the return spring 54 returned to its retracted position.

Der Matrizenplattenteil 10 enthält wiederum eine Grundplatte 58, an der über eine Kühlplatte 60 die Matrizenplatte 62 angeordnet ist, die mittels einer Heizvorrichtung 64 beheizt ist.The die plate part 10 in turn contains a base plate 58 which is arranged via a cooling plate 60, the die plate 62, which by means of a Heater 64 is heated.

Der Matrizenplattenteil 10 enthält die erste Zuführungseinrichtung 20 für das erste Polymer, die eine Anspritzdüse 66 aufweist, welche koaxial zur Achse 14 mit einem Zufuhrkanal 68 zusammenwirkt, der zur ersten Station A führt und über Zweigkanäle 70 zu den Formausnehmungen 18 führt. Mindestens im Bereich der Matrizenplatte 62 und der Kühlplatte 60 sind der Zufuhrkanal 68 und die Zweigkanäle 70 mit einer Kühlvorrichtung 72 versehen, welche eine den Zufuhrkanal 68 und die Zweigkanäle 70 umgebende Ringkammer 74 aufweist, in die eine Zuleitung 76 für ein Kühlmittel mündet. Mittels der Kühlvorrichtung 72 kann das zugeführte Polymer auf einer Temperatur gehalten werden, bei der noch keine nennenswerte Vernetzung des in die Formausnehmungen einzubringenden Polymers stattfindet.The die plate part 10 contains the first feed device 20 for the first polymer, which has an injection nozzle 66 which is coaxial with the Axis 14 cooperates with a feed channel 68 which leads to the first station A. and leads to the shaped recesses 18 via branch channels 70. At least in the area of the die plate 62 and the cooling plate 60 are the supply channel 68 and the branch channels 70 provided with a cooling device 72, which one the supply channel 68 and the Has branch channels 70 surrounding annular chamber 74, in which a supply line 76 for a Coolant discharges. The supplied polymer can be increased by means of the cooling device 72 be held at a temperature at which no significant crosslinking of the takes place in the mold recesses to be introduced polymer.

Die zweite Zuführungseinrichtung 24 wirkt mit der zweiten Station B zusammen und enthält eine Anspritzdüse 78, die in der Trennebene 80 der Spritzgiessform liegt und in einen Kanal 82 mündet, der zur zweiten Formausnehmung 22 in der Matrizenplatte 62 führt. Die zweite Zuführungseinrichtung 24 ist ebenfalls mit einer Kühlvorrichtung 84 ausgestattet, um das zweite zuzuführende Polymer auf einer Temperatur zu halten, bei der noch keine nennenswerte Vernetzung stattfindet.The second feed device 24 works with the second station B together and contains an injection nozzle 78, which is in the parting plane 80 of the injection mold and opens into a channel 82 which leads to the second mold recess 22 in the die plate 62 leads. The second feed device 24 is also provided with a cooling device 84 equipped to keep the second polymer to be fed at a temperature where there is still no noteworthy networking.

Die zum Oeffnen der Form erforderlichen Betätigungseinrichtungen sind von üblicher Art und im einzelnen nicht näher dargestellt.The controls required to open the mold are of the usual type and not shown in detail.

Es sind noch eine Reihe weiterer Ausführungsbeispiele möglich.A number of other exemplary embodiments are also possible.

So kann die Spritzgiessform pro Station mehrere Formausnehmungen zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Formkörper aufweisen. Auch ist eine Spritzgiessform möglich, die lediglich eine Station besitzt, in die beide Zuführurgseinrichtungen münden. Dabei kann die Form mit beweglichen Formteilen ausgestattet sein, die für die erste Verfahrensstufe erste Formausnehmungen bildet, in die aus einer ersten Zuführungseinrichtung ein erstes Polymer zugeführt wird. Durch Verschieben der Formteile kann eine zweite Formausnehmung gebildet werden, die mit der zweiten Zuführungseinrichtung in Verbindung steht und zum Einbringen des zweiten Polymers dient.In this way, the injection mold can produce several mold recesses per station have simultaneous production of several moldings. Even an injection mold is possible that has only one station in which both Feeding devices open. The mold can be equipped with movable mold parts be, which forms the first mold recesses for the first process stage, into the out a first polymer is fed to a first feed device. By moving of the molded parts, a second mold recess can be formed with the second Feed device is in communication and for introducing the second polymer serves.

Bei der Herstellung einer Schaltmatte, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, unter Verwendung der in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung geht man so vor, dass man in einer ersten Verfahrensstufe Kontaktknöpfe 4 herstellt und diese in einer zweiten Verfahrensstufe mittels einer Matte 8 entsprechend einem vorgegebenen Muster verbindet.During the production of a safety mat, as in FIGS. 3 and 4 using the device described in FIGS. 1 and 2 one proceeds in such a way that contact buttons 4 are produced in a first process stage and this in a second process stage by means of a mat 8 according to a predetermined pattern connects.

Zur Herstellung der Kontaktknöpfe 4 in der Spritzgiessform der Figuren 1 und 2 wird in der ersten Verfahrensstufe an der ersten Station A ein mit elektrisch leitendem Kohlenstoff gefüllter, bei Raumtemperatur flüssiger Siliconkautschuk mittels der Zuführungseinrichtung 20 in die Formausnehmungen 18 eingebracht, die in der auf annähernd 1800C beheizten Kernplatte 36 angeordnet sind. Dabei wird die Temperatur des Siliconkautschuks während der Zuführung mittels der Kühlvorrichtung 72 auf annähernd 20°C gehalten. Nach dem Einbringen des Siliconkautschuks in die Ausnehmungen 18 wird die Spritzgiessform geöffnet und der Kernplattenteil 12 mittels der Federpakete 42 angehoben und mittels der Antriebsvorrichtung 16 zu der zweiten Station B verschwenkt. Die Dauer des Schwenkvorganges von der Station A zur Station B beträgt dabei wenige Sekunden und kann zur Einstellung der jeweils gewünschten Verweilzeit variiert werden. Die in Station A gebildeten, bei der dort herrschenden Temperatur zu ausreichender Formstabilität erhärteten Kontaktknöpfe 4 bleiben während des Schwenkvorganges in den Formausnehmungen 18 hängen.To produce the contact buttons 4 in the injection mold of the figures 1 and 2 is in the first process stage at the first station A with an electrical silicone rubber filled with conductive carbon and liquid at room temperature by means of of the feed device 20 introduced into the mold recesses 18, which are in the are arranged on approximately 1800C heated core plate 36. This is the temperature of the silicone rubber during the supply by means of the cooling device 72 to approximately Maintained at 20 ° C. After the silicone rubber has been introduced into the recesses 18 the injection mold is opened and the core plate part 12 by means of the spring assemblies 42 raised and pivoted to the second station B by means of the drive device 16. The duration of the swiveling process from station A to station B is only a few Seconds and can be varied to set the desired dwell time. Those trained in station A, with the ruling one there temperature Contact buttons 4 hardened to sufficient dimensional stability remain during the pivoting process hang in the recesses 18.

In der zweiten Verfahrensstufe wird an der Station B mittels der Zuführungseinrichtung 24 ein ungefüllter oder einen elektrisch isoliernden Füllstoff enthaltender, bei Raumtemperatur flüssiger Siliconkautschuk, der während des Einbringens bei einer Temperatur von annähernd 20°C gehalten wird, in die Formausnehmung 22 in der Matrizenplatte 62 eingebracht. Die Temperatur der Matrizenplatte wird dabei mittels der Heizvorrichtung 64 auf annähernd 1800C gehalten. Der an Station B in die Formausnehmung 22 eingebrachte, die Matte 8 bildende Siliconkautschuk und der an Station A eingebrachte, die Kontaktknöpfe 4 bildende Siliconkautschuk vernetzen durch die Einwirkung der in der Formausnehmung 22 herrschenden Temperatur miteinander.In the second process stage, at station B by means of the feed device 24 an unfilled or an electrically insulating filler containing, at Room temperature liquid silicone rubber, which during application at a Temperature of approximately 20 ° C is maintained in the mold recess 22 in the die plate 62 introduced. The temperature of the die plate is determined by means of the heating device 64 held at approximately 1800C. The one introduced into the mold recess 22 at station B, the silicone rubber forming the mat 8 and that introduced at station A, the contact buttons 4 forming silicone rubber crosslink through the action of the mold cavity 22 prevailing temperature with each other.

Dabei kommt es zur Ausbildung einer unlösbaren Verbindung zwischen den Kontaktknöpfen 4 und der Matte 8 in den aneinander grenzenden Bereichen innerhalb der Vertiefungen 6 in der Matte 8.This leads to the formation of an indissoluble connection between the contact buttons 4 and the mat 8 in the adjacent areas within of the depressions 6 in the mat 8.

Danach wird die fertige Schaltmatte mittels der Auswerfvorrichtung 48 ausgestossen und der Kernplattenteil 12 in die Ausgangslage zurückgeschwenkt.Then the finished safety mat is removed by means of the ejector device 48 ejected and the core plate part 12 pivoted back into the starting position.

- L e e r s e i t e -- L e r s e i t e -

Claims

Claims 1. A method for the serial production of a composed of at least two polymers with different properties Shaped body by at least two-stage injection molding, characterized in that that a first liquid, heat-crosslinkable polymer with cooling in a heated injection mold is injected there until one is reached for the Carrying out further process stages allows sufficient dimensional stability to remain, wherein the temperature of the polymer fed and / or the residence time up to Carrying out the next procedural stage so that there is still no networking of the polymer takes place, and that in a second process stage a second liquid, thermally crosslinkable polymer with a setting for retention the liquid state required temperature in the at least crosslinking temperature injected heated injection mold and crosslinked there together with the first polymer.

2. The method according to claim 1, characterized in that one as the first and second polymer, different but crosslinkable with one another Polymers used.

3. The method according to claim 1, characterized in that one the same polymers with different fillers as the first and second polymer and / or used with a different content of fillers.

4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that that a silicone resin that is liquid at room temperature, preferably a silicone rubber, used.

5. The method according to claim 1 or 3, characterized in that that a polyvinyl chloride which is liquid at room temperature is used.

6. The method according to claim 1, characterized in that one the first procedural stage is repeated at least once.

7. The method according to claim 1, characterized in that one for introducing the first polymer and / or the second polymer with cooled nozzles equipped and provided with a cooling device and / or with insulation Leads used.

8. The method according to claim 1, characterized in that one In the first process stage, several molded body parts are produced at the same time and this in the second process stage according to a predetermined pattern connects a unitary molded body part formed by the second polymer.

9. Injection molding device for performing the method according to claim 1 with at least two separate feed devices for a polymer, one Injection mold made of at least two mutually movable parts, at least one actuator for moving at least part of the Injection mold and with an ejection device for ejecting finished moldings, through this characterized in that the injection mold is heatable and at least one first supply device equipped with a cooling device and / or insulation (20) for a first polymer and at least a second with a cooling device and / or an insulation-equipped feed device (24) for a second Having polymer.

10. Injection molding device according to claim 9, characterized in that that at least one feed device (20) runs through the injection mold Feed line (68) with a cooling device (72) and, if necessary, insulation and a nozzle (66), optionally provided with cooling.

11. Injection molding device according to claim 9, characterized in that that at least one feed device (24) is an insulated and / or cooled Has nozzle (78) which is approximately parallel to a parting plane between a two-part injection mold runs and in the parting line to the injection mold is connectable.

12. Injection molding device according to claim 9, characterized in that that the injection mold has at least one station for the first process stage and has at least one station for the second process stage, between which part of the injection mold, preferably a core plate (36), can be moved back and forth is.

13. Injection molding device according to claim 9, characterized in that that the injection mold has at least one station that can be moved relative to one another Injection molded parts contains which for the first procedural stage a first mold recess and a second mold recess for a second process stage form.

14. Injection molding device according to claim 9, characterized in that that the heatable injection mold has a core plate (36) and a die plate (62).

15. Application of the method according to claim 1 for production electrical or electronic components.

16. Application according to claim 15, characterized in that a switching mat (2) is produced which has a plurality of, according to a predetermined Has pattern arranged contact buttons (4) made of a first polymer, which in a mat (8) made of a second polymer embedded and firmly connected to this are.

17. Application according to claim 16, characterized in that the first polymer is one loaded with electrically conductive carbon Silicone rubber that is liquid at room temperature and, as the second polymer, an unfilled one or silicone rubber loaded with an electrically insulating filler is used.

18. Application according to claim 15 for the production of circuits in hybrid technology.