AT15417U1

AT15417U1 - Process for producing a plastic molding

Info

Publication number: AT15417U1
Application number: ATGM8004/2017U
Authority: AT
Inventors: Ing Dr Lorenz Reith Dipl; Ing Gerhard Bäck Dipl; Paul Zwicklhuber Msc
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-08-15

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines ungeschäumten Kunststoffformteiles (K) durch ein reaktives Verfahren in einer Formgebungsmaschine (1 ), mit den Schritten Einbringen von reaktiven Komponenten (K1, K2) oder einer reaktiven Mischung in zumindest eine Kavität (2) eines Formwerkzeugs (3) der Formgebungsmaschine (1) durch eine Einbringvorrichtung (4), Erzeugen eines über Atmosphärendruck liegenden Drucks (P) in zumindest einer Kavität (2) eines Formwerkzeugs (3) der Formgebungsmaschine (1) durch eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung (5) und Polymerisieren und Aushärten der reaktiven Komponenten (K1, K2) oder der reaktiven Mischung in der Kavität (2) zum Kunststoffformteil (K), wobei in der zumindest einen Kavität (2) der über Atmosphärendruck liegende Druck (P) bereits vor dem Einbringen der reaktiven Komponenten (K1, K2) oder der reaktiven Mischung in die zumindest eine Kavität (2) erzeugt wird.Method for producing a non-foamed plastic molded part (K) by a reactive method in a forming machine (1), comprising the steps of introducing reactive components (K1, K2) or a reactive mixture into at least one cavity (2) of a forming tool (3) of the forming machine (1) by an introduction device (4), generating an above atmospheric pressure (P) in at least one cavity (2) of a molding tool (3) of the molding machine (1) by a pressurization device (5) and polymerizing and curing the reactive components ( K1, K2) or the reactive mixture in the cavity (2) to the plastic molding (K), wherein in the at least one cavity (2) above atmospheric pressure (P) already before the introduction of the reactive components (K1, K2) or the reactive mixture is generated in the at least one cavity (2).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines ungeschäumten Kunststoffformteiles durch ein reaktives Verfahren in einer Formgebungsmaschine, mit den Schritten Einbringen von reaktiven Komponenten oder einer reaktiven Mischung in zumindest eine Kavität eines Formwerkzeugs der Formgebungsmaschine durch eine Einbringvorrichtung, Erzeugen eines über Atmosphärendruck liegenden Drucks in zumindest einer Kavität eines Formwerkzeugs der Formgebungsmaschine durch eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung und Polymerisieren und Aushärten der reaktiven Komponenten oder der reaktiven Mischung in der Kavität zum Kunststoffformteil.Description: The invention relates to a method for producing a non-foamed plastic molded part by a reactive method in a molding machine, comprising the steps of introducing reactive components or a reactive mixture into at least one cavity of a molding tool of the molding machine by an introduction device, generating an above atmospheric pressure Pressure in at least one cavity of a molding tool of the molding machine by a pressurizing device and polymerizing and curing the reactive components or the reactive mixture in the cavity to the plastic molding.

[0002] Zur Herstellung von Kunststoffbauteilen bzw. -formteilen können reaktive Verfahren verwendet werden, wobei folgend exemplarisch das Hochdruck-Harzinjektionsverfahren (HP-RTM) und die dafür eingesetzten chemischen Vorprodukte erläutert werden sollen (Hierbei können hochwertige (faserverstärkte) Kunststoffbauteile in kurzen Zykluszeiten hergestellt werden.): [0003] Gängige Reaktivsysteme bestehen aus mehreren, aber zumindest zwei Komponenten: Unter einer Komponente wird im Folgenden eine Mischung eines oder mehrerer zur Polymerisation fähiger Monomere und/oder Oligomere definiert. Diese können wahlweise mit verschiedensten Additiven wie Formtrennmittel, Reaktionsbeschleuniger, Flammschutzmittel, Schlagzähigkeitsmodifikatoren, Farbstoffe oder ähnlichem versetzt sein. Insbesondere folgende 2-Komponenten-Reaktivsysteme sind aus dem Stand der Technik dem Fachmann bekannt: [0004] - Polyol / Isocyanat als Precursor für Polyurethane, [0005] - Harz /aminischer Härter als Precursor für Epoxidharzsysteme und [0006] - Caprolactam oder Laurinlactam mit verschiedenen Additiven als Precursor von Polyamiden.Reactive processes can be used for the production of plastic components or molded parts, with the following examples illustrating the high-pressure resin injection process (HP-RTM) and the chemical precursors used for this purpose (high-quality (fiber-reinforced) plastic components can be produced in short cycle times Common reactive systems consist of several, but at least two components: A component below a mixture of one or more monomers capable of polymerization and / or oligomers is defined. These may optionally be mixed with various additives such as mold release agents, reaction accelerators, flame retardants, impact modifiers, dyes or the like. In particular, the following two-component reactive systems are known to the person skilled in the art: [0004] Polyol / isocyanate as precursor for polyurethanes, [0005] resin / amine hardener as precursor for epoxy resin systems and [0006] caprolactam or laurolactam with various additives as precursors of polyamides.

[0007] Als erster Schritt des Herstellungsprozesses beim Hochdruck-Harzinjektionsverfahren und verwandten reaktiven Verarbeitungsverfahren kann die Lagerung der Komponenten angesehen werden. Hierbei hat sich gezeigt, dass man mit steigender Gasbeladung der entsprechenden Komponenten allgemein schlechtere Eigenschaften der resultierenden Bauteile und insbesondere eine signifikant erhöhte Porosität erhält. Eine Lagerung der Komponenten in evakuierten gasdichten Behältern und moderatem Vakuum hat sich daher durchgesetzt und kann für entsprechende Systeme vorausgesetzt werden.As a first step of the manufacturing process in the high-pressure resin injection method and related reactive processing method, the storage of the components can be considered. It has been shown that with increasing gas loading of the corresponding components generally poorer properties of the resulting components and in particular a significantly increased porosity is obtained. A storage of the components in evacuated gas-tight containers and moderate vacuum has therefore prevailed and can be assumed for corresponding systems.

[0008] In weiterer Folge wird in einem typischen Herstellungszyklus die jeweilige Komponente über Hochdruckpumpen oder Kolbensysteme verdichtet und mehrere (zumeist zwei) Komponenten in einem dafür vorgesehenen Mischkopf unter entsprechend hohem Druck zu einer reaktiven Mischung vermischt. Als reaktive Mischung wird in weiterer Folge eine Mischung mehrerer (zumeist zweier) Komponenten bezeichnet, welche unter erhöhter Temperatur in der dafür vorgesehenen Kavität eines Formgebungswerkzeugs unter Aushärtung ausreagiert. Aus dem Mischkopf wird die reaktive Mischung in die beheizte Kavität des Formgebungswerkzeugs eingebracht. Gemäß dem Stand der Technik findet der Eintrag der reaktiven Mischung zumeist in ein evakuiertes Formgebungswerkzeug statt. Hierfür haben sich verschiedene Formen von Vakuumbausteinen bewährt, wobei hier, unter anderem wie in DE 10 2013 207 668 A1 angeführt, die Kombination der entsprechenden Evakuierungsbausteine mit Auswerfern bzw. das Vorsehen entsprechender Entlüftungskanäle in der Form (DE 198 50 462 C2) erwähnt seien. Alternativ kann, wie beispielsweise in DE 10 2012 110 354 A1 angeführt, über ein mehrfaches Dichtungssystem das Werkzeug zunächst in einer ersten Schließstellung evakuiert werden und weiters in einer zweiten Schließstellung die evakuierte Kavität gegenüber dem Vakuumanschluss abgedichtet werden.Subsequently, in a typical production cycle, the respective component is compressed by high pressure pumps or piston systems and mixed several (mostly two) components in a designated mixing head under a correspondingly high pressure to a reactive mixture. As a reactive mixture, a mixture of several (mostly two) components is subsequently referred to, which reacts under elevated temperature in the designated cavity of a forming tool with curing. From the mixing head, the reactive mixture is introduced into the heated cavity of the forming tool. According to the prior art, the entry of the reactive mixture usually takes place in an evacuated forming tool. For this purpose, various forms of vacuum components have been proven, in which case, inter alia, as mentioned in DE 10 2013 207 668 A1, the combination of the corresponding evacuation modules with ejectors or the provision of appropriate ventilation channels in the form (DE 198 50 462 C2) may be mentioned. Alternatively, as indicated for example in DE 10 2012 110 354 A1, the tool is first evacuated in a first closed position via a multiple sealing system and, in a second closed position, the evacuated cavity is sealed against the vacuum connection.

[0009] In der Kavität können bereits textile Verstärkungselemente (Preforms) vorliegen, welche durch die reaktive Mischung infiltriert werden. Nach Aushärtung der reaktiven Mischung unter erhöhter Temperatur erhält man nach Öffnen der Form und Entnahme das gewünschte Kunst-In the cavity already textile reinforcing elements (preforms) may be present, which are infiltrated by the reactive mixture. After hardening of the reactive mixture at elevated temperature, the desired art is obtained after opening the mold and removing it.

Stoffbauteil.Material component.

[0010] Alternative reaktive Verfahren unterscheiden sich in erster Linie durch die Aufbringung des Injektionsdruckes, so können statt Pumpensystemen auch Schubschneckensysteme (AT 511 514 A2) oder Doppelkolbensysteme verwendet werden.Alternative reactive methods differ primarily by the application of the injection pressure, so can be used instead of pump systems and also screw systems (AT 511 514 A2) or double piston systems.

[0011] Bei einem dem Stand der Technik entsprechenden reaktiven Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils werden die Komponenten durch vorherige Druckreduktion teilweise entgast (üblicherweise Lagerung in evakuierten Tanks). Der Höhe dieses Unterdrucks sind allerdings je nach Reaktivsystem Grenzen gesetzt, da gemäß ihres Partialdrucks die einzelnen Bestandteile einer jeden reaktiven Komponente (Aktivatoren, Katalysatoren, ...) unterschiedlich schnell verdampfen. In der Praxis ist demnach nur ein moderater Unterdrück realisierbar, da andernfalls eine Änderung der stöchiometrischen Zusammensetzung und somit des Reaktionsprofils der aus den Komponenten nach deren Vermischung hergestellten reaktiven Mischung folgen würde. Dies hat zur Folge, dass während der Lagerung zwar die Gasbeladung geringer gehalten werden kann, eine vollständige Entgasung der Komponenten vor dem Vermischungsund Injektionsprozess jedoch niemals stattfindet. Die Vermischung der Komponenten erfolgt, wie oben beschrieben, noch unter einem hohen Druckniveau. Beim Einströmen der reaktiven Masse in die vorher evakuierte Kavität eines Formgebungswerkzeugs kommt es allerdings zu einem starken Druckabfall, welcher zu einem Aufschäumen bzw. zu Entgasungsvorgängen führen kann, da das noch gelöste Restgas nicht vollständig in Lösung gehalten werden kann.In a prior art reactive process for producing a plastic component, the components are partially degassed by prior pressure reduction (usually storage in evacuated tanks). However, depending on the reactive system, the level of this negative pressure is limited because, according to their partial pressure, the individual constituents of each reactive component (activators, catalysts, etc.) evaporate at different rates. Accordingly, in practice, only a moderate suppression can be realized, since otherwise a change in the stoichiometric composition and thus the reaction profile of the reactive mixture produced from the components after their mixing would follow. As a result, while gas storage can be kept lower during storage, complete degassing of the components prior to the mixing and injection process never takes place. The mixing of the components, as described above, still under a high pressure level. However, when the reactive mass flows into the previously evacuated cavity of a forming tool, a strong pressure drop occurs, which can lead to foaming or to degasification processes, since the residual gas still dissolved can not be completely kept in solution.

[0012] Bei der Herstellung geschäumter Bauteile ist dieser Schäum- und Ausgaseffekt zwar durchaus erwünscht und kann durch entsprechende Gasbeimengung oder unter Gasentwicklung verlaufende chemische Reaktionen unterstützt werden (physikalisches oder chemisches Schäumen), bei der Herstellung von ungeschäumten Kunststoffteilen mittels Hochdruck-Harzinjektionsverfahren oder artverwandten reaktiven Verfahren ist ein entsprechendes Aufschäumen allerdings unerwünscht, da es zu einer unkontrollierbaren Verteilung der Restgase in der Kavität führt, welche sich nach erfolgter Aushärtung durch eine entsprechende Porosität im eigentlichen Bauteil äußert. Allgemein ist unter einem ungeschäumten Kunststoffteil ein Bauteil zu verstehen, welches nach der Herstellung eine Porosität von unter 5 Volumenprozenten aufweist.In the production of foamed components, this foaming and Ausgaseffekt is indeed desirable and can be supported by appropriate Gasbeimengung or gas evolution chemical reactions (physical or chemical foaming), in the production of unfoamed plastic parts by high pressure resin injection or related reactive However, a corresponding foaming process is undesirable because it leads to an uncontrollable distribution of the residual gases in the cavity, which manifests itself after curing by a corresponding porosity in the actual component. In general, a non-foamed plastic part is to be understood as meaning a component which after production has a porosity of less than 5% by volume.

[0013] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst homogene Füllung der Kavität mit den reaktiven Komponenten oder der reaktiven Mischung während der Herstellung des ungeschäumten Kunststoffformteils möglich sein.The object of the present invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved method. In particular, the most homogeneous possible filling of the cavity with the reactive components or the reactive mixture should be possible during the production of the unfoamed plastic molding.

[0014] Dies wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der zumindest einen Kavität der über Atmosphärendruck liegende Druck bereits vor dem Einbringen der reaktiven Komponenten oder der reaktiven Mischung in die zumindest eine Kavität erzeugt wird. Somit baut die vorliegende Erfindung auf der Idee auf, dass für das Erreichen einer geringen Porosität nicht allein die Menge an Restgas entscheidend ist, sondern vielmehr dessen Verteilung. Es wird somit eine stark inhomogene Injektion sowie die Schäumneigung während des Einspritzens beseitigt, was zu einem kontrollierbaren Injektionsprozess führt.This is achieved by a method having the features of claim 1. Accordingly, it is provided according to the invention that in the at least one cavity the pressure above atmospheric pressure is already generated before the introduction of the reactive components or the reactive mixture into the at least one cavity. Thus, the present invention builds on the idea that not only the amount of residual gas is critical to achieving low porosity, but rather its distribution. Thus, a highly inhomogeneous injection as well as the foaming tendency during injection are eliminated, resulting in a controllable injection process.

[0015] Anders als bei einem dem Stand der Technik entsprechenden Injektionsvorgang in ein evakuiertes Formgebungswerkzeug werden somit beim Einspritzen sowohl ein Aufschäumen der reaktiven Masse als auch ein Ausgasen aus der reaktiven Matrix verhindert (Mit der geringeren Druckdifferenz wird insbesondere die Triebkraft für das Ausgasen minimiert. Von vorne herein gelöstes Gas bleibt also in Lösung, wodurch die Hauptursache von im Bauteil auftretenden Poren minimiert wird.). Als Folge daraus wird ein homogeneres Voranschreiten der Fließfront erreicht und somit eine unregelmäßige Verteilung der Restluft in der Kavität vermieden. Vielmehr wird das Restgas durch die einströmende reaktive Masse verdrängt und bis zum Ende des Fließweges geschoben bzw. komprimiert. (Entscheidend für die Bauteilqualität und eine minimale Porosität ist nicht alleine die Menge der Restgase in der Kavität, sondern deren Verteilung.).Unlike in the prior art injection process in an evacuated forming tool thus both foaming of the reactive mass and outgassing from the reactive matrix are prevented during injection (with the lower pressure difference in particular the driving force for the outgassing is minimized. Gas dissolved from the front thus remains in solution, which minimizes the main cause of pores occurring in the component.). As a result, a more homogeneous advancement of the flow front is achieved, thus avoiding an irregular distribution of the residual air in the cavity. Rather, the residual gas is displaced by the incoming reactive mass and pushed or compressed to the end of the flow path. (Decisive for the component quality and a minimal porosity is not only the amount of residual gases in the cavity, but their distribution.).

[0016] Zu einem Lösen der Gase in der Kavität kann es nur an der Phasengrenzfläche zwischen reaktiver Masse und Gasphase kommen, da diese klar definiert und auch im Vergleich zu einem schäumenden Reaktionsmedium merklich minimiert ist, kommt dieser Effekt nur an der Fließfront zum Tragen. Insbesondere eignen sich für die entsprechende Methode daher Werkzeuge mit Überlaufkavität am Ende des Fließweges, da hier sämtliche Gase komprimiert werden. Ein weiterer Vorteil beim Arbeiten mit entsprechendem Gegendruck ist durch die Tatsache gegeben, dass unabhängig von den verwendeten Reaktanden jene Reaktionen, welche unter Gasentwicklung ablaufen, durch den Gegendruck verlangsamt werden. Nebenreaktionen, wie die partielle C02-Bildung bei Polyurethansystemen, können somit tendenziell besser unterbunden werden.To dissolve the gases in the cavity, it can only come at the phase interface between the reactive mass and gas phase, as this clearly defined and is minimized significantly compared to a foaming reaction medium, this effect comes only on the flow front to fruition. In particular, tools with overflow cavity at the end of the flow path are therefore suitable for the corresponding method, since all gases are compressed here. Another advantage of working with appropriate backpressure is given by the fact that, regardless of the reactants used, those reactions which proceed under evolution of gas are slowed down by the backpressure. Side reactions, such as partial C02 formation in polyurethane systems, thus tend to be better prevented.

[0017] Ein weiterer Vorteil einer entsprechenden Gasbeladung ist dadurch gegeben, dass das Gas über eine weit erhöhte Kompressibilität als die reaktive Matrix verfügt. Ein Abschalten des Injektionsvorgangs nach Forminnendruck wird somit durch ein Gaspolster in der Kavität wesentlich exakter. (Somit wird eine Druckerhöhung während des Abschaltvorgangs vermieden, da auch während der Signalübertragung und Schaltzeit die entsprechende Injektionseinheit weiter Material fördern würde, was zu einem Druckanstieg über den Sollwert hinaus führen würde.) [0018] Die Erfindung betrifft nicht nur ein Verfahren zum Herstellen von ungeschäumten Kunststoffformteilen, sondern generell ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffformteils in einer Formgebungsmaschine, mit den Schritten Erzeugen eines über Atmosphärendruck liegenden Drucks in zumindest einer Kavität eines Formwerkzeugs der Formgebungsmaschine durch eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung, Einbringen von reaktiven Komponenten oder einer reaktiven Mischung in die unter Druck stehende Kavität durch eine Einbringvorrichtung, Polymerisieren und Aushärten der reaktiven Komponenten oder der reaktiven Mischung in der Kavität zum Kunststoffformteil, Öffnen des Formwerkzeugs und Auswerfen des Kunststoffformteils aus dem Formwerkzeug. Zudem betrifft die Erfindung eine Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, zum Herstellen eines Kunststoffformteiles durch ein reaktives Verfahren, mit einem Formwerkzeug, in welchem zumindest eine Kavität ausgebildet ist, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von reaktiven Komponenten oder einer reaktiven Mischung in die zumindest eine Kavität des Formwerkzeugs, einer Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Formgebungsmaschine und einer mit der Kavität in Verbindung stehenden, von der Steuer- oder Regeleinheit ansteuerbaren oder regelbaren Druckbeaufschlagungsvorrichtung, mit welcher in der Kavität ein über Atmosphärendruck liegender Druck, insbesondere zwischen 2 und 200 bar, erzeugbar ist.Another advantage of a corresponding gas loading is given by the fact that the gas has a much higher compressibility than the reactive matrix. Switching off the injection process according to the internal mold pressure thus becomes much more exact by means of a gas cushion in the cavity. (Thus, an increase in pressure during the shutdown process is avoided, as even during signal transmission and switching time, the corresponding injection unit would continue to deliver material, which would result in a pressure increase above the setpoint.) The invention relates not only to a method of manufacturing non-foamed plastic moldings, but generally a method for producing a plastic molding in a molding machine, comprising the steps of generating an above atmospheric pressure in at least one cavity of a molding tool of the molding machine by a pressurizing device, introducing reactive components or a reactive mixture into the pressurized cavity by a delivery device, polymerizing and curing the reactive components or the reactive mixture in the cavity to the plastic molding, opening the mold and ejecting the plastic molding from the Mold. In addition, the invention relates to a shaping machine, in particular injection molding machine, for producing a plastic molded part by a reactive method, with a molding tool in which at least one cavity is formed, an introduction device for introducing reactive components or a reactive mixture into the at least one cavity of the molding tool, a control or regulating unit for controlling or regulating the shaping machine and a pressure application device which can be controlled or regulated by the control or regulation unit and with which a pressure which is above atmospheric pressure, in particular between 2 and 200 bar, can be generated in the cavity is.

[0019] Bei reaktiven Spritzgießprozessen zur Herstellung geschäumter - somit nicht unge-schäumter - Kunststoffformteile ist eine Gegendruckbeaufschlagung in der Kavität bereits bekannt.In reactive injection molding processes for producing foamed - thus not unge-foamed - plastic moldings a counter-pressure in the cavity is already known.

[0020] Beispielsweise zeigt die DE 40 17 517 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffformteilen, wobei mindestens zwei Reaktionskomponenten in dünnflüssigem Zustand unter Bildung eines mit Luft beladenen Reaktionsgemisches durchmischt werden und das Reaktionsgemisch über eine Angussstelle in eine Kavität eines Formwerkzeugs unter Verdrängung der darin befindlichen Luft und Aufbau eines Werkzeuginnendrucks eingespritzt und dort unter Bildung eines Formteils durch chemische Reaktion ausgehärtet wird. Es handelt sich also um das sogenannte RIM- Verfahren. Es wird vorgeschlagen, dass in zeitlicher Nähe des Einspritzendes der Werkzeuginnendruck in mindestens einem bereits mit Reaktionsgemisch gefüllten Bereich erhöht wird und dabei das in einem gelartigen Übergangszustand befindliche Reaktionsgemisch unter Komprimieren von Lufteinschlüssen verdichtet wird. Dadurch werden die mechanischen Bauteileigenschaften an vorgegebenen Stellen positiv beeinflusst. Die Beaufschlagung mit Druck erfolgt in einem Druckbereich von 30 bis 50 bar. Über einen Mischkopf wird das dünnflüssige Reaktionsgemisch eingebracht. Im angussfernen Bereich des Formwerkzeugs ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der der Innendruck in der Kavität lokal erhöht werden kann. Diese Vorrichtung weist eine Gasdüse auf. Das Druckgas kann beispielsweise Stickstoff aus einer Druckflasche sein. Wenn das Sitzventil der Gasdüse geöffnet wird, wird das Reaktionsgemisch im Werkzeug zugleich mit Druckgas mit einem Druck von etwa 40 bis 50 bar beaufschlagt.For example, DE 40 17 517 A1 discloses a method and an apparatus for producing plastic moldings, wherein at least two reaction components are mixed in a liquid state to form a reaction mixture loaded with air and the reaction mixture via a gate in a cavity of a mold under displacement injected therein the air and build a cavity pressure and cured there to form a molding by chemical reaction. It is therefore the so-called RIM process. It is proposed that, in the vicinity of the end of injection, the cavity pressure be increased in at least one region already filled with the reaction mixture, thereby compressing the reaction mixture in a gelatinous transition state while compressing air pockets. As a result, the mechanical component properties are positively influenced at predetermined locations. The application of pressure takes place in a pressure range of 30 to 50 bar. About a mixing head, the low-viscosity reaction mixture is introduced. In the region of the mold remote from the mold, a device is provided with which the internal pressure in the cavity can be increased locally. This device has a gas nozzle. The pressurized gas may for example be nitrogen from a pressure bottle. When the seat valve of the gas nozzle is opened, the reaction mixture is simultaneously pressurized in the mold with compressed gas at a pressure of about 40 to 50 bar.

[0021] Aus der EP 0 904 916 A2 geht Verfahren zur Herstellung von feinzeiligem Hartschaum auf Isocyanat-Basis durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen hervor. Dabei werden die Reaktionskomponenten vor dem Einbringen in das Formwerkzeug mit Gas unter Druck beladen. Zudem wird das Formwerkzeug vor, während oder nach dem Einbringen der Reaktionsmischung mit Druck beaufschlagt. Der Druck im Formwerkzeug beträgt zwischen 0,1 und 25 Bar.EP 0 904 916 A2 discloses processes for the preparation of fine-celled, isocyanate-based rigid foam by reacting polyisocyanates with compounds having at least two reactive hydrogen atoms. The reaction components are loaded with gas under pressure before being introduced into the mold. In addition, the mold is pressurized before, during or after the introduction of the reaction mixture. The pressure in the mold is between 0.1 and 25 bar.

[0022] Die EP 1 442 872 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanformteilen nach dem RIM-Verfahren. Auch hierbei geht es um die Verbindung von Isocyanat und Polyol. Das Polyurethanreaktionsgemisch wird über einen Auslaufkanal in die Kavität einer Form ausgetragen. Wesentlich bei dieser Erfindung ist nun, dass auf das Polyurethangemisch in der Kavität mittels eines gasförmigen Druckmediums ein Druck ausgeübt wird, der so hoch ist, dass bei Schussbeginn in das Polyurethanreaktionsgemisch eindispergiertes Gas in dem Polyurethanreaktionsgemisch gelöst wird. Es gibt einen Mischkopf, eine Mischkammer, eine Gasstation und einen Kompressor. Über den Gaskanal dringt das Druckmedium in die Trennebene zwischen den Formteilen in die Kavität ein. Der Druck wird dabei so gewählt, dass das in das Polyurethanreaktionsgemisch eindispergierte Gas vollständig in Lösung geht. Als gasförmiges Druckmedium können ein Luftstickstoff oder Kohlendioxid oder andere Gase eingesetzt werden. Mit dieser Erfindung ist es möglich schlieren- und fleckenfreie Polyurethanformteile herzustellen.EP 1 442 872 A1 shows a process for the preparation of polyurethane moldings by the RIM process. Again, this involves the combination of isocyanate and polyol. The polyurethane reaction mixture is discharged via an outlet channel into the cavity of a mold. It is essential in this invention that a pressure is exerted on the polyurethane mixture in the cavity by means of a gaseous pressure medium which is so high that at the start of firing into the polyurethane reaction mixture einispergiertes gas is dissolved in the polyurethane reaction mixture. There is a mixing head, a mixing chamber, a gas station and a compressor. Via the gas channel, the pressure medium penetrates into the parting plane between the molded parts in the cavity. The pressure is chosen such that the gas dispersed in the polyurethane reaction mixture completely dissolves. As a gaseous pressure medium, an atmospheric nitrogen or carbon dioxide or other gases can be used. With this invention, it is possible to produce streak-free and stain-free polyurethane molded parts.

[0023] Die Druckbeaufschlagung dient bei diesen drei genannten Schriften somit vor allem dazu, ein besseres Lösen der eindispergierten Gase zu erreichen, wodurch ein besseres Schäumergebnis erzielt wird. Es kommt bei diesem Verfahren aber dennoch vor, dass die miteinander vermischten reaktiven Komponenten sehr ungleich verteilt sind und somit an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Beschaffenheiten des entstehenden Kunststoffform teils auftreten, was vor allem in der Massenproduktion unerwünscht ist.The pressurization is used in these three writings thus mainly to achieve a better dissolution of the dispersed gases, whereby a better foaming result is achieved. However, in this process, it nevertheless occurs that the reactive components mixed with one another are distributed very unevenly and thus different textures of the resulting plastic mold sometimes occur at different points, which is undesirable, above all, in mass production.

[0024] Die Aufgabe dieses Erfindungsaspekts liegt daher auch darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Formgebungsmaschine zu schaffen. Insbesondere soll eine homogene Verteilung der reaktiven Komponenten bzw. der reaktiven Mischung in der Kavität während des Herstellens des Kunststoffformteils erreicht werden.The object of this aspect of the invention is therefore also to provide a comparison with the prior art improved method or an improved shaping machine. In particular, a homogeneous distribution of the reactive components or the reactive mixture in the cavity during the production of the plastic molding is to be achieved.

[0025] Dies wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 2 erreicht. Demnach sind die erfindungsgemäßen Schritte Aufrechthalten des Drucks in der Kavität durch die Druckbeaufschlagungsvorrichtung bis zum Öffnen des Formwerkzeugs und Abbauen des in der Kavität erzeugten Druck vorgesehen. Durch das Aufrechterhalten des Druckes wird somit während des gesamten Füllens bis zum Verfestigen des Kunststoffformteils eine ausreichend homogene Verteilung erreicht. Demgegenüber wird bei der EP 1 442 872 A1 die Ausübung des Drucks mit dem gasförmigen Druckmedium zu einem Zeitpunkt beendet, bei dem das in das Polyurethangemisch eindispergierte Gas vollständig gelöst ist. Bei der EP 0 904 916 A2 wird die Druckentspannung nach dem Einbringen der Reaktionsmischung in das Formwerkzeug bis zur Abbindezeit minus 1 Sekunde durchgeführt. Somit wird bei diesen beiden Schriften der Druck bereits vor dem Öffnen des Formwerkzeugs abgebaut. In der DE 40 17 517 A1 ist lediglich angeführt, dass noch eine Druckerhöhung in zeitlicher Nähe des Einspritzendes erfolgen kann. Im Speziellen ist angeführt, dass nach Ablauf einer Verzögerungszeit zunächst das Sitzventil der Gasdüse geöffnet und das Reaktionsgemisch im Werkzeug zugleich mit Druckgas beaufschlagt wird. Nach Ablauf der Begasungszeit, die einige Sekunden betragen kann, wird zuerst das Ventil geschlossen und anschließend über das Ventil die Leitung drucklos gemacht. Somit lehrt keine der Schriften ein Aufrechterhalten des Drucks in der Kavität bis zum Öffnen des Formwerkzeugs.This is achieved by a method having the features of claim 2. Thus, the steps of the invention are to maintain the pressure in the cavity through the pressurizing device until the mold is opened and the pressure generated in the cavity is reduced. By maintaining the pressure, a sufficiently homogeneous distribution is thus achieved during the entire filling until solidification of the plastic molding. In contrast, in EP 1 442 872 A1, the exertion of the pressure with the gaseous pressure medium is ended at a time at which the gas dispersed in the polyurethane mixture is completely dissolved. In EP 0 904 916 A2, the pressure release is carried out after the introduction of the reaction mixture into the mold until the setting time minus 1 second. Thus, in these two documents, the pressure is already reduced before the mold is opened. In DE 40 17 517 A1 is merely stated that even a pressure increase in time proximity of the injection end can take place. Specifically, it is stated that, after a delay time, the seat valve of the gas nozzle is first opened and the reaction mixture in the mold is simultaneously pressurized with compressed gas. After the gassing time, which can be a few seconds, the valve is first closed and then the line is depressurized via the valve. Thus, none of the teachings teaches maintaining pressure in the cavity until the mold is opened.

[0026] Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei gelten diese Ausführungsbeispiele sinngemäß für beide angegebenen Erfindungsaspekte.Preferred embodiments of the present invention are specified in the subclaims. These embodiments apply mutatis mutandis for both specified aspects of the invention.

[0027] Die zumindest zwei reaktiven Komponenten können voneinander getrennt in die Kavität eingebracht werden und sich erst dort vermischen. Bevorzugt ist aber vorgesehen, dass die zumindest zwei reaktiven Komponenten bereits als reaktive Mischung in die Kavität eingebracht werden.The at least two reactive components can be introduced separately from each other into the cavity and mix only there. However, it is preferably provided that the at least two reactive components are already introduced into the cavity as a reactive mixture.

[0028] Generell ist es möglich, dass die reaktiven Komponenten, beispielsweise in voneinander separaten, Einspritzaggregaten mit Einspritzzylindern und Einspritzschnecken aufbereitet werden. Es ist aber auch möglich, dass sich die reaktiven Komponenten in entsprechenden Behältern befinden, von welchen sie in die Kavität geleitet werden. Generell kann dabei vorgesehen sein, dass die reaktiven Komponenten vor dem Einbringen in die Kavität bei Unterdrück gelagert werden.In general, it is possible that the reactive components, for example, in separate, injection units are processed with injection cylinders and injection screws. But it is also possible that the reactive components are in respective containers, from which they are passed into the cavity. In general, it can be provided that the reactive components are stored in the cavity before being introduced into the cavity at negative pressure.

[0029] Prinzipiell ist es möglich eine Flüssigkeit über die Druckbeaufschlagungsvorrichtung in die Kavität einzubringen. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass durch die Druckbeaufschlagungsvorrichtung ein gasförmiges Druckmedium, vorzugsweise Druckluft, Kohlendioxid, getrocknete Luft oder Inertgase wie beispielsweise Argon oder Stickstoff, in die Kavität eingebracht wird.In principle, it is possible to introduce a liquid via the pressurizing device in the cavity. Preferably, however, it is provided that a gaseous pressure medium, preferably compressed air, carbon dioxide, dried air or inert gases such as argon or nitrogen, is introduced into the cavity by the pressurization device.

[0030] Ein gasförmiges Druckmedium ist besonders dazu geeignet, um die durch die einge-brachten reaktiven Komponenten oder die reaktive Mischung auftretende Verdrängung auszugleichen. Demnach ist bevorzugt vorgesehen, dass ein durch das gasförmige Druckmedium eingenommenes Volumen in der Kavität während des Einbringens der reaktiven Komponenten auf 0,1 % bis 10 % des ursprünglichen Volumens reduziert wird. Um hierbei eine gezieltere Verdrängung zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das gasförmige Druckmedium in einer Überlaufkavität des Formwerkzeugs komprimiert wird.A gaseous pressure medium is particularly suitable for compensating for the displacement caused by the incorporated reactive components or reactive mixture. Accordingly, it is preferably provided that a volume occupied by the gaseous pressure medium in the cavity is reduced during the introduction of the reactive components to 0.1% to 10% of the original volume. In order to allow a more targeted displacement, it is preferably provided that the gaseous pressure medium is compressed in an overflow cavity of the mold.

[0031] Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass eine vollständige Druckentspannung des gasförmigen Druckmediums erst erfolgt, wenn ein Umsatzgrad der Reaktion der reaktiven Komponenten von zumindest 70 % erreicht ist. Das Erreichen dieses Schwellwerts kann dabei über entsprechende Sensoren oder anhand von Erfahrungswerten ermittelt werden.Furthermore, it is preferably provided that a complete pressure release of the gaseous pressure medium takes place only when a degree of conversion of the reaction of the reactive components of at least 70% is reached. The achievement of this threshold value can be determined via corresponding sensors or based on empirical values.

[0032] Für einen besonders vorteilhaften Einspritzverlauf ist bevorzugt vorgesehen, dass der, vorzugsweise zwischen 2 und 20 bar liegende, Druck in der Kavität während des Einbringens bis zu einem Arbeitsdruck, vorzugsweise auf einen Druck zwischen 50 und 250 bar, erhöht wird und dann bei diesem Arbeitsdruck konstant gehalten wird.For a particularly advantageous course of injection is preferably provided that the, preferably between 2 and 20 bar lying pressure in the cavity during introduction up to a working pressure, preferably to a pressure between 50 and 250 bar, is increased and then at This working pressure is kept constant.

[0033] Prinzipiell kann ein teilweises Abbauen des in der Kavität erzeugten Drucks durch entsprechende Ablassvorrichtungen erfolgen. Das gänzliche Abbauen des in der Kavität erzeugten Drucks erfolgt aber letztlich durch das Öffnen des Formwerkzeugs.In principle, a partial reduction of the pressure generated in the cavity can be effected by appropriate discharge devices. The complete reduction of the pressure generated in the cavity but ultimately done by the opening of the mold.

[0034] Schutz wird auch für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 10 begehrt. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuer- oder Regeleinheit die Druckbeaufschlagungsvorrichtung derart steuert oder regelt, dass der Druck in der Kavität bis zum Öffnen aufrechterhalten bleibt. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind auch hier in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Protection is also desired for a molding machine having the features of claim 10. Accordingly, the invention provides that the control or regulating unit controls or regulates the pressurizing device such that the pressure in the cavity is maintained until it is opened. Preferred embodiments are also indicated here in the dependent claims.

[0035] Prinzipiell können die zumindest zwei reaktiven Komponenten direkt in der Kavität gemischt werden. Bevorzugt ist allerdings eine Mischvorrichtung zwischen der Einbringvorrichtung und der Kavität vorgesehen ist, in welcher reaktive Komponenten zur reaktiven Mischung mischbar sind.In principle, the at least two reactive components can be mixed directly in the cavity. Preferably, however, a mixing device is provided between the introduction device and the cavity, in which reactive components for the reactive mixture are miscible.

[0036] Um ein gezielteres Beeinflussen des Druckes in der Kavität zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass im oder am Formwerkzeug eine von der Steuer- oder Regeleinheit Steuer- oder regelbare Ablassvorrichtung, vorzugsweise ein Druckablassventil, eine semipermeable Membran oder eine Sinterscheibe, zum Verringern des Drucks in der Kavität angeordnet ist.In order to enable a more targeted influencing of the pressure in the cavity, it is preferably provided that in or on the mold one of the control or regulating unit controllable or controllable discharge device, preferably a pressure relief valve, a semi-permeable membrane or a sintered disk, for reducing the pressure is arranged in the cavity.

[0037] Die Steuer- oder Regeleinheit kann nicht nur zur Steuerung oder Regelung der Druckbeaufschlagungsvorrichtung dienen, sondern es ist auch möglich, dass über die Steuer- oder Regeleinheit eine Schließeinheit der Formgebungsmaschine Steuer- oder regelbar ist.The control or regulating unit can not only serve to control or regulate the pressurizing device, but it is also possible that via the control or regulating unit, a closing unit of the forming machine is controlled or regulated.

[0038] Für die gezieltere Beeinflussung des Drucks in der Kavität ist es von Vorteil, wenn im oder am Formwerkzeug eine Messvorrichtung zum Messen des Drucks in der Kavität angeordnet ist. Dadurch kann in Abhängigkeit des über die Messvorrichtung gemessenen Drucks, vorzugsweise von der Steuer- oder Regeleinheit, der aktuelle Füllstand der Kavität mit den reaktiven Komponenten errechnet wird. Für eine bessere Nachvollziehbarkeit ist es dabei zudem von Vorteil, wenn der aktuelle Füllstand, vorzugsweise über eine Bedienvorrichtung der Formgebungsmaschine, anzeigbar ist.For the more targeted influencing of the pressure in the cavity, it is advantageous if a measuring device for measuring the pressure in the cavity is arranged in or on the mold. As a result, depending on the pressure measured by the measuring device, preferably by the control or regulating unit, the current fill level of the cavity with the reactive components is calculated. For better traceability, it is also advantageous if the current level, preferably via an operating device of the molding machine, can be displayed.

[0039] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: [0040] Fig. 1 schematisch einen Fließfrontverlauf nach dem Stand der Technik während einer Injektion in eine evakuierte Kavität, [0041] Fig. 2 schematisch einen Fließfrontverlauf zu verschiedenen Zeitpunkten während desFurther details and advantages of the present invention will be explained in more detail below with reference to the description of the figures with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. 1 shows schematically a flow front course according to the prior art during an injection into an evacuated cavity, FIG. 2 schematically shows a flow front course at different times during the process

Injektionsprozesses bei Gasgegendruckbeaufschlagung, [0042] Fig. 3 schematisch eine Formgebungsmaschine nach dem Stand der Technik mit einer Vakuumpumpe, [0043] Fig. 4 schematisch Teile einer Formgebungsmaschine mit einer Druckbeaufschla gungsvorrichtung und [0044] Fig. 5 schematisch wesentliche Komponenten einer Formgebungsmaschine mitsamt3 schematically shows a prior art molding machine with a vacuum pump, FIG. 4 schematically shows parts of a molding machine with a pressurizing apparatus, and FIG. 5 schematically shows essential components of a molding machine together

Steuer- oder Regeleinheit und Bedienvorrichtung.Control or regulating unit and operating device.

[0045] In Fig. 1 ist schematisch ein Verlauf der Fließfront während einer Injektion in eine evakuierte Kavität illustriert. Dabei stellen die eingezeichneten Fließfrontlinien FF den Verlauf der Fließfront zu verschiedenen, regelmäßig voneinander beabstandeten Zeitpunkten während eines Injektionsprozesses dar. Die reaktive Mischung bestehend aus reaktiven Komponenten K1 und K2 wird dabei über den Anguss 11 in Injektionsrichtung IR in die Kavität 2 eingebracht. Durch diesen etwas wirren und sehr unregelmäßigen Fließfrontverlauf entstehen diverse Gaseinschlüsse L, welche die Qualität des entstehenden Kunststoffformteils K negativ beeinflussen.FIG. 1 schematically illustrates a course of the flow front during an injection into an evacuated cavity. In this case, the drawn flow front lines FF represent the course of the flow front at different, regularly spaced points in time during an injection process. The reactive mixture consisting of reactive components K1 and K2 is introduced into the cavity 2 via the sprue 11 in the direction of injection IR. Through this somewhat confused and very irregular flow front course various gas inclusions L, which negatively influence the quality of the resulting plastic molded part K.

[0046] Demgegenüber ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, einen Fließfrontverlauf gemäß der Fig. 2 zu erreichen. Dabei ist erkennbar, dass die einzelnen Fließfrontlinien FF nach dem Einspritzen in Injektionsrichtung IR über den Anguss 11 sehr regelmäßig verlaufen. Dadurch ist eine homogene Füllung der Kavität mit den zu einer reaktiven Mischung vermischten reaktiven Komponenten K1 und K2 gegeben.In contrast, it is possible with the present invention to achieve a flow front course according to FIG. 2. It can be seen that the individual flow front lines FF run very regularly over the sprue 11 after being injected in the direction of injection IR. This results in a homogeneous filling of the cavity with the reactive components K1 and K2 mixed to form a reactive mixture.

[0047] In Fig. 3 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Formgebungsmaschine 1 schematisch dargestellt, bei welcher über die Einbringvorrichtung 4 die reaktiven Komponenten K1 und K2 über die Zuleitungen 12 und 13 und der Mischvorrichtung 7 als reaktive Mischung in die Kavität 2 eingebracht werden. Vor dem Befüllen der im Formwerkzeug ausgebildeten Kavität 2 wird die Kavität 2 über die Vakuumpumpe 17, die Vakuumleitung 18 und den Vakuumbaustein 16 evakuiert. Bei einer entsprechenden Füllung bzw. Injektion kommen nachteilige Fließfrontverläufe zustande, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht sind.In Fig. 3 is a known from the prior art forming machine 1 is shown schematically, in which introduced via the introduction device 4, the reactive components K1 and K2 via the leads 12 and 13 and the mixing device 7 as a reactive mixture in the cavity 2 become. Before filling the cavity 2 formed in the mold, the cavity 2 is evacuated via the vacuum pump 17, the vacuum line 18 and the vacuum module 16. In the case of a corresponding filling or injection, disadvantageous flow front courses are achieved, as illustrated in FIG. 1.

[0048] Demgegenüber werden mit den schematisch dargestellten Formgebungsmaschinen 1 der Fig. 4 und 5 Fließfrontverläufe gemäß der Fig. 2 erreicht.In contrast, with the schematically illustrated forming machines 1 of FIGS. 4 and 5, flow front courses according to FIG. 2 are achieved.

[0049] In Fig. 4 sind wieder die wesentlichen Komponenten der Formgebungsmaschine 1 dargestellt, wobei auf die Darstellung der Schließeinheit verzichtet wird. Als Teile der Schließeinheit sind aber die beiden Formhälften 14 und 15 ersichtlich, welche zusammen das Formwerkzeug 3 bilden. In diesem Formwerkzeug 3 ist zumindest eine Kavität 2 ausgebildet. Aus Behältern werden die reaktiven Komponenten K1 und K2 von der Einbringvorrichtung 4 über die Zuleitungen 12 und 13 zur Mischvorrichtung 7 zugeführt. In dieser Mischvorrichtung 7 werden die beiden reaktiven Komponenten K1 und K2 zur reaktiven Mischung vermischt. In weiterer Folge gelangen die vermischten reaktiven Komponenten K1 und K2 über den Anguss 11 in die4, the essential components of the forming machine 1 are shown again, being dispensed with the representation of the clamping unit. As parts of the closing unit but the two mold halves 14 and 15 can be seen, which together form the mold 3. In this mold 3, at least one cavity 2 is formed. From containers, the reactive components K1 and K2 are supplied from the introduction device 4 via the supply lines 12 and 13 to the mixing device 7. In this mixing device 7, the two reactive components K1 and K2 are mixed for reactive mixing. Subsequently, the mixed reactive components K1 and K2 pass through the sprue 11 into the

Kavität 2. Diese Kavität 2 wird vor dem Einbringen bereits mit einem gasförmigen Druckmedium M befüllt. Dieses Befüllen erfolgt über die Druckbeaufschlagungsvorrichtung 5, welche in diesem Fall als Gasflasche 19 ausgebildet ist. Von dieser Druckbeaufschlagungsvorrichtung 5 gelangt das gasförmige Druckmedium M über die Druckleitung 20 in die Kavität 2. Dadurch wird beim Einbringen der zur reaktiven Mischung vermischten reaktiven Komponenten K1 und K2 ein Gasgegendruck ausgebaut. Somit ergibt sich eine homogene Füllung der Kavität 2. Der Druck P in der Kavität 2 wird bis zum Öffnen des Formwerkzeugs 3 aufrechterhalten. Zu diesem Zeitpunkt sind die reaktiven Komponenten K1 und K2 bereits zum Großteil zum Kunststoffformteil K ausgehärtet. Dieses Kunststoffformteil K wird dann über eine nicht dargestellte Auswerfervorrichtung aus dem Formwerkzeug 3 ausgeworfen.Cavity 2. This cavity 2 is filled prior to introduction already with a gaseous pressure medium M. This filling takes place via the pressurization device 5, which is designed in this case as a gas cylinder 19. From this pressurizing device 5, the gaseous pressure medium M passes through the pressure line 20 into the cavity 2. As a result, a gas back pressure is increased during introduction of the reactive mixture mixed to the reactive mixture K1 and K2. This results in a homogeneous filling of the cavity 2. The pressure P in the cavity 2 is maintained until the mold 3 is opened. At this time, the reactive components K1 and K2 are already largely cured to the plastic molding K. This plastic molded part K is then ejected from the mold 3 via an ejector device, not shown.

[0050] In Fig. 5 ist zusätzlich schematisch die Steuer- oder Regeleinheit 6 dargestellt. Diese kann natürlich in funktionell gleicher Form auch bei einer Formgebungsmaschine 1 gemäß der Fig. 4 eingesetzt werden. Gemäß Fig. 5 jedenfalls weist die Einbringvorrichtung 4 zwei separate Einspritzaggregate 21 und 22 für die jeweiligen reaktiven Komponenten K1 und K2 auf, welche über die Zuleitungen 12 und 13 der Mischvorrichtung 7 zugeführt werden. Die Druckbeaufschlagung der Kavität 2 erfolgt auch in diesem Fall über eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung 5 in Form einer Gasflasche 19. Zusätzlich ist aber auch ein Kompressor 23 in der Leitung 20 zwischengeschaltet. Für einen möglichst optimalen Injektionsverlauf weist diese Formgebungsmaschine 1 noch zusätzliche Teile auf. Demnach ist im Formwerkzeug 3 angrenzend an die Kavität 2 eine Messvorrichtung 9 zum Messen des Drucks P in der Kavität 2 angeordnet. Ein den Druck P repräsentierendes Signal wird an die Steuer- oder Regeleinheit 6 übermittelt. Zudem ist in der Druckleitung 20 eine Ablassvorrichtung 8 angeordnet. Über ein entsprechendes Signal S8 kann diese Ablassvorrichtung 8 von der Steuer- oder Regeleinheit 6 gesteuert oder geregelt werden. Auch die Druckbeaufschlagungsvorrichtung 5 kann - bevorzugt über ein nicht dargestelltes Ventil - von der Steuer- oder Regeleinheit 6 über ein entsprechendes Signal S5 gesteuert oder geregelt werden. Das Signal S4 dient der Steuerung oder Regelung der Einbringvorrichtung 4. Mit dem Signal S3wird die Bewegung des Formwerkezugs 3 (bzw. die nicht dargestellte Schließeinheit) gesteuert oder geregelt. In Abhängigkeit des den Druck P repräsentierenden Signals kann die Steuer- oder Regeleinheit 6 die einzelnen Komponenten der Formgebungsmaschine 1 entsprechend steuern bzw. regeln. Dadurch kann der Fließfrontverlauf noch besser beeinflusst werden. So kann beispielsweise, wenn nötig, über die Druckbeaufschlagungsvorrichtung 5 zusätzlich Druck P aufgebaut werden oder im umgekehrten Fall über die Ablassvorrichtung 8 entsprechend der Druck P in der Kavität 2 verringert werden. Auch kann die Einbringvorrichtung 4 entsprechend langsamer oder schneller die reaktiven Komponenten K1 und K2 bzw. die reaktive Mischung zuführen. Zudem kann auch die Schließeinheit durch Verändern der aufgebrachten Schließkraft eine Veränderung in der Kavität 2 bewirken. Weiters ist es möglich, dass in Abhängigkeit des über die Messvorrichtung 9 gemessenen Drucks P der aktuelle Füllstand F der Kavität mit den reaktiven Komponenten K1 und K2 errechnet wird. Ein entsprechendes Signal Si0 wird dann der Bedienvorrichtung 10 zugeführt. Diese Bedienvorrichtung 10 weist in diesem Fall eine Anzeigevorrichtung 24 in Form eines Bildschirms und Bedienelemente 25, beispielsweise in Form einer Tastatur und/oder in Form von auf der Anzeigevorrichtung 24 angezeigten Bedientasten, auf. Zur besseren Nachvollziehbarkeit kann dieser Füllstand F auf der Anzeigevorrichtung 24 angezeigt werden. Generell kann über die Bedienvorrichtung 10 natürlich auch die Steurer- oder Regeleinheit 6 und mit dieser die entsprechenden weiteren Teilen der Formgebungsmaschine 1 über Bediensignale SB von einem Bediener angesteuert bzw. beeinflusst werden.In Fig. 5, the control or regulating unit 6 is additionally shown schematically. This can of course be used in functionally the same form in a shaping machine 1 according to FIG. 4. In any case, according to FIG. 5, the introduction device 4 has two separate injection units 21 and 22 for the respective reactive components K1 and K2, which are supplied to the mixing device 7 via the supply lines 12 and 13. The pressurization of the cavity 2 is also in this case via a pressurizing device 5 in the form of a gas cylinder 19. In addition, however, a compressor 23 is interposed in the line 20. For the best possible injection course, this shaping machine 1 has additional parts. Accordingly, a measuring device 9 for measuring the pressure P in the cavity 2 is arranged in the mold 3 adjacent to the cavity 2. A signal representing the pressure P is transmitted to the control unit 6. In addition, a discharge device 8 is arranged in the pressure line 20. Via a corresponding signal S8, this discharge device 8 can be controlled or regulated by the control or regulation unit 6. The pressurization device 5 can also be controlled or regulated by the control or regulation unit 6 via a corresponding signal S5, preferably via a valve (not shown). The signal S4 serves to control or regulate the introduction device 4. The signal S3 controls or regulates the movement of the molding train 3 (or the closing unit, not shown). Depending on the signal representing the pressure P, the control unit 6 can control the individual components of the shaping machine 1 accordingly. As a result, the flow front course can be influenced even better. For example, if necessary, additional pressure P can be built up via the pressure application device 5 or, in the opposite case, can be reduced via the discharge device 8 corresponding to the pressure P in the cavity 2. The introduction device 4 can also supply the reactive components K1 and K2 or the reactive mixture correspondingly slower or faster. In addition, the closing unit can also cause a change in the cavity 2 by changing the applied closing force. Furthermore, it is possible for the actual fill level F of the cavity with the reactive components K1 and K2 to be calculated as a function of the pressure P measured via the measuring device 9. A corresponding signal Si0 is then supplied to the operating device 10. In this case, this operating device 10 has a display device 24 in the form of a screen and operating elements 25, for example in the form of a keyboard and / or in the form of operating buttons displayed on the display device 24. For better traceability, this level F can be displayed on the display device 24. In general, the control device 10 can of course also control or influence the control or regulation unit 6 and with it the corresponding further parts of the shaping machine 1 via operating signals SB by an operator.

[0051] Zusammenfassend sind mit der vorliegenden Erfindung somit eine Methode und eine Formgebungsmaschine 1 zur reaktiven Herstellung eines Kunststoffformteils K in einem geschlossenen Formwerkzeug 3 beschrieben, wobei die Formfüllung durch vorherige Druckbeaufschlagung der Kavität 2 mit einem Druckmedium M moduliert wird. Dadurch wird zwar die gesamte Gasmenge in der Kavität 2 gesteigert, jedoch wird die Verteilung der Restgase wesentlich besser lokalisiert und kontrolliert, wodurch Bauteile mit geringerer Porosität und erhöhter Festigkeit hergestellt werden können. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Formgebungsmaschine 2 Kavität 3 Formwerkzeug 4 Einbringungsvorrichtung 5 Druckbeaufschlagungsvorrichtung 6 Steuer- oder Regeleinheit 7 Mischvorrichtung 8 Ablassvorrichtung 9 Messvorrichtung 10 Bedienvorrichtung 11 Anguss 12 Zuleitung für K1 13 Zuleitung für K2 14 Form hälfte 15 Form hälfte 16 Vakuumbaustein 17 Vakuumpumpe 18 Vakuumleitung 19 Gasflasche 20 Druckleitung 21 Einspritzaggregat für K1 22 Einspritzaggregat für K2 23 Kompressor 24 Anzeigevorrichtung 25 Bedienelement K1 erste reaktive Komponente K2 zweite reaktive Komponente P Druck M gasförmiges Druckmedium F Füllstand IR Injektionsrichtung FF Fließfrontlinie L Lufteinschluss K Kunststoffformteil S8 Steuersignal für 8 S5 Steuersignal für 5 S4 Steuersignal für 4 S3 Steuersignal für 3In summary, the present invention thus describes a method and a shaping machine 1 for the reactive production of a plastic molding K in a closed mold 3, wherein the mold filling is modulated by prior pressurization of the cavity 2 with a pressure medium M. Although this increases the total amount of gas in the cavity 2, the distribution of the residual gases is much better localized and controlled, whereby components with lower porosity and increased strength can be produced. REFERENCE LIST: 1 forming machine 2 cavity 3 forming tool 4 insertion device 5 pressurizing device 6 control unit 7 mixing device 8 discharge device 9 measuring device 10 operating device 11 gate 12 feed line for K1 13 feed line for K2 14 mold half 15 mold half 16 vacuum block 17 vacuum pump 18 vacuum line 19 gas bottle 20 Pressure line 21 Injection unit for K1 22 Injection unit for K2 23 Compressor 24 Display device 25 Control element K1 First reactive component K2 Second reactive component P Pressure M Gaseous pressure medium F Level IR Injection direction FF Flow front line L Air inclusion K Plastic molded part S8 Control signal for 8 S5 Control signal for 5 S4 Control signal for 4 S3 control signal for 3

Sio Steuersignal für 10 SB BediensignalSio control signal for 10 SB control signal

Claims

claims

1. A method for producing a non-foamed plastic molded part (K) by a reactive method in a molding machine (1), comprising the steps of: - introducing reactive components (K1, K2) or a reactive mixture into at least one cavity (2) of a molding tool ( 3) the forming machine (1) by an introduction device (4), - generating a pressure above atmospheric pressure (P) in at least one cavity (2) of a molding tool (3) of the forming machine (1) by a pressurization device (5) and - polymerizing and curing of the reactive components (K1, K2) or the reactive mixture in the cavity (2) to the plastic molding (K), characterized in that in the at least one cavity (2) above atmospheric pressure (P) already prior to introduction the reactive components (K1, K2) or the reactive mixture in the at least one cavity (2) is generated.

2. A method for producing a plastic molding (K) in a molding machine (1), comprising the steps of: - generating a pressure above atmospheric pressure (P) in at least one cavity (2) of a molding tool (3) of the forming machine (1) by a Pressurizing device (5), introducing reactive components (K1, K2) or a reactive mixture into the pressurized cavity (2) through an introduction device (4), - polymerizing and curing the reactive components (K1, K2) or the reactive ones Mixture in the cavity (2) to the plastic molding (K), - Opening the mold (3) and - ejecting the plastic molding (K) from the mold (3), characterized by the steps - maintaining the pressure (P) in the cavity ( 2) by the pressurization device (5) until the mold (3) is opened and - the pressure (P) generated in the cavity (2) is reduced.

3. The method according to claim 1 or 2, wherein the reactive components (K1, K2) before introduction into the cavity (2) are stored at negative pressure.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, wherein by the pressurizing device (5) a gaseous pressure medium (M), preferably compressed air, carbon dioxide, dried air or inert gases such as argon or nitrogen, in the cavity (2) is introduced.

5. The method of claim 4, wherein a volume occupied by the gaseous pressure medium (M) in the cavity during introduction of the reactive components (K1, K2) is reduced to 0.1% to 10% of the original volume.

6. The method of claim 4 or 5, wherein the gaseous pressure medium (M) in an overflow cavity of the mold (3) is compressed.

7. The method according to at least one of claims 4 to 6, wherein a complete pressure relief of the gaseous pressure medium (M) takes place only when a degree of conversion of the reaction of the reactive components (K1, K2) or the reactive mixture of at least 70% is reached.

8. The method according to at least one of claims 1 to 7, wherein the, preferably between 2 and 20 bar lying, pressure (P) in the cavity (2) during the introduction up to a working pressure, preferably to a pressure (P) between 50 and 250 bar, is increased and then kept constant at this working pressure.

9. The method according to at least one of claims 1 to 8, wherein the degradation of the pressure generated in the cavity (2) (P) by opening the mold (3).

10. forming machine (1), in particular injection molding machine, for producing a plastic molded part (K) by a reactive method, in particular according to at least one of claims 2 to 9, with - a mold (3), in which at least one cavity (2) is formed - a delivery device (4) for introducing reactive components (K1, K2) or a reactive mixture into the at least one cavity (2) of the molding tool (3), - a control unit (6) for controlling or regulating the molding machine (1) and - a pressure application device (5), which can be controlled or regulated by the control or regulation unit (6) and is connected to the cavity (2), with which in the cavity (2) a pressure (P) lying above atmospheric pressure, in particular between 2 and 200 bar, can be generated, characterized in that the control unit (6) controls or regulates the pressurization device (5) such that the pressure (P) in the Ka vity (2) is maintained until opened.

11. A molding machine according to claim 10, wherein a mixing device (7) is provided between the introduction device (4) and the cavity (2) in which reactive components (K1, K2) are miscible.

12. Forming machine according to claim 10 or 11, wherein by the pressurizing device (5), a gaseous pressure medium (M) in the cavity (2) can be introduced.

13. forming machine according to at least one of claims 10 to 12, wherein in or on the mold (3) one of the control or regulating unit (6) controllable or controllable discharge device (8), preferably a pressure relief valve, a semi-permeable membrane or a sintered disk, for reducing the pressure (P) in the cavity (2) is arranged.

14. forming machines according to at least one of claims 10 to 13, wherein on the control or regulating unit (6) a closing unit of the forming machine (1) Steueroder is controllable.

15. Forming machine according to at least one of claims 10 to 14, wherein in or on the mold (3) a measuring device (9) for measuring the pressure (P) in the cavity (2) is arranged.

16. Forming machine according to claim 15, wherein, depending on the measuring device (9) measured pressure (P), preferably of the control or regulating unit (6), the current level (F) of the cavity (2) with the reactive components ( K1, K2) or the reactive mixture can be calculated.

17. Forming machine according to claim 16, wherein the current filling level (F), preferably via an operating device (10) of the shaping machine (1), can be displayed.