CH669361A5

CH669361A5 -

Info

Publication number: CH669361A5
Application number: CH82286A
Authority: CH
Inventors: Hans Ulrich Hauser
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1989-03-15
Also published as: DE3705470A1; FR2595065A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, bei dem die mit vornehmlich gleichgerichteten Molekülen oder Füllstoffen versehene plastifizierte Kunststoffmasse einer offenen Formkavität eines Formwerkzeuges zugeführt und gepresst wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Verarbeitung erweist sich die Kunststoffmasse aufgrund ihres breiartigen bzw. teigförmigen Zustandes als anspruchsvoll in bezug auf Festigkeit und Form- sowie Masshaltigkeit — beispielsweise wegen Verzug und Schwindung der Formteile.

Beim Spritzgiessen und Pressen von Formlingen aus Kunststoff orientieren sich die Moleküle und bei gefüllten Kunststoffmassen ebenso die Füllstoffteilchen oder Verstärkungsfasern aufgrund der Verengung in der Spritzdüse nach einer Richtung, vornehmlich in der Richtung des Masseflusses. Insbesondere fliessen bei grossflächigen Teilen die Massen über grössere Wegstrecken und breiten sich beim Pressen in der Formkavität aus, wobei durch diesen Vorgang rippenartig in die Formkavität hineinragende Erhebungen oder Wände schädliche Auswirkungen (Bruch etc.) an den faserigen Füllstoffen verursachen.

Die die Festigkeitseigenschaften sowie Form- und Masshaltigkeit der Formlinge ungünstig beeinflussende Orientierung der Moleküle oder Füllstoffe und deren schadhafte Beanspruchung beim Pressen erweisen sich als Unzulänglichkeit in der Verarbeitung von Kunststoffen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die Beseitigung der angegebenen Nachteile angestrebt.

Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff nach der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem auf wirtschaftliche Weise eine hochwertige Teilequalität erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kunststoffmasse in wenigstens zwei Stränge voneinander abweichender Richtungen in die Formkavität eingelegt wird. Dadurch können eine gleichgerichtete Orientierung der Moleküle und Füllstoffteile und die damit verbundenen Nachteile weitgehend aufgehoben werden.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die einzelnen Massestränge einander nachfolgend in die Formkavität eingelegt werden, so dass eine wirtschaftliche Arbeitsweise entstehen kann.

Als besonders günstig zeigt sich eine Anordnungsweise, bei der wenigstens einer der Massestränge zumindest annähernd quer zu dem wenigstens einen parallel zur Antriebsrichtung des Spritzaggregates einlegbaren Massestrang vorgesehen ist, um auf diese Weise eine Orientierung der Moleküle oder Füllstoffe vermeiden zu können.

Als mögliche Einlegeform kann wenigstens einer der quer gerichteten Massestränge sinusförmig verlaufen, was sich auf den Arbeitsablauf günstig auswirkt.

Alternativ können im Sinne einer Optimalisierung die Massestränge in unterbrochener Folge in die Formkavität eingelegt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass bei einer antreibbaren Spritzeinrichtung und einem zum Pressen der einer offenen Formkavität zugeführten Kunststoffmasse vorgesehenen Formwerkzeug wenigstens zwei Spritzaggregate angeordnet sind, die zu ihrer seitlichen Versetzbarkeit mit einer Steuervorrichtung antriebsverbunden sind. Dadurch kann auf rationelle Weise die Herstellung von hochwertigen Kunststoffteilen gewährleistet werden.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Spritzaggregate unabhängig steuerbar angetrieben sind, so dass die Massestränge nach der vorbestimmten Lage und Ausrichtung zugeführt werden können.

Im Sinne einer günstigen Anordnungsweise können die Spritzaggregate als Einheit zusammengebaut sein.

Zur seitlichen Versetzbarkeit der Einspritzdüsen sind die Spritzaggregate in Führungen angeordnet.

Zu diesem Zwecke kann eine Drehführung verwendet werden, welche wenigstens eines der Spritzaggregate um eine vertikale Achse verschwenkbar aufnimmt.

Dazu kann ein jeweils am unteren Spritzaggregat vorgesehener Support als Teil eines axialen Schwenklagers dienen.

Es erweist sich hinsichtlich der Massezuführung zu den Spritzaggregaten als vorteilhaft, wenn das Schwenklager mit einer konzen5

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trischen Durchtrittsbohrung versehen ist, die die Spritzaggregate mit der Aufbereitungsvorrichtung verbindet.

Zweckmässigerweise ist zwischen den den Spritzaggregaten zugeordneten Teilen des Axiallagers eine Dichtung angeordnet, die ein Austreten der Kunststoffmasse verhindert.

Im Sinne der verfahrensmässigen Arbeitsweise sind die Spritzdüsen der Spritzaggregate jeweils versetzt zueinander angeordnet, wodurch die Herstellung der Formteile in rationeller Weise durchgeführt werden kann. Es lässt sich dadurch ein kontinuierlicher Einlegevorgang verwirklichen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine offene Formkavität eines Formwerkzeuges mit dem Verlauf der eingelegten Massestränge in sche-matischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der eingelegten Massestränge,

Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der eingelegten Massestränge,

Fig. 4 eine Ansicht einer Spritzgiessmaschine,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung nach der Linie V-V in Fig. 4, und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Teil 1 eines Formwerkzeuges 2 dargestellt, dessen Formkavität 3 zum Einlegen von teigförmigen Kunststoffmassen vorgesehen ist.

Im vorliegenden Fall ist in strichpunktierter Linienführung der Verlauf zweier Massestränge 4 und 5 angedeutet, wobei Massestrang 4 in der offenen Formkavität sich zu einer flachen Einlage ausgebreitet hat und der andere Massestrang 5 eine andere, von der Erstrek-kungsrichtung des Massestranges 4 abweichende Lage einnimmt. Nach der Darstellung in Fig. 1 verläuft Massestrang 5, der sowohl über als auch unter dem Massestrang 4 ausgelegt werden kann — in einer geschwungenen (sinusförmigen) Linienform —, in Längsrichtung der Kavität und bildet so den gewünschten Querverlauf der aus dem Spritzaggregat orientiert austretenden Moleküle oder Füllstoffe, wobei nach Beendigung des Einlegens der Pressvorgang erfolgt. Es können selbstverständlich mehr als zwei Massestränge in unterschiedlicher oder gleicher Ausrichtung gepresst werden, mit dem Ziel, die Moleküle oder Füllstoffe richtungsungezwungen zu verteilen.

Fig. 2 zeigt eine alternative Anordnungsweise der Massestränge in der Formkavität, die durch den in Abschnitten sich quer zum längs erstreckenden Massestrang 4 verlegten Massestrang 5 auszeichnet. Auffallend sind die gestrichelt erscheinenden Moleküle oder Füllstoffe, die nach dem Pressen innerhalb des Formlings verteilt in alle Richtungen vorkommen.

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Fig. 3 soll die Möglichkeit eines universell verwendbaren Verfahrensablaufs vermitteln, wonach im Bedarfsfalle jede sich als optimal erweisende Anordnungsform der Massestränge oder Teile davon in die Formkavität verlegen lässt.

Eine Spritzgiessmaschine 6, welcher eine Presse 7 zur Formgebung der Kunststoffmassen nachgeschaltet ist, ist in Fig. 4 gezeichnet. Die Spritzgiessmaschine 6 weist zwei Spritzaggregate 8, 9 auf, die an ihrer Rückseite mit einer Antriebsvorrichtung 10 versehen sind. Die translatorische Fortbewegung der vorzugsweise zu einer Einheit zusammengebauten Spritzaggregate 8, 9 erfolgt über eine Kolben-Zylinder-Kombination 11. Die für eine teigförmige Masse verwendete Stopfeinrichtung 12 ist mit den Spritzaggregaten 8, 9 lei-tungsverbunden und sorgt für die Zufuhr der zu verarbeitenden Kunststoffmassen. Selbstverständlich könnte auch eine sog. Füllvorrichtung für granulatförmiges Material eingesetzt werden. Die Aufbereitung zur spritzfahigen Masse erfolgt in den Plastifizierzylindern 8, 9, an deren freien Enden jeweils eine Spritzdüse 13, 14 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Spritzdüsen 13, 14 so positioniert, dass ihre Austrittsöffnungen in Antriebsrichtung der Spritzeinheit 15 betrachtet einen Abstand zueinander aufweisen. Die Austrittsöffnungen der Spritzdüsen 13,14 können nach beliebigen Richtungen versetzt zueinander angeordnet sein, jedoch so, dass sie einen wirtschaftlichen Zweck erfüllen. Ausschlaggebend können die Anordnungsweise der Form, ihre geometrische Gestalt und/oder ein rationeller Arbeitsablauf beim Einlegen der Kunststoffmassen sein, wobei die gewünschte Anordnungsweise der auszulegenden Massen entscheidend dazu beitragen kann. In den Fig. 4 bis 6 ist beispielsweise eine Spritzeinheit 15, bestehend aus zwei übereinander vorgesehenen Spritzaggregaten 8, 9, veranschaulicht, wobei das untere Spritzaggregat 9 nur durch die Antriebsbewegungen der Spritzeinheit 15 verschiebbar ist, während das obere Spritzaggregat 8 aus der Längsachse versetzbar ist. Die Bewegungen der Spritzeinheit 15 wie auch der Spritzaggregate 8, 9, die auch einzeln antreibbar ausgebildet werden können, werden durch eine nicht ersichtliche Steuervorrichtung, mit der sie verbunden sind,, verwirklicht. Gemäss den Fig. 5 und 6 erfolgt die seitliche Auslenkung des oberen Spritzaggregates 8 mittels eines Schwenklagers 16, für welches an dem unteren Spritzaggregat ein Support 17 mit einer drehkranzähnlichen Führung 18 vorgesehen ist. Das eine vertikale Achse 19 aufweisende Schwenklager 16 dient gleichzeitig der Ausbildung der die Spritzaggregate 8, 9 mit dem Stopfer 12 oder dem Fülltrichter verbindenden koaxialen Durchtrittsbohrung 21 der Masse. Zur Befestigung des Stopfers 12 oder des Fülltrichters ist am oberen Spritzaggregat 8 eine flanschähnliche Platte 22 vorgesehen. Um die Verbindungsstelle zwischen den Spritzaggregaten 8,9 im Schwenklager 16 dicht zu halten, ist zwischen den den Spritzaggregaten 8, 9 zugeordneten Teilen des Schwenklagers 16 eine Dichtung 23 angeordnet. Vollständigkeitshalber sind die in den Schnittdarstellungen der Fig. 5 und 6 erkennbaren Teile der Spritzaggregate 8, 9, wie Plastifizierzylinder 24, 25 und die Schneckenkolben 26, 27, hier vermerkt.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, bei dem die mit vornehmlich gleichgerichteten Molekülen oder Füllstoffen versehene plastifizierte Kunststoffmasse einer offenen Formkavität eines Formwerkzeuges zugeführt und gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmasse in wenigstens zwei Strängen (4, 5) voneinander abweichender Richtungen in die Formkavität (3) eingelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Massestränge (4, 5) einander nachfolgend in die Formkavität (3) eingelegt werden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Massestränge (4 oder 5) zumindest annähernd quer zu dem wenigstens einen parallel zur Antriebsrichtung des Spritzaggregates (8, 9) einlegbaren Massestrang (5 oder 4) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der quer gerichteten Massestränge (4, 5) sinusförmig verläuft.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Massestränge in unterbrochener Folge in die Formkavität (3) eingelegt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Massestränge (4, 5) wenigstens teilweise übereinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer antreibbaren Spritzeinrichtung und einem zum Pressen der einer offenen Formkavität zugeführten Kunststoffmasse vorgesehenen Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei seitlich versetzbar angetriebene Spritzaggregate (8, 9) vorgesehen und mit einer Steuervorrichtung verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzaggregate (8,9) unabhängig steuerbar angetrieben sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzaggregate (8,9) als Spritzeinheit (15) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Spritzaggregate (8, 9) in Führungen (18) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzaggregate (8, 9) übereinander angeordnet und um eine vertikale Achse (19) schwenkbar gelagert sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils untere Spritzaggregat (9) mit einem Support (17) als Teil eines axialen Schwenklagers (16) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (16) eine konzentrische Durchtrittsbohrung (21) aufweist, die die Spritzaggregate (8, 9) mit der Aufbereitungsvorrichtung (12) verbindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den den Spritzaggretaten (8, 9) zugeordneten Teilen des Schwenklagers (16) eine Dichtung (23) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (13,14) der Spritzaggregate (8, 9) jeweils versetzt zueinander angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (13,14) in Antriebsrichtung der Spritzaggregate (8, 9) gesehen hintereinander angeordnet sind.