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: FR2595065A1; DE3705470A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

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. The invention relates to a method for producing molded parts made of plastic, in which the plasticized plastic mass, which is primarily provided with the same molecules or fillers, is fed and pressed into an open mold cavity of a molding tool, and a device for carrying out the method.

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. During processing, the plastic mass proves to be demanding in terms of strength, shape and dimensional stability due to its pasty or dough-like condition - for example, due to warpage and shrinkage of the molded parts.

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. When injection molding and pressing molded parts made of plastic, the molecules orient themselves and, in the case of filled plastic materials, the filler particles or reinforcing fibers are oriented in one direction due to the narrowing in the spray nozzle, primarily in the direction of the mass flow. In particular, in the case of large-area parts, the masses flow over longer distances and spread out in the mold cavity during pressing, with this process causing ridges or walls protruding into the mold cavity in a rib-like manner, causing harmful effects (breakage, etc.) on the fibrous fillers.

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. The orientation of the molecules or fillers, which adversely affects the strength properties as well as the shape and dimensional stability of the moldings, and their defective stress during pressing have proven to be inadequate in the processing of plastics.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die Beseitigung der angegebenen Nachteile angestrebt. The present invention seeks to eliminate the disadvantages mentioned.

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. It is therefore the task of creating a process for the production of molded parts made of plastic according to the type described at the outset, with which high-quality part quality can be achieved in an economical manner.

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. This object is achieved according to the invention in that the plastic mass is inserted into the mold cavity in at least two strands of directions that differ from one another. This largely eliminates the alignment of the molecules and filler parts and the associated disadvantages.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die einzelnen Massestränge einander nachfolgend in die Formkavität eingelegt werden, so dass eine wirtschaftliche Arbeitsweise entstehen kann. It proves to be particularly advantageous if the individual mass strands are inserted into the mold cavity one after the other, so that an economical mode of operation can arise.

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. A particularly advantageous arrangement is one in which at least one of the mass strands is provided at least approximately transversely to the at least one mass strand which can be inserted parallel to the drive direction of the injection unit, in order in this way to be able to avoid an orientation of the molecules or fillers.

Als mögliche Einlegeform kann wenigstens einer der quer gerichteten Massestränge sinusförmig verlaufen, was sich auf den Arbeitsablauf günstig auswirkt. As a possible form of insertion, at least one of the transverse mass strands can run sinusoidally, which has a favorable effect on the workflow.

Alternativ können im Sinne einer Optimalisierung die Massestränge in unterbrochener Folge in die Formkavität eingelegt werden. Alternatively, the mass strands can be inserted in the mold cavity in an interrupted sequence in order to optimize them.

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. According to the invention, the device for carrying out the method is characterized in that at least two injection units are arranged in a drivable injection device and a molding tool provided for pressing the plastic mass supplied to an open mold cavity, which are drive-connected to a control device for their lateral displaceability. This enables the production of high-quality plastic parts to be ensured in a rational manner.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Spritzaggregate unabhängig steuerbar angetrieben sind, so dass die Massestränge nach der vorbestimmten Lage und Ausrichtung zugeführt werden können. It is furthermore advantageous if the injection units are driven in an independently controllable manner, so that the mass strands can be supplied according to the predetermined position and orientation.

Im Sinne einer günstigen Anordnungsweise können die Spritzaggregate als Einheit zusammengebaut sein. In the sense of a favorable arrangement, the injection units can be assembled as a unit.

Zur seitlichen Versetzbarkeit der Einspritzdüsen sind die Spritzaggregate in Führungen angeordnet. The injection units are arranged in guides so that the injection nozzles can be moved laterally.

Zu diesem Zwecke kann eine Drehführung verwendet werden, welche wenigstens eines der Spritzaggregate um eine vertikale Achse verschwenkbar aufnimmt. A rotary guide can be used for this purpose, which receives at least one of the injection units so that it can pivot about a vertical axis.

Dazu kann ein jeweils am unteren Spritzaggregat vorgesehener Support als Teil eines axialen Schwenklagers dienen. For this purpose, a support provided on the lower injection unit can serve as part of an axial pivot bearing.

Es erweist sich hinsichtlich der Massezuführung zu den Spritzaggregaten als vorteilhaft, wenn das Schwenklager mit einer konzen5 With regard to the mass supply to the injection units, it proves to be advantageous if the pivot bearing has a conc

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trischen Durchtrittsbohrung versehen ist, die die Spritzaggregate mit der Aufbereitungsvorrichtung verbindet. trical passage hole is provided, which connects the injection units with the processing device.

Zweckmässigerweise ist zwischen den den Spritzaggregaten zugeordneten Teilen des Axiallagers eine Dichtung angeordnet, die ein Austreten der Kunststoffmasse verhindert. A seal is expediently arranged between the parts of the axial bearing assigned to the injection units, which prevents the plastic compound from escaping.

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. In terms of the method of operation, the spray nozzles of the injection units are each offset from one another, as a result of which the molded parts can be produced in a rational manner. This enables a continuous insertion process to be implemented.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen: Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawing, which illustrate exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine offene Formkavität eines Formwerkzeuges mit dem Verlauf der eingelegten Massestränge in sche-matischer Darstellung, 1 is a plan view of an open mold cavity of a mold with the course of the inserted strands in a schematic representation,

Fig. 2 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der eingelegten Massestränge, 2 is a plan view of an alternative embodiment of the inserted strands of ground,

Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der eingelegten Massestränge, 3 shows a plan view of a further embodiment of the inserted strands of ground,

Fig. 4 eine Ansicht einer Spritzgiessmaschine, 4 is a view of an injection molding machine,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung nach der Linie V-V in Fig. 4, und 5 shows a cross section through the device according to the invention along the line V-V in FIG. 4, and

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie VI-VI in Fig. 5. 6 shows a longitudinal section through the device along the line VI-VI in FIG. 5th

In Fig. 1 ist ein Teil 1 eines Formwerkzeuges 2 dargestellt, dessen Formkavität 3 zum Einlegen von teigförmigen Kunststoffmassen vorgesehen ist. In Fig. 1, a part 1 of a mold 2 is shown, the mold cavity 3 is provided for inserting dough-shaped plastic masses.

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. In the present case, the course of two mass strands 4 and 5 is indicated in dash-dotted lines, the mass strand 4 in the open mold cavity having spread into a flat insert and the other mass strand 5 occupying a different position which deviates from the direction of extent of the mass strand 4. According to the illustration in FIG. 1, the mass strand 5, which can be designed both above and below the mass strand 4 - in a curved (sinusoidal) line shape - runs in the longitudinal direction of the cavity and thus forms the desired transverse profile of the molecules emerging from the injection unit or fillers, the pressing process taking place after the insertion is complete. It goes without saying that more than two mass strands can be pressed in different or the same orientation, with the aim of distributing the molecules or fillers in a non-directional manner.

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. 2 shows an alternative arrangement of the mass strands in the mold cavity, which is characterized by the mass strand 5 which is laid in sections transversely to the longitudinally extending mass strand 4. The streaked molecules or fillers are striking, which occur after being pressed and distributed in all directions within the molding.

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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. 3 is intended to convey the possibility of a process sequence which can be used universally, according to which, if necessary, any form of arrangement of the mass strands or parts thereof which proves to be optimal can be moved into the mold cavity.

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. An injection molding machine 6, which is followed by a press 7 for shaping the plastic materials, is shown in FIG. 4. The injection molding machine 6 has two injection units 8, 9, which are provided with a drive device 10 on their rear side. The translational movement of the injection units 8, 9, which are preferably assembled to form a unit, takes place via a piston-cylinder combination 11. The stuffing device 12 used for a dough-like mass is connected to the injection units 8, 9 and ensures the supply of the plastic materials to be processed . A so-called filling device for granular material could of course also be used. The preparation for the sprayable mass takes place in the plasticizing cylinders 8, 9, at the free ends of which a spray nozzle 13, 14 is arranged. In the embodiment shown, the spray nozzles 13, 14 are positioned such that their outlet openings, viewed in the drive direction of the injection unit 15, are at a distance from one another. The outlet openings of the spray nozzles 13, 14 can be arranged offset to one another in any direction, but in such a way that they serve an economic purpose. Decisive can be the arrangement of the shape, its geometric shape and / or a rational workflow when inserting the plastic masses, whereby the desired arrangement of the masses to be laid out can make a decisive contribution. 4 to 6, for example, an injection unit 15, consisting of two superimposed injection units 8, 9, is illustrated, the lower injection unit 9 being displaceable only by the drive movements of the injection unit 15, while the upper injection unit 8 can be displaced from the longitudinal axis . The movements of the injection unit 15 and also of the injection units 8, 9, which can also be designed to be individually drivable, are realized by a control device (not shown) to which they are connected. 5 and 6, the lateral deflection of the upper injection unit 8 takes place by means of a pivot bearing 16, for which a support 17 with a turntable-like guide 18 is provided on the lower injection unit. The pivot bearing 16, which has a vertical axis 19, serves at the same time to form the coaxial through bore 21 of the mass, which connects the injection units 8, 9 to the plugger 12 or the filling funnel. A flange-like plate 22 is provided on the upper injection unit 8 for fastening the plug 12 or the filling funnel. In order to keep the connection point between the injection units 8, 9 in the pivot bearing 16 tight, a seal 23 is arranged between the parts of the pivot bearing 16 assigned to the injection units 8, 9. For the sake of completeness, the parts of the injection units 8, 9 which can be seen in the sectional views of FIGS. 5 and 6, such as plasticizing cylinders 24, 25 and the screw pistons 26, 27, are noted here.

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3 Blätter Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

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1. A process for the production of molded parts made of plastic, in which the plasticized plastic mass, which is primarily provided with the same molecules or fillers, is fed and pressed into an open mold cavity of a molding tool, characterized in that the plastic mass in at least two strands (4, 5) of mutually different directions is inserted into the mold cavity (3).

2. The method according to claim 1, characterized in that the individual mass strands (4, 5) are inserted one after the other in the mold cavity (3).

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 2, characterized in that at least one of the ground strands (4 or 5) is arranged at least approximately transversely to the at least one ground strand (5 or 4) which can be inserted parallel to the drive direction of the injection unit (8, 9).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the transverse mass strands (4, 5) is sinusoidal.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mass strands are inserted in an interrupted sequence in the mold cavity (3).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mass strands (4, 5) are at least partially arranged one above the other.

7. The device for carrying out the method according to claim 1 with a drivable spray device and a mold provided for pressing the plastic compound supplied to an open mold cavity, characterized in that at least two laterally displaceably driven injection units (8, 9) are provided and connected to a control device.

8. The device according to claim 7, characterized in that the injection units (8,9) are driven independently controllable.

9. The device according to claim 7, characterized in that the injection units (8,9) are designed as an injection unit (15).

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that at least one of the injection units (8, 9) is arranged in guides (18).

11. The device according to claim 10, characterized in that the injection units (8, 9) are arranged one above the other and are pivotally mounted about a vertical axis (19).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the respective lower injection unit (9) with a support (17) is formed as part of an axial pivot bearing (16).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the pivot bearing (16) has a concentric through bore (21) which connects the injection units (8, 9) with the processing device (12).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that a seal (23) is arranged between the parts of the pivot bearing (16) associated with the injection units (8, 9).

15. The apparatus according to claim 7, characterized in that the spray nozzles (13, 14) of the injection units (8, 9) are each offset from one another.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the spray nozzles (13, 14) are arranged one behind the other as seen in the drive direction of the injection units (8, 9).