DD201416A1 - Angussvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Angussvorrichtung fuer die formgebende Verarbeitung von miteinander reagierenden Komponenten, wie z.B. Polyurethan. Ziel ist, mit geringem apparativem Aufwand Polyurethan-Formteile, insbesondere Automobillenkraeder, unter Vermeidung eines verbleibenden Angussanschnittes auf der sichtbaren Formteiloberflaeche herzustellen. Aufgabe ist, den Gemischeintrag in den Hohlraum des Werkzeuges unabhaengig von der Werkzeugtrennebene vorzunehmen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass auf der dem Formenhohlraum zugewandten Seite einer Werkzeughaelfte eine gleichzeitig den Formenkern fuer das Formteil bildende Nabe angeordnet ist, Werkzeughaelfte und Nabe einen gemeinsamen Eingiesskanal aufweisen und die Nabe im Formenhohlraum mit einer auf ihrer Stirnseite arretierten oder in der gegenueberliegenden Werkzeughaelfte gefuehrten Prallplatte zusammenwirkt. Die Prallplatte besitzt hierfuer stirnseitig eine Grundbohrung und von dieser ausgehend radial zum Formenhohlraum hin sich in der Breite erweiternde und in der Hoehe verringernde Ausnehmungen, die zwischen Nabe und Prallplatte spaltfoermige Austrittsoeffnungen bilden, durch die das reaktive Komponentengemisch in den Formenhohlraum gelangt. Figur 1

Description

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litel der Erfindung Angußvorrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung- betrifft eine Angußvorrichtung für die formgebende Verarbeitung von aus mehreren flüssigen Komponenten sich bildenden, insbesondere zellbildenden Kunststoffen, wie z. B.. Polyurethan,, mit einer von unter Druck stehenden komponentenbeaufschlagten Mischkammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine.

Charakteristik, der bekannten technischen Lösungen

Bei der formgebenden Verarbeitung von aus mehreren flüssigen Komponenten, sich, bildenden, insbesondere zellbildenden Kunststoffen, wie z. B.. Polyurethan, werden zur Verhinderung von. 'Turbulenzen und. damit verbundener eingeschlagener Luft,, die generell SOrmteilmängel zur Polge haben, bei dem Eintritt des Reaktionsgemisches in das EOrmenwerkzeug die vielfältigsten Angußvorrichtungen verwendet, die alle die Aufgabe haben,, die auftretenden turbulenz en in eine möglichst laminare Strömung umzuwandeln.

Das am meisten verwendete Angußsystem ist dabei der sogenannte Filmanguß in entsprechenden Variationen. Typische Ausführungsbeispiele sind in den.BED-OS 2 146 181, 2 346 348, 1 962 008, 2 544 661, 2 252 201 und 2 418 247 beschrieben. Allen diesen Angußsystemen ist gemeinsam, daß zum Zweck einer guten Entformbarkeit, das

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Angußsystem in die Trennebene desFormenwerkzeuges gelegt werden muß.

Mit diesem Filmangußsystem entsteht der Nachteil, daß nach Abtrennen.des sich in, dem Anguß befindlichen ausreagierten Restgemisuhes die Außenhaut des Formteiles am Anschnitt verletzt wird und demzufolge eine mehr oder weniger starke Qualitätsminderung hinsichtlich des Aussehens und der¹ mechanischen Beanspruchbarkeit eintritt· Trotz der vielen Vorteile dieses Angußsystems, -wirkt sich der Nachteil der Außenhautverletzung in einer Vielzahl verschiedenster Formteile gravierend aus_r wovon die Herstellung von Lenkrädern aus Polyurethan für Automobile ein typisches Beispiel ist·

Sine zweite Kategorie von Angußsystemen soll unter Beibehaltung der Realisierung eines laminaren Gemischeintrages den Nachteil der Außenhautverletzung des Formteiles vermeiden· Hierbei wurden Vorrichtungen geschaffen, die mittels eines· Verdrängerkolbens das sich in dem Anguß befindliche Restgemisch in den Formenhohlraum drücken und dabei der Kolben mit seiner Stirnseite der Formenkontur des Werkzeuges angepaßt ist· Beispiele hierfür sind in den BRD-OS 2. 413 337, 2 413 357 und 2 416 780 offenbart. Diese Systeme erfordern jedoch, einen sehr großen und kostspieligen Aufwand und kommen in der Praxis selten zur Anwendung. "

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit geringem apparativem Aufwand Polyurethan-Formteile, insbesondere Lenkräder für Automobile, herzustellen, die eine gute Dichteverteilung des Schaumes sowie eine optimale Oberflächenqualität, unter Vermeidung eines verbleibenden Angußanschnittes auf der sichtbaren und in den meisten Fällen starken mechanischen Beanspruchungen unterliegenden Formteiloberfläche, gewährleisten·

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die den Gemiseheintrag in den Hohlraum des Werkzeuges unabhängig von der Werkzeugtrennebene gestattet und dabei die Vorteile des Filmangusses, wie turbulenzfreier Gemischeintritt und homogene Dichteverteilung innerhalb des Formteiles bei guter Oberflächenqualität mindestens gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Formenhälfte eines Werkzeuges auf ihrer dem Formenhohlraum zugewandten Seite eine gleichzeitig den. Formenkern für das Formteil bildende labe aufnimmt, an deren in den Formenhohlraum hineinragenden Stirnseite eine Prallplatte mit daran fest angeordnetem Stutzen zur Aufnahme eines Einiegeteiles aufgesetzt ist, wobei der Stutzen gemeinsam mit dem Einlegeteil in der anderen Werkzeughälfte geführt ist und labe und 7/erkzeughälfte einen gerne ins amen Singießkanal besitzen. . ·

Die Prallplatte weist an ihrer auf der Nabe befindlichen Stirnseite eine Grundbohrung auf, deren Grund eben, konkav oder vorzugsweise konvex ausgebildet ist« Ausgehend von dieser Grundbohrung besitzt die verbleibende Wandung 'radial zum Formenhohlraua hin in 'der Breite sich erweitern-

,80 de und in der Höhe sich verringernde Ausnehmungen,- die zwischen Habe und Prallplatte spaltförmige Austrittsöffnungen bilden. Der Stutzen mit daran befindlicher Prallplatte kann direkt in einer Werkzeughälfte geführt sein. In einem besonderen Anwendungsfall ist die Prallplatte auf der in dem Formenhohlraum befindlichen Stirnseite der labe arretiert.

Zum Zeitpunkt des Eingießens des Reaktionsgemisches befindet sich der Mischkopf an der den Eingießkanal, aufweisenden Werkzeughälfte. Das Reaktionsgemisch wird über .

den Eingießkanal durch die labe geführt und gelangt in die Grundbohrung der Prallplatte, wird in dieser umgelenkt,

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in Teilströme geteilt und über die Austrittsöffnungen in den Formenhohlraum eingetragen« In einer günstigen Ausführungsform ist der Grund der Grundbohrung konvex, d,. h« in Richtung der Habe erhöht ausgebildet, wodurch für den PüllVorgang besonders günstige Strömungsverhältnisse her-Torgerufen werden.

Uach Ausreagieren des Reaktionsgemisches ?iird die obere Formenhälfte abgenommen, das Formteil zusammen mit dem Stutzen und der daran befindlichen Prallplatte entfernt und das verbleibende ausreagierte Restgemisch, das sich ^ im Eingießkanal sowie in der Grundbohrung und den Aus-¹^ nehmungen zwischen den Stirnseiten der Prallplatte und der Habe gebildet hat_f entnommen,

Der gleiche Ablauf ist gegeben,, wenn Stutzen mit Prallplatte direkt: in der Werkzeughälfte geführt ist. Ist die Prallplatte auf der Habe arretiert, muß diese nach der Bntformung des Formteiles von der Habe gelöst und danach das ausreagierte Restgemisch aus dem Eingießkanal entfernt werden*

Bei der Entnahme des Normteiles werden die an den Austrittsöffnungen entstandenen Angußquerschnitte am Formteil . abgerissen, wobei die Außenhaut in ihrer Struktur unterf~ brochen wird* Im Gegensatz zu den üblichen, in der Trenn-Λ" 115 ebene befindlichen Angußsystemen befinden sich erfindungsgemäß jedoch die Angußstellen in einem optisch nicht wahrnehmbaren Bereich und werden demzufolge kaum mechanischen Beanspruchungen- unterworfen«,

Ein typisches Beispiel für die Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung stellen aus Polyurethan hergestellte Lenkräder für Automobile dar. In diesem Fall befinden sich die Angußstellen in dem Teil der späteren Lenkradnabe, in dem das Lankrad auf der Lenksäule z, B. durch Schraubverbindungen gehalten und durch eine Abdeckkappe verschlossen wird, Speziell in diesem Fall ruft die Unterbrechung der Außenhaut

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an den Angußstellen,.keine Qualitätsbeeinträchtigungen hinsichtlich der mechanischen Beanspruchbarkeit und der optischen Wirkung hervor.

Somit werden.Ziel und Aufgabe- der Erfindung erfüllt. Entsprechend der aufgeführten Varianten ist eine optimale Anwendung der Erfindung auch bei anderen Formteilen, die Kerne aufweisen und gegebenenfalls mit oder ohne spezielle Einlegeteile gefertigt werden, gegeben.

Ausführungsbeispiel

In den Zeichnungen ist die Erfindung prinzipiell dargestellt.. Darin zeigen im Schnitt:

Figur 1 - die Vorrichtung während des Einfüllvorganges

in einem ersten Beispiel

Figur 2 - die Vorrichtung mit einem Formenderkzeug ohne . Einlegeteil in einem zweiten Ausführungsbeispiel Figur 3 - die. Vorrichtung mit einer Prallplatte ohne

Stutzen in einem dritten Ausführungsbeispiel Figur 4 - Prallplatte (Seitenansicht) Figur 5 - Prallplatte (Draufsicht nach Figur 4)

In einem Formenwerkzeug 1 gemäß Figur 1 besitzt die untere Werkzeughälfte 2 in Richtung des Formenhohlraumes 13 eine Nabe 4. Durch die Werkzeughälfte 2 und die Nabe 4 führt ein Eingießkanal 6. Auf der Stirnseite 5 der Nabe 4 ist die mit dem Stutzen 7 verbundene Prallplatte 8 aufgesetzt, wobei der Stutzen 7 das Einlegeteil 17, beispielsweise die Radnabe als Bestandteil der Stahleinlage eines Automobillenkrades, aufnimmt und gemeinsam mit diesem in der oberen Werkzeughälfte 3 geführt ist. Die Prallplatte 8 weist stirnseitig eine.Grundbohrung 9 auf und von dieser ausgehend Ausnehmungen 10, die sich radial in Richtung zum

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Formenhohlraum 13 hin in der Breite erweitern und in ihrer Höhe verringern,. Die Ausnehmungen 10 der Prallplatte 8 bilden zusammen mit der Stirnseite 5 der Nabe 4 spaltförmige Austrittsöffnungen 12. Beim Eintreten des Reaktionsgexnisches befindet sich der Mischkopf 18 an dem Eingießkanal 6 der Werkzeughälfte 2* Das Eeaktionsgeinisch gelangt über den Eingießkanal 6 in die Grundbohrung 9 der Prallplatte 8 und von dieser im wesentlichen rechtwinklig umgelenkt und in Teilströme geteilt, in den iOrmenhohlraum 13, Beim Entformen wird die Werkzeughälfte 3 abgehoben und gleichzeitig das dem iOrmenhohlraum entsprechende Formteil 14, beispielsweise das fertig geschäumte Automobillenkrad, gemeinsam mit dem Stutzen 7 und der daran befestigten Prallplatte 8 entnommen« Danach wird das. im Eingießkanal 6 verbleibende ausreagierte Restgemisch 16 entfernt. Der Stutzen 7 mit daran befestigter Prallplatte 8 kann gemäß Figur 2 direkt in der einen 'fferkzeughälfte 3 geführt sein und wird mit dieser entnommen. Uach Figur 3 wird ein Formteil 14 gezeigt, das einseitig nur mit einer Vertiefung 15 ausgebildet ist. Hierbei ist die Prallplatte 8 direkt auf der Stirnseite 5 der Habe 4 arretiert. Uach der Entnahme des Normteiles 14 werden die Arretierungen 11 der Prallplatte 8 gelöst. Anschließend wird das in dem Eingießkanal 6 verbleibende Restgemisch entnommen»

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Claims (5)

Erf indungs ansprach.

1, Angußvorrichtung für die foringebende Verarbeitung τοπ aas mehreren flüssigen Komponenten sich bildenden Kunststoffen, insbesondere zellbildenden Kunststoffen, wie z* B. Polyurethan, mit einer τοη den unter Druck stehenden Komponenten beaufschlagten Mischkammer und einem daran anschließenden, zu einem Formenhohlraum führenden Eingießkanal, gekennzeichnet dadurch, daß . eine Formenhälfte (2) eines Werkzeuges (. 1) auf ihrer dem Formenhohlraum (13) zugewandten Seite eine gleichzeitig den Formenkern für ein Formteil (14) bildende Nabe (4) aufnimmt, an deren in den Formenhohlraum (13) hineinragenden Stirnseite (5) eine Prallplatte (8) mit daran fest angeordnetem Stutzen (7) zur Aufnahme eines Einlegeteiles (17) aufgesetzt ist, wobei der Stutzen (7) gemeinsam mit dem Einlegeteil (17) in der anderen Werkzeughälfte (3) geführt ist und Habe (4) und Werkzeughälfte (2) einen gemeinsamen Eingießkanal (6) besitzen,

2. Angußvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Prallplatte (8) an ihrer auf der Uabe (4) befindlichen Stirnseite eine Grundbohrung (9) aufweist und ausgehend γοη dieser die verbleibende Wandung radial zum Pormenhohlraum (13) hin in der Breite sich erweiternde und in der Höhe sich verringernde Ausnehmungen

(10) besitzt, die zwischen Nabe (4) und Prallplatte (8) spaltförmige Austrittsöffnungen (12) bilden.

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3. AngußTorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Grund der Grundbohrung (9) eben, konkav oder vorzugsweise konvex ausgebildet ist.

4· Angußvorrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Stutzen (7) mit daran befindlicher Prallplatte (8) direkt in der anderen Y/erkzeughälfte (3) geführt ist·

5. Angußvorrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Prallplatte (8) auf der Stirnseite (5) der Nabe (4) arretiert ist.

HierzuizL-Seiien Zeichnungen