DE102007016767A1 - Device for injection molding a tubular manifold made from polyvinylidene fluoride comprises axially moving cylinder core parts for connecting supports and a manifold core part sliding along the middle line of the manifold region - Google Patents

Device for injection molding a tubular manifold made from polyvinylidene fluoride comprises axially moving cylinder core parts for connecting supports and a manifold core part sliding along the middle line of the manifold region Download PDF

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Abstract

Device for injection molding a tubular manifold made from polyvinylidene fluoride comprises an axially moving first cylinder core part (15) for a first connecting support, a manifold core part (17) sliding along the middle line of the manifold region and an axially moving second cylinder core part (18) for a second connecting support. A pivoting part for the manifold core part is also provided and has a guiding part. Preferred Features: The guiding part is connected tangentially to the middle line of the manifold region and forms a guide for the first cylinder core part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohrkrümmern aus Kunststoff, insbesondere aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), die einen Krümmerabschnitt mit einer kreisbogenförmigen Mittellinie und gleichbleibe Innenquerschnitt und daran tangential anschließende zylindrische Anschlußstutzen aufweisen.The The invention relates to a device for producing pipe bends Plastic, in particular of polyvinylidene fluoride (PVDF), comprising a manifold section with a circular arc Centerline and the same internal cross section and tangential subsequent cylindrical connecting pieces exhibit.

Rohrkrümmer der genannten Art sind bisher ausschließlich im Glasverfahren herzustellen. Der Nachteil hierbei ist die Ungenauigkeit und Ungleichmäßigkeit der resultierenden Wandstärke sowie die erhöhten Qualitätsanforderungen an die geeigneten Werkstoffe. Bei der Herstellung von Rohrkrümmern im Spritzgussverfahren war aufgrund der Notwendigkeit des Entformens der Kernteile bisher die Formgebung auf im wesentlichen rechtwinklig aneinander anschließende gerade Rohrabschnitte begrenzt.Elbow of the mentioned type are so far to produce exclusively by the glass process. The disadvantage here is the inaccuracy and unevenness the resulting wall thickness as well as the elevated quality requirements to the suitable materials. In the production of elbows in the Injection molding was due to the need for demoulding the core parts so far the shaping on substantially rectangular adjoining one another limited straight pipe sections.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Werkzeug bereitzustellen, mit dem Rohrkrümmer der eingangs genannten Form mühelos und in guter Qualität herzustellen sind. Hierbei soll insbesondere das Spritzgießverfahren zur Anwendung kommen. Weitere Teilaufgabe ist es ein Werkzeug der genannten Art bereitzustellen mit dem Rohrkrümmer aus hoch kristallinen Thermoplasten, insbesondere PVDF, hergestellt werden können.Of these, Based on the object of the present invention, a tool to provide, with the elbow the aforementioned form effortlessly and in good quality are to produce. Here, in particular, the injection molding come into use. Another subtask is a tool of to provide said type with the pipe manifold made of highly crystalline Thermoplastics, in particular PVDF, can be produced.

Das Werkzeug wird dabei in den nachfolgend kurz dargestellten Verfahren eingesetzt: die Rohrkrümmer werden in einer Dauerform im Spritzgießverfahren hergestellt und nach dem Aushärten und dem Entferne zumindest eines Teils der Außenformteile werden die Kernteile aus den Anschlussstutzen axial entfernt und ein Kernteil aus dem Krümmerabschnitt entlang der Mittellinie kreisbogenförmig gezogen.The Tool is in the process briefly described below inserted: the elbows are produced in a permanent mold by injection molding and after curing and the removal of at least a part of the outer moldings become the core parts axially removed from the connecting piece and a core part of the elbow drawn in a circular arc along the midline.

Eine hierfür geeignete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zumindest in der Ebene der kreisbogenförmigen Mittellinie des Krümmerabschnitts in zumindest zwei Außenformteile teilbar ist, und dass sie zumindest drei bewegliche Kernteile umfasst, nämlich ein längs seiner Mittelachse axial verschiebliches erstes Zylinderkernteil für den ersten Anschlussstutzen, ein längs der kreisbogenförmigen Mittellinie des Krümmerbereiches verschiebliches Krümmerkernteil und ein axial entlang seiner Mittelachse verschiebliches zweites Zylinderteil für den zweiten Anschlußstutzen. Als besonders geeignet zeigte es sich, wenn alle Ecken und Kanten auf der Innenseite des Werkzeuges poliert sind.A therefor suitable device is characterized in that it at least in the plane of the circular arc Centerline of the manifold section in at least two outer moldings divisible, and that it comprises at least three movable core parts, namely a longitudinal its central axis axially displaceable first cylinder core part for the first connecting piece, one longitudinal the circular arc-shaped center line of the manifold area displaceable Krümmernern part and a second axially displaceable along its central axis Cylinder part for the second connection piece. It was especially suitable when all corners and edges are polished on the inside of the tool.

Mit der hiermit definierten Vorrichtung ist es möglich, Rohrkrümmer mit vollkommen kreisbogenförmiger Mittellinie, wie sie für günstige Strömungsverhältnisse erforderlich sind, auch im Spritzgießverfahren herzustellen. Damit stehen alle für das Spritzgießen geeigneten Kunststoffmaterialien für die Herstellung zur Verfügung. Neben schwer entflammbarem Polypropylen (PPS) kann nun auch Polyvenylchlorid (PVC) verwendet werden. Bevorzugte Wandstärken sind 2–3 mm bei Nennweiten in der Größenordnung von 70–250 mm. Steigerungen bis zu Nennwerten von 500 mm sind möglich. Das Werkzeug eignet sich insbesondere für die Herstellung von Rohrkrümmern aus hochkristallinen Thermoplasten, insbesondere Polyvinylidenflourid. PVDF weist einen außerordentlich weiten Druck- und Temperaturbereich auf. Rohrkrümmer aus PVDF, hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug, ermöglichen somit völlig neue Anwendungsgebiete, bzw. im Automobilbau, der chemischen Industrie, der Papier- und Zelluloseindustrie, der pharmazeutischen Industrie sowie im Bereich der Wasseraufbereitung.With the device defined hereby, it is possible to pipe elbow with completely circular arc-shaped Midline, as for favorable flow conditions are required to produce also by injection molding. In order to all stand for the injection molding suitable plastic materials for the production available. Next Flame retardant polypropylene (PPS) can now also be polyvinylchloride (PVC) can be used. Preferred wall thicknesses are 2-3 mm in nominal widths in the Magnitude from 70-250 mm. Increases up to nominal values of 500 mm are possible. The Tool is particularly suitable for the production of elbows highly crystalline thermoplastics, in particular polyvinylidene fluoride. PVDF has an extraordinary wide pressure and temperature range. Pipe elbow made of PVDF, manufactured with the tool according to the invention, allow thus completely new applications, or in the automotive industry, the chemical industry, the paper and cellulose industry, the pharmaceutical industry as well in the field of water treatment.

Ein Herstellungsverfahren unter Einsatz des Werkzeuges kann vollständig automatisiert werden, so dass hohe Stückzahlen bei geringen Kosten möglich werden. Eine Nacharbeit ist nicht erforderlich.One Manufacturing process using the tool can be completely automated be so high in numbers possible at low cost become. A rework is not required.

In besonders vorteilhafter Weise sind die erfindungsgemäß hergestellten Rohrkrümmer im Innenquerschnitt frei von Nähten oder Graten, die Strömungswiderstände erzeugen oder zur Anhaftung von Verunreinigungen führen können.In Particularly advantageous are the inventively prepared elbow inside seam free of seams or burrs that create flow resistances or lead to the adhesion of impurities.

In üblicher Weise sind die Anschlussstutzen mit einem Durchmesserabsatz gegenüber dem Krümmerabschnitt hergestellt, der etwa der Wandstärke des Materials des Rohrkrümmers und damit auch der Wandstärke von geeigneten Anschlussrohren entspricht. Diese sind dann von beiden Seiten in die Anschlussstutzen einzuschieben, so dass auch hier in strömungsgünstiger Weise der Innenquerschnitt frei von Absätzen ist, wenn die Rohrkrümmer mit Anschlussrohren verbunden sind.In usual Way are the connecting pieces with a diameter offset relative to the manifold section made, about the wall thickness the material of the elbow and thus also the wall thickness corresponds to suitable connection pipes. These are then from both Insert sides into the connecting pieces, so that too in streamlined Way, the inner cross-section is free of heels when the elbows with Connecting pipes are connected.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet dieser aus Kunststoff hergestellten Rohrkrümmer liegt im Bereich der Lüftungs- und Klimatechnik, wo Rohrkrümmer mit erheblichem Durchmesser zum Einsatz kommen und Strömungsverluste besonders unerwünscht sind.One preferred field of application of these made of plastic elbow lies in the area of ventilation and air conditioning, where elbows are used with considerable diameter and flow losses especially undesirable are.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in der Mittelebene durch den Rohrkrümmer teilbare Außenform auf, deren Außenformteile in bevorzugter Weise auf zumindest drei Stützen voneinander entfernbar geführt sind. Nach dem Entfernen der beiden Außenformteile voneinander, bei dem der fertige Rohrkrümmer mit den Kernteilen zunächst in dem unteren der beiden Außenformteile verbleibt, werden die Kernteile aus dem Rohrkrümmer entfernt. Hierbei wird zunächst das eine der Zylinderkernteile, das dem Krümmerkernteil verschieblich zugeordnet ist, aus dem ersten Anschlussstutzen gezogen. Dann wird mit der Schwenkvorrichtung das Krümmerkernteil aus dem Rohrkrümmer herausgeschwenkt und schließlich wird das zweite der Zylinderkernteile, das an dem unteren der Außenformteile angeordnet ist, axial zurückgezogen, so dass der fertige Rohrkrümmer entnommen werden kann.The device according to the invention has a dividable in the median plane through the elbow outer shape, the outer moldings are preferably performed on at least three supports removable from each other. After removing the two outer mold parts from each other, in which the finished pipe bend with the core parts initially in the lower of the two outer mold parts remains, the core parts are removed from the pipe bend. Here, first one of the cylinder core parts, which is assigned to the Krümmerkernteil displaced, pulled out of the first connection piece. Then With the pivoting device, the Krümmerkernteil is pivoted out of the pipe bend and finally the second of the cylinder core parts, which is arranged at the lower of the outer mold parts, axially retracted, so that the finished pipe bend can be removed.

Krümmerkernteil und erstes Zylinderkernteil sind bevorzugt an einem Schwenkarm angeordnet, der um eine Drehachse durch den Krümmungsmittelpunkt der kreisbogenförmigen Mittellinie schwenkbar ist. Der Antrieb erfolgt über ein Schneckenrad und eine Antriebsspindel. Am Schwenkarm ist unmittelbar ein gerades Führungsteil, insbesondere ein Vierkant, für das erste Zylinderkernte und daran anschließend, vom Führungsteil gehalten, das Krümmerkernteil angeordnet. Das Zylinderkernteil ist verschiebbar auf dem Führungsstück gehalten.Krümmerkernteil and first cylinder core part are preferably arranged on a pivot arm, which about a rotation axis through the center of curvature the circular arc Center line is pivotable. The drive is via a worm wheel and a Drive spindle. The swivel arm is directly a straight guide part, especially a square, for the first cylinder crop and then, held by the guide member, the Krümmerkernteil arranged. The cylinder core part is slidably held on the guide piece.

Weitere bevorzugte Abwandlungen sind in den Unteransprüchen genannt.Further preferred modifications are mentioned in the subclaims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, aus der sich ebenfalls das erfindungsgemäße Verfahren erkennen lässt, ist in den Zeichnungen dargestellt.One preferred embodiment a device according to the invention, from which also the inventive method can be seen is shown in the drawings.

1 zeigt ein Prinzipbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht; 1 shows a schematic diagram of the device according to the invention in plan view;

2 zeigt ein Prinzipbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vertikalschnitt. 2 shows a schematic diagram of the device according to the invention in vertical section.

Teilweise sind verschiedene Schnittebenen und Konturen übereinanderliegender Teile sichtbar. Die Figuren werden nachstehend gemeinsam beschrieben.Partially are different cutting planes and contours of superimposed parts visible, noticeable. The figures will be described together below.

Die Vorrichtung weist eine Grundplatte 1 auf, auf der eine untere Außenformhälfte 2 und eine obere Außenformhälfte 3 ruhen, die in der Ansicht in geschlossener Stellung dargestellt sind. Die Außenformteile 2, 3 sind über drei Bohrungen 4, 5, 6, in Zentrierbolzen 7 zwischen Grundplatte 1 und unterer Außenformhälfte 2 und Führungs- und Zentrierbolzen 8 zwischen den beiden Außenformteilen 2, 3 eingesetzt sind, zwischen denen sich jeweils Zylinderräume 9 befinden, zueinander zentriert. Das obere Außenformteil 3 ist durch Zufuhr von Druckmittel zu den Zylinderräumen vom unteren Außenformteil 2 abhebbar. Mittel zur Begrenzung dieser Bewegung sind nicht im einzelnen dargestellt. Die beiden Außenformteile 2, 3 bilden jeweils zur Hälfte einen Formhohlraum 24 für die Außenform eines Rohrkrümmers aus dessen Mittellinie M die Teilungsebene E zwischen ihnen definiert ist. Im geschlossenen, zum Spritzgießen betriebsfertigen Zustand nimmt der Formhohlraum eine Anordnung aus drei Kernteilen für die Innenform des Rohrkrümmers auf.The device has a base plate 1 on, on the lower outer mold half 2 and an upper outer mold half 3 rest, which are shown in closed position in the view. The outer moldings 2 . 3 are over three holes 4 . 5 . 6 , in centering bolts 7 between base plate 1 and lower outer mold half 2 and guide and centering bolts 8th between the two outer moldings 2 . 3 are inserted between each of which cylinder spaces 9 are located, centered to each other. The upper outer molding 3 is by supplying pressure medium to the cylinder chambers from the lower outer mold part 2 lifted. Means for limiting this movement are not shown in detail. The two outer moldings 2 . 3 each half form a mold cavity 24 for the outer shape of a pipe bend from whose center line M the division plane E is defined between them. In the closed, ready for injection molding state of the mold cavity takes an arrangement of three core parts for the inner shape of the elbow on.

Auf der Grundplatte 1 befindet sich eine Schwenkvorrichtung, die eine Schwenklagerung 10 mit vertikaler Achse A für einen Schenkarm 13 umfasst, an dem ein Schneckenrad 11 angeordnet ist. Dieses Schneckenrad 11 ist mit einer Antriebsspindel 12 im Eingriff. Bei Betätigung der Antriebsspindel 12 bewegt sich ein Schwenkarm 13 um die Achse A der Schwenklagerung 10. An dem Schwenkarm 13 ist ein Führungsteil 14 mit Vierkantquerschnitt befestigt. Weiterhin ist daran ein Betätigungszylinder 16 angebracht, der ein erstes Zylinderteil 15 verschiebbar auf einem Führungsteil 14 steuert. An das Führungsteil 14 schließt ein Krümmerkernteil 17 an. Ein zweites Zylinderkernteil 18, das über eine nur schematisch dargestellte Betätigungsvorrichtung 19 in Richtung seiner Achse verschiebbar ist, befindet sich am anderen Ende des Krümmerkernteils und ist getrennt von diesem ausgeführt. Das Zylinderkernteil 18 hat einen Zentrierkonus 20, der in eine innenkonische Öffnung 21 des Krümmerkernteils 17 eingreift.On the base plate 1 There is a pivoting device, which is a pivot bearing 10 with vertical axis A for a gift arm 13 includes, on which a worm wheel 11 is arranged. This worm wheel 11 is with a drive spindle 12 engaged. Upon actuation of the drive spindle 12 a swing arm moves 13 about the axis A of the pivot bearing 10 , On the swivel arm 13 is a guide part 14 attached with square cross-section. Furthermore, it is an actuating cylinder 16 attached, the first cylinder part 15 slidable on a guide part 14 controls. To the guide part 14 closes a Krümmerkernteil 17 at. A second cylinder core part 18 , via an actuating device shown only schematically 19 is displaceable in the direction of its axis, located at the other end of the Krümmerkernteils and is carried out separately from this. The cylinder core part 18 has a centering cone 20 which is in an interior conical opening 21 of the crumb core 17 intervenes.

Geeigneterweise weisen das erste Zylinderteil 15 und/oder das zweite Zylinderteil 18 auf dem gesamten Umfang Entlüftungsbohrungen auf.Suitably, the first cylinder part 15 and / or the second cylinder part 18 on the entire circumference vent holes on.

In der oberen Außenformhälfte 2 ist ein Zuführventil 22 dargestellt, das auf der oberen Mantellinie des Formhohlraums 24 etwa auf der Mitte des Bogens endet. Hierdurch wird unter Wahrung etwa gleicher Wege bis zu den Endabschnitten das Material im Spritzgussverfahren zugeführt. Eine besondere Entlüftung ist nicht vorgesehen, sie erfolgt über Spalte zwischen den Formhälften.In the upper outer mold half 2 is a feed valve 22 shown on the upper generatrix of the mold cavity 24 ending at about the middle of the bow. As a result, the material is supplied by injection molding while maintaining about the same way to the end sections. A special venting is not provided, it is done via gaps between the mold halves.

Geeigneterweise sind für die Verarbeitung von PVDF alle konturbildenden Teile des Werkzeuges, d.h. alle mit dem Werkstoff PVDF in Kontakt tretenden Oberflächen mit einer Korrosionsschutzschicht bekannter Art versehen.suitably are for the processing of PVDF all contour-forming parts of the tool, i.e. all surfaces in contact with the PVDF material a corrosion protection layer of known type provided.

Claims (6)

Vorrichtung zum Spritzgießen von Rohrkrümmern aus Polyvinylidenflourid, die einen Krümmerabschnitt mit einer kreisbogenförmigen Mittellinie und gleichbleibendem Innenquerschnitt und beidseitig daran anschließenden zylindrischen Anschlussstutzen aufweisen mit einer mehrteiligen Spritzgießform aus Außenformteilen und Kernteilen bestehenden Dauerform, die in der Ebene (E) der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) des Krümmerabschitts in zumindest zwei Außenformteile (1, 2) teilbar ist, die einen Formhohlraum (24) bilden, und die zumindest drei bewegliche Kernteile (15, 17, 18) umfasst, nämlich a. ein längs seiner Mittelachse axial verschiebliches erstes Zylinderkernteil (15) für den ersten Anschlussstutzen, b. ein längs der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) des Krümmerbereiches verschiebliches Krümmerkernteil (17) und c. ein axial entlang seiner Mittelachse verschiebliches zweites Zylinderkernteil (18) für den zweiten Anschlussstutzen, wobei eine Schwenkeinheit (13) für das Krümmerkernteil (17) mit einem daran angeordneten Führungsteil (14) vorgesehen ist, die um eine senkrecht zur Ebene (E) der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) stehenden Drehachse (A) durch den Krümmungsmittelpunkt (Z) der Mittellinie (M) schwenkbar ist, eine Stellzylindereinheit (16) an der Schwenkeinheit (13) angeordnet ist, die das erste Zylinderkernteil (15) gegenüber dem Führungsteil (14) verschiebbar antreibt und eine zweite Stellzylindereinheit (19) an einem der Außenformteile (2) angeordnet ist, die das zweite Zylinderkernteil (18) axial verschieblich gegenüber dem Außenformteil (2) antreibt und wobei das erste Zylinderkernteil (15) und/oder das zweite Zylinderkernteil (18) Entlüftungsbohrungen aufweist und weiterhin alle mit dem Polyvinylidenflourid in Kontakt tretende Oberflächen der Vorrichtung mit einer Korrosionsschicht versehen sind.Apparatus for injection molding elbows of polyvinylidene fluoride, having a manifold portion with a circular arc centerline and constant inner cross section and cylindrical connecting piece adjoining the same with a multi-part injection mold consisting of outer moldings and core parts in the plane (E) of the circular arc-shaped center line (M) of the Krümmerabschitts in at least two outer moldings ( 1 . 2 ) is divisible, which forms a cavity ( 24 ), and the at least three movable core parts ( 15 . 17 . 18 ), namely a. an axially displaceable along its central axis first cylinder core part ( 15 ) for the first connection, b. a along the arcuate center line (M) of the manifold area displaceable Krümmerkernteil ( 17 ) and c. an axially displaceable along its central axis second cylinder core part ( 18 ) for the second connecting piece, wherein a pivoting unit ( 13 ) for the crumb core ( 17 ) with a guide part arranged thereon ( 14 ) which is pivotable about an axis of rotation (A) perpendicular to the plane (E) of the arcuate center line (M) through the center of curvature (Z) of the center line (M), an actuating cylinder unit ( 16 ) on the pivoting unit ( 13 ) is arranged, which the first cylinder core part ( 15 ) opposite the management part ( 14 ) and a second actuating cylinder unit ( 19 ) on one of the outer moldings ( 2 ) is arranged, which the second cylinder core part ( 18 ) axially displaceable relative to the outer mold part ( 2 ) and wherein the first cylinder core part ( 15 ) and / or the second cylinder core part ( 18 ) Has vent holes and further provided all passing with the Polyvinylidenflourid in contact surfaces of the device with a corrosion layer. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (14) am Krümmerkernteil (17) tangential zu dessen Mittellinie (M) anschließt und eine Führung für das erste Zylinderkernteil (15) bildet.Device according to claim 1, characterized in that the guide part ( 14 ) at the Krümmerkernteil ( 17 ) tangentially to its center line (M) and a guide for the first cylinder core part ( 15 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zylinderkernteil (15) drehgesichert auf dem Führungsteil (14) geführt ist.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first cylinder core part ( 15 ) rotationally secured on the guide part ( 14 ) is guided. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (14) als Vierkant ausgebildet ist, dem eine Innenausnehmung (25) im ersten Krümmerkernteil (15) angepasst ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the guide part ( 14 ) is designed as a square, which has an inner recess ( 25 ) in the first part ( 15 ) is adjusted. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinheit (13) eine senkrecht zu ihrer Drehachse (A) liegendes Schneckenrad (11) umfasst, das mit einer Antriebsspindel (12) im Eingriff ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the pivoting unit ( 13 ) a perpendicular to its axis of rotation (A) lying worm wheel ( 11 ) provided with a drive spindle ( 12 ) is engaged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenformteile (2, 3) über zumindest drei senkrecht zur Ebene (E) der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) verlaufenden Führungsbolzen (7, 8) relativ zueinander verschieblich geführt sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer moldings ( 2 . 3 ) over at least three perpendicular to the plane (E) of the circular arc-shaped center line (M) extending guide pin ( 7 . 8th ) are guided displaceably relative to each other.
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