DE102008019246B3 - Closing device for manufacturing plastic product, has sealing mechanism circulating cavity between lower and upper mold halves and formed such that two tool parts are fitted directly together with maximum compression degree - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 4 und 9 bis 12.The The present invention relates to a locking device according to the preambles the claims 1 to 4 and 9 to 12.
Bei der Herstellung eines Kunststoffproduktes, insbesondere mit einem Ausgangsmaterial von niedriger Viskosität (50–50.000 mPas) kommt es insbesondere bei befüllten Systemen immer wieder zu Qualitätseinbußen im Oberflächenbereich. Bekannt ist es beispielsweise bei mit Glasfaser befüllten Polyurethansystemen, diese in ein offenes Formwerkzeug einzufüllen und das Formwerkzeug anschließend zu schließen, so dass sich eine Kavität ausbildet, in der das darin eingebrachte Material (mit einer verschäumten Dichte von 200–3000 g/dm3) aufschäumt, sich dabei ausbreitet und die Kavität schließlich ausfüllt. Gerade bei mit Glasfaser versetzten Materialien ist in solchen Fällen die Glasfaserstruktur jedoch an der Oberfläche deutlich sichtbar, was sich qualitätsmindernd auswirkt.In the production of a plastic product, in particular with a starting material of low viscosity (50-50,000 mPas), especially in filled systems, there is always a loss of quality in the surface area. It is known, for example, filled with glass fiber polyurethane systems to fill it in an open mold and then close the mold, so that forms a cavity in which the material introduced therein (with a foamed density of 200-3000 g / dm 3 ) foams up, spreads and finally fills the cavity. Especially in the case of materials mixed with glass fiber, however, the glass fiber structure is clearly visible on the surface in such cases, which has a quality-reducing effect.
Aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Schließeinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schließeinrichtung weiterzubilden, um eine gute Qualität – insbesondere Oberflächenqualität – der so hergestellten Produkte sicherstellen zu können.task The present invention is therefore a generic locking device and to develop a method for operating such a closing device, for a good quality - in particular Surface quality - the like to ensure that they are produced.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 sowie 9 bis 12 angegebenen Merkmale vorrichtungs- bzw. verfahrensmäßig gelöst.These The object is achieved by the in claims 1 to 4 and 9 to 12 specified features device or procedurally solved.
Dabei wird eine Schließeinheit unter Ausbildung einer gegenüber der Außenumgebung vollkommen abgedichteten Kavität in eine erste Schließstellung gefahren, bei der die das Formwerkzeug bildenden Formwerkzeughälften mit einem gewissen Schließdruck unter Komprimierung einer zwischengeschalteten Dichtung aufeinandergedrückt werden. Durch diese Komprimierung ergibt sich eine Vorspannung, die eine vollständige Abdichtung der Kavität gegenüber der Außenumgebung realisiert. Im weiteren Verlauf der Produktion kann die Schließeinheit dann weiter geschlossen werden, wobei in einer zweiten Verschlussposition die beiden Formhälften unter weiterer Komprimierung der Dichteinrichtung aufeinander zu bewegt werden. Als Effekt des fortgesetzten Schließvorganges wird die Kavität verkleinert und das darin aufgenommene Material durch das Zufahren komprimiert bzw. verpresst.there becomes a closing unit under training one opposite the outside environment completely sealed cavity in a first closed position drove, in which the mold forming mold halves with a certain closing pressure be compressed with compression of an intermediate seal. By This compression results in a preload that is a complete seal the cavity across from the outside environment realized. In the further course of production, the closing unit then continue to be closed, wherein in a second closure position the two mold halves under further compression of the sealing device moves toward each other become. As an effect of the continued closing process, the cavity is reduced and the material absorbed therein is compressed by the approach or pressed.
Gemäß einer Alternative wird in einer Extremposition des Komprimierungsgrades die Dichtschnur bzw. die Dichteinrichtung so weit komprimiert, dass die beiden Formhälften unmittelbar aufeinander zu liegen kommen.According to one Alternative is in an extreme position of the degree of compression compressed the sealing cord or the sealing device so far that the two mold halves come to lie directly next to each other.
Gemäß einer zweiten Alternative kann man sowohl beim Schließen in die erste Position als auch beim weiteren Zufahren auf ein vorgegebenes Maß (z. B. Spaltmaß x) verfahren, welches über Anschläge, Schalter oder Sensoren sichergestellt wird.According to one second alternative you can both when closing in the first position as also on further approaching to a predetermined level (eg. Gap x) procedure, which over Attacks, Switch or sensors is ensured.
Gemäß einer weiteren Alternative kann auch auf eine metallische hydraulisch gesteuerte, variable Auflage gefahren werden, wodurch die Dichtung in einem bestimmten Maß X vorgespannt wird. Nach einer bestimmten Zeit kann die Schließeinrichtung dann geschwindigkeitsgeregelt auf die Nullauflage gefahren werde. Der Eintrag des Reaktionsgemischs in das Formwerkzeug kann dabei in die offene oder geschlossene Kavität erfolgen.According to one Another alternative can also be on a metallic hydraulic controlled, variable pad to be driven, reducing the seal to a certain extent X is biased. After a certain time, the locking device can then speed-controlled to zero registration. Of the Entry of the reaction mixture into the mold can in the open or closed cavity take place.
Gemäß einer vierten Alternative kann als Steuer- oder Regelungsgrößen für den Komprimierungsgrad der Schließdruck wie auch die Kavitätsgröße dienen. Bei der Verwendung des Schließdruckes als Steuer- oder Regelungsgröße ist der Schließdruck des zweiten Komprimierungsgrades größer als der Schließdruck des ersten Komprimierungsgrades. Bei der Verwendung des Kavitätsvolumens als Steuer- oder Regelungsgröße ist dies gerade umgekehrt. In diesem Fall ist nämlich das Kavitätsvolumen des zweiten Komprimierungsgrades kleiner als das Kavitätsvolumen des ersten Komprimierungsgrades. Alternativ können diese beiden Größen auch miteinander kombiniert werden.According to one fourth alternative can be used as control or regulation variables for the degree of compression the closing pressure as well as the Kavitätsgröße serve. When using the closing pressure as control or regulation variable is the closing pressure of second degree of compression greater than the closing pressure the first degree of compression. When using the cavity volume as a control or regulation variable this is just the other way around. In this case, that is the cavity volume the second degree of compression is less than the cavity volume the first degree of compression. Alternatively, these two sizes can also be combined with each other.
Je nach Verfahrensvariante kann dabei das Ausgangsmaterial, beispielsweise das mit Glasfaser befüllte Polyurethanmaterial, in ein offenes Formwerkzeug eingebracht werden, welches anschließend in die erste Verschlussposition gebracht wird. In diesem Falle kann sich das Polyurethanmaterial in der ersten Verschlussposition in der gegenüber der Außenumgebung abgedichteten Kavität erster Größe ausdehnen und aufschäumen. Nach einer bestimmten Verweilzeit wird dann ein Komprimierschritt durchgeführt, wobei die beiden Formhälften unter weitergehender Komprimierung der zwischen den beiden Formhälften angeordneten Dichteinrichtung die Kavität verkleinert und somit das in der Kavität vorhandene Material komprimiert bzw. verpresst wird. So kann beispielsweise ein Nachdruckvorgang von etwa 0,5 mm weiteren Zufahrens unter Beibehaltung der Dichtigkeit erreicht werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine Verpressung ab einer bestimmten Viskosität. Es hat sich herausgestellt, dass damit eine besonders gute Oberflächengüte erreicht werden kann.Depending on the process variant, the starting material, for example the polyurethane material filled with glass fiber, can be introduced into an open mold, which is subsequently brought into the first closed position. In this case, the polyurethane material may expand and foam in the first closure position in the first size cavity sealed to the outside environment. After a certain residence time, a compression step is then carried out, with the two mold halves, with further compression of the sealing means arranged between the two mold halves, reducing the cavity and thus compressing or compressing the material present in the cavity becomes. Thus, for example, a Nachdruckvorgang of about 0.5 mm further Zufahrens while maintaining the tightness can be achieved. This procedure allows a compression from a certain viscosity. It has been found that thus a particularly good surface finish can be achieved.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Ausgangsmaterial nicht in das geöffnete Formwerkzeug eingefüllt, sondern das Formwerkzeug durch Zusammenführen der beiden Formhälften zunächst geschlossen, bis der erste Komprimierungsgrad der Dichteinrichtung erreicht ist. Sodann wird das Ausgangsmaterial in die geschlossene Kavität eingefüllt. Anschließend kann wieder eine Zeitspanne abgewartet werden, in der das eingefüllte Material aufschäumt und sich in seiner Viskosität durch eine teilweise Ausreaktion oder Aushärtung verändert. Anschließend kann wiederum der Kompressions- oder Nachdruckschritt durchgeführt werden.at a further embodiment In the process, the feedstock does not enter the open mold filled, but the mold is first closed by merging the two mold halves, until the first degree of compression of the sealing device is reached. Then, the starting material is filled in the closed cavity. Then you can again a period of time to wait in which the filled material foams and in its viscosity by a partial reaction or hardening changed. Then you can turn the compression or Nachdruckschritt be performed.
Die Dichteinrichtung ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine umlaufende Dichtschnur, die insbesondere aus dem Material Vulkollan (Handelsname eines Polyester-Urethan-Kautschuks der Firma Bayer) gebildet sein kann. Für das Material ist ausschlaggebend, dass der erste Schließdruck bei gewisser Kompression aufgebaut werden kann, ohne sich bereits vollständig zu verformen.The Sealing device is according to a particularly preferred embodiment a circumferential sealing cord, in particular made of the material Vulkollan (Trade name of a polyester urethane rubber from Bayer) can be formed. For the material is crucial that the first closing pressure at Certain compression can be built up without completely closing deform.
Natürlich ist es auch möglich, mehr als zwei Verschlusspositionen zu definieren, die bei unterschiedlichem Komprimierungsgrad und der Dichteinrichtung nacheinander angefahren werden.of course is it also possible to define more than two closure positions that differ in different Coming degree and the sealing device approached in succession become.
Ein Prototyp der vorgenannten Erfindung zeigt auch bei einer Produktion von mehr als 1000 Teilen nahezu keinen Verschleiß. Überdies haben sich beim Säubern des Werkzeugs inklusive der verwendeten Dichteinrichtung, insbesondere der Vulkollandichtung, keine negativen Auswirkungen ergeben. Das eingesetzte Trennmittel führt zu keiner Beeinträchtigung der Dichteinrichtung. Insbesondere bei der Verwendung einer Vulkollanschnur als Dichteinrichtung konnte die Dichtigkeit auch bei Glasanhäufungen im Randbereich erreicht werden, ohne dass es zu einem erhöhten Verschleiß kam. Sollte es dennoch zu einem Verschleiß der Dichteinrichtung kommen, so kann diese aufgrund der freien Zugänglichkeit schnell ausgetauscht werden.One Prototype of the aforementioned invention also shows in a production of more than 1000 parts almost no wear. Moreover, when cleaning the Tool including the sealing device used, in particular Vulkollandichtung, no negative effects. The used release agent leads to no impairment the sealing device. Especially when using a Vulkollanschnur as a sealing device, the tightness could also with glass accumulations be reached in the edge region, without causing increased wear. Should it nevertheless leads to a wear of the Sealing device come, this may be due to the free accessibility be exchanged quickly.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend, insbesondere mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen inThe The present invention will be described below with particular reference to FIG the attached Drawings, closer explained. The drawings show in
Die
Darstellung in den
Die
Ausnehmung
In
den
Das
Absenken der Formhälfte
Nach dem Aushärten des so hergestellten Produktes kann das Formwerkzeug geöffnet und das Produkt entnommen werden. Nach dem Reinigen des Formwerkzeugs wird der Zyklus von neuem gestartet.To curing of the product thus produced, the mold can be opened and the product is removed. After cleaning the mold the cycle is restarted.
Auf diese Weise lässt sich auch bei befüllten niedrig viskosen Kunststoffmaterialien eine Oberflächengüte erreichen, die bisher nicht möglich war.On that way low even when filled viscous plastic materials achieve a surface quality, not previously possible was.
Dabei kann eine sichere Funktionsweise der Schließeinheit trotz einer eventuell erhöhten Abrasivität über eine lange Zeit sichergestellt werden. Der Kompressionsschritt kann je nach Anforderung nur wenige Zehntel oder Hundertstel Millimeter sein, er kann aber auch bis zu 3, 4 oder 5 mm oder darüber hinaus betragen.there can be a safe operation of the clamping unit despite any increased Abrasiveness over one be ensured for a long time. The compression step can ever only a few tenths or hundredths of a millimeter on request But he can also be up to 3, 4 or 5 mm or beyond be.
Dabei ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, dass die Dichtung auf Übermaß gefertigt wird, also höher ist als die Nullauflage. Bereits vor einem vollständigen Schließen des Werkzeugs bei Aufeinandertreffen der beiden Formhälften wird so eine Abdichtung erreicht, wobei in weiteren Schritten ein zweiter oder dritter Schließdruck aufgebracht werden kann, so dass die Dichtung verpresst wird, bis im Extremfall die Nullauflage erreicht wird. Dabei wird das in dem Werkzeug angeordnete Material, beispielsweise das Polyurethansystem nochmals verdichtet. Die Dichtschnur kann dabei in Höhe und Breite stark variieren, um die erforderliche Flächenpressung zu erzeugen.there is a core idea of the present invention to be seen in that the seal made to excess is, so higher is as the zero pad. Already before a complete closing of the tool when the two mold halves meet, this becomes a seal achieved, wherein applied in further steps, a second or third closing pressure can be so that the seal is pressed, until in extreme cases the zero number is reached. In this case, which is arranged in the tool Material, for example, the polyurethane system again compacted. The sealing cord can be in height and width vary greatly to the required surface pressure to create.
- 1010
- Erste FormhälfteFirst mold
- 1212
- Zweite FormhälfteSecond mold
- 1313
- Tauchstempelplungers
- 1414
- Ausnehmungrecess
- 1616
- Dichtschnursealing cord
- 20, 20'20 20 '
- Material in der Kavitätmaterial in the cavity
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