DE102017116242A1

DE102017116242A1 - Projectile injection technique with S-PIT for angled tubes

Info

Publication number: DE102017116242A1
Application number: DE102017116242.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Saller; Andreas Tratz
Original assignee: Geiger Automotive GmbH
Current assignee: Geiger Automotive GmbH
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Ein System 1 zur Herstellung eines Rohrstücks weist eine Form 2 mit einer Kavität 20 auf. Die Kavität weist einen ersten Abschnitt 201 und einen zweiten Abschnitt 202 auf, der senkrecht zum ersten Abschnitt 201 angeordnet ist. Im ersten Abschnitt 201 ist ein Injektor 3 mit einer Öffnung 32 angeordnet. Ein verfestigter Kunststoffbereich 5 wird anschließend durch ein Fluid durch den zweiten Abschnitt 202 bewegt.A system 1 for producing a pipe section has a mold 2 with a cavity 20. The cavity has a first portion 201 and a second portion 202, which is arranged perpendicular to the first portion 201. In the first section 201, an injector 3 is arranged with an opening 32. A solidified plastic portion 5 is then moved through the second portion 202 by a fluid.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft einen Injektor, ein System zur Herstellung eines abgewinkelten Rohrstücks oder Rohres, umfassend eine Form mit einer Kavität, und ein Verfahren zur Herstellung eines abgewinkelten Rohrstücks oder Rohres.The invention relates to an injector, a system for producing an angled pipe piece or pipe, comprising a mold with a cavity, and a method for producing an angled pipe piece or pipe.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Rohre mit kurzem Ansatz und einem rechtwinklig dazu verlaufenden Hauptrohrabschnitt werden in verschiedenen Techniken gefertigt. So kann der Hohlraum des Ansatzes mittels eines Schiebers hergestellt werden. Der Hohlraum des Hauptrohrabschnitts kann mit üblichen Fluidinjektionstechniken, z.B. Gasinjektion, Wasserinjektion etc. hergestellt werden. Dabei wird zunächst flüssige Kunststoffschmelze in die Kavität eingebracht. Da die Schmelze sich zunächst am Rand des Hohlraums verfestigt, kann nach einer kurzen Abkühlungsphase die noch flüssige Schmelze aus dem zentralen Bereich des Hauptrohrabschnitts entfernt werden, beispielsweise durch Ausblasen der Schmelze mittels eines Gases oder Entfernen des Kunststoffs mittels einer Flüssigkeit.Tubes with a short neck and a main tube section running at right angles to it are manufactured in different techniques. Thus, the cavity of the approach can be made by means of a slider. The cavity of the main tube section may be filled by conventional fluid injection techniques, e.g. Gas injection, water injection, etc. are produced. First, liquid plastic melt is introduced into the cavity. Since the melt initially solidifies at the edge of the cavity, after a short cooling phase, the still liquid melt can be removed from the central region of the main pipe section, for example by blowing out the melt by means of a gas or removing the plastic by means of a liquid.

Allerdings sind die eingesetzten Verfahren relativ platzaufwendig, da insbesondere Anlagen mit Verwendung von Schiebertechnik und beispielsweise Fluid- oder Projektilinjektoren erheblichen Bauraum benötigen.However, the methods used are relatively space-consuming, since in particular systems with the use of slide technology and, for example, fluid or projectile injectors require considerable space.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System und Verfahren zur Herstellung eines Rohres oder Rohrstücks bereitzustellen, die einen platzsparenden Einsatz ermöglichen und eine zuverlässige Herstellung gewährleisten.Based on this, the object of the present invention is to provide a system and method for producing a pipe or pipe section, which allow space-saving use and ensure reliable production.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Injektors nach Anspruch 1, eines Systems nach Anspruch 3 oder eines Verfahrens nach Anspruch 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the provision of an injector according to claim 1, a system according to claim 3 or a method according to claim 5. Advantageous embodiments result from the features of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Injektor zur Herstellung eines abgewinkelten Rohrstücks oder Rohres, umfasst: einen Kern mit einem Durchgangskanal zum Durchtritt eines Fluids, der eine Längsachse aufweist, wobei der Kern eine Öffnung zum Austritt des Fluids aus dem Durchgangskanal aufweist. Der Normalenvektor der Öffnung ist quer bzw. schräg relativ zur Längsachse angeordnet, so dass das Fluid durch den Durchgangskanal und über die Öffnung des Kerns schräg bzw. quer zur Längsachse austritt, um einen die Öffnung abdeckenden, lokal im Bereich der Öffnung ausgebildeten Verfestigungsbereich des Kunststoffs anzutreiben, um einen Hohlraum auszubilden.An injector for producing an angled pipe or pipe according to the invention comprises: a core having a passageway for passage of a fluid having a longitudinal axis, the core having an opening for exit of the fluid from the passageway. The normal vector of the aperture is disposed transversely relative to the longitudinal axis such that the fluid exits through the passageway and over the aperture of the core obliquely to the longitudinal axis about a solidification region of the plastic covering the aperture, locally formed in the region of the aperture to drive to form a cavity.

Die Öffnung (bzw. der Normalenvektor der Öffnung, der senkrecht auf der durch den Rand der Öffnung bestimmten Ebene steht und insbesondere auf der Geraden H2 liegt) ist schräg, beispielsweise in einem Winkel von 90° zur Längsachse H1 des Kanals bzw. des Kerns bzw. des ersten Rohrabschnitts ausgerichtet. Insbesondere entsteht das Projektil (zunächst) im Bereich der Öffnung und deckt insbesondere diese nach der Verfestigung des Kunststoffs ab.The opening (or the normal vector of the opening, which is perpendicular to the plane defined by the edge of the opening, and in particular on the straight line H2 is) is oblique, for example, at an angle of 90 ° to the longitudinal axis H1 of the channel or the core or the first pipe section aligned. In particular, the projectile arises (initially) in the region of the opening and, in particular, covers it after solidification of the plastic.

Das entstehende Projektil löst sich vom Injektor, sobald Fluid über die Öffnung hinter den Verfestigungsbereich in die Kavität eingebracht wird.The resulting projectile releases from the injector as fluid is introduced into the cavity beyond the opening past the solidification area.

Der Kern kann am Rand der Öffnung eine Fase aufweisen, um das lösbare Anbringen des Projektils am Kern zu ermöglichen.The core may have a chamfer at the edge of the opening to allow the detachable attachment of the projectile to the core.

Der Injektor weist vorzugsweise eine Geometrie auf, die die Bildung und das (beim Einbringen des Fluids) anschließende Ablösen des verfestigten Projektils ermöglicht. Der am weitesten in das Rohr ragende Abschnitt des Kerns dient als Abschussrampe für das während des Prozesses gebildete Projektil.The injector preferably has a geometry that allows the formation and (subsequent to the introduction of the fluid) subsequent detachment of the solidified projectile. The portion of the core projecting furthest into the tube serves as a launching pad for the projectile formed during the process.

Ein erfindungsgemäßes System zur Herstellung eines abgewinkelten Rohrstücks oder Rohres, umfasst: eine Form mit einer Kavität, die die Außenkontur des abgewinkelten Rohrstücks bzw. Rohres begrenzt, mit einem ersten Abschnitt und einem dazu abgewinkelten zweiten Abschnitt, einen Injektor wie oben beschrieben, wobei der Injektor im ersten Abschnitt der Kavität angeordnet ist derart, dass ein der Wand des Rohrstücks bzw. Rohres entsprechender Zwischenraum zwischen der Innenwand der Form und der Außenwand des Kerns ausgebildet ist.A system according to the invention for producing an angled pipe piece or pipe comprises: a mold having a cavity defining the outer contour of the angled pipe piece, with a first portion and an angled second portion, an injector as described above, wherein the injector is arranged in the first portion of the cavity such that one of the wall of the pipe piece or pipe corresponding space between the inner wall of the mold and the outer wall of the core is formed.

Letzteres bedeutet, dass der Kern des Injektors u.a. die Funktion eines Schiebers übernimmt und dafür sorgt, dass der Hohlraum im ersten Rohrabschnitt entsteht. Die zweite Richtung (H2) entspricht wenigstens teilweise der Längsrichtung des zweiten Rohrabschnitts im Bereich hinter dem Winkel des Rohres, während die Längsachse (H1) des Kerns des Injektors der Längsachse des ersten Rohrabschnitts im Bereich vor dem Winkel des Rohres entspricht. Der Winkel des Rohres entspricht somit dem Winkel zwischen der Längsachse des ersten Abschnitts der Kavität und der Längsachse des zweiten Abschnitts der Kavität.The latter means that the core of the injector, inter alia, assumes the function of a slide and ensures that the cavity is formed in the first pipe section. The second direction ( H2 ) corresponds at least partially to the longitudinal direction of the second pipe section in the region behind the angle of the pipe, while the longitudinal axis ( H1 ) of the core of the injector corresponds to the longitudinal axis of the first pipe section in the region in front of the angle of the pipe. The angle of the tube thus corresponds to the angle between the longitudinal axis of the first portion of the cavity and the longitudinal axis of the second portion of the cavity.

Der Kern ist insbesondere herausziehbar in der Kavität angeordnet. Nach dem Aushärten des in den Zwischenraum zwischen dem Kern und der die Kavität im ersten Abschnitt begrenzenden Innenwand der Kavität eingebrachten Kunststoffs kann der Kern entfernt werden und so den Hohlraum des ersten Rohrabschnitts freigeben.The core is in particular arranged to be pulled out in the cavity. After curing in the gap between the core and the the cavity in the first section bounding the inner wall of the cavity introduced plastic, the core can be removed, thus releasing the cavity of the first pipe section.

Der Kern muss so ausgebildet sein, dass er ohne Beschädigung des Bauteils aus diesem herausgezogen werden kann, d.h. der Kern ist bzgl. seiner Längsachse hinterschnittfrei.The core must be designed so that it can be pulled out of it without damaging the component, i. the core is undercut with respect to its longitudinal axis.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines abgewinkelten Rohrstücks oder Rohres, umfasst die Schritte:

a) Bereitstellung eines Systems wie oben beschrieben;
b) Einbringen von flüssigem Kunststoff in die Kavität;
c) Bildung mindestens eines Bereichs verfestigten Kunststoffs (Projektil) innerhalb der Kavität im Bereich der Öffnung des Kerns, insbesondere am Kern;
d) Einbringen eines Fluids in den Durchgangskanal und durch die Öffnung zum Antreiben des Bereichs verfestigten Kunststoffs zur Verdrängung von noch geschmolzenem Kunststoffmaterial aus dem zweiten Abschnitt der Kavität, wobei

das im Schritt d) über die Öffnung eingebrachte Fluid den Bereich verfestigten Kunststoffs zur Ausbildung des Hohlraums im herzustellenden Kunststoffteil innerhalb des zweiten Abschnitts der Kavität durch den noch geschmolzenen Kunststoff hindurch bewegt.A method according to the invention for producing an angled pipe piece or pipe comprises the steps:

a) providing a system as described above;
b) introducing liquid plastic into the cavity;
c) formation of at least one region of solidified plastic (projectile) within the cavity in the region of the opening of the core, in particular at the core;
d) introducing a fluid into the passageway and through the opening for driving the area of solidified plastic to displace still molten plastic material from the second portion of the cavity, wherein

the fluid introduced in step d) via the opening moves the region of solidified plastic to form the cavity in the plastic part to be produced within the second section of the cavity through the still molten plastic.

Das Projektil verdrängt vorzugsweise im Schritt c) geschmolzenen Kunststoff aus dem zweiten Abschnitt. Die Rohrwand im ersten Abschnitt wird dagegen dadurch gebildet, dass der Schieber (Kern) den Hohlraum freihält, bis der zwischen Kern und Innenwand der Kavität eingebrachte Kunststoff ausreichend verfestigt ist.The projectile preferably displaces molten plastic from the second section in step c). By contrast, the tube wall in the first section is formed by the slide (core) keeping the cavity free until the plastic introduced between the core and the inner wall of the cavity is sufficiently solidified.

Das Verfahren ist insbesondere ein Projektilinjektionsverfahren, wobei der verdrängte Kunststoff in einer Nebenkavität aufgefangen oder in einen Kunststoffinjektor zurückgedrängt wird (Rückdruckverfahren) .The method is in particular a projectile injection method, wherein the displaced plastic is collected in a secondary cavity or pushed back into a plastic injector (back pressure method).

Der Start des entstehenden Projektils erfolgt in einem Winkel (z.B. 90°) relativ zur Achse des Kerns, der dem Winkel der Abwinkelung des zu fertigenden Rohres entspricht. Der Kern erfüllt dabei die Aufgaben eines Schiebers im ersten Abschnitt, gleichzeitig aber auch die Aufgabe eines entstehenden Projektils und eines Fluidinjektors. Auf diese Weise kann Bauraum reduziert und es können Arbeitsschritte eingespart werden, da herkömmliche Schiebertechniken und das Vorsehen eines Projektilinjektors höheren Platzbedarf erfordern. Außerdem muss das entstehende Projektil im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht umgelenkt werden. Dadurch wird ebenfalls Bauraum eingespart.The start of the resulting projectile is at an angle (e.g., 90 °) relative to the axis of the core that corresponds to the angle of the bend of the pipe to be manufactured. The core fulfills the tasks of a slide in the first section, but at the same time the task of a projectile and a fluid injector. In this way, space can be reduced and work steps can be saved, since conventional slide techniques and the provision of a projectile injector require more space. In addition, the resulting projectile need not be redirected in the context of the present invention. As a result, space is also saved.

Projektilinjektionsverfahren haben den Vorteil hoher Genauigkeit und Konstanz hinsichtlich der Wanddicke des herzustellenden Produkts. Ein Projeltilinjektionsverfahren wird erfindungsgemäß mit einem Projektilinjektor gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert.Projectile injection methods have the advantage of high accuracy and consistency with respect to the wall thickness of the product to be produced. A projectile injection method is realized according to the invention with a projectile injector according to the present invention.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens können Rohre mit einem Winkel und (kurzem) Ansatzstutzen bzw. Rohre mit einer Abwinkelung zuverlässig hergestellt werden.With the aid of the method described, pipes with an angle and (short) attachment piece or pipes with a bend can be produced reliably.

Durch die Verwendung eines Verfestigungsbereichs, der sich im Kunststoff selbst ausbildet, als Projektil zur Bildung des Hohlraums im Kunststoffteil wird der Schmelze-Austreibe-Vorgang gegenüber reinen Fluid-Injektionsverfahren deutlich verbessert. Mittels des Verfahrens sind sehr glatte, gleichmäßige und dünne Wandstärken der herzustellenden rohrförmigen Bauteile realisierbar.By using a solidification area, which is formed in the plastic itself, as a projectile to form the cavity in the plastic part of the melt-expelling process compared to pure fluid injection process is significantly improved. By means of the method very smooth, uniform and thin wall thicknesses of the tubular components to be produced can be realized.

Mit einer Verringerung der Bauteilwandstärken gehen Materialeinsparung und eine Reduzierung der Fertigungszeit (Abkühlungszeit) einher. Gravitationseffekte in Form ablaufenden Kunststoffs, wie sie bei Fluid-Injektionsverfahren auftreten, werden verhindert. Außerdem können die Verfahrensgrenzen zu deutlich größeren Rohrdurchmessern hin ausgeweitet werden.A reduction in the component wall thicknesses is accompanied by material savings and a reduction in the production time (cooling time). Gravity effects in the form of running plastic, as they occur in fluid injection processes, are prevented. In addition, the process limits can be extended to significantly larger pipe diameters out.

Auch gegenüber Projektilverfahren wird die Zykluszeit bei der Herstellung des Kunststoffbauteils erheblich reduziert, da wenigstens auf den zusätzlichen Schritt des Einbringens eines Projektils in die Kavität verzichtet werden kann. Das Projektil besteht grundsätzlich aus dem in die Kavität eingebrachten Kunststoffmaterial, also aus dem gleichen Material wie das Rohr. Somit kann das gesamte ausgetriebene Material inklusive Projektil bei nachfolgenden Herstellungsprozessen wieder verwendet werden.Even compared to projectile process, the cycle time in the production of the plastic component is significantly reduced, since at least can be dispensed with the additional step of introducing a projectile into the cavity. The projectile basically consists of the plastic material introduced into the cavity, ie of the same material as the tube. Thus, all expelled material including projectile can be reused in subsequent manufacturing processes.

Darüber hinaus ist, im Gegensatz zu herkömmlichen Projektilverfahren, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Projektil während des Austreibungsvorgangs noch relativ heiß und damit im gewissen Maß flexibel. Auf diese Weise lassen sich Rohrquerschnittsänderungen abbilden. In den Bereichen zwischen verschiedenen Rohrdurchmessern lassen sich kontinuierliche Übergänge ausbilden. Insgesamt wird das Ergebnis der Austreibung des flüssigen Kunststoffmaterials aufgrund der weichen Kappenstruktur verbessert, da sich das relativ flexible Projektil an die Rohrgeometrie anpasst.Moreover, in contrast to conventional projectile methods, in the method according to the invention the projectile is still relatively hot during the expulsion process and thus flexible to a certain extent. In this way, pipe cross section changes can be mapped. In the areas between different pipe diameters, continuous transitions can be formed. Overall, the result of the expulsion of the liquid plastic material is improved due to the soft cap structure, since the relatively flexible projectile adapts to the tube geometry.

Die Verwendung der um die Injektoroberfläche entstehenden Kunststoffkappe als Austreibkolben bzw. Projektil für den Fluid-Injektionsprozess wird insbesondere durch eine geeignete Injektorgeometrie bzw. eine geeignete Gestaltung des Injektors ermöglicht. Zum einen wird dadurch die Projektilform vorgegeben. Entscheidend ist jedoch auch, dass das über die Injektoröffnung zugeführte Fluid nicht unkontrolliert entweichen kann, sondern die Kappe erst nach dem Aufbau eines bestimmten Drucks an vorgegebenen Soll-Bruchstellen absprengt. Anschließend wird das Projektil durch die Schmelze getrieben.The use of the resulting around the Injektoroberfläche plastic cap as Spreader piston or projectile for the fluid injection process is made possible in particular by a suitable Injektorgeometrie or a suitable design of the injector. On the one hand, this gives the projectile shape. However, it is also crucial that the fluid supplied via the injector opening can not escape in an uncontrolled manner, but that the cap is broken off at predetermined predetermined breaking points only after a specific pressure has been established. Subsequently, the projectile is driven through the melt.

Als Fluid kann insbesondere Gas, jedoch auch eine Flüssigkeit eingesetzt werden. Das Fluid wird zum wenigstens teilweisen Abheben der Kappe und zum Absprengen der Kappe vom Injekto, unter den Verfestigungsbereich bzw. unter die Kappe gebracht. Anschließend wird das Projektil bzw. die Kappe durch das eingebrachte Fluid auf einem kontrollierten, vorgegebenen Pfad durch die Kavität bewegt. Die Geometrie des Injektors ist also insbesondere auch für die Gasverteilung bzw. den Gasfluss unter dem Projektil vor dem Absprengen desselben von der Injektoroberfläche bedeutend. Ein unkontrolliertes Abreißen des Verfestigungsbereichs bzw. ein Abreißen von zufällig gebildeten, verfestigten Bereichen soll dagegen möglichst verhindert werden.In particular gas, but also a liquid can be used as the fluid. The fluid is at least partially lifted off the cap and for blowing off the cap from the injector, under the solidification area or under the cap. Subsequently, the projectile or the cap is moved by the introduced fluid on a controlled, predetermined path through the cavity. The geometry of the injector is therefore also significant in particular for the gas distribution or the gas flow under the projectile before it is expelled from the injector surface. In contrast, an uncontrolled tearing off of the solidification region or a tearing off of randomly formed, solidified regions should be prevented as far as possible.

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung rohrförmiger Bauteile mit eher geringen Krümmungen und entsprechend geringen Umlenkungen des Projektils sowie stetigen, nicht zu abrupten Querschnittsänderungen.Particularly suitable is the inventive method for producing tubular components with rather small curvatures and correspondingly small deflections of the projectile and continuous, not too abrupt cross-sectional changes.

Insbesondere wird der im Schritt b) gebildete Bereich verfestigten Kunststoffs als Verfestigungsbereich angrenzend an und/oder nahe der Injektoröffnung ausgebildet und insbesondere verschließt er diese nach dem Aushärten des Kunststoffs. Dies bedeutet, dass der Verfestigungsbereich als Schicht auf der Injektoroberfläche anliegt und die Öffnung im gewissen Grad abdeckt. Durch diese Anordnung wird beim Einbringen des Fluids unter die Verfestigungsschicht der Druck erhöht, bis die Schicht an vorgegebenen Soll-Bruchstellen abreißt. Anschließend wird die verfestigte Schicht als Projektil durch den von den verfestigten Rohrwänden begrenzten Rohrinnenbereich getrieben.In particular, the region of solidified plastic formed in step b) is formed as a solidification region adjacent to and / or near the injector opening, and in particular closes it after curing of the plastic. This means that the solidification area abuts as a layer on the injector surface and covers the opening to some degree. By this arrangement, the pressure is increased when introducing the fluid under the solidification layer until the layer breaks at predetermined predetermined breaking points. Subsequently, the solidified layer is propelled as a projectile through the bounded by the solidified tube walls inside pipe area.

Vorzugsweise wird der Verfestigungsbereich durch das Einbringen des Fluids im Schritt c) als Projektil zur Ausbildung des Hohlraums des Kunststoffteils verwendet. Die Form des Projektils kann weitgehend durch die Geometrie des Injektors bestimmt werden. Weitere für die Projektilform bedeutende Parameter sind die Anordnung der Soll-Bruchstellen, durch die das eingebrachte Fluid nach dem Aufbau eines bestimmten Drucks unter der Kappe als erstes ausströmt (unter Umständen unterstützt durch eine geeignete Abkühlung des Injektors), und/oder Prozessparameter wie z. B. die Verfestigungszeit.Preferably, the solidification region is used by the introduction of the fluid in step c) as a projectile for forming the cavity of the plastic part. The shape of the projectile can be largely determined by the geometry of the injector. Further important parameters for the projectile shape are the arrangement of the predetermined breaking points through which the introduced fluid first flows out after the building up of a certain pressure under the cap (possibly assisted by a suitable cooling of the injector), and / or process parameters such as, for example, B. the solidification time.

Insbesondere wird der im Schritt b) gebildete Bereich verfestigten Kunststoffs als ein die Injektoröffnung abschließender kappenartiger Bereich ausgebildet. Der Verfestigungsbereich kann damit als eine Art Kappe über dem Injektor, beispielsweise an der Injektoroberfläche anliegend, ausgebildet werden. Die Injektorgeometrie bestimmt die Form der Kappe. Zur geeigneten Anordnung der Soll-Bruchstellen können apparative oder verfahrenstechnische Maßnahmen ergriffen werden. Die Kappe soll bei einem bestimmten Fluid-Druck an vorgegebenen Stellen, insbesondere an ihren Enden, abreißen.In particular, the area of solidified plastic formed in step b) is formed as a cap-like area closing off the injector opening. The solidification region can thus be formed as a kind of cap over the injector, for example on the injector surface. The injector geometry determines the shape of the cap. For a suitable arrangement of the predetermined breaking points, instrumental or procedural measures can be taken. The cap should at a certain fluid pressure at predetermined locations, especially at their ends, tear off.

Insbesondere sprengt bzw. reißt das über die Injektoröffnung im Schritt c) zugeführte Fluid den Verfestigungsbereich zunächst vom Injektor ab, bevor der Verfestigungsbereich durch die Kunststoffschmelze bewegt wird bzw. zum Beginn des Verdrängungsvorgangs. Der als Projektil wirkende Verfestigungsbereich verdrängt den flüssigen bzw. noch ausreichend weichen Kunststoff innerhalb der verfestigten Wände, die sich in der Nähe der Wände der Kavität ausgebildet haben, und erzeugt so einen definierten Kanal bzw. Hohlraum im Kunststoffspritzgussteil. Die Wände des herzustellenden Rohrs können durch den Einsatz des Projektils relativ dünn und mit hoher Oberflächenqualität ausgebildet werden. Zudem können aufgrund der Flexibilität des noch weichen Projektils Rohre mit unterschiedlichem Querschnitt hergestellt werden.In particular, the fluid supplied via the injector opening in step c) first bursts or breaks off the solidification region from the injector before the solidification region is moved through the plastic melt or at the beginning of the displacement process. The solidification zone which acts as a projectile displaces the liquid or sufficiently soft plastic within the solidified walls which have formed in the vicinity of the walls of the cavity, thus producing a defined channel or cavity in the plastic injection-molded part. The walls of the tube to be produced can be formed relatively thin and with high surface quality by the use of the projectile. In addition, due to the flexibility of the still soft projectile tubes can be made with different cross-section.

Als zusätzliche Maßnahme kann der Injektor zur Ausbildung des definierten Verfestigungsbereichs während der Verfestigung im Schritt b) wenigstens lokal gekühlt werden.As an additional measure, the injector can be cooled at least locally to form the defined solidification range during the solidification in step b).

Vorzugsweise erfolgt die Einleitung des Fluids im Schritt c) nach einer Zeitspanne, in der sich eine projektilartige Verfestigungsschicht über dem Injektor ausgebildet hat. Die Zeitspanne ist abhängig vom apparativen Aufbau und den übrigen Verfahrensvariablen, wie z. B. Injektorgeometrie, Maßnahmen zum Erzeugen der Soll-Bruchstellen, Kühlungsparameter, Art des Kunststoffmaterials, usw.Preferably, the introduction of the fluid in step c) takes place after a period of time in which a projectile-like solidification layer has formed over the injector. The period of time depends on the apparatus design and the other process variables, such. As injector geometry, measures for generating the desired break points, cooling parameters, type of plastic material, etc.

Figurenlistelist of figures

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den beigefügten Figuren dargestellten speziellen Ausführungsbeispiele und deren Beschreibung deutlich. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes System zur Herstellung eines Rohres oder Rohrstücks;
2 Darstellung von oben auf ein erfindungsgemäßes System entsprechen der 1 zur Herstellung eines Rohres oder Rohrstücks;
3 ein mittels des Systems aus 1 und des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Rohrprodukt, welches teilweise aufgeschnitten ist, um eine Ansicht der Innenkontur zu ermöglichen.

Further features and advantages of the invention will become apparent from the specific embodiments illustrated in the accompanying figures and the description thereof. Show it:

1 an inventive system for producing a pipe or pipe section;
2 Representation from above on a system according to the invention correspond to the 1 for producing a pipe or pipe section;
3 one by means of the system 1 and the method according to the invention produced tube product which is partially cut to allow a view of the inner contour.

BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes System 1 zur Herstellung eines Rohrstücks dargestellt. Das System 1 weist eine Form 2 mit einer Kavität 20 auf. Die Kavität 20 weist einen ersten Abschnitt 201 und einen zweiten Abschnitt 202 auf, der in diesem Beispiel senkrecht zum ersten Abschnitt 201 angeordnet ist und in seinem Verlauf abgewinkelt ist. Die Hauptachsen (Längsachsen) H1 des ersten Abschnitts 201 und H2 des zweiten Abschnitts 202 schließen einen rechten Winkel ein.In the 1 and 2 is a system according to the invention 1 shown for producing a pipe section. The system 1 has a shape 2 with a cavity 20 on. The cavity 20 has a first section 201 and a second section 202 on, in this example perpendicular to the first section 201 is arranged and angled in its course. The main axes (longitudinal axes) H1 of the first section 201 and H2 of the second section 202 include a right angle.

Im ersten Abschnitt 201 ist ein Injektor 3 angeordnet. Dieser weist einen Kern 30 auf. Der Kern 30 ist teilweise hohl, d.h. er ist mit einem Durchflusskanal 31 ausgestattet, durch den Fluid fließen kann. Der Durchflusskanal 31 erstreckt sich in etwa in derselben Richtung wie die Hauptachse H1 des ersten Abschnitts 201. Außerdem weist der Kern 30 eine Öffnung 32 auf, die mit dem Durchflusskanal 31 verbunden ist. Die Öffnung 32 weist im Wesentlichen in die Richtung der Längsachse des zweiten Abschnitts 202, d.h. aus dem Kern 3 über die Öffnung 32 ausfließendes Fluid wird umgelenkt und verlässt die Öffnung 32 in etwa in Richtung der Hauptachse H2 des zweiten Abschnitts. Der Rand der Öffnung 32 kann dazu mit einer Fase 320 ausgebildet sein.In the first part 201 is an injector 3 arranged. This one has a core 30 on. The core 30 is partially hollow, ie it is with a flow channel 31 equipped, through which fluid can flow. The flow channel 31 extends in approximately the same direction as the major axis H1 of the first section 201 , In addition, the core points 30 an opening 32 on that with the flow channel 31 connected is. The opening 32 points substantially in the direction of the longitudinal axis of the second section 202 ie from the core 3 over the opening 32 outflowing fluid is deflected and leaves the opening 32 roughly in the direction of the main axis H2 of the second section. The edge of the opening 32 can do it with a chamfer 320 be educated.

In einem ersten Fertigungsschritt zur Fertigung eines Rohrstücks in einer Variation der sog. Injektionstechnik wird flüssiger Kunststoff in die Kavität 20 eingebracht. Dies kann durch einen Kunststoffinjektor bewerkstelligt werden, der den Kunststoff über eine Düse in den ersten Abschnitt 201 und/oder in den zweiten Abschnitt 202 einbringt. Der flüssige Kunststoff füllt den Bereich außerhalb des Projektilinjektors 3 im ersten Abschnitt 201, und außerdem wenigstens einen Teil des Hohlraums des zweiten Abschnitts 202. Der flüssige Kunststoff bildet im Anschluss einen projektilartigen Bereich verfestigten Kunststoffs/ einen Verfestigungsbereich 5 im Bereich der Öffnung 32.In a first production step for the production of a pipe section in a variation of the so-called injection technique, liquid plastic is introduced into the cavity 20 brought in. This can be accomplished by a plastic injector that transfers the plastic through a nozzle into the first section 201 and / or in the second section 202 brings. The liquid plastic fills the area outside the projectile injector 3 in the first part 201 , and also at least part of the cavity of the second section 202 , The liquid plastic then forms a projectile-like area of solidified plastic / a solidification area 5 in the area of the opening 32 ,

Im nächsten Schritt wird ein Fluid mit einem vorgegebenen Druck von außen in den Durchflusskanal 31 eingebracht. Das Fluid fließt in Richtung der Öffnung 32 und übt Druck auf den Verfestigungsbereich 5 aus. Durch diesen Druck wird der Verfestigungsbereich 5 angetrieben und bewegt. Diese Phase ist in der 2 gezeigt Die Bewegungsrichtung des Verfestigungsbereichs 5 entspricht der Hauptrichtung H2 (Längsrichtung) des zweiten Abschnitts 202. Durch die Bewegung verdrängt und entfernt der Verfestigungsbereich 5 die im Zentrum der Kavität 20 vorhandene flüssige Schmelze und bildet auf diese Weise den Hohlraum des Rohrstücks im zweiten Abschnitt 202 aus. Der verdrängte Kunststoff kann in einer Nebenkavität aufgefangen werden oder aber auch in den Kunststoffinjektor zurückgedrängt werden, wenn sich dieser gegenüber der ursprünglichen Position des Verfestigungsbereichs 5 befindet. Bei diesem Verfahren ist es nicht nötig, vor dem Einschieben des Injektors in die Kavität 20 ein Projektil am Injektor anzubringen, da sich dieses während des Prozesses durch Verfestigung selbst bildet.In the next step, a fluid with a predetermined pressure from the outside into the flow channel 31 brought in. The fluid flows in the direction of the opening 32 and puts pressure on the solidification area 5 out. This pressure becomes the solidification area 5 driven and moved. This phase is in the 2 shown The direction of movement of the solidification area 5 corresponds to the main direction H2 (Longitudinal direction) of the second section 202 , The movement displaces and removes the solidification area 5 the in the center of the cavity 20 existing liquid melt and thus forms the cavity of the pipe section in the second section 202 out. The displaced plastic can be collected in a Nebenkavität or be pushed back into the plastic injector, when this compared to the original position of the solidification area 5 located. In this method, it is not necessary before inserting the injector into the cavity 20 to attach a projectile to the injector as it forms itself during the process by solidification.

Ein mittels des Verfahrens hergestelltes Rohrstück 4 ist in der 3 dargestellt. Das Rohrstück weist einen ersten Abschnitt 41 und einen dazu rechtwinklig angeordneten zweiten Abschnitt 42 auf. Der Hohlraum im ersten Abschnitt wurde durch den Kern 30 gebildet. Die Außenwand in diesem Abschnitt ist außen durch die Innenkontur der Kavität 20 und innen durch die Außenkontur des Kerns 30 gebildet. Im Winkel von 90° erstreckt sich der zweite Abschnitt 42, dessen Hohlraum durch das den Verfestigungsbereich 5 wie oben beschrieben gebildet wurde. Der Verfestigungsbereich 5 wurde mittels in den Durchflusskanals in den Kern eingebrachten Fluids von einer Position 42a entlang der Achse H2 nach rechts bewegt.A manufactured by the process pipe section 4 is in the 3 shown. The pipe section has a first section 41 and a second section arranged at right angles thereto 42 on. The cavity in the first section was through the core 30 educated. The outer wall in this section is outside through the inner contour of the cavity 20 and inside through the outer contour of the core 30 educated. At an angle of 90 °, the second section extends 42 whose cavity through the solidification area 5 was formed as described above. The solidification area 5 was fluidized by means of fluid introduced into the flow channel into the core 42a along the axis H2 moved to the right.

Insgesamt ist es durch das Verfahren und die Vorrichtung möglich, zuverlässig und genau Rohre mit einer Krümmung bzw. Abewinkelung herzustellen. Derartige Rohrkonstruktionen sind Bauraum sparend und finden verschiedene Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise im Automobilbau.Overall, it is possible by the method and the device to reliably and accurately produce tubes with a bend or angling. Such pipe structures are space-saving and find various uses, such as in the automotive industry.

Claims

An injector (3) for producing an angled pipe or tube, comprising a core (30) having a passageway (31) for passage of a fluid having a longitudinal axis (H1), the core (30) having an orifice (32) for exit the fluid from the passageway (31); characterized in that the normal vector of the aperture (32) is disposed transversely relative to the longitudinal axis (H1) such that the fluid crosses through the passageway (31) and across the aperture (32) of the core (30) to the longitudinal axis (H1) emerges to drive an opening covering, locally formed in the region of the opening solidification region (5) of the plastic.

Injector (3) after Claim 1 , characterized in that the core (30) at the edge of the opening (32) has a chamfer (320).

A system (1) for producing an angled pipe or tube, comprising: a mold (2) having a cavity (20) defining the outer contour of the angled pipe having a first portion (201; 41) and angled thereto second section (202; 42), an injector (3) according to one of Claims 1 or 2 wherein the injector (3) is disposed in the first portion (201; 41) of the cavity (20) such that a space corresponding to the wall of the pipe is formed between the inner wall of the mold and the outer wall of the core (30) ,

System after Claim 3 , characterized in that the core (30) is arranged extendable in the cavity (20).

A method of making an angled pipe or pipe, comprising the steps of: a) providing a system according to any one of Claims 3 or 4 ; b) introducing liquid plastic into the cavity (20); c) forming at least one area of solidified plastic (5) within the cavity (20) in the region of the opening (32) of the core (30); and d) introducing a fluid into the passageway (31) and through the opening (32) for driving the area of solidified plastic to displace still molten plastic material from the second portion of the cavity (20), characterized in that in step d) the fluid introduced into the opening (32) moves the region of solidified plastic (5) through the molten plastic to form the cavity in the plastic part to be produced within the second section of the cavity (202;

Method according to Claim 5 wherein the method is an injection method wherein the displaced plastic is collected in a subcavity or forced back into a plastic injector.

Method according to Claim 5 , characterized in that the area of solidified plastic (5) formed in step b) is formed as a solidification area adjacent to and / or near the opening (32) and in particular closes this after curing of the plastic in this area.

Method according to one of the preceding Claims 5 to 7 , characterized in that the area of solidified plastic (5) formed in step b) is formed as a cap-like area closing the opening (32).

Method according to one of the preceding Claims 5 to 8th , characterized in that the fluid supplied via the opening (32) in step c) tears the area of solidified plastic (5) from the injector before the area is moved as a projectile through the cavity.

Method according to one of the preceding Claims 5 to 9 , characterized in that the injector (3) to form a defined solidification region (5) is cooled within the plastic melt during the solidification in step b).

Method according to one of the preceding Claims 5 to 10 , characterized in that the introduction of the fluid in step c) is performed after a period of time in which a projectile-like solidification layer (5) has formed above the injector (3).