DE1234972B

DE1234972B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formkoerpern aus fluessigen Kunststoffen, die mit exothermer Reaktion vernetzen

Info

Publication number: DE1234972B
Application number: DE1964C0034286
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Hartig
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1964-11-04
Filing date: 1964-11-04
Publication date: 1967-02-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus flüssigen Kunststoffen, die mit exothermer Reaktion vernetzen Bei der Herstellung von Formkörpern aus flüssigen, mit exothermer Reaktion vernetzenden Kunststoffen, insbesondere Gießharzen (Epoxydharze, ungesättigte Polyesterharze, Acrylharze od. dgl.), bereitet es oft große Schwierigkeiten, Lunker und Schrumpfiöcher zu vermeiden. Zur Zeit der reaktiven Verdichtung des Materials beim Übergang in den Gelzustand kann aus dem Einguß oder dem Steiger der Gießform häufig nur sehr wenig oder keine Masse nachfließen, weil dort die Masse bereits selbst den Gelzustand erreicht hat. Dies tritt besonders bei großen Gießlingen auf, deren Steiger und Eingüsse im Volumen reichlich bemessen sind. Erreicht die Masse im Steiger bzw. im Einguß gleichzeitig oder sogar eher als die Hauptmasse des Gießlings den Gelzustand, so kann ein Nachfließen zum Ausgleich des Massenschwunden bei der reaktiven Verdichtung nicht erfolgen, und es wird entweder durch eine noch weiche Stelle Masse und Luft nachgesaugt oder es bilden sich im Innern des Gießlings Lunker.
Die Erfindung beseitigt diese Fehler. Erfindung gemäß werden der Formmasse (Hauptmasse) während der Vernetzung Reservemassen, deren Topfzeit länger ist als die der Hauptmasse, zugeführt. Dies hat den Vorteil, daß bis zur Aushärtung eines Gießlings dauernd flüssige Masse in sich bildende Hohlräume nachfließen kann. Auf diese Weise lassen sich Lunker und Schrumpflöcher im fertigen Formkörper weitestgehend vermeiden. Dies ist insbesondere für elektrische Hochspannungsisolierkörper von erheblicher Bedeutung. Für die Reservemassen kann das gleiche Kunststoffmaterial verwendet werden wie für die Hauptmasse, wenn den Reservemassen gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken durch Kühlung eine verlängerte Topfzeit gegeben wird. Die Kühlung verlangsamt die Reaktion in den Reservemassen, so daß sie länger flüssig bleiben als die Hauptmasse und sich Maßnahmen wie z.B. die Verwendung eines anderen Beschleunigers erübrigen.
Beim Herstellen von Formkörpern im Spritzgußverfahren, insbesondere von Stäben und ähnlichen Gebilden aus thermoplastischen Kunststoffen mit engem Schmelzbereich, ist es bekannt, um den großen Masseschwund und damit das Bilden von Blasen im Gußkörper zu vermeiden, so zu verfahren, daß der Formmasse während der Verfestigung ständig Reservemassen zugeführt werden, bei denen die Zeit bis zu ihrer Verfestigung durch Erhitzen größer gehalten wird als bei der Formmasse. Die große Erstarrungsschrumpfung und der enge Schmelzbereich dieser Kunststoffe machen es jedoch, um das Verfahren überhaupt zu ermöglichen, erforderlich, insbesondere bei der Herstellung von länglichen Gebilden, ein Beheizen der Reservemassen vorzusehen.
Diese Voraussetzungen sind jedoch bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht gegeben.
Auch ist es an sich bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 162998), bei der Herstellung von Formkörpern aus Kunststoffen, die mit exothermer Reaktion vernetzen, die Gießmasse im oberen Teil der Gießform zu kühlen. Dadurch soll einer Wärmeballung im oberen Teil der Form begegnet und erreicht werden, daß die Härtetemperatur zwecks Vermeidung von Härterissen in allen Bereichen der Gießmasse möglichst auf gleicher Höhe gehalten wird. Die Kühlung einer Reservemasse derart, daß sie länger flüssig bleibt als die Hauptmasse und daher Risse und Lunker, wenn sie unter ungünstigen Umständen dennoch entstehen, auszufüllen vermag, ist jedoch nicht vorgesehen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Kühlung der Reservemassen auf verschiedene Arten möglich. Sie kann beispielsweise mittels eines strömenden oder ruhenden Kühlmediums, mittels Kühlkörpern, die infolge ihrer Formgebung Wärme gut abführen, oder mittels thermoelektrischer Einrichtungen, z.B. mittels Peltierelementen, bewirkt werden.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens kann eine Gießform vorgesehen werden, an der Reservebehälter, vorzugsweise mehrere kleinen Inhalts, zur Aufnahme von der Hauptmasse bis zu deren Aushärtung flüssig zufließenden Reservemassen angeschlossen sind. Die Reservebehälter können außerhalb der Gießform angeordnet und mit dieser an geeigneten Stellen durch kurze Rohrleitungen verbunden sein. Sie können aber auch in die Gießform eingearbeitet sein. Auch die Eingußtrichter und die Steiger der Gießform können als Reservebehälter dienen und mit Kühleinrichtungen versehen sein.
Innerhalb der Reservebehälter lassen sich von der flüssigen Reservemasse umgebene Rohrleitungen für ein Kühlmedium anordnen. Die Kühlung kann auch dadurch bewirkt werden, daß die Wandungen der Reservebehälter eine die Wärme gut abführende Ausbildung erhalten.
Zweckmäßig werden die Reservebehälter gegen Wärmezufuhr aus der Gießform bzw. der Umgebung weitgehend wärmeisoliert ausgeführt. Es empfiehlt sich, zwischen den Reservebehältern und der Gießform einen wärmeisolierenden Luft- oder mit festem oder elastischem Isoliermaterial ausgefüllten Spalt vorzusehen.
Die Zeichnung veranschaulicht das Prinzip der Erfindung.
F i g. 1 zeigt eine Gießform 1 mit dem Einguß 2.
In die Form ist Kunststoffmasse 3 eingegossen. Da die gesamte Masse 3 gleichzeitig in den Gelzustand übergeht und es sogar möglich ist, daß der im Einguß befindliche Masseanteil diesen Zustand früher erreicht als dies unten in der Form der Fall ist, kann die im Einguß 2 befindliche Masse nicht nach unten nachfließen und den in Fig. 1 im Anfangsstadium dargestellten, durch Massenschwund entstehenden Hohlraum 4 nicht ausfüllen.
Wie diese Erscheinung auf Grund der Erfindung beseitigt werden kann, veranschaulicht Fig. 2. Hier ist in den Einguß 2 eine Kühlschlange 5 eingelassen.
Der im Einguß 2 befindliche Masseanteil wird kühler gehalten. Die exotherme Reaktion wird dadurch wesentlich verlangsamt. Die Masse bleibt in dem als Reservebehälter dienenden Einguß 2 länger flüssig und kann bis zur Aushärtung der Masse in der Form 1 in diese nachfließen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus flüssigen Kunststoffen, die mit exothermer Reaktion vernetzen, insbesondere aus Gießharzen (Epoxydharze, ungesättigte Polyesterharze, Acrylharze od.dgl.),dadurch gekennzeichnet, daß der Formmasse (Hauptmasse) während der Vernetzung Reservemassen, deren Topfzeit länger ist als die der Hauptmasse, zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Reservemassen durch Kühlung eine längere Topfzeit gegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Reservemassen mittels eines strömenden oder ruhenden Kühlmediums bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Reservemassen mittels Kühlkörpern, die infolge ihrer Formgebung Wärme gut abführen, bewirkt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Reservemassen mittels thermoelektrischer Einrichtungen bewirkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Reservemassen mittels Peltierelementen bewirkt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Gießform Reservebehälter, vorzugsweise mehrere kleinen Inhalts, zur Aufnahme von der Hauptmasse bis zu deren Aushärtung flüssig zufließenden Reservemassen angeschlossen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservebehälter außerhalb der Gießform angeordnet und mit dieser an geeigneten Stellen durch kurze Rohrleitungen verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservebehälter in die Gießform eingearbeitet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Eingußtrichter (2) und/oder Steiger, die der Gießform als Reservebehälter dienen, mit Kühleinrichtungen versehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Reservebehälter von der flüssigen Reservemasse umgebene Rohrleitungen (5) für ein Kühlmedium angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Reservebehälter eine die Wärme gut abführende Ausbildung aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservebehälter gegen Wärmezufuhr aus der Gießform und/oder der Umgebung weitgehend wärmeisoliert sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reservebehältern und der Gießform ein wärmeisolierender Luft- oder mit festem oder elastischem Isoliermaterial ausgefüllter Spalt besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 883 062; britische Patentschrift Nr. 801 400.