DE1579051C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus zerkleinertem festen Kunststoffmaterial und einem Verstärkungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstel^: len von Hohlkörpern: aus zerkleinertem festem Kunststoffmaterial und einem Verstärkungsmaterial mit einer teilbaren, heizbaren Form und verschiebbaren Kernen.

Es ist bekannt (DT-PS 752 704), zur Herstellung rohrförmiger Körper aus Kunstharz im Strangpreßverfahren als Form einen heizbaren einteiligen Preßzylinder zu verwenden, in dessen Füllraum die zu verarbeitende Kunststoffmasse eingebracht wird, woraufhin ein Druckstempel in den Füllraum eindringt und das Kunstharz in den Preßzylinder eindrückt, das auf Grund der Beheizung des Preßzylinders in einen plastischen Zustand überführt wird und den praktisch endlosen rohrförmigen Körper bildet. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet also mit einem plastischen Kunststoffmaterial, wodurch es sehr schwierig ist, in dieses Verstärkungsmaterial, z. B. zerhackte Glasfasern, gleichmäßig einzubetten. Solche Verstärkungsmaterialien sind jedoch zur Erhöhung der Festigkeit bestimmter Kunststoff-Hohlkörper sehr erwünscht bzw. erforderlich. Im übrigen eignet sich diese bekannte Vorrichtung auch nur zur Herstellung geradliniger rohrförmiger Körper.

Ferner ist es bekannt (Zeitschrift »Fertigungstechnik« 1953, Heft 11, Seiten 461 bis 463), zum Verpressen von Kunststoff Formen zu verwenden, die zur Herstellung relativ komplizierter Teile zusätzliche Kolben enthalten, die die Kunststoffmasse an solche Steilen drül· ken, wohin sie normalerweise infolge Füllraumschwie rigkeiten oder eingeschlossener Luftpolster nicht gc langen kann.

Zur Herstellung von T-förmigen Rohrstücken ist e weiter bekannt (FR-PS 1 130 575), eine Form mit einer T-förmigen Hohlraum zu benutzen, in den drei Kern einfahrbar sind. Auch diese bekannte Vorrichtung ar beitet jedoch ausschließlich mit thermoplastischen

ίο Harz, das sich während der Verformung im plastische!

Zustand befindet. Die gleichmäßige Einbettung voi Verstärkungsmaterial stößt also auch hier auf Schwie rigkeiten.

Schließlich ist es allgemein bekannt, Kunststoff-Fit tinge dadurch herzustellen, daß man zunächst die Half ten solcher Fittinge unter Druck verformt und anschlie ßend die beiden Hälften miteinander verklebt. Diese.¹ Verfahren ist jedoch schwierig, zeitraubend und dahei unwirtschaftlich.

ao Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern zu schaffen die die Verwendung von zerkleinertem Kunststoffmaterial ermöglicht, das mit einem Verstärkungsmateriai gleichmäßig gemischt werden kann, um auf wirtschaftli-

a5 ehe Weise Hohlkörper mit verschiedener Gestalt unc großer Festigkeit herzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine in den Formhohlraum reichende Rinne und einen Preßkolben, der das Kunststoffmaterial und das Verstärkungsmaterial von der Rinne in den Formhohlraum drückt, wobei die Arbeitsfläche des Preßkolbens ein Teil der Formwandung des Formhohlraums bildet.

Dadurch ist es möglich, trockenes zerkleinertes festes Kunststoffmaterial für die Herstellung der Hohlkörper zu verwenden, das leicht und gleichförmig mit Verstärkungsmaterial, z. B. zerhackten Glasfasern, gemischt werden kann, um die erwünschte hohe Festigkeit der Hohlkörper zu erreichen. Da die Arbeitsfläche des Preßkolbens gleichzeitig einen Teil der Formwandung des Formhohlraums bildet, entsteht an dem fertigen Hohlkörper in vorteilhafter Weise kein angeformter Ansatz oder Grat, der in einem extra Arbeitsgang nachträglich abgetrennt werden muß. Auf plastisches Kunststoffmaterial zur Herstellung einstückiger Hohlkörper, in das Verstärkungsfasern nur schwierig gleichmäßig verteilt eingebracht werden können, kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft verzichtet werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung,

F i g. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Schrägansicht eines T-förmigen Hohlkörpers, der mit der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 erzeugt ist,

F i g. 4 eine Ansicht der unteren Formhälfte der Vorrichtung von oben, teilweise im Schnitt,

Fig.5.eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 der F i g. 4,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht des unteren Teils einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung,

die Rohrkrümmer von 45° preßt,

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht des oberen Teils der Vorrichtung nach F i g. 7.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung. Sie weist eine untere ortsfeste Platte 10 und einen oberen beweglichen Träger 11 auf, der von Kolbenstangen, die an seinenEcken angeordnet sind, angehoben oder gesenkt werden kann. Zwei Kolbenstangen sind mit ziehharmonikaähnlichen Staubdecken 12 und 13 verkleidet.

Von der ortsfesten Platte 10 wird eine untere Formhälfte 14 gehalten. Der bewegliche Träger 11 hält eine obere Formhälfte 15 fest. In den beiden Formhälften wird ein T-förmiger Hohlkörper nach F i g. 3 unter Druck gebildet. Während des Formvorganges wird den Formhälften z. B. über Leitungen 16 und 17, die der unteren Formhälfte zugeordnet sind, und Leitungen 18, 19, die der oberen Formhälfte zugeordnet sind, Wärme zugeführt. Die durch die Leitungen zugeführte Wärme sorgt für eine erhöhte Temperatur zum Härten des Kunststoffmaterials, aus dem der Hohlkörper gebildet ist.

Gemäß den F i g. 2, 4, 5 und 6 begrenzen die untere Formhälfte 14 und die obere Formhälfte 15 den Formhohlraum 21 nicht vollständig. Die Wandung des Formhohlraums wird erst durch einen Preßkolben 22 vervollständigt.

Die untere Formhälfte 14 ist mit einer Rinne 23, 24, 25 versehen, auf der der Preßkolben 22 hin- und herbewegt wird. Die Rinne besteht aus einem Bett 23 und Seitenwänden 24 und 25. Die obere Formhälfte 15 weist ebenfalls eine Rinne 26, 27, 28 auf, die mit der Rinne 23, 24, 25 der unteren Formhälfte und dem Preßkolben zusammenwirkt. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, enthält die Begrenzungsfläche oder Rinne der oberen Formhälfte die nach unten gekehrte Fläche 26, die über dem Preßkolben 22 liegt, und zwei sich gegenüberstehende Seitenwände 27 und 28, die von der Fläche 26 nach unten laufen und eine Fortsetzung der Seitenwände 24 und 25 bilden, damit sie einen rechteckigen Hohlraum bilden können, in dem der Preßkolben 22 hin- und hergeht.

Zum Herstellen der Hohlkörper sind Kerne 31 und 39 vorgesehen. Durch die Bohrungen 32 und 33 ist ein Kern 31 hin- und herbewegbar, der eine solche Länge aufweist, daß er vollständig durch den Formhohlraum hindurchgeht und seine Nase in die Bohrung 33 hineinreicht. Dieser Kern bildet somit den Querdurchgang durch den T-förmigen Hohlkörper.

Der Kern 31 kann in gewünschter Weise, beispielsweise hin- und herbewegt werden.

Der weitere Kern 39 ist quer zu dem Kern 31 bewegbar.

Das Ende des Kerns 39 ist dem Kern 31 angepaßt. Wenn sich die beiden Kerne in einer gemeinsamen Ebene hin- und herbewegen, berührt das Ende des Kerns 39 den Kern 31 und bildet den Schnittpunkt zwischen dem aufrechten Durchgang und dem Querdurchgang des T-förmigen Hohlkörpers. Der Kern 39 wird pneumatisch hin- und hergeschoben.

Der Preßkolben 22 wird von einer Kraftquelle, z. B. einem pneumatischen Motor 46, hin- und herbewegt und ist mit einem einstellbaren Anschlag versehen, der am besten aus F i g. 4 hervorgeht und zwei Stäbe 47 und 48 enthält, deren verbreiterte Anschlagköpfe 47a bzw. 48a gegen eine Rückplatte 49 der Bahn schlagen, wenn der Preßkolben seine Arbeitsstellung erreicht hat.

Die untere Formhälfte weist Zentrierstifte 51 und 52 auf, die in Löcher 53 der oberen Formhälfte (F i g. 6) hineinragen.

Normalerweise sind die Hohlkörper sehr schwierig aus den Formen herauszunehmen; aus diesem Grunde ist eine Auswurfvorrichtung vorgesehen, die den Hohlkörper aus dem Formhohlraum hinauswirft. Da die obere Formhälfte weniger als den halben Formhohlraum überspannt, verbleibt der Hohlkörper in der unteren Formhälfte, wenn die beiden Formhälften getrennt werden. In der unteren Formhälfte befindet sich daher die Auswurfvorrichtung, die den Hohlkörper nach oben aus dem' unteren Formhohlraum hinausstößt. Die Vorrichtung wird von mehreren Auswerferstiften 54 und 55 gebildet. In dem T-förmigen Hohlkörper sind vorzugsweise drei Auswerferstifte vorgesehen, die in F i g. 4 durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Die Deckfläche dieser Stifte bildet einen Abschnitt des Formhohlraums. Diese Stifte ruhen auf Auswerferstangen 56 und 57, die durch eine Querstange 58 gemäß den F i g. 2 und 4 vereinigt sind. Wenn bei dieser Anordnung die Auswerferstangen 56 und 57 angehoben werden, werden auch die Auswerferstifte 54 und 55 und der T-förmige Hohlkörper im Formhohlraum angehoben, damit er leicht von Hand herausgenommen werden kann.

Die Auswerferstangen 56 und 57 können in beliebiger gewünschter Weise angehoben werden. Beispielsweise sind Ketten 59 bis 62 am Träger 11 der Presse befestigt. Ihre Länge wird derart eingestellt, daß sie die Auswerferstangen und -stifte zum Ablösen der Hohlkörper anheben, wenn der Träger 11 oben ist.

Im Betrieb wird eine sorgfältig abgewogene Masse aus zerkleinertem Kunststoff- und Verstärkungsmaterial dem Preßkolben 22 auf das Bett 23 gelegt. Die Kerne 31 und 39 werden vorgeschoben. Der Träger 11 wird dann abgesenkt, bis die obere Formhälfte fest auf der unteren Fonnhälfte ruht. Gleichzeitig wird der Preßkolben 22 betätigt und drückt das Material in den Formhohlraum um die Kerne 31 und 39 herum. Vorzugsweise wird ein sehr geringer Materialüberschuß zur Anwendung gebracht, damit der Formhohlraum sicher angefüllt wird. Auf den Preßkolben wird eine Kraft ausgeübt, bis er seine Endlage erreicht, die durch die Anschlagköpfe 47a und 48a festgelegt ist. Der Preßkolben wird in seiner Endlage festgehalten, bis der Hohlkörper gehärtet ist. Der durch die Leitungen 16 bis 19 hindurchgehende Dampf wird durch Löcher 63 in der oberen Formhälfte und Löcher 64 in der unteren Formhälfte eingeleitet, damit dem Kunststoff Wärme zugeführt wird. Die Härtungszeit hängt von dem besonderen Kunststoff und dem verwendeten Katalysator ab. Auf den Hohlkörper übt man den Druck so lange aus, bis der Kunststoff auszuhärten beginnt.

Nachdem der Hohlkörper auf der gewünschten Temperatur so lange gehalten ist, wie zur Härtung notwendig ist, werden die Kerne 31 und 39 und der Preßkolben 22 zurückgezogen. Dann werden die Formhälften von dem sich hebenden Träger 11 auseinanderbewegt. Wie bereits angegeben ist, ist die Oberfläche des Formhohlraums in der oberen Formhälfte 15 kleiner als in der unteren Formhälfte; daher löst sich die obere Formhälfte von dem Hohlkörper, wenn der Träger angehoben wird. Wenn der Träger oben ist, werden die Auswurfstangen von den Ketten 59 bis 62 angehoben, um den Hohlkörper zu lösen.

In den F i g. 7 und 8 ist ein Ausführungsbeispiel zum Herstellen eines Krümmers zu sehen. Die Vorrichtung weist eine untere Formhälfte 65, eine obere Formhälfte

77 und einen Preßkolben 69 auf, der in der Rinne 71 bewegbar ist.

Ein einziger Kern 72 ist um einen Zapfen 73 schwenkbar gelagert. Durch Schwenken eines Kernträgers 74 um den Zapfen 73 wird der Kern 72 in die Preßlage gebracht. Dann wird eine Klinke 75 über das freie Ende des Trägers 74 geschwenkt, und der Kern wird in dieser Lage durch einen Klinkenkörper 78 festgehalten.

In F i g. 8 ist eine obere Formhälfte 77 zu sehen, die mit der unteren Formhälfte 65 in derselben Weise zusammenwirkt, wie zuvor für die obere und untere Formhälfte des T-förmigen Hohlkörpers erklärt ist. Die Auswurfvorrichtung, die für den T-förmigen Hohlkörper gezeigt ist, kann auch für die Krümmerform Anwendung finden.

Der Preßkolben 69 wird von einem pneumatischen Motor 76 hin- und herbewegt, der mit dem bereits erörterten Motor übereinstimmt.

Die Krümmerform verwendet man in gleicher Weise wie die T-förmige Form und wird in der Presse in der gleichen Weise wie diese angebracht. Trockener, zerkleinerter Kunststoff und ein Verstärkungsmaterial, ίο z. B. Glasfaser, werden in die Rinne 71 eingebracht und mit Hilfe des Preßkolbens 69 in den Formhohlraum 66 bewegt und in diesem unter Druck gehalten, während zum Härten Wärme zugeführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus zerkleinertem festem Kunststoffmaterial und einem Verstärkungsmaterial mit einer teilbaren, heizbaren Form und verschiebbaren Kernen, gekennzeichnet durch eine in den Formhohlraum (21) reichende Rinne (23, 24, 25) und einen Preßkolben (22, 69), der das Kunststoffmaterial und das Verstärkungsmaterial von der Rinne in den Formhohlraum (21) drückt, wobei die Arbeitsfläche des Preßkolbens (22, 69) ein Teil der Formwandung des Formhohlraums (21) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (31, 39, 72) unabhängig von dem Preßkolben (22, 69) in den Formhohlraum (21) einfahrbar oder aus diesem zurückziehbar sind. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (31, 39, 72) vor der Betätigung des Preßkolbens (22,69) in den Formhohlraum

(21) einfahrbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen von T-Rohrstücken die Arbeitsfläche des Preßkolbens

(22) der dem abzweigenden Kanal gegenüberliegenden äußeren Fläche entspricht.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen von Winkel-Rohrstücken die Arbeitsfläche des Preßkolbens (69) der äußeren Fläche des Rohrstückes entspricht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (21) mit einer Auswurfvorrichtung versehen ist, die das. Rohrstück nach Beendigung des Aushärtens auswirft.