DE1729252A1

DE1729252A1 - Method and device for the shaping processing of hardenable plastics

Info

Publication number: DE1729252A1
Application number: DE19671729252
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Benzenhoefer; Horst Kornmayer
Original assignee: Fahr Bucher GmbH
Current assignee: Fahr Bucher GmbH
Priority date: 1967-09-01
Filing date: 1967-09-01
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE1778412A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur formgebenden Verarbeitung son härtbaren Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und sine Vorrichtung zur formgebenden Verarbeitung von hitzehärtbaren Kunststoffen (Duroplasten).Method and device for shaping processing son curable Plastics The invention relates to a method and its device for shaping Processing of thermosetting plastics (thermosetting plastics).

Zur Erzielung kurzer Härtezeiten ist bereits versucht worden, Duroplaste auf den für Thermoplasten üblichen SpritzguBmaschinen zu verarbeiten. Bei kleineren Duroplastteilen ist dies auch gelungen. Es hat sich jedoch herausgestellt, da# die im SpritzguBverfahren hergestellten Duroplastteile mit grö#eren Abmessungen erhebliche Mängel aufweisen. Die hohen Spritzdrücke und die relativ kleinen Flie#querschnitte verursachen eine nachteilige Beeinflussung des Massegefüges. Es kommt deshalb häufig zu Ri#bildungen, die durch innere Spannungen hervorgerufen werden. To achieve short curing times, attempts have already been made to use thermosetting plastics to be processed on the injection molding machines customary for thermoplastics. With smaller ones Duroplast parts have also succeeded in doing this. However, it turned out that # the Injection molded thermoset parts with larger dimensions are considerable Have defects. The high injection pressures and the relatively small flow cross-sections cause an adverse effect on the mass structure. So it happens often to cracks caused by internal tensions.

Auch die Oberflächenqualität und MaBhaltigkeit der Teils iat nicht in gleichem Ma#e wie bei dem herkömmliche PreBverfahren gewährleistet.The surface quality and dimensional stability of the parts are not good either guaranteed to the same extent as with the conventional PreB method.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, nach dem Duroplastteile aller Größen in einwandfreier Qualität und mit kurzer Härtezeit hergestellt werden kdnnen, Erfindungsgemä# wird dies durch ein Verfahren erreicht, gemiß dem die Preßmaßse zuerst plastiziert und dann annähernd drucklos in den Hohlraum einer Preßform eingeschoben wird, deren Pre#formhälten während oder nach dem Einschieben der Masse geschlossen werden. The invention is therefore based on the object of a method and to develop a device after which thermoset parts of all sizes in perfect working order Quality and can be produced with a short hardening time, according to the invention this is achieved by a process according to which the press dimensions are first plasticized and is then pushed almost without pressure into the cavity of a mold, whose Pre # mold holders are closed during or after inserting the compound.

Damit sind die Vorteile der Vorplastizierung, die eine kurze Härtezeit ergibt, mit den Vorteilen des konventionellen Pressens, das ein spannungsarmes, gleichmäßiges Gefüge liefert, sinnvoll verbunden. Ein weiterer Vorteil ist die kurde Schlie#-zeit der PreBform. Thus the advantages of pre-plasticization are the short hardening time results, with the advantages of conventional pressing, which results in a low-tension, provides a uniform structure, meaningfully connected. Another advantage is the kurd Closing time of the preform.

Gemä# der Erfindung zeichnet sich eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä#en Verfahren dadurch aus, daB eine son zwei Preßformhälften der Vorrichtung eine Offnung aufweist, die über einen Sammelzylinder mit einem Plastizieraggregat in Verbindung steht und durch einen in dem Sammelzylinder längsverschiebbaren Schubkolben verschließbar ist. According to the invention, a device for implementation is characterized of the method according to the invention is characterized in that one or two mold halves of the Device has an opening that is connected to a collecting cylinder with a plasticizing unit is in communication and by a longitudinally displaceable thrust piston in the collecting cylinder is lockable.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stirnseite des Schubkolbens in dessen vorgeschobener Stellung einen Teil der den Hohlraum begrenzenden Innenwand der Preßform bildet. Dadurch tritt keine Angußstelle auf, die nachträglich bearbeitet werden mu#. It is particularly advantageous if the end face of the thrust piston in its advanced position part of the inner wall delimiting the cavity the mold forms. As a result, there is no gate point that is subsequently processed must be #.

Gemäß einer weiteren Auagestaltung der Erfindung ist der Zufluß der plastizierten Masse zum Sammelzylinder über den als Steuerkante wirkenden Rand der Stirnseite des Schubkolbens steuerbar. Diese Steuerung kann somit auschließlich mit Hilfe der Schubkolbenbetätigung erfolgen. According to a further embodiment of the invention, the inflow is the plasticized mass to the collecting cylinder via the edge acting as a control edge Front side of the thrust piston controllable. This control can therefore only with the help of the thrust piston actuation.

Vorteilhafterweise ist der Querschnitt des ZufUhrkanals vom Plastizieraggregat zum Sammelzylinder zur Beeinflussung der Massetemperatur veränderbar. The cross section of the feed channel is advantageously from the plasticizing unit to the collecting cylinder to influence the melt temperature changeable.

Ein weiteres vorzugsweises Merkmal der Erfindung bsteht darin, daß der Schubkolben im Bereich seiner Stirnseite temperierbar ist. Another preferred feature of the invention is that the thrust piston can be tempered in the area of its end face.

Erfindungsgemäß bildet das Plastizieraggregat zweckmäßigerweise zusammen mit der aus dem Sammelzylinder und dem Schubkolben bestehenden Füllvorrichtung eine auswechselbare Einheit. Damit ist es möglich, vorhandene Spritzgußmaschinen rasch, einfach und verhältnismäßig billig für die einwandfreie Verarbeitung son Duroplasten umzurüsten. According to the invention, the plasticizing unit expediently forms together with the filling device consisting of the collecting cylinder and the thrust piston exchangeable unit. This makes it possible to use existing injection molding machines quickly, simple and relatively cheap for perfect processing such as thermosets to retrofit.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä#en Vorrichtung im Längsschnitt darstellt. Further details, advantages and features emerge from the the following description and the drawing, which shows an embodiment of an inventive Represents device in longitudinal section.

Auf einer Maschinenplatte 1 einer kunststoffverarbei@ # tenden Machine, die gemä# ihrer Grundkonstruktion beispielsweise einer horizontal arbeitenden Spritzgu#maschine entaprioht, ist eine Pre#formhälfte 2 feetatehend angeordnet. On a machine plate 1 of a plastic processing machine, according to their basic construction, for example one horizontal working injection molding machine, a pre # mold half is 2 feet tall arranged.

Zwiaohen der Maachinenplatte 1 und der PreBforahälfte 2 ist eine Wärmeschutzplatte 3 eingelegt. Eine bewegliche Pre#formhälfte 4 wirkt mit der Pre#fformhälfte 2 zusammen. Bride PreB-forahälften bilden einen Hohlraum 5, der nit der Pre#masse gefüllt wird.Between the machine plate 1 and the PreBfora half 2 is a heat protection plate 3 inserted. A movable preform half 4 interacts with the preform half 2. Bride PreB-forahälften form a cavity 5, which is filled with the Pre # mass.

Die PreBforahälfte I weiat eine Offnung 6 auf, in die eine BUchre 7 eingesetzt ist. Die verlängerte BUchsa 7 durchetst froi die Maschinenplatte 1 und ist sit einem Ansatzstück 8 verbunden. Die Bohrung der Büchse 7 bildet zusammen mit einer Bohrung in Ansatzstück 8 einen Sammelzylinder 9, in des sich ein längsverschiebbarer Schubkolben 10 befindet. Der Antrieb des Schubkolbens 10 erf@lgt über einen Hydraulikzylinder 11. The pre-fora half I has an opening 6 into which a booklet 7 is used. The extended bookshelf 7 penetrates the machine plate 1 and is connected to an extension piece 8. The bore of the sleeve 7 forms together with a bore in the extension piece 8, a collecting cylinder 9, in which a longitudinally displaceable Thrust piston 10 is located. The thrust piston 10 is driven by a hydraulic cylinder 11.

Der adttlere Bereich des Sobubkolbons 10 weiet einen Abaohnitt 12 kleineren Durchmessers auf. Die obere Kante der Stiraeit 13 dea Sohubkolbena 10 ist gleiahseitig Stouerkants sur Regelung too Elle# Dem Ansatzstück 8 lot ein Plaatizieraggregat 14 mit einem Schneckenzylinder zugeordnet, in dem sch eione rotierende Plastizierschnecke 15 befindet. Die Verbindung zwischen dem Schneckenzylinder und dem Sammelzylinder 9 ist durch einen Zufhrkanal 16 hergestellt.The adder area of the Sobubkolbon 10 has a surface 12 smaller diameter. The upper edge of the Stiraeit 13 dea Sohubkolbena 10 is on both sides Stouerkants sur scheme too Elle # the extension piece 8 lot a Plaatizieraggregat 14 associated with a screw cylinder, in which sch eione rotating Plasticizing screw 15 is located. The connection between the screw cylinder and the collecting cylinder 9 is produced by a feed channel 16.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist folgende : Im gezeichneten Zeitpunkt ist der Schubkolben 10 in seiner vorgeschobenen Stellung. Seine Stirnseite 13 befindet sich auf gleicher Höhe mit der unteren Hohlraumbegrenzung in der Pre#formhälfte 2 und bildet somit einen Teil der Begrenzungswand des Hohlraums. Die bewegliche PreBformhälfte 4 ist bereits in die PreBformhälfte 2 eingetaucht, schlie#t aber die Preßform noch nicht ganz. The mode of operation of this device for carrying out the method according to the invention is as follows: At the point in time shown, the thrust piston is 10 in its advanced position. Its end face 13 is on the same Height with the lower cavity limitation in the pre # mold half 2 and thus forms part of the boundary wall of the cavity. The movable preform half 4 is already immersed in the preform half 2, but the press mold does not close yet quite.

Die Plastizierschnecke 15 rotiert, plastiziert die Pre#masse und fördert sie in den vorderen Zylinderraum des Plastizieraggregata 14. Die Schnooke 15 läuft dabei gegen einen einstellbaren Staudruck nach hinten, bis der fü die Dosierung der PreBmasse sorgs*Chlte Weg durchfahren ist. Der ZufUhrkanal 16 zum Sammelzylinder 9 ist dabei vom Schubkolben 10 verschlossen. The plasticizing screw 15 rotates, plasticizes the pre # mass and conveys it into the front cylinder space of the plasticizing unit 14. The Schnooke 15 runs backwards against an adjustable dynamic pressure until the dosing the prepreg is carefully driven through. The feed channel 16 to the collecting cylinder 9 is closed by the thrust piston 10.

Zu Beginn eines Arbeitstaktes der Presse fährt der Schubkolben 10 auf Anschlag nach hinten zurück. Die Stirnseite 13 gibt den Zufuhrkanal 16 frei. Die Plastizierschnecke 15 fährt nun vor und drückt die plastizierte Preßmaaae in den Sammelsylinder 9. Der Schubkolben 10 bewegt sich sodann wieder nach vorne und schiebt die plastizierte Pre#masse weitgehendst drucklon in den Hchlraum 5 der Pre8fors 2, 4. Bereits während dem Binaohieben der Preßmaaae wird die Proßfor durch die Pre#formbilfto 4 gans geschlossen. An Ende des Schlie#vorganges befindet sich auah der Sahubkolben 10 in seiner Endstellung. Die Schließseit der Preßform wird dadurch erheblich verringert. In beatimaten Flllen ist es allerdings mit Rücksicht auf die riperschnittsform des Pre#teils zweckmä#iger, das endgültige Schliesson der Pre#form bsw. den eigentlichen Pre#vorgang erst vorsu- @ nehen, nachdes der Schubkolben 10 seine Endatellung erreicht hat. At the beginning of a work cycle of the press, the thrust piston 10 moves back to the stop. The end face 13 releases the supply channel 16. The plasticizing screw 15 now moves forward and pushes the plasticized Preßmaaae in the collecting cylinder 9. The thrust piston 10 then moves forward and again pushes the plasticized pre # mass largely pressure ion into the cavity 5 of the Pre8fors 2, 4. Already during the Binao chopping the Preßmaaae becomes the Proßfor closed by the pre # formbilfto 4 goose. At the end of the closing process The Sahub piston 10 is also in its end position. The closing side of the mold is thereby considerably reduced. In beatimat cases it is however with consideration on the ripcut form of the pre # part more useful, the final closing the pre # form bsw. the actual pre # process only before the The thrust piston 10 has reached its end position.

Dao Plaatizieraggregat 14 und das AnsatsetUok 8 sind in bekannter Weise den Erfordernissen entsprechend temperiert. Auch der Sohubkolben 10 ist im Bervich seiner Stirneeits 13 ebeneo wie die Preßformhälfte 2 mit bekannten Mitteln beheizt. Die Temperaturkontrolle wird son Temperaturregelgeräten Ubernossen Die erfindungsgemä#e Vorrichtung ist so ausgeführt, da# da Plastizieraggregat 14, das Ansatzstücl 8 und der Schubkolben 10 mit avines Antrieb 11 eine Einheit bilden, die durch die lovabus Verbindung zwischen Ansatzstück 8 und Preßfomhälfte 2 sowi sittelle Befestigungsschrauben schnell und einfiach in vorhandeson Spritzgu#maschinen ein- und ausbaubar ist. Mit relativ geringem Xoetenaufwand kann somit die Maschine sowohl für das neue Verfahren als auch für das herkömmliche Spritsgu#verfahren ausgerüstet werden. Dao Plaatizieraggregat 14 and the AnsatsetUok 8 are known in Way tempered according to the requirements. The Sohubkolben 10 is also in Bervich his front side 13 even like the press mold half 2 with known means heated. The temperature control is taken over by temperature control devices The device according to the invention is designed in such a way that the plasticizing unit 14, the Extension piece 8 and the thrust piston 10 with avines drive 11 form a unit, the through the lovabus connection between the extension piece 8 and press mold 2 as well Attachment screws quickly and easily in existing injection molding machines can be installed and removed. With relatively little effort, the machine can equipped for the new process as well as for the conventional Spritsgu # process will.

Zur Beeinflussung der Massetemperatur kann der Querschnitt des Zuführkanals 16 veränderbar sein. Bei Verengung des Querschnitte ergibt sich nämlich infolge verstärkter Reibung eine stärkere Erhitsung der Prebmasse. The cross section of the feed channel can be used to influence the melt temperature 16 can be changed. When the cross-section is narrowed, the result is increased friction a stronger heating of the prepreg.

Claims

P atentanepr U c hes 1. Method for shaping processing ron thermosetting plastics (thermosetting plastics), characterized in that the molding compound first plasticized and then approximately press loose into the cavity (5) of a press mold is inserted, the mold halves (2, 4) during or after the insertion of the Pre # ground.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a PreB-form consisting of two pre-form halves, characterized by the fact that # one (2) of the pre # mold halves (2, 4) has an opening (6) that extends over a collecting cylinder (9) with a plasticizing unit (14) in connection and through one in the Collecting cylinder (9) longitudinally displaceable thrust piston (10) can be closed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one Front side (13) of the thrust piston (10) in its tortu pushed position Forms part of the inner wall of the mold (2, 4) delimiting the cavity (5),

4th Device according to claim 2 or 3, characterized in that the inflow of the pre # mass see below collecting cylinder (9) over the edge of the front side (13) of the thrust piston (10) is controllable.

5 * Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that da # the cross section of a plasticizing unit (14) leading to the collecting cylinder (9) Feed channel (16) can be changed.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that because the thrust piston (10) can be heated in the area of its end face (13).

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that da # the plasticizing unit (14) together with the collecting cylinder (9), the push piston (10) and a hydraulic cylinder (11) cooperating with the thrust piston form an interchangeable unit,