DE1729801A1

DE1729801A1 - Process for the production of rubber articles in a casting mold

Info

Publication number: DE1729801A1
Application number: DE19671729801
Authority: DE
Inventors: Grijn Johan Van Der
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1966-01-11
Filing date: 1967-01-09
Publication date: 1971-07-15
Also published as: NL6600311A; FR1507652A; GB1150106A

Description

DR. ING. F. WUSSTHOFF _A DR. ING. F. WUSSTHOFF _A DIPI₄. ING. G. PULS 8 MÜNCHEN 9DIPI ₄ . ING. G. PULS 8 MUNICH 9

»R.K.T.PBOHMANN MHWMOIHeTHASSX 8»R.K.T.PBOHMANN MHWMOIHeTHASSX 8

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U-32 726U-32 726

Beschreibung zu der Patentanmeldung Description of the patent application

SHElI. INTERNATIONAIiE RESEARCH MAATSCHAPPIJ N.V. 30, Carel van Bylandtlaan, Haag, NiederlandeSHElI. INTERNATIONAL RESEARCH MAATSCHAPPIJ N.V. 30, Carel van Bylandtlaan, Hague, The Netherlands

betreffendconcerning

Verfahren zur Herstellung von Kautschukgegenständen in einer GießformProcess for the manufacture of rubber articles in a casting mold

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukgegenständen in einer Gießform, in die eine Kautschukmasse eingespritzt und dann durch Erwärmen vulkanisiert wird.The invention relates to a method for producing rubber articles in a casting mold into which a Rubber compound is injected and then vulcanized by heating.

Bei einem derartigen Verfahren kann man kleine Formen verwenden, die eine einzige Einspritzöffnung zum Füllen der Form mit der Kautschukmasse haben. Bei diesem Füllvorgang ist die Einspritzdüse einer Vorrichtung zum Einspeisen der Kautschukmasse in die Form direkt an die Ein-In such a process, one can use small molds that have a single injection port for filling the shape with the rubber compound. In this filling process, the injection nozzle is a device for feeding the rubber compound in the mold directly to the input

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spritzöffnung der Form gekuppelt. Größere Formen, in denen mehrere Gegenstände gleichzeitig gebildet werden oder in denen ein ziemlich großer Gegenstand gebildet wird, erfordern mehr als eine Einspritzöffnung, um die Kautschukmasse gleichförmig und schnell über die ganze Form hinweg zu verteilen. Diese Verteilung der eingespeisten Kautschukmasse läßt sich dadurch erreichen, daß man eine Verteilungseinrichtung vor der Form anordnet. Die Verteilungseinrichtung enthält eine Anzahl von !Durchgängen, die die Kautschukmasse von einem Angubkegel zu den verschiedenen Einspritzöffnungen der Form leiten. Die in die Form eingespritze Kautschukmasse wird durch Erwärmen vulkanisiert bzw. gehärtet. Anschließend werden die geformten und vulkanisierten Gegenstände aus der Form entfernt. Der in den Hauptkanälen der Form und in den Durchgängen der Verteilungseinrichtung vorhandene Kautschuk wird ebenfalls gleichzeitig mit den Kautschukgegenständen in der Form vulkanisiert. Der Vulkanisierte Kautschuk in den Hauptkanälen und Durchgängen kann nicht mehr weiter für das Spritzgußverfahren verwendet werden und stellt somit einen Verlust dar. Dieser Verlust kann sehr bedeutend sein und auf einen ',7ert von 15 bis 20 # der gesamten eingesetzten Menge ansteigen.Injection opening of the form coupled. Larger forms, in in which several objects are formed at the same time or in which a rather large object is formed more than one injection port to the rubber mass to distribute evenly and quickly over the entire mold. This distribution of the injected rubber mass can be achieved by placing a distribution device in front of the mold. The distribution facility contains a number of! passages that take the rubber compound from an inlet cone to the various injection openings guide the form. The rubber compound injected into the mold is vulcanized or hardened by heating. Afterward the molded and vulcanized articles are removed from the mold. The one in the main channels of the mold and in the Rubber present in the passageways of the distribution device is also introduced simultaneously with the rubber articles vulcanized to the mold. The vulcanized rubber in the Main channels and passages can no longer be used for the injection molding process and thus represents a This loss can be very significant, and can be as little as 15 to 20 # of the total amount wagered increase.

Ziel der Erfindung ist die Verringerung dieser Verluste. Erfindungsgemäß wird demzufolge ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukgegenständen in einer Form geschaffen, in die eine KautschukmasEe eingespritzt und dann durch Erwärmen vulkanisiert bzw. gehärtet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß gleich nach dem Füllen derThe aim of the invention is to reduce these losses. According to the invention there is accordingly provided a method for producing rubber articles in a mold into which a rubber compound is injected and then is vulcanized or hardened by heating, which is characterized in that immediately after filling the

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Form mit der Kautschukmasse eine Verteilungseinrichtung, die während des Füllens der Form mit dieser in Verbindung steht, um die Kautschukmasse in einer Anzahl getrennter Ströme in die Form einzuspeisen, von der Form getrennt wird.Mold with the rubber compound a distribution device, which during the filling of the mold with this in connection stands apart from the mold to feed the rubber stock into the mold in a number of separate streams will.

Die Verteilungseinrichtung ist nur für eine kurze Zeit, d.h. nur während des Füllens der Form, mit der heißen Form in Verbindung. Infolgedessen kommt es nur zu einer schwachen oder gar keinen Wärmeübertragung von der Form auf die Verteilungseinrichtung, sodaß der Kautschuk in dieserThe distribution device is only for a short time, i.e. only while the mold is being filled with the hot Form in connection. As a result, there is little or no heat transfer from the mold on the distribution device, so that the rubber in this

EinrichtungFacility

Elame-n-t keine Gelegenheit zur Vulkanisierung hat. Dies bedeutet, daß der Kautschuk, der in der Verteilungseinrichtung zurückbleibt, keinen Verlust darstellt, sondern wieder verwendet werden kann. Wenn trotzdem die Wärmeübertragung von der Form auf die Verteilungseinrichtung unzulässig groß ist, so kann^e4ai-§ieffl£M!^beispielsweise mit Y/asser gekühlt werden.Elame-nt has no opportunity to vulcanize. This means that the rubber that remains in the distribution device is not wasted but can be reused. If nevertheless the heat transfer is prohibitively large on the shape of the distribution base, such ^e-4 AI §ieffl £ M! ^ For example, with Y / cooled ater.

Nachdem der geformte Gegenstand oder die entsprechenden Gegenstände aus der Form entfernt wurden, vdrd die in der Verteilungseinrichtung vorhandene Kautschukmaese vorzugsweise in die Form eingespritzt, wenn diese zur Herstellung weiterer Gegenstände wieder gefüllt wird. Eb ergibt sich dabsi nicht nur der Vorteil, daß der Kautschuk aus der Verteilungseinrichtung erneut zur Herstellung neuer Gegenstände ver-After the molded article or articles have been removed from the mold, the Rubber maize present in the distribution device is preferred injected into the mold when it is refilled to make other items. Eb results from dabsi not only the advantage that the rubber from the distribution device again for the production of new items

EinrichtungFacility

wendet wird, sondern ferner, daß diese- iAn nicht wiederholt zur Entfernung des vulkanisierten Kautschuks aus den Zuleitungen geöffnet werden muß und daß ein Verstopfen dieserapplies, but also that this- iAn is not repeated to remove the vulcanized rubber from the Supply lines must be opened and that clogging of these

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Leitungen vermieden wird._ 4 -
Lines is avoided.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Spritzgußform, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, während Pig. 2 eine Draufsicht auf die untere Hälfte der Form nach Fig. 1 darstellt.The invention is described in more detail with reference to the drawing. Fig. 1 shows a side view of a Injection mold with which the process according to the invention can be carried out, while Pig. 2 is a plan view of FIG represents the lower half of the form of FIG.

Die Form 10 enthält eine untere Formhälfte 11 und eine oVere Formhälfte 12, die dicht zusammengepasst oder getrennt sein können« Die untere Formhälfte 11 ist über eine Auflageplatte 18 an einer Grundplatte 13 befestigt, während die obere Formhälfte 12 an einer Kopfplatte 14 befestigt ist. Die Formhälften 11 und 12 sind mit einer Anzahl von Hohlräumen 15a und 15b versehen, die sphärische Formhöhlen 15 in der Form 10 bilden, wenn die obere Formhälfte 12 mit der unteren Formhälfte 11 in die erforderliche Stellung gebracht wurde. Die Form ist ferner mit zwei Angußkegeln 17 versehen, die durch je eine Auskehlung 17 a in der unteren Formhälfte 11 und eine gleichartige Auskehlung 17 b in der oberen Formhälfte 12 gebildet werden. Eine Anzahl verzweigter Hauptkanäle 16 verbindet die Angußkegel 17 mit den Hohlräumen 15 der Form. Diese Haüptkanäle 16 werden durch zusammenpassende und gegenüberliegende Rillen bzw. lauten 16 a und 16 b in der unteren Formhälfte bzw. der oberen Formhälfte 12 gebildet. Die untere Form- { The mold 10 includes a lower mold half 11 and an upper mold half 12, which can be tightly fitted together or separated. The mold halves 11 and 12 are provided with a number of cavities 15a and 15b which form spherical mold cavities 15 in the mold 10 when the upper mold half 12 with the lower mold half 11 has been brought into the required position. The mold is also provided with two sprue cones 17 which are each formed by a groove 17 a in the lower mold half 11 and a similar groove 17 b in the upper mold half 12. A number of branched main channels 16 connect the sprue cones 17 to the cavities 15 of the mold. These main channels 16 are formed by matching and opposing grooves or 16 a and 16 b in the lower mold half and the upper mold half 12, respectively. The lower form- {

halfte 11 ist ferner mit einer Anzahl sehr flacher Entlüftun^srj 11 en 19 und 20 versehen, die von den Hohlräumen 15 a zu einer der Seiten der unteren Formhälfte 11 führen*half 11 is furthermore with a number of very shallow vent holes 11 en 19 and 20 provided, which lead from the cavities 15 a to one of the sides of the lower mold half 11 *

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Die Form ist mit Heizvorrichtungen versehen, beispielsweise einer elektrischen Heizung, oder mit Leitungen, durch die heißes Öl gepumpt wird. Eine Verteilungseinrichtung ist vor der "Form 10 angeordnet.The mold is provided with heating devices, for example an electric heater, or with lines through the hot oil is pumped. A distribution device is arranged in front of the "mold 10".

Die Verteilungseinrichtung hat auf einer Seite einen Angußkegel 22 und auf der entgegengesetzten Seite zwei Spritzdüsen 23. Die Spritzdüsen 23 stehen mit dem Angußkegel 22 über zwei Kanäle 24 in Verbindung. ^T ₍Yie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die Verteilungseinrichtung 21 in eine untere Platte 21 a und eine obere Platte 21 b geteilt. Die Teilfläche der Verteilungseinrichtung 21 erstreckt sich durch die Achse der Kanäle 24 und des Angußkegels 22. Die zwei Platten 21 a und 21 b sind über Bolzen fest miteinander verbunden, die Platten können jedoch zum Zwecke der Reinigung der Kanäle 24 und der öffnung 22 auseinandergenommen werden. Die"is§e»ent^U!2f ist beweglich an der Form durch Stehbolzen 25 befestigt,welche durch Bohrlöcher 26 der Einrichtung 21 geführt werden und in Ansätze 27 eingeschraubt sind, die an der unteren Formhälfte 11 befestigt sind. Eine Druckfeder 28 ist um jeden Stehbolzen 25 zwischen der Form und deJcSSSiSÖ-i"^ herumgeführteThe distribution device has a sprue cone 22 on one side and two spray nozzles 23 on the opposite side. The spray nozzles 23 are connected to the sprue cone 22 via two channels 24. ^T _(As shown in the drawing, the distribution device 21 is divided into a lower plate 21 a and an upper plate 21 b. The partial surface of the distribution device 21 extends through the axis of the channels 24 and the sprue cone 22. The two plates 21 a and 21b are firmly connected to one another by bolts, but the plates can be taken apart for the purpose of cleaning the channels 24 and the opening 22. The "is§e" ent ^U ! Boreholes 26 of the device 21 are guided and screwed into lugs 27 which are fastened to the lower mold half 11. A compression spring 28 is guided around each stud bolt 25 between the mold and the mold

Die Verteilungseinrichtung 21 kann längs der Stehbolzen 25 rückwärtß und vorwärts gleiten, gewöhnlich wird jedoch die Einrichtung 21 durch die Federn 28 von der Form 10 v/eggestoßen. Die Entfernung, über die die Einrichtung 21 durch dieThe distributor 21 can slide back and forth along the studs 25, but usually will the device 21 is pushed by the springs 28 from the mold 10. The distance over which the device 21 by the

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Federn 28 weggestoßen werden kann, wird durch die^Xöpfe ^L der Stehbolzen 25 begrenzt, da die Köpfe größer sind als die Bohrlöcher 26 in der Einrichtung 21. Die Einrichtung 21 kann beispielsweise mit Kühlwasser gekühlt werden/ das durch die in der Einrichtung 21 angebrachtenLeitungen gepumpt wird«Springs 28 can be pushed away is ^{limited by the heads L of} the stud bolts 25, since the heads are larger than the boreholes 26 in the device 21. The device 21 can for example be cooled with cooling water / which is pumped through the lines installed in the device 21 will"

Beim Betrieb wird die geschlossene Form 10 zwischen die Platten einer Presse gebracht, die die zwei Formhälften 11 und 12 während des Formverfahrens fest zusammenhält. Eine Spritzdüse 29 einer Einspeiseleitung für den Kautschuk wird gegen den Angußkegel 22 der Verteilungseinrichtung gedrückt. Sie Spritzdüse 29 kann die Extrusionsdüse eines Extruders sein, in dem eine homogen gemischte Kautschukmasse unter Einschluß von Vulkanisationsmitteln hergestellt wird. Um günstige Fließeigenschaften zu erhalten, wird vorzugsweise eine Isoprenkautschukmasse verwendet, die beispielsweise aus der Spritzdüse 29 unter einer Temperatur In operation, the closed mold 10 is between the plates were brought to a press that formed the two mold halves 11 and 12 hold tightly together during the molding process. A spray nozzle 29 of a feed line for the rubber is against the sprue cone 22 of the distribution device pressed. The spray nozzle 29 can be the extrusion nozzle of an extruder in which a homogeneously mixed rubber compound with the inclusion of vulcanizing agents. In order to obtain favorable flow properties, is preferred an isoprene rubber compound used, for example, from the spray nozzle 29 under a temperature

Druck
von 70 G und einem von 700 Atmosphären extrudiert wird.pressure
of 70 G and one of 700 atmospheres.

Selbstverständlich läßt sich die Erfindung aucH mit anderen Kautschuken oder Gemischen hiervon anwenden, z.B. mit Naturkautschuk, Butadienkautschuk und Styrol-Butadien- ' Kautschuk.Of course, the invention can also be used with other rubbers or mixtures thereof, e.g. with natural rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber.

Die Spritzdüse 29 wird so gegen den Ausgußkegel 22 der Einrichtung 21 gepreßt, daß sich letztere.gegen den Druck der Federn 28 längs der Bolzen 25 zu der Form 10 liinbewegt, bis die dpritzdüsen 23 des Verteilerkopfes inThe spray nozzle 29 is pressed against the pouring cone 22 of the device 21 that the latter is against the Pressure of the springs 28 along the bolts 25 to the mold 10 moved liin until the injection nozzles 23 of the distributor head in

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die Angußkegel 17 der Jorm 10 einrasten. In dieser Stellung sind die Spritzdüse 29, die Einrichtung 21 und die Form 10 miteinander ve bunden, und die Kautschukmasse kann aus der spritzdüse 29 über den Angußkegel 22 und die Kanäle 24 äes Elements 21 in die Hauptkanäle 16 und so in die Hohlräume 15 der Form eingespritzt werden. Sobald die Form 10 mit Kautschuk gefüllt ist, wird die Kautschukzufuhr durch die Spritzdüse 29 gestoppt, und die Spritzdüse 29 wird von der Form 10 entfernt. Gleichzeitig wird wird die Einrichtung 21 durch die Federn 28 von der Form weggestoßen. Hierauf erfolgt die Vulkanisation des Kautschuks innerhalb der erwärmten Form 10. Die Temperatur der Form hängt unter anderem von der Zusammensetzung der Kautschukmasse, insbesonderevon dem darin befindlichen Vulkanisierungsmittel, und den Abmessungen des in den Hohlräumen 15 der Form gebildeten Gegenstände ab. . or;.alerweise hat die Form eine Temperatur von 140 bis 160⁰C.the sprue cones 17 of the Jorm 10 snap into place. In this position, the spray nozzle 29, the device 21 and the mold 10 are connected to one another, and the rubber compound can flow from the spray nozzle 29 via the sprue cone 22 and the channels 24 of the element 21 into the main channels 16 and thus into the cavities 15 of the mold be injected. As soon as the mold 10 is filled with rubber, the rubber supply through the injection nozzle 29 is stopped and the injection nozzle 29 is removed from the mold 10. At the same time, the device 21 is pushed away from the mold by the springs 28. The rubber is then vulcanized within the heated mold 10. The temperature of the mold depends, among other things, on the composition of the rubber compound, in particular on the vulcanizing agent contained therein, and the dimensions of the object formed in the cavities 15 of the mold. . or; .always the mold has a temperature of 140 to 160 ⁰ C.

V.'enn nun der Kautschuk in der Form 10 genügend vulkanisiert wurde, d.h. nach einer oder mehreren Minuten, werden die Platten der Presse, die die jorm geschlossen halten, voneinander getrennt, und die j'oriü 10 wird aufgemacht, indem man die obere Formhälfte 12 von der unteren Formhälfte abhebt. Die in der i'orj. 10 hergestellten Gegenstände können dann daraus zusammen mit dem in den ;^Tauptkanälen 16 und mögliche :'wej ce in den hinnen 19 und 20 vorhandenen Kautschuk entfernt werden. .Jj e iorir» 10 wird dann abermals verschlossen und erneut zwischen die Druck;] ;.< t, lin ".ei-r iciit. "Die Sori¹..:- düse 29 wil"! τη ederuiii ;^Tegen die Einrichtung 21 gepreßt, w.lcheWhen the rubber in the mold 10 has now been sufficiently vulcanized, ie after one or more minutes, the plates of the press that keep the jorm closed are separated from each other, and the j'oriü 10 is opened by moving the upper one Mold half 12 lifts from the lower mold half. The one in the i'orj. 10 manufactured items can then be used together with the in the; ^T auptkanälen 16 and possible: 'ce wej be removed in the Hinnen 19 and 20 existing rubber. .Jj e iorir »10 is then closed again and again between the pressure;] ;. <T, lin " .ei-r iciit. "The Sori ¹ ..: - nozzle 29 wil"! Τη ederuiii; ^T egen the device 21 pressed, w.lche

¹⁰⁹⁸²⁹Z"³"³ BADOniGINAL ¹⁰⁹⁸²⁹ Z " ³ " ³ BADOniGINAL

L 8 ~ L 8 ~

dann erneut gegen die Form 10 gedrückt wird. In dieser Stellung wird die Form 10 wieder mit Kautschuk gefüllt, der aus der Spritzdüse 29 extrudiert wird. Am Anfang des Füllens der Form 10 wird irgendein in der Einrichtung 21 vorhandener Kautschuk in die Form 10 eingepreßt bevor irgendein frischer Kautschuk aus der'Spritzdüse 29 in die Form 10 eingespritzt wird* Dies ist dadurch möglich, weil der Kautschuk in der Verteilungeeinrichtung 21 nur schwach oder gar nicht von der heißen Form 10 erwärmt und daher nicht vulkanisiert wird, sondern stattdessen flüssig bleibt.then pressed against the mold 10 again. In this position, the mold 10 is filled with rubber again, which is extruded from the spray nozzle 29. At the beginning of the Any rubber present in the device 21 is pressed into the mold 10 prior to filling the mold 10 any fresh rubber is injected from the nozzle 29 into the mold 10 * This is possible because because the rubber in the distribution device 21 is heated only weakly or not at all by the hot mold 10 and is therefore not vulcanized, but instead remains liquid.

Gegebenenfalls kann die Einrichtung 21 mit Kühlwasser kontinuierlich oder während eines Teils einee Formvorgangs . ■ gekühlt werden. Gewöhnlich ist eine derartige Kühlung jedoch nicht erforderlich. Da die in der Einrichtung 21 vorhandene Kautechukmenge nicht verloren geht, spart man eine bedeutende Menge an Kautschuk ein. Der Verlust an Kautschuk ist dadurch auf die sehr kleinen Mengen reduziert, die in der Form 10 außerhalb,der Hohlräume 15 der Form vorhanden sind, nämlich nur 5 ^ oder weniger, von der in der Form eingespeisten Masse. Die Wärmeisolierung, die durch Entfernung der Verteilungseinrichtung von der Form jeweilsOptionally, the device 21 can continuously or partially form a molding process with cooling water. ■ be cooled. However, such cooling is usually not required. Since the existing in the device 21 If the amount of chewed chuk is not lost, one saves one significant amount of rubber. The loss of rubber is thus reduced to the very small amounts that are in the mold 10 outside, the cavities 15 of the mold are present are, namely only 5 ^ or less, of that in the form fed mass. The thermal insulation achieved by removing the distribution device from the mold, respectively

easer nach dem Füllen der Form erreicht wird, ist wirklieh als diejenige, die durch Verwendung von Isolationsmaterialien zwischen einer fest angebrachten Verteilungseinrichtung und der Form erreicht werden konnte· Es muß noch bemerkt «erden, daß die Verteilungseinrichtung vollständig automatisch arbeitet und ausschließlich durch die Bewegung der Spritz-The easer achieved after filling the mold is more effective than that achieved by using insulation materials between a fixed distribution device and the mold could be reached · It must still be noted «ground that the distribution device works completely automatically and exclusively through the movement of the spray

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I / ί. ^ VI / ί. ^ V

düse 29 gesteuert wird,nozzle 29 is controlled,

Patentansprüche Patent claims

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Claims

DH.K.T.PBOHMANN χ—wi MMM -.^₁*DH.KTPBOHMANN χ — wi MMM -. ^ ₁ *

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1A-32 726 P ate η ta η s ρ r ü c he

Process for the production of rubber articles in a casting mold into which a rubber compound is injected and is then vulcanized therein by heating, thereby marking the mold with the rubber compound by means of a distribution device over a number of separate lines, whereupon the device before the Heating the mold from which it is separated.

2. The method according to claim 1, characterized in that after removing the shaped Objects from the casting mold, the rubber compound present in the distribution device is injected into the mold when the mold is refilled to make other items.

3. The method according to claim t or 2, characterized in that the distribution device at least is strongly cooled during the time it is separated from the mold.

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