DE1938496A1

DE1938496A1 - Prevention of residual stresses and orienta- - tion in thermoplastic injection mouldings

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Publication number: DE1938496A1
Application number: DE19691938496
Authority: DE
Inventors: Wintergerst Prof Dr-I Siegmund
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-29
Filing date: 1969-07-29
Publication date: 1971-02-11

Abstract

In preventing stressing, the surface of the mould in contact with the injection moulding mass is partially heated before or after injection moulding. The surface is cooled when filling is completed. Pref. the temp. of the surface is raised to 20 degrees to 70 degrees C. esp. 50 degrees C., above the crystallite melting point.

Description

Verfahren zur Verhinderung von Orientierungen und Eigenspannungen in Spritzgußteilen aus thermoplastischen Massen beim Spritzgießen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung von Oirientierung und Eigenspannungen und zur Regelung der Kristallisation in Spritzgußteilen aus thermoplastischen Hassen beim Spritzgießen und auf Vorrichtungen zur Durchführung desselben. Procedure for preventing orientations and residual stresses in injection molded parts from thermoplastic masses in injection molding and device for carrying out the method The invention relates to a method for Prevention of orientation and internal stresses and to regulate crystallization in injection molded parts from thermoplastic hate in injection molding and on fixtures to carry out the same.

Bei der Verarbeitung thermoplastischer Massen im Spritzguß treten während des Füllvorganges der Form verschiedene Erscheinungen auf, die den Gebrauchswert des Spritzlings stark beeinträchtigen können. Dazu gehoren besonders Orientierungen, die durch die Schubspannungen in der strömenden Kunststoffschmelze hervorgerufen werden und beim Erkalten weitgehend einfrieren, Eigenspannungen, die sich aus theraischen Dichteunterschieden und ungleicher bkühlung ergeben und ungenügend verschweißte Flie13nähte, die sich beim Zusammentreffen von Masseströmen aus verschiedenen Richtungen ausbilden. Dadurch werden Festigkeit, Zähigkeit, Poribeständigkeit und Korrosionsanfälligkeit oft sehr zu Ungusten des fertigen Teils beeinflußt. Außerdem bestehen oft Schwierigkeiten bei der F[lllung von Formen mit der Spritzgußmasse, wenn die Fließvege lang und die querschnitte klein sind. When processing thermoplastic masses in injection molding During the process of filling the form, various phenomena that affect its utility value of the injection molded part. This particularly includes orientations, caused by the shear stresses in the flowing plastic melt and to a large extent freeze when cooling down, internal tensions resulting from theraic Density differences and uneven cooling result in and insufficiently welded seams when mass flows from different directions meet. Through this strength, toughness, pori resistance and susceptibility to corrosion are often very high to detrimental effects on the finished part. In addition, there are often difficulties when filling molds with the injection molding compound, if the flow paths are long and the cross-sections are small.

Man hat daher bisher versucht, durch verschiedene Maßnahmen, wie hohe Masetemperatur, Anwärmen der Spritzform, günstige Gestaltung der Form und der Angußkanäle, H«rabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit und nachträgliche Wärmebehandlung, die Beeinträchtigung der Eigenschaften des Spritzlings möglichst zu vermeiden. Den erwähnten Maßnahmen sind jedoch dadurch Grenzen gesetzt, daß die Spritzgußmasse durch eine zu starke Überhitzung geschädigt wird und die Formtemperatur noch einen genügenden Abstand von der Erstarrungstemperatur der Masse haben muß, damit die Abkühlung nicht zu langsam vor sich geht und der Spritzling beim Entformen schon eine ausreichende Festigkeit: besitzt. Alich die Gestaltung der Form und der Kanäle kann nicht nur im Interesse der Vermeidung der verschiedenen Nachteile voqenonen werden. Durch eine Wärmebehandlung des fertigen Teils lassen sich im wesentlichen nur Eigenspannungen abbauen, Orientierungen aber nur unter Anwendung zeitraubender Verfahren bezeitigen. Attempts have therefore been made so far by various measures, such as high melt temperature, heating of the injection mold, favorable design of the mold and the Sprues, reduction of the flow rate and subsequent heat treatment, to avoid the impairment of the properties of the molded part as much as possible. The However, the measures mentioned are limited by the fact that the injection molding compound is damaged by excessive overheating and the mold temperature is even higher must have sufficient distance from the solidification temperature of the mass, so that the The cooling does not take place too slowly and the molded part already does so when demoulding sufficient strength: possesses. Alich the design of the form and the channels can not only voqenonen in the interest of avoiding the various disadvantages will. A heat treatment of the finished part can essentially only relieve residual stresses, but only use more time-consuming orientations Timing proceedings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche einfach und wirtschaftlich sind, die beim Spritagießen thermoplastischer Massen suttretenden, vorgenannten Schwierigkeiten besextigen, und eine Verhinderung von Orientierungen und Eigenspannungen in Spritzgußteilen aus thermoplastischen Massen beim Spritzgießen gewährleisten. The invention is based on the object of a method of the above to create the explained type and a device for carrying out the method, which are simple and economical, which in injection molding are more thermoplastic Besextigen masses of the above-mentioned difficulties, and a prevention of orientations and internal stresses in injection-molded parts made of thermoplastic Ensure masses during injection molding.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs arläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die beil Spritzgießen mit der Spritzgußmasse in Kontakt stehende Fläche der Spritzgußform vor und/oder während dem Einspritzen der Spritzgußmasse zumindest zum Teil aufgeheizt und nach Abschluß der Füllung gekühlt wird. This task is performed in a method of the type explained at the beginning solved according to the invention by the fact that the injection molding with the injection molding compound contact surface of the injection mold before and / or during injection the injection molding compound is at least partially heated and cooled after completion of the filling will.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat wesentliche Vorteile. The method according to the invention has significant advantages.

Durch das Aufheizen und Kühlen der Porm in einer nit da Ablauf des Spritzvorgangs synchronisierten Weise hat man es in der Hand, den Verlauf der Temperatur der in die Porn ein gespritzten Spritziasse so zu steuern, daß die Hasse zunächst beim Einspritzen in die Form ausreichend flüssig bleibt, um ungenügend verschweißte Fließänhte und das Entstehen von starken Orientierungen zu vermeiden. Weiterhin hat nan es dadurch in der Rand, die Abkühlung des Spritzlings in der Form so zu steuern, daß Eigenspannungen vermieden werden, Orientierungen nicht eingefroren worden und ein starkes Nachschwinden der Spritzlinge in der Form ausgeschaltet ist. Durch das Aufheizen der Form vor und/oder während dem Spritzvorgang wird auch erreicht, daß die Spritzgußmasse selbst ohne Überhitzung in die Form eingespritzt werden kann in Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren. Dadurch wird die Gefahr der hermischen Schädigung der Spritzgußmasse beseitigt.By heating and cooling the porm in one nit da expiry of the In a synchronized manner, you have it in your hand, the course of the temperature to steer the spray gun injected into the porn in such a way that the hatred first remains sufficiently liquid when injected into the mold to prevent insufficiently welded To avoid flowing lines and the emergence of strong orientations. Farther Because of this, it has in the edge, the cooling of the molded part in the mold so too control that residual stresses are avoided, orientations are not frozen been and a strong post-shrinkage of the molded parts in the mold is turned off. By heating the mold before and / or during the injection process it is also achieved that the injection molding compound itself is injected into the mold without overheating can be in contrast to the previously known method. This creates the danger the hermetic damage to the injection molding compound eliminated.

Mit Vorteil ist das Verfahren gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die mit der Spritzgußmasse in Kontakt stehende Formwand bis Zu einer Temperatur aufgeheizt wird, bei der die Tasse nurmehr eine Viskosität besitzt, bei der ein Abbau der Orientierung in wenigen Sekunden erfolgt. The method according to the invention is advantageously designed in such a way that that the mold wall in contact with the injection molding compound is up to a temperature is heated at which the cup only has a viscosity at which a The orientation is dismantled in a few seconds.

Beim Spritzgießen nichtkristalliner, amorpher Massen ist die Temperatur, bis zu der die mit der Spritzgußmasse in Kontakt stehende Formwand aufgeheizt iwird, erfindungsgemäß so zu wählen, daß sie oberhalb des Bereichs des gussiartigen Zustands der Nasse, d.h. oberhalb des zweiten Steilabfalis des Verlaufs der über der Temperatur autgetragenden ElastizitätoduIkurve, liegt. When injection molding non-crystalline, amorphous masses, the temperature up to which the mold wall in contact with the injection molding compound is heated, to be selected according to the invention so that they are above the region of the cast-like state the wet, i.e. above the second steep drop in the course of the over temperature applied elasticity modulus.

Beim Spritzgießen von teilkrißtallinen Massen ist die Temperatur, bis zu der die mit der Spritzgußmasse in Kontakt stehende Formwand aufgeheizt wird, so zu wählen, daß sie oberhalb des Kristallitschmelzpunktes liegt. When injection molding partially crystalline masses, the temperature up to which the mold wall in contact with the injection molding compound is heated, to be chosen so that it is above the crystallite melting point.

Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei dadurch gegeben, daß die Temperatur, bis ru der aufgeheizt wird, 20 bis 70°C, vorzugsweise etwa 50°C über dem Kristallitschmelzpunkt liegt. A favorable embodiment of the method according to the invention is given by the fact that the temperature until ru is heated up, 20 to 70 ° C, is preferably about 50 ° C above the crystallite melting point.

Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, daß das Anfheiien der Formwand durch ein erhitztes Fluid und das Kühlen durch ein gekühltes Fluid erfolgt, wobei die Fluide durch Hohlräume in der Form in möglichst unmittelbarer Nachbar-Schaft der mit der Spritzgußmasse in Kontakt stehenden Formwand geleitet werden. Unter "Fluid" sind im Rahmen dieser Anmeldung strömungsfähige Medien, d.h. flüssige oder gasförmige Medien, zu verstehen. Bei geeigneter Auswahl der Pluide kann in kurzer Zeit eine große Wärmemenge in die Formwand eingeleitet und von dieser auch wieder abgeführt werden. Die Temperaturregelung der Form ist mit Hilfe einer Strömungsregelung der Heiz-und Kühlfluide möglich. An advantageous embodiment of the method according to the invention is achieved in that the Aufheiien the mold wall by a heated fluid and the Cooling is done by a cooled fluid, the fluids through cavities in the Form in the closest possible adjacent shaft that is in contact with the injection molding compound standing mold wall. "Fluid" in the context of this application To understand flowable media, i.e. liquid or gaseous media. at Appropriate selection of the pluide can in a short time a large amount of heat into the mold wall can be introduced and discharged from this again. The temperature control the shape is possible with the aid of a flow control of the heating and cooling fluids.

Das erfindungagemäße Verfahren kann so ausgebildet sein, daß als Aufheizfluid heißes öl oder Wasserdampf verwendet wird. Im Falle der Verwendung von Waaserdampf ist es günstig, wenn das Verfahren so ausgestaltet ist, daß das Aufheizen durch einen Wasserdampf erfolgt, dessen Druck so eingestellt ist, daß er bei der gewünschten Heiztemperatur kondensiert. Auf diese Weise wird ein sehr guter Wärmeübergang von demWasserdampf auf die zu beheizende Formwand erreicht. The inventive method can be designed so that as Heating fluid hot oil or steam is used. In case of use of Waaserdampf, it is beneficial if the process is designed in this way is, that the heating is carried out by steam, the pressure of which is set so that that it condenses at the desired heating temperature. This way becomes a very good heat transfer from the water vapor to the mold wall to be heated is achieved.

Als Heizfluide und Kühlfluide kommen bei Kunststoffen, zu deren Verarbeitung eine hohe Temperatur erforderlich ist, auch niedrigschmelzende Metalle und Metallegierungen, z.B. Wood-Metall, in Frage. In the case of plastics, heating fluids and cooling fluids are used to process them a high temperature is required, including low-melting metals and metal alloys, e.g. Wood-Metal, in question.

Mit Vorteil ist das yerfahri genß der Erfind auch so ausgebildet, daß als Kühltemperatur eine Temperatur gewählt wird, die nur so weit unter der Erweichungs-bzw. Schmelztemperatur der Masse liegt, daß der Spritzling in der Form auf eine Temperatur abgeklihlt wird, bei der er eine für das Ausformen ohne Beschädigung erforderliche Steifigkeit aufweist, daß aber andererseits ein zu schroffes Abschreken des Spritzlings in der Form vermieden ist. Advantageously, the inventor's experience is also designed in such a way that that a temperature is selected as the cooling temperature that is only so far below the softening or. Melting temperature of the mass is that the molded part in the mold on a temperature is cooled, in which he is required for molding without damage Has rigidity, but on the other hand too abrupt quenching of the molded part is avoided in the form.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Kühlung somit in gesteurter Weise so allmählich, daß sowohl ein Nachdrücken der Form zur Kompensation von Schwunderscheinungen möglich ist und das Einfrieren von Orientierungen und Eigenspannungen vermieden ist. Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kühltemperatur wird sich zunächst danach richten, daß zur Beschleunigung des Arbeitszyklus die Masse Uchst rasch so weit erstarrt, daß das Werkstück entformt werden kann. Da die Geschwindigkeit der Abkühlung jedoch einem entscheidenden Einfluß auf die Kristallisation ausübt, kann man durch Wahl der Kühltemperatur und durch die Goschwindigkeit der Kühlung die Kristallitbildung so beeinflussen, daß optimale Struktur im Werkstück erzielt wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man die Fieinkörnigkeit der Kristallite und den Kristallisationsgrad aufeinander abstimmt. Es ist selbstverständlich, daß die in der Form zu erzielende Kühltemperatur mit der Temperatur des Kühlfluids in praxi nict übereinstimmt, sondern darüber leigt. Die Tempeartur des Kühlfluids ist so zu wählen, daß die Form die erforderliche Kühltemperatur in annehmbarer Zeit erreicht. 0 Analoges gilt für die Heiztemperatur der Form und die Temperatur des Heizfluids. In the method according to the invention, the cooling thus takes place in controlled way so gradually that both a reprint of the form to compensate of shrinkage phenomena is possible and the freezing of orientations and residual stresses is avoided. The at cooling temperature used according to the invention will initially depend on the fact that to accelerate the work cycle Mass Uchst quickly solidified to such an extent that the workpiece can be removed from the mold. Since the However, the rate of cooling has a decisive influence on the crystallization exercises can be done by choosing the cooling temperature and the speed of the Cooling influence the crystallite formation in such a way that an optimal structure in the workpiece is achieved. This can be achieved by the fine-grainedness of the Crystallites and the degree of crystallization are coordinated. It goes without saying that the cooling temperature to be achieved in the mold with the temperature of the cooling fluid in practice does not agree, but rather matters about it. The temperature of the cooling fluid is to be chosen so that the mold reaches the required cooling temperature in a reasonable time achieved. 0 The same applies to the heating temperature of the mold and the temperature of the Heating fluids.

Insgesamt gesehen hat das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem herkömmlichen Verfahren, nämlich dem Einspritzen in eine Form mit konstanter Temperatur, mehrere wesentliche Vorteile. Durch Erhitzen der Porzawand über die Schmelztemperatur der Masse bleibt der Kunststoff auch auf langen Fließwegen innerhalb der Form gut flüssig. Man kommt daher mit geringeren Drücken in der Förm aus. Die Einrichtung einer Drossel stelle in der Mise oder im Anguß, die infolge ihres Strömungswiderstands eine spontane Überhitzung der Masse zur Verbesserung der Fließfähigkeit herbeiführt, kann entfallen. Man kann daher auch mit wesentlich geringeren Drücken vor der Form arbeiten. Da sich die Kräfte, die im Verflüssigungsaggregat und zum Formschluß aufgewendet werden müssen, verringern, kann die Maschine leichter gehalten werden. Da der Masse bei der allmählichen Füllung der Form keine Wk'rme entzogen wird, entfällt die Notwendigkeit einer Überhitzung. Die Masse wird geschont. Overall, the inventive method compared to the conventional methods, namely injection into a constant temperature mold, several major advantages. By heating the porcelain wall above the melting temperature The plastic remains good for the mass even on long flow paths within the mold fluid. It is therefore possible to manage with lower pressures in the mold. The establishment a throttle place in the mise or in the sprue, as a result of their flow resistance causes spontaneous overheating of the mass to improve flowability, can be omitted. You can therefore also use significantly lower pressures in front of the mold work. Because the forces that are expended in the liquefaction unit and for form locking need to be reduced, the machine can be held more easily. Because of the crowd During the gradual filling of the mold, no heat is withdrawn, the need is not applicable overheating. The mass is spared.

Außerdem lESt sich die für einen niedrigeren Erhitzungsgrad nötige Wärme leichter, gleichmäßiger und auch rascher zuführen, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß die innere Formwand nicht unbedingt im Ganzen geheizt und gekühlt werden. Sie kann so temperiert werden, daß einzelne Bereiche bevorzugt geheizt oder gekühlt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgebildet sein, daß nur Teilbereiche der inneren, mit der Spritzmasse in Berührung stehenden Formwand erhitzt und/oder gekühlt werden. Man kann auf diese Weise Einfallstellen in Spritzlingen vermeiden, indem man z.B. nur die Zuführungskanäle oder die Hauptströmungsrichtungen in der Form mit Heizung bzw. Kühlung versieht. Da die Erstarrung der Spritzmasse dort beginnt, wo das Kühlmittel einströmt, läßt sich durch eine entsprechende Führung do Kühlfluidkanälen das Fortschreiten der Erstarrung im Spritzling in vorteilhafter Weise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lenken. Bei teilkristallinen Thermoplasten kann man durch Steuerung der Abkühlung gerade im Bereich der Kiristallitbildung den Kristallinitätsgrad und die Größe des Sphärilithe in vorteilhafter Weise beeinflussen. Das refindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgestaltet noin, daß nicht nur in einer, sondern auch in zwei oder mehreren Stufen geheizt und/oder gekühlt wird.In addition, you can read the information required for a lower degree of heating Apply heat more easily, more evenly and also more quickly, in the case of the invention In the process, the inner mold wall does not necessarily have to be heated and cooled as a whole will. It can be tempered so that individual areas are preferably heated or be cooled. The inventive Procedure can also be designed be that only partial areas of the inner, standing with the injection compound in contact Mold wall can be heated and / or cooled. One can sink marks in this way Avoid in molded parts, e.g. by only changing the feed channels or the main flow directions Provides heating or cooling in the form. Because the solidification of the gunning mix begins where the coolant flows in, which can be guided by an appropriate guide do cooling fluid channels the progress of solidification in the molded part in more advantageous Steer way by means of the method according to the invention. For semi-crystalline thermoplastics can be achieved by controlling the cooling, especially in the area of kiristallite formation influence the degree of crystallinity and the size of the spherilite in an advantageous manner. The inventive method can also be designed so that not only in one, but also in two or more stages is heated and / or cooled.

Mit Vorteil ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß eine Spritzgußform vorgesehen ist, welche Strömungskanäle zum Durchleiten eines Aufheizfluids und eines Kühlfluids aufweist. A device for carrying out the method is advantageous designed according to the invention so that an injection mold is provided which Having flow channels for passing a heating fluid and a cooling fluid.

Dabei ist es im Hinblick auf ine möglichst trägheitslose Aufheizung und Kühlung der Formwand günstig, wenn die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß die Strömungshohlräume in sehr geringem Abstand von der Formhohlrauminnenfläche verlaufen. It is with regard to a heating that is as inertial as possible and cooling of the mold wall favorable if the Device so designed is that the flow cavities are very closely spaced from the inner surface of the mold cavity get lost.

Ein einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gewährleistet, daß die Form aus einer Anzahl von Schichten aufgebaut ist, nämlich einer die innerste Formwand bildenden Schicht und einer sich daran anschließenden Zwischenschichr, welche beiden Schichten zwischen sich die Strömungskanäle einschließen, sowie einem die Schichten tragenden Formkörper. A simple structure of the device according to the invention is thereby ensures that the mold is built up from a number of layers, viz one layer forming the innermost mold wall and one adjoining it Intermediate layers, which two layers enclose the flow channels between them, and a shaped body carrying the layers.

Ein einfacher ifbau der Vorrichtung ist dabei dadurch gegeben, daß die Kanäle als zu der innersten PowaMschicht hin offene Rinnen in die Zwischenschicht eingearbeitet, beispielweise eingefräst sind. A simple ifbau of the device is given that the channels in the intermediate layer as channels open to the innermost PowaM layer incorporated, for example milled.

Die Vorrichtung kann mit Vorteil auch so aufgebaut sein, daß die Kanäle als zu der Zwischenschicht hin offene Rinnen in die Formwandschicht eingearbeitet, beispielweise eingefräst sind. The device can also be constructed so that the Channels worked into the mold wall layer as channels open to the intermediate layer, for example are milled.

Ein günstiger Aufbau der Vorrichtung wird auch durch erreicht, daß die Form aus einer Anzahl von Schichten autgebaut ist, nämlich einer die innerste Formwand bildenden Schicht und einer dicht daran anschließenden, pord'sn und fluiddurchlässigen Zwischenschicht, beispielsweise aus porösem gesintertem Metall oder porösem gesintertem nichtmetallischem Werkstoff, sowie einem diese Schichten tragenden Körper. A favorable construction of the device is also achieved by that the form is built up from a number of layers, one being the innermost Form wall forming layer and a closely adjoining, pord'sn and fluid-permeable Intermediate layer, for example made of porous sintered metal or porous sintered non-metallic Material, as well as one that supports these layers Body.

Um zu vershindern, daß die Wärme bzw. Kälte von dem Heiz- bzw. Kühlmedium in den Formkörper hinein abgeleitet wird und nicht der mit der Spritzmasse in Kontakt stehenden Formwand zugeführt wird, ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, das zwischen der Zwischenschicht und dem Formkörper eine Wärmeisolierschicht, beispielweise aus Asbest, vorgesehen ist. To prevent the heat or cold from the heating or cooling medium is derived into the molded body and not that in contact with the injection molding compound standing mold wall is supplied, it is advantageous to use the device according to the invention to be formed in such a way that a heat insulating layer between the intermediate layer and the molded body, for example made of asbestos, is provided.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ust dadurch gegeben, daß jeder Strömungskanäle enthaltende Formteil sowohl über mindestens eine Aufheizfluid-Zufuhrleitung mit einer Aufheizfluidquelle und über mindestens eine Kühlfluid-Zufuhrleitung mit einer Kühlfluidquelle verbunden ist als auch an mindestens eine Åbfuhrleitung angeschlossen ist, und daß in Jede der Aufheizfluid-Zufuhrleitungen und Kühlfluidzufuhrleitungen mindestens ein wahlweise betatigbares Ventil eingeschaltet ist. A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention ust given that each molded part containing flow channels both over at least one heating fluid supply line with a heating fluid source and over at least one cooling fluid supply line is connected to a cooling fluid source and is connected to at least one discharge line, and that in each of the Heating fluid supply lines and cooling fluid supply lines are at least one optional actuatable valve is switched on.

Eine günstige Weiterbildung deiser Vorrichtung ist dadurch gegeben, daß weder Strömungskanäle enthaltende Porateil sowohl an mindestens eine Aufheizfluid-Abfuhrleitung als auch an mindestens eine Kühlfluid-Abfuhrleitung angeschlossen ist, und daß in jede Abfuhrleitung mindestens ein wahlweise betätigbares Ventil eingeschaltet ist. A favorable further development of this device is given by that neither flow channels containing porate part and at least one heating fluid discharge line and is connected to at least one cooling fluid discharge line, and that in each discharge line at least one optionally actuatable valve is switched on.

Eine weitere günstige Ausgestaltung ist dadurch gegeben, daß sowohl die Aufheizfluid-Abfuhrleitung als auch die Kühlfluid-Abfuhrleitung in je eine Aufheizfluid- bzw. Another favorable embodiment is given that both the heating fluid discharge line as well as the cooling fluid discharge line in a respective heating fluid respectively.

Kühlfluid-Sammelvorrichtung mündet.Cooling fluid collecting device opens.

Um eine zwangsweise Durchströmung der Fluide durch die Form zu gewährleisten, ist es günstig, werin die Vorrichtung BO ausgebildet ist, daß sowohl in di.e Aufheizfluid-Zufuhrleitung als auch in die Kühlmittel-Zufuhrleitung eine Pumpe eingeschaltet ist Ein besonders wirtschaftlicher Betrieb wird erreicht, wenn die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß sowohl die Aufheizfluid-Zufuhr- und -Abfuhrleitung mit der zugehörigen Sammelvorrichtung und den Formteilen auch die Kühlfluid-Zufuhr- und -Abfuhrleitung mit der zugehörigen Sammelvorrichtung und den Formteilen Jeweils einen geschlossenen Kreislauf bilden. To ensure a forced flow of fluids through the mold, it is favorable who is designed in the device BO that both in di.e heating fluid supply line as well as a pump is switched on in the coolant supply line economic operation is achieved if the device is designed in such a way that that both the heating fluid supply and discharge line with the associated collecting device and the molded parts also the cooling fluid supply and discharge line with the associated The collecting device and the molded parts each form a closed circuit.

Eine besonders günstige Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch g£-geben, daß die Form als geform" ausgebildet ist, d.1i. mit mindestens einem Matrizenteil mit vorstehenden Seitenwänden und mindestens einem in den Matrizenteil beim Schließen der Form wenigstens teilweise eintauchenden Patrizenteil. Durch diese Ausbildung wird verhindert, daß bei großen oder voluminösen Spritzgußteilen infolge dar Schwindung beim Erstarren der tasse durch den Neehdruck erneut Orientierungen im Spri-bzling entstehen. A particularly favorable embodiment of the device according to the invention is given by g £ - that the shape is designed as "shaped", i.e. with at least a die part with protruding side walls and at least one in the die part when the mold is closed, the male part is at least partially immersed. Through this Training is prevented from having large or voluminous injection molded parts as a result The shrinkage when the cup solidifies as a result of the pressure on the neck again orientations arise in the Spri-bzling.

Um derartige Orientierungen im Spritzling beim Nachdruck in der Form zu verhindern, ist dei als "Prägeform" ausgebidete Form während des Füllvorgangs nicht vollständig zusainmenefahren, so daß während der Erstarrung der Masse ein weiteres Zusammenrücken der beiden Formhälften, entsprechend der Verminderung des Volumens der Masse durch die Abkühlung, möglich bleibt.About such orientations in the molded part when holding pressure in the mold to prevent it is designed as an "embossing form" during the filling process not completely collapsed, so that during the solidification of the mass a further moving together of the two mold halves, corresponding to the reduction in the Volume of the mass due to the cooling, remains possible.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit dre Zeichnung. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine Formhälfte einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt durch eine Formhälfte einer Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 den Gesamtaufbau einer Vorrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung1 Fig. 4 ein Elastizitätsmodul-Temperatur.Diagramm für eine amorphe Kunststoff-Spritzgußmasse in schematischer Darstellung. Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments in conjunction with three drawings. 1 shows a schematic partial section through a mold half of a device to carry out the method according to the invention according to a first embodiment, Fig. 2 is a schematic partial section through a mold half of a mold for implementation of the method according to the invention according to a second embodiment, Fig. 3 shows the overall structure of a device for implementing the invention Schematic representation of the procedure 1 Figure 4 is an elastic modulus-temperature diagram for an amorphous plastic injection molding compound in a schematic representation.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eine Form einer Vorrichtung zur Durchführunf des erfindungsgeinäßen Verfahrens im Schnitt dargestellt. Die Form ist so ausgebildet, daß sowohl ein Heizfluid als auch ein Kühlfluid durch sie hindurchgeleitet werden kann, und daß sich hierdurch die Temperatur der Forinwand, die die Formhöhlung begrenzt und mit der Spritzmasse in Kontakt steht, kurzzeitig und mit möglichnt geringem Energieverbrauch ändern läßt. In Fig. 1, a first embodiment is one form of device shown in section for the implementation of the method according to the invention. Form is designed so that both a heating fluid and a cooling fluid passed through it can be, and that thereby the temperature of the mold wall, which the mold cavity limited and is in contact with the injection compound, briefly and with possible low energy consumption.

Die Form ist aua einer Anzahl von Schichten aufgebaut. Unmittelbar unter einer innersten Formwandschicht 1 befinden sich Kanäle 2, die von einem Heizfluid bzw. einem Kühlfluid durchströmt werden. Die innerste Pormwandschicht 1 stützt sich auf eine Zwischenschicht 3 in Form einer Platte, in die die Kanäle 2 eingefräst sind. Um den Wärmeübergang von das aus den Schichten 1 und 3 bestehenden Heizsystem auf eine die Schichten tragenden, als Metallblock ausgebildeten Formkörper 4 der Spritzform klein zu halten, ist zwischen das Heizysystem und den Formkörper eine Platte 5 aus eines Werkstoff mit schlechter Wärmeleitfähigkeit eingelegt. Diese Isolierplatte kann z.B. aus Asbestzement, einem porösem Sintermaterial oder einem beliebigen anderen Wärmedänstoff mit genügender mechanischer Festigkeit bestehen. Die junfräsungen in der Platte 3 werden so ausgeführt und miteinanker verbunden, daß ein zusammenhängendes Kanalsystem in der Form entsteht, das mindestens einen Einlauf und mindestenfi eiren Auslauf anfueist. Die Form nach Fig. 1 kann in der Weise aufgebaut sein, daß die Schichten 1, 3 und 5 auf den Formkörper 4 aufgeschraubt sind.The shape is made up of a number of layers. Direct under an innermost mold wall layer 1 there are channels 2 which are fed by a heating fluid or a cooling fluid are flowed through. The innermost Pormwandschicht 1 is supported onto an intermediate layer 3 in the form of a plate into which the channels 2 are milled are. To the heat transfer from the heating system consisting of layers 1 and 3 onto a molded body 4, which carries the layers and is designed as a metal block Keeping the injection mold small is between the heating system and the molded body Plate 5 inserted from a material with poor thermal conductivity. These The insulating plate can be made of asbestos cement, a porous sintered material or a any other heat transfer material with sufficient mechanical strength exist. The junfräsungen in the plate 3 are executed and miteinanker connected that a coherent channel system arises in the form of at least one inlet and at least one outlet. The shape of Fig. 1 can be constructed in such a way that the layers 1, 3 and 5 are screwed onto the molded body 4 are.

In Fig. t ist nur die Teilansicht einer Formhälfte dargestellt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die sit dieser Formhälfte zusammenarbeitende zweite Formhälfte in der gleichen Weise aufgebaut sein kann. In Fig. T only a partial view of a mold half is shown. It it is readily apparent that the seat of this mold half cooperates second mold half can be constructed in the same way.

Die innerste Schicht 1 besteht mit Vorteil aus einem verschleißfesten und korrosionsfesten Material, beispiels-Weise einer Nickel- oder einer Kobaltlegierung. Die sich daran anschließende Schicht 3 besteht mit Vorteil aus einem gut wärmeleitenden Metall, beispielweise Kupfer oder aus Metall mit geringer spezifischer e. Der torrkßrp r 4 kann beispielsweise aus Stahl bestehen. The innermost layer 1 advantageously consists of a wear-resistant one and corrosion-resistant material, for example a nickel or cobalt alloy. The adjoining layer 3 advantageously consists of a highly thermally conductive one Metal, for example copper or made of metal with a low specific e. The torrkßrp r 4 can for example consist of steel.

In Abwandlung des Aufbaus nach Fig. 1 kann eine Form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch in der Weise ausgebildet sein, daß die Kanäle nicht in der Zwischenschicht 3, sondern in der innersten Wandschicht 1 untergebracht sind. In a modification of the structure of FIG. 1, a form of an inventive Device can also be designed in such a way that the channels are not in the intermediate layer 3, but are housed in the innermost wall layer 1.

Dies hat bezüglich der innersten, zur Erzielung einer m8glichst raschen Aufheizbarkeit und geringen Wärmekapazität möglichst dünnen Schicht 1 sogar den Vorteil, daß diese Schicht dann steifer wird, weil sie dann durch die die Seitenwände der Kanäle bildenden Rippen versteift ist.This has to be in terms of the innermost, in order to achieve the fastest possible Heatability and low heat capacity as thin as possible layer 1 even the The advantage is that this layer is then stiffer because it then passes through the side walls the ribs forming the channels is stiffened.

Eine besondere Stabilität wird erreicht, wenn amn die innerste Wandschicht und die Zwischenschicht; miteinander, z.B.A particular stability is achieved if the innermost wall layer is used and the intermediate layer; with each other, e.g.

durch Idten, fest verbindet.through Idten, firmly connects.

Die Spritzgußform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch so ausgebildet sein, daß man die Forai im Gießverfahren herstellt und ein vorgefertigtes Rohrsystem so eingießt, daß dies unmittelbar unter die innere, mit der Spritzmasse in Kontakt kommende Forinwand zu liegen kommt. Auch auf diese Weise ergibt sich eine Form mit darin enthaltenen Kanälen zum Durchleiten von Heiz- und Kühlfluiden. The injection mold of a device for carrying out the invention The process can also be designed in such a way that the forai are produced in a casting process and pour a prefabricated pipe system in such a way that it is directly under the inner, the mold wall coming into contact with the injection compound comes to rest. Also on this Way results in a shape with channels contained therein for the passage of heating and cooling fluids.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Form einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 2 in einem Teilschnitt schematisch dargestellt. Another embodiment of the form of a device for implementation the method according to the invention is shown schematically in FIG. 2 in a partial section shown.

Fig. 2 zeigt der Übersichtlichkeit halber nur eine Formhälfte.For the sake of clarity, Fig. 2 shows only one mold half.

Auch diese Form ist aus Schichten aufgebaut, nämlich einer innersten, mit der Spritzmasse in Kontakt stehenden und die eigentliche Formhöhlung begren2enden Schicht 6, die vorzugsweise aus einem verschleißfesten und/oder korrosionsbeständigen Metalls beispielsweise einer Nicel-Kobaltlegierung besteht, weiter aus einer sich daran anschließenden porösen Schicht 7. Diese poröse Schicht 7 kann beispielsweise aus einem porosen Sintermetall oder aus einer porösen Schicht aus nicht metallischem Werkstoff bestehen. Die poröse Schicht 7 rwß in Jedem Fall aus einem Material gebildet sein, bei dem die einzelnen Poren untereinander verbunden sind, so daß insgesent in der Schicht Hohlräume vorhanden sind, durch die ein Heiz- bzw. Kühlmedium geleitet werden kann. Hinter der porösen Schicht 7 ist eine Wärmedämmschicht 8 angeordnet. Zwischen der porösen Schicht 7 und der Wärmedämmschicht 8 kann nochmals eine aus Übersichtlichtkeitsgründen nicht dargestellte dünne Metallplatte angeordnet werden,so daß es möglich ist, die poröse Schicht 7 zwischen dieser dünnen Mtallplatte und der innersten Metallschicht 6 einzuschließen. Auf diese Weise befindet sich die poröse Schicht 7 zwischen zwei undurchlässigen und stabilisierenden Platten. Die Schicht 7 kann mit der Schicht 6 und der nicht dargestellten dünneren fletallschicht auch durch Sintern oder ein andere Verfahren fest verbunden werden. Alle genannten Schichten werden von einem Formkörper 9, der beispielsweise aus Stahl besteht, gehalten. Die Schichten 6, 7, 8 und gegebenenfalls die weitere dünne Metallschicht zwischen der Schicht 7 und der Schicht 8 können beispielsweise an den Formkörper 9 angeschraubt sein, Die poröse Schicht 7 muß wenigstens einen Einlauf und einen Auslauf aufweisen, um ein Heiz-bzw.Kühlfluid durch die Schicht hindurchleiten zu können.This form is also made up of layers, namely an innermost one, are in contact with the injection compound and limit the actual mold cavity Layer 6, which is preferably made of a wear-resistant and / or corrosion-resistant Metal, for example, a Nicel cobalt alloy, further from one itself adjoining porous layer 7. This porous layer 7 can, for example from a porous sintered metal or from a porous layer of non-metallic Material. The porous layer 7 is made of a material in each case in which the individual pores are connected to one another are, so that in total there are cavities in the layer through which a heating resp. Cooling medium can be conducted. Behind the porous layer 7 is a thermal barrier coating 8 arranged. Between the porous layer 7 and the thermal barrier layer 8 can again arranged a thin metal plate, not shown for reasons of clarity so that it is possible to have the porous layer 7 between this thin metal plate and the innermost metal layer 6. This is how it is located the porous layer 7 between two impermeable and stabilizing plates. The layer 7 can be combined with the layer 6 and the thinner metal layer (not shown) can also be firmly connected by sintering or another process. All of the above Layers are held by a shaped body 9 made of steel, for example. The layers 6, 7, 8 and optionally the further thin metal layer between the layer 7 and the layer 8 can, for example, be screwed onto the molded body 9 The porous layer 7 must have at least one inlet and one outlet, in order to be able to pass a heating or cooling fluid through the layer.

In Fig. 3 ist der Gesaumtaufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Form 10 mit zwei Formhälften 11 und 12 auf. Beide Formhälften können einen Aufbau gemäß einem der vorstehend geschilderten Ausführungsbeispiele haben. In Jeden halle schließen die beiden Formhälten in geschlossenem Zustand mit der Form einen Formhohlraum ein, der in jeder Formhälfte von einer dünnen Forminnenwand begrenzt ist, die durch Durchleiten von Reiz-und Kühlfluid durch in den Formhälften vorgesehene Hohlräume erhitzt bzw, gekühlt werden kann. Zum Heizen bzw. Kühlen der innerem Formwände läßt man Wärmeträgerfluide durch das in den Formhälften vorgesehene Hohlraum- bzw. Kanalsystem strömen. Damit der für eine rasche Temperaturänderung nötige intensuve Wärmeübergang eintritt, verwendet man einen flüssigen Wärmeträger, oder - beim Heizvorgang - einen Dampf, der bei der gewünschten oberen Firmtemperatur kondensiert. In Fig. 3 is the overall structure of a device for implementation of the method according to the invention shown schematically. The device has a mold 10 with two mold halves 11 and 12. Both mold halves can do one construction according to one of the exemplary embodiments described above. In every hall the two mold halves close a mold cavity with the mold in the closed state one that is delimited in each mold half by a thin inner wall of the mold, which extends through Passing stimulus and cooling fluid through cavities provided in the mold halves can be heated or cooled. For heating or cooling the inner mold walls one heat transfer fluids through the cavity or channel system provided in the mold halves stream. Thus the intensive heat transfer necessary for a rapid change in temperature occurs, a liquid heat transfer medium is used, or - during the heating process - one Steam that condenses at the desired upper company temperature.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung ist jede Formhälfte 11 bzw. 12 über eine Aufheizfluid-Zufuhrleitung 13 mit einer Aufheizfluidquelle und über eine Kühlfluid-Zufuhrleitung 14 mit einer Kühlfluidequelle verbunden. Weiterhin ist jede Formhälfte 11 bzw, 12 sowohl an eine Aufheizfluid-Abfuhrleitung 15 als auch an eine Kühlfluid-Abfuhrleitung 16 angeschlossen. Die Aufheizfluidquelle ist als Behälter 17 ausgebildet, in den auch die Aufheizfluid-Abfhhrleitwig 15 mündet. Die Kühlfluidquelle ist als Behälter 18 ausgebildet, in den auch die Kühlfluid-Abfuhrleitung 16 mündet. An die Aufheizfluid-Zufuhrleitung und die Kühlfluid-Zufuhrleitung sind Verbindungsleitungen 19 und 20 angeschlossein, die die Verbindung mit den beiden Formhälften 11 und 12 herstellen. An die Heizfluid-Abfuhrleitung 15 und die KÜhlfluid-Abfuhrleitung 16 sind Verbindungsleitungen 21 und 22 angeschlossen, die die Verbindung mit den Formhälften 11 und 12 herstellen. Sowohl in die Aufheizfluid-Zufuhrleitung als auch in die Kühlfluid-Zufuhrleitung als auch in die Aufheizfluid-Zufuhrleitung als auch in die Kühlfluid-Abfuhrleitung ist je ein Ventil 23 bzw. 24 bzw. 25 bzw. 26 eingeschaltet. In the device shown in FIG. 3, each mold half is 11 or 12 via a heating fluid supply line 13 with a heating fluid source and Connected via a cooling fluid supply line 14 to a cooling fluid source. Farther is each mold half 11 or, 12 both to a heating fluid discharge line 15 as also connected to a cooling fluid discharge line 16. The source of heating fluid is designed as a container 17, into which the Aufheizfluid-Abfhhrleitwig 15 opens. The cooling fluid source is designed as a container 18 into which the cooling fluid discharge line is also placed 16 opens. To the heating fluid supply line and the cooling fluid supply line are Connecting lines 19 and 20 connected, which connect the two Mold halves 11 and 12 produce. To the heating fluid discharge line 15 and the cooling fluid discharge line 16, connecting lines 21 and 22 are connected, which establish the connection with the mold halves 11 and 12. Both in the heating fluid supply line as well as in the cooling fluid supply line and in the heating fluid supply line as well as in the cooling fluid discharge line is a valve 23 or 24 or 25 or 26 switched on.

Diese Ventile sind mittels einer aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Steuervorrichtung in in-: dem Arbeitszyklus entsprechenden Rythmus betätigbar. Die Ventile können beispielweise als electrisch steuerbare Magnetventile ausgebildet sein. Sowohl in die Aufheizfluid-Zufuhrleitung 13 als auch in die Kühlfluid-Zufuhrleitung 14 ist Qg eine Pumpe 27 bzw. 28 eingeschaltet. Die Vorrihtung nacg Fig.3 weist somit zwei geschlossene Fluidkreisläufe auf, nämlich einmal den Heizfluid-Kreislauf und zum anderen den Kühlfluid-Kreislauf.These valves are not by means of a for reasons of clarity shown control device in: the working cycle corresponding rhythm operable. The valves can be used, for example, as electrically controllable solenoid valves be trained. Both in the heating fluid supply line 13 and in the cooling fluid supply line 14 Qg a pump 27 or 28 is switched on. The arrangement according to Fig. 3 thus shows two closed fluid circuits, namely once the heating fluid circuit and on the other hand the cooling fluid circuit.

Zum Heizen bzw. Kühlen der mit der Spritzmasse in vor oder Kontakt stehenden innersten Formwände der Form / während des Spritzgußvorgangs läßt man Wärmeträgerfluide durch das in den Formhälften vorgesehene Hohlraum- bzw. Kanalsystem strömen. Damit der für eine rasche Temperaturänderung nötige intensive Wärmeübergang eintritt, verwendet man einen flüssigen Wärmeträger, oder - beim Heizvorgang - einen Dsapf, der bei der gewünschten oberen Formtemperatur kondensiert. For heating or cooling the with the injection compound in front of or in contact standing innermost mold walls of the mold / during the injection molding process is left Heat transfer fluids through the cavity or channel system provided in the mold halves stream. This means the intensive heat transfer required for a rapid change in temperature occurs, a liquid heat transfer medium is used, or - during the heating process - one Dsapf, which condenses at the desired upper mold temperature.

ras Heizfluid und das Kühlfluid werden in den zwei getrenn ten Behältern 17 und 18 auf der oberen bzw. unteren Grenztemperatur, die von den mit der Spritzmasse in Berührung stehenden Formwänden der Form erreicht werden sollen, gehalten und durch Je eine Pumpe 27 bzw. 28 entsprechend dem Arbeitstakt der Spritzmaschine abwechselnd durch die Form 11, 12 edrückt.The heating fluid and the cooling fluid are stored in the two separate containers 17 and 18 on the upper and lower limit temperature, which is determined by those with the injection molding compound in contact with mold walls of the mold are to be achieved, held and by a pump 27 or 28 alternating according to the work cycle of the injection molding machine pressed by the form 11, 12.

An die aus zwei Hälften 11 und 12 bestehende Spritzform 10 sind die Verbindungsleitungen 19 und 20, 21 und 22 in Form von Schläuchen, Wellrohre oder Gelenkrohren angeschlossen. Diese Leitungen sind an ihrem einen Ende in kurzen Rohrstücen 33 bzw. 34 zusammengefaßt. In das Rohrstück 33 münden die Aufheizfluid-Zufuhrleitung und die Kühlfluid-Zufuhrleitung 14, wahrend vom Rohrstick 34 die Heizfluid-Abfuhrleitung 15 und die Kühlfluid-Abfuhrleitung 16 weglaufen. Die in die leitungen 13, 14, 15 und 16 eingeschalteten Ventile 23, 24, 25, 26 sind im Ruhezustand geschlossen. To the injection mold 10 consisting of two halves 11 and 12 are the Connecting lines 19 and 20, 21 and 22 in the form of hoses, corrugated pipes or Articulated pipes connected. These lines are in short pieces of pipe at one end 33 and 34 combined. The heating fluid supply line opens into the pipe section 33 and the cooling fluid supply line 14, while the heating fluid discharge line from the tube stick 34 15 and the cooling fluid discharge line 16 run away. The in lines 13, 14, 15 and 16 switched on valves 23, 24, 25, 26 are closed in the idle state.

Zum Reizen der Form 10 werden die Ventile 23 und 25 gedffnet und die Pumpe 27 in Tätigkeit gesetzt. Sie saugt aus dem Behälter 17 die auf die gewünschte Temperatur vorgeheizte lleizflüssigkeit und drückt sie über die erWihnten Leitungen durch die Form und in den Behälter 17 zurück. To stimulate the mold 10, the valves 23 and 25 are opened and the pump 27 is put into operation. It sucks out the container 17 on the desired Temperature preheated glue and presses it over the mentioned lines through the mold and back into the container 17.

Nach Abschluß der Heizperiode wird die Pumpe ausgeschaltet.The pump is switched off at the end of the heating season.

Gleichzeitig werden die Ventile 23 und 25 wieder geschlossen.At the same time, the valves 23 and 25 are closed again.

Zum Kühlen der inne Forniwände wird bei geöffneten Ventilen 24 und 26 die Pumpe 28 eingeschaltet. Dadurch wird Kühlflüssigkeit aus dem Behälter 18 angesaugt, durch die Form 10 gepreßt und dem Behalter 18 wieder zugeführt. To cool the inner walls of the mold, the valves 24 and 26 the pump 28 switched on. This causes cooling liquid to flow out of the container 18 sucked in, pressed through the mold 10 and fed back to the container 18.

Um ein ständiges Ein- und Ausschalten der Pumpe .27 und 28 bei der Aufeinanderfolge von zahlreichen Spritzzyklen zu vermeiden, können in die Heizfluid-Zufuhrleitung 13 und die Kühlfluid-Zufuhrleitung 14 parallel zu der Pumpe 27. bzw. To ensure that the pump .27 and 28 is constantly switched on and off for the The heating fluid supply line can be used to avoid a succession of numerous spray cycles 13 and the cooling fluid supply line 14 parallel to the pump 27. or

28 je eine Bypassleitung 29 bzw. 30 parallel eingeschaltet sein. In diesen Bypassleitungen 29 bzw. bs sind Überdruckventile 31 bzw. 32 vorgesehen. Damit kann die von jeder Pumpe 27 bzw. 28 geförderte Flüssigkeit zurückströmen, wenn die Ventile 23 bzw. 24 geschlossen sie Zum Heizen bzw.28 each have a bypass line 29 or 30 switched on in parallel. In These bypass lines 29 and bs are provided overpressure valves 31 and 32, respectively. In order to the liquid delivered by each pump 27 or 28 can flow back when the Valves 23 and 24 are closed.

Kühlen werden dann nur während der erforderlichen Zeit die Ventile 23 und 25 bzw. 24 und 26 geöffnet. Außerdem läßt sich der Wärmehaushalt der Vorrichtung dadurch günstig beieinflussen, daß bei Beginn des Heizvorgangs das in der Form zunächst noch enthaltene kalte Fluid, beispielsweise Öl, über das Ventil 26 in den Behälter 18 gedrückt wird.The valves will then only cool for the required time 23 and 25 or 24 and 26 open. In addition, the heat balance of the device thereby favorably influence that at the beginning of the heating process in the mold first still contained cold fluid, for example oil, through the valve 26 into the container 18 is pressed.

Erst wenn der Wärmevorgang schin fortgeschritten ist und in der Leitung 24 warme Flüssigkeit zurückströmt, wird das Ventil 26 geschlossen und dafür das Ventil 25 geöffnet.Only when the heating process has progressed and is in the line 24 warm liquid flows back, the valve 26 is closed and instead the Valve 25 open.

Die Betätigung dieser Ventile kann durch Wärmefühler in den Leitungen ausgelöst werden oder durch aus t)bersichtlichkeitsgrUden nicht dargestellte, Jedem Fachmann jedoch ohne weiteres geläufige Verzögerungsschaltung. Die nötige Verzögerung bei der fletätigung des Ventils 25 kann auf einfache Weise durch Versuch bestimmt und eingestellt werden.These valves can be actuated by means of heat sensors in the lines be triggered or by t) clarity reasons not shown, everyone A person skilled in the art, however, readily common delay circuit. The necessary delay in the actuation of the valve 25 can be achieved in a simple manner determined and adjusted by experiment.

Die Flüssigkeiten in den Behältern 17 und 18 werden in bekannter Weise durch Weise bzw. Kühlvorrichtungen im Zusammenwirken mit Thermostaten auf der erforderlichen Temperatur gehalten. The liquids in containers 17 and 18 are known in the art Way by way or cooling devices in cooperation with thermostats maintained at the required temperature.

Bei Verwendung von Dampf als Aufheizfluid kann die Vorrichtung nach Fig. 3 in der Weise modifiziert rerden, daß an die Stelle der Pumpe 27 ein Dampferzeuger tritt, vor dem aus der Dampf unter Druck in die Form 10 einströmt. When using steam as the heating fluid, the device can according to Fig. 3 modified in such a way that the pump 27 is replaced by a steam generator occurs before the steam flows into the mold 10 under pressure.

Der Behälter 17 dient dann zur Sammlung des Kondensate.The container 17 is then used to collect the condensate.

Der Dampferzeuger wird mit den üblichen Überwachungs-, Speise- und Sicherheitseinrichtungen ausgestattet.The steam generator comes with the usual monitoring, feed and Equipped with safety devices.

Der Arbeitszyklus der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung setzt sich aus folgenden Einzelvorgängen zusammen: 1. Vorwärmen der Form durch die heiße Flüssigkeit oder den Dampf dieser Flüssigkeit, 2. Schließen der Form und Einspritzen des flüssigen Kunststoffs, 3. Kühlen der Form, 4. Öffnen der Form und Auswerfen des Spritzlings. The working cycle of the device shown in Fig. 3 continues made up of the following individual processes: 1. Preheating of the mold by the hot liquid or the vapor of this liquid, 2. Closing the mold and injecting the liquid Plastic, 3. cooling the mold, 4. opening the mold and ejecting the molded part.

Zwischen dem Endes aeS Einspritzvorgangs und dem Beginn des Kühlens liegt eine Pause, in der die lasse in der gescblossenen Spritzform Zeit hat, die durch die Strömung entstandene Orientierung abzubauen. Die Länge dieser Zeitspanne hängt von der Art des Kunststoffs und der Form- bzw. Massetemperatur ab. Sie kann experimentell bestimmt werden. Bei kleineren Spritzform nimmt das Heizen bzw. Kühlen nur wenige Sekunden in Anspruch. Die genauen Zeiten der Aufeinanderfolge der Heiz- und Kühlvorgänge sind mittels der die Ventile 23 bis 26 steuernden, aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Steuervorrichtung steuerbar. Between the end of the injection process and the start of cooling there is a pause in which the lasse has time in the closed injection mold to dismantle the orientation created by the current. The length of this period depends on the type of plastic and the mold or melt temperature. she can can be determined experimentally. In the case of smaller injection molds, the heating or cooling takes place only takes a few seconds. The exact times of the succession of the heating and cooling processes are by means of the valves 23 to 26 controlling, for reasons of clarity control device not shown controllable.

Die beiden Grenztemperaturen, auf die die mit der Spritsmasse in Kontakt stehende innere Fornwand im Laufe eines Spritzzyklus gebracht werden muß, sind von dem Verlauf der E-Modulkurve itber der Temperatur abhängig. In Fig.4 ist eine solche Kurve für einen amorphen Thermoplast schematisch dargestellt. In Bereich I ist der Kunststoff fest. Der Bereich II stellt den Haupterweichungobereich dar, der aber im allgemeinen nicht direkt, sondern über den je nach Kunststoff verschieden ausgedehnten Bereich III des gummiartigen Zustands in den Verflüssigungsbereich IV frrrt. In dem Der flüssigungsbereich IV verschwinden die Rückstellkräfte rasch mit steigender Temperatur. Die Viskosität der Nasse niat mehr und mehr ab. Dies ist der eigentliche 3ereich der Spritzgußverarbeitung. The two limit temperatures to which the fuel mass in Contact with the inner mold wall has to be brought about in the course of an injection cycle, are dependent on the course of the E-module curve over the temperature. In Fig.4 is such a curve for an amorphous thermoplastic is shown schematically. In area I is the plastic solid. Area II represents the main softening area, which, however, is generally not direct, but varies via the depending on the plastic extended area III of the rubbery state into the liquefaction area IV frrrt. In the liquid area IV, the restoring forces disappear quickly with increasing temperature. The viscosity of the wet decreases more and more. this is the actual area of injection molding processing.

Aus Fig, rt lassen sich die beider Grenztemperaturen entnehmen, zwischen denen die Temperatur der innersten Form wand pendeln muß, wenn das erfindungsgemdße Verfahren durch geführt werden soll. Um die Maste während des Einspritzens in der Form genügend fließfähig zu halten und eine einwandfreie Verschweißung von Fließnähten zu erzielen, ist es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich, auf eine Temperatur vorzuwärmen, die im Bereich IV liegt. Je höher die Ternperatur der Nasse und je niedriger damit ihre Viskosität, desto rascher werden sich auch die durch den Strömungsvorgang ausbildenden Orientierungen abbauen. Zwar hat sich gezeigt, daß eine Desorientierung auch bei Temperatliren im Bereich III eintritt. Der Vorgang erfordert aber hier so lange Zeit, daß sie für einen normalen Spritzzyklus nicht tragbar ist. The two limit temperatures between which the temperature of the innermost mold wall must fluctuate when the invention Procedure should be carried out. To keep the masts in the To keep the shape sufficiently flowable and a perfect welding of flow seams to achieve, it is necessary according to the method according to the invention, on a Preheat temperature which is in the range IV. The higher the temperature of the wet and the lower their viscosity, the faster they will be through reduce the orientations that form the flow process. It has been shown that a disorientation also occurs at temperatures in area III. The process but requires so long time here that it is not suitable for a normal injection cycle is portable.

Als Kühltemperatur ist entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Temperatur im Bereich I ZU ilen. Sie wird zweckmäßig so eingestellt, daß die Masse hinreichend rasch eritarzt und das Werkstück beim Entformen eine genügende Festigkeit besitzt. The cooling temperature is in accordance with the method according to the invention a temperature in the range I. It is expediently set so that the The mass is eroded quickly enough and the workpiece is sufficiently removed from the mold Has strength.

Bei teilkristallinen Kunststoffen spielt sich die Erweichung im Gegensatz zu der Kurve in Fig. 4 in mehreren Stuten ab, wobei die Verflüssigung mit dem Aufschmelzen der Kristallite eintritt. Es ist bei diesen Thermoplasten nötig, die Formwand mindestens auf diese Temperatur zu heizen, wenn die Masse in der Form auch auf langen Wegen gut strömungsfähig bleiben soll. Im allgemeinen wird amn 20 bis 70°C, z.B. 50°C über dem Kristallitschmelspunkt bleiben. In the case of semi-crystalline plastics, softening is the opposite to the curve in FIG. 4 in several steps, the liquefaction with the melting the crystallite occurs. It is with these thermoplastics necessary, to heat the mold wall at least to this temperature when the mass is in the mold should be able to flow well even on long journeys. In general, amn 20 up to 70 ° C, e.g. 50 ° C above the crystallite melting point.

Mittels der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung ist das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise durchführbar. nie Form, die in der Vorrichtung nach Fig. 5 verwendet wird, kann dabei einen Aufbau, wie er anhand der Fig. 1 und 2 geschildert wurde, aufweisen. Durch Steuerung der Ventile 23 bis 26 der Vorrichtung nach Fig. 3 hat man es in der Hand, den Aufheiz- und Abkühlvorgang der Form 10 zu regeln, daß die in der Form hergestellten Spritzlinge während des ganzen Spritzzyklus einen optimalen Temperaturverlauf durchlaufen. Auf diese Weise kann bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden, daß die Spritzmasse beim Einspritzen in die Form ausreichend flüssig ist und ausreichend lange flüssig bleibt, um ein orientierungsfreies Füllen der Form und ein eigenspannungsfreies Bilden des Spritzlings zu gewährleisten und anschließend eine für die gewünschte Stru)tur des Spritzlings optimale Abkühlung des Spritzlings in der Form zu erzielen. Die Arbeitszykluszeiten sind mittels der Ventile 23 bis 26 einstellbar. Die Temperaturen der Aufheizung bzw0 Kiihlung der Form sind durch Steuerung der Temperaturen des Heizfluids bzw. des ühlfluids, d.h. durch entsprechende Einstellung und Aufrechterhaltung dieser Temperaturen in den Behältern 17 und 18 erzielbar. By means of the device shown in FIG. 3, the device according to the invention Procedure can be carried out in a simple manner. never shape that in the device after 5 is used, a structure as described with reference to FIGS. 1 and 2 can be used has been. By controlling the valves 23 to 26 of the device according to Fig. 3 you have it in your hand to regulate the heating and cooling process of the mold 10, that the molded parts produced in the mold one during the entire injection cycle run through optimal temperature curve. In this way, when performing the Process according to the invention can be achieved that the injection molding compound during injection is sufficiently liquid in the mold and remains liquid long enough to enter Orientation-free filling of the mold and formation of the molded part free of internal stresses and then one for the desired structure of the molded part to achieve optimal cooling of the molded part in the mold. The work cycle times are adjustable by means of the valves 23 to 26. The temperatures of the heating or cooling of the mold are possible by controlling the temperatures of the heating fluid or of the fluid, i.e. by setting and maintaining this accordingly Temperatures in the containers 17 and 18 can be achieved.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine Form wie sie in den Fig. 1 oder 2 dargestellt ist, so auszugestalten, daß sie als "" "Prägeform" ausgebildet ist, d.h. als Form, bei der eine Formhälfte als ein Matrizenteil mit vorstehenden Seitenwänden und eine Pormhälfte als ein in den Matrizenteil beim Schließen der Porm wenigstens teilweise eintauchender Patrizenteil ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung der Form ist insbesondere günstig, um zu verhindern, daß bei großen und voluminösen Sprit:-gußteilen infolge der Schwindung beim Erstarren der Masse durch den Nachdruck erneut Orientierungen im Spritzling entstehen. Die "Prägeform" ist während des Füllvorgangs der Form nicht vollständig zusammengefahren, so daß während der Erstarrung der Masse ein weiteres Zusammendrücken der beiden Formhälften, beispielsweise durch Aufbringung äußeren Drucks, entsprechend der Verminderung des Volumens der Masse durch die Abkuhlung möglich bleibt. The invention is not limited to the illustrated embodiment limited. For example, it is possible to have a shape as shown in FIGS 2 is shown to be designed so that it is designed as "" "embossing form", i.e. as a mold in which a mold half is used as a female part with protruding side walls and one porm half as one in the die part when closing the porm at least partially immersing male part is formed. Such a design the shape is particularly favorable to prevent large and bulky Fuel: castings as a result of the shrinkage when the mass solidifies due to the holding pressure new orientations arise in the molding. The "embossing mold" is during the filling process the mold is not completely collapsed, so that during the solidification of the mass another pressing together of the two mold halves, for example by application external pressure, corresponding to the reduction in the volume of the mass due to cooling remains possible.

Bei einer Form für eine Vorrichtung zur Durchfiihrung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine wärmedämmende Zwischenschicht aus AsAsbestzementmaterial beispielsweise auch anstelle eines Anschraubens aufgesprüht oder aufgeklebt werden. Bei einer Form, bei der die Kanäle in die Zwischenschicht oder die innerste Schicht eingearbeitet, z.B. eingefräst sind, kann ein eigener Formträgerkörper entfallen, wenn die Zwischenschicht ausreichend massiv ausgestaltet ist. In the case of a form for a device for carrying out the process according to the invention Method can be a heat insulating intermediate layer made of AsAsbestzementmaterial for example can also be sprayed on or glued on instead of screwing on. For a shape in which the channels are incorporated into the intermediate layer or the innermost layer, e.g. are milled, a separate mold carrier body can be omitted, if the intermediate layer is made sufficiently massive.

Um eine möglichst rasche und trägheitslose Aufheitzung der Form der Vorrichtung zur DurohfUung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erzielen, ist es wesentlich, daß die innerste, mit der Spritzmasse in Kontakt stehende Pormrand, die beheizt und gekühlt wird, so dünn als möglich gehalten wird, un eine geringe Wärmekapazität aufzeisen und eine rasche Erwärmung bzw. Kühlung der Wand zu gewährleisten. In order to warm up the form of the To achieve a device for DurohfUung the method according to the invention, it is it is essential that the innermost Pormrand, which is in contact with the injection compound, which is heated and cooled, kept as thin as possible, and low Record heat capacity and ensure rapid heating or cooling of the wall.

Sämtliche aus der Beschreibung und der Zeichnung, einschließlich der konstruktiven Einzelheiten, hervorgehende Merkmale könen auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. All from the description and the drawing, including of construction details, emerging features can also be in any Combination be essential to the invention.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Procedure for preventing orientations and residual stresses and for regulating crystallization in injection molded parts made from thermoplastic compounds in injection molding, d u r o h e k e n n z e i c h -n e t 8 that in injection molding with the injection molding compound in contact area of the injection mold in front of unA / or during the injection of the injection molding compound at least partially heated and after Completion of the filling is cooled.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -ß e i c h n e t that the mold wall in contact with the injection molding compound is up to one Temperature is heated at which the mass only has one viscosity, in which the orientations are broken down in a few seconds.

3. The method according to claim 2, d 8 d u r a h g Q k e n n -z e i c h n e t that in the injection molding of non-crystalline, amorphous masses the temperature, up to which it is heated, above the range of the rubbery state of the Mass lies.

4. The method according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the temperature in injection molding of partially crystalline wetness, up to which is heated ea, above the crystallite melting point.

5. The method according to claim 4, d a d u r c h g e k 8 n n -z e i c h n e t that the temperature up to which the heating is carried out is 20 to 70 ° C, preferably about 50 ° C, above the crystallite melting point.

6. Terfahren according to at least one of claims 9 to 5, d a d u r e k e k e nn n e h e n e t that the heating of the mold wall by a heated Fluid and the cooling is done by a cooled one, the fluids through cavities in the form in the immediate feasibility of being in contact with the injection molding compound standing mold wall are passed.

7. The method according to claim 6, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that hot oil or steam is used as the heating fluid.

8. The method according to claim 7, d a d u r o h g e k e n n -z e i c h n e t that the heating is carried out by a steam, the pressure of which is set is that it condenses at the desired heating temperature.

9. The method according to at least one of claims 1 to 8, d a d u r e h g o k e n n z e i o h n e t that a temperature is selected as the cooling temperature which is so far below the softening or melting temperature of the mass, that the molding is cooled in the mold to a temperature at which it a has the required rigidity for shaping without damage, but that on the other hand, too abrupt quenching of the molded part in the mold is avoided will.

10. The method according to at least one of claims 1 to 9, d a d u r a h g e k e n n n z e i 0 h n e t that only partial areas of the inner, with the injection compound in contact with the mold wall are heated and / or cooled.

11. The method according to at least one of claims 1 to 10, d a d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the heating and / or cooling in several temperature levels is carried out.

12. Device for performing the method according to at least one of claims 1 to 11, d u r o h g e n n n z e i c h n e t that an injection mold is provided which flow cavities for passing a heating fluid and having a cooling fluid.

13. The apparatus of claim 12, d a d u r c h g ek e n n z e i c That is, the flow cavities are very closely spaced from the inner surface of the mold cavity get lost.

14. The apparatus of claim 12 or 13, d a d u r c h g e k e n 11 shows that the mold is made up of a number of layers, namely a layer (1) forming the innermost mold wall and one on it subsequent intermediate layer (3), which two layers between the flow channels (2) include, as well as a molded body (4) carrying these layers.

15. The apparatus of claim 14 d a d u r c h g e -k e n n s e i c h n e t that the channels (2) open towards the innermost mold wall layer (1) Grooves incorporated into the intermediate layer (3), for example milled.

16. The apparatus of claim 14 or 15, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the KanQe as channels open to the intermediate layer in the mold wall layer incorporated, for example milled.

17. The device according to claim 13, d a d u r a h g e -k e n n z e i c h n o t that the shape a is built up of a number of layers1 namely one the innermost mold wall forming layer (6) and an adjoining it, porous and fluid-permeable intermediate layer (7), for example made of porous sintered Metal or porous sintered non-metallic material, as well as one of these layers supporting molded body (9).

18. The device according to at least one of claims 14 to 16, d n d u r c h -g e k e n n n z e i c h n e t that between the intermediate layer (3) and the molded body (4) is provided with a heat insulating layer (5), for example made of asbestos is.

19. Vorrichturg according to at least one of claims 13 to las d a It is noted that each molded part containing flow channels (11, 12) both via at least one heating fluid supply line (13) with a heating fluid source and connected to a cooling fluid source via at least one fluid supply line (14) is; and is connected to at least one discharge line (15, 16), and that in each of the heating fluid supply lines and cooling fluid supply lines at least an optionally actuatable valve (23 or 24) is switched on.

20. The device according to claim 19, -d a d u r c h g e -k e n n z s i c h n e t that each molded part (11, 12) containing flow channels is connected to at least a heating fluid discharge line (15) and at least one cooling fluid discharge line (16) is connected, and that in each discharge line at least one optionally actuatable Valve (25 or 26) is switched on.

21. The device according to claim 20, d u r h g e k e n n z e i c h n e t that both the heating fluid discharge line (15) and the cooling fluid discharge line (16) each opens into a heating or cooling fluid collecting device (17 or 18).

22. The device according to at least one of claims 19-21, d a d u r c h g e k e n P e @ i a hnet that in the heating fluid supply line (15) as well a pump (27 or 28) is switched on in the coolant supply line (14).

23. The device according to claim 22, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h h e t that both the heating fluid supply and discharge lines (13, 15) with the associated collecting device (17, and the molded parts (11, 12) as well as the cooling fluid supply and discharge lines (14, 16) with the associated collecting device (18) and the format parts (11,12) each form a closed circle.

24. The device according to at least one of claims 12-23, d a d ur o h g e k e n n z e i o h n e t s that the ro is designed as a "stamping form", i.e. with at least one die part with protruding side walls and at least one male part which at least partially dips into the female part when the mold is closed.