DE2128791A1

DE2128791A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Formpressen von Kunststoffen

Info

Publication number: DE2128791A1
Application number: DE19712128791
Authority: DE
Inventors: Vasken Frank Huntingdon Valley; White Quentin M. Jenkintown; Pa. Arpajian (V.StA.)
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1970-06-10
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR2095622A5; US3661485A; GB1345548A

Description

Pennwalt Corporation
Philadelphia (Pennsylvania, USA)

Verfahren und Vorrichtung zum Formpressen von Kunststoffen

Die Erfindung betrifft das Formpressen, von Kunststoffen, insbesondere von duroplastischen Harzen.

In einem üblichen Formpreßvorgang wird ein vorbestimmtes Volumen eines Formpreßpulvers in den Formhohlraum der Presse eingebracht und in diesem in die gewünschte Form gebracht, indem eine bewegliche Formplatte oder Stempelplatte der Presse gegen eine feststehende Formplatte gedrückt wird. Das Formpreßpulver besteht gewöhnlich aus einem duroplastischen Harz, doch werden gelegentlich auch Thermoplaste formgepreßt, wenn die Formpreßlinge nur minimale innere Spannungen haben dürfen.

Ein Nachteil des Formpressens von Duroplasten in Form von kaltem Pulver besteht darin, daß für den Formpreßvorgang eine ziemlich lange Zeit benötigt wird, die zu einem beträchtlichen Teil daau erforderlich ist, den Kunststoff durch Erhitzen in einen plastischen Zustand zu bringen, in dem der Kunststoff gut fließfähig ist, so daß er dann in der Form ausgehärtet werden kann. Zur Herabsetzung der Dauer des Formpreßvorganges hat man das rohe Pulver mit Infrarotlampen oder Kurzwellen oder mit Hilfe von Schneckenpressen mit hin- und hergehenden Schnecken vorerhitzt. Durch Infrarotheizung kann man eine Erhitzung nur bis etwa 71° erzielen. Bei höheren Temperaturen wird die Manipulation schwierig, weil das Gut zum Ankleben neigt und die Verweilzeit von Teilen des vorerhitzten Pulvers zu lang wird. Durch Infraroterhitzung ist jedoch eine Herabsetzung der Aushärtezeit um 10-20 % ermöglicht worden. Durch Vorerhitzen mit Kurzwellen kann man zwar relativ hohe Temperaturen von bis zu 116^P G erzielen,

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doch erfordert die Kurzwellen- oder Hochfrequenzheizung ziemlich komplizierte und kostspielige Einrichtungen, die nur mit "beträchtlichem Wartungsaufwand in einwandfrei betriebsfähigem Zustand gehalten werden können. Die Erhitzung mit einer Schneckenpresse mit hin- und hergehender Schnecke ist im allgemeinen kostspieliger und führt nicht zu einer genügenden "Vorerhitzung oder Plastifizierung der Charge vor deren Einbringen in die Formhohlräume.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer billigen automatischen Formpreßmaschine, die eine hohe Produktionskapazität und verhältnismäßig kurze Arbeitsspiele hat.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines automatischen FOrmpreßsystems, das insbesondere für duroplastische Harze geeignet ist und in dem zuverlässig spannungs· freie Teile durch Formpressen in sehr kurzer Zeit hergestellt v/erden können.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht ferner in der Schaffung einer automatischen Formpreßmaschine, in der keine Anklebgefahr besteht.

Ferner hat die Erfindung die Aufgabe, ein automatisches Formpreßsystem zu schaffen, in dem der Kunststoff unmittelbar vor dem Einbringen in die Formhohlräume auf Temperaturen von bis zu 143° G vorerhitzt wird.

In dem erfindungsgemäßen automatischen Formpreßsystem, das insbesondere für die Verarbeitung von duroplastischen "Materialien bestimmt ist, wird das Pulver mittels einer oder mehrerer Spritzschnecken vorplastifiziert und dann vorgeformt. Die vorerhitzten Vorformlinge werden dann sofort in die Formhohlräume eingebracht. Bei dieser Arbeitsweise ist die Aushärtezeit um "bis zu 80 % kürzer als beim Formpressen von kaltem Pulver.

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In dem erfindungsgemäßen Formpreßsystem wird eine oder werden mehrere Preßschnecken und zwar im allgemeinen für jeden Formhohlraum oder Formhohlraumteil eine Spritzschnecke verwendet. Durch die Spritzschnecke oder Spritzschneckeη wird die Charge vorplastifiziert und dann zu einem Vorformling verdichtet, kurz "bevor das Gut in die Formhohlräume eingebracht wird. Beim Erhitzen einer für allgemeine Zwecke verwendbaren Phenolharz-Preßmasse auf eine Temperatur von knapp unter 143° C bleibt diese Masse nur während einer sehr kurzen Zeit fließfähig, ehe sie infolge der Polymerisation nicht mehr einwandfrei verformbar ist. Wenn man jedoch einen vorplastifizierten Vorformling schnell in den Formhohlraum einbringt, genügt eine kürzere Aushärtezeit in der Form selbst, weil das Gut bereits vorerhitzt ist. Die erforderliche Aushärtezeit ist um bis zu 80 % kürzer als beim Formpressen von kaltem Pulver.

',,'eitere Aufgaben der Erfindung bestehen in der Schaffung einer verbesserten Vorrichtung der beschriebenen Art, insbesondere einer Einrichtung, die leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann und sich durch eine robuste Konstruktion, eine hohe Wirksamkeit und einen guten Wirkungsgrad auszeichnet.

Angesichts der vorstehend angegebenen und damit im Zusammenhang stehender Aufgaben umfaßt die Erfindung auch Einzelheiten der Ausbildung und Anordnung von Teilen. Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die nachstehende, ausführliche Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine automatische Formpresse mit einem erfindungsgemäßen Vorplastifizierungssystem.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4- einen Schnitt nach der linie 4—4· in Fig. 1,

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I¹Ig. 5 im Längsschnitt ein Plastifizierungs- und Torformsystem gemäß der Erfindung, ■...■--..■■-.-.,- .· ■ . .-■-:.

Pig. 6 in einem der J¹Ig. 5 ähnlichen Längsschnitt eine Stellung, in welcher das Vorformwerkzeug aus seiner vorformstellung zurückgezogen ist, . .

iUg. 7"ebenfalls in einem Längsschnitt einen Zustand bei vollständig zurückgezogenem Vorformwerkzeug, so daß ein plasti· fizierter Vorformling freiliegt, ·.

j'ig. 8 in einer Seitenansicht die Plastifizierungs- und Vorfeldeinrichtung mit dem von dem Spritzzylinder abgetrennten, vorplastifizierten Vorformling. -

Pig. 9 zeigt in einer !Seitenansicht eine abgeänderte Ausführungsform des Vorformwerkzeuges und

Pig. 10 ein Schaltschema der direkt einschaltbaren elektrischen Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche Teile. Die dargestellte automatische irormpreßmas chine für duroplastisch.es Gut besitzt eine Formpreßeinrichtung A, eine Plastifizierungseinrichtung B, eine Vorformeinriohtung C und eine Rutsche D zum Einbringen von plastifizieren Yorformlingen aus der Vorformeinrichtung C in die Hohlräume der Formpreßeinrichtung.

Die. Formpreßeinrichtung A ist allgemein üblich ausge- _ bildet. Sie besitzt einen Sockel 12, auf dem eine feststehende Formplatte 14 montiert ist. Auf Führungssäulen 18, die sich von der feststehenden Formplatte IA- aufwärts erstrecken, ist eine bewegliche Formplatte 16 vertikal hin- und herbewegbar. Sie wird durch einen hydraulischen Kolbentrieb 20 über eine Kniehebelanordnung. 22 betätigt. Eine feststehende Heizplatte 24 wird von Füßen 26getragen, die.mit der feststehenden Formplatte 14 verschraubt sind. Oben an der Heizplatte 24 ist ein Gesenk 28

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befestigt, in dem beispielsweise drei seitlich im Abstand voneinander angeordnete Hohlräume 28A, 28B und 28C ausgebildet sind. Die Heizplatte 30 ist mit abwärtsgerichteten Füßen 32 versehen, die an der beweglichen Formplatte 16 befestigt sind. Mit der Heizplatte 30 ist eine Stempelplätte 34- verschraubt, die mit drei miteinander fluchtenden Stempeln versehen ist. Diese Stempel wirken mit je einem der Hohlräume 28A, 28B und 280 derart zusammen, daß aus einer duroplastischen Kunststoffmasse, z.B. einem Phenolharz, gleichzeitig drei Formpreßlinge, z.B. Bedienungsknöpfe für Rundfunk- und Fernsehgeräte, hergestellt werden können. Von einer Auswerferplatte 38 abwärts vorstehende Auswerferstifte 36 sind verschiebbar in miteinander fluchtenden Bohrungen angeordnet, welche die Heizplatte 50 und die Stempelplatte 34- bzw. deren Stempel durchsetzen. Mit Hilfe dieser Auswerferstifte können nach dem öffnen der Presse die Formpreßlinge von der Stempelplatte 34 weg ausgeworfen werden. An den Säulen 18 ist eine bogenförmige Leitung 4-0 verstellbar befestigt. Durch diese Leitung gelangen die fertigen Teile in einen Sammelkorb 4-2.

Der Plastifizierungsteil ß besitzt mehrere Spritzzylinder 4-6, 4-8 und 50, die je einem Formhohlraum zugeordnet sind. Das duroplastische Harzpulver wird in die Spritzzylinder aus einem gemeinsamen Aufgabebehälter 52 eingeführt, der oberhalb der Zylinder an Tragstücken 54- aufgehängt ist, die an der Grundplatte 56 verankert sind. Durch biegsame Schlauchleitungen 60 ist der Aufgabebehälter 52 mit den Eintrittsöffnungen 46A, 48A und 5OA der Zylinder verbunden, so daß das duroplastische Gut in die Spritzzylinder eingebracht werden kann, in denen es plastifiziert wird, in den Spritzzylindern ist je eine Schnecke 46B, 48B bzw. 5OB angeordnet. Diese Schnecken erhalten von hydraulischen Motoren 47, 49 und 51 in vorherbestimmten Zeitabschnitten einen Drehantrieb. Die Spritzzylinder 46, 48 und 50 werden in der üblichen Weise geheizt und sind zu diesem Zweck in der üblichen Weise mit von einem üeizmedium durchflossenen Doppelmänteln oder mit elektrischen Heizelementen (nicht gezeigt) versehen. Während des Betriebes ist der hohe Grad der schließlich erzielten Plastifizierung des gespritzten Gutes von dem verstellbaren Kadialabstand zwischen dem konischen vorderen JjJndteil der Schnecke und der

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konis chen Innenwandung des vorderen Teils des Zylinders im Bereich der Mündung 62 der Austrittsdüse abhängig. Der zwischen diesen Flächen vorhandene Ringspalt reicht bis nahe an die Mündung der Düse heran, so daß die Verweilzeit nur kurz ist und nach dem Abschneiden des Vorformlings nur eine kleine Gutmenge in der Düse verbleibt.

Die Vorformeinrichtung C besitzt Hehrere Becher 66, 68 und 70, die je einem Zylinder zugeordnet und die horizontal hin- und herbewegbar sind und eine Stellung einnehmen können, in der sie an den Mündungsflächen der Zylinder angreifen. Die Spritzzylinder haben ebene Mündungsflächen, die mit den Vorformbeehern derart zusammenwirken, daß die Becher das durch die Düsen gespritzte Gut auffangen und zu je einem glockenförmigen Vorformling verformen. Die Becher 66, 68 und 70 sind in seitlichen Abständen voneinander in einem horizontal hin- und herbewegbaren Querträger 72 montiert, der Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Bechers besitzt. Die Becher sind mit Hilfe je einer Klemmschraube in diesen Ausnehmungen festgelegt. Der Querträger 72 ist mit zwei seitlichen Stangen 7A- und 75 versehen, die in je einem Jfiihrungs-Gleitlager 76 bzw. 77 axialverschiebbar geführt sind. Zum Hin- und Herbewegen des Querträgers 72 dienen die Kolbenstangen 79 und 81 von hydraulischen Kolbentrieben 78 und 80. Mit Hilfe der Kolbentriebe 78 und 80 werden die Becher 66, 68 und 7ü in eine und aus einer Stellung bewegt, in der sie an den ebenen Mündungsflächen der !spritzzylinder angreifen (fig· 4). Han kann jedoch auch mit Hilfe eines einzigen Spritzzylinders mehrere Vorformbecher über einen Verteiler speisen, der über verzweigte Leitungen plastifiziertes Gut an verschiedene ufisen abgibt.

Gemäß den Figuren 4 bis 8 sind den .Bechern 66, 68 und 70 Auswerffinger 67, 69 bzw. 71 angeordnet, welche die plastifizierten vorformlinge an der Mündungsfläche der Zylinder festhalten, wenn die Becher zurückgezogen worden sind. Diese Auswerffinger 67, 69 und 71 erstrecken sich von dem querträger 82 weg und durchsetzen Bohrungen in den Böd«n der Becher. Mit Hilfe der Platte 84 werden die Finger 67, 69 und 71 in Anlage an dem Auswerf er-Querträger 82 gehalten, an dem die Hatte 84 mit geeigneten Schrauben 86 und 87 befestigt ist. lter Querträger 82 ist

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auf .Minrungsstangen 88 und 9υ verschiebbar gelagert, die von der hinteren jftäehe des die Becher haltenden Querträgers 72 vorstehen._: Me Mihrungsstangen 88 und 90, sind konzentrisch von Schrauben-Druckfedern 92 umgeben, .die zwischen dem querträger 82 und Widerlagermuttern 94.an den Enden der .£ührungsstangen unter Vorspannung stehen und den Querträger 82 zu dem Querträger 72 hin zu bewegen trachten. Im Bereich beider Enden des Querträgers 82 stehen von der Vorderfläche desselben: Fingerrückzugsstifte 96 und 98 vor, die sich verschiebbar durch Bohrungen-in dem Querträger 72 erstrecken. Wenn der Querträger 72· zu den Düsen der Spritzzylinder hin bewegt wird, können die Enden der Rückzugsstifte 96 und 98 an den- dann als Anschläge wirkenden lagerkörpern 76 und 77 angreifen. Wenn die Vorformbecher 66, 68 und 70 an den Mündungsr flächen der Spritzzylinder angreifen, wie.dies in Fig.- 4 und 5 gezeigt ist, wird der Querträger 82 dabei gegen die Kraft der Schraubenfedern 92 im Abstand von dem Querträger 72 gehalten und werden die Auswerferfinger zu der Rückseite der Vorformbecher hin bewegt, bis ihre Spitzen mit, den Rückwandungen bündig sind. Beispielsweise ze.igt die Pig-, 5 die Stellung des Auswerferfingers 71 in dem Becher 70. In dieser Stellung wird in dem mit einem Überzug aus Tetran -versehenen Innenraum des Bechers, eine glockenförmige Kunststoffmasse 100 verdichtet. Wenn dann durch eine Vorwärtsbewegung des Querträgers 72 die Becher von den Düsen abgezogen werden, bleiben während des ersten Teils des Hubes des Querträgers.72 die Stifte 96 und 98 im Angriff an den Lagerkörpern 76 und 77. Daher drücken die Schraubenfedern 92 den Querträger.82 zu dem Querträger 72 hin, während dieser zurückgezogen wird, so.daß,die Auswerferfinger in die Becherhohlräume eintreten, und gegen den Vorformling 100 drücken. Wenn beispielsweise der Becher 70 teilweise zurückgezogen ist und sich in der in Fig. 6 gezeigten Stellung befindet, wird der Vorformling von dem Auswerferfinger 71 aus dem Becher 70 herausgedrückt und in Anlage an der Mündungsfläche des Spritzzylinders 50 gehalten. Wenn der Querträger 72 mit den Vorformbeehern weiter in die in Fig. 7 gezeigte Stellung zurückgezogen worden ist, liegt der ver- ' dichtete Vorformling 100 völlig frei, so daß er abgeschnitten werden kann. Die Größe des Vorformlings 100 ist nur von der

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Dauer der Zeit abhängig, in welcher die Spritzschnecken 46, 48 und 50 mit einer eingestellten !Drehzahl rotieren.Die Becher brauchen nicht ebehso groß zu sein wie der Vorformling, doch muß ihre Größe dem größten üOrmling entsprechen.

Die Vorformeinrichtung ö besitzt ferner einen Schneidkopf öl, der die an den Enden der Spritzdüsen gebildeten, verdichteten Yorformlinge IuO abschneiden kann, so daß sie in die Rutsche D fallen. Der Schneidkopf Ul ist oberhalb der Yorformwerkzeuge an einem Träger 102 aufgehängt. Dieser Träger 102 ist auf den Lagerkörpern 76 und 77 montiert und erstreckt sieh über den Spritzdüsen. Ein-Kolben eines Druekluft-Kolbentriebes 104 trägt einen Querschneider 106, dessen Messer mit der Mündungsfläche je eines der Spritzzylinder in (Jleitberührung stehen. Normalerweiae werden die Messer 106 in einer oberen Stellung oberhalb des obersten Teils der Yorformbecher gehalten. Diese Stellung ist in den figuren 5, 6 und 7 geseigt. Wenn sich die Messer 106 in ihre in Ji'ig. 8 gezeigte, untere Stellung bewegen, werden die Vorformlinge 100 von den apritsdüsen getrennt, worauf die Vorformlinge 100 in die entsprechenden Rinnen der Rutsche D fallen können.

Die am besten in Fig. 3 gezeigte Rutsche D besitzt eine Anzahl von jiinnen 111, 112 und 114, welche die von ihnen aufgenommenen, abgeschnittenen Yorformlinge IuO in je einen tformhohlraum 28A, 28J3 bzw. 28U abgeben. Die Rinnen 110, 112 und 114 sind starr mit einem horizontal hin- und herbewegbaren Schlitten 116 verbunden, von dem sich JTihrungsstangen 118 und 120 rückwärts in JiHihrungslager 119 und 121 erstrecken, die von dem Yorschubrahmen 122 getragen werden. Der Vorschubrahmen 122 bildet ein Joch, das an seinen JSnden geteilte .Flansche 124 trägt, welche die hinteren Säulen 18 der !fresse umgreifen. Der Schlitten 116 ist mit einem Kolbenstangenfortsatz 126 verbunden, der bei einer Druckbeaufschlagung des Druckluft-Kolbentriebes 130 horizontal vorgeschoben wird. Beim Rückzug des Kolbentriebes 130 wird auch die Rutsche D aus dem Raum zwischen den IOrmplatten der Presse zurückgezogen. An den Austrittsenden der Rinnen der Rutsche sind Umlenkglieder HOA, 112A bzw. 114A angeordnet, die gewährleisten, daß die Yorformlinge 100 einwandfrei in die entsprechenden lOrmhohlräume gelangen.

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Von dem Schlitten 116 erstrecken sich mehrere Rohre und 136 nach vorn, die mit einem in dem Schlitten angeordneten Druckluftverteiler 132 in Verbindung stehen und beim öffnen der Presse einen Druckluftstrom gegen die von den Auswerferstiften festgehaltenen, fertigen Formpreßlinge richten· Die Rohre -13A- sind auf demselben Niveau angeordnet wie die Formpreßlinge selbst und fluchten mit diesen. Wenn der von den Rohren 134· und 136 abgegebene Druckluftstrom die Formpreßlinge nicht von den vorgeschobenen Auswerferstiften 36 herunterbläst, greifen während der Vorwärtsbewegung der Rutsche D in den Raum zwischen den voneinander getrennten Formplatten der offenen Presse die starren Rohre 134 an den fertigen Formpreßteilen an, so daß diese weggestoßen werden. Danach bläst der anhaltende Druckluftstrom die Formpreßlinge durch den Kanal 40 und werden an den Wandungen der Formhohlräume verbliebene Grate oder andere Kunststoffteilchen entfernt.

Zum Einleiten des automatischen Betriebes sind mehrere Vorbereitungsmaßnahmen erforderlich, durch die gewährleistet wird, daß sich die arbeitenden Elemente in ihrer richtigen Stellung befinden. Wenn sich die Formpresse A und die Spritzpressen B auf den gewünschten Betriebstemperaturen befinden, wird durch Drücken des Druckknopfschalters 138 (leitung L15) zum Einschalten der Pumpe das Relais Ml (Leitung L15) zur Steuerung des Pumpenmotors eingeschaltet. Dadurch werden die Kontakte ICM in der Leitung L16 geschlossen, so daß der Druckknopfschalter zum Einschalten der Pumpe in seiner Schließstellung festgehalten wird» Infolgedessen wird das Relais Ml zur Steuerung des Motors in der Schließstellung gehalten, bis der Druckknopfschalter 139 zum Abstellen der Pumpe gedrückt wird. Zum Einleiten des Betriebes wird der Betriebsartenwahlschalter 142 mit den Stellungen "Handsteuerung" und "Automatik" in.die Stellung "Handsteuerung" gebracht, so daß sich die Vorformbecher 66, 68 und 70 gegen die Mündungs fläche η der Spritzzylinder 46, 48 und 50 bewegen. Der in der Leitung L39 angeordnete Elektromagnet S4 für den Vorschub der Vorformbecher wird über den ebenfalls in der Leitung L39 angeordneten, geschlosaenen Endpunkts ehalt er LS9 für den üückzug des Schneidkopfes und über den in der Stellung "Handsteuerung" geschlossenen Betriebsartenwahleehalter 142 (Leitungen 140 und L26) eingeschaltet.

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Wenn sich der Betrieesartenwahlsehalter 142 noch in der Stellung "Handsteuerung¹¹ befindet, wird der Druckknopfschalter 140 für den Vorlauf der Schnecken gedrückt. Dieser Druckknopfschalter besitzt Kontakte in den Leitungen Ml, M8, und L49. Dadurch werden die Elektromagnete Hr. 1, Hr. 2 und Nr. 3 für den Vorlauf der Schnecken eingeschaltet, und zwar über die Ruhekontakte 4CR in der leitung M7» die Zeitschalter-iiuhekontakte T2-1 in der Leitung 48, dsa isi d<?3? L&itimg L48 angeordneten, jetzt geschlossenen Endpunkts ehalten SS7 füre lan Vorschub der Vorformbecher und die in der Leitung L49 augeorfineten, geschlossenen Kontakte des Druckknopfschalters für dsn Vorlauf der Schnecken. Infolgedessen werden die Vorfonabeeher. mit plastifiziertem Gut aus den Spritzzylindern gefüllt,. Wenn die Becher 66, 68 und 7ü gefüllt sind, wird der Dniofcknopfschalter 14ü für den Vorlauf der Schnecken freigegeben uad der Betriebsartenwahlsehalter 142 in die stellung "Automatik" (Leitimg Mo) bewegt« In dieser Stellung ist der Elektromagnet S4 für den Torschub der Yorformbecher stromlos, so daß die Becher 66, 68 und 7ü zurückgezogen werden und die Vorformlinge 100 freigeben»

Dann wird der Druckknopfschalter zum Einleiten des Arbeitsspiels (Leitungen L20 und L31) gedruckt und geschlossen gehalten, bis die Presse A in dem ersten automatischen Arbeitsspiel geschlossen ist» Bis dahin werden folgende Arbeitsvorgänge durchgeführt,

1. Vorschub der nutsche

(a) Bei offener Presse wird über die in der Leitung L22 angeordneten Ruhekontakte von 2GR, die in der Leitung L21 angeordneten Ruhekontakte von 4OR, den üetriebsartenwahlschalter 146 mit den Stellungen "Vorschub der Rutsche™ und "Rückzug der Rutsche", dessen handbetätigte Kontakte in der Leitung l21 normalerweise geschlossen sind, ferner über die in der Leitung L20 angeordneten Buhekontakte von 1OR und die in der Leitung L20 angeordneten, geschlossen gehaltenen Kontakte des ochalters zum Einleiten des Arbeitsspiels, sowie die in der Leitung L18 angeordneten, geschlossenen Kontakte des Betriebsartenwahlschalters 142 für "Automatik" und die in der Leitung L18 angeordneten,

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geschlossenen Kontakte des Endpunktschalters ISl für das öffnen der Presse der in der Leitung L21 angeordnete Elektromagnet S6 für den Vorschub der Rutsche eingeschaltet, so daß sich die Rutsche D vorwärts in die jetat offene Presse A bewegt und den in der Leitung L24· angeordneten Endpunktschalter LS4 für den Vorschub der Rutsche schließt, so daß das in der Leitung L24· angeordnete Relais IGR für den Vorschub der Rutsche eingeschaltet wird.

(b) Beim Einschalten des Relais 1OR für den Vorschub der Rutsche werden alle Kontakte von ICR umgelegt, so daß die Leitungen L18 und L20 geöffnet werden und die Leitung L22 geschlossen wird und die in der Leitung L20 angeordneten Kontakte zum Einleiten des Formpreßvorganges überbrückt. Ferner wird die den Endpunktschalter LS4 für den Vorschub der Rutsche überbrückende Leitung L25 geschlossen und geschlossen gehalten und wird die Leitung L26 geschlossen und die Leitung L35 geöffnet.

2. Vorschub des Schneidkopfes

Über die in der Leitung 26 angeordneten Ruhekontakte von 2CR, die in der Leitung L26 angeordneten, jetzt geschlossenen Kontakte des Endpunkts chal ter s JüS6 für den Rückzug der Vorformbecher, die in der Leitung L26 angeordneten, jetzt geschlossenen Kontakte von ICR und über den Druckknopfschalter 148, der zur Steuerung des Schneidkopfes dient und sich in seiner normalen Schließ- bzw. Rückzugsstellung befindet ^.Leitung L26), wird der in der Leitung L26 angeordnete Elektromagnet S3 für den Vorschub des Schneidkopfes Sl eingeschaltet. Infolgedessen bewegen sich die schneidmesser abwärts, wobei sie die Vorformlinge 100 abschneiden, die darauf in die Rutsche ΰ fallen und in die entsprechenden Formhohlräume gelangen.

3. Rückzug des Schneidkopfes

Wenn sich der Schneidkopf Cl abwärts in seine unterste stellung bewegt hat, wird der in der Leitung L29 angeordnete Endpunkt s chal ter iiS8 für den Vorschub des schneidkopfes geschlossen, so daß das in der Leitung L29 angeordnete Relais 2CR für die Steuerung des Schneidkopfes sofort eingeschaltet wird. ■

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Jetzt werden alle Kontakte von 2CR umgesteuert, d.h. in den Leitungen L19, L22 und 1*26 geöffnet und in den Leitungen L3ü, L31 und L50 geschlossen. Die in der Leitung L30 angeordneten, jetzt geschlossenen Kontakte von 2GH und die mit ihnen in Reihe geschalteten, jetzt geschlossenen Zeitschalterkontakte T2-2 überbrücken den Bndpunktschalter LS8 für den Vorschub des Schneidkopfes. Me vorher geschlossenen Kontakte von 2OR in der Leitung L26 werden jetzt geöffnet, so daß der Elektromagnet 33 für den Vorschub des Schneidkopfes sofort ausgeschaltet wird, worauf unter der Wirkung einer zeitlich gesteuerten Rückzugs-Druckluftbeaufschlagung des Kolbentriebes 104 der Schneidkopf 01 mechanisch zurückgezogen wird.

4. Rückzug der Rutsche · '

Während des Rückzuges der Schneidmesser wird der in der Leitung L21 angeordnete Endpunktschalter LS9 geöffnet, so daß der Elektromagnet S6 für den Vorschub der Rutsche ausgeschaltet wird. Dabei bleiben die in der Leitung 22 angeordneten Kontakte von 2OR offen, bis der Zeitschalter T2 ausgelöst und danach abgelaufen ist. Die in der Leitung L30 angeordneten Zeitschalterkontakte T2-2 zusammen mit den in derselben Leitung angeordneten, jetzt geschlossenen Kontakten von 2OR halten das Schneidkopfsteuerrelais in der Leitung L29 eingeschaltet.

5. Schließen der Presse

(a) Während des Rückzuges der Rutsche wird der in der Leitung L31 angeordnete Endpunktschalter LS5 geschlossen, so daß der Elektromagnet S2 für das Schließen der Presse eingeschaltet wird, und zwar über den jetzt geschlossenen Endpunktschalter LS5 für den Rückzug der Rutsche, den Druckknopfschalter 150 für das Schließen der Presse, dessen Kontakte in der Stellung "Presse offen" geschlossen sind, die jetzt geschlossenen Kontakte von 2CR in der Leitung L31 und den immer noch geschlossen gehaltenen Druckknopfschalter 144 zum Einleiten des Arbeitsspiels. Die bewegliche Formplatte 30 der Presse beginnt jetzt ihre Schließbewegung. Infolgedessen wird der in der Leitung L34 angeordnete ündpunktschalter LSI für das öffnen der Presse freigegeben, so daß der über die Leitung L34 führende Stromkreis geschlossen wird und

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über die Kontakte Tl-I des Zeitschalters £1 für den Stillstand der schnecken der Motor TMl dieses Zeitschalters eingeschaltet wird. Gleichzeitig wird die in der Leitung ±i35 angeordnete Kupplungsspule !ESl des Zeitschalters Tl für den Stillstand der Schnecken eingeschaltet, so daß der Zeitschalter Tl ausgelöst wird und ablaufen kann.

(b) Während des Ablaufs des Zeitschalters Tl werden dessen in der leitung 137 angeordnete Kontakte Tl-3 geschlossen, so daß das in derselben Bezugsleitung 137 angeordnete Relais 3OH eingeschaltet wird· Gleichzeitig werden die in der leitung 138 angeordneten Kontakte von 3CR geschlossen, so daß sie die Zeitschalterkontakte Tl-3 überbrücken. Ferner werden die in der leitung 132 angeordneten Kontakte von 30R je^²^ geschlossen, so daß sie den Druckknopfschalter 144 zum Einleiten des Arbeitsspiels überbrücken und der Schalter 144 daher freigegeben werden kann.

Wenn nach dem vorstehend erläuterten Schritt 5(b) das Schließen der Presse A begonnen hat, läuft das Arbeitsspiel danach vollautomatisch ab.

6. Schließen des Vorformwerkzeugs

Wenn der Zeitschalter Tl für den Stillstand der Schnecken abgelaufen ist, wird der Elektromagnet S4 für den Vorschub der Vorformbecher eingeschaltet, und zwar über die in der leitung 139 angeordneten Kontakte Tl-4, den Bndpunktschalter 1S2 für den Vorschub des Auswerfers und den Bndpunktschalter 1S9 für den Rückzug des Schneidkopfes. Infolgedessen bewegen sich die Becher 66, 68 und 70 bis zur Berührung mit den Mündungsflächeη der Spritzzylinder.

7. Drehen der Schnecken

Wenn die Vorformbecher an den Mündungsflächen der Spritzzylinder angreifen, wird der in der leitung 148 angeordnete Bndpunktschalter 1S7 für das Schließen des Vorformwerkzeugea geschlossen, so daß über die geschlossenen Kontakte T2-1 des Zeit· schalters T2 für den Betrieb der Schnecken der Motor TM2 dieses Zeitschalters eingeschaltet wird. Ferner wird die Kupplungßspule TS2 des Zeitschalters T2 für den Betrieb der Schnacken einge-

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schaltet, so daß dieser Zeitschalter ausgelöst wird und abläuft. Die Blektromagnete Hr. 1, 2 und 3 für den Vorlauf der Schnecken sind während dieses Zeitraums eingeschaltet, und die hydraulischen Motoren 4-7, 4-9 und 51 erteilen den zugeordneten Spritzschneeken einen Drehantrieb Me Laufzeit des Zeitschalters i'2 ist so eingestellt, daß die Becher mit der gewünschten Gutmenge gefüllt werden. Uach dem Ablauf des Zeitschalters i'2 werden die in der Leitung L48 angeordneten Kontakte Ϊ2-1 geöffnet und dadurch die bohnecken angehalten. B&i Grad der Plastifizierung des Gutes in den apritzzylindern ist mehr von der radialen Abmessung des liingspalts zwischen der Spitze der Schnecken und der Wandung der Austrittsdüsen als von der Laufzeit der Schnecken abhängig.

8. öffnen der Presse

(aj Nach dem Ablauf des Zeitschalters 12 werden dessen in der Leitung 130 angeordnete Kontakte T2-2 geöffnet, so daß das Kelais 2üR für die Steuerung des Schneidkopfes ausgeschaltet wird. Infolgedessen kehren alle Kontakte von 2üH in ihre Ausgangsstellung zurück, uer in der Leitung L31 angeordnete Kontakt von 2OR wird geöffnet, so daß der Elektromagnet S2 für das schließen der Presse ausgeschaltet wird und das Öffnen der Presse beginnt.

9. Auswerfen des Formpreßlings

Bei vollständig geöffneter Presse wird der in der Leitung L18 angeordnete Endpunktsehalter LSI für das öffnen der Presse geschlossen. .Dadurch wird der Elektromagnet Sl für den Vorschub des Auswerfers eingeschaltet, und zwar über die jetzt geschlossenen Kontakte von 3OR und die geschlossenen Ruhekontakte von 1OR, die in der Leitung L18 angeordnet sind. Jetzt bewegen sich die Auswerferstifte 36 vorwärts, so daß die Formpreßlinge ausgeworfen werden. Gleichzeitig wird der Elektromagnet S7 zur Steuerung des Druckluftatroms eingeschaltet, und zwar über die in der Leitung L19 angeordneten, jetzt geschlossenen Kontakte von 3ÖR μηά die in derselben Leitung angeordneten, geschlossenen Ruhekontakte von 2CR. Es wird jetzt ein Luftstrom aus den Düsen 134 und 136 gegen die Formpreßlinge abgegeben, so daß diese in die Leitung L40 geblasen werden.

10. Vorschub der Rutsche

Nach dem vollständigen Vorschub der Auswerferstifte 36 wird der in der leitung 121 angeordnete Endpunktsehalter 1S2 für den Vorschub des Auswerfers geschlossen. Dadurch wird der Elektromagnet S6 für den Vorschub der Kutsche eingeschaltet. Infolgedessen wird die Butsche D zwischen die Formplatten der geöffneten Presse vorgeschoben, ehe· die Rutsche die Vorformlinge 100 aufnimmt und in die Formhohlräume einbringt. Beim Auswerfen von oben greifen die Druckluftleitungen 134 an den Fonnpreßlingen an, die an den unteren Enden der Auswerferstifte 36 hängen.

11. öffnen des Vorformwerkzeuges

Gleichzeitig mit dem Schließen des in der leitung 121 angeordneten Endpunktschalters 1S2 für den Vorschub des Auswerfers ■werden die in der leitung 139 angeordneten Kontakte des Schalters 1S2 geöffnet. Dadurch wird der Elektromagnet S4 für den Vorschub der Vorformbeeher ausgeschaltet, so daß die Becher 66* 68 und 70 von den Mündungsflächeη der Spritzzylinder zurückgezogen werden. Jetzt wird der in der leitung 126 angeordnete Endpunktschalter 1S6 geschlossen.

12. Rückstellen des Zeitschalters für den Stillstand der Schnecken

Beim Vorschub der Rutsche D in ihre ausgefahrene Stellung wird der in der leitung 124 angeordnete Endpunktsehalter 1S4 geschlossen und dadurch das in derselben leitung angeordnete Relais IUR eingeschaltet. Alle Kontakte von 1OR werden umgelegt. Da die in der Jbeitung 135 angeordneten Ruhekontakte von ICR jetzt geöffnet werden und der in der leitung 134 angeordnete Jändpaketschalter ISl bei offener .Presse offen ist, ist die Kupplungsspule TSl des Zeitsehalters Tl für den Stillstand der Schnecken ausgeschaltet, uer Zeitschalter Tl wird jetzt zurückgestellt, d.h., daß seine Kontakte ihre Ausgangsstellung einnehmen. Dadurch werden die in der leitung 125 angeordneten Kontakte Tl-5 geschlossen.

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13. Rückzug der Auswerferstifte

Wenn durch das Einschalten des Heiais ICH dessen in der Leitung L18 angeordnete Kontakte geöffnet werden, werden der in der Leitung L18 angeordnete Elektromagnet Sl für den Vorschub des Auswerfers und der in der Leitung L19 angeordnete Elektromagnet für die Steuerung des DruckluftStroms ausgeschaltet. Daher werden die Auswerferstifte 36 zurückgezogen und wird der Druckluftstrom unterbrochen.

14. Abkühlen des Vorformwerkzeuges und Vorschub des Schneidkopfes

Durch das" Schließen der in der Leitung L26 angeordneten Kontakte von 1OR werden der in der Leitung L28 angeordnete Elektromagnet S5 zur Steuerung des Abkühlens des Vorformwerkzeuges und der in der leitung L26 angeordnete Elektromagnet S3 für den Vorschub des Schneidkopfes eingeschaltet. Auf die Becher wird jetzt ein Strom kühler luft gerichtet, so daß die gespeicherte Wärme abgeführt und ein Ankleben von plastifiziertem Gut an den Bechern beim nächsten Füllen derselben verhindert wird, ü-leichzeitig wird der Schneidkopf 01 heruntergedrückt, so daß seine Messer die jetzt freiliegenden, verdichteten Vorformlinge 100 aus plastifiziertem Gut abschneiden und diese Vorformlinge in die entsprechenden Rinnen der Rutsche fallen und in die Pormhohlräume 28Af 28B und 280 rollen.

15. Rückzug des Schneidkopfes

Der Rückzug des Schneidkopfes Cl erfolgt fast unmittelbar nachdem die Messer ihre unterste Stellung erreicht haben. Der Endpunktschalter 1S8 für den Vorschub des Schneidkopfes wird daher am untersten Totpunkt der Messerbewegung geschlossen. Dadurch wird das in der leitung L29 angeordnete Relais 2CR für die Steuerung des Schneidkopfes eingeschaltet. Alle Kontakte von 2CR werden jetzt umgelegt, einschließlich der in der leitung L30 angeordneten Kontakte von 2ÖR, die in Reihe mit den in der leitung 130 angeordneten Zeitschalterkontakten T2-2 den Endpunktsehalter 1S8 überbrücken und daher das Relais 2OR halten. Dagegen sind die in der leitung 126 angeordneten Ruhekontakte von 2CR jetzt offen, so daß der Elektromagnet S3 für den Vorschub des Schneidkopfes ausgeschaltet ist und der Schneidkopf Cl durch eine

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zeitgesteuerte Druckluf fbeaufschiagung in der Rückzugsrichtung (nicht dargestellt) gehoben wird. Die in der Leitung L19 angeordneten Ruhekontakte von 2GR werden geöffnet, damit während des Rückzuges der Rutsche D der .Elektromagnet S7 zur Steuerung des Druckluftstroms nicht eingeschaltet werden kann.

16. Rückzug der Rutsche

Während des Rückzuges des Schneidkopfes wird der in der leitung L21 angeordnete Endpunktsehalter LS9 geöffnet, so daß das Relais S6 für den Vorschub der Rutsche ausgeschaltet wird. Darauf wird die Rutsche aus dem Raum zwischen den ü'ormplatten 28 und 34· der jetzt geöffneten Presse zurückgezogen. Während des Rückzuges der Rutsche D öffnet der in der Leitung 124 angeordnete ündpunktschalter 1S4, so daß das Relais IGR für den Vorschub der Rutsche ausgeschaltet wird, ferner wird der in der Leitung 131 angeordnete Bndpunktsehalter 1S5 für den Rückzug der Rutsche geschlossen, so daß der Elektromagnet S2 für das Schließen der Presse eingeschaltet wird. Jetzt wird die Presse geschlossen und das Arbeitsspiel von dem Schritt 5 (Schließen der Presse; an wiederholt.

In der Schaltung ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die ein J?üllen der Becher verhindert, wenn die Presse nicht vollständig geschlossen ist, beispielsweise wenn sich von einem früheren Arbeitsspiel her ein iJ'ormpreßling oder Grat oder Schmutz zwischen den werkzeugflachen befindet, wenn zwischen den ßormplatten befindliche !Teilchen ein vollständiges Schließen der Presse verhindern, wird der in der Leitung 150 angeordnete Endpunktschalter ISlO für das Schließen der Presse nicht freigegeben. Infolgedessen wird das in der leitung 15υ angeordnete G-ratrelais 4GR eingeschaltet, so daß dessen Kontakte umgelegt werden. D.h. die in den leitungen 121 und 147 angeordneten Kontakte des Relais 4GR werden geöffnet und die in der leitung 151 angeordneten Kontakte für die Warnsignallampe 152 werden geschlossen. Bei offenen Kontakten von 4OR in der leitung 14-7 können sioh die hydraulischen Motoren 47, 4-9 und 51 für die Schnecken nicht drehen, so daß erst nach der Beseitigung des Fehlers eine heiße Charge vorbereitet werden kann. Ferner verhindern die offenen Kontakte von 4-CR in der leitung 121 einen Vorschub der Rutsche und damit das

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Einleiten des nächsten Arbeitsspiels. Wenn trotz des Stillstandes der Schnecken der Zeitschalter T2 für den Betrieb der schnecken abgelaufen ist, werden die in der leitung 130 angeordneten üontakte T2-2 geöffnet, so daß das Relais 2CR eingeschaltet wird. Dadurch werden die in der leitung h31 angeordneten Kontakte von 2OR geöffnet, so daß dex· Elektromagnet Ö2 für das Schließen der Presse ausgeschaltet und die Presse geöffnet wird.

Man erkennt &v>.?.·. der vorstehenden Beschreibung, daß die Erfindung ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zur Durchführung eines IPo rmpreßv or ganges schafft, in dem vorplastifizierte Vorformlinge aus duroplastischem Gut in die iiOrmhohlräume abgegeben werden.

Fig. 9 zeigt eine Abänderung des vorstehend beschriebenen Systems. Hier wird die vorplastifizierte Charge aus den Spritzzylindern B nur gegen eine btützplatte 160 ausgebracht, der Spritzling IuOA aber nicht vollständig verdichtet. Eine konkave Mulde 162 in der ü'läche der Stützplatte I6ü nimmt einen Teil des vorformlings auf, der aber von dieser Mulde nicht vollständig verformt wird, wie dies in den Vorformbechern 66, 68 und 70 der Fall ist. In dieser abgeänderten Ausführungsform braucht man die Stützplatte 160 nicht zurückzuziehen, so daß der Mechanismus einfacher und weniger aufwendig ist. Man kann jedoch geeignete Mittel, z.B. einen warmen Druckluftstrom oder einen Drückfinger 165, dazu verwenden, den Vorformling lOOA in die Rutsche einzubringen, nachdem der Vorformling mittels des Schneidkopfes Cl von der Spritzeinrichtung getrennt worden ist.

Durch geeignete Einstellung der Widerstandsheizelemente für die Spritzzylinder und insbesondere der radialen Breite des Ringspaltes an dem Ausbringende der Schnecke kann man Temperaturen von bis su 143° 0 ersialen. Mit Hilfe des Ringspaltes kann man eine starke Sai-bungswärms entwickeln während das Sut die Schlacke -YBTl'&ßt',, A-ährsnd sieb äss in -3qe ."--Sferisclrengängen "befindlich« Gut Tor dem Erreiche]?! des Eingspalts ?;af einer niedriges, ve»iger kritischen. Temperatur befindet. Während des Stillstandes

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de? Schnecken "befindet sich nur eine so dünne Schicht aus dem plastifizierten Gut in dem Ringspalt zwischen der Spitze der Schnecke und der konischen Düsenwandung, daß die Temperatur dieser Schicht auf einen zulässigen Wert sinkt, weil sich die aus Metall bestehenden Teile des Zylinders und der Schnecke in nächster Höhe befinden. Diese Teile werden auf einer niedrigeren ■Temperatur gehalten als das vollständig plastifizierte Formpreßgut.

Vorstehend wurde der Erfindungsgegenstand ausführlich anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die jedoch im Kahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden können.

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Claims

Patentansprüche;

1,\ Vorrichtung zum Formpressen von Kunststoff mit einer Formpresse, die eine Form aus zwei Formhälften besitzt, und einer Schnecken-Spritzpresse und Vorformeinrichtung zum Herstellen einee erhitzten Vorformlings aus Kunststoff, gekennzeichnet durch eine Überführungseinrichtung (D), die so ausgebildet und eingerichtet ist, daß sie unmittelbar vor dem Schließen der aus den Formhälften (28, 34; bestehenden Form den erhitzten Vorformling in einen Hohlraum (.28a; der Form einbringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungseinrichtung eine Rutsche (D) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, in welcher der Hohlraum in einer ortsfesten Formhälfte ausgebildet und die andere Formhälfte {34; hin- und herbewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (130, 126; zum Bewegen eines Sndes der Rutsche in den und aus dem Raum zwischen den Formhälften (28,

34) und durch einen pneumatischen und/oder mechanischen Auswerfer (134) zum Entfernen eines Formpreßlings (M) von der hin- und herbewegbaren Formhälfte (34).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformeinrichtung einen Becher ^¹Ju) besitzt, der relativ zu einer uüsenmündung (62) der Schneckenpresse hin- und herbewegbar ist, und daß ein Messer (lu6; zum Abtrennen des Vorformlings von der Düsenmündung und ein .auswerfer (71) zum Auswerfen des Vorformlings aus dem Becher vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Mündung (62; versehene Düse von einer verengten öffnung gebildet wird, welche das benachbarte Ende einer dpritzschnecke (50b; enthält, so daß die dehnecken-Spritzpresse in dem üpritzgut Reibungswärme erzeugen kann.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des ringförmigen Austrittsspalts durch eine Bewegung der Schnecke (5übj in der Längsrichtung des Zylinders (50) der üchnecken-Spritzpresse eingestellt werden kann.

7. Verfahren zum Formpressen von duroplastischem Kunststoff, in dem eine vorherbestimmte Menge von duroplastischem Kunststoff einer Schnecken-Spritzpresse zugeführt und durch Betätigung derselben ein plastifiziertes und erhitztes Gut von der Schnecken-Spritzpresse abgegeben und aus diesem abgegebenen Gut ein plastifizierter, erhitzter Vorformling hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte Vorformling sofort in den lOrmhohlraum einer Formpresse abgegeben und in diesem Hohlraum in noch heißem Zustand formgepreßt wird.

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