DE2327627C3

DE2327627C3 - Method and device for the production of large-area objects from thermoplastic material by compression molding

Info

Publication number: DE2327627C3
Application number: DE19732327627
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 8000 München Merkle
Original assignee: Ingenieurbuero Dr Ing Gerhard Hopp 8000 Muenchen
Current assignee: Ingenieurbuero Dr Ing Gerhard Hopp 8000 Muenchen
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1976-10-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von großflächigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff durch Formpressen, bei dem ein in einem Formhohlraum befindlicher Kunststoff unter Beibehaltung von Druck zum Verfestigen gebracht wird, indem dieser Preßdruck durch Expandieren eines oder mehrerer zumindest teilweise flexibler und dehnbarer Formwerkzeuge aur den zu formenden Kunststoff zur Einwirkung gebracht wird sowie ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Außenform und einem zumindest teilweise flexiblen und dehnbaren Formwerkzeug, das über ein Einlaßventil aufblasbar istThe invention relates to a method for producing large-area objects made of thermoplastic material Plastic by compression molding, in which a plastic located in a mold cavity is under Maintaining pressure is made to solidify by expanding this pressure by expanding a or a plurality of at least partially flexible and stretchable molding tools for those to be molded Plastic is brought into action and also a device for performing this method with an outer mold and an at least partially flexible and stretchable molding tool that has a Inlet valve is inflatable

Kunststoff kann im plastischen Zustand beliebig geformt werden. Beispielsweise kann der Kunststoff hierzu in eine Hohlform eingebracht werden. Beim Erstarren des Kunststoffes, insbesondere von thermoplastischen Kunststoffen, können insbesondere dann, wenn der zu formende Gegenstand größere Wandstärken aufweist durch Schrumpfungserscheinungen Einfallstellen an den Oberflächen bzw. Hohlräume im Innern des Kunststoffes entstehen. Um diese Nachteile zu beseitigen, ist es bekannt, während des gesamten Verfestigungszeitraumes eine Preßkraft anzuwenden, die auf den sich verfestigenden Kunststoff einwirkt.Plastic can be shaped as desired in its plastic state. For example, the plastic be introduced into a hollow mold for this purpose. When the plastic solidifies, especially thermoplastic Plastics can, in particular, if the object to be molded has greater wall thicknesses has sink marks on the surfaces or cavities in the Arise inside the plastic. To eliminate these drawbacks, it is known throughout Solidifying period to apply a compressive force that acts on the solidifying plastic.

Die Gefahr der Hohlraumbildung und der Bildung von Einfallstellen an der Oberfläche der geformten (Körper besteht nicht nur bei Gegenständen mit ebenen &> Oberflächen, wie beispielsweise Platten, sondern auch bei Körpern mit komplizierten geometrischen Formen. Insbesondere bei der Formung geometrisch komplizierter Körper, welche beispielsweise unterschiedliche sphärische Krümmungen und unterschiedliche Wandstärken aufweisen oder Teile mit Hinterschneidungen besitzen, konnte das Formpreßverfahren, wenn überhaupt, nur umständlich und schwierig durchgeführt worden. Man hat daher bisher durch Formpressen nur verhältnismäßig große, einfach geformte Gegenstände hergestellt, während kleinere, kompliziertere Formen durch Spritzgießen hergestellt wurden.The risk of cavitation and the formation of sink marks on the surface of the molded (Body does not only exist in objects with flat &> Surfaces, such as plates, but also for bodies with complex geometric shapes. In particular when shaping geometrically complex bodies, which, for example, differ have spherical curvatures and different wall thicknesses or parts with undercuts have made the compression molding process cumbersome and difficult, if at all been. So far, compression molding has only resulted in relatively large, simply shaped objects while smaller, more intricate shapes were made by injection molding.

Bei der Herstellung von Behältern aus Polyesterharz ist es bekannt, auf eine aufblasbare weiche Kunststoffolie, die der Innenkontur des herzustellenden Behälters entspricht, das flüssige Polyesterharz aufzuspritzen. Nach dem Aushärtungsvorgang der auf die aufgeblasene Kunststoffolie aufgebrachten Polyesterschicht kann die Kunststoffolie, nachdem die Preßluft herausgelassen ist. aus dem Inneren des ausgehärteten Polyesterkörpers entnommen werden (DT-OS 17 04 239). Diese bekannte Form dient nicht zum Formpressen eines Kunststoffbehälters, da bei der Aushärtung des Kunststoffes auf den Kunststoff kein Druck ausgeübt werden kann, da die Gegenform fehlt.In the manufacture of containers made of polyester resin, it is known to use an inflatable soft plastic film, which corresponds to the inner contour of the container to be produced, to inject the liquid polyester resin. After the curing process, the polyester layer applied to the inflated plastic film can the plastic film after the compressed air is released. from inside the cured polyester body can be taken from (DT-OS 17 04 239). This known shape is not used for compression molding a Plastic container, since the hardening of the plastic no pressure can be exerted on the plastic because the counter-shape is missing.

Auch ist es bekannt, zur Herstellung von Formteilen mit Hinterschneidungen elastische Kernbuchsen zu verwenden. Nach dem Aushärten des geformten Kunststoffgegenstandes wird der elastische Kern aus dem ausgehärteten Gegenstand herausgezogen, wobei an den Stellen der Erhöhungen und Hinterschneidungen der elastische Formkern nachgibt (DT-OS J 7 78 070). Auch hei dieser bekannten Vorrichtung wird beim Aushärten bzw. beim Erstarren des Kunststoffes kein Druck auf den Kunststoff ausgeübt.It is also known to add elastic core bushings for the production of molded parts with undercuts use. After the molded plastic article has hardened, the elastic core is made from pulled out the cured object, at the points of elevations and undercuts the elastic mold core gives way (DT-OS J 7 78 070). Also in this known device is when Hardening or when the plastic solidifies, no pressure is exerted on the plastic.

Ferner ist aus der US-Patentschrift 24 56 513 ein Verfahren zum Herstellen von großflächigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff durch Formpressen bekannt, bei dem ein in einem Formhohlraum befindlicher Kunststoff unter Beibehaltung von Druck zum Verfestigen gebracht wird. Der Preßdruck wird durch Expandieren eines oder mehrerer, zumindest teilweise flexibler und dehnbarer Formwerkzeuge auf den zu formenden Kunststoff zur Einwirkung gebracht. Insbesondere bei einem teilweise starren und teilweise dehnbaren Formwerkzeug besteht die Gefahr, daß beim Verfestigen des Kunststoffes sich durchgehend verfestigte Zonen im Kunststoffmaterial bilden, die in ihrem Innern noch plastische Masse einschließen, wodurch die Gefahr der Hohlraumbildung gegeben ist.Furthermore, US Pat. No. 2,456,513 discloses a method for producing large-area objects Known from thermoplastic by compression molding, in which one in a mold cavity Plastic located is caused to solidify while maintaining pressure. The pressing pressure is by expanding one or more, at least partially flexible and expandable molding tools brought the plastic to be molded into action. Especially with a partially rigid and partially expandable molding tool, there is a risk that solidified throughout the solidification of the plastic Forming zones in the plastic material, which still enclose plastic mass in their interior, whereby the There is a risk of cavitation.

Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu zeigen, bei denen Einschlüsse noch plastischer Kunststoffmassen in durchgehend erstarrtem Kunststoff und damit die Gefahr von Hohlraumbildung im Kunststoff vermieden wird.The object of the invention is therefore to provide a method and a device of the type mentioned at the beginning Art to show in which inclusions are still plastic masses in continuously solidified Plastic and thus the risk of cavitation in the plastic is avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der Formgebung des Kunststoffes dieser zunächst von außen ganz und von innen teilweise gekühlt und gleichzeitig im Bereich der flexiblen und dehnbaren Zonen des Formwerkzeuges von innen beheizt wird und in der letzten Erstarrungsphase auch im Bereich dieser flexiblen und dehnbaren Zonen des Formwerkzeuges gekühlt wird.According to the invention, this object is achieved in that, after the plastic has been shaped, it initially completely cooled from the outside and partially cooled from the inside and at the same time in the area of flexible and expandable zones of the mold is heated from the inside and also in the final solidification phase is cooled in the area of these flexible and expandable zones of the molding tool.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist in der Außenform in an sich bekannter Weise Heiz- und Kühlkanäle auf. Bei der Herstellung eines Hohlkörpers aus Kunststoff ist es zwar schon bekannt, Heiz- und Kühlkanäle in der Außenform unterzubringen (US-PS 28 98 633). Jedoch kommt bei dieser bekannten Vorrichtung kein flexibles und dehnbares Formwerkzeug zur Anwendung. Der zu formende Kunststoff wird vielmehr in Form eines Schlauches in einen Hohlraum der Außenform eingebracht und aufgeblasen, so daß er sich an der Innenwand des Hohlraumes der Außenform anlegt. Komplizierte Gegenstände können mit dieserThe device for carrying out this method has the outer shape in a manner known per se Heating and cooling channels on. In the production of a hollow body made of plastic it is already known To accommodate heating and cooling channels in the outer form (US-PS 28 98 633). However, with this one comes well-known Device no flexible and stretchable mold for use. The plastic to be molded is rather, in the form of a tube, introduced into a cavity of the outer mold and inflated so that it rests on the inner wall of the cavity of the outer mold. Complicated items can use this

bekannten Vorrichtung nicht hergestellt werden.known device can not be produced.

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß Gegenstände mit großflächiger Gestalt und ebenen Oberflächen sowie Gegenstände mit komplizierter geometrischer Form aus thermoplastischem Kunststoff, d. h. mit verschiedenen Wanddicken, verschiedenen sphärischen Krümmungen oder auch Hinterschneidungen ohne die Gefahr \on Lunkerbildung oder Bildung von Einschlüssen im Kunststoff hergestellt werden können.The advantages of the invention are to be seen in the fact that objects with a large-area shape and flat Surfaces and objects with complex geometrical shapes made of thermoplastic material, d. H. with different wall thicknesses, different spherical curvatures or undercuts can be produced without the risk of cavities or inclusions in the plastic be able.

Die Figuren dienen zur Erläuterung der Erfindung. Es zeigtThe figures serve to explain the invention. It shows

Fig. 1 ein teilweises flexibles und dehnbares Formwerkzeug einer Formpreßeinrichtung undFig. 1 shows a partially flexible and expandable molding tool of a compression molding device and

F i g. 2 die Darstellung einer Formpreßvorrichtung mit in der Aubenform eingebautem Formw erkzeug.F i g. 2 shows the representation of a compression molding device with a molding tool built into the outer shape.

In der F i g. I ist ein teilweise flexibles und dehnbares Formwerkzeug I dargestellt, das in einer Grundplatte 2 dicht eingebaut ist. In der Grundplatte 2 befindet sich ein Einlaßventil 3, durch welches di-> Preßluft in das Innere des teilweise dehnbaren Formwerkzeuges 1 eingebracht wird. Feiner weist das Formwerkzeug 1 Heiz- und Kühlkanäle 5 auf. Weiterhin sind Dichtungen 6 vorgesehen, in die ebenfalls Heiz- und Kühlkanal^ eingeformt sind. Durch das Einlaßventil 3 in d:r Grundplatte 2 kann Preßluft in das Innere des Formwerkzeuges I eingebracht werden.In FIG. I a partially flexible and expandable molding tool I is shown, which is in a base plate 2 is tightly installed. In the base plate 2 there is an inlet valve 3, through which di-> Compressed air is introduced into the interior of the partially expandable molding tool 1. The molding tool 1 Heating and cooling channels 5 on. Furthermore, seals 6 are provided, in which also heating and cooling duct ^ are molded. Through the inlet valve 3 in the base plate 2, compressed air can enter the interior of the Mold I are introduced.

in der F i g. 2 ist eine Formpreßvorrichtung dargestellt, bei der das in die Grundplatte 2 dicht eingebaute Formwerkzeug 1 sich im Innern einer Außenform 7 befindet. Auch diese Außenform 7 weist Heiz- und Kühlkanäle 8 auf Durch das Einlaßventil 3 kann Preßluft in das Innere des teilweise dehnbaren Fi rmwerkzeuges 1 eingebracht werden. Der Kunststoff, der zu formen ist, befindet sich zwischen dem aufblasbaren Formwerkzeug 1 und der Außenform 7. Nachdem der Kunststoff verfestigt ist, wird die Preßluft durch das Ventil 3 ausgelassen. Das Formwerkzeug 1 kann dann ohne weiteres aus dem Hohlraum des geformten Gegenstandes entnommen werden.in FIG. 2 shows a compression molding device, in which the molding tool 1, which is tightly built into the base plate 2, is located inside an outer mold 7 is located. This outer shape 7 also has heating and cooling channels 8 through which inlet valve 3 can Compressed air are introduced into the interior of the partially expandable Fi rmwerkzeuges 1. Plastic, which is to be molded is located between the inflatable molding tool 1 and the outer mold 7. After the plastic has solidified, the compressed air discharged through valve 3. The mold 1 can then easily out of the cavity of the molded article can be removed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A process for the manufacture of large articles of thermoplastic plastic s by compression molding, in which a in-a form of hollow · space plastic while maintaining pressure is brought to solidification / by this pressing pressure by expanding one or more at least partially flexible and dehnba- w rer molding tools on the plastic to be molded to act, characterized in that after the molding of the plastic this is initially completely cooled from the outside and partially from the inside and at the same time heated from the inside in the area of the flexible and expandable zones of the mold and in the last The solidification phase is also cooled in the area of these flexible and expandable zones of the mold.

2. Device for manufacturing objects made of plastic by compression molding with an outer mold and an at least partially flexible and stretchable molding tool which can be inflated via an inlet valve. for carrying out the method according to claim 1, characterized in that heating and cooling channels (8) are housed in the outer mold (7) in a manner known per se.