DE2328701A1 - Porous injection mouldings esq. open celled - made in mould with gas permeable wall which retains plastics - Google Patents

Porous injection mouldings esq. open celled - made in mould with gas permeable wall which retains plastics

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DE2328701A1 DE19732328701 DE2328701A DE2328701A1 DE 2328701 A1 DE2328701 A1 DE 2328701A1 DE 19732328701 DE19732328701 DE 19732328701 DE 2328701 A DE2328701 A DE 2328701A DE 2328701 A1 DE2328701 A1 DE 2328701A1
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Abstract

Porous injection mouldings from plastics containing expanding agent or reaction gas are made in a mould in which the inner wall is porous for the gases but not for the smelt, the gas escaping from the smelt passes through the porous wall, and in particular is removed under vacuum. In the pref. appts. a double-walled construction is used, the inner wall being porous and the outer well ha ving ducts for the evacuation of the gas, the portions between the ducts acting as supports for the inner porous wall. The porous material may be of sintered metal, or the porosity can be produced by electron bombardment, laser beam erosion or spark erosion. The resultant structure is open-celled and has a good surface finish and is suitable for facing sheets or insulation panels.

Description

Dipl.-lng. G. Sdiliebs 61 Darmstadt Claudiusweg 17A Dipl.-Ing. G. Sdiliebs 61 Darmstadt Claudiusweg 17A

Patentanwalt Telefon (06151) 46753Patent attorney phone (06151) 46753

Postscheckkonto: Frankfurt a.M. 111157 Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt Telegramme: inventronPostal checking account: Frankfurt a.M. 111157 Bank details: Deutsche Bank AG., Darmstadt Telegrams: inventron

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Deutsche Patentamt 2328701German Patent Office 2328701

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1^-4-4- —J η-τ~ 1 tnmiiiiiifr- 1 ^ - 4 - 4 - - J η -τ ~ 1 tnmiiiiiifr-

Anmelder: Dipl.-lng. Einhart Maaß, WaldbrölApplicant: Dipl.-lng. Einhart Maaß, Waldbröl

Verfahren zur Herstellung poröser SpritzgußteileProcess for the production of porous injection molded parts

aus Kunststoffmade of plastic

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung poröser Spritzgußteile aus Kunststoff und Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens»The invention relates to a method for producing porous Injection molded parts made of plastic and devices for carrying out this process »

In der Spritzgußtechnik wird in letzter Zeit bei bestimmten Anwendungsfällen mit treibmittelhaltigen Kunststoffen gearbeitet, dergestalt, daß mit geringen Treibmittelzusätzen versehene Thermoplastmassen erhitzt, verdichtet und verflüssigt werden. Die Schmelze wird sehr schnell in eine Spritzgußform geleitet und entspannt sich dabei. Das freiwerdende Treibmittel bläht die Masse auf und die Form wird gefüllt. Es entstehen Teile mit geschlossener Oberfläche und zellartigem Kern bei Gesamtraumgewichten unter 1 g/cm , meist 0,7 0,9 g/cnr. Sie haben den Nachteil einer unsauberen Oberfläche mit Fließfiguren und sind weder gas- noch dampfdurchlässig. In dieser Technik hergestellte Platten und Körper werden hauptsächlich in der Möbelindustrie erfolgreich angewendet. Außerdem ist es bekannt, aus Kunststoff geschäumte, rückseitig durch Rippen versteifte Platten in der Bauindustrie als Schalungstafeln für Beton, insbesondere SichtbetonIn injection molding technology, plastics containing propellants have recently been used in certain applications, in such a way that thermoplastic masses provided with a small amount of blowing agent are heated, compressed and liquefied will. The melt is passed very quickly into an injection mold and relaxes in the process. The released propellant inflates the mass and the mold is filled. The result is parts with a closed surface and cell-like Core with a total volume of less than 1 g / cm, mostly 0.7 0.9 g / cm. They have the disadvantage of an unclean surface with flow figures and are neither gas nor vapor permeable. Plates and bodies made using this technique are made mainly used successfully in the furniture industry. It is also known to use foamed plastic, Panels stiffened on the back by ribs in the construction industry as shuttering panels for concrete, especially exposed concrete

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Brief vom Bht* 2 Dipl.-lng. G. SdiliebsLetter from Bht * 2 Dipl.-Ing. G. Sdiliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney

einzusetzen (DBGM 6 927 810).to be used (DBGM 6 927 810).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverfahren und Vorrichtungen zu finden, mit dem bzw. denen sich poröse Spritzgußteile mit offenzelliger Oberfläche spritzen lassen, die gas- oder flüssigkeitsdurchlässig sind.The invention is based on the object of finding a working method and devices with which or which are porous Injection molded parts with open-cell surfaces are sprayed that are gas or liquid permeable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Treibmittelzusätzen versehene erhitzte, verdichtete und verflüssigte thermoplastische Kunststoffmasse als Schmelze in eine Form geleitet wird, deren formgebende Wandung porös und für Gase, aber nicht für die Schmelze durchlässig ist, und daß das aus der Schmelze austretende und durch die Wandung hindurchdringende Gas abgeleitet, insbesondere abgesaugt wird. Es entstehen Spritzgußteile, die je nach den eingestellten Bedingungen in Beschaffenheit und Eigenschaften unterschiedlich sind. Da überschüssige Gase jeweils örtlich direkt abgeleitet werden, wird die Oberfläche des Spritzgußteiles sauberer und damit sein Aussehen wesentlich verbessert. Da das Treibmittel die Möglichkeit erhält abzuwandern, entstehen offenzellige Kunststoffteile,die gas- oder flüssigkeitsdurchlässig sein können und je nach Beschaffenheit des verwendeten Kunststoffes tmaMmmmeemm schwammartig, elastisch oder starr sind.The method according to the invention is characterized in that a heated, compressed and liquefied thermoplastic material provided with blowing agent additives is passed as a melt into a mold, the shaping wall of which is porous and permeable to gases, but not to the melt, and that which emerges from the melt and gas penetrating through the wall is diverted, in particular sucked off. Injection-molded parts are produced that differ in nature and properties depending on the conditions set. Since excess gases are locally discharged directly, the surface of the injection-molded part is cleaner and its appearance is therefore significantly improved. Since the propellant is given the opportunity to migrate, open-cell plastic parts are created that can be gas or liquid-permeable and, depending on the nature of the plastic used, are spongy, elastic or rigid.

Das Verfahren erlaubt verschiedene Abwandlungen. Durch Aufbringen von Vakuum oder eines Gegendruckes gewünschter Höhe kann das Einspritzen in die Form zusätzlich beschleunigt oder verlangsamt werden. Durch Steuerung des Gegendruckes kann das Fließverhalten der Schmelze in der Form wesentlich beeinflußt werden. Der Gegendruck kann durch Gase oder Flüssigkeiten erfolgen, die außerdem temperiert sein können und somit die gewünschte Formwand_ungstemperatur einstellen. Es können durch diese Maßnahmen die Fließlängen der Schmelze wesentlich erhöht werden.The process allows various modifications. By applying a vacuum or a counter pressure of the desired height the injection into the mold can also be accelerated or slowed down. By controlling the back pressure the flow behavior of the melt in the mold can be significantly influenced. The back pressure can be caused by gases or liquids take place, which can also be tempered and thus set the desired mold wall temperature. It these measures can significantly increase the flow lengths of the melt.

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Brief vom . Bhh 3 Dipl.-lng. G. SchliebsLetter from . Bhh 3 Dipl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney

Nach dem Füllvorgang ist ein schnelles Abkühlen der Schmelze erwünscht um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Es kann nun in herkömmlicher Weise das Kühlsystem der Form eingeschaltet werden.After the filling process, rapid cooling of the melt is desirable in order to increase profitability. It can the cooling system of the mold can now be switched on in the conventional manner.

In einer vereinfachten Ausführung kann das erfindungsgemäße Verfahren' auf nur zur Verbesserung der Oberflächen von Kunststoff-Spritzgußteilen durch eine begrenzte Aufnahme freiwerdender Gase angewendet werden, ohne daß die Oberfläche des Spritzgußteils offenzellig ist. Eine solche Oberfläche bedarf dann keiner Nachbehandlung, z.B. durch Lackieren, mehr.In a simplified embodiment, the inventive Method 'on only to improve the surfaces of plastic injection molded parts through a limited uptake of released gases can be applied without affecting the surface of the injection molded part is open-celled. Such a surface No further treatment is then required, e.g. by painting.

Eine Vorrichtung - landläufig als Form bezeichnet - zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen doppelwandigen Aufbau dergestalt, daß die innere, formgebende Wandung porös und für Gase, nicht aber für die Schmelze durchlässig ist und daß hinter dieser Wandung ein zu ihr offenes Kanalsystem angeordnet ist, in welchem die aus der Schmelze freiwerdenden und die Wandung durchdringenden Gase ab- und ggf. ein Gegendruckgas zugeleitet werden. Im Extremfall braucht diese innere Wandung nur einige mm dick zu sein. Das Kanalsystem kann über Steuer- und Eegelventile einem gesonderten Regelkreis angeschlossen werden. Ein zweiter Regelkreis für die Kühlung der Form kann an das Kanalsystem angeschlossen werden oder in bekannter Weise an ein Leitungssystem, welches in der normalen, vorzugsweise als Stahlkonstruktion ausgeführten äußeren Wandung der Form untergebracht ist. Die formgebende poröse innere Wandung besteht vorteilhaft aus Einsätzen, die in die Stahlkonstruktion der äußeren Wandung eingesetzt sind.A device - commonly referred to as a form - for execution of the method according to the invention is characterized by a double-walled structure such that the inner, shaping wall is porous and permeable to gases, but not to the melt, and that behind this wall a channel system that is open to it is arranged, in which the channels released from the melt and penetrate the wall Gases are discharged and, if necessary, a counterpressure gas can be supplied. In the extreme case, this inner wall only needs a few to be mm thick. The duct system can be connected to a separate control circuit via control and regulating valves. A second control circuit for cooling the mold can be connected to the duct system or in a known manner to a pipe system, which is in the normal, preferably executed as a steel structure outer wall of the mold is housed. The shaping porous inner wall advantageously consists of inserts that are in the steel structure the outer wall are used.

Als Werkstoff für die innere Wandung kommen alle Werkstoffe mit poröser Struktur, bevorzugt Sintermetalle, infrage oder Werkstoffe, deren feinporige Struktur durch Elektronenstrahlbeschuß, Laserstrahl- oder Funkenerosion hergestellt ist.All materials with a porous structure, preferably sintered metals, can be used as the material for the inner wall Materials whose fine-pored structure has been subjected to electron beam bombardment, Laser or spark erosion is made.

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Brief vom Β>αΜ 4 Dipl.-lng. G. SchliebsLetter from Β> αΜ 4 Dipl.-lng. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney

In einer besonderen Ausführung kann unter Verwendung von nur örtlich begrenzt eingesetzten porösen Formwänden ein besseres Entweichen der Luft beim Füllvorgang erzielt werden, wodurch man bessere Oberflächen erhält und Unebenheiten vermieden werden.In a special embodiment, a better one can be made using porous mold walls that are only used in a localized manner Escape of the air can be achieved during the filling process, whereby you get better surfaces and avoid unevenness will.

Nach der Erfindung hergestellte Platten lassen sich mit Vorteil überall dort einsetzen, wo Austausch- oder Diffusionsvorgänge eine Rolle spielen. Sie eignen sich in hervorragender V/eise als Schalungsplatten für die Schalungs- und Vergußtechnik. Sie können außerdem als Wärmedämmplatten oder sog. verlorene Schalung verwendet werden. Da sie im Spritzgußverfahren hergestellt werden, ist jede beliebige Konturbildung der Oberfläche möglich. Damit erhalten Betonfassaden ein lebendiges freundliches Aussehen. Als Wärmedämmplatten zeichnen sie sich durch hervorragende Dampfdurchlässigkeit aus.Plates produced according to the invention can advantageously be used wherever exchange or diffusion processes play a role. They are ideal in V / eise as formwork panels for formwork and casting technology. They can also be used as thermal insulation panels or so-called lost Formwork can be used. Since they are produced by injection molding, any contour formation is possible Surface possible. This gives concrete facades a lively, friendly appearance. As thermal insulation panels, they draw are characterized by excellent vapor permeability.

Die Platten erhalten zweckmäßig durch das Spritzgießen spezielle Rastnasen oder Kanten, die ein leichtes Einfädeln in Spezialprofile der Unterkonstruktion ermöglichen und gleichzeitig dafür sorgen, daß die Platte in den zu der Einschieberichtung senkrecht stehenden beiden anderen Richtungen gehalten ist.The plates are expediently given special snap-in lugs or edges through the injection molding process, so that they can be easily threaded into Special profiles of the substructure enable and at the same time ensure that the plate is in the direction of insertion perpendicular two other directions is held.

Im folgenden wird die Erfindung an einigen Beispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigenThe invention is explained in more detail below using a few examples which are shown in the drawing. In this demonstrate

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Spritzgußform;1 shows a detail from a cross section through an injection mold according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Spritzgußform für eine leicht profilierte Schalungsplatte;2 shows a section through an injection mold for a slightly profiled shuttering panel;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine Spritzgußform mit zwei porösen Einsätzen.Fig. 3 shows a detail from a cross section through a Injection mold with two porous inserts.

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Brief vom B'a*t 5 Dipl.-lng. G. SchliebsLetter from B'a * t 5 Dipl.-lng. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney

In J1Ig. 1 ist im Ausschnitt eine doppelwandige Form mit einer inneren Wandung 1 aus einer porösen Metallschicht, z.B. einem Sintermetall, und einer äußeren Wandung 2 aus Stahl dargestellt. Die Oberfläche 1.1 der inneren Wandung 1 gibt dem Spritzgußteil die SOrmenkontur« In der Oberfläche der Außenwandung 2 sind Kanäle 3 ausgespart, in denen sich die Wandung durchdringende Gase sammeln können, die dann abgeleitet oder abgesaugt werden. Wird mit Gegendruck gefahren, so kann das Druckgas in diesen Kanälen eingeleitet werden. Die Innenwandung 1 braucht nur wenige Millimeter dick zu sein. In die Außenwandung sind in bekannter Weise Bohrungen 4- eingebracht, die an ein geregeltes Kühlsystem angeschlossen sind.In J 1 Ig. 1 shows a double-walled shape with an inner wall 1 made of a porous metal layer, for example a sintered metal, and an outer wall 2 made of steel. The surface 1.1 of the inner wall 1 gives the injection molded part the SOrmenkontur «In the surface of the outer wall 2 channels 3 are recessed, in which the wall penetrating gases can collect, which are then diverted or sucked off. If counterpressure is used, the pressurized gas can be introduced into these channels. The inner wall 1 only needs to be a few millimeters thick. In the outer wall holes 4 - are introduced in a known manner, which are connected to a regulated cooling system.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Spritzgußform für eine geschäumte Kunststoffplatte mit steifem Kern und offenzelliger Oberfläche. Die von der Auswerferseite 10 der Form gebildete Sichtfläche 11.1 der Platte 11 ist leicht profiliert. Der Anguß auf der Spritzseite 12 der Form ist zu einer Versteifungsrippe 11.2 geformt. Die Kantenkontur der Platte wird durch ein in die Form eingelegtes Kantenschutzprofil 13 gebildet. Die Platte unterscheidet sich von bekannten Kunststoff-Formplatten dadurch, daß sie keine Verbundplatte, in ihrem Zellkern von gleichmäßiger Dichte und für Gase und Dämpfe mindestens teildurchlässig ist. Der Kunststoff kann weich, elastisch oder starr sein. Es können Schalungsplatten, Platten für verlorene Schalung, Profile für vorgehängte Fassaden und abgehängte Decken und Wärmedämmplatten hergestellt werden.Fig. 2 shows a section through an injection mold for a foamed plastic sheet with a rigid core and open-cell Surface. The visible surface 11.1 of the plate 11 formed by the ejector side 10 of the mold is slightly profiled. Of the Sprue on the injection side 12 of the mold has become a stiffening rib 11.2 shaped. The edge contour of the plate is formed by an edge protection profile 13 inserted into the mold. The plate differs from known plastic molded plates in that it is not a composite plate in its Cell nucleus of uniform density and at least partially permeable to gases and vapors. The plastic can be soft, be elastic or rigid. Formwork panels, panels for permanent formwork, profiles for curtain walls and Suspended ceilings and thermal insulation panels are made.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer normalen Spritzgußform mit der Formwandung 21 und der Oberfläche 21.1. In diese Oberfläche ist eine poröse Metallplatte 22 an den Stellen eingelassen, an denen sich ein Luftstau bei der Formfüllung bildet. Die Luft dringt durch die Platte und wird in einem Kanal 24 abgeleitet. In manchen Fällen ist es besser, einen porösen Metallstopfen 23 zu verwenden, der eingepreßt wird.Fig. 3 shows a section from a normal injection mold with the mold wall 21 and the surface 21.1. A porous metal plate 22 is embedded in this surface at the points where an air build-up occurs during the filling of the mold. The air penetrates through the plate and is in a channel 24 derived. In some cases it is better to use a porous metal plug 23 which is pressed in.

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Claims (8)

Brief vom Blatt b Dipl.-Ing. G. SchliebsLetter from sheet b Dipl.-Ing. G. Schliebs an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney PatentansprücheClaims f1.^Verfahren zur Herstellung poröser Spritzgußteile aus ^■"^Kunststoff in Formen unter Verwendung eines Treibmittels oder Reaktionsgases, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in eine Form geleitet wird, deren formgebende Wandung porös und für Gase, aber nicht für die Schmelze durchlässig ist, und daß das aus der Schmelze austretende und durch die Wandung hindurchdringende Gas abgeleitet, insbesondere abgesaugt wird.f1. ^ Process for the production of porous injection molded parts from ^ ■ "^ Plastic in molds using a propellant or reaction gas, characterized in that the melt is passed into a mold, its shaping Wall is porous and permeable to gases, but not to the melt, and that the emerging from the melt and gas penetrating through the wall is diverted, in particular sucked off. 2. Vorrichtung (Spritzgußform) zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen doppelwandigen Aufbau dergestalt, daß die innere, formgebende Wandung -(1) porös und für Gase, nicht aber für die Schmelze durchlässig ist und daß hinter dieser Wandung ein zu ihr offenes Kanalsystem (3) angeordnet ist.2. Device (injection mold) for performing the method according to claim 1, characterized by a double-walled Structure such that the inner, shaping wall - (1) porous and permeable to gases, but not to the melt is and that behind this wall a channel system open to it (3) is arranged. J. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, poröse Wandung aus einem Sintermetall besteht.J. Apparatus according to claim 2, characterized in that the inner, porous wall consists of a sintered metal. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Struktur der inneren Wandung durch Elektronenstrahlbeschuß, Laserstrahl- oder Funkenerosion hergestellt ist.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the porous structure of the inner wall by electron beam bombardment, Laser or spark erosion is made. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebende innere Wandung (1) aus Einsätzen (5) besteht, die in die äußere Wandung (2) eingesetzt sind.5. Device according to one of claims 2 to 4-, characterized in that that the shaping inner wall (1) consists of inserts (5) which are inserted into the outer wall (2) are. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze örtlich begrenzt und verteilt in die äußere Wandung eingesetzt sind.6. Apparatus according to claim 5 »characterized in that the inserts are locally limited and distributed in the outer wall. 409881/0544409881/0544 Brief vom Bht* 7 Dipl.-tng. G. SchliebsLetter from Bht * 7 Dipl.-tng. G. Schliebs απ das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltαπ the German Patent Office, Munich Patent Attorney 7. Verwendung nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellter Tafeln als Schalungstafeln, vorzugsweise mit profilierter Oberfläche.7. Use according to the method according to claim 1 produced panels as formwork panels, preferably with profiled Surface. 8. Verwendung nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellter Tafeln als Wärmedämmplatten.8. Use of panels produced by the method according to claim 1 as thermal insulation panels. 409881 /0544409881/0544
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2332855A1 (en) * 1975-11-25 1977-06-24 Vorwerk Co Interholding PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF SHAPED PARTS IN PHENOLIC RESIN COATED WITH A METAL ENCLOSURE
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