DE2408509A1

DE2408509A1 - Duesenanordnung

Info

Publication number: DE2408509A1
Application number: DE19742408509
Authority: DE
Inventors: Guenter Oepp
Original assignee: VKI Rheinhold and Mahla AG
Current assignee: VKI Rheinhold and Mahla AG
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1975-09-04

Description

"Düsenanordnung" Düsenanordnung Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung für Werkzeuge, insbesondere von Maschinen zur Herstellung von Formteilen aus expandierbarem Kunststoffhartschaum mit verdichteter Oberfläche.
Es sind Verfahren und Maschinen bekannt, mit denen Formteile, insbesondere aus expandierbarem Polystyrolschaum mit plastifizierter Oberfläche hergestellt werden können. Die Formteile weisen ein relativ niedriges inneres Raumgewicht auf, welches sich nach auBen bis in die Randzonen der Formteile stark verdichtet.
Bei derartigen Verfahren bzw. Maschinen hat sich gezeigt, daB die bisher bekannten Düsen nach einigen Arbeitstakten verstopften und nicht mehr funktionstauglich waren. Disc ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß beim Überhitzungsvorgang zähflüssiges Polystyrol in die Bohrungen der Düse eintritt und nach dem Abkühlen, gewissermaßen als Kern, in diesen Bohrungen verbleibt. Dadurch sind die Düsen für die Entlüftung beim nächsten Formvorgang und für die Zufuhr von Dampf nicht mehr brauchbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse zu schaffen, bei der in die Düsenöffnungen eintretender Kunststoff leicht entfernbar ist bzw. von selbst die Düsenöffnungen wieder freigibt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Düsenanordnung der eingangs erläuterten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Düsenöffnungen im Düsenboden stark konisch ausgebildet sind und daß außenliegende rundumlaufende Schneiden gebildet sind. Dadurch wird erreicht, daß beim Überhitzungsvorgang in die Öffnungen der Düse eintretendeszähflüssiges Polystyrol, das nach der Abkühlung wieder erhärtet, beim Entformen abgeschert und entweder beim darauffolgenden Füllvorgang weggeblasen, oder während der Kühlzeit fort gespült wird.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die einzelnen Düsenöffnungen einen Durchmesser von etwa 0,3 bis 0,5 mm aufweisen. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung beträgt der Öffnungswinkel der konischen Düsenöffnungen etwa 100 bis 1100.
Die Gefahr eines Festbrennens von Kunststoff an den Düsen wird wesentlich herabgesetzt, wenn erfindungsgemäß die Düsenanordnung aus Aluminium gebildet ist.
Eine Verstärkung des Selbstreinigungseffektes wird ferner dadurch erzielt, daß nach einer Weiterbildung der Erfindung, mindestens die Außenseite des Düsenbodens mit Polytetrafluoräthylen (PTFE) beschichtet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch Ausführungs-bzw. Anwendungsbeispiele darstellt.
Dabei zeigt: Fig. i schematisch im Schnitt ein Werkzeug für ein kastenartiges Formteil-, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Düse, und Fig. 3 eine Stirnansicht einer Düse nach Fig. 2 In Fig. 1 ist schematisch ein an sich bekanntes, zweiteiliges Werkzeug 1 dargestellt, zur Herstellung eines kastenförmigen Formteiles. Das Werkzeug besteht aus einer Haube 2 und einem Kern 3. In den Hóhlraum zwischen den beiden Werkzeugteilen wird über nicht dargestellte Injektoröffnungen expandierbares Kunststoffschaumgranulat 4 eingefüllt. Sowhl Haube 2 als auch Kern 3 enthalten eine Vielzahl von Düsen 5. Nach dem Schließen der Formteile Haube 2 und Kern 3 wird in bekannter Weise vorgeschäumtes, körniges Kunststoffmaterial, beispielsweise Polystyrol, eingefüllt, wobei die verdrängte Luft durch die Düsen 5 entwichen kann. Anschließend erfolgt durch Zugabe von Dampf mittels nicht dargestellter Dampfleitungen in die Form, wobei der Dampf durch die Düsen 5 in das Forminnere dringt, das sog. Verschweißen bzw. Aufschäumen des Kunststoffmateriales. Über weitere, nicht dargestellte Dampfleitungen wird dann ebenfalls durch die Düsen 5 überhitzter Dampf zugeführt, wodurch eine Härtung der Oberfläche des Kunststofformteiles eintritt. In an sich bekannter Weise wird dann die Form gekühlt, worauf das Entformen erfolgt.
Die Düsenanordnungen 5 sind als gesonderte Teile in Haube 2 und Kern 3 eingesetzt. Dabei bestehn die Düsen 5 vorzugsweise aus Aluminium. Dadurch wird erreicht, daß zwischen dem Material der Düsen 5 und dem Werkzeug 1 keine Spannungsreihe, die zu schädlichen Strömen führen könnte, entsteht.
Zum Entformen wird beispielsweise der Kern 3 (in der Zeichnung nach unten) entfernt und das Formteil mit Hilfe nicht dargestellter Ausstoßer aus der Haube 2 herausgeschoben.
Fig. 2 ist in stark vergrößertem Maßstab eine erfindungsgemäße Düsenanordnung 5 im Querschnitt gezeigt.
An einem zylinderförmigen Mantel ist ein Düsenboden 6 angeformt, in dem sich Düsenöffnungen 7 befinden. Diese Düsenöffnungen 7 verlaufen erfindungsgemäß stark konisch, so daß sich die Bohrung vom Forminneren zum Werkzeuginneren stark erweitert, insbesondere in einem Winkel von 100 bis 1100.
Der forminnere Rand der Düsenöffnungen 7 bildet jeweils eine scharfe rundumlaufende Schneidkante 8. Wenn beim Überhitzungsvorgang zähflüssiges Kunststoffmaterial in die Bohrungen 7 einer Düse 5 eintritt, wird das nach der Abkühlung wieder erhärtete Material beim Entformen abgeschert und entweder beim darauffolgenden Füllvorgang durch die herausgedreh#Luft weggeblasen, oder während der Kühlzeit durch die Kühlflüssigkeit fortgespült. Selbst wenn sich dieser selbsttätige Reinigungsprozeß nicht bei jedem Arbeitstakt an jeder Düse 5 eines Werkzeuges 1 vollzieht, so doch über mehrere Takte gesehen an allen Düsen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist eine zylinderförmige Düse 5 darqestellt. Die Erfindung läßt sich aber auch bei Düsenanordnungen mit anderem Querschnitt, beispielsweise auch bei quaderförmigen Querschnitt anwenden. Die Anzahl der Düsenöffnungen 7 kann ebenfalls abweichen vom Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gewählt werden, ebenso die Verteilung der Öffnungen 7 auf dem Düsenboden 6.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn, z.B.
gemeinsam mit dem Werkzeug 1, die Außenseite des Düsenbodens 6 mit einer Schicht aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) versehen wird. Dadurch wird das Ablösen und Entfernen der abgescherten Kunststoffreste erleichtert.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs-und Anwendungsbeizaele beschränkt. Sie läßt sich auch bei anderen Formen, anderen Kunststoffmaterialien und anderen Düsenausbildungen in vorteilhafter Weise anwenden.
Demgemäß umfaßt die Erfindung auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
-Ansprüche-

Claims

Ansprüche Q Düsenanordnung für Werkzeuge, insbesondere von aschinen zur Herstellung von Formteilen aus expandierbarem Kunststoffhartschaum mit verdichteter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen (7) im Düsenboden (6) stark konisch ausgebildet sind, und daß außenliegende rundumlaufende Schneiden (8) gebildet sind.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Düsenöffnungen (7) einen Durchmesser von etwa 0,3 bis 0,5 mm aufweisen.
3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der konischen Düsenöffnungen (7) etwa 100 bis 1100 beträgt.
4. Düse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Aluminium gefertigt ist.
5. Düse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Außenseite des Düsenbodens (6) mit PTFE beschichtet ist.

L e e r s e i t e