DE2416694A1 - DEVICE FOR THE MANUFACTURING OF MOLDED PARTS FROM PLASTIC - Google Patents
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Description
Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Konststoffen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern, bestehend aus zwei das Formnest bildenden Formhälften, die von auf Führungsholmen für die öffnungs-und Schließbewegung verschiebbar angeordneten Schließplatten getragen werden, und einer Atmungseinrichtung, durch die das Anfangs- bzw. Einspritzvolumen des Formnestes veränderbar ist.Device for the production of molded parts from plastic The invention relates to an apparatus for producing molded parts from a blowing agent containing thermoplastic constituents with a smooth surface and foamed Core, consisting of two mold halves forming the mold cavity, which are mounted on guide rails for the opening and closing movement slidably arranged locking plates carried and a breathing device through which the initial or injection volume of the mold cavity is changeable.
Um Formteile mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern aus einem ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoff herzustellen, ist aus der DT-PS 1 181 897 ein Verfahren bekannt, bei dem der unter einem den Dampfdruck des Treibmittels übersteigenden Druck auf Schäumtemperatur erhitzte, plastizierte Werkstoff unter Beibehaltung dieses Druckes in das Formnest eines Formwerkzeuges eingespritzt wird, dessen Volumen kleiner als das Volumen des fertigen Formteiles ist. Nachdem sich diese unter Druck stehende Masse an der Oberfläche unter Bildung einer glatten Oberfläche abgekühlt hat, wird der Druck durch Vergrößerung des Formnestes aufgehoben, so daß sich die innere, noch weitgehend ungekühlte Masse ausdehnen kann. Dabei wird die abgekühlte und verfestigte Oberflächen schicht an die Wandung des vergrößerten Formnestes gepreßt und es bildet sich ein geschäumter Kern. Die Veränderung bzw. Vergrößerung des Formnestes wird ganz allgemein als ~Atmen" des Formwerkzeuges bezeichnet.Around molded parts with a smooth surface and a foamed core from one To produce a thermoplastic material containing a propellant is over the DT-PS 1 181 897 a method is known in which the under one the steam pressure the pressure exceeding the blowing agent heated to foaming temperature, plasticized Material while maintaining this pressure in the mold cavity of a mold is injected, the volume of which is smaller than the volume of the finished molded part is. After this pressurized mass is forming on the surface has cooled down on a smooth surface, the pressure is increased by enlarging the cavity canceled so that the inner, still largely uncooled mass can expand. In doing so, the cooled and solidified surfaces shift on the wall of the enlarged mold cavity is pressed and a foamed one is formed Core. The change or enlargement of the cavity is generally called "breathing" of the molding tool.
Bei den Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens ist es bekannt, die Atmungsbewegung des Formwerkzeuges durch eine besondere Ausbildung des Schließantriebes für die die Formhälften tragenden Schließplatten herbeizuführen. Für diese besondere Ausbildung des Schließantriebes muß die Vorrichtung von vornherein ausgelegt bzw.In the case of the devices for carrying out this method, it is known the breathing movement of the mold through a special design of the closing drive for the closing plates carrying the mold halves. For this special Design of the closing drive, the device must be designed or
ausgestattet sein. Dies ist mit einem verhältnismäßig hohen maschinentechnischen Aufwand verbunden. Dabei ist es nicht möglich, bereits vorhandene Vorrichtungen in wirtschaftlich vertretbarer Weise mit einem solchen, die Atmungsbewegung des Formwerkzeuges ausführenden Schließantrieb auszustatten bzw. umzurüsten.be equipped. This is with a relatively high level of mechanical engineering Effort involved. It is not possible to use existing devices in an economically justifiable manner with such, the respiratory movement of the Equip or convert the closing drive executing the molding tool.
Es ist weiterhin bekannt, den Antrieb für die Atmungsbewegung des Formwerkzeuges von dem Schließantrieb zu trennen.It is also known to be the drive for the respiratory movement of the Separate molding tool from the closing drive.
Dabei ist in die beiden Formhälften eines Formwerkzeuges eine beispielsweise aus zwei hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylindereinheiten bestehende Atmungseinrichtung eingebaut, die unabhängig von der öffnungs- und Schließbewegung der Schließplatten betätigbar ist. Dies erfordert selbstverständlich eine besondere Ausbildung der beiden Formhälften und ist ebenfalls mit einem verhältnismäßig großen Aufwand verbunden. Bereits vorhandene Formwerkzeuge können nachträglich nicht mit einer solchen Atmungseinrichtung ausgerüstet werden. Ferner besteht hierbei der Nachteil, daß jedes Formwerkzeug und nicht nur das gerade auf der Vorrichtung benutzte Formwerkzeug diese aufwendige Atmungseinrichtung besitzen muß.One is in the two mold halves of a mold, for example Breathing device consisting of two hydraulically actuated piston-cylinder units built-in, which is independent of the opening and closing movement of the striker is actuatable. Of course, this requires special training both mold halves and is also associated with a relatively large amount of effort. Existing molds cannot be retrofitted with such a breathing device be equipped. There is also the disadvantage that each mold and not only the molding tool currently being used on the device, which is expensive Must have breathing equipment.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine-Vorrichi-ung zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern zu schaffen, die mit einer Atmungseinrichtung ausgerüstet ist, die unabhängig von den Formwerkzeugen und bei den unterschiedlichsten Vorrichtungen verwendet werden kann.The invention is therefore based on the object of a-Vorrichi-ung for the production of molded parts from thermoplastics containing a blowing agent To create plastics with a smooth surface and a foamed core that have a Breathing device is equipped, which is independent of the molding tools and at a wide variety of devices can be used.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Atmungseinrichtung aus zwei durch eine Stellvorrichtung miteinander verbundenen Platten gebildet ist, die zwischen einer verschiebbaren Schließplatte und der dieser zugeordneten Formhälfte angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Atmungseinrichtung verhältnismäßig einfach auszubilden.To solve this problem, in the device described above suggested that the breathing device from two by an adjusting device together connected plates is formed between a sliding closure plate and the mold half associated therewith are arranged. Through this arrangement is it is possible to make the breathing device relatively simple.
Im Hinblick darauf, daß die Atmungseinrichtung weder an das Formwerkzeug noch an die Vorrichtung selbst gebunden ist, kann sie beliebig und unabhängig von dem vorhandenen Schließantrieb eingesetzt werden.In view of the fact that the breathing device is not connected to the mold is still bound to the device itself, it can be arbitrary and independent of the existing closing drive can be used.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt und Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie Il-Il der Fig. 1.Further features and advantages of the invention are based on the following an embodiment shown in the drawing explained in more detail. Included Fig. 1 shows an elevation view of a device according to the invention in section and FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
Von einer Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern sind in der Fig. 1 der Zeichnung nur die beiden Schließplatten 1,2 dargestellt, die über vier Führungsholme 3 miteinander verbunden sind. Dabei ist die Schließplatte 1 ortsfest angeordnet, während die Schließplatte 2 mittels eines nicht gezeichneten Antriebes in an sich bekannter Weise auf den Führungsholmen 3 verschoben werden kann.A blowing agent from a device for the production of molded parts containing thermoplastics with a smooth surface and foamed Core are shown in Fig. 1 of the drawing, only the two closing plates 1, 2, which are connected to one another via four guide bars 3. Here is the striker 1 arranged stationary, while the closing plate 2 by means of a not shown Drive can be moved in a known manner on the guide rails 3 can.
An der bewegbaren Schließplatte 2 ist die sogenannte Atmungseinrichtung 4 befestigt. Diese Atmungseinrichtung 4 besteht aus zwei Platten 5, 6, die kleiner als die Schließplatten 1, 2 ausgebildet sind und beispielsweise von oben zwischen die Führungsholme 3 abgesenkt werden können. Uber nicht gezeigte Befestigunselemente, beispielsweise Schrauben, ist die Platte 5 fest mit der Schließplatte 2 verbunden.The so-called breathing device is located on the movable closing plate 2 4 attached. This breathing device 4 consists of two plates 5, 6, which are smaller are designed as the closing plates 1, 2 and, for example, from above between the guide bars 3 can be lowered. About fastening elements not shown, for example screws, the plate 5 is firmly connected to the closing plate 2.
In die Platte 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel drei Führungsstifte 7 eingesetzt, die zur Aufnahme und Führung der Platte 6 dienen. Weiterhin sind in die Platte 5 ebenfalls drei zylindrische Kammern 8 eingearbeitet, die zur Aufnahme jeweils eines Kolbens 9 dienen. An jeden Kolben 9 schließt sich eine Kolbenstange lo an, die über die der Schließplatte 2 abgewandten Fläche der Platte 5 hinausragt und deren freies Ende mit der Platte 6 verbunden ist.In this embodiment, there are three guide pins in the plate 5 7 are used, which serve to receive and guide the plate 6. Furthermore, in the plate 5 also incorporated three cylindrical chambers 8 for receiving each of a piston 9 are used. A piston rod connects to each piston 9 lo, which protrudes beyond the surface of the plate 5 facing away from the closing plate 2 and the free end of which is connected to the plate 6.
Durch entsprechende Beaufschlagung der Kammern 8 mit Drucköl werden die Kolben 9 in den Kammern 8 verschoben und damit die Platte 6 aus ihrer-gezeichneten Stellung in Richtung auf die Platte 5 und zurück bewegt.By appropriately applying pressure oil to the chambers 8 the piston 9 moved into the chambers 8 and thus the plate 6 out of its-drawn Position moved towards the plate 5 and back.
In die Platte 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel vier Anschlagstifte 11 eingesetzt, durch die die Verschiebung der Platte 6 in Richtung auf die Platte 5 begrenzt wird. Im Bereich dieser Anschlagstifte 11 sind in die Platte 5 seitliche Schlitze 12 eingearbeitet. In diese Schlitze 12 sind an sich bekannte Kettenräder 13 eingesetzt, deren mit Gewinde versehene Bohrungen auf den ebenfalls Gewinde aufweisenden Anschlagstiften drehbar gehalten sind. Die Anschlagstifte 11 sind ferner mit einer Drehsicherung ausgerüstet, was zur Folge hat, daß dieselben bei einer Drehbewegung der Kettenräder 13 axial verschoben werden. ueber diese Anschlagstifte 11 kann somit die jeweilige Endlage der Platte 6 verändert werden. Uber eine endlose Kette 14 können von einem Antrieb 15 alle Kettenräder 13 gleichmäßig gedreht und damit die Anschlagstifte 11 gleichzeitig verstellt werden.In this embodiment, there are four stop pins in the plate 5 11 inserted, through which the displacement of the plate 6 in the direction of the plate 5 is limited. In the area of this stop pins 11 are in the plate 5 lateral Slits 12 incorporated. In these slots 12 are known chain wheels 13 used, their threaded holes on the also threaded Stop pins are rotatably held. The stop pins 11 are also with a Equipped rotation lock, which has the consequence that the same in a rotary movement the sprockets 13 are axially displaced. About this stop pins 11 can thus the respective end position of the plate 6 can be changed. Over an endless chain 14 can all sprockets 13 rotated uniformly by a drive 15 and thus the stop pins 11 can be adjusted at the same time.
Zwischen der ortsfesten Schließplatte 1 und der Platte 6 ist ein zweiteiliges Formwerkzeug 16 angeordnet, dessen eine Formhälfte 16a mit der Schließplatte 1 verschraubt ist, während die andere Formhälfte 16b lösbar an die Platte 6 angeschlossen ist. Zwischen den beiden Formhälften 16a und 16b wird das Formnest 17 gebildet. Sowohl in die ortsfeste Schließplatte 1 als auch in die Formhälfte 16a ist eine durchgehende Angußbuchse 18 eingesetzt. Im äußeren Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Formhälften 16a und 16b ist ein Dichtring 19 eingesetzt, der in diesem Ausführungsbeispiel über mehrere Druckfedern 20 an die Formhälfte 16b angeschlossen ist und entgegen der Kraft dieser Druckfedern 20 auf einer zurückgesetzten Mantelfläche 21 der Formhälfte 16b dichtend verschoben werden kann.Between the stationary closing plate 1 and the plate 6 is a two-part Molding tool 16 is arranged, one mold half 16a of which is screwed to the closing plate 1 while the other mold half 16b is detachably connected to the plate 6. The mold cavity 17 is formed between the two mold halves 16a and 16b. As well as in the stationary closing plate 1 as well as in the mold half 16a is a continuous Sprue bushing 18 used. In the outer area of the parting line between the two Mold halves 16a and 16b, a sealing ring 19 is used, which in this embodiment is connected via several compression springs 20 to the mold half 16b and opposite the force of these compression springs 20 on a recessed lateral surface 21 of the mold half 16b can be shifted sealingly.
Bei der Herstellung eines Formteiles aus einem ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffes wird zuerst das Formwerkzeug 16 geschlossen. Zu diesem Zweck wird die bewegliche Schließplatte 2 mit den Platten 5,6 und der Formhälfte 16b in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung bewegt. Dabei weist die Platte 6 den größtmöglichen Abstand von der Platte 5 auf. Die Druckfedern 20 wurden bei dieser Schließbewegung zusammengedrückt bzw. gespannt. Nun wird die Düse einer nicht gezeigten Spritzgießmaschine gegen die Angußbuchse 18 gepreßt und das vorgegebene Schußvolumen des auf Schäumtemperatur erhitzten, plastizierten Kunststoffes in das Formnest 17 eingespritzt. Während dieses Einspritzvorganges wird ein den Dampfdruck des Treibmittels übersteigender Druck beibehalten, so daß die eingespritzte Kunststoffmasse nicht schäumen kann. Nachdem sich diese unter Druck stehende Kunststoffmasse an der Oberfläche unter Bildung einer glatten Oberflächenschicht abgekühlt hat, werden die Kolben 9 in den Kammern 8 derart mit Drucköl beaufschlagt, daß sich die Platte 6 in Richtung auf die Platte 5 bewegt, bis sie an den Anschlagstiften 11 anliegt. Bei dieser Bewegung wird auch die Formhälfte 16b verschoben und damit das Volumen des Formnestes 17 vergrößert. Gleichzeitig werden die Druckfedern 20 geringfügig entspannt; der Dichtring 19 liegt jedoch noch dichtend an der Stirnfläche der Formhälfte 16a an.In the production of a molded part from one containing a blowing agent thermoplastic plastic, the mold 16 is closed first. To this The purpose is the movable closing plate 2 with the plates 5, 6 and the mold half 16b is moved into the position shown in FIG. The plate 6 has the largest possible Distance from the plate 5. The compression springs 20 were during this closing movement compressed or stretched. Now the nozzle becomes an injection molding machine, not shown pressed against the sprue bushing 18 and the predetermined shot volume of the foaming temperature heated, plasticized plastic is injected into the mold cavity 17. During this Injection process is a pressure exceeding the vapor pressure of the propellant maintained so that the injected plastic mass cannot foam. After this themselves this pressurized plastic mass on the surface to form a smooth surface layer has cooled, the pistons 9 in the chambers 8 are so pressurized with pressure oil that the plate 6 moves in the direction of the plate 5, until it rests against the stop pins 11. This movement also causes the mold half 16b shifted and thus the volume of the mold cavity 17 is increased. Simultaneously the compression springs 20 are slightly relaxed; however, the sealing ring 19 is still in place sealingly on the end face of the mold half 16a.
Durch diese Vergrößerung des Formnestes 17 wird der Druck der eingespritzten Kunststoffmasse aufgehoben, so daß sich die innere, noch ungekühlte Kunststoffmasse ausdehnen kann.This enlargement of the mold cavity 17, the pressure of the injected Plastic mass lifted, so that the inner, still uncooled plastic mass can expand.
Dabei behält die abgekühlte und verfestigte Oberflächenschicht ihre Lage an der Wandung des vergrößerten Formnestes 17 und es bildet sich ein geschäumter Kern. Nach weiterer Abkühlzeit, die durch Kühlung der Formhälften 16a, 16b beeinflußbar ist, wird das Formwerkzeug 16 durch entsprechende Verschiebung der beweglichen Schließplatte 2 mit den Platten 5, 6 und der Formhälfte 16b geöffnet, so daß das fertige Formteil entnommen oder mittels einer nicht gezeichneten Einrichtung ausgeworfen werden kann. Vor dem erneuten Schließen des Formwerkzeuges 16 wird die Platte 6 wieder in die Stellung gebracht, in der sie ihren größten Abstand von der Platte 5 aufweist.The cooled and solidified surface layer retains its own Position on the wall of the enlarged mold cavity 17 and a foamed one is formed Core. After a further cooling time, which can be influenced by cooling the mold halves 16a, 16b is, the mold 16 is by corresponding displacement of the movable closing plate 2 with the plates 5, 6 and the mold half 16b open, so that the finished molded part can be removed or ejected by means of a device not shown. Before closing the mold 16 again, the plate 6 is back into the Brought position in which it has its greatest distance from the plate 5.
Um nun zu vermeiden, daß die bewegliche Schließplatte 2 das gesamte Gewicht der beiden Platten 5, 6 und der Formhälfte 16b aufnehmen muß, sind an der unteren Seite jeder Platte 5, 6 zwei Füße 22 vorgesehen, die mit Lagerschalen 23 bestückt sind. Über diese Füße 22 stützen sich die Platten 5, 6 auf den Führungsholmen 3 ab. Diese Füße 22 können verschiebbar an den Platten 5, 6 befestigt sein, so daß sie dem Abstand der Führungsholme 3 von unterschiedlichen Vorrichtungen angepaßt werden können. Um auch eine Anpassung an den Durchmesser der Führungsholme 3 zu ermöglichen, sind die Lagerschalen 23 auswechselbar.In order to avoid that the movable closing plate 2 the entire Weight of the two plates 5, 6 and the mold half 16b must be included in the lower side of each plate 5, 6 two feet 22 provided with bearing shells 23 are equipped. The plates 5, 6 are supported on the guide rails via these feet 22 3 from. These feet 22 can be slidably attached to the plates 5, 6, so that it is adapted to the distance between the guide rails 3 of different devices can be. To also an adaptation to the diameter of the guide bars 3, the bearing shells 23 are exchangeable.
In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die durch die zylindrischen Kammern 8 mit den Kolben 9 und den Kolbenstangen 1o gebildete Stellvorrichtung durch einen oder mehrere Kniehebeltriebe zu ersetzen.In a modification of the illustrated embodiment, it is possible through the cylindrical chambers 8 with the piston 9 and the piston rods 1o to replace formed adjusting device by one or more toggle lever drives.
Es ist ferner möglich, diese Vorrichtung auch dann zu verwenden, wenn das vorgegebene Schußvolumen des erhitzten, plastizierten Kunststoffes bei geringfügiger Druckentspannung in das volle Formnestvolumen eingespritzt und dieses Formnestvolumen sofort nach Beendigung des Einspritzvorganges durch entsprechende Beaufschlagung der Kolben 9 in den Zylindern 8 kurzzeitig unter Druckerhöhung der eingespritzten Kunststoffmasse verkleinert und anschließend wieder vergrößert wird.It is also possible to use this device even if the specified shot volume of the heated, plasticized plastic with a slight Pressure release is injected into the full cavity volume and this cavity volume immediately after the end of the injection process by applying the appropriate pressure the piston 9 in the cylinders 8 briefly with an increase in pressure of the injected Plastic mass is reduced and then increased again.
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