DE2517604A1

DE2517604A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formstuecken

Info

Publication number: DE2517604A1
Application number: DE19752517604
Authority: DE
Inventors: Terence Humphrey Chrles Shead; David George Wills
Original assignee: Worldwide Plastics Development Ltd
Current assignee: Worldwide Plastics Development Ltd
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-21
Publication date: 1975-11-20
Also published as: JPS50146659A; US4000877A; CA1040367A; GB1442069A

Description

WORLDWIDE PLASTICS DEVELOPMENT
LIMITED, Bilston,Wolverhampton,
'England

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formstücken

Die Erfindung betrifft das Einformen, d.h., das Einlagern von Gegenständen in Formmaterial. Insbesondere handelt es sich um die Herstellung verstärkter Formstücke. Dabei führt man Formmaterial in einen Formhohlraum hinein und rund um eine Verstärkung herum, die mittels Tragstiften innerhalb des Formhohlraumes im Abstand zu den Formflächen gehalten wird. Mindestens einige der Tragstifte und in der Regel sämtliche Tragstifte werden zurückgezogen, wenn das Formmaterial seinen Weg zwischen die Verstärkung und die Formflächen findet und sodann die Verstärkung trägt und sie im Abstand von den Formflächen hält.

Das Zurückziehen der Tragstifte findet erst dann statt, wenn der Formvorgang soweit fortgeschritten ist, daß das Formmaterial auch tatsächlich und zuverlässig die Verstärkung im Abstand von der Formfläche hält. In der

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Praxis ist es schwierig sicherzustellen, daß das Formmaterial vollständig denjenigen Hohlraum ausfüllt, der nach dem Zurückziehen der Tragstifte in der Form verbleibt.

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Formstücken, die eine im Formmaterial eingelagerte Verstärkung enthalten, wobei die Verstärkung in einem Formhohlraum mittels Tragstiften, die in die"

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Formflachen zurückziehbar sind, im Abstand von den flächen gehalten wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß während eines anfänglichen Abschnittes des Formvorganges ein Teil des Formmaterials in mindestens ein Reservoir eindringt, da& in einem Tragstift oder uns einen Tragstift herum ausgebildet ist und sich in den Formhohlrauin hinein öffnet sowie sich in die Formfläche hineinerstreckt, und daß beim Zurückziehen des Tragstiftes ein im Reservoir arbeitender Kolben das Formmaterial aus dem Reservoir heraus in denjenigen Bereich des Fortnkofclraimes drückt, der vorher vom Tragstift eingenommen

2--ΆΞ, Formmaterial} das zusi Ausfüllen des zeitweilig vohi "Tr-SLgstift eingenommenen Hohlraumes erforderlich ist» t/ir-d bsi dieser Anordnung örtlich zur Verfugung gestellt, vzi iiiesen Raum im wesentlichen iwrfcsi· des vollen Formdruck -^'üsirsfüllen. Am Ende der Bewegung von Stift und Kolben ":ön:ien deren Außenflächen im wesentlichen mit der¹ Formfläoha fluchten und einen Teil dieser Formfläche bilden.

Das Volumen des sich in die Formfläche IiineinsrsSreckenden Sissorvoirs kann annähernd denjenigen Volumea des Fora» lioblraumes entsprechen, der von dem Stift eingenoanssa >7irdj Dementsprechend wird das Volumen des Stiftes durch

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ein gleiches Volumen an Formmaterial ersetzt. In der Praxis besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Volumen des Reservoirs geringfügig unter dem tatsächlichen Volumen des Stiftes zu halten, und zwar im Hinblick auf die sich fortsetzende Bewegung des Formmaterials innerhalb des Formhohlraumes in Richtung auf die Stelle des Stiftes.

Der Kolben kann als Ringkolben ausgebildet sein und einen zylindrischen Stift umgeben. Der Kolben arbeitet dann in einer zylindrischen Ausnehmung, die sich in die Formfläche öffnet. In diesem Falle kann das Formmaterial in das Reservoir eindringen, während sich der Stift noch in Berührung mit der Verstärkung befindet und letztere trägt. Alternativ dazu kann der Kolben in einer zylindrischen Ausnehmung des Stiftes arbeiten, wobei sich diese Aus-

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nehmung zur Außenfläche des S iftes hin öffnet. In diesem Falle tritt das Formmaterial über einen Verbindungskanal in das Reservoir ein. Diesen Verbindungskanal wird man gewöhnlich in die Fläche des STiftes einschneiden, jedoch ist dies nicht die einzige Möglichkeit.

Die Antriebe zum Bewegen von Stift und Kolben relativ zur Form können synchronisiert arbeiten und hydraulisch oder mechanisch gekoppelt sein.

Die Erfindung ist anwendbar sowohl auf das Spritzgießen, as auch auf" dar. Druckgießen. Die Verstärkung kann aus Stahl, hartem Kunststoff o.dgl. bestehen. Wendet man die Erfindung auf das Druckgießen eines unter Wärmeeinfluß aushärtenden Harzes an, so kann man das Reservoir kühlen,

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um das Aushärten des Harzes solange zu verzögern, bis dieses in den Formhohlraum eingeführt worden ist. Bei Anwendung der Erfindung auf das Spritzgießen von thermoplastischem Material kann man das Reservoir beheizen, um das Aushärten des thermoplastischen Materials solange zu verhindern, bis der Formhohlraum vollständig gefüllt ist und bis der Stift und der Kolben ihre Endlage eingenommen haben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich

bevor

aus der folgenden Beschreibung von zugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 einen Teilschnitt durch eine Form, die eine erste Art von zurückziehbarem Tragstift aufweist;

Figur 2 einen Schnitt entsprechend dem nach Figur 1, wobei der Stift seine zurückgezogene Stellung einnimmt;

Figur 3 einen Schnitt entsprechend Figur 1 unter Verwendung einer zweiten Art von zurückziehbarem Stift;

Figur k die Form nach Figur 3» wobei der Stift seine zurückgezogene Stellung einnimmt.

Die teilweise in Figur 1 dargestellte Form weist zwei Formhälften 1 und 2 auf. Die Formhälfte 1 besitzt eine im wesentlichen ebene Fläche, während die Formhälfte mit einer profilierten Fläche 3 versehen ist, in welcher eine Anzahl von Verstärkungsstäben h angeordnet sind, und zwar unter Verwendung von Tragstiften 5·

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Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht jeder Tragstift 5 aus einem hohlen Rohrstück 6, innerhalb dessen ein verschiebbarer Kolben 7 angeordnet ist. Figur 1 zeigt den Stift in seiner Ausgangsstellung, in der er den Verstärkungsstab k trägt. Wie es sich aus der Darstellung ergibt, ist Formmaterial 8 in den Formhohlraum eingedrungen und in das obere Ende eines Reservoirs gelangt, welches innerhalb des Stiftes 5 gebildet wird. Dies ist möglich, da der Stift an zwei aneinander gegenüberliegenden Stellen Ausnehmungen aufweist. Er trägt also unter sicherer Anlage den Verstärkungsstab 4, und es verbleibt dennoch zwischen dem Verstärkungsstab und dem Stift ein Spalt, der das Einfließen des Formmaterials in das Reservoir ermöglicht. Der Stift ist an einem Gleitblock 9 befestigt, und der Kolben 7 sitzt an einem ähnlichen Gleitblock 10. Jeder der Gleitblöcke 9 und 10 weist einen geneigten Vorsprung oder eine geneigte Ausnehmung 11 bzw. 12 auf, wobei diese jeweils mit zugehörigen geneigten Schlitzen oder Vorsprüngen 13 bzw. 14 zusammenarbeiten. Letztere sind auf der Fläche eines zugehörigen, horizontal verschiebbaren Blockes 15 bzw. 16 ausgebildet. Diese Vorsprünge und Schlitze ermöglichen eine Bewegung von Stift und Kolben in Richtung auf den Verstärkungsstab k oder von diesem fort, und zwar in Abhängigkeit von einer horizontalen Bewegung der verschiebbaren Blöcke 15 und 16. Um dafür zu sorgen, daß die Bewegung des Stiftes 5 gleichzeitig mit der Bewegung des Kolbens 7 erfolgt, sind die Blöcke 15 und 16 für eine gemeinsame Bewegung miteinander verbunden, und zwar unter Verwendung eines Dübels 17, der in Bohrungen 18 und 19 der Blöcke 15 und 16 sitzt. Die Bewegung der Blöcke erfolgt unter der Wirkung einer Betätigungsstange 20, die in den verschiebbaren Block 16 eingeschraubt ist und von

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einer hydraulischen Kolbenarbeitsmaschine 21 verschoben wird.

Gemäß Figur 2 sind die Blöcke 15 und 16 nach links, und zwar gesehen in dieser Figur, bewegt worden. Der Stift 6 ist nach unten gewandert, während sich der Kolben 7 nach oben bewegt hat, und zwar bis zum Erreichen der dargestellten Lage, in der das Formmaterial den Verstärkungsstab 4 vollständig umgibt. Der Stift und der Kolben bilden dabei einen Teil der Begrenzungswand des Formhohlraumes.

Die Vorrichtung nach den Figuren 3 und 4 ist sehr ähnlich ausgebildet. Dementsprechend tragen gleiche Teile gleiche Bezugsziffern. In diesem Falle ist jedoch der Kolben ringförmig ausgebildet und umgibt den Tragstift 7· Wiederum sind Kolben und Stift an Gleitblöcken 9 und 10 befestigt, die ihrerseits von horizontal verschiebbaren Blöcken 15 und 16 bewegt werden. Allerdings bewegen sich in diesem Falle Stift und Kolben nicht gleichzeitig, sondern synchronisiert. Der Kolben bewegt sich erst dann, wenn der Stift bereits damit begonnen hat, sich vom Verstärkungsstab 4 zurückzuziehen. Diese Verzögerungswirkung beruht darauf, daß der Dübel I7 fest in der Bohrung 19 des verschiebbaren Blockes 16 sitzt und sich in die erweiterte Bohrung 18 bzw. einen entsprechenden Schlitz hinein erstreckt, der im verschiebbaren Block I5 vorgesehen ist. Der Block 16 bewegt sich also erst dann nach links, wenn die linke Kante des Dübels 17 an der linken Wand der Bohrung 18 bzw. des entsprechenden Schlitzes angreift. Dies bedeutet, daß auch erst zu diesem Zeitpunkt der Kolben 6 mit seiner nach oben gerichteten Bewegung anfängt. Eine derartig verzögerte Bewegung ist beispielsweise

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nur für bestimmte Umstände erforderlich, etwa dann, wenn der sich fortsetzende Fluß des Materials in der Form den größten Teil des vom Stift zurückgelassenen Hohlraumes ausfüllt. Alternativ dazu kann auch die Bewegung des Stiftes selbst verzögert werden, um das Formmaterial unter Druck zu setzen und auf diese Weise die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, um den beim Zurückziehen des Stiftes zurückgelassenen Hohlraum auszufüllen.

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Claims

WORLDWIDE PLASTICS DEVELOPMENT
LIMITED

PATENTANSPRÜCHE

1 «Λ Verfahren zum Herstellen von Formstücken, die eine Lm Formmaterial eingelagerte Verstärkung enthalten, wobei die Verstärkung in einem Formhohlraum mittels Tragstiften, die in die Formfläche zurückziehbar sind, im Abstand von den Formflächen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet,

daß während eines anfänglichen Abschnittes des Formvorganges ein Teil des Formmaterials in mindestens ein Reservoir eindringt, das in einem Tragstift oder um einen Tragstift herum ausgebildet ist und sich in den Formhohlraum hinein öffnet sowie sich in die Formfläche hineinerstreckt, und daß beim Zurückziehen des Tragstiftes ein im Reservoir arbeitender Kolben das Formmaterial aus dem Reservoir heraus in denjenigen Bereich des Formhohlraumes drückt, der vorher vom Tragstift eingenommen wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Formvorgang ein Druckgießen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Formvorgang ein Spritzgießen ist.
4. Verfahren nach eine» der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, KnäQA7/Q7 77

äaß die Bewegungen von Stift und Kolben synchronisiert sind.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegungen von Stift und Kolben gleichzeitig erfolgen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das Reservoir gekühlt wird, um das Aushärten des als Formmaterial verwendeten unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Harzes zu verzögern, bis das Material in den Formhohlraum eingebracht worden ist.

7· Verfahren nach einem der AnsprücJie 1.3» 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet,

daß das Reservoir erwärmt wird, um das Aushärten des thermoplastischen Formmaterials zu verhindern, bis der Formhohlraum vollständig ausgefüllt ist und bis der Stift und der Kolben ihre Bndlagen erreicht haben.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Form, die eine Anzahl von Tragstiften zum zeitweiligen Tragen der Verstärkung innerhalb der Form aufweist, wobei mindestens einige der Tragstifte in die Fläche der Form zurückziehbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Form (1,2) mindestens einen Kolben (6;7) aufweist, der jeweils in einem Reservoir arbeitet, welches in einem zurückziehbaren Tragstift (6) oder um einen zurückziehbaren Tragstift (7) herum ausgebildet ist und sich in die Form hinein öffnet sowie sich in die Formfläche (3) hineinerstreckt, wobei während eines anfänglichen Ab-

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schnittes des Formvorganges ein Teil des Formmaterials (8) in das Reservoir eintritt, und daß der Kolben (6j7) beim Zurückziehen des Stiftes (6;7) nach außen bewegbar ist, um das Formmaterial (8) aus dem Reservoir heraus in denjenigen Bereich des Formhohlraumes zu drücken, der vorher vom Tragstift eingenommen wurde.

9» Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens einer der Kolben (6) als Ringkolben ausgebildet ist und einen zylindrischen Stift (7) umgibt, wobei er in einer zylindrischen, das Reservoir bildenden Ausnehmung arbeitet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens einer der Kolben (7) einen zylindrischen Querschnitt besitzt und in einer zylindrischen Ausnehmung arbeitet, die innerhalb des Stiftes (6) ausgebildet ist und sich am Ende des Stiftes in den Formhohlraum hinein Öffnet,

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stift (6;7) und der Kolben (6;7) synchron bewegbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stift (6ff) und der Kolben (6;7) gleichzeitig bewegbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Form (1,2) eine Vorrichtting zum Kühlen des Materials innerhalb des Reservoirs aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die Form (1,2) eine Vorrichtung zum Heizen des thermoplastischen Materials innerhalb des Reservoirs aufweist.
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