DE2704879A1

DE2704879A1 - Spritzgussverfahren zur herstellung von kunststoffkoerpern

Info

Publication number: DE2704879A1
Application number: DE19772704879
Authority: DE
Inventors: Heinrich Josef Peters; Heinrich Weynhoven
Original assignee: Formex Plastik GmbH
Current assignee: Formex Plastik GmbH
Priority date: 1977-02-05
Filing date: 1977-02-05
Publication date: 1978-08-10

Description

Spritzgußverfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern
Die Erfindung betrifft ein Spritzgußverfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern.
Es ist allgemein bekannt, daß die Herstellung von Kunststoffkörpern, deren Dicke 5 mm überschreitet, nach dem Gießverfahren unmöglich ist. Dann nämlich bilden sich innerhalb des Körpers Fohlräume, also Lunkern, aus, die dadurch entstehen, daß die Außenteile des Körpers zu-erst erstarren und der verbleibende flüssige Anteil infolge der eigenen Schwindung den entstehenden Raum nicht mehr ausfüllen kann. Darüberhinaus findet noch ein Schrumpfungsprozeß statt, der im allgemeinen 2 bis 3% beträgt, und der sich so bemerkbar macht, daß der Körper an seiner Oberfläche etwas einfällt und somit dem Teil eine recht unansehnliche äußere Gestalt gibt. Aufgrund dieser Darlegungen wird deshalb von Experten eine Herstellung von Kunststoffkörpern mit einer Dicke von 10 und mehr Millimetern unter Ausbildung glatter Oberflächen sowie eines llmkerfreien Querschnittes auch bei aller Sorgfalt als nicht realisielcl bar erachtet. Zwar ist es bekannt, daß dieses Einfallen des Kunststoffkörpers während des Erstarrungsprozesses nicht auftritt, wenn man den Kunststoff mit einem Treibmittel versetzt0 Treibmittel haben die Eigenschaft, bei hohen Temperaturen zu vergasen, was innerhalb des Kunststoffes einen Gasdruck ausbildet, der dem Einfallen entgegenwirkt. Das Vergasen des Treibmittels findet jedoch auch auf der Oberfläche des Körpers statt, weshalb es nicht möglich ist, aus solchen mit Treibmitteln versetzten Kunststoffen eine geschlossene und glatte Oberfläche zu erhalten, eine Schlierenbildung sich also nicht vermeiden läßt.
Die beiden bisher dargelegten Möglichkeiten sind durch das ebenfalls schon zum Stande der Technik gehörenden Sandwichverfahren miteinander verknüpft worden. Dabei wird eine Düse mit mehreren Öffnungen verwendet, die es ermöglicht, beide Komponenten, nämlich den Kunststoff mit und ohne Treibmittel nacheinander in die Form zu bringen. Als erstes wird der reine Kunststoff eingegossen und zum Schluß das treibmittelhaltige Material, das den Kern bildet und dem Schrumpfungsprozeß des Kunststoffkörpers entgegenwirkt. Der äußere, aus reinem Kunststoff bestehende Mantel dagegen liefert eine exakte äußere Form und eine glatte Oberfläche. Bis zum Erstarren ist bei diesem Verfahren eine Standzeit von mindestens 3 Minuten erforderlich. Neben dieser langen Standzeit hat es sich weiter als von Nachteil erwiesen, daß dieses Verfahren außerordentlich kostspielig ist, bedingt nicht zuletzt durch die hohen Anschaffungskosten einer solchen Vorrichtung, welche die Durchführung des Sandwich-Verfahrens gestattet.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren zu entwickeln, mit welchem auch dicke Kunststoffkörper hergestellt werden können, deren Oberfläche glatt ist und die keinerlei Lunkern aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus geschäumtem Kunststoff bestehendes Profilstück mit Distanzelementen so in der Form angebracht wird, daß es allseitig einen Abstand zur Innenwandung der Form aufweist und dann das Profilstück mit Kunststoff umspritzt wird. Dadurch erreicht man, daß der reine Kunststoff das geschäumte Profilstück mit Ausnahme der Stellen, an denen sich die Distanzelemente befinden, vollständig umschließt. Würde man den Kunststoffkörper aus mehreren, einzelnen Teilen zusammensetzen, dann müßten die einzelnen Teile eine so exakte Paßform besitzen, die sich in der Praxis überhaupt nicht erreichen läßt. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens macht die Herstellung dickwandiger Kunststoffkörper, ohne Ausbildung von Lunkern, möglich. Die Lunkerbildung ist nicht zuletzt deshalb so von Nachteil, da in vielen Fällen noch bestimmte Teilchen in das Material des Kunststoffkörpers eingebracht werden müssen. Insbesondere bei der Herstellung bestimmter Haushaltsgeräte, wie z.B. Besen, Schrubber usw., müssen nach dem Aushärten des Kunststoffes noch mit Widerhaken versehene Borsten in das Material eingebracht werden, wobei sich der Widerhaken im Material des Kunststoffes festkrallt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Vielzahl an Vorteilen.
Neben der Ausbildung einer glatten Oberfläche sowie dem Nichtvorhandensein von Lunkern sind dies vor allem aufgrund der geringeren Wandstärke eine starke Reduzierung der zur Erstarrung des #un>tstoffes erforderlichen Zeit. Auch bei Berücksichtigung der zum Einlegen des Profilstückes erforderlichen Zeit ist immer noch ein Zeitgewinn um den Faktor 2 gegenüber dem Sandwich-Verfahren möglich. Weiter ist von Vorteil, daß das aus geschäumtem Kunststoff bestehende Profilstück sehr schnell und billig auf entsprechenden Automaten hergestellt werden kann und für das Profilstück minderwertige und damit billigere Kunststoffe, wie z.B. Regenerate, verwendet werden können.
Lediglich für die aus reinem Kunststoff bestehende Oberfläche bedarf es der Verwendung von Material höherer Qualität.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Profilstück mit einem Abstand von etwa 2 mm zur Innenwandung der Form in diese eingebracht wird. Dieser Abstand stellt einen Kompromiß aus den einander entgegenstehenden Bestrebungen dar, nämlich einerseits die äußere, aus reinem Kunststoff bestehende Schicht aus Gründen der Materialersparnis und schnellstmöglichster Aushärtung möglichst dünn zu gestalten und andererseits die äußere Schicht doch so dick zu wählen, daß die feineren Strukturen des Kunststoffkörpers nicht mehr auf das Profilstück übertragen werden müssen. Zudem erlaubt ein solcher Abstand ein lunkerfreies Ausgießen, ohne daß hierzu besondere Kunstgriffe angewendet werden müssen.
Wie die Erfindung weiter vorschlägt, sollen zylinderförmige und pyramidenförmige Distanzelemente verwendet werden. Dabei sollen die pyramidenförmigen Distanzelemente mit ihrer Basis auf dem Profilstück enden, so daß dann die an der Innenwandung der Form anliegenden Spitzen der Pyramiden völlig in den Kunststoff eingegossen werden, so daß nach außen hin auf der Oberfläche des fertigen Kunststoffkörpers keinerlei Spuren der Distanzelemente sichtbar bleiben.
Weiter sieht die Erfindung vor, daß als Kunststoff für das Profilstück und/oder den zu umspritzenden Kunststoff Polyäthylen verwendet wird. Aber auch bei Verwendung von Polypropylen sowie von Polystyrol läßt sich, wie Versuche gezeigt haben, das erfindungsgemäße Verfahren problemlos durchführen.
In der Zeichnung ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Schrubber in Querschnittsdarstellung widergegeben.
Der in der Zeichnung dargestellte Schrubber 1 besteht aus einer äußeren, aus hochwertigem Kunststoffmaterial hergestellten Schicht 2, in die an den entsprechenden dick auszubildenden Stellen die aus geschäumtem Kunststoff bestehenden Profilstücke 3 eingegossen sind. Bei Schrubbern oder Besen ist das Gerät an den Stellen, an denen die Borsten 4 angebracht werden sollen, dick auszubilden, damit ein ausreichendes Volumen geschaffen wird, in das die Borsten 4 mit ihren an ihrem Ende befindlichen Widerhaken 5 eingeschoben werden können. Bei dem gezeigten Beispiel ist die die Borsten 4 aufnehmende Bohrung 6 genau an den Stellen angebracht, an denen sich die Distanzelemente, die zur Erreichung des gewünschten Abstandes notwendig sind, befinden. Der Schrubber 1 wird über ein nicht eingezeichnetes Befestigungsstück, das sich im allgemeinen an der Oberseite befindet, mit einem Stiel verbunden.
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Claims

Patentansprüche 1. Spritzgußverfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus geschäumtem Kunststoff bestehendes Profilstück mit Distanzelementen so in der Form angebracht wird, daß es allseitig einen Abstand zur Innenwandung der Form aufweist und dann das Profilstück mit Kunststoff umspritzt wird.
2. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück mit einem Abstand von etwa 2 mm zur Innenwandung der Form in diese eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung zylinderförmiger Distanzelemente.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung pyramidenförmiger Distanzelemente.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff für das Profilstück und/ oder den zu umspritzenden Kunststoff Polyäthylen verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff für das Profilstück und/ oder den zu umspritzenden Kunststoff Polypropylen verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff für das Profilstück und/ oder den zu umspritzenden Kunststoff Polystyrol verwendet wird.