DE2727536A1

DE2727536A1 - Centrifugal thermoplastic casting - with melt in ladle coupled to mould attached to rotating casting machine arm

Info

Publication number: DE2727536A1
Application number: DE19772727536
Authority: DE
Inventors: Rudolf Barainsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-18
Filing date: 1977-06-18
Publication date: 1979-01-04

Abstract

Thermoplastic mouldings are produced by dispensing a quantity required for one moulding from an extruder into a heated ladle. The ladle is locked to the mould and attached, with the mould outward, to the arm of a centrifugal casting machine. When the melt has filled the mould, the machine is opened and rotation is continued to complete the cooling to the mould ejection temp. Suitable for large mouldings of over 3-4 kg wt. for which injection moulding is uneconomical. Ribs and thin walls can be reproduced more satisfactorily than by the rotation powder sintering process.

Description

Verfahren zur Herstellung von Formteilen qusProcess for the production of molded parts qus

thermoplastischen Kunststoffen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren.thermoplastics and device for carrying out the Procedure.

Für die Herstellung von Formteilen aus thermoplastichen Kunststoffen hat sich d' 9 Spritzgießverfahren weitgehend durchgesetzt. Bei diesem Verfahren wird die in einem Extruder erzeugte Schmelze unter hohen Druck in eine Fom gepreßt (gespritz) die außerordentlich stabil sein muß und zur deren Zuhaltung große Kräfte erforderlich sind, welche im wesentlichen vom spezifischen Spritzdruck und der proj@zierten Fläche des Formteiles abhängen und mehrere tnusen Tonnen betragen können. Bei diesem Verfahren ist auch oft der Ausnutzungsgrad des Extruders niedrig, weil die schnecke des Extruders meist gleichzeitig als Spritzkolben arbeitet und also während der Einspritzzeit plus Nachdruckzeit nicht Schmelze erzeugen kann und weil andererseits insbesondere bei dickwandigen Teilen deren Abkühlzeit in der Form so lang ist, daß sich daraus weitere Wartezeiten fr den Extruder ergeben.For the production of molded parts from thermoplastics d '9 injection molding process has largely established itself. In this procedure the melt produced in an extruder is pressed into a mold under high pressure (injection molded) which must be extremely stable and great forces to hold it are required, which essentially from the specific injection pressure and the projected Depending on the area of the molded part and can be several tons. With this one The extruder utilization rate is also often low because of the screw of the extruder usually works simultaneously as an injection piston and thus during the Injection time plus holding pressure time cannot produce melt and because on the other hand especially in the case of thick-walled parts whose cooling time in the mold is so long that this results in further waiting times for the extruder.

Wegen dieser mit zunehmender Artikelgröße und zunehmenden Artikelgewicht sowie mit abnehmender Artik@lstückzahl weit überproportionalen Verschlechterung der Effektivität sind spritzgegossene Formteile über 3 bis 4 kg Gewicht hinausm die Ausnahme geblieben.Because of this, with increasing article size and increasing article weight as well as disproportionate deterioration with a decreasing number of items Injection molded parts weighing more than 3 to 4 kg are more effective remained the exception.

FUr die Heretellung solcher Teile von 3 - 4 kg Aufwarts gibt es das Rotations-Sinterverfahren. Dabei ist Kunststoff-Pulver in eine Hohlform gefüllt, welche rotiert und dabei erhitzt wird, so daß das Pulver auf der Innenwand der Ilohlform abrollt und dabei an der Wandung "anbackt". Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß als Rohstoff Pulver verwendet werden muß und daher die Verwendung von Abfall und Regenerat nur bei sehr hohem Aufwand für die Aufbereitung desselben möglich ist (Feinmahlung). Ferner ist die Beherrschung der Ausbildung der Wanddicke solcher Erzeugnisse nicht befriedigend und es iet auch nicht möglich, Rippen oder feine Strukturen anzubringen. Auch ist die Formgebung recht begrenst, da die Innenseiten des Formteiles weder kalibriert noch strukturiert werden können. Schließlich ist die Form während des ganzen Zyklus blockiert, da nicht nur das Abkühlen, sondern auch das langwierige Aufschmelzen des Kunststoffes in der Form geschieht.For the production of such parts from 3 - 4 kg upwards there is this Rotary sintering process. Plastic powder is filled into a hollow mold, which rotates and is heated so that the powder on the inner wall of the Ilohlform unrolls and thereby "cakes" to the wall. The disadvantage of this procedure is in that powder must be used as raw material and therefore the use of Waste and reclaim only if the reprocessing is very expensive the same is possible (fine grinding). Furthermore, the mastery of training the wall thickness of such products is not satisfactory and it is also not possible To attach ribs or fine structures. The design is also quite limited, because the inside of the molded part can neither be calibrated nor structured. After all, the mold is blocked during the whole cycle because not only the cooling, but also the lengthy melting of the plastic in the mold takes place.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines demgegenüber verbesserten Verfa rens, welches die Herstellung von großen Formteilen auch in geringer Stückzahl und mit Außen- und Innenstruktur mit relativ geringem maschinellen Aufwand wirtschaftlich möglich macht.The object of the invention is to create a comparatively improved Verfa rens, which enables the production of large molded parts even in small numbers and with an external and internal structure, it is economical with relatively little mechanical effort makes possible.

Die maschinelle Basis ist dabei einerseits die an sich von der Verarbeitung von Gießharzen beknnnte Rotationsgußmaschine in modifizierter Form, wie später noch zu erlSutern sein wird, und andererseit. die ebenfalls bekannte Extrusionsssschino.The machine basis is on the one hand that of the processing itself Rotational casting machine known of casting resins in a modified form, as later to be explained, and on the other hand. the well-known Extrusionsssschino.

bas Verfahren umfaßt 2 Verfahrensschritte: (s Abb.l) Verfahrensschritt 1 besteht darin, daß eine Schmelze (1) des thermoplastischen Kunststoffes kontinuierlich erzeugt wird, vorzugsweise in einem Extruder (2), und daß diese Schmelze in einer Menge, welche dem Jeweiligen daraus zu erzeugenden Formteil gewichtsmäßig angepaßt ist, drucklos in vorzugsweise topfförmigen Behältern (3) aufgefangen wird, welche der Schmelze (1) entsprechend temperiert sind, und daß seitlich parallel dazu Formen (4) für das jeweilige Formteil im Umluftofen (5) oder auf andere Weise (R isband, Gasflamme) auf die annähernd gleiche Temperatur gebracht werden wie Schmelze und Behälter(3).The process comprises 2 process steps: (see Fig.l) process step 1 consists in that a melt (1) of the thermoplastic material is continuous is generated, preferably in an extruder (2), and that this melt in a Amount, which is adapted in terms of weight to the respective molded part to be produced therefrom is, is collected without pressure in preferably cup-shaped containers (3), which the melt (1) are tempered accordingly, and that forms laterally parallel to it (4) for the respective molded part in the convection oven (5) or in another way (R isband, Gas flame) are brought to approximately the same temperature as the melt and Container (3).

Verfahrensschritt 2 besteht darin, daß der die Schmelze(1) enthaltende temperierte Behälter (3) mit der temperierten Form (4) so verbunden wird, daß die dafür eigens vorgesehene Öffnung (8) in der Form eine durchgehend offene Verbindung zwischen Formhohlraum und Behalterhohlraum ergibt und daß sodann Form und Behälter gemeinsam auf eine Umlaufbahn (6) um eine gemeinsame Mittelachse (7) gebracht werden und zwar so, daß die Form nach außen zeigt, bis die Schmelze in die Form Übergetreten ist und die Elemente ausreichend abgekühlt sind, entnommen und gegen die nächste Serie ausgetauscht werden.Process step 2 consists in that the melt (1) containing Tempered container (3) with the tempered mold (4) is connected so that the specially provided opening (8) in the form of a continuous open connection between the mold cavity and the container cavity results and that then the mold and container are brought together on an orbit (6) around a common central axis (7) in such a way that the mold points outwards until the melt has passed into the mold is and the elements have cooled sufficiently, removed and moved to the next Series to be exchanged.

Beide Verfahrensschritte laufen zeitlich parallel.Both procedural steps run in parallel.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend eine Vorrichtung anhand von Abbildungen beschrieben: Abb. 2 zeigt beispielsweise einen Extruder (9) mit Winkelkopf (10) unter welchem eine temperierbare, nach oben offene Heizkammer (11) auf Schienen (11a) verschiebbar In angeordnet ist. ### dieser Heizkammer steht der Behälter (12). Durch die Kammerwand geht der Wärmefühler (14) bis an die Wandung des Behälters (12), von wo aus die Temperatursteuerung im Schaltschrank (13) geschieht.To carry out the method according to the invention is described below a device described with reference to figures: Fig. 2 shows for example an extruder (9) with an angle head (10) under which a temperature-controlled, upwards open heating chamber (11) is slidably arranged on rails (11a). ### this The container (12) is in the heating chamber. The heat sensor (14) goes through the chamber wall up to the wall of the container (12), from where the temperature control in the switch cabinet (13) happens.

Abb. 3 zeigt den Umluftofen (15), der die Behältor (12) aufheizt, bevor diese unter den Extruder kommen. In diesem Umluftofen werden auch die Formen (17) aufgeheizt. Da die Formen sehr leicht sind, können sie auf Schienen (16) aus dem Oien von Hand hernuegezogen werden. Die Formen und Gefäße haben Ösen (18), um sie mit einem Hebezug transportionen su können.Fig. 3 shows the convection oven (15) that heats the container (12), before they come under the extruder. The molds are also made in this convection oven (17) heated. Since the shapes are very light, they can be made on rails (16) drawn from the Oien by hand. The forms and vessels have eyelets (18) to you can transport with a hoist.

Abb. 4 zeigt den Behälter mit der Schmelze (12) und die daraufgestülpte F@@m (17), beide durch Klemme (20) verriegelt, am Hebezeug (19).Fig. 4 shows the container with the melt (12) and the one placed on top F @@ m (17), both locked by clamp (20), on the hoist (19).

Abb. 5 zeigt Behnlter und Formen in.der Rotationcmaschine (21). Sic sind auf den Bolzen (22) der Ausleger (23) mittels Keilen (24) fixiert. Die Ausleger tragen senkrechte Bleche (25) welche bei der Rotation# als Luftschaufeln wirken. Das ganze umlaufende Element ist von einem Schutzgehause (26) umgeben welches für die Beschicrung aufklappbar ist und deren umlaufende, senkrechte Seitenwand (27) verschließbare Öffnungen (28) aufweist wie auch im Mittelpunkt der oberen Abdeckscheibe (29). Beide VerochlUssen (28, 29) werden automatisch nnch eingestellter Zeit nach Start der Rotation geöffnet, damit die Maschine nun als Geblase wirkt und die Abkühlzeit reduziert wird. (Siehe nuch Luftschauteln (25).Fig. 5 shows containers and molds in the rotary machine (21). Sic are fixed on the bolt (22) of the boom (23) by means of wedges (24). The boom carry vertical plates (25) which act as air vanes during the rotation #. The whole rotating element is surrounded by a protective housing (26) which for the loading can be opened and its circumferential, vertical side wall (27) Has closable openings (28) as well as in the center of the upper cover plate (29). Both locks (28, 29) are automatically after the set time Start of rotation opened so that the machine now acts as a blower and the cooling time is reduced. (See also air rockers (25).

Antrieb und Sicherheitseinrichtungen sind konventionell und nicht dargestellt. Drive and safety devices are conventional and not shown.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: 1. A process for the production of molded parts from thermoplastic Plastics, characterized in that the plastic melt is produced separately takes place continuously from the shaping device, preferably in an extruder and that the melt is pressureless in a weight appropriate to the respective article Amount collected in an open vessel heated to the melting temperature of the Klmststoffes and that this is then with the respective associated, at approximately the same temperature preheated mold is connected, which contains an open, melt Vessel has matching opening through which the melt passes into the mold while Form and molten vessel together on an orbit around a central axis and cool down to demoulding temperature while circulating.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 consisting from the known components extruder, hot air oven and rotary machine, characterized in that under the cylinder end of an extruder one to this The end of the cylinder, which is open towards the end of the heating chamber, is arranged, in which a temperature-controlled vessel is set so that the extrudate reaches this vessel without pressure and that this Vessel has one or more openings, which to corresponding openings one Hollow form fit which in turn is tempered and that vessel and hollow form are suitable Elemeint for coupling with each other and that a rotary machine with a or several outriggers or a rotary table which on or near the periphery fastening elements iiir combinations of tempered Vessel plus hollow shape has in such a way that these are largely exposed during circulation and that baffles or guide elements rotate with such that they act as blades of a Fan viirkend the air flow in the direction of the axis of rotation still outside guide along the relatively exposed combinations of hollow form and vessel.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the rotary machine has a housing which is preferably of cylindrical basic shape and on the axis of rotation has one or more closable openings and one or more on the jacket several closable openings are located.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the Openings near the axis of rotation are provided with a cooler on which the roaming Air gives off temperature to a cooling medium.

5. Apparatus according to claim 2 gekennzetthnet characterized in that the hollow shape Has cooling fins.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the connection points are thermally insulated between the vessel and the hollow mold.

7. Device according to claim 2, characterized in that the vessel is tin-insulated.

8. Apparatus according to claim 2, characterized in that the extruder has a switchable shut-off nozzle and that the screw is displaceable in the direction of the solution is arranged.

9. The device nnch claim 2 and 3, characterized in that the Closing lids of the closable openings programmed to open automatically respectively are closed, with pressure cylinders or electric motors for actuation are arranged.