DE2803571A1 - Verfahren zum herstellen voellig oder teilweise aus geschaeumtem thermoplastischem material bestehender gegenstaende, nach diesem verfahren hergestellte gegenstaende und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen voellig oder teilweise aus geschaeumtem thermoplastischem material bestehender gegenstaende, nach diesem verfahren hergestellte gegenstaende und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

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DE2803571A1 DE19782803571 DE2803571A DE2803571A1 DE 2803571 A1 DE2803571 A1 DE 2803571A1 DE 19782803571 DE19782803571 DE 19782803571 DE 2803571 A DE2803571 A DE 2803571A DE 2803571 A1 DE2803571 A1 DE 2803571A1
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Gerard Johan Scholten
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Description

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Niederlande
Verfahren zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehender Gegenstände, nach diesem Verfahren hergestellte Gegenstände und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehender Gegenstände, wobei ein Gemisch aus einem verschäumbaren thermoplastischen Material und einem
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Treibmittel in einer Misch- und Preßvorrichtung auf eine Temperatur und einen Druck gebracht wird, wobei das Gemisch " flüssig ist und wonach das Gemisch über eine Ausströmungsöffnung und eine Füllöffnung in eine Matrize gebracht wird, in der ein niedrigerer Druck herrscht und deren Hohlraum eine Form hat, die der des herzustellenden Gegenstandes entspricht.
Es ist bekannt, Gegenstände herzustellen aus bzw. Gegenstände, wie elektrische Widerstände, Kondensatoren usw.,zu umhüllen mit massivem plastischem Material. Das Herstellen bzw. das Umhüllen erfolgt dabei gemäß einem Spritzgußverfahren, wobei mit Hilfe einer Spritzgußmaschine ein Matrizenhohlraum mit gegebenenfalls darin angeordneten Gegenständen mit einem flüssigen Kunststoff unter hohem Druck vollgespritzt wird. Der hohe Druck ist dabei notwendig, damit der Matrizenhohl- raum gut gefülltvird.
Nach dem Füllen der Matrize muß während einer gewissen Zeit ein hoher Druck beibehalten werden (das sogenannte Nachdrücken), damit beim Erhärten des Kunststoffes die Schwindung ausgeglichen und auf diese Weise ein einwandfreier Gegenstand bzw. eine einwandfreie Umhüllung erhalten wird. Dieses Nachdrücken beeinträchtigt die Zeit für den Arbeitstakt. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist auch, daß es Gegenstände mit einem Anguß ergibt, der später entfernt werden muß.
Die Nachteile lassen sich durch das eingangs erwähnte Verfahren teilweise ausschalten, wobei statt eines massiven Kunststoffes ein Kunststoff mit einem Treibmittel gespritzt wird. Dieses Verfahren ist aus der niederländischen Auslegeschrift 65 08 288 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren und bei dieser bekannten Vorrichtung wird zunächst gleichsam ein Gemischvorrat aus Kunststoff und Treibmittel in einer -Vorratskammer unter einem derartigen Druck und bei einer
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derartigen Temperatur vorbereitet, daß das Gemisch zwar flüssig ist, aber nahezu kein Aufschäumen auftreten kann, wonach die Vorratskammer über eine Zuführungsleitung mittels eines darin aufgenommenen Absperrelementes mit einem Matrizenhohlraum in Verbindung gebracht wird, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht. Durch den niedrigeren Druck in der Matrize wird das im plastischen Material vorhandene Treibmittel expandieren, so daß ein Gegenstand aus verschäumtem thermoplastischem Material erhalten wird." Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, daß das sogenannte Nachdrücken nicht mehr notwendig ist, weil durch das expandierende Treibmittel die Schwindung beim Abkühlen ausreichend ausgeglichen wird und der Matrizenhohlraum immer völlig gefüllt bleibt, so daß ein Gegenstand mit glatten Wänden erhalten wird.
Ein Nachteil sind jedoch die relativ verwickelten Maßnahmen, die getroffen werden müssen, um den Teil der Zuführungsleitung zwischen der Absperrstelle und der Matrize nach Absperrung von dem darin noch befindlichen Material zu befreien. Dies wird einerseits gemacht, um zu vermeiden, daß der in der Fülleitung noch vorhandene Materialpfropfen, der nach Entfernung der Matrize das Treibmittel verlieren würden, als -fester Materialpfropfen in eine folgende Matrize gelangt und andererseits, um zu vermeiden, daß der gespritzte Gegenstand- einen Anguß aufweist.
Die Erfindung bezweckt nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehender Gegenstände zu schaffen» das bzw. die die obenstehend beschriebenen Nachteile des bekannten Verfahrens bzw. der bekannten Vorrichtung unter Beibehaltung der Vorteile vermeiden.
Dazu weist das erfindungsgemäße Verfahren das Kennzeichen auf, daß die Ausströmungsöffnung unmittelbar an eine oder mehrere
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in derselben Ebene liegende Füllöffnungen der Matrize angeschlossen wird und mindestens nach dem Füllen die Matrize ~" und die Ausströmungsöffnung gegeneinander parallel zu der Ebene, in der die Ausströmungsöffnung liegt, verschoben werden, wobei die Matrize, in der Bewegungsrichtung gesehen, vor und hinter den Füllöffnungen mit Flächen versehen ist, die beim Verschieben der Matrize schneidend an der Ausströmungsöffnung vorbei geschoben werden und dabei den Materialstrom abschneiden, wobei der Matrize mindestens' ein weiterer Konstruktionsteil folgt, der sich an die Matrize anschließend dichtend an der Ausströmungsöffnung entlang geschoben wird.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren bleibt nun der Druck in der Zuführungsleitung bis zur Ausströmungsöffnung so hoch, daß praktisch kein Treibmittel entweichen kann. Dies ist dadurch erreicht worden, daß die Matrizenwand selbst und der dahinterliegende Konstruktionsteil als Schieber wirksam sind und den Materialstrom an der Stelle der Ausströmungsöffnung abschneiden.
Alle verwickelten Maßnahmen, dfe beim bekannten Verfahren zum Entleeren der Fülleitung und zum Vermeiden des Gußpfropfens notwendig sind, sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren über-.flüssig geworden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sehr schnell Gegenstände spritzen, weil ein Nachdrücken nicht_ mehr notwendig ist. Die Gegenstände weisen eine einwandfreie Form auf, und zwar durch die Tatsache, daß das TMbmittel in der Matrize für die erforderliche Expansion sorgt, um den Matrizenhohlraum bei Abkühlung immer gut gefüllt zu halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere dazu, in einem kontinuierlichen Prozeß nacheinander eine Vielzahl von Matrizen zu füllen. Dazu ist bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der weitere Konstruktionsteil durch mindestens eine weitere Matrize gebildet, die
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mit ihrer (ihren) Füllöffnung(en) vor die Ausströmungsöffnung geschoben wird.
Auf diese Weise können sehr leicht eine Anzahl Matrizen kontinuierlich bewegend nacheinander an der Ausströmungsöffnung entlang geführt werden, so daß eine kontinuierliche Herstellung gespritzter Gegenstände erhalten wird.
Eine weitere günstige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, daß bei jeder der Matrizen die Füllöffnung durch einen offenen Teil gebildet wird, der eine Begrenzungsfläche des zu bildenden Gegenstandes bildet und die der Ausströmungsöffnung zugewandte Seite der Matrize sich auf beiden Seiten des offenen Teils in derselben Ebene fortsetzt, wobei die Ausströmungsöffnung mit einer gegenüber derselben thermisch isolierten Platte versehen ist, die die Matrizenfüllöffnung absperrt.
Auf diese Weise ist eine weite Füllöffnung erhalten worden, so daß trotz des verhältnismäßig schnellen Vorschubes der Matrize die Verbindung des Matrizenhohlraumes mit der Ausströmungsöffnung lange genug beibehalten wird um eine gute Füllung -zu gewährleisten. Die auf der Seite der Ausströmungsöffnung angeordnete Platte ist dabei als Dichtungsplatte für die Füllöffnung wirksam, nachdem die Ausströmungsöffnung passiert worden ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die betreffende Platte gekühlt, so daß auf relativ einfache Weise die Wärmeabfuhr von der Matrize erhalten worden ist.
Unter Umständen kann es erwünscht sein, damit eine lange Verbindung zwischen der Ausströmungsöffnung und dem Matrizenhohlraum gewährleistet ist, für die Ausströmungsöffnung, in "der Bewegungsrichtung der Matrizen gesehen, eine längliche
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Form zu wählen, gegebenenfalls so lang, daß das Füllen einer vorschiebenden und darauffolgenden Matrize teilweise gleichzeitig erfolgt.
Wenn Gegenstände hergestellt werden müssen aus thermoplastischen Materialien mit einer hohen Viskosität und insbesondere, wenn dann die Gegenstände auch noch eine komplizierte Form aufweisen mit vielen Ecken und engen Durchströmungskanälen, kann das Füllen des Matrizenhohlraumes Probleme geben.
Insbesondere treten diese Probleme auf, wenn sich im Matrizenhohlraum zu umhüllende Gegenstände befinden mit der Gefahr, daß durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den engen Kanälen die zu umhüllenden Gegenstände von ihrem Platz gedrückt werden.
Damit diese Probleme möglichst ausgeschaltet werden, ist bei einer weiteren Ausführungsform jede der Matrizen mit einer oder mehreren beweglichen Wandteilen versehen, wobei diese Wandteile, nachdem eine bestimmte Materialmenge in dem Hohlraum eingespritzt worden ist und die Strömungsöffnung passiert ist, auf die richtigen Gegenstandsabmessungen gebracht .werden.
Dadurch, daß die beweglichen Wandteile zunächst in großem Abstand voneinander angeordnet werden, kann der Kunststoff nur sehr leicht in den Matrizenhohlraum gespritzt werden. Wenn danach die Wandteile aufeinander zu bewegt werden, wird der Matrizenhohlraum auf die richtigen Gegenstandsabmessungen gebracht, wobei das expandierende Treibmittel wieder für eine gute Füllung und folglich für glatte Gegenstände sorgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Umhüllen elektrischer oder_elektronischer Einzelteile. Da
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dies meistens immer in sehr großen Stückzahlen erfolgen muß, ist die Tatsache, daß dies nach der Erfindung in einem kontinuierlichen Prozeß erfolgen kann, von äußeist großer Bedeutung.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung enthält eine Misch- und Preßvorrichtung zum Mischen und auf Temperatur- und Druck-Bringen eines Gemisches, das aus verschäumbarem thermoplastischem Material und einem Treibmittel besteht, derart, daß dieses Gemisch flüssig ist, wobei die Misch- und Preßvorrichtung über eine Ausströmungsöffnung an mindestens eine Füllöffnung einer Matrize anschließbar ist und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Transportmittel enthält, um mindestens eine Matrize und mindestens einen nicht daran anschließenden Konstruktionsteil mit einer Ebene, in der die Füllöffnungen der Matrize liegen, schneidend an der Ausströmungsöffnung entlang zu führen, wobei an der Äusströmungsöffnungsseite eine Abdeckplatte angeordnet ist, die nach Vorbeigehen der Ausströmungsöffnung die Füllöffnungen absperrt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der weitere Konstruktionsteil durch mindestens eine weitere Matrize gebildet.
Eine weitere günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Kennzeichen auf, daß diese eine geschlossene Bahn enthält, über die mit Hilfe von Transportmitteln eine Anzahl Matrizen kontinuierlich nacheinander an der Ausströmungsöffnung entlang bewegt werden können, wobei die an der Äusströmungsöffnungsseite angeordnete Abdeckplatte sich auch über die genannte Bahn erstreckend, sich "ion der einen Seite der Ausströmungsöffnurig bis zur anderen Seite tierselben erstreckt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung hat die Ausströmungsöffnung eine längliche Form (in der Bewegungsrichtung der Matrize gesehen). Dadurch wird erreicht, daß während einer längeren Zeit die Verbindung zwischen dem MatrizenhoKlraum und der Ausströmungsöffnung beibehalten wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die an der Ausströmungsseite angeordnete Abdeckplatte gekühlt.
Eine weitere günstige Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede der Matrizen bewegliche Matrizenwandteile enthält, die von und zum Matrizenhohlraum bewegt werden können, wobei die Teile mit längs der Bahn, über die sich die Matrizen bewegen, angeordneten Steuermitteln zusammenarbeiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 bis 6 schematische und nicht maßgerechte Darstellungen einer Anzahl Ausführungsformen von Spritzgußanlagen zum Teil im Schnitt und zum Teil in Draufsicht,
Fig. 7 bis 12 eine Darstellung einer Spritzgußanlage, die
sich insbesondere zum kontinuierlichen Umhüllen von elektrischen bzw. elektronischen Elementen eignet.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine schematisch dargestellte Misch- und Preßvorrichtung für Kunststoff dargestellt. Auf die Konstruktion derselben wird in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen, da diese von der üblichen Art, beispielsweise eine Extrudervorrichtung,sein kann. Die Preßvorrichtung 1 ist mit einer Ausströmungsöffnung 2 versehen, die von einer thermisch gegenüber derselben isolierten Kühl-
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platte 3 umgeben ist. Unter der Ausströmungsöffnung 2 und _. der Kühlplatte 3 befindet sich eine Bahn 4, über der Matrizen vorgeschoben werden können. Die Matrizen 5 haben dabei eine derart große Höhe, daß die mit ihrer oberen Fläche an der Kühlplatte 3 bzw. der Ausströmungsöffnung 2 anliegen, gegebenenfalls können dabei die Kühlplatte 3 oder die Bahn 4 federnd gegeneinander gedrückt werden. Jede der Matrizen 5 ist mit einem Matfizenhohlraum 7 und einer Füllöffnung 8 versehen. In der Misch- und Preßvorrichtung wird ein thermoplastischer Kunststoff, wie Polypropylen, Nylon, Polyphenylensulfid usw., mit einem Treibmittel auf eine Temperatur und auf einen Druck gebracht, bei der bzw. dem dieses Gemisch flüssig ist. Als Treibmittel können die in der Technik bekannten Mittel, wie Azodikarbonamid, verwendet werden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, ein Gas unter Druck in den flüssigen Kunststoff einzuführen.
Unter die ständig offene Ausströmungsöffnung 2 wird nun eine Matrize 5 geschoben, so daß zu einem bestimmten Augenblick die Füllöffnung 8 vor die Ausströmungsöffnung 2 gelangt und ein thermoplastisches Material in den Matrizenhohlraum 7 gepreßt wird. Die Matrize kann dabei kontinuier- - lieh bewegt oder gewünschtenfalls kurzzeitig angehalten werden. Nach Vorschieben der Matrize 5 wird die Ausströmungsöffnung durch- die Oberseite der Matrize 5, die den Kunststoffstrom abschneidet, abgesperrt. Der Kunststoff bleibt_unter Druck und auf hohe Temperatur in der Vorrichtung 1, bis eine folgende Matrize 5 mit der Füllöffnung vor die Ausströmungsöffnung geschoben wird. Die gefüllte Matrize wird nun durch die Bahn weitergeschoben, wobei die Platte 3 die Füllöffnung abdiettst und weiter durch den Kontakt mit der Matrize diese kühlt. Beim Kühlen wird eine Schwindung des thermoplastischen Kunststoffes auftreten, der jedoch durch die Expansion des Treibmittels nahezu völlig ausgeglichen wird, so daß der Matrizenhohlraum immer gut-gefüllt bleibt und ein Gegenstand
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mit straffer Form und genauen Abmessungen erhalten wird. Gewünschtenfalls kann in jedem der Matrizenhohlräume ein Gegen- r~ stand, beispielsweise ein elektrisches Element,angeordnet sein, das mit Kunststoff umhüllt werden soll. Die Matrizen können kontinuierlich oder schrittweise über die Bahn 5 geschoben werden, wobei dann jeweils die Füllöffnung einer Matrize während einiger Zeit die Ausströmungsöffnung freigibt, so daß Kunststoff in den Matrizenhohlraum strömen kann. Dadurch, daß dem Kunststoff ein Treibmittel- zugefügt worden ist, braucht der Kunststoff in der Matrize nicht "nachgedrückt" zu werden, bis er ausgehärtet ist. Dies bedeutet, daß ein schneller Arbeitstakt erhalten wird. Wenn keine Füllöffnung vor der Ausströmungsöffnung steht, ist diese Füllöffnung immer durch die Oberseite der Matrizen abgesperrt. Gegebenenfalls können sich zwischen den Matrizen noch Konstruktionsteile befinden, die sich mit den Matrizen bewegen und deren obere Fläche in derselben Ebene liegt wie die obere Seite der Matrizen, so daß auch diese Teile die Ausströmungsöffnung 2 absperren können.
In Fig. 1 sind Matrizen 5 dargestellt, wobei es zwischen der Füllöffnung 8 und dem eigentlichen Matrizenhohlraum 7 noch einen Kanal gibt, so daß das gebildete Produkt noch einen Anguß aufweist. Manchmal ist dies nicht störend, sondern sogar erwünscht. Wenn ein derartiger Anguß unerwünscht ist, kann man die Matrizen 10 verwenden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Bei diesen Matrizen ist die otrere Wand völlig weggelassen, so daß die Füllöffnung in diesem Fall durch diese völlig offene Seitenwand gebildet wird. Dies bietet den Vorteil, daß das Produkt keinen Anguß mehr aufweisen wird und daß die AusströmungsÖffnung 2 während praktisch der ganzen Zeit, wo sich die Matrize unter der Füllöffnung befindet, mit dem Matrizenhohlraum in Verbindung ist. Auch beim schnellen Vorschub der.Matrizen wird nun eine gute .Füllung erzielt.
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Eine der Seitenwände des zu bildenden Gegenstandes gleitet nun an der Kühlplatte 3 entlang. Es hat sich herausgestellt, daß diese Seitenwand dennoch ein einwandfreies Äußeres aufweist und daß durch das Aufschäumen der Spritzmasse der Matrizenhohlraum auch beim Abkühlen immer gut gefüllt bleibt und eine Schwindung kaum spürbar ist. Das Produkt hat in diesem Fall keinen Anguß.
Damit die Verbindung zwischen der Ausströmungsöffnung und dem Matrizenhohlraum 7 noch länger beibehalten wird, kann die Ausströmungsöffnung eine in der Bewegungsrichtung längliche Form aufweisen, wie dies in Fig. 3 und 4 auf schematische Weise dargestellt ist. Die Ausströmungsöffnung 12 hat eine derart längliche Form, daß das Füllen einer folgenden Matrize bereits beim Füllen der vorhergehenden anfängt. Dies bedeutet, daß die Ausströmungsöffnung während noch längerer Zeit mit dem Matrizenhohlraum in Verbindung steht, wodurch eine einwandfreie Füllung erhalten wird und die Matrizen mit größerer Geschwindigkeit vorgeschoben werden können, so daß die Produktionsgeschwindigkeit zunimmt.
Bei Produkten mit verwickelten Formen und engen Strömungs- - kanälen kann das Füllen des Matrizenhohlraumes zu Schwierigkeiten führen. Schwierigkeiten könnan auch entstehen, wenn im Matrizenhohlraum ein zu umhüllender Gegenstand angeordnet ist, der durch die große Strömungsgeschwindigkeit des Kunststoffes vom Platz gedrückt zu werden droht. Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, können die Matrizen mit beweglichen Wandteilen ausgebildet sein. Dies ist in Fig. 5 und 6 auf schematische Weise dargestellt. In dieser Ausführungsform ist jede der Matrizen mit zwei festen Wänden und zwei beweglichen Wänden 17 und 18 versehen. Eine derartige Matrize wird nun zunächst unter die Ausströmungsöffnung 2 gebracht. An dieser Stelle wird sie teilweise mit geschäumtem Kunststoff
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gefüllt, wobei die Wände 17 und 18 eine herausgefahrene Lage einnehmen. Dieses Füllen erfolgt nun sehr leicht, weil genügend Raum vorhanden ist. Nachdem die Lage unter der Ausströmungsöffnung verlassen worden ist, werden die Wände 17 und 18 einwärts gefahren und auf die genaue durch gestrichelte Linien in Fig. 6 angegebene Abmessung gebracht. Danach kann Abkühlung und Aushärtung des Kunststoffes erfolgen, wobei das expandierende Treibmittel wieder für eine einwandfreie Füllung des Matrizenhohlraums sorgt.
In Fig. 7 bis 12 ist auf schematische Weise eine Vorrichtung zum Umhüllen elektrischer Einzelteile mit geschäumtem thermoplastischem Kunststoff dargestellt, wobei die Preß- und Mischvorrichtung fortgelassen worden ist. Diese Vorrichtung enthält einen Basisteil 20 (siehe auch Fig. 8), in dem eine Bohrung 21 für die Ausströmungsöffnung der Misch- und Preßvorrichtung sowie Öffnungen 22 bzw. 23 für die Kühlwasserzu- bzw. -abfuhr vorgesehen sind.
Im Basisteil 20 sind auch Ausnehmungen 24 vorgesehen zum Befestigen der Joche 25, die Führungsbahnen 26 und 27 tragen (siehe Fig. 9).
Auf dem Basisteil 20 ist eine aus mehreren Teilen aufgebaute Kühlplatte 28 befestigt (siehe Fig. 10), und zwar derart, daß die Öffnungen 29, 30 und 31 derselben den Öffnungen 21, 22 bzw. 23 entsprechen. ~"~
Im Basisteil 20 ist eine Achse 34 gelagert, die mit einer Platte 35 versehen ist. Diese Platte 35 trägt einen Innenkranz von Matrizenteilen 36, zwischen denen bewegliche Matrizenteile 37 angeordnet sind, die an der der Mittellinie der Achse 34 zugewandten Seite je ein Führungsrad 38 tragen, das an der Führungsbahn 27 (siehe Fig. 11) anliegt.
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Die Platte 35 trägt weiter einen Kranz von Armen 40, die an der Stelle 41 mit der Platte 35 über ein Scharnier verbunden sind. Jeder der Arme 40 trägt zwei Matrizenwände 42, zwischen denen eine bewegliche Matrizenwand43 angeordnet ist, die mit einer Rolle 44 versehen ist, die mit der Führungsbahn 26 zusammenarbeiten kann.
Jeder der Arme 40 trägt weiter einen Nocken 45» der mit einer Nut 46 zusammenarbeiten kann, um den Arm auswärts zu kippen.
Im Kragen 51 sind Ausnehmungen vorgesehen, in denen die Ausgangsdrähte 52 im Matrizenhohlraum 50 angeordneter zu umhüllender elektrischer bzw. elektronischer Elemente 53 angeordnet werden.
Die Wirkungsweise der betreffenden Vorrichtung ist wie folgt.
Die Achse 34 wird von einer damit gekoppelten Antriebsvorrichtung mit einer bestimmten Von den zu spritzenden Produkten abhängigen Geschwindigkeit gedreht, wobei sich folglich auch alle damit verbundenen Teile mitbewegen. Dadurch, daß die Matrizen dabei zwischen den Führungsbahnen 26 und 27 laufen, werden die Matrizenteile einen bestimmten Bewegungszyklus durchführen. Ausgehend von der Lage 21, 29, wo die Ausströmungsöffnung der nicht dargestellten Misch- und Preßvorrichtung ist, verläuft der Produktionszyklus wie in Fig. 12 angegeben.
Über die Strecke I ist eine der Matrizen mit der Ausströmungsöffnung verbunden, so daß der Matrizenhohlraum mit einer Kunststoff menge gefüllt wird.
Die Matrizenteile 37 und 44 befinden sich dabei in der herausgefahrenen Lage, so daß der Matrizenhohlraum größer ist als dem zu erzeugenden Produkt entspricht. Vorteil ist, daß der Kunststoff nun sehr leicht und ohne großen Widerstand in den
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Matrizenhohlraum fließen kann. Das Resultat ist eine gute ___ Füllung und wenn ein zu umhüllender Gegenstand im Matrizenhohlraum angeordnet ist, wird dieser Gegenstand vom Kunststoff strom nicht vom Platz gedrückt werden.
Über die Strecke II werden die Matrizenteile 37 und 44 infolge des Verlaufes der Führungsbahnen 26 und 27 einwärts gefahren, bis der Matrizenhohlraum nun die endgültige Gegenstandsabmessung erhält.
Über die Strecke III findet Abkühlung des Kunststoffes dadurch statt, daß eine der Gegenstandsseiten an der Kühlplatte 28 entlanggleitend bewegt, wobei diese Platte durch einen hindurchgeführten Kühlwasserstrom gekühlt wird. Die durch Abkühlung auftretende Schwindung wird dabei durch die Expansion des Treibmittels ausgeglichen, so daß der Matrizenhohlraum immer gefüllt bleibt und Gegenstände mit glatter Form erhalten werden.
Am Anfang der Strecke IV greift der Nocken 45 in die Nut 46, wonach der Arm 40 sich um den Punkt 41 dreht und die Matrize geöffnet wird, wie in Fig. 7 in der untersten Lage dargestellt ist.
Die Erzeugnisse können nun in der Strecke V der Matrize entnommen werden, wobei über diese Strecke der Arm 40 immer in geöffneter Lage gehalten wird.
In der Strecke VI wird letzten Endes die Matrize wieder geschlossen, wonach ein neuer Zyklus anfangen kann. Aus dem obenstehenden dürfte es einleuchten, daß mit dieser Maschine auf kontinuierliche Weise Produkte aus thermoplastischem Kunststoff gespritzt werden können. Die Produktionsgeschwindigkeit kann dabei sehr hoch sein. Die Produkte werden einerseits "durch Verwendung eines geschäumten Kunststoffes und anderer-
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seits durch eine einwandfreie Füllung des Matrizenhohlraumes eine glatte Form und genaue Abmessungen aufweisen.
Ein großer Vorteil ist auch, daß beim Umhüllen von Elementen der in den Matrizenhohlraum gespritzte Kunststoff ausreichende Möglichkeiten hat, um das Element herumzuströmen, so daß die Elemente nicht vom Platz gedrückt werden.
In der Ausströmungsöffnung der Preßvorrichtung braucht lein verwickeltes Absperrelement vorgesehen zu werden, weil die Matrizenwände selbst zum Abschneiden des Kunststoffstromes und zum Absperren der Ausströmungsöffnung sorgen, bis eine folgende Matrize anlagt. Dadurch, daß eine Seite der Matrize gleichsam offen ist, die Füllöffnung der Matrize bildet und später an der Kühlplatte entlangschiebend bewegt wird, wird ein Anguß an den Produkten völlig vermieden und weiter wird eine sehr gute Wärmeübertragung zur Kühlplatte erreicht.
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Claims (15)

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Niederlande PATENTANSPRÜCHE:
1./ Verfahren zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehenden Gegenstände, wobei ein Gemisch aus einem verschäumbaren thermoplastischen Material und einem Treibmittel in einer Misch- und Preßvorrichtung auf eine Temperatur und einen Druck gebracht wird, bei der bzw. dem das Gemisch flüssig ist, wonach das Gemisch über eine 'Ausströmungsöffnung und eine Füllöffnung in eine Matrize gebracht wird, in der ein niedrigerer Druck herrscht und deren Hohlraum eine Form hat, die der des herzustellenden Gegenstandes entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsöffnung unmittelbar an eine oder mehrere in derselben Ebene liegende Füllöffnungen der Matrize angeschlossen wird und mindestens nach dem Füllen die Matrize und die Ausströmungsöffnung gegeneinander parallel zu der Ebene, in der die Ausströmungsöffnung liegt, verschoben werden, wobei die Matrize in der Bewegungsrichtung gesehen, vor und hinter den Füllöffnungen mit Flächen versehen ist, die beim Verschieben der Matrize schneidend an der Ausströmungsöffnung entlang geschoben werden und dabei den Materialstrom abschneiden, wobei der Matrize mindestens ein weiterer Konstruktionsteil folgt, der anschließend an die Matrize dichtend - an der Ausströmungsöffnung entlang geschoben wird.
2. .Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Konstruktionsteil durch mindestens eine weitere Matrize gebildet wird, die mit ihrer (ihren) Füllöffnung(en) vor die Ausströmungsöffnung geschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Matrizen kontinuierlich nacheinander an der Ausströmungsöffnung entlang geschoben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- -zeichnet, daß bei jeder der Matrizen die Füllöffnung durch
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einen offenen Teil gebildet wird, der eine Begrenzungsfläche des zu bildenden Gegenstandes bildet und die der Ausströmungsöffnung zugewandte Seite der Matrize sich auf beiden Seiten des offenen Teils in derselben Ebene fortsetzt, wobei die Ausströmungsöffnung mit einer gegenüber derselben thermisch isolierten Platte versehen ist, die die Matrizenfüllöffnung absperrt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte gekühlt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Matrizen mit einem oder mehreren beweglichen Wandteilen versehen ist und diese Vandteile, nachdem eine Materialmenge in den Hohlraum gebracht worden ist, auf genaue Abmessungen gebracht werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Matrizen Vorkehrungen getroffen worden sind zum Anordnen eines elektrischen bzw. elektronischen Bauelementes im Hohlraum, das daraufhin mit geschäumtem thermoplastischem Material umhüllt wird.
8. Gegenstände, hergestellt nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche. """"
9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Misch- und Preßvorrichtung zum Mischen und auf Temperatur- und Druck-Bringen eines Gemisches, das aus verschäumbarem thermoplastischem Material und einem Treibmittel besteht, derart, daß dieses Gemisch flüssig ist, wobei die Misch- und Preßvorrichtung über eine Ausströmungsöffnung an mindestens eine Füllöffnung einer Matrize anschließbar ist, dadurch
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gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Transportmittel entläLt, um mindestens eine Matrize und mindestens einen sich daran anschließenden Konstruktionsteil mit einer Ebene, in der die Füllöffnung(en) der Matrize liegt bzw. liegen, schneidend an der Ausströmungsöffnung entlang zu führen, wobei an der Ausströmungsöffnungsseite eine Platte angeordnet ist, die die Füllöffnung(en), nachdem sie an der Ausströmungsöffnung entlang geführt worden ist bzw. sind, absperrt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Konstruktionsteil durch mindestens eine weitere Matrize gebildet ist.
11, Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine geschlossene Bahn aufweist, über die mit Hilfe von Transportmitteln eine Anzahl Matrizen kontinuierlich nacheinander an der Ausströmungsöffnung entlang bewegt werden können, wobei die an der Ausströmungsöffnungsseite angeordnete Platte sich auch über die genannte Bahn von der einen Seite der Ausströmungsöffnung zur anderen Seite derselben erstreckt.
.12. Vorrichtung nach Anspruch 9> 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsöffnung eine in der Bewegungsrichtung der Matrizen gesehene längliche Form hat.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11 oder T2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ausströmungsöffnung angeordnete Platte gekühlt werden kann.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Bahn, über die die Matrizen vorgeschoben werden können, Steuermittel vorhanden sind, die bewegliche Teile der Matrizen von und zu dem Matrizerihohl- -raum steuern können.
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15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung einen Basisteil (20) enthält, der fest angeordnet ist und eine ringförmige Kühlplatte (28) sowie eine innere und äußere Führungsbahn (27 bzw. 26) trägt, wobei im Basisteil eine Achse (34) drehbar gelagert ist, die eine Endplatte(35) trägt, die mit einem Kranz fester Matrizenteile (36) versehen ist, zwischen denen sich erste bewegliche Matrizenteile (37) befinden, die sich gegen die innere Führungsbahn (27) stützen, wobei die Platte (35) weiter einen Kranz drehbarer Arme (40) trägt, die je zwei feste Matrizenwände (42) und einen zwischen denselben beweglichen Matrizenteil (43) tragen, so daß in geschlossener Lage der Arme (40) ein Matrizenhohlraum (50) gebildet ist, wobei weiter jeder der Arme (40) mit einem Nocken (45) versehen ist, der mit einer Nut (46) zum Ausklappen des betreffenden Arms zusammenarbeiten kann.
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DE19782803571 1977-02-08 1978-01-27 Verfahren zum herstellen voellig oder teilweise aus geschaeumtem thermoplastischem material bestehender gegenstaende, nach diesem verfahren hergestellte gegenstaende und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens Withdrawn DE2803571A1 (de)

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