DE3115917C2 - Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat - Google Patents

Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat

Info

Publication number
DE3115917C2
DE3115917C2 DE19813115917 DE3115917A DE3115917C2 DE 3115917 C2 DE3115917 C2 DE 3115917C2 DE 19813115917 DE19813115917 DE 19813115917 DE 3115917 A DE3115917 A DE 3115917A DE 3115917 C2 DE3115917 C2 DE 3115917C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
piston
machine according
section
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19813115917
Other languages
English (en)
Other versions
DE3115917A1 (de
Inventor
Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Göhring
Hermann 7024 Filderstadt Kreß
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hansa Metallwerke AG
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19813115917 priority Critical patent/DE3115917C2/de
Priority to DE19813132949 priority patent/DE3132949C2/de
Publication of DE3115917A1 publication Critical patent/DE3115917A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3115917C2 publication Critical patent/DE3115917C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/02Transfer moulding, i.e. transferring the required volume of moulding material by a plunger from a "shot" cavity into a mould cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C31/00Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/04Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B29C31/041Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity using filling or dispensing heads placed in closed moulds or in contact with mould walls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/006Degassing moulding material or draining off gas during moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/006Pressing and sintering powders, granules or fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34Feeding the material to the mould or the compression means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/361Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with pressing members independently movable of the parts for opening or closing the mould, e.g. movable pistons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34Feeding the material to the mould or the compression means
    • B29C2043/3444Feeding the material to the mould or the compression means using pressurising feeding means located in the mould, e.g. plungers or pistons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/361Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with pressing members independently movable of the parts for opening or closing the mould, e.g. movable pistons
    • B29C2043/3615Forming elements, e.g. mandrels or rams or stampers or pistons or plungers or punching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/56Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum
    • B29C2043/561Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum under vacuum conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C2045/536Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston rotatable injection plungers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00Shaping characteristics in general
    • B29C2791/001Shaping in several steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00Shaping characteristics in general
    • B29C2791/004Shaping under special conditions
    • B29C2791/006Using vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25Solid
    • B29K2105/251Particles, powder or granules

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat beschrieben, welche sich die Vorteile des als "Schlagsintern" bekannten Prozesses und die Vorteile der Technologie, welche als "Preßgießen" bezeichnet wird, gemeinsam zunutze macht. Hierbei wird ein Kunststoff-Granulat, dem ggfs. Füllstoffe beigegeben sein können, unter dem Einfluß zweier gegenläufiger Kolben zusammengeschoben. Die Oberflächen der Granulatkörner werden plastifiziert; unter dem Einfluß der beiden Kolben erfolgt eine weitgehende Verdrängung der Luft und eine Ausbildung eines noch weiter verarbeitbaren Vorformlings. Dieser wird dann unter Weiterfahren des einen Kolbens und Rückfahren des anderen Kolbens langsam über eine großflächige Einpreßöffnung in den Formhohlraum der Gießform hineingedrückt. Hier erstarren die oberflächlich aufgeschmolzenen Schichten der Granulatkörper wieder, wobei sie vom Preßkolben unter Druck gehalten werden. Die so erhaltenen Formteile, die mit beliebigen Wandstärken hergestellt werden können, weisen hervorragende Homogenität und ein Mindestmaß an Lufteinschlüssen auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat, mit
a) einem Zylinder;
b) einem ersten Abschnitt des Zylinders, der zur oberflächlichen Plastifizierung des Granulats ausgebildet ist;
c) einem im Zylinder verschiebbaren Preßkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung to verfahrbiv ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der einen Seite abschließt;
d) einem im Zylinder verschiebbaren Gegenkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung verfahrbar ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der anderen Seite abschließt;
«) einem Formhohlraum, der über eine verhältnismä-3ig großflächige Einpreßöffnung mit dem Zylinder in Verbindung steht.
Eine derartige Maschine ist aus der DE-AS 25 53 089 bekannt In dieser werden durch ein heißes Gas an der äußersten Oberfläche erwärmte Granulatkörner schlagartig von einem Preßstempel in die Form geschlagen. Dieser, auch als »Schlagsintern« bezeichnete Vorgang, bei dem die Granulatkörner nur an der Oberfläche plastifiziert bzw. vernetzt und anschließend zusammengepreßt werden, ist vor allem im Hinblick auf beliebige Wandstärken und eine kurze Fertigungszeit bei der Herstellung von Kunststofformteilen von Vorteil. Die bekannte Maschine enthält einen Gegenkolben, der einerseits als Begrenzung für die Erwärmungszone dient, damit das eingefüllte Granulat nicht sofort in den Formhohlraum gelangt, und andererseits als Auswerfer für das fertiggestellte Werkstück arbeitet
Nachteilig sowohl bei der in der DE-AS 25 53 089 als auch bei der in der DE-OS 26 39 484 beschriebenen Maschine ist daß die Kompaktierung des oberflächlich plastifizierten Materials und die Verdrängung der Luft «ο erst beim eigentlichen Arbeitshub des Preßkolbens stattfindet Dabei bereitet eine gute Entlüftung Schwierigkeiten, bevor die Körner zum Formteil zusammengepreßt sind. Die Ausfüllung bzw. Auspressung der Granulatkörner ist bei kompliziert gestalteten Formteilen unbefriedigend. Außerdem ist eine gleichmäßige, porenfreie Struktur nicht gewährleistet.
Nach der DE-PS 28 36 798 wird ein »Vorformling« verwendet, der zunächst in einem gesonderten Druckbehälter unter niederem Druck in Verbindung mit M> Vernetzungsmitteln und/oder Erwärmung im Hochfrequenzfeld gefertigt wird. Das eigentliche Formteil wird dann aus dem »Vorformling« durch Pressen, Tiefziehen, Kaltschmieden oder dergleichen hergestellt Dieser Arbeitsablauf, der die getrennte Herstellung des Vorformlings im Druckbehälter und den anschließenden Transport, beispielsweise zu einer Presse, beinhaltet, benötigt relativ viel Zeit. Wegen des dabei stattfindenden Temperaturabfalles wird die Verbindung zwischen den einzelnen Granulatkörnern beim Pressen beeinträchtigt.
Schließlich ist es aus dem Artikel »UHF-Sintern von Thermoplasten«, Mitteilungen des Institutes für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen, Nr. 6/80, Seiten 138, 139, im Zusammenhang mit der in der &5 DE-AS 25 53 089 beschriebenen Vorrichtung bekannt, die Körner des Granulats nicht durch heißes Gas, sondern durch eine im UHF-FcId erzeugte Erwärmung oberflächlich zu plastifizieren. Dies geschieht in einem separaten, an die Vorrichtung angebauten Applikator. Aus dem Applikator werden die an der Oberfläche plastifizierten Granulatkörner in die Vorkammer einer Druckgießmaschine eingeschoben, von wo aus sie in das Formwerkzeug schlagartig eingepreßt werden. Wenn auch die Oberflächenplastifizierung der Granulatkörner durch den UHF-Applikator befriedigend gelingt ist der Arbeitsablauf bis zur Auspressung des Eormteils noch zu lang; außerdem ist eine einwandfreie Entlüftung nicht gewährleistet
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß das Formteil aus dem ursprünglichen Granulat mit besonders guter Homogenität geringstmöglichen Lufteinschlüssen und schnellen Arbeitszyklen herstellbar ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß
f) die Stirnwände der Kolben in der ersten Stellung der Kolben mit dem Zylinder eine Vorkammer begrenzen, die bis auf Entlüftungswege geschlossen ist und in welcher das Granulat während der Oberflächenplastifizierung unter dem Einfluß der beiden Kolben zu einem im wesentlichen luftfreien Vorformling kompaktierbar ist;
g) der Vorformling zwischen den Stirnflächen der beiden Kolben im wesentlichen ohne Druckerhöhung zu dem Abschnitt des Zylinders, an dem sich die Einpreßöffnung befindet, verfahrbar ist, wobei der Preßkolben eine zweite Stellung und der Gegenkolben wieder die Ruhestellung einnimmt;
h) der Preßkolben unter Annäherung an den Gegenkolben bei gleichzeitigem Einpressen des Vorformlings über die Einpreßöffnung in den Formhohlraum über die zweite Stellung hinaus in eine dritte Stellung verfahrbar ist.
Bei der erfindungsgemäß kontinuierlich ineinander übergehenden Operationsfolge wird die plastifizierte Oberfläche der Granulatkörner bis zum endgültigen Auspressen des Formteils erhalten. Während der Herstellung des Vorformlings werden die Körner ohne Lufteinschluß dicht und porenfrei zusammengeführt. Mit diesem Vorformling erfolgt dann unter den günstigsten Vorformungsbedingungen die Auspressung des Formteiles, was eine optimale Strukturausbildung zur Folge hat.
Die Plastifizierungszone des Zylinders kann mit den Stirnflächen der in die erste Position vorgeschobenen Kolben einen UHF-Resonator bilden, dem über einen Hohlleiter UHF-Energie zuführbar ist. Bei dieser an und für sich bekannten Art der Oberflächenaufschmelzung müssen die Granulatkörner zuvor mit einer die UHF-Strahlung absorbierenden Schicht, z. B. Ruß, überzogen werden.
Zur Erzielung einer hohen Resonatorgüte ist es vorteilhaft, wenn der Plastifizierungsabschnitt des Zylinders aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Messing, hergestellt ist. Aus dem gleichen Grund sollten zumindest die Stirnflächen der Kolben aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Messing, hergestellt sein.
Al'ernativ kann die Plastifizierungszone des Zylinders als Aufgabestation für heißes Gas oder für ein Lösungsmittel ausgebildet sein.
Die aus der Vorkammer führenden Entlüftungswege können durch axiale Nuten im Preßkolben und/oder im
Gegenkolben gebildet werden. In diesem Falle werden zweckmäßigerweise in der Nähe der Ausgangsstation der Kolben an der Zylinderinnenwand befestigte Abstreifer vorgesehen, welche in die Nuten hineinragen. Diese Abstreifer übernehmen eine doppelte Funktion: Zum einen entfernen sie in den Nuten festgesetztes Kunststoffmaterial; zum anderen bilden sie für die Kolben gemeinsam mit den Nuten eine Drehführung.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Entlüftungswege durch axiale Kanäle im Preßkolben und/oder im Gegenkolben gebildet sind. Alternativ kommt in Frage, daß die Entlüftungswege durch radiale öffnungen in der Wand des Plastifizierungsabschnittes des Zylinders gebildet sind.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Formhohlraum von unten zu befüiien, wobei die Einpreßöffnung in der Zylinderwand angeordnet und der Zylinder im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Diese Anordnung wurde bereits für das als »Preßgießen« bekannte Verfahren vorgeschlagen, und stellt gleichzeitig eine optimale Befüllung des Formhohlraumes sowie einen geringstmöglichen Platzbedarf der gesamten Maschine sicher.
Zur leichteren Entlüftung der Vorkammer kann der Zylinder leicht gegenüber der Horizontalen verkippt sein.
Bei horizontalem Zylinder und von unten zu befüllendem Formhohlraum ist es von Vorteil, wenn zumindest Abschnitte der Stirnfläche der beiden Kolben schräg gegenüber der Kolbenachse verlaufen und nach unten aufeinander zu konvergieren. Diese Stirnflächenabschnitte bilden dann während der eigentlichen Einpreßphase des Vorformlings in den Formhohlraum Führungsflächen und unterstützen die Bewegungsumlenkung um 90° durch eine Art Keilwirkung.
Die Stirnseite des Preßkolbens kann zusätzlich einen an den schräg verlaufenden Abschnitt anschließenden Abschnitt aufweisen, der senkrecht zur Kolbenachse verläuft Dieser senkrechte, schieberartig ausgebildete Abschnitt verhindert, daß der schräge Abschnitt der Preßkolbenstirnfläche beim Vorbeifahren an der Einfüllöffnung bereits im Zylinderinneren befindliches Granulat wieder auswirft.
Zweckmäßigerweise ist die Gießform entlang einer senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Trennungsebene in eine stationäre Hälfte und eine bewegliche Hälfte teilbar; ebenso kann der Zylinder entlang einer ggf. mit der ersten Trennungsebene zusammenfallenden, senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Trennungsebene in einen stationären Abschnitt und einen beweglichen Abschnitt teilbar sein. Auf diese Weise wird die Entformung des im Formhohiraum erstarrten Formteiles möglich.
Von Vorteil ist, wenn die stationäre Hälfte der Gießform starr mit dem stationären Abschnitt des Zylinders verbunden ist und die bewegliche Hälfte der Gießform starr mit dem beweglichen Abschnitt des Zylinders verbunden ist Zur Hin- und Herbewegung der beweglichen Teile kann dann ein einziger Stellmotor eingesetzt werden.
Der bewegliche Abschnitt des Zylinders, der Gegenkolben und der diesen betätigende Stellmotor können eine gemeinsam bewegbare Einheit bilden.
Die Kompaktierung des Kunststoffgranulats zum Vorformling und ggf. auch die Einpressung des Vorformlings in den Formhohlraum werden dadurch erleichtert, daß der Stellmotor des Preßkolbens und/oder des Gegenkolbens zur Erzeugung einer zusätzlichen oszillatorischen Bewegung ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt eine Maschine im Schnitt.
Diese Maschine umfaßt einen auf dem Gestell 1 horizontal oder auch in leichter Schräglage angeordneten Zylinder 2, der in noch zu beschreibender Weise in mehrere Abschnitte unterteilt ist.
Innerhalb des Zylinders 2 befinden sich zwei verschiebbare Kolben:
An dem in der Zeichnung linken Zylinderende ist, dem Einfülltrichter 3 und der Einfüllöffnung 4 benachbart, ein Preßkolben 5 angeordnet. Dieser wird über die Kolbenstange 6 von einem nur teilweise dargestellten hydraulischen Stellmotor 7 betätigt. Die in der Zeichnung rechts liegende, also dem Zyünderinneren zugewandte Stirnfläche 8 des Preßkolbens 5 weist einen Abschnitt 8a auf, der mit der Kolbenachse einen Winkel von etwa 45° einschließt. An diesen schließt sich ein zweiter Abschnitt 8b an, der mit der Kolbenachse einen Winkel von 90° bildet. In die Mantelfläche des Preßkolbens 5 sind, dem Abschnitt Sb benachbart, mehrere über die gesamte Längsabmessung verlaufende Nuten 9 eingearbeitet. Der Sinn dieser Preßkolbengestaltung wird weiter unten erläutert.
An dem in der Zeichnung rechten Zylinderende ist, der Gießform 18 benachbart, ein Gegenkolben 11 angeordnet. Dieser wird über die Kolbenstange 12 von einem nur teilweise dargestellten Stellmotor 13 betätigt. Die in der Zeichnung links liegende, dem Zylinderinneren zugewandte Stirnwand 14 des Gegenkolbens 11 ist schräg ausgerichtet, verläuft also unter einem Winkel zur Kolbenachse. Die Stirnflächen 8, 14 der beiden Kolben 5, 11 konvergieren so nach unten aufeinander zu. In die Mantelfläche des Gegenkolbens 11 sind Nuten 15 eingearbeitet, die sich über die gesamte Längsabmessung des Gegenkolbens 11 erstrecken.
Der Innenraum des Zylinders 2 ist über eine verhältnismäßig großflächige Einpreßöffnung 16 in der Zylinderwand mit dem Formhohlraum 17 der Gießform 18 verbunden. Diese ist, gemeinsam mit dem Zylinder 2, zur Entformung entlang der Ebene H-II teilbar. Hierzu ist die in der Zeichnung rechts von der Trennungsebene H-II liegende Gießformhälfte 186 starr mit dem ebenfalls rechts der Trennungsebene II-II liegenden Zylinderabschnitt 2d verbunden. Ein Stellmotor 19 greift über eine Betätigungsstange 20 an der Gießformhälfte 18i> an und kann diese zwischen der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung und einer rechts hiervon liegenden Entformungsstellung hin- und herbewegen. Die aus dem Zylinderabschnitt 2d, dem Gegenkclben U und dessen Stellmotor 13 bestehende Einheit macht diese Bewegung der Gießformhälfte 186 mit.
Die in der Zeichnung links von der Trennungsebene II-II angeordnete Gießformhälfte 18a ist stationär und starr mit dem links von der Trennungsebene II-II liegenden Zylinderabschnitt 2c verbunden. Dieser ist seinerseits am Maschinengestell 1 befestigt
An den Zylinderabschnitt 2c schließt sich in der Zeichnung nach links, starr verbunden, ein Plastifizierungsabschnitt 2b des Zylinders 2 an. Dieser ist im dargestellten Beispiel als Mantelfläche eines zylindrischen UHF-Resonators ausgestaltet und zur Vermeidung von Erwärmungen (zur Verbesserung der Resonatorgüte) aus einem elektrisch gut leitenden Material, vorzugsweise Messing, gefertigt Ein Rechteckhohlleiter 21 mündet an geeigneter Stelle in den
Zylinderabschnitt 2b ein.
Der in der Zeichnung am weitesten links gelegene Einfüllabschnitt 2a des Zylinders, der die Einfüllöffnung 4 enthält, ist am rechten Ende starr mit dem Abschnitt 2b und am linken Ende starr mit dem Maschinengestell 1 verbunden.
Die beschriebene Maschine arbeitet wie folgt:
Zu Beginn eines Arbeitszyklusses ist die Gießform 18 geschlossen; die Kolben 5 und 11 befinden sich in ihren am weitesten zurückgezogenen Ruhestellungen. Diese Situation ist in der Zeichnung dargestellt.
Nun wird über den Einfülltrichter 3 und die Einfüllöffnung 4 eine geeignete Menge Granulat zugegeben, das bei Verwendung eines U H F-Resonators in bekannter Weise mit Ruß oder dgl. vorpräpariert ist. Der Preßkolben 5 wird in Bewegung gesetzt und schiebt das Granulat in den Plastifizierungsabschnitt 2b. Durch den schiebartig wirkenden Stirnflächenabschnitt Sb wird trotz des schräg gestellten Stirnflächenabschnittes 8a weitgehend verhindert, daß bei dieser Preßkolbenbewegung Granulat wieder durch die Einfüllöffnung 4 ausgeworfen wird. Gleichzeitig mit dem Preßkolben 5 setzt sich der Gegenkolben 11 in Bewegung, bis seine Stirnfläche 14 das in dem Vorkammerabschnitt 2b befindliche Granulat von der Gegenseite her beaufschlagt.
Das Granulat wird nun zwischen den beiden Kolbenstirnflächen 8 und 14 zunächst so angehäuft, daß es in einer noch verhältnismäßig lockeren Schültung im wesentlichen den gesamten Bereich einer Vorkammer einnimmt, die von dem Plastifizierungsabschnitt 2b des Zylinders 2 und den beiden Stirnflächen 8, 14 der Kolben 5, 1« begrenzt wird. Die verdrängte Luft entweicht dabei durch die Nuten 9 und 15 im Preßkolben 5 bzw. Gegenkolben 11 (die Größe dieser Nuten ist in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt; sie können so fein ausgebildet sein, daß praktisch kein Granulat in sie eindringt).
In dieser Position bilden die Stirnflächen 8, 14 der Kolben 5, 11 zusammen mit dem Zylinderabschnitt 2b einen UH F-Resonator. Zur Güteverbesserung dieses Resonators sind zumindest die Kolbenstirnflächen 8,14 ebenso wie der Zylinderabschnitt 2b aus einem elektrisch gut leitenden Material, vorzugsweise Messing, hergestellt
Nun wird über den Hohlleiter 21 UHF-Strahlung zugeführt, die innerhalb des Resonators 2b, 8, 14 ein möglichst homogenes Feld aufbauen sollte. Die UHF-Strahlungsenergie wird in bekannter Weise hauptsächlich von der gerußten Oberfläche der Granulatkörner absorbiert. Das Granulat schmilzt dabei oberflächlich auf. Die Kolben 5; 11 bewegen sich bei diesem Vorgang noch geringfügig aufeinander zu und verdrängen im wesentlichen die restliche Luft aus der Vorkammer. Dort bildet sich ein praktisch porenfreier, in sich zusammenhängender, homogener Vorformling.
Bei der gesamten Verdichtungsbewegung führen die Kolben 5,11 vorzugsweise eine zusätzliche, geringfügige axiale Oszillation aus.
Die Vorgänge nach Ausbildung des Vorformlings müssen rasch ablaufen:
Preßkolben 5 und Vorformling rücken in der Zeichnung nach rechts vor, wobei sich der Gegenkolben 11 in gleicher Weise zurückzieht. Der Vorformling wird dabei zwischen den Kolbenstirnflächen 8, 14 ohne nennenswerte Druckerhöhung mitgeführt.
Der Gegenkolben 11 zieht sich zurück, bis er seine in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition wieder erreicht hat. Der Preßkolben 5 dagegen setzt seine Bewegung fort. Dabei wird der Vorformling nun über
ίο die Einpreßöffnung 16 in den Formhohlraum 17 eingepreßt. Die Umlenkung des Vorformlings um 90° wird durch die Führungs- und Keilwirkung der schräg gestellten Kolbenstirnflächen 8, 14 sowie ggfs. erneut durch eine Oszillationsbewegung des einen und/oder anderen Kolbens erleichtert.
Der Preßkolben 5 schiebt sich vor. bis der Formhohlraum 17 vollständig ausgefüllt ist. Er hält das Granulat dort während der Erstarrung der plastifizierten Oberflächenschicht unter Druck und rückt ggfs. bei Schwindungen etwas nach.
Nach vollständiger Erstarrung des nun fertiggestellten Formteiles im Formhohlraum 17 werden die rechte Gießformhälfte iSb und der Zylinderabschnitt 2c samt Gegenkolben 11 und Stellmotor 13 weggefahren. Nach Entformung kehren die verschiedenen Teile in ihre in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung zurück. In der Nähe der Ausgangsstellungen der beiden Kolben 5, 11 können an der Zylinderinnenwand kleine, in die Nuten 9, 15 ragende Abstreifer vorgesehen sein (nicht dargestellt), welche die Nuten 9, 15 von eingedrungenem Material säubern und den Kolben 5,11 gleichzeitig eine Drehführung verleihen. Kolbenlänge und Kolbenhub sind entsprechend aufeinander abgestimmt
Die Maschine ist nun zum nächsten Arbeitszyklus bereit.
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß die oberflächliche Plastifizierung der Granulatkörner durch Einwirkung von UHF-Strahlung erfolgt. Eine - bewältigbare — Schwierigkeit liegt dabei in der Erzielung einer
«ο ausreichend hohen Resonatorgüte. Gegebenenfalls ist es möglich, auf andere Arten der Oberflächenplastifizie-
rung auszuweichen, beispielsweise durch ein heißes Gas, durch ein Lösungsmittel oder dgl.
Das auf die beschriebene Weise erhaltene Formteil kann beliebige Wandstärken aufweisen und aus Verbundmaterial bestehen, also beispielsweise mit anorganischen oder organischen Fasern, Metallpartikeln oder dgl. gefüllt sein. Gleichwohl weist es strukturell eine hervorragende Homogenität ohne nennenswerte Lufteinschlüsse auf. Die Taktzeiten der beschriebenen Maschine können sehr kurz gehalten wprHpn.
Der Gegenkolben 11 braucht nicht wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen von der in der Zeichnung rechts liegenden Seite her betätigt zu werden. Unter bestimmten Bedingungen ist es auch denkbar, den Gegenkolben 11 mittels einer Kolbenstange zu verfahren, die axial durch den Preßkolben 5 hindurchverläuft Entscheidend ist nur die oben erläuterte Bewegungsführung der beiden Kolben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:
1. Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat, mit
a) einem Zylinder;
b) einem ersten Abschnitt des Zylinders, der zur oberflächlichen Plastifizierung des Granulats ausgebildet ist;
c) einem im Zylinder verschiebbaren Preßkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung verfahrbar ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der einen Seite abschließt;
d) einem im Zylinder verschiebbaren Gegenkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung verfahrbar ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der anderen Seite abschließt;
e) einem Formhohlraum, der über eine verhältnismäßig großflächige Einpreßöffnung mit dem Zylinder in Verbindung steht;
dadurch gekennzeichnet, daß
25
Q die Stirnwände (8,14) der Kolben (5,11) in der ersten Stellung der Kolben (5, 11) mit dem Zylinder (2) eine Vorkammer begrenzen, die bis auf Entlüftungswege (9, 15) geschlossen ist und in welcher das Granulat während der Oberflächenplastifizierung unter dem Einfluß der beiden Kolben (5,11) zu einem im wesentlichen luftfreien Vorformling kompaktierbar ist;
g) der Vorformling zwischen den Stirnflächen (8, 14) der beiden Kolben (5, 11) im wesentlichen ohne Druckerhöhung zu dem Abschnitt des Zylinders (2), an dem sich die Einpreßöffnung (16) befindet, verfahrbar ist, wobei der Preßkolben (5) eine zweite Stellung und der Gegenkol- «o ben (11) wieder die Ruhestellung einnimmt;
h) der Preßkolben (5) unter Annäherung an den Gegenkolben (11) bei gleichzeitigem Einpressen des Vorformlings über die Einpreßöffnung (16) in den Formhohlraum (17) über die zweite Stellung hinaus in eine dritte Stellung verfahrbar ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizierungszone (2b) des Zylinders (2) mit den Stirnflächen (8,14) in der in die erste Position vorgeschobenen Kolben (5,11) einen UHF-Resonator bilden, dem über einen Hohlleiter (21) UHF-Energie zuführbar ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifizierungsabschnitt (2b) des Zylinders (2) aus elektrisch gut leitendem Material,
z. B. Messing, besteht
4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Stirnflächen (8, 14) der Kolben (5, 11) aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Messing, bestehen.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizierungszone (2b) des Zylinders (2) als Aufgabestation für ein heißes Gas ausgebildet ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifizierungszone (2b) des Zylinders (2) als Aufgabestation für ein Lösungsmittel ausgebildet ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Vorkammer führenden Entlüftungswege durch axiale Nuten (S, 15) im Preßkolben (5) und/oder im Gegenkolben (11) gebildet sind.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Ausgangsstellungen der Kolben (5, 11) an der Zylinderinnenwand befestigte Abstreifer vorgesehen sind, welche in die Nuten (9,15) hineinragen.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungswege durch axiale Kanäle im Preßkolben (5) und/oder im Gegenkolben (11) gebildet sind.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungswege durch radiale Öffnungen in der Wand des Plastifizierungsabschnittes (2b) des Zylinders (2) gebildet sind.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßöffnung (16) am unteren Ende des Formhohlraumes (17) in der Wand des im wesentlichen horizontal ausgerichteten Zylinders (2) angeordnet ist.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) zur leichteren Entlüftung der Vorkammer leicht gegenüber der Horizontalen verkippt ist
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Abschnitte der Stirnfläche (8, 14) der beiden Kolben (5, 11) schräg gegenüber der Kolbenachse verlaufen und nach unten aufeinander zu konvergieren.
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (8) des Preßkolbens (5) einen an den schräg verlaufenden Abschnitt (8a) anschließenden Abschnitt (9b) aufweist, der senkrecht zur Kolbenachse verläuft.
15. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (18) entlang einer senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Trennungsübene (II-II) in eine stationäre Hälfte (18a,)und eine bewegliche Hälfte (üb) teilbar ist, und daß der Zylinder (2) entlang einer ggfs. mit der ersten Trennungsebene (H-II) zusammenfallenden, senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Trennungsebene in einen stationären Abschnitt (2a, 2b, 2c,lund einen beweglichen Abschnitt (2d) teilbar ist
16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Hälfte (18a; der Gießform (18) starr mit dem stationären Abschnitt (2a, 2Zj, 2c) des Zylinders (2) verbunden ist und daß die bewegliche Hälfte (18£>Jder Gießform (18) starr mit dem beweglichen Abschnitt (2d)des Zylinders (2) verbunden ist
17. Maschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Abschnitt (2d) des Zylinders (2), der Gegenkolben (11) und der diesen betätigende Stellmotor (13) eine gemeinsam bewegbare Einheit bilden.
18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (7, 13) des Preßkolbens (5) und/oder des Gegenkolbens (11) zur Erzeugung einer zusätzlichen oszillierenden Bewegung ausgebildet ist.
DE19813115917 1981-04-22 1981-04-22 Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat Expired DE3115917C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813115917 DE3115917C2 (de) 1981-04-22 1981-04-22 Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat
DE19813132949 DE3132949C2 (de) 1981-04-22 1981-08-20 Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813115917 DE3115917C2 (de) 1981-04-22 1981-04-22 Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3115917A1 DE3115917A1 (de) 1982-11-04
DE3115917C2 true DE3115917C2 (de) 1983-12-08

Family

ID=6130547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813115917 Expired DE3115917C2 (de) 1981-04-22 1981-04-22 Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3115917C2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611688A1 (de) * 1986-04-08 1987-10-22 Hansa Metallwerke Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kunststoff-formkoerpers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2553089C3 (de) * 1975-11-26 1979-04-19 Vereinigung Zur Foerderung Des Instituts Fuer Kunststoffverarbeitung In Industrie Und Handwerk An Der Rhein.- Westf. Technischen Hochschule Aachen E.V., 5100 Aachen Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffen
CH619890A5 (de) * 1976-07-02 1980-10-31 Buehler Ag Geb

Also Published As

Publication number Publication date
DE3115917A1 (de) 1982-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1148960B1 (de) Verfahren zum imprägnieren von porösen werkstücken
DE19640662C1 (de) Verfahren zum Spritzgießen von dreischichtigen Spritzlingen und Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens
DE19632315C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung von Kleinstspritzgußteilen aus thermoplastischen oder vernetzenden Polymeren
WO2001087568A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines formteils aus einem metall-/kunststoffverbund sowie verwendung der vorrichtung
EP3600821B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauteilen oder profilen
EP0074473B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen oder Gegenständen aus Kunststoff
DE3586151T2 (de) Verfahren zum spritzgiessen fuer geschmolzenen kunststoff.
DE69935667T2 (de) Verfahren zum herstellen eines kraftfahrzeug-bauteils durch einspritzen von kunststoffmaterial, verfahren zum sequenziellen einspritzen von kunststoffmaterial, form zur durchführung des verfahrens, und so hergestelltes bauteil
DE2639484C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von homogenen kompakten Formteilen aus Kunststoffgranulat
WO2010007142A2 (de) Giessvorrichtung und giessverfahren zur herstellung hohler gegenstände mit einem beim giessvorgang gebildeten projektil
EP0767760B2 (de) Verfahren zur herstellung von glasformlingen nach dem pressverfahren sowie zur anwendung des verfahrens besonders geeignete vorrichtung
DE3132949C2 (de) Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat
DE2528856A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum extrudieren von aluminiumprofilen
DE3115917C2 (de) Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff-Granulat
DE2457423C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Stranges aus einer metallischen Schmelze
DE3500067A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung verbrennbarer huelsen auf nitrozellulose-basis als munitionsformteil fuer rohrwaffen
DE3429141C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers
EP1208955B1 (de) Spritzgussverfahren mit variablem Formhohlraum zur Herstellung von Korken
DE19904227A1 (de) Schneckenmaschine und Verfahren zum Recycling von Thermoplast-Schaum-Materialien
DE3611688C2 (de)
EP0429516B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur formgebung von halbzeug aus hochmolekularen kunststoffen
EP0139841A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Material im Blasverfahren
DE8717963U1 (de) Einrichtung zur Herstellung von Spritzgußkörpern
DE3803793C1 (en) Apparatus and process for producing mouldings from plastic
DE4405493A1 (de) Füllstoff zur Herstellung von Hohlkörperkernen und Verfahren zur Herstellung von Formkörpern

Legal Events

Date Code Title Description
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3132949

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3132949

Format of ref document f/p: P

AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3132949

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HANSA METALLWERKE AG, 7000 STUTTGART, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee