DE3135006A1

DE3135006A1 - Pressure-resistant insulation arrangement for heated presses

Info

Publication number: DE3135006A1
Application number: DE19813135006
Authority: DE
Inventors: Michael Ing.(grad.) 2000 Hamburg Bode
Original assignee: BODE GUMMI ERZEUGNISSE DICHTUN
Current assignee: BODE GUMMI ERZEUGNISSE DICHTUN
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1982-04-22

Abstract

For the pressure-resistant thermal insulation between a press plate and a heated mould attached thereto, a pressure-transmitting element is used which, for pressure transmission, contains ceramic bodies which may be formed as a more or less uniform layer or from a multiplicity of separate individual bodies. Apart from the comparatively low thermal conductivity coefficient and the thickness of the ceramic material, the thermal insulation results from the reduction of the cross-section available for heat transmission.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckfeste Isolieranordnung für beheizte Pressen, insbesondere für Spritzgießmaschinen zur Wärmedämmung zwischen einer Werkzeugträgerplatte und einem beheizten Wergzeug.The invention relates to a pressure-resistant insulating arrangement for heated presses, in particular for injection molding machines for thermal insulation between a tool carrier plate and a heated tool.

Anwendungsgebiet sind insbesondere Spritzgießmaschinen für Elastomere und Duromere, die durch Beheizung vernetzt werden. Jede Formhälfte (Werkzeug) ist dabei mit der zugehörigen Heizung über eine Isolierplatte an einer Werkzeugträgerplatte befestigt, wobei die Isolierplatte die volle Schließkraft des Werkzeugs übertragen muß. Bekannte Isolierplatten haben den Nachteil unzureichender Druckstandfestigkeit. Wenn sie ungleichmäßig in der Dicke nachgeben, kann sich das Werkzeug verkanten oder verformen und schließt dann nicht mehr gleichmäßig.The area of application is in particular injection molding machines for elastomers and thermosets that are crosslinked by heating. Each mold half (tool) is with the associated heater via an insulating plate on a tool carrier plate attached, with the insulating plate transferring the full clamping force of the mold got to. Known insulating plates have the disadvantage of insufficient pressure resistance. If they yield unevenly in thickness, the tool can jam or deform and then no longer closes evenly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckstandfeste Isolieranordnung zu schaffen.The invention is based on the object of a pressure-resistant insulating arrangement to accomplish.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß als druckübertragendes Element (bzw. druckübertragende Elemente) Keramikkörper vorgesehen ist (sind).The solution according to the invention is that as a pressure-transmitting Element (or pressure-transmitting elements) ceramic body is (are) provided.

Zweckmäßigerweise wird ein hochdruckstandfestes Keramikmaterial verwendet. Dafür kommen in erster Linie Metalloxidkeramik, Carbidkeramik, Aluminium-Siliziumkeramik oder dergleichen in Frage.A high-pressure resistant ceramic material is expediently used. Metal oxide ceramics, carbide ceramics, aluminum-silicon ceramics are primarily used for this purpose or the like in question.

Als besonders vorteilhaft hat sich im Plasmaverfahren erzeugtes oder geformtes Keramikmaterial gezeigt.It has been found to be particularly advantageous that or that is generated in the plasma process molded ceramic material shown.

Die Formung mit Hilfe eines Plasmabrenners bzw. im Plasmaspritzverfahren gibt nämlich die Möglichkeit der Formung hochfester und (gegebenenfalls durch anschließendes Nacharbeiten) genauer Keramikkörper, wobei auch deren Struktur in geeigneter Weise beeinflußt werden kann.The shaping with the help of a plasma torch or in the plasma spraying process namely gives the possibility of forming more high-strength and (if necessary by subsequent Rework) more precise ceramic bodies, with their structure in a suitable manner can be influenced.

Der bzw. die Keramikkörper ist (sind) zweckmäßigerweise massiv, weil dadurch die höchste Druckstandfestigkeit erreicht wird. Jedoch zieht die Erfindung auch poröses Keramikmaterial in Betracht. Dieses kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn großflächige Keramikkörper Verwendung finden, beispielsweise eine durchgehende, einstückige Platte. Es steht dann eine verhältnismäßig große Druckübertragungsfläche zur Verfügung, wobei die Wärmeleitzahl des Materials durch die Porosität angemessen gemindert ist.The ceramic body (s) is (are) expediently solid because thereby the highest pressure resistance is achieved. However, the invention works porous ceramic material is also possible. This can then be particularly advantageous if large-area ceramic bodies are used, for example a continuous, one-piece plate. There is then a relatively large pressure transmission area available, the thermal conductivity of the material being appropriate due to the porosity is reduced.

Im allgemeinen bevorzugt die Erfindung jedoch die Verwendung einer Vielzahl von Keramikkörpern, die über die Druckübertragungsfläche verteilt sind. Einzelne Keramikkörper mit extrem hoher Druckstandfestigkeit lassen sich nämlich verhältnismäßig leicht und genau herstellen. Dabei kann der durch sie zur Verfügung gestellte Wärmeleitquerschnitt dank ihrer hohen Druckstandfestigkeit durch entsprechend knapp bemessene Zahl der verwendeten Keramikkörper bzw.In general, however, the invention prefers the use of a A large number of ceramic bodies distributed over the pressure transmission surface. Individual ceramic bodies with extremely high pressure resistance can namely relatively easy and accurate to manufacture. In doing so, he can be available through them Asked heat conduction cross-section thanks to its high pressure resistance through corresponding limited number of ceramic bodies used or

knappe Querschnittsbemessung aufs äußerste reduziert werden. Je höher die Druckstandfestigkeit ist, um so geringer kann der gesamte an der Druckübertragung beteiligte Querschnitt der Keramikkörper und damit auch der Wärmeübertragungsquerschnitt sein. Man bevorzugt daher in diesem Zusammenhang massiv (nicht porös) ausgebildete Körper.scarce cross-section dimensioning can be reduced to the utmost. The higher the pressure resistance is, the lower the total amount of pressure transmission can be involved cross-section of the ceramic body and thus also the heat transfer cross-section be. It is therefore preferred in this context to have a solid (non-porous) design Body.

Der übrige Querschnitt kann wärmedämmend ausgestattet sein.The remainder of the cross-section can be provided with thermal insulation.

Vorteilhaft ist die Verwendung einer gesonderten Trägerplatte, durch die die Keramikkörper an Ort und Stelle gehalten sind. Dadurch kann jeder Keramikkörper maximal genutzt und dadurch sein Wärme übertragender Querschnitt minimal gehalten werden. Die gesonderte Trägerplatte mit den Keramikkörpern vereinfacht auch deren Anwendung in der Montage. Die Trägerplatte kann auch wärmedämmend ausgebildet sein. Beispielsweise besteht sie aus einer Matte von Silikatgewebe oder Glas- oder Asbestfilz, die ausgestanzte Löcher zur Aufnahme von Keramikplättchen enthält.The use of a separate carrier plate is advantageous which the ceramic bodies are held in place. This means that every ceramic body can used to the maximum and thus kept its heat-transferring cross-section to a minimum will. The separate carrier plate with the ceramic bodies also simplifies their Application in assembly. The carrier plate can also be designed to be heat-insulating. For example, it consists of a mat of silicate fabric or glass or asbestos felt, which contains punched holes for receiving ceramic plates.

Die Keramikplättchen können darin festgeklebt sein zwecks leichterer Handhabung, erforderlich ist dies aber nicht.The ceramic plates can be glued in it for the purpose of easier Handling, but this is not necessary.

Die Trägerplatte kann auch aus einer strahlungsreflektierenden Folie bestehen oder eine solche enthalten, beispielsweise eine aluminierte Blechplatte.The carrier plate can also consist of a radiation-reflecting film exist or contain one, for example an aluminized sheet metal plate.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die wärmedämmende Trägerplatte als eine gegebenenfalls evakuierbare Kammer ausgebildet mit zwei Abstand voneinander aufweisenden, parallelen, am Rand dicht verbundenen Wänden, deren Innenoberflächen strahlungsreflektierend ausgebildet sind. Die Platte bildet eine Art Dewar-Gefäß, dessen Druckfestigkeit und auch Festigkeit gegenüber dem inneren Unterdruck durch die darin verteilten Keramikkörper garatiert ist. Die Hohlplatte kann am Rand einen Stutzen zwecks ständiger oder periodischer Evakuierung besitzen oder auch bleibend evakuiert sein.According to another embodiment of the invention, the heat insulating Carrier plate designed as a chamber that can optionally be evacuated with two spacings parallel walls that are closely connected at the edge and their inner surfaces are designed to be radiation-reflecting. The plate forms a kind of dewar vessel, its compressive strength and also strength against the internal negative pressure the ceramic body distributed therein is guaranteed. The hollow slab can have a Have nozzles for constant or periodic evacuation or permanent be evacuated.

Eine örtliche Festlegung der Keramikkörper kann jedoch auch ohne eine gesonderte Trägerplatte erzielt werden, indem beispielsweise auf einer anderen Trägerfläche, beispielsweise der Stirnfläche der Werkzeugträgerplatte oder des Werkzeugs oder der Werkzeugheizplatte, aufgeklebt wer den oder in anderer Weise fixiert werden.A local definition of the ceramic body can, however, also without a separate carrier plate can be achieved by, for example, on another carrier surface, for example the end face of the tool carrier plate or the tool or the tool heating plate, glued to who or otherwise fixed.

Das Plasmaverfahren hat sich nicht nur für die Formung der Keramikkörper sondern auch für ihre Aufbringung auf einer Trägerfläche als geeignet erwiesen. Dabei kann es sich um eine separate Trägerplatte handeln oder um eine der ohnehin in der Presse vorhandenen Druckübertragungsflächen.The plasma process has not only been used for shaping the ceramic body but also proved to be suitable for their application on a support surface. This can be a separate carrier plate or one of the already existing ones existing pressure transfer surfaces in the press.

Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung davon gesprochen wird, daß die Isolieranordnung sich zwischen einer Werkzeugträgerplatte und einem beheizten Werkzeug befinden soll, so soll dadurch selbstverständlich nicht ausgeschlossen werden, daß das Werkzeug der Isolieranordnung nicht unmittelbar sondern über irgendwelche Zwischenschichten, die beispielsweise von einer Werkzeugheizplatte gebildet sind, benachbart ist.When it is spoken in connection with the invention that the insulating arrangement is between a tool carrier plate and a heated one Tool should be located, so should of course not be excluded be that the tool of the isolation assembly not directly but via any Intermediate layers, which are formed, for example, by a mold heating plate, is adjacent.

Die Keramikkörper sind zweckmäßigerweise auf einer oder beiden Seiten mit einem weicheren Werkstoff laminiert, der beispielsweise Kupfer, Weicheisen oder Kunststoff ist.The ceramic bodies are expediently on one or both sides laminated with a softer material, such as copper, soft iron or Plastic is.

Dies soll dem besseren Druckausgleich über die Gesamtfläche des Keramikkörpers dienen. Die weiche Schicht darf nur sehr dünn sein, damit die zu vermeidenden Ungenauigkeiten in der Kraftübertragung nicht durch ungleichmäßige Zusammendrückung dieser Schicht wieder auftreten. Sie sollen lediglich Parallelitätsmängel der Trägerflächen ausgleichen, die im allgemeinen weit unter 0,1 mm liegen.This is intended to improve pressure equalization over the entire surface of the ceramic body to serve. The soft layer may only be very thin, so that the inaccuracies to be avoided in the power transmission not by uneven compression of this layer occur again. They are only intended to compensate for lack of parallelism in the support surfaces, which are generally well below 0.1 mm.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen: Fig.1 eine schematische Seitenansicht einer die erfindungsgemäße Anordnung enthaltenden Maschine, Fig.2 eine Trägerplatte mit darin enthaltenen Keramikkörpern, Fig.3 einen zylindrischen Keramikkörper Eis.» einen mittig verjünaten Keramikkorner, und Fig.5 einen flachen quadratischen Keramikkörper.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing which illustrates an embodiment. These show: Fig. 1 a schematic side view of a machine containing the arrangement according to the invention, Fig. 2 a carrier plate with ceramic bodies contained therein, FIG. 3 a cylindrical one Ceramic body ice. " a centrally tapered ceramic grain, and Fig. 5 a flat one square ceramic body.

Die Presse gemäß Fig.1 weist eine feste Werkzeugträgerplatte 1 und eine bewegliche Werkzeugträgerplatte 2 auf, die auf Holmen 3 unter der Wirkung einer hydraulischen Einrichtung 4 gegen die feste Werkzeugträgerplatte verfahrbar und gegen diese preßbar ist. Das spritzzugießende Material wird der festen Werkzeugträgerplatte 1 vom Extruder 5 zugeführt.The press according to Figure 1 has a fixed tool carrier plate 1 and a movable tool carrier plate 2, which on bars 3 under the action of a hydraulic device 4 movable against the fixed tool carrier plate and can be pressed against this. The material to be injection molded becomes the solid tool carrier plate 1 fed from the extruder 5.

Mit beiden Werkzeugträgerplatten ist ein Werkzeug 6 über eine Werkzeugheizplatte 7 und eine Isolierplatte 8 verbunden. Im geschlossenen Formzustand sind die Werkzeuge 6 gegeneinander gepreßt. Nur dann schließen sie einwandfrei und entspricht die Genauigkeit der Werkstücke der Genauigkeit der Werkzeuge, wenn die Werkzeuge genau parallel zueinander gefü#hrt sind, was bei Nachgiebigkeit der Isolierplatte 8 nicht gewährleistet ist.A tool 6 is connected to both tool carrier plates via a tool heating plate 7 and an insulating plate 8 connected. The tools are in the closed state 6 pressed against each other. Only then do they close properly and the accuracy corresponds of the workpieces the accuracy of the tools when the tools are exactly parallel are guided to each other, which is not guaranteed if the insulating plate 8 is flexible is.

Die Ausbildung der Isolierplatte in solcher Weise, daß als kraftübertragende Elemente Keramikkörper Verwendung finden, die unter den herrschenden Kräften praktisch nicht verformbar sind, sichert die erforderliche Parallelität.The formation of the insulating plate in such a way that as a force-transmitting Elements ceramic bodies are used that are practical under the prevailing forces are not deformable, ensures the required parallelism.

Zwar handelt es sich im Rahmen der Erfindung vorzugsweise um eine Vielzahl von Keramikkörpern. Die Möglichkeit nur eines Keramikkörpers, beispielsweise in Form einer auf die Werkzeugheizplatte 7 aufgebrachten Keramikschicht, soll jedoch immer mit von dieser Ausdrucksweise erfaßt sein.It is true that in the context of the invention it is preferably one Variety of ceramic bodies. The possibility of just one ceramic body, for example in the form of a ceramic layer applied to the tool heating plate 7, however always be caught up in this expression.

Eine gesonderte Trägerplatte 9 mit einer Vielzahl von Keramikkörpern 10 zeigt Fig.2. Sie kann als Isolierschicht 8 Verwendung finden. Sie besteht beispielsweise aus einer Filzplatte mit einer Vielzahl dem vorgesehenen Ort der Keramikkörper entsprechenden Löchern, in die die Keramikkörper eingesetzt und gegebenenfalls darin durch Kleber fixiert werden.A separate carrier plate 9 with a large number of ceramic bodies 10 shows Fig.2. It can be used as an insulating layer 8. For example, it exists from a felt plate with a plurality of the intended location of the ceramic body corresponding Holes into which the ceramic body is inserted and, if necessary, through glue be fixed.

Die einzelnen Keramikkörper haben beispielweise zylindrische Gestalt mit zwei parallelen, lotrecht zur Zylinderachse verlaufenden Endflächen gemäß Fig.3. Jedoch ist auch eine abweichende Formgebung beispielsweise gemäß Fig.4 denkbar. Das darin gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein Rotationskörper mit zueinander parallelen Endflächen, die lotrecht zur Längsachse des Körpers verlaufen und der seitlich beispielsweise parabolisch oder hyperbolich eingeschnürt ist. Fig. 5 zeigt ein flaches, quadratisches Ausfühungsbeispiel.The individual ceramic bodies have a cylindrical shape, for example with two parallel, perpendicular to the cylinder axis extending end surfaces according to Figure 3. However, a different shape, for example according to FIG. 4, is also conceivable. The embodiment shown therein is a body of revolution with mutually parallel End faces which are perpendicular to the longitudinal axis of the body and which are to the side, for example constricted parabolically or hyperbolically. Fig. 5 shows a flat, square one Working example.

Claims

Pressure-resistant insulation arrangement for heated presses Patent Claims t.J Pressure-resistant insulation assembly for heated presses, especially for injection molding machines for thermal insulation between a tool carrier plate and a heated tool, characterized in that the pressure-transmitting (s); Element (#) ceramic body is (are) provided.

2. Insulating arrangement according to claim 1, characterized in that a high pressure resistant ceramic material is used.

3. Insulating arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that produced or shaped ceramic material is used in the plasma process.

4. insulating arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the ceramic material is solid.

5. Insulating arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the ceramic material is porous.

6. insulating arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that that it distributes a plurality of ceramic bodies (10) over the pressure transmission surface contains.

7. insulating arrangement according to claim 6, characterized in that the ceramic body (10) by a separate carrier plate (9) in place are held.

8. insulating arrangement according to claim 7, characterized in that the carrier plate (9) is designed to be heat-insulating.

9. insulating arrangement according to claim 8, characterized in that it has an optionally evacuable chamber at two distances from one another having, parallels, walls tightly connected at the edge, their inner surfaces Are formed radiation-reflecting and from a plurality of ceramic bodies are kept at a distance.

10. Insulating arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the ceramic body on one or both sides with a softer material are laminated.

11. insulating arrangement according to one of claims 1 to i0, characterized in that that the ceramic body or bodies are sprayed onto a support surface in the plasma process is (are).