DE4017517A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunststoff-formteilen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunststoff-formteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, wobei
mindestens zwei Reaktionskomponenten in dünnflüssigem
Zustand unter Bildung eines mit Luft beladenen Reaktions
gemisches durchmischt werden, und das Reaktionsgemisch
über eine Angußstelle in eine Kavität eines Formwerk
zeugs unter Verdrängung der darin befindlichen Luft und
Aufbau eines Werkzeuginnendrucks eingespritzt und dort
unter Bildung eines Formteils durch chemische Reaktion
ausgehärtet wird.
Es handelt sich hierbei um das sogenannte RIM-Verfahren
(RIM = Reaction Injection Moulding) zur Herstellung von
Formteilen aus mikrozellularen Polyurethanen, Polyolefi
nen und Polyamiden sowie anderen vernetzten und unver
netzten Thermoplasten und Duroplasten, die gegebenen
falls durch Füllstoffe, wie Glasfasern verstärkt werden
können (RRIM = Reinforced Reaction Injection Moulding).
Ein wichtiger Vorteil dieser Kunststoffe besteht darin,
daß die Reaktionskomponenten, wie Isocyanat und Polyol
eine im Vergleich zu thermoplastischen Kunststoffen
sehr niedrige dynamische Viskosität in der Größenordnung
von 0,1 bis 1,5 Pa×s besitzen, so daß ein hohes Fließ
weg-Wanddickenverhältnis erzielt werden kann. Die Ein
spritzzeit beträgt bei high-speed Polyurethansystemen
regelmäßig nur 0,5 bis 1,5 s bei einem Einspritzdruck
von 100 bis 200 bar. Aufgrund der hohen Reaktionsge
schwindigkeit sind auch die Entformzeiten relativ ge
ring, so daß mit hohen Durchsatzraten gerechnet werden
kann. (Zum Stand der Technik: "Kunststoffe im Fahr
zeugbau - Technik und Wirtschaftlichkeit" VDI-Verlag
Düsseldorf 1988, S. 197 bis 244).
Ein gewisses Problem bei der RIM-Technik stellten bis
her die Oberflächenporen dar, die besonders in anguß
fernen Bereichen bei komplizierten Bauteilgeometrien
und/oder bestimmten Fließ- und Formfüllvorgängen ver
mehrt auftreten. Dies wirkt sich vor allem bei einem
nachträglichen Lackiervorgang nachteilig aus, wenn die
nach außen offenen, mit Luft gefüllten Poren mit Lack
überspritzt werden. Beim Aufheizen des Lackes und Aus
härten von außen nach innen können auf diese Weise so
hohe Drücke entstehen, daß es zu einer Eruption durch
die Lackschicht hindurch kommt. Dadurch entstehen auf
der Lackaußenseite stecknadelkopfgroße kraterförmige
Öffnungen, die unter ästhetischen Gesichtspunkten nicht
akzeptabel sind. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat
man sich bereits mit Wischfüllern geholfen, die die
Poren in der Werkstückoberfläche vor dem Lackieren
verschließen sollen. Aber auch hier treten Probleme
beispielsweise beim Entfetten auf, da hierbei der Wisch
füller möglicherweise wieder ausgewaschen wird. Weiter
hat es sich gezeigt, daß an den fertigen Formteilen
zwischen den angußnahen und angußfernen Stellen Dichte
unterschiede von bis zu 10% auftreten können, die ihrer
seits zu einer unerwünschten Variation in den mechani
schen Eigenschaften des Formteils führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das
Verfahren der eingangs angegebenen Art dahingehend zu
verbessern, daß mit relativ einfachen Maßnahmen auch
bei großen und kompliziert gestalteten Formteilen die
mechanischen Bauteileigenschaften an vorgegebenen Stel
len positiv beeinflußt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1
angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weiter vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung erge
ben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der
RIM/RRIM-Technik im allgemeinen und bei der PUR-RIM/RRIM-
Technik im besonderen der Werkzeuginnendruck von der
Angußstelle zu angußfernen Bereichen hin von etwa 30
auf 10 bar abnimmt. Die Dichtevariation über die Bau
teillänge ist eine Folge dieses über die Kavitätslänge
abfallenden Werkzeuginnendruckes. Wenn es also gelingt,
den Werkzeuginnendruck vor allem in den angußfernen
Bereichen zu erhöhen, so ist zu erwarten, daß auch die
Materialdichte und damit die mechanischen Materialei
genschaften verbessert werden können. Voraussetzung
hierfür ist jedoch, daß das Reaktionsgemisch aufgrund
seiner Lufteinschlüsse im noch flüssigen oder gelarti
gen Zustand kompressibel ist. Andererseits muß mit der
Druckbeaufschlagung so lange zugewartet werden, bis die
Viskosität des Reaktionsgemisches im Verlauf des sehr
rasch ablaufenden Reaktionsvorgangs einen Punkt erreicht
hat, daß das Material durch die einwirkenden Druckkräf
te noch in der gewünschten Weise in Nachbarbereiche
hinein verdrängt werden kann aber dabei keine durchge
henden Löcher entstehen. Dieser Bedingung kommt entge
gen, daß die Kavität in Form einer Quellströmung gefüllt
wird, bei der das Reaktionsgemisch während des Schusses
im Bereich der Kavitätswandung haftet und zunächst dort
reagiert, so daß ein festerer Kanal für das nachströmen
de flüssigere Reaktionsgemisch gebildet wird. Aufgrund
dieser dynamischen Vorgänge reagiert das Material in
überraschender Weise von außen nach innen und nicht wie
im stationären Fall von innen nach außen, so daß zu
mindest in zeitlicher Nähe zum Einspritzende vor allem
in angußfernen Bereichen im Inneren des Formteils eine
niedrigere Masseviskosität und damit eine höhere Kom
pressibilität vorherrscht.
Dementsprechend wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß in zeitlicher Nähe des Einspritzendes (kurz davor
bis kurz danach) der Werkzeuginnendruck in mindestens
einem bereits mit Reaktionsgemisch gefüllten Bereich
erhöht und dabei das in einem gelartigen Übergangszu
stand befindliche Reaktionsgemisch unter Komprimieren
von Lufteinschlüssen verdichtet wird. Bevorzugt erfolgt
die Druckerhöhung in einem angußfernen Bereich, um dem
beim Füllvorgang auftretenden Druckabfall entgegenzu
wirken. Die Druckerhöhung kann dabei in dem Maße erfol
gen, daß ein Teil der eingeschlossenen Luft im Reaktions
gemisch gelöst und die mikrozellulare Struktur dabei
zusätzlich verdichtet wird. Um reproduzierbare Ergebnisse
zu erhalten, wird die Druckerhöhung über ein mit dem
Einspritzbeginn oder dem Einspritzende zeitlich korre
liertes Triggersignal ausgelöst.
Vorteilhafterweise wird der Werkzeuginnendruck sprung
haft erhöht, wobei der Drucksprung eine in ihrem zeit
lichen Verlauf an die Reaktionsgeschwindigkeit des
Reaktionsgemisches, die lokale Wandstärke des Formteils
und/oder die Menge des zu verdrängenden Materials ange
paßte Anstiegsflanke aufweisen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
wird der Werkzeuginnendruck durch die Zufuhr eines
Druckmittels erhöht, wobei als Druckmittel entweder ein
Druckgas, vorzugsweise Stickstoff oder eine Druckflüssig
keit verwendet werden kann.
Vorteilhafterweise wird das Druckmittel in dem Bereich
zwischen Kavitätswand und Formteiloberfläche oder in
ein im Formwerkzeug ausgespartes, beim Einspritzvorgang
mit dem Reaktionsgemisch gefülltes Reservoir injiziert.
Dabei kann das Druckmittel auch unter Hohl- oder Füll
raumbildung in das Innere des Reaktionsgemisches inji
ziert werden.
Grundsätzlich ist es auch möglich, als Druckmittel ein
weiteres, vorzugsweise gleichartiges Reaktionsgemisch
zu verwenden, das zeitverzögert gemischt und an einer
angußfernen weiteren Angußstelle in das Formnest einge
spritzt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung wird der Werkzeuginnendruck durch eine auf
das Reaktionsgemisch einwirkende, mit Druck beaufschlag
te nachgiebige, vorzugsweise aus Gummi bestehende Mem
bran oder durch einen entsprechenden Druckkolben erhöht.
Die Membran oder der Druckkolben können dabei mit Druck
gas oder einer Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.
Im Falle von Polyurethan als Reaktionskunststoff hat es
sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Druck
erhöhung 0,05 bis 2 s, vorzugsweise 0,1 bis 1 s nach
dem Schußende ausgelöst wird. Die Druckerhöhung sollte
dann etwa 2 bis 10 Sekunden, vorzugsweise 4 bis 6 Sekun
den aufrechterhalten werden, wobei zur Vermeidung von
Durchschüssen der Maximalwert in der Größenordnung von
30 bis 50 bar, vorzugsweise etwa 40 bar nicht sprunghaft,
sondern allmählich mit einer Anstiegszeit von 0,1 bis
2 Sekunden eingestellt werden sollte.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens, die einen eingangsseitig mit minde
stens zwei dünnflüssigen Reaktionskomponenten beauf
schlagten Mischkopf, eine am Mischkopfausgang angeord
nete, über eine Steuereinrichtung ansteuerbare Misch
kopfdüse und eine an die Mischkopfdüse angeschlossene
und über diese unter Druck mit dem dünnflüssigen Reak
tionsgemisch beaufschlagbare Werkzeugkavität aufweist,
wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in minde
stens einem angußfernen Bereich des Formwerkzeugs ein
in die Kavität eingreifender oder einmündender, auf das
in der Kavität befindliche Reaktionsgemisch unter loka
ler Druckerhöhung einwirkender Druckerzeuger angeordnet
ist, der über die Steuereinrichtung in zeitlicher Korre
lation zur Mischkopfansteuerung ansteuerbar ist.
Vorteilhafterweise weist der Druckerzeuger eine mit
Druckgas beaufschlagbare Gasdüse auf, wobei die Gasdüse
als unter Vorspannung geschlossenes, zur Kavität hin
öffnendes Sitzventil ausgebildet sein kann, dessen
Ventilkörper unter der Einwirkung des Differenzdrucks
zwischen dem Druckgas und dem Kavitätsinnendruck ver
schiebbar ist. Vorteilhafterweise ist das Sitzventil
der Gasdüse über eine Steuerleitung betätigbar und über
eine Begasungsleitung mit Druckgas beaufschlagbar. In
der Begasungsleitung ist zweckmäßig ein als Wegeventil
ausgebildetes Begasungsventil und ein auf der Düsensei
te des Begasungsventils angeschlossenes, als Wegeventil
ausgebildetes Entlastungsventil angeordnet. Entsprechend
kann im Fall einer pneumatischen Ansteuerung des Sitz
ventils in der Steuerleitung ein als Wegeventil ausge
bildetes Druckbeaufschlagungsventil und ein auf der
Düsenseite des Druckbeaufschlagungsventils angeordne
tes, als Wegeventil ausgebildetes Entlastungsventil
angeordnet werden. Die Wegeventile sind ihrerseits
zweckmäßig als über die Steuereinrichtung elektrisch
betätigbare Magnetventile ausgebildet, die über eine
mit der Mischkopfdüsenansteuerung zeitlich korrelierte
Folgesteuerung betätigbar sind.
Zur Vermeidung einer sprunghaften Druckerhöhung kann in
der Begasungsleitung ein Proportionalventil angeordnet
werden, das über einen Rampengenerator zur Einstellung
eines beim Durchsteuern des Begasungsventils auslös
baren definierten Druckanstiegs ansteuerbar ist. Die
Begasungleitung kann im Bereich der Austrittsstelle der
Gasdüse unmittelbar in die Kavität einmünden und dabei
bis zu deren Begrenzungsfläche reichen oder in deren
Inneres eingreifen. Grundsätzlich ist es auch möglich,
zwischen Gasdüse und Kavität eine flexible Membran
anzuordnen oder den Druckerzeuger als Druckkolben,
insbesondere als Membrankolben auszubilden.
Anstelle einer Gasdüse kann als Druckerzeuger auch eine
mit Druckflüssigkeit beaufschlagbare Flüssigkeitsdüse,
beispielsweise eine weitere Mischkopfdüse vorgesehen
werden. Um das unter Druck zu verdrängende Reaktionsge
misch aufzunehmen, kann in der Kavität eine über den
Druckerzeuger mit Druck, insbesondere Druckgas beauf
schlagbare Verdrängungskammer ausgespart werden.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird einmal erreicht,
daß aufgrund der Materialverdichtung und einer eventuel
len Hohlraumbildung die mechanischen Eigenschaften des
Formteils in vorgegebenen Bereichen verbessert werden.
Weiter werden etwaige Oberflächenporen geglättet, indem
das Reaktionsgemisch unter der Einwirkung des erhöhten
Werkzeuginnendrucks gegen die Kavitätswand gedrückt
wird. Schließlich können Einfallstellen oder Oberflächen
markierungen im Bereich von Materialanhäufungen, wie
Verstärkungsrippen vermieden werden, wenn der Werkzeug
innendruck gezielt im Bereich der Materialanhäufung
erhöht wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden
anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispiels erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Schema einer Schäumanlage
für Reaktionskunststoffe mit angußferner Druckbeauf
schlagung.
Das Formwerkzeug 10 der Schäumanlage weist zwei Werk
zeughälften 12 und 14 auf, zwischen denen eine langge
streckte Kavität 16 zur Herstellung eines dünnwandigen
Werkstückes ausgespart ist. Das Formwerkzeug wird über
einen Mischkopf 18 mit einem dünnflüssigen Reaktionsge
misch aus mindestens zwei dem Mischkopf getrennt zuge
führten Reaktionskomponenten über eine Angußleitung 20
und die Angußstelle 22 unter Druck beaufschlagt. Die
zunächst in der Kavität 16 befindliche Luft wird dabei
über eine Entlüftungsleitung im Bereich des angußfernen
Endes 24 des Formwerkzeugs 10 verdrängt. Aufgrund der
Flüssigkeitsströmung vom angußnahen Ende 22 zum anguß
fernen Ende 24 tritt innerhalb der Kavität ein Druckab
fall auf, der zu einer Dichteabnahme und damit zu unter
schiedlichen mechanischen Eigenschaften sowie zu einer
erhöhten Oberflächenporosität führen kann. Um dies zu
vermeiden, ist im angußfernen Bereich des Formwerkzeugs
10 eine Vorrichtung 26 vorgesehen, mit der der Innen
druck in der Kavität 16 lokal erhöht werden kann.
Die Vorrichtung 26 weist eine Gasdüse 28 auf, die an
ihrem austrittsseitigen Ende 30 ein gasbetätigtes Sitz
ventil 30 enthält. Das Sitzventil 30 mündet in eine mit
dem Reaktionsgemisch beaufschlagbare Verdrängungskammer
32, die Bestandteil der Kavität 16 ist und bei jedem
Schuß mit dem Reaktionsgemisch gefüllt wird. Das Sitz
ventil der Gasdüse wird über eine Steuerleitung 34
pneumatisch betätigt und über eine Begasungsleitung 36
mit Druckgas, beispielsweise Stickstoff, aus einer
Druckflasche 38 beaufschlagt.
Die Druckbeaufschlagung bzw. Entlastung der Gasdüse 28
erfolgt über vier elektrisch betätigbare, als 2/2-
Wegeventile ausgebildete Magnetventile 40, 42, 44, 46, die
in der Steuerleitung 34 bzw. der Begasungsleitung 36
angeordnet sind. Die Ansteuerung der Wegeventile 40 bis
46 kann dabei über eine beispielsweise als Schützensteue
rung ausgebildete Steuereinrichtung 48 erfolgen, wobei
die Ventilschaltzustände über sechs Zeitrelais einstell
bar sind. Der zeitliche Ablauf der Ventilansteuerung
wird über die Steuerleitung 50 mit dem Signal "Misch
kopfdüse auf" der Schäumanlage gestartet (Einspritz
beginn).
Nach Ablauf einer Verzögerungszeit, die mindestens der
Schußzeit entsprechen sollte, öffnen die Ventile 40 in
der Steuerleitung 34 und 44 in der Begasungsleitung 36,
wobei das Sitzventil 30 der Gasdüse 48 geöffnet und das
Reaktionsgemisch im Werkzeug 10 zugleich mit Druckgas
mit einem Druck von etwa 40 bis 50 bar beaufschlagt wird.
Nach Ablauf der Begasungszeit, die einige Sekunden
betragen kann, wird zuerst das Ventil 40 geschlossen
und anschließend über das Ventil 42 die Leitung 34
drucklos gemacht. Dabei muß die Begasungsleitung 36
noch unter Druck stehen, damit ein Eindringen von
Reaktionsgemisch in die Gasdüse 28 vermieden wird. Erst
wenn die Leitung 34 drucklos ist, wird das Begasungs
ventil 44 geschlossen und anschließend das Entgasungs
ventil 46 geöffnet, um auch die Begasungsleitung 36 zu
entlüften. Mit dem Schließen des Ventils 46 wird die
Ventilsteuerung in den Ausgangszustand zurückversetzt.
In der Begasungsleitung 36 kann ein nicht dargestelltes
Proportionalventil angeordnet werden, das zur Steuerung
der Druckanstiegsflanke über einen Rampengenerator
ansteuerbar ist.
Zur Durchführung von Versuchen wurde eine Schäumanlage
mit einem Formwerkzeug zur Herstellung von Formteilen
mit folgenden Abmessungen verwendet:
Länge: ca. 1220 mm,
Höhe: ca. 230 mm,
Wandstärke: ca. 3,5 mm.
Höhe: ca. 230 mm,
Wandstärke: ca. 3,5 mm.
Die Gasdüse war im Werkzeugoberteil 14 angußfern einge
baut und mündete in eine Verdrängungskammer 32 mit
einem Volumen von ca. 29 cm3.
Als Reaktionskunststoff wurde Polyurethan verwendet,
dessen Reaktionspartner Polyol und Isocyanat mit einem
Mischungsverhältnis von 100 : 47,8 (volumentrisch) in
einem Querschiebermischkopf 18 gemischt wurden.
Die weiteren Verfahrensparameter waren wie folgt:
Glasfasergehalt: | |
15% | |
Gasbeladung: | 60% |
Materialtemperatur: | 40°C |
Werkzeugtemperatur: | 60°C (oben und unten) |
Komponentendruck: | 200 bar |
Dosiervolumen: | 1,1 l |
Schußzeit: | 0,77 s |
Formstandzeit: | 30 s |
Begasungszeitpunkt: | 0,9 bis 2 s nach Schuß |
Begasungsdauer: | 5 s |
Begasungsdruck: | 40 bar |
Das vom Druckgas verdrängte Volumen betrug etwa 20 cm3.
Die Materialeigenschaften des auf diese Weise erhalte
nen Formteils mit und ohne Druckbeaufschlagung ergeben
sich aus der nachstehenden Tabelle:
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin
dung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von
Kunststoff-Formteilen aus einem Reaktionsschaumstoff,
wie Polyurethan, bei welchem mindestens zwei Reaktions
komponenten in dünnflüssigem Zustand unter Einschluß
feinverteilter Luft durchmischt werden, und das dabei
entstehende Reaktionsgemisch über eine Angußstelle in
ein zusammenhängendes Formnest eines Formwerkzeugs
unter Verdrängung der darin befindlichen Luft und Auf
bau eines von der Angußstelle zu angußfernen Bereichen
hin abnehmenden Werkzeuginnendrucks eingespritzt und
dort unter Bildung eines Formteils durch chemische
Reaktion ausgehärtet wird. Zur Verbesserung der mechani
schen Bauteileigenschaften und zur Glättung von Ober
flächenporen wird in zeitlicher Nähe des Einspritzendes
der Werkzeuginnendruck in mindestens einem, vorzugswei
se angußfernen, bereits mit Reaktionsgemisch gefüllten
Bereich erhöht und dabei das in einem gelartigen Über
gangszustand befindliche Reaktionsgemisch unter Kompri
mieren und/oder Lösen der Lufteinschlüsse verdichtet.
Claims (35)
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formtei
len, bei welchem mindestens zwei Reaktionskomponen
ten in dünnflüssigem Zustand unter Bildung eines
mit Luft beladenen Reaktionsgemisches durchmischt
werden, und bei welchem das Reaktionsgemisch über
eine Angußstelle in eine Kavität eines Formwerk
zeugs und Aufbau eines Werkzeuginnendrucks einge
spritzt und dort unter Bildung eines Formteils
durch chemische Reaktion ausgehärtet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß in zeitlicher Nähe des Ein
spritzendes der Werkzeuginnendruck in mindestens
einem bereits mit Reaktionsgemisch gefüllten Be
reich erhöht und dabei das in einem gelartigen
Übergangszustand befindliche Reaktionsgemisch
unter Komprimieren von Lufteinschlüssen verdichtet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeuginnendruck in einem angußfernen
Bereich erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest ein Teil der eingeschlosse
nen Luft durch die Druckerhöhung im Reaktionsge
misch gelöst wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch unter
Glättung von Oberflächenporen gegen die Kavitäts
wandung gedrückt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckerhöhung über ein mit
dem Einspritzbeginn oder dem Einspritzende zeit
lich korreliertes Triggersignal ausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeuginnendruck sprung
haft erhöht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drucksprung eine in ihrem zeitlichen Ver
lauf an die Reaktionsgeschwindigkeit des Reaktions
gemischs, die lokale Wandstärke des Formteils
und/oder die Menge des zu verdrängenden Materials
angepaßte Anstiegsflanke aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeuginnendruck durch
Druckmittelzufuhr erhöht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Druckmittel ein Druckgas, vorzugsweise
Stickstoff verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Druckmittel eine Druckflüssigkeit verwen
det wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Druckmittel ein weiteres, vorzugsweise
gleichartiges Reaktionsgemisch verwendet wird, das
zeitverzögert gemischt und an einer angußfernen
weiteren Angußstelle in die Kavität eingespritzt
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in den
Bereich zwischen Kavitätswand und Formteiloberflä
che injiziert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in ein
im Werkzeug ausgespartes, mit dem Reaktionsgemisch
beim Einspritzvorgang gefülltes Reservoir injiziert
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß das Druckmittel unter
Hohl- oder Füllraumbildung in das Innere des Reak
tionsgemischs injiziert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeuginnendruck durch
eine auf das Reaktionsgemisch einwirkende, mit
Druck beaufschlagte nachgiebige, vorzugsweise aus
Gummi bestehende Membran oder einen entsprechenden
Druckkolben erhöht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran oder der Druckkolben mit Druckgas
oder Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle von Polyurethan
als Reaktionskunststoff die Druckerhöhung 0,05 bis
2 s, vorzugsweise 0,1 bis 1 s nach dem Einspritz
ende ausgelöst wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle von Polyurethan
als Reaktionskunststoff die Druckerhöhung über
eine Zeitdauer von 2 bis 10 s, vorzugsweise 4 bis
6 s aufrechterhalten wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle von Polyurethan
als Reaktionskunststoff bei der Druckerhöhung ein
Druck von 30 bis 50 bar, vorzugsweise etwa 40 bar
eingestellt wird.
20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 19, mit einem eingangs
seitig mit mindestens zwei dünnflüssigen Reaktions
komponenten beaufschlagbaren Mischkopf, mit einer
am Mischkopfausgang angeordneten, über eine Steuer
einrichtung ansteuerbaren Mischkopfdüse und einer
an die Mischkopfdüse angeschlossenen und über
diese unter Druck mit dünnflüssigem Reaktionsge
misch beaufschlagbaren Kavität eines Formwerkzeugs,
dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem
angußfernen Bereich des Formwerkzeugs (10) ein in
die Kavität (16) eingreifender oder einmündender,
auf das in der Kavität befindliche Reaktionsge
misch unter lokaler Druckerhöhung einwirkender
Druckerzeuger (26) angeordnet ist, der über die
Steuereinrichtung (48) in zeitlicher Korrelation
zur Mischkopfdüsenansteuerung ansteuerbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß der Druckerzeuger (26) eine mit Druckgas
(38) beaufschlagbare Gasdüse (28) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Gasdüse (28) als unter Vorspannung
geschlossenes, zur Kavität (16) hin öffnendes
Sitzventil (30) ausgebildet ist, dessen Ventilkör
per unter der Einwirkung des Differenzdrucks zwi
schen dem Druckgas und dem Kavitätsinnendruck
verschiebbar ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich
net, daß das Sitzventil (30) der Gasdüse (28) über
eine Steuerleitung (34) betätigbar und über eine
Begasungsleitung (36) mit Druckgas beaufschlagbar
ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß in der Begasungsleitung (36) ein als
Wegeventil ausgebildetes Begasungsventil (44) und
ein auf der Düsenseite des Begasungsventils (44)
angeschlossenes, als Wegeventil ausgebildetes
Entlastungsventil (46) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch
gekennzeichnet, daß in der pneumatischen Steuer
leitung (34) ein als Wegeventil ausgebildetes
Druckbeaufschlagungsventil (40) und ein auf der
Düsenseite des Druckbeaufschlagungsventils (40)
angeschlossenes, als Wegeventil ausgebildetes
Entlastungsventil (42) angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wegeventile (40, 42, 44, 46)
als über die Steuereinrichtung (48) elektrisch
betätigbare Magnetventile ausgebildet sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile (40, 42,
44, 46) über eine mit der Mischkopfdüsenansteuerung
zeitlich korrelierte Folgesteuerung (48) betätig
bar sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
gekennzeichnet durch einen Rampengenerator und ein
in der Begasungsleitung (36) angeordnetes Propor
tionalventil zur Einstellung eines beim Durch
steuern des Begasungsventils (44) auslösbaren
definierten Druckanstiegs.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (28) un
mittelbar in die Kavität (16) mündet.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gasdüse (28)
und Kavität (16) eine flexible Membran angeordnet
ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsstelle
der Gasdüse (28) im Bereich einer Begrenzungs
fläche der Kavität (16) angeordnet ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsstelle
der Gasdüse (28) in das Innere der Kavität (16)
eingreift.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger
anstelle der Gasdüse (28) eine mit Druckflüssig
keit beaufschlagbare Flüssigkeitsdüse aufweist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß der Druckerzeuger als Druckkolben, insbe
sondere als Membrankolben ausgebildet ist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Kavität (16)
eine über den Druckerzeuger (26) mit Druck, insbe
sondere Druckgas beaufschlagbare Verdrängungskammer
(32) ausgespart ist.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0904916A2 (de) * | 1997-09-26 | 1999-03-31 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung feinzelliger Hartschaumstoffe auf Isocyanatbasis |
WO2001047694A1 (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Huntsman International Llc | Gas assisted injection moulding |
DE102009011683A1 (de) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Walter Esser, Kunststoff-Spritzgießerei GmbH & Co. KG | Schwimmerkörper |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10303882A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Formteilen |
DE102004006074A1 (de) * | 2004-02-07 | 2005-08-25 | Hennecke Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethan-Formteilen |
CN113165232A (zh) | 2018-11-21 | 2021-07-23 | 耐克创新有限合伙公司 | 用于形成鞋底结构的系统和方法 |
WO2020106645A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Nike, Inc. | System and methods for a foaming process |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2832995A (en) * | 1954-11-26 | 1958-05-06 | Mel L Decker | Apparatus for molding burial vaults |
US3586560A (en) * | 1968-06-17 | 1971-06-22 | Eastman Kodak Co | Method of making a fiber-filled thermoplastic article |
US3798095A (en) * | 1970-12-14 | 1974-03-19 | Hercules Inc | Process for spreading a graphite fiber tow into a ribbon of graphite filaments |
US3817211A (en) * | 1972-02-22 | 1974-06-18 | Owens Corning Fiberglass Corp | Apparatus for impregnating strands, webs, fabrics and the like |
JPS5959427A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-05 | Ube Ind Ltd | 反応射出成形方法 |
US4534919A (en) * | 1983-08-30 | 1985-08-13 | Celanese Corporation | Production of a carbon fiber multifilamentary tow which is particularly suited for resin impregnation |
US4588538A (en) * | 1984-03-15 | 1986-05-13 | Celanese Corporation | Process for preparing tapes from thermoplastic polymers and carbon fibers |
DE3522377A1 (de) * | 1985-06-22 | 1987-01-02 | Bayer Ag | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formteilen aus einem massiven oder mikrozellularen kunststoff, insbesondere polyurethan bildenden, fliessfaehigen reaktionsgemisch aus mindestens zwei fliessfaehigen reaktionskomponenten |
US4728387A (en) * | 1986-12-15 | 1988-03-01 | General Electric Company | Resin impregnation of fiber structures |
US4864964A (en) * | 1987-12-15 | 1989-09-12 | General Electric Company | Apparatus and method for impregnating continuous lengths of multifilament and multi-fiber structures |
US4939002A (en) * | 1987-12-15 | 1990-07-03 | General Electric Company | Poltrusion apparatus and method for impregnating continuous lengths of multi-filament and multi-fiber structures |
IT1226907B (it) * | 1988-08-02 | 1991-02-21 | Vedril Spa | Procedimento per lo stampaggio isostatico di liquidi organici polimerizzabili. |
US5123373A (en) * | 1990-02-26 | 1992-06-23 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Method for fiber coating with particles |
EP0455149A3 (en) * | 1990-04-30 | 1993-04-07 | Basf Aktiengesellschaft | Fused towpreg and process for the production thereof |
-
1990
- 1990-05-31 DE DE4017517A patent/DE4017517A1/de not_active Withdrawn
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0904916A2 (de) * | 1997-09-26 | 1999-03-31 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung feinzelliger Hartschaumstoffe auf Isocyanatbasis |
EP0904916A3 (de) * | 1997-09-26 | 1999-07-14 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung feinzelliger Hartschaumstoffe auf Isocyanatbasis |
WO2001047694A1 (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Huntsman International Llc | Gas assisted injection moulding |
US6821476B2 (en) | 1999-12-24 | 2004-11-23 | Huntsman International Llc | Gas assisted injection moulding |
KR100793516B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2008-01-14 | 헌트스만 인터내셔날, 엘엘씨 | 기체 보조 사출 성형 |
DE102009011683A1 (de) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Walter Esser, Kunststoff-Spritzgießerei GmbH & Co. KG | Schwimmerkörper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CA2083944A1 (en) | 1991-12-01 |
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