DE4316268C2

DE4316268C2 - Process for injection molding plastic furniture parts using the gas pressure process

Info

Publication number: DE4316268C2
Application number: DE19934316268
Authority: DE
Inventors: Guenter Twellmann
Original assignee: Ninkaplast GmbH
Current assignee: Ninkaplast GmbH
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2013-05-15
Also published as: DE4316268A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzgießen von Möbelteilen aus Kunststoff, die eine als Hohlprofil ausgebildete langgestreckte Wand aufweisen nach dem Patentanspruch 1.The invention relates to a method for injection molding furniture parts Plastic, which have an elongated wall formed as a hollow profile according to Claim 1.

Ein typisches Beispiel eines solchen Möbelteils ist eine Schubkastenzarge. Bisher wird bei der Herstellung einer solchen Schubkastenzarge mit Hilfe eines Formkerns ein U-förmiges Hohlprofil erzeugt. Derartige einseitig offene Hohlprofile besitzen jedoch nur eine begrenzte Stabilität und wirken auch optisch relativ labil, so daß sie nicht immer dem heutigen Publikumsgeschmack entsprechen. Zwar läßt sich die Öffnung des U-Profils durch eine eingeschweißte Kunststoffleiste oder dergleichen verschließen, doch erfordert dies einen aufwendigen zusätzlichen Arbeitsgang. Zur Erhöhung der Stabilität können auch Versteifungsrippen in dem Hohlprofil ausgebildet werden, doch ergibt sich dabei oft der Nachteil, daß sich die Rippen durch Einfall in den Außenflächen der Wand markieren und so das Erscheinungsbild beeinträchtigen.A typical example of such a piece of furniture is a drawer frame. So far, in the manufacture of such a drawer frame using a Formed core creates a U-shaped hollow profile. Such one-sided open However, hollow profiles have only limited stability and also work optically relatively unstable, so that they are not always today's taste correspond. The opening of the U-profile can be opened by a Seal welded-in plastic strip or the like, but this is required this is a complex additional operation. To increase stability stiffening ribs can also be formed in the hollow profile, however, there is often the disadvantage that the ribs are caused by incidence mark in the outer surfaces of the wall and so the appearance affect.

Um dem Schubkasten ein solides Aussehen zu verleihen, sollte die Kunststoffzarge möglichst massiv wirken. Wegen des beim Kunststoff-Spritzgießen unvermeidlichen Materialschwunds ist es jedoch schwierig, dickere Wandteile massiv auszubilden, ohne daß es zu unansehnlichen Einfallstellen kommt. Auch aus Gewichtsersparnisgründen ist ein Hohlprofil vorzuziehen.To give the drawer a solid appearance, the plastic frame should look as massive as possible. Because of the plastic injection molding Inevitable loss of material, however, it is difficult to build thicker wall parts to train massively without there being unsightly sink marks. A hollow profile is also preferable to save weight.

Es sind sogenannte Gasinnendruckverfahren bekannt, bei denen Hohlräume in einem Spritzteil dadurch erzeugt werden, daß man während des Spritzvorganges ein inertes Gas unter Druck in den Formhohlraum injiziert. Bei diesen Verfahren wird die Form zunächst nur zu einem gewissen Teil mit Kunststoff gefüllt, und anschließend wird das Gas injiziert, so daß im Inneren der noch fließfähigen Kunststoffmasse eine Gasblase entsteht und der Kunststoff gegen die Wand des Formhohlraums gedrückt wird.So-called internal gas pressure processes are known in which cavities be produced in a molded part by the fact that during the injection process an inert gas is injected under pressure into the mold cavity. At This process initially only takes part to a certain extent Plastic filled, and then the gas is injected so that inside a gas bubble forms from the still flowable plastic mass and the plastic is pressed against the wall of the mold cavity.

Dieses Verfahren wird jedoch bisher vorwiegend zur Erzeugung kleinerer Hohlräume in verdickten Bereichen mit relativ kleinem Querschnitt, bei spielsweise im Anschlußbereich von Rippen, eingesetzt, um dort Einfallstel len zu vermeiden (Kunststoff-Plastics, 9/91, Seite 6). Die Erzeugung größerer Hohlräume mit länglichem Profil nach diesem Verfahren gilt als problema tisch, da sich die Form der in dem Kunststoff gebildeten Gasblase dann nicht gezielt steuern läßt, so daß das Kunststoffteil eine uneinheitliche Wanddicke erhält. Je nach Geometrie des Außenprofils des Kunststoffteils kommt es in bestimmten Bereichen zu einer starken Ausdünnung der Wand oder sogar zu einem Durchbruch der Gasblase, während in anderen Bereichen starke Mate rialansammlungen verbleiben, so daß es dort zu Einfallstellen kommt.However, this method has so far mainly been used to produce smaller ones Cavities in thickened areas with a relatively small cross section, at for example in the connection area of ribs, used to sink there to avoid oil (Kunststoff-Plastics, 9/91, page 6). Generating larger ones Cavities with an elongated profile using this method are considered problema table, since the shape of the gas bubble formed in the plastic does not change can be controlled so that the plastic part has a non-uniform wall thickness receives. Depending on the geometry of the outer profile of the plastic part, it comes in certain areas to a large thinning of the wall or even a gas bubble breakthrough while strong mate in other areas rial accumulations remain, so that there are sink marks.

Im Hinblick auf dieses Problem wird in WO 90/00466 A1 vorgeschlagen, den Formhohlraum mit Nebenkavitäten zu versehen, in die bei der Injektion des Gases ein Teil des Kunststoffes verdrängt wird. Auf diese Weise gelingt es, einen Hohlkörper in der Form einer verhältnismäßig dicken kreisförmigen Scheibe im Gasinnendruckverfahren herzustellen.With regard to this problem, WO 90/00466 A1 proposes that Mold cavity to be provided with secondary cavities into which the injection of the Part of the plastic is displaced from the gas. In this way, a hollow body in the form of a relatively thick circular To manufacture the pane using the gas pressure process.

Weiterhin ist es aus dieser Druckschrift bekannt, diesen Hohlkörper im Inne ren mit einer im wesentlichen diametral verlaufenden Trennwand zu verse hen, indem das Gas an zwei verschiedenen Stellen in dem Formhohlraum eingespritzt wird, so daß zwei getrennte Gasblasen entstehen.Furthermore, it is known from this document that this hollow body inside to be verse with a substantially diametrically extending partition hen by placing the gas in two different places in the mold cavity is injected so that two separate gas bubbles are formed.

Wenn es sich bei dem herzustellenden Kunststoffteil jedoch nicht um einen verhältnismäßig kompakten, beispielsweise kreisscheibenförmigen Körper handelt, sondern um ein langgestrecktes Hohlprofil, ist es noch schwieriger, die Form der Gasblase geeignet zu steuern. Aus diesem Grund ist das Gasin nendruckverfahren bisher nicht zur Herstellung von langgestreckten Hohl profilen wie Schubkastenzargen und dergleichen eingesetzt worden.However, if the plastic part to be manufactured is not one relatively compact, for example circular disk-shaped body but an elongated hollow profile, it is even more difficult to appropriately control the shape of the gas bubble. This is why the gasin So far, no printing process for the production of elongated hollow profiles such as drawer frames and the like have been used.

Häufig soll das herzustellende Kunststoffteil auch einen dünnwandigen, massiven Profilbereich aufweisen, der sich auf einer Seite an das Hohlprofil anschließt. Dies gilt beispielsweise für eine Schubkastenzarge, bei der unter der als Hohlprofil gestalteten Wand noch ein Flansch für die Befestigung einer Laufschiene und/oder des Schubkastenbodens vorgesehen sein soll. In diesem Fall füllt das Kunststoffmaterial beim Spritzgießen nach dem Gasinnendruckverfahren zunächst nur den größeren Formhohlraum, der für die Bildung des Hohlprofils vorgesehen ist. Wenn dann das Gas injiziert wird, so verdrängt das Gas den Kunststoff auf einer Seite in den schmaleren Formhohlraum, der für die Bildung des Flansches vorgesehen ist. Dies hat zur Folge, daß die in dem Hohlraum erzeugte Gasblase keinen über die gesamte Län ge des Formhohlraums einheitlichen Querschnitt annimmt, sondern sich mit zunehmender Entfernung von der Injektionsstelle stärker zu der mit dem Flansch versehenen Seite verlagert, so daß auf der entgegengesetzten Seite eine unerwünschte Materialansammlung entsteht. Diesen Effekt könnte man theoretisch dadurch vermeiden, daß man auch auf der dem Flansch entgegengesetzten Seite eine entsprechende Nebenkavität vorsieht, in die ein Teil des Kunststoffs verdrängt werden kann. Es wäre dann jedoch eine Nachbearbeitung erforderlich, um das in die Nebenkavität eingedrungene Material zu entfernen. Beim Spritzgießen einer Schubkastenzarge ginge somit der Vorteil verloren, daß die Oberkante der Zarge eine glatte, von Bearbeitungsspuren freie Oberfläche aufweist.Often, the plastic part to be manufactured should also have a thin-walled, solid one Have profile area that connects to the hollow profile on one side. This applies, for example, to a drawer frame in which the designed as a hollow profile, a flange for attaching a wall Running rail and / or the drawer bottom should be provided. In this Fall fills the plastic material during injection molding using the gas pressure process initially only the larger mold cavity that is used for education of the hollow profile is provided. Then when the gas is injected the gas displaces the plastic on one side into the narrower mold cavity, which is intended for the formation of the flange. As a consequence, that the gas bubble generated in the cavity does not cover the entire length ge of the mold cavity assumes a uniform cross section, but with increasing distance from the injection site to that with the Flanged side shifted so that on the opposite side an undesirable accumulation of material arises. You could do that theoretically avoid that by also on the opposite of the flange Side provides a corresponding secondary cavity into which a part of the plastic can be displaced. However, it would then be post-processing required to the material that has penetrated into the secondary cavity remove. This would be an advantage when injection molding a drawer frame lost that the top edge of the frame a smooth, from machining marks has a free surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Möbelteilen mit einer als Hohlprofil ausgebildeten langgestreckten Wand aus Kunststoff zu schaffen, mit dem sich ein geschlossenes Hohlprofil mit annähernd gleichbleibender Wanddicke erzeugen läßt, so daß Einfallstellen in der Wand des Hohlprofils vermieden werden. The invention has for its object a method for producing Furniture parts with an elongated plastic wall formed as a hollow profile create with which a closed hollow profile with approximately constant Can produce wall thickness, so that sink marks in the wall of the Hollow profile can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 mentioned features solved.

Das Hohlprofil wird im Gasinnendruckverfahren erzeugt, wobei man jedoch das Gas an mindestens zwei verschiedenen Stellen in Profilbereiche injiziert, zwischen denen das Außenprofil der Wand eine Einschnürung aufweist. Beim Injizieren des Gases in die teilweise mit Kunststoff gefüllte Form wird ein Teil der Kunststoffmasse durch den Druck der in den beiden Profilbereichen entstehenden Gasblasen in Richtung auf die Einschnürung gedrückt, so daß die an der Einschnürungsstelle bestehende Engstelle des Formhohlraums mit Kunststoffmasse ausgefüllt wird und so eine Barriere bildet, die eine Vereinigung der in den beiden Profilbereichen entstehenden Gasblasen verhindert. Auf diese Weise wird eine Zwangsführung der Gasblasen auf der Länge des Formhohlraums erreicht, so daß in den Profilbereichen beiderseits der Einschnürung eine weitgehend einheitliche Wanddicke des Hohlprofils erreicht wird.The hollow profile is created using the gas pressure process, but one the gas is injected into at least two different locations in profile areas, between which the outer profile of the wall has a constriction. At the The gas is injected into the mold, which is partially filled with plastic Part of the plastic mass by the pressure of the two profile areas emerging gas bubbles pressed towards the constriction, so that the constriction of the mold cavity existing at the constriction point Plastic mass is filled and forms a barrier that unites prevents the gas bubbles arising in the two profile areas. In this way, the gas bubbles are forced to run along the length of the Mold cavity reached so that in the profile areas on both sides of the constriction achieved a largely uniform wall thickness of the hollow profile becomes.

Sofern das Möbelteil an dem durch eine Stirnwand abgeschlossenen Ende des Hohlprofils jenseits der Stirnwand noch einen Endabschnitt mit einem offenen Hohlraum aufweist, so wird der zum Formen der Stirnwand und des offenen Hohlraums dienenden Formkern vorzugsweise so gestaltet, daß die Stirnwand fließend in die Wände des Endabschnitts übergeht. Auf diese Weise erhält der Formhohlraum im Übergangsbereich zwischen dem Hohlprofil und dem Endabschnitt eine V-förmige Gestalt, so daß sich die Kunststoffmasse beim Injizieren des Gases leichter in den Endabschnitt verdrängen läßt.If the furniture part at the end closed by an end wall of the hollow profile beyond the end wall has an end section with a Has open cavity, so that for forming the end wall and the open cavity serving mold core preferably designed so that the The end wall flows smoothly into the walls of the end section. In this way maintains the mold cavity in the transition area between the hollow profile and the end portion has a V-shaped shape, so that the plastic mass displacing into the end section more easily when injecting the gas leaves.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtThe following is an embodiment explained. It shows

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine nach dem Verfahren hergestellte Schubkastenzarge; und Fig. 1 is a vertical sectional view of a drawer frame produced by the method; and

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Schubkastenzarge. Fig. 2 shows a horizontal section through the drawer frame.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist eine Zarge 10 für einen Schubkasten eine Wand 12 mit einem rechteckigen Querschnitt auf, die eine Längsseitenwand des Schubkastens bildet und als Hohlprofil gestaltet ist. An dem der Rückwand zugewandten Ende weist die Zarge 10 einen abgewinkelten Endabschnitt 14 auf, der gemäß Fig. 2 einen zur Rückseite offenen Hohlraum 16 bildet und außerdem seitlich vorspringende Verbindungsteile 18 aufweist, die in die nicht gezeigte Rückwand des Schubkastens eingesteckt werden. An den unteren Rand der hohlen Wand 12 schließt sich ein massives, zur Seite hin offenes Rinnenprofil 20 an, das zur Befestigung des nicht gezeigten Schubkastenbodens dient.As can be seen in FIG. 1, a frame 10 for a drawer has a wall 12 with a rectangular cross section, which forms a longitudinal side wall of the drawer and is designed as a hollow profile. At the end facing the rear wall, the frame 10 has an angled end section 14 which, according to FIG. 2, forms a cavity 16 which is open towards the rear and also has laterally projecting connecting parts 18 which are inserted into the rear wall of the drawer, not shown. At the lower edge of the hollow wall 12 there is a massive, laterally open channel profile 20 , which is used to fasten the drawer base, not shown.

Das Außenprofil der hohlen Wand 12 ist mit einer Einschnürung 22 versehen, die im gezeigten Beispiel durch eine tiefere V-förmige Nut 24 in der dem Schubkasteninneren zugewandten Oberfläche und eine gegenüberliegende flachere Nut 26 in der Außenfläche gebildet wird. Die Einschnürung 22 teilt das Profil der Wand 12 ist einen unteren Profilbereich 28, der etwa zwei Drittel der Gesamthöhe einnimmt, und einen oberen Profilbereich 30, der das obere Drittel der Gesamthöhe einnimmt. Im Bereich der Einschnürung 22 ist die Wand 12 massiv mit Kunststoff ausgefüllt, so daß die Hohlräume der Profilbereiche 28 und 30 auf der gesamten Länge der Wand 12 voneinander getrennt sind.The outer profile of the hollow wall 12 is provided with a constriction 22 , which in the example shown is formed by a deeper V-shaped groove 24 in the surface facing the inside of the drawer and an opposing shallower groove 26 in the outer surface. The constriction 22 divides the profile of the wall 12 is a lower profile area 28 , which occupies about two thirds of the total height, and an upper profile area 30 , which occupies the upper third of the total height. In the area of the constriction 22 , the wall 12 is solidly filled with plastic, so that the cavities of the profile areas 28 and 30 are separated from one another over the entire length of the wall 12 .

Zur Herstellung der Zarge 10 wird eine Form verwendet, die in ihrem Mittelabschnitt einen der Außenkontur der Wand 12 entsprechenden kernlosen Formhohlraum aufweist. Lediglich in den Endbereichen sind Kerne zur Bildung des offenen Hohlraums 16 und eines entsprechenden Hohlraums 32 im vorderen Endabschnitt 34 der Zarge vorgesehen. Die Kunststoffmasse wird im vorderen Endbereich 34 eingespritzt, bis der gesamte Formhohlraum zu etwa 80% gefüllt ist. Die Kunststoffmasse befindet sich dann im wesentlichen in den relativ dicken Profilbereichen 28 und 30 und ist noch nicht in nennenswertem Umfang in das Rinnenprofil 20 und den hinteren Endabschnitt 14 eingedrungen. In diesem Zustand wird über zwei Injektionsnadeln Stickstoffgas unter hohem Druck in die Profilbereiche 28 und 30 eingepreßt, so daß dort Gasblasen 36, 38 entstehen, die den Kunststoff zur Formwand und in das Rinnenprofil 20 und den Endabschnitt 14 hinein verdrängen. Im Bereich der Einschnürung 22 wirkt der Gasdruck von beiden Seiten, so daß die Kunststoffmasse in der Einschnürung verbleibt und eine Vereinigung der beiden Gasblasen 36 und 38 verhindert.To produce the frame 10 , a mold is used which has a coreless mold cavity corresponding to the outer contour of the wall 12 in its central section. Only in the end regions are cores provided to form the open cavity 16 and a corresponding cavity 32 in the front end section 34 of the frame. The plastic mass is injected in the front end region 34 until the entire mold cavity is filled to about 80%. The plastic mass is then essentially in the relatively thick profile areas 28 and 30 and has not yet penetrated to any significant extent into the channel profile 20 and the rear end section 14 . In this state, nitrogen gas is injected under high pressure into the profile areas 28 and 30 via two injection needles, so that gas bubbles 36, 38 form there, which displace the plastic to the mold wall and into the channel profile 20 and the end section 14 . In the area of the constriction 22, the gas pressure acts from both sides, so that the plastic mass remains in the constriction and prevents the two gas bubbles 36 and 38 from merging.

Da der untere Profilbereich 28 einen größeren Querschnitt aufweist als der obere Profilbereich 30, steht im unteren Profilbereich genügend Material zum Füllen des Rinnenprofils 20 zur Verfügung. Das kleinere Kunststoffvolumen in den oberen Profilbereich 30 kann lediglich in den Endabschnitt 14 abfließen. Unter diesen Bedingungen nehmen die Gasblasen 36 und 38 eine langgestreckte Form an, so daß letztlich sowohl im unteren Profilbereich 28 wie auch im oberen Profilbereich 30 ein Hohlprofil mit einer im wesentlichen einheitlichen Wanddicke entsteht, das praktisch keine Einfallstellen aufweist.Since the lower profile area 28 has a larger cross section than the upper profile area 30 , there is sufficient material available in the lower profile area for filling the channel profile 20 . The smaller plastic volume in the upper profile area 30 can only flow into the end section 14 . Under these conditions, the gas bubbles 36 and 38 assume an elongated shape, so that ultimately a hollow profile with a substantially uniform wall thickness is formed both in the lower profile area 28 and in the upper profile area 30 , which has practically no sink marks.

Man erhält so ein hohles Kunststoffteil von hoher Qualität, das im Bereich der Wand 12 außen völlig geschlossen ist und somit wie ein massives Bauteil wirkt.A hollow plastic part of high quality is thus obtained which is completely closed on the outside in the area of the wall 12 and thus acts like a solid component.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Hohlräume 16 und 32 an den stirnseitigen Enden der Wand 12 durch geeignete Formgebung der entsprechenden Formkerne so gestaltet, daß die Stirnwände 40, die die offenen Hohlräume 16, 32 von den Gasblasen 36, 38 trennen, ein im wesentlichen V-förmiges Profil haben und fließend in die Seitenwände übergehen. Durch diese Formgebung wird der Materialfluß verbessert und eine schwalbenschwanzförmige Kontur der Gasblasen 36 und 38 erreicht, so daß auch in den Übergangsbereichen zwischen den Stirnwänden 40 und den inneren und äußeren Seitenwänden der Zarge Materialansammlungen und Einfallstellen vermieden werden.As can be seen in Fig. 2, the cavities 16 and 32 are designed at the front ends of the wall 12 by suitable shaping of the corresponding mold cores so that the end walls 40 , which separate the open cavities 16, 32 from the gas bubbles 36, 38 , have an essentially V-shaped profile and flow smoothly into the side walls. This shape improves the material flow and achieves a dovetail-shaped contour of the gas bubbles 36 and 38 , so that material accumulations and sink marks are avoided even in the transition areas between the end walls 40 and the inner and outer side walls of the frame.

Claims

1. A method for injection molding furniture parts ( 10 ) made of plastic, which have an elongated wall ( 12 ) designed as a hollow profile, the hollow profile being produced by the internal gas pressure process and the gas being injected into at least two different profile areas ( 28, 30 ), and wherein the Wall ( 12 ) is provided with a constriction ( 22 ) in its longitudinal direction, through which the two profile areas ( 28, 30 ) are separated from one another to such an extent that the gas bubbles ( 36, 38 ) do not unite.

2. The method according to claim 1, characterized in that a side activity is provided in the mold tool on a longitudinal edge of the wall ( 12 ) forming the mold cavity, which extends over a substantial length of the wall and into which a part of the plastic mass when injecting the gas is ousted.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas injected into three different profile areas by two constrictions the wall are separated.

4. The method according to any one of the preceding claims, for injection molding of furniture parts, in which at least at one end an end section ( 14 ) adjoins the wall ( 12 ) designed as a hollow profile, which forms an open at the front end cavity ( 16 ) and opposite the hollow profile is closed off by an end wall ( 40 ), characterized in that the end wall ( 40 ) merges obliquely into the walls of the end section ( 14 ) and the adjacent walls of the hollow profile in such a way that a V-shaped part is formed in the cavity at these transition points Profile is formed through which the plastic is guided during injection molding into the wall of the end section ( 14 ).