DE2513594A1 - Mould for prodn. of sprue flash-free mouldings - from propellant contg. thermoplastics, with three movable mould platens - Google Patents
Mould for prodn. of sprue flash-free mouldings - from propellant contg. thermoplastics, with three movable mould platensInfo
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Abstract
Description
Formwerkzeug zur Herstellung von Formteilen aus einem ein Treibmittel .enthaltenden thermoplastischen Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug zur Herstellung von Formteilen aus einem ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoff, mit mindestens drei relativ gegeneinander bewegbaren Werkzeugplatten, in die mindestens ein Formnest und mindestens zwei über einen Verteilerkanal mit einem Einspritzkanal verbundene Angußkanäle eingearbeitet sind, wobei sich der Verteilerkanal in der Trennebene zwischen zwei Werkzeugplatten befindet.Molding tool for the production of molded parts from a blowing agent . Containing thermoplastic material The invention relates to a molding tool for the production of molded parts from a thermoplastic containing a blowing agent Plastic, with at least three tool plates that can be moved relative to one another, into the at least one mold cavity and at least two via a distribution channel an injection channel connected sprue channels are incorporated, wherein the distribution channel is located in the parting line between two tool plates.
Bei der Verarbeitung von ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen zu einem großflächigen Formteil in einem Formwerkzeug oder zu mehreren Formteilen in einem gemeinsamen Formwerkzeug ist es zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des geschmolzenen thermoplastischen Kunststoffes in dem Formnest bzw. den Formnestern des Formwerkzeuges erforderlich, den von einer Spritzeinheit über einen Einspritzkanal in das Formwerkzeug eintretenden Strang aus geschmolzenem, thermoplastischem Kunststoff vor dem Eintritt in das Formnest bzw. die Formnester über einen Verteilerkanal in mindestens zwei Stränge aufzuteilen und über mindestens zwei Angußkanäle dem Formnest bzw. den Formnestern zuzuführen.When processing thermoplastics containing a blowing agent Plastics to form a large-area molded part in one molding tool or several Moldings in a common mold is there to achieve a uniform Distribution of the melted thermoplastic material in the mold cavity or the mold cavities of the mold required, the injection unit via an injection channel of molten strand entering the mold, thermoplastic material before entering the mold cavity or cavities to be divided into at least two strands via a distribution channel and via at least to feed two sprue channels to the mold cavity or the mold cavities.
Zu diesem Zweck ist es bekannt, zwischen der Spritzeinheit und dem Formwerkzeug einen sogenannten Heißkanalverteiler anzuordnen. Ein Heißkanalverteiler weist einen Einlaßkanal auf, der über einen Verteilerkanal mit mindestens zwei Auslaßkanälen verbunden ist. Zur Vermeidung einer unerwünschten Abkühlung des geschmolzenen thermoplastischen Kunststoffes ist der Heißkanalverteiler mit einer Heizung ausgerüstet. Bei einem Heißkanalverteiler muß si#chergestellt sein, daß sich der plastifizierte Kunststoff nach dem Abfahren des Formwerkzeuges von dem Heißkanalverteiler in demselben nicht ausdehnen und damit keine Gas abspaltung und Gasentweichung stattfinden kann. In den Auslaßkanälen des Heißkanalverteilers sind deshalb Nadelverschlußdüsen vorgesehen. Ein derartiger Heißkanalverteiler ist in seiner Herstellung aufwendig. Infolge der in den Auslaßkanälen des Heißkanalverteilers angeordneten Verschlußdüse mit verschiebbaren Ventilkörpern weist der Heißkanalverteiler eine große Bauhöhe bzw. Baubreite auf, die zwangsläufig eine unerwünschte Vergrößerung und damit Verteuerung der das Formwerkzeug aufnehmenden Vorr#ichtung mit sich bringt.For this purpose, it is known between the injection unit and the Form tool to arrange a so-called hot runner manifold. A hot runner manifold has an inlet channel which, via a distribution channel, has at least two outlet channels tied together is. To avoid undesirable cooling of the molten thermoplastic Plastic, the hot runner manifold is equipped with a heater. At a Hot runner manifold must be ensured that the plasticized plastic after moving the mold from the hot runner manifold not in the same expand so that no gas separation and gas leakage can take place. In needle valve nozzles are therefore provided in the outlet channels of the hot runner manifold. Such a hot runner manifold is expensive to manufacture. As a result of arranged in the outlet channels of the hot runner manifold with sliding shut-off nozzles Valve bodies, the hot runner manifold has a large overall height or overall width, which inevitably results in an undesirable enlargement and thus an increase in the cost of the molding tool the receiving device with it.
Um diesen Aufwand zu vermeiden, ist es bekannt, das Formwerkzeug durch mindestens drei relativ gegeneinander bewegbare Werkzeugplatten zu bilden, in die neben einem Formnestmindestens zwei über einen Ve:#teilerkanal mit einem Einspritzkanal verbundene Angußkanä#.e eingearbeitet sind. Das Formnest befindet sich dabei zwischen einer End- und der Mittelplatte des Formwerkzeuges, während die andere Endplatte den Einspritzkanal besitzt. Zwischen dieser Endplatte und der Mittelplatte befindet sich der Verteilerkanal, an den sich die Angußkanäle in der Mittelpiatte anschliessen. Wenn das Formwerkzeug nach einem Einspritzvorgang für den Entformvorgang geöffnet wird, ist es erforderlich, die im Verteilerkanal erstarrte Kunststoffmasse, die über die in den Angußkanälen erstarrte Kunststoffmasse mit dem fertigen Formteil verbunden ist, von dem Formteil durch einen Abreißvorgang zu trennen. Zur Erleichterung dieses Trennvorganges wird in jedem Angußkanal eine sogenannte Sollbruchstelle vorgesehen.In order to avoid this effort, it is known to use the molding tool to form at least three tool plates which can be moved relative to one another, in the In addition to a mold cavity, at least two via a divider channel with an injection channel connected runners are incorporated. The mold cavity is located between one end and the middle plate of the mold, while the other end plate owns the injection port. Located between this end plate and the middle plate the distribution channel to which the runners in the middle plate adjoin. When the mold is opened for demolding after an injection process is, it is necessary, the solidified in the distribution channel plastic mass, which via the solidified plastic compound in the sprues with the finished molded part is connected to separate from the molded part by a tearing process. To make things easier a so-called predetermined breaking point is provided for this separation process in each sprue channel.
Bei der Verarbeitung von treibmittelhaltigen thermoplastischen Kunststoffen ist es jedoch nicht möglich, einen Punktanguß vorzusehen. Treibmittelhaltige thermoplastische Kunststoffe erfordern vielmehr einen verhältnismäßig großen Querschnitt der Angußkanäle, da die plastifizierte Kunststoffmasse innerhalb kürzester Zeit in das Formnest eingespritzt werden muß.When processing thermoplastics containing blowing agents however, it is not possible to use a point gate to be provided. Propellant-containing Rather, thermoplastics require a relatively large cross-section the sprues, as the plasticized plastic mass within a very short time must be injected into the mold cavity.
Bei großen Angußquerschnitten oder spröden Materialien ist daher vielfach kein gezieltes Abreißen des Mehrfachangußes bei der Öffnung des Formwerkzeuges möglich, und es kann eine Zerstörung der fertigen Formteile auftreten. Darüberhinaus ist es aber auch hier stets erforderlich, das fertige Formteil im Bereich der Angüße zu bearbeiten.In the case of large sprue cross-sections or brittle materials, there is therefore a large number of no targeted tearing off of the multiple sprue when opening the mold, and destruction of the finished molded parts can occur. In addition, is but it is always necessary here, too, to place the finished molded part in the area of the sprues to edit.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Formwerkzeug zur Herstellung von Formteilen aus treibmittelhaltigem thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, bei dem ohne großen Aufwand und unter Beibehaltung von verhältnismäßig großen Angußguerschnitten eine Trennung des Angußteiles von dem Formteil erzielt wird. Insbesondere soll das Formwerkzeug aber so ausgebildet sein, daß das Formteil keine Bearbeitung im Bereich des Angußes erfordert.The invention is therefore based on the object of a molding tool for the production of molded parts from thermoplastic material containing blowing agents to create with little effort and while maintaining proportionate large Sprue cross sections achieved a separation of the sprue part from the molded part will. In particular, the mold should be designed so that the molded part does not require machining in the area of the sprue.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei dem eingangs beschriebenen Formwerkzeug vorgeschlagen, daß jedem Angußkanal ein axial in denselben einschiebbarer und den Angußkanal vollständig ausfüllender Kolben zugeordnet ist.To solve this problem, according to the invention, at the beginning The molding tool described proposed that each sprue channel one axially in the same is assigned to insertable and the sprue channel completely filling piston.
Diese Ausbildung ermöglicht es, daß nach Beendigung des Einspritzvorganges die in den Angußkanälen befindliche, noch plastische Kunststoffmasse durch die Kolben in das Formnest gedrückt wird. Durch diese Kolben wird dabei die in dem Verteilerkanal befindliche Kunststoffmasse von der im Formnest befindlichen Kunststoffmasse getrennt. Ein besonderes Abtrennen des im Einspritzkanal und im Verteilerkanal gebildeten Angußes von dem fertigen Formteil ist deshalb nicht mehr erforderlich. Die freien Stirnflächen der Kolben schliessen in ihrer im Angußkanal befindlichen Stellung mit der Oberfläche des Formteiles ab, so daß in diesen Bereichen auch'keine Bearbeitung des Formteiles erforderlich ist.This training makes it possible that after completion of the injection process the still plastic mass in the runners through the pistons is pressed into the mold cavity. This piston is used in the distribution channel located plastic compound separated from the plastic compound located in the mold cavity. A special separation of what is formed in the injection channel and in the distribution channel Sprue from the finished molded part is therefore no longer necessary. The free The end faces of the pistons close in their position in the runner with the surface of the molded part, so that in these areas also'neine editing of the molded part is required.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein geschlossenes Formwerkzeug gemäß der Erfindung und Fig. 2 das Formwerkzeug der Fig. 1 in geöffneter Stellung.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. 1 shows a section through a closed mold according to the invention and FIG. 2 shows the mold of FIG. 1 in the open position.
Das in der Zeichnung gezeigte Formwerkzeug 1 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus drei Werkzeugplatten, 2, 3, 4, die in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise entweder direkt von den Führungsholmen oder von den Werkzeug-Trägerplatten einer Spritzgießmaschine aufgenommen werden. In die äußere Werkzeugplatte 2 ist ein Formnest 5 zur Bildung eines großflächigen Formteiles 6 eingearbeitet, das durch die mittlere Werkzeugplatte 3 geschlossen wird. In dieser Werkzeugplatte 3 befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel zwei Angußkanäle 7, 8, die durch in die Platte 3 eingesetzte Buchsen 9 gebildet werden und die in diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander verlaufen. In der anderen äußeren Werkzeugplatte 4 ist an der der mittleren Werkzeugplatte 3 zugewandten Stirnfläche ein Verteilerkanal lo eingearbeitet, der durch die mittlere Werkzeugplatte 3, wie in Fig. 1 dargestellt, verschlossen werden kann. In diesen Verteilerkanal 1o mündet ein Einspritzkanal 11, der an seiner Mantelfläche durch eine Einspritzbuchse 12 begrenzt ist.The molding tool 1 shown in the drawing consists in this exemplary embodiment from three tool plates, 2, 3, 4, which are known per se, not shown Either directly from the guide rails or from the tool carrier plates an injection molding machine. In the outer tool plate 2 is incorporated a mold cavity 5 to form a large-area molded part 6, which by the middle mold plate 3 is closed. Located in this tool plate 3 In this embodiment, two sprues 7, 8, which through into the plate 3 used sockets 9 are formed and in this embodiment parallel run towards each other. In the other outer tool plate 4 is on the middle Tool plate 3 facing end face incorporated a distribution channel lo, the be closed by the middle tool plate 3, as shown in FIG can. In this distribution channel 1o opens an injection channel 11, which on its outer surface is limited by an injection sleeve 12.
Der Verteilerkanal 10 ist so lang ausgebildet, daß er in die beiden Angußkanäle 7, 8 Übergeht. An den beiden Enden des Verteilerkanales 1o sind in der äußeren Werkzeugplatte 4 jeweils ein Kolben 13, 14 vorgesehen, die von einer Führungsbuchse 15 verschiebbar aufgenomtnen werden und fluchtend zu den Angußkanälen 7, 8 angeordnet sind. Über ein Kuppelglied 16 ist jeder Kolben 13, 14 mit einem an sich bekannten Verschiebeantrieb 17 verbunden. Über diese Verschiebeantriebe 17 können die beiden Kolben t3, 14 aus ihrer unwirksamen Stellung, in der der Verteilerkanal 10 mit den Angußkanälen 7, 8 verbunden ist, in ihre Schließstellung bewegt werden, in der die beiden Kolben 13, 14 die Angußkanäle 7, 8 vollständig ausfüllen, mit ihrer freien Stirnfläche das Formnest 5 begrenzen und die Übergänge von dem Verteilerkanal 1o zu den Angußkanälen 7, 8 abschliessen.The distribution channel 10 is so long that it is in the two Sprues 7, 8 passes over. At the two ends of the distribution channel 1o are in the outer tool plate 4 each have a piston 13, 14 provided by a guide bushing 15 can be slidably accommodated and arranged in alignment with the sprue channels 7, 8 are. Via a coupling element 16, each piston 13, 14 is connected to a known per se Displacement drive 17 connected. Via these displacement drives 17 can move the two pistons t3, 14 out of their inoperative position in which the distributor channel 10 is connected to the runners 7, 8, are moved into their closed position, in which the two pistons 13, 14 completely fill the sprues 7, 8, with limit their free end face the mold cavity 5 and the transitions from the distribution channel 1o close to the sprues 7, 8.
Bei der Herstellung eines Formteiles aus einem treibmittelhaltigen thermoplastischen Kunststoff wird das Formwerkzeug 1 zunächst geschlossen. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Formwerkzeug 1 und einer Spritzdüse 18 einer an sich bekannten Spritzeinheit wird die Spritzdüse 18 an die Einspritzbuchse 12 und damit an den Einspritzkanal 11 angelegt. Die beiden Kolben 13, 14 nehmen dabei ihre unwirksame Lage ein, wie es bei dem Kolben 13 in Fig. 1 gezeigt ist, d.h., der Verteilerkanal 10 steht mit den beiden Angußkanälen 7, 8 und damit mit dem Formnest 5 in Verbindung. über die Spritzdüse 18 wird nun eine vordosierte Menge eines ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffes in den Einspritzkanal 11, den Verteilerkanal lo, die Angußkanäle 7, 8 und das Formnest 5 eingespritzt. Dem eingespritzten Kunststoff wirkt in dem Formnest 5 und den Kanälen 7, 8, 10, 11 normalerweise nur der Druck der entweichenden Luft entgegen. Dadurch kann das in dem plastifizierten Kunststoff fein verteilte Treibmittel expandieren, was eine scheinbare Volumenvergrößerung des plastifizierten Kunststoffes und damit eine vollständige Füllung des Formnestes 5 und der Kanäle 7, 8, 10, 11 zur Folge hat. Bedarfsweise ist es auch möglich, in dem Formnest 5 und den Kanälen 7, 8, to, 11 einen Gegendruck aufzubauen, um ein vorzeitiges Aufschäumen der Kunststoffmasse zu unterbinden. Sobald der Einspritzvorgang beendet und sichergestellt ist, daß sich eine vorbestimmte Kunststoffmenge in dem Formnest 5 befindet, werden die Verschiebeantriebe t7 der Kolben 13, 14 angeschaltet.In the production of a molded part from a propellant-containing one thermoplastic plastic, the mold 1 is initially closed. By a relative movement between the molding tool 1 and a spray nozzle 18 on known injection unit is the spray nozzle 18 to the injection socket 12 and thus applied to the injection channel 11. The two pistons 13, 14 take theirs inoperative position, as shown in the piston 13 in Fig. 1, i.e. the manifold 10 is in connection with the two sprue channels 7, 8 and thus with the mold cavity 5. A pre-metered amount of a propellant is now applied via the spray nozzle 18 thermoplastic in the injection channel 11, the distribution channel lo, the sprues 7, 8 and the mold cavity 5 are injected. The injected plastic normally only the pressure acts in the mold cavity 5 and the channels 7, 8, 10, 11 towards the escaping air. This can do this in the plasticized plastic finely divided propellants expand, causing an apparent increase in volume of the plasticized plastic and thus a complete filling of the mold cavity 5 and channels 7, 8, 10, 11 result. If necessary, it is also possible in the mold cavity 5 and the channels 7, 8, to, 11 to build up a counterpressure to a to prevent premature foaming of the plastic compound. As soon as the injection process finished and it is ensured that a predetermined amount of plastic in the The mold cavity 5 is located, the displacement drives t7 of the pistons 13, 14 are switched on.
Durch diese Antriebe 17 werden die Kolben 13, 14 in ihre Schließstellung bewegt, wie dies bei dem Kolben 14 in Fig. 1 gezeigt ist. In dieser Stellung füllen die Kolben 13, 14, die Angußkanäle 7, 8 vollständig aus. Die in den Angußkanälen 7, 8 befindliche Kunststoffmasse wurde bei dieser Bewegung der Kolben 13, 14 in das Formnest 5 gedrückt. Die freien Stirnflächen der Kolben 13, 14 schliessen in dieser Stellung mit der Oberfläche des in demt Formnest 5 zu bildenden Formteiles 6 ab. Gleichzeitig unter}#rechen diese Kolben 13, 14 aber auch die Verbindung zwischen dem Verteilerkanal 1o und den Angußkanälen 7, 8 bzw. dem Formnest 5.These drives 17 move the pistons 13, 14 into their closed position moved, as shown in the piston 14 in FIG. Fill in this position the pistons 13, 14, the runners 7, 8 completely. The ones in the runners 7, 8 was the plastic mass located during this movement of the piston 13, 14 in the mold cavity 5 pressed. The free end faces of the pistons 13, 14 close in this position with the surface of the mold part to be formed in the mold cavity 5 6 from. At the same time under} # this piston 13, 14 but also the connection between the distribution channel 1o and the sprue channels 7, 8 or the mold cavity 5.
Nach dem Abkühlen und Erstarren der eingespritzten Kunststoffmasse wird das Formwerkzeug 1 geöffnet (Fig. 2). Aus der Werkzeugplatte 2 kann jetzt das fertige Formteil 6 entformt werden.After the injected plastic compound has cooled and solidified the mold 1 is opened (Fig. 2). This can now be done from the tool plate 2 finished molding 6 are demolded.
Dieses Formteil 6 besitzt keine Angüsse und erfordert daher auch keine Bearbeitung. Aus der Werkzeugplatte 4 wird die in dem Verteilerkanal 10 und dem Ein#spritzkanal 11 erhärtete Kunststoffmasse, der sogenannte Anguß, entfernt. Die Kolben 13, 14, können jetzt wieder über die Verschiebeantriebe 17 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Nach dem Schliessen des Formwerkzeuges 1 kann ein erneuter Einspritzvorgang ablaufen.This molded part 6 has no sprues and therefore does not require any Editing. From the tool plate 4 is in the distribution channel 10 and the A # injection channel 11 hardened plastic compound, the so-called sprue, is removed. the Pistons 13, 14 can now return to their starting position via the displacement drives 17 be moved back. After the molding tool 1 has been closed, a new one can be used Injection process run.
In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es in Abhängigkeit von dem herzustellenden Formteil möglich, weitere Angußkanäle in der Werkzeugplatte 3 vorzusehen, deenjeweils ein Kolben zugeordnet ist. Die Verschiebung der Kolben kann dabei über getrennte Antriebe oder über einen gemeinsamen Antrieb erfolgen. Weiterhin ist es möglich, in der Werkzeugplatte 2 zwei oder mehr Formnester vorzusehen, die jeweils über mindestens einen Angußkanal gefüllt werden.In a modification of the exemplary embodiment explained, it is dependent of the molded part to be produced possible, further sprues in the tool plate 3 to be provided, each of which is assigned a piston. The displacement of the piston can take place via separate drives or via a common drive. It is also possible to provide two or more mold cavities in the tool plate 2, which are each filled via at least one sprue channel.
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