CH404184A

CH404184A - Vorrichtung zur Herstellung gepresster Kunststoff-Formteile

Info

Publication number: CH404184A
Application number: CH170262A
Authority: CH
Inventors: Battenfeld Werner; Langecker Erhard
Original assignee: Battenfeld Geb
Priority date: 1961-03-22
Filing date: 1962-02-10
Publication date: 1965-12-15
Also published as: GB948476A; AT266428B

Description

Vorrichtung zur Herstellung gepresster Kunststoff-Formteile
Es ist bekannt, im Spritzgussverfahren thermoplastische Kunststoffe zu verarbeiten, indem das von einem Plastifizierungszylinder plastifizierte Material in eine vollkommen geschlossene Form gepresst wird.

Dabei fliesst die thermoplastische Masse zur Füllung der Hohlform an den Formwänden entlang. Dieses Herstellungsverfahren ist aber zur Erzeugung von besonders dünnwandigen Teilen mit überaus feiner Oberflächenwiedergabe ungeeignet. Bei der Fertigung solcher Teile, z. B. der der Herstellung von ein Oberflächen-Rillenprofil besitzenden Schallplatten aus thermoplastischen Kunststoffen geht man so vor, dass ein plastischer Materialkuchen zwischen eine teilweise geöffnete Form gebracht und diese nachträglich geschlossen wird. Dabei wird das überflüssige Material zwischen der Formteilung ausgetrieben und abgequetscht.

Bei dem Verpressen von härtbaren Kunststoffen wird dieser Horizontalaustrieb überflüssigen Materials durch einen sogenannten Füllraum vermieden.

Da das Abdichten dieses Füllraumes durch die beiden Formhälften der Hohlform und durch den Pressstempel erfolgt, ist eine sichere Abdichtung nicht gewährleistet, da die erzielbare Toleranz, bedingt durch Temperaturunterschiede der Form und Ungenauigkeiten in der Führung der Presse eine grössere Toleranz erfordert, wie zum Abdichten benötigt wird.

Die vorliegende Erfindung schlägt nun vor, zur Verbesserung einer Vorrichtung zur Herstellung gepresster Kunststoff-Formteile, insbesondere plattenförmiger Gestalt, vorzugsweise mit Oberflächenprofilierung, die aus einer, aus Patrize und Matrize gebildeten Hohlform samt einem Kernstempel sowie mit einer die plastische Masse einbringenden Materialzuführung besteht, die die Matrize der Hohlform darstellende Formhälfte dichtend auf oder an bzw. um den Kernstempel herum heb- und senkbeweglich zu führen und die Matrize gegenüber der Patrize derart abzudichten, dass eine Radialstützfläche sich über eine aufgelegte Formplatte an einer Gegenabstützfläche der Patrize abstützt.

Die Matrize wird man vorzugsweise als ringförmiger Dichtrahmen oder -kranz ausbilden, dessen axial verlaufende Innenwandfläche dichtend mit der axialen Aussenwandfläche des Kernstempels zusam menwirkt.

Auch ist es von Vorzug, die Matrize zur zentrierenden Führung der Patrize beim Zusammengehen der Form auf der Oberseite mit einem kegeligen Führungsansatz zu versehen, der axial gegen über der Matrize vorsteht und mit einer Gegenführungs-Aussparung innerhalb der Patrize eingreifend zusammenwirkt. Zwischen der Matrize und der Patrize wird ein dichter Zusammenschluss gebildet, indem sich eine Radialstützfläche der Matrize über eine hierauf ruhende Formplatte an einer Gegenabstützfläche der Patrize abstützt.

Es hat sich herausgestellt, dass sich diese Vorrichtung insbesondere zur Herstellung von oberflächenprofilierten Platten, beispielsweise für die Herstellung von Schallplatten, eignet. In diesem Fall wird man die Matrize mit einer Aussparungs-Aufnahme zur Aufnahme einer Formplatte, die die entsprechende Oberflächenprofilierung trägt, versehen, an der sich beim Zusammengehen der Form der Massekuchen zum Fertigteil abdrückt.

Im übrigen ist der wesentliche Vorteil der Verwendung dieser neuen Vorrichtung gegenüber dem Spritzen unmittelbar in die geschlossene Form darin zu sehen, dass die auf diese Art hergestellten Teile eine einwandfreie Oberflächenwiedergabe und vor allen Dingen spannungsfreie bzw. ausgeglichene Teile ergeben, da der erforderliche PreB bzw. Verdichtungsdruck unmittelbar auf die ganze Fläche wirk sam ist, während bei dem Spritzverfahren der Nachdruck von der Angussstelle her erfolgen muss, so dass in dem auf diese Art hergestellten Teil erhebliche Spannungen vorhanden sind, die wesentliche Nachteile ergeben.

Besser ist ferner, dass die Dichtung zwischen Matrize und Patrize unabhängig von der Schliessbewegung der Form durch Federn oder Druckkissen erfolgt. In praktischer Verwirklichung dieser Vorrichtung wird nämlich zur Herbeiführung der axialen Beweglichkeit des für die Erfindung entscheidenden Bauteiles, nämlich des Dichtrahmens oder-kranzes vorgeschlagen, diesen in axialer Richtung durch Gegendruck erzeugende Mittel, z. B. durch Federn, oder durch auf pneumatischer oder hydraulischer Basis arbeitende Druckkissen abzuschützen, so dass der beim Zusammengehen der Formhälften sich senkende Dichtrahmen oder -kranz wieder zuverlässig in seine Ausgangslage gehoben werden kann.

Das als Massekuchen in dem Hohlraum der Form vor dem Verpressen liegende Material kann sowohl von unten her durch den Kernstempel hindurch als auch von der Werkzeugseite her zugeführt werden, wobei für die Praxis die den Gegebenheiten entsprechend günstigste Zuführung zu wählen ist.

Der Erfindungsgegenstand versteht sich am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung der auf der Zeichnung wiedergegebenen zwei Ausfüh rungsbeispiele. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Hohlform gemäss der ersten Ausführungsform im geöffneten Zustand,
Fig. 2 dieselbe Hohlform im geschlossenen Zustand, gleichfalls im Schnitt wiedergegeben, vor der Materialverformung,
Fig. 3 die Hohlform im vollkommen geschlossenen Zustand, wobei das Material bereits zur Platte verformt ist.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Hohlform gemäss der zweiten Ausführungsform im geöffneten Zustand, mit seitlicher Materialzuführung und Abstützung des Dichtrahmens durch ein Druckkissen, und
Fig. 5 gibt die zum Zusammengehen vorbereitete Hohlform dieser zweiten Ausführungsform wieder.

Die auf der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsformen der Vorrichtung zur Herstellung gepresster Formteile insbesondere plattenförmiger Gestalt besitzen eine Matrize 10, eine Patrize 11, einen Kernstempel 12 sowie eine Materialzuführung 13 bei der ersten Ausführungsform und 25, 26 bei der zweiten.

Die Matrize 10 ist als Dichtrahmen oder-kranz ausgebildet, der sich mit einer Innenwandfläche 14 dichtend an der Aussenwandfläche 15 des Kernstempels 12 führt und heb- sowie senkbeweglich ausgebildet ist. Axial abgestützt ist dieser Dichtrahmen oder -kranz 10 nach dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel durch Federn 16, die sich in axialen Wandaussparungen sowohl des Dichtrahmens oder -kranzes 10 als auch des Kernstempels 12 abstützen.

Auf der Oberseite der als Dichtrahmen oder -kranz ausgebildeten Matrize 10 ist eine Führung, z. B. eine kegelige Führung 17, vorgesehen, die sich in einer Gegenführung 18 der Patrize zentrierend führt. Die Innenseite des Dichtrahmens 10 besitzt eine Stützauflagefläche 19, die zur Aufnahme einer Formplatte 20 und Abdichtung des Hohlraumes 21 dient, wobei die Dicke der Formplatte 20 die Tiefe der Aufnahme etwas übersteigt.

In den sich zwischen dieser Formplatte 20 und der Kernstempeloberfläche befindlichen Raum 21 wird ein Massekuchen 22 plastischen Materials eingeführt, der sich beim Zusammengehen der Formhälften 10 und 11 an der Kernstempeloberfläche einerseits und an der Formplatte 20 anderseits abdrückt und eine Platte 23 bildet. Die Zuführung dieses Massekuchens 22 findet gemäss dem ersten Beispiel der Fig. 1 bis 3 von unten her aus einem Zylinder durch den Kernstempel hindurch statt.

Abweichend hiervon findet die Materialzuführung im zweiten Beispiel der Fig. 4 und 5 von seitlich oben her derart statt, dass man eine Düse 25 z. B. eines Schneckenzylinders 26 von der Seite her zum Ausstoss des Massekuchens 22 bringt. Eine äquivalente Lösung der Axialabstützung des Dichtrahmens oder -kranzes 10 zeigt ebenfalls die Ausführungsform gemäss Fig. 4 und 5, wobei Kraftübertragungsbolzen 27 den Kernstempel 12 durchgreifen und sich auf einer kolben- oder manschettenartigen Druckplatte 28 abstützen, die einem hydraulischen oder pneumatischen Gegendruck unterliegt, also ein Druckkissen bildet. Bei 29 kann das Druckmittel in den Raum 30 unterhalb der Druckplatte 28 zuund abgeführt werden.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele für die Verwirklichung des Erfindungsgegenstandes und dieser nicht darauf beschränkt, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei andere Vor richtungs ausführungen sowie -verwendungen möglich. Es wird in diesem Zusammenhang ausdrücklich darauf hingewiesen, dass man auch jedes andere, von einer plattenförmigen Gestalt abweichende Formteil auf diese Art mit der neuen Vorrichtung herstellen kann.

Wesentlich dabei ist, dass durch die Gestaltung der unter Druck beweglichen, als Dichtrahmen oder -kranz 10 ausgebildeben Matrize der Hohlraum 21 der Form durch die Schliessbewegung vermindert ist und dass ferner zwischen dem Kernstempel 12 und dem Dichtrahmen oder -kranz 10 eine zuverlässige Abdichtung ebenso geschaffen wird wie zwischen der Matrize und der Patrize.

Zur Förderung einer präzisen Temperierung zwischen diesen Formteilen kann man sowohl in der Matrize als auch in der Patrize sowie in dem Kernstempel - nicht dargestellte - Kanäle zur Führung eines Heiz- und/oder Kühlmediums vorsehen, so dass die erforderliche Temperierung der Formbauteile durchführbar ist.

Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Herstellung gepresster Kunststoff-Formteile, insbesondere plattenförmiger Gestalt, vorzugsweise mit Oberflächenprofilierung, bestehend aus einer aus Patrize und Matrize gebildeten Hohlform samt einem Kernstempel sowie mit einer die plastische Masse einbringenden Materialzuführung, dadurch gekennzeichnet, dass die die Matrize (10) der Hohlform darstellende Formhälfte dichtend auf oder an bzw. um den Kernstempel (12) herum heb- und senkbeweglich geführt ist und dass die Matrize gegenüber der Patrize derart abgedichtet ist, dass eine Radialstützfläche (19) sich über eine aufgelegte Formplatte (20) an einer Gegenabstützfläche der Patrize abstützt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (10) im wesentlichen als ringförmiger Dichtrahmen oder -kranz ausgebildet ist, dessen axial verlaufende Innenwandfläche (14) dichtend mit der axialen Aussenwandfläche (15) des Kernstempels (12) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und dem Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen oder -kranz (10) auf seiner Oberseite mit Axialführungsmitteln (17) zur zentrierenden Führung und Abstützung der entsprechenden Gegenführungsmittel (18) aufweisenden Patrize (11) versehen ist.

3. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Axialführungsmittel als s Kegelfüh- rungen (17, 18) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich sowohl an die Kegelführung (17) der Matrize als auch an die Gegenführung (18) der Patrize (11) eine zur Innenseite hin gerichtete Ra dialstützfiäche (19) anschliesst.

5. Vorrichtung nach dem Patenanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenaussparung (19) der Matrize (10) zur Aufnahme einer Formplatte (20) dient, wobei die Dicke der Platte (20) die Tiefe der Aufnahme etwas übersteigt.

6. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und dem Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen oder-kranz (10) in axialer Richtung durch Gegendruck erzeugende Mittel abgestützt ist.

7. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und dem Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen oder -kranz (10) durch Federn (16) abgestützt ist, die ausserhalb der Hohlform in axialen Aussparungen der Matrize (10) und des Kernstempels (12) aufgenommen sind.

8. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und dem Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen oder -kranz (10) durch ein pneumatisches und/oder hydraulisches Druckkissen abgestützt ist.

9. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeich- net, dass die Matrize (10) ausserhalb des Hohlform Innenraumes Druckübertragungsmittel (27) besitzt, die den Kernstempel (12) durchgreifen und sich auf einer unter Einfluss des Druckmittels stehenden kolben- oder manschettenartigen Druckplatte (28) abstützen.

10. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine Zuführung der plastischen Masse im wesentlichen in Achsrichtung der Form von unten durch den Kernstempel (12) hindurch.

11. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Zuführung der plastischen Masse von der Hohlformseite her unmittelbar auf den Kernstempel (12).