CH626565A5 - Process for producing articles consisting completely or partly of foamed thermoplastic material and device for carrying out the process - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehender Gegenstände, wobei ein Gemisch aus einem verschäumbaren thermoplastischen Material und einem Treibmittel in einer Misch- und Pressvorrichtung auf eine solche Temperatur und einen solchen Druck gebracht wird, bei denen das Gemisch flüssig ist, und wonach das Gemisch über eine Ausströmungsöffnung und eine Füllöffnung in eine Matrize gebracht wird, in der ein niedrigerer Druck herrscht und deren Hohlraum eine Form hat, die der des herzustellenden Gegenstandes entspricht. The invention relates to a method for producing articles wholly or partly from foamed thermoplastic material, wherein a mixture of a foamable thermoplastic material and a blowing agent in a mixing and pressing device is brought to such a temperature and pressure at which the Mixture is liquid, and then the mixture is brought via an outflow opening and a filling opening into a die in which there is a lower pressure and the cavity of which has a shape which corresponds to that of the object to be produced.
Es ist bekannt, Gegenstände herzustellen aus bzw. Gegenstände, wie elektrische Widerstände, Kondensatoren usw., zu umhüllen mit massivem plastischem Material. Das Herstellen bzw. das Umhüllen erfolgt dabei gemäss einem Spritzgussverfahren, wobei mit Hilfe einer Spritzgussmaschine ein Matrizenhohlraum mit gegebenenfalls darin angeordneten Gegenständen mit einem flüssigen Kunststoff unter hohem Druck vollgespritzt wird. Der hohe Druck ist dabei notwendig, damit der Matrizenhohlraum gut gefüllt wird. It is known to produce objects from or to encase objects, such as electrical resistances, capacitors, etc., with solid plastic material. The manufacture or wrapping is carried out according to an injection molding process, with the aid of an injection molding machine, a die cavity with objects possibly arranged therein being fully sprayed with a liquid plastic under high pressure. The high pressure is necessary so that the die cavity is filled well.
Nach dem Füllen der Matrize muss während einer gewissen Zeit ein hoher Druck beibehalten werden (das sogenannte Nachdrücken), damit beim Erhärten des Kunststoffes die Schwindung ausgeglichen und auf diese Weise ein einwandfreier Gegenstand bzw. eine einwandfreie Umhüllung erhalten wird. Dieses Nachdrücken beeinträchtigt die Zeit für den Arbeitstakt. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist auch, dass es Gegenstände mit einem Anguss ergibt, der später entfernt werden muss. After the die has been filled, a high pressure must be maintained for a certain time (the so-called repressing) so that the shrinkage is compensated for when the plastic hardens and a flawless object or wrapping is obtained in this way. This pressing affects the time for the work cycle. A disadvantage of this known method is also that it results in articles with a sprue that has to be removed later.
Die Nachteile lassen sich durch das eingangs erwähnte Verfahren teilweise ausschalten, wobei statt eines massiven Kunststoffes ein Kunststoff mit einem Treibmittel gespritzt wird. The disadvantages can be partially eliminated by the method mentioned at the outset, a plastic being injected with a blowing agent instead of a solid plastic.
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Dieses Verfahren ist aus der niederländischen Auslegeschrift 6 508 288 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren und bei dieser bekannten Vorrichtung wird zunächst gleichsam ein Gemischvorrat aus Kunststoff und Treibmittel in einer Vorratskammer unter einem derartigen Druck und bei einer derartigen Temperatur vorbereitet, daß das Gemisch zwar flüssig ist, aber nahezu kein Aufschäumen auftreten kann, wonach die Vorratskammer über eine Zuführungsleitung mittels eines darin aufgenommenen Absperrelementes mit einem Matrizenhohlraum in Verbindung gebracht wird, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht. Durch den niedrigeren Druck in der Matrize wird das im plastischen Material vorhandene Treibmittel expandieren, so dass ein Gegenstand aus verschäumtem thermoplastischem Material erhalten wird. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das sogenannte Nachdrücken nicht mehr notwendig ist, weil durch das expandierende Treibmittel die Schwindung beim Abkühlen ausreichend ausgeglichen wird und der Matrizenhohlraum immer völlig gefüllt bleibt, so dass ein Gegenstand mit glatten Wänden erhalten wird. This method is known from Dutch specification 6 508 288. In this known method and in this known device, a mixture of plastic and blowing agent is first prepared in a storage chamber under such a pressure and at such a temperature that the mixture is liquid, but almost no foaming can occur, after which the storage chamber over a supply line is connected by means of a shut-off element received therein to a die cavity in which a lower pressure prevails. Due to the lower pressure in the die, the blowing agent present in the plastic material will expand, so that an object made of foamed thermoplastic material is obtained. An advantage of this method is that the so-called re-pressing is no longer necessary, because the expanding blowing agent sufficiently compensates for the shrinkage when cooling and the die cavity always remains completely filled, so that an object with smooth walls is obtained.
Ein Nachteil sind jedoch die relativ verwickelten Massnahmen, die getroffen werden müssen, um den Teil der Zuführungsleitung zwischen der Absperrstelle und der Matrize nach Absperrung von dem darin noch befindlichen Material zu befreien. Dies wird einerseits gemacht, um zu vermeiden, dass der in der Fülleitung noch vorhandene Materialpfropfen, der nach Entfernung der Matrize das Treibmittel verlieren würde, als fester Materialpfropfen in eine folgende Matrize gelangt, und anderseits, um zu vermeiden, dass der gespritzte Gegenstand einen Anguss aufweist. A disadvantage, however, is the relatively complicated measures that have to be taken to free the part of the feed line between the shut-off point and the die after the shut-off of the material that is still in it. This is done, on the one hand, to prevent the plug of material that is still present in the filling line, which would lose the propellant after the die has been removed, from entering a subsequent die as a solid plug of material, and, on the other hand, to avoid that the sprayed object has a sprue having.
Die Erfindung bezweckt nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen völlig oder teilweise aus geschäumtem thermoplastischem Material bestehender Gegenstände zu schaffen, das bzw. die die obenstehend beschriebenen Nachteile des bekannten Verfahrens bzw. der bekannten Vorrichtung unter Beibehaltung der Vorteile vermeiden. The invention now aims to provide a method and a device for the production of objects wholly or partly made of foamed thermoplastic material, which avoid the disadvantages of the known method or the known device described above while retaining the advantages.
Dazu weist das erfindungsgemässe Verfahren das Kennzeichen auf, dass die Ausströmungsöffnung unmittelbar an eine oder mehrere in derselben Ebene liegende Füllöffnungen der Matrize angeschlossen wird und mindestens nach dem Füllen die Matrize und die Ausströmungsöffnung gegeneinander parallel zu der Ebene, in der die Ausströmungsöffnung hegt, verschoben werden, wobei die Matrize, in der Bewegungsrichtung gesehen, vor und hinter den Füllöffnungen mit Flächen versehen ist, die beim Verschieben der Matrize schneidend an der Ausströmungsöffnung entlang geschoben werden, wobei die eine dieser Flächen den Gemischstrom abschneidet. For this purpose, the method according to the invention is characterized in that the outflow opening is connected directly to one or more filling openings of the die located in the same plane and, at least after filling, the die and the outflow opening are displaced relative to one another parallel to the plane in which the outflow opening lies , wherein the die, seen in the direction of movement, is provided in front of and behind the filling openings with surfaces which are pushed along the outflow opening in a cutting manner when the die is moved, one of these surfaces cutting off the mixture flow.
Beim erfindungsgemässen Verfahren bleibt nun der Druck in der Zuführungsleitung bis zur Ausströmungsöffnung so hoch, dass praktisch kein Treibmittel entweichen kann. In the method according to the invention, the pressure in the supply line up to the outflow opening now remains so high that practically no propellant can escape.
Alle verwickelten Massnahmen, die beim bekannten Verfahren zum Entleeren der Fülleitung und zum Vermeiden des Gusspfropfens notwendig sind, sind bei dem erfindungsgemässen Verfahren überflüssig geworden. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich sehr schnell Gegenstände spritzen, weil ein Nachdrücken nicht mehr notwendig ist.-Die Gegenstände weisen eine einwandfreie Form auf, und zwar durch die Tatsache, dass das Treibmittel in der Matrize für die erforderliche Expansion sorgt, um den Matrizenhohlraum bei Abkühlung immer gut gefüllt zu halten. All involved measures which are necessary in the known method for emptying the filling line and for avoiding the casting plug have become superfluous in the method according to the invention. With the method according to the invention, objects can be injected very quickly, because it is no longer necessary to press them down. The objects have a perfect shape, due to the fact that the blowing agent in the die provides the necessary expansion around the die cavity Always keep the cooling well filled.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere dazu, in einem kontinuierlichen Prozess nacheinander eine Vielzahl von Matrizen zu füllen. Dazu ist bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens mindestens eine weitere Matrize vorhanden, die mit ihrer Füllöffnung vor die Ausströmungsöffnung geschoben wird. The method according to the invention is particularly suitable for successively filling a large number of matrices in a continuous process. For this purpose, in a further embodiment of the method according to the invention there is at least one further die which is pushed with its filling opening in front of the outflow opening.
Auf diese Weise können sehr leicht eine Anzahl Matrizen kontinuierlich bewegend nacheinander an der Auströmungs- In this way, a number of matrices can be moved continuously one after the other at the outflow
öffnung entlang geführt werden, so dass eine kontinuierliche Herstellung gespritzter Gegenstände erhalten wird. are guided along the opening so that a continuous production of sprayed objects is obtained.
Eine weitere günstige Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, dass bei jeder der Matrizen die Füllöffnung durch einen offenen Teil gebildet wird, der eine Begrenzungsfläche des zu bildenden Gegenstandes bildet und die der Ausströmungsöffnung zugewandte Seite der Matrize sich auf beiden Seiten des offenen Teils in derselben Ebene fortsetzt, wobei die Ausströmungsöffnung mit einer gegenüber derselben thermisch isolierten Platte versehen ist, die die Matrizenfüllöffnung absperrt. A further advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the filling opening in each of the matrices is formed by an open part which forms a boundary surface of the object to be formed and the side of the die facing the outflow opening is located on both sides of the open part continues on the same level, the outflow opening being provided with a plate which is thermally insulated from the same and which blocks the die filling opening.
Auf diese Weise ist eine weite Füllöffnung erhalten worden, so dass trotz des verhältnismässig schnellen Vorschubes der Matrize die Verbindung des Matrizenhohlraumes mit der Ausströmungsöffnung lange genug beibehalten wird, um eine gute Füllung zu gewährleisten. Die auf der Seite der Ausströmungsöffnung angeordnete Platte ist dabei als Dichtungsplatte für die Füllöffnung wirksam, nachdem die Ausströmungsöffnung passiert worden ist. In this way, a wide filling opening has been obtained so that, despite the relatively rapid advancement of the die, the connection between the die cavity and the outflow opening is maintained long enough to ensure good filling. The plate arranged on the side of the outflow opening acts as a sealing plate for the filling opening after the outflow opening has been passed.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die betreffende Platte gekühlt, so dass auf relativ einfach Weise die Wärmeabfuhr von der Matrize erhalten worden ist. In a further embodiment, the plate in question is cooled, so that the heat removal from the die has been obtained in a relatively simple manner.
Unter Umständen kann es erwünscht sein, damit eine lange Verbindung zwischen der Ausströmungsöffnung und dem Matrizenhohlraum gewährleistet ist, für die Ausströmungsöffnung, in der Bewegungsrichtung der Matrizen gesehen, eine längliche Form zu wählen, gegebenenfalls so lang, dass das Füllen einer vorschiebenden und darauffolgenden Matrize teilweise gleichzeitig erfolgt. It may be desirable, in order to ensure a long connection between the outflow opening and the die cavity, to choose an elongated shape for the outflow opening, as viewed in the direction of movement of the dies, if necessary so long that the filling of a advancing and subsequent die is partial done simultaneously.
Wenn Gegenstände hergestellt werden müssen aus thermoplastischen Materialien mit einer hohen Viskosität und insbesondere wenn dann die Gegenstände auch noch eine komplizierte Form aufweisen mit vielen Ecken und engen Durchströmungskanälen, kann das Füllen des Matrizenhohlraumes Probleme geben. If objects have to be produced from thermoplastic materials with a high viscosity and in particular if the objects also have a complicated shape with many corners and narrow flow channels, the filling of the die cavity can be problematic.
Insbesondere treten diese Probleme auf, wenn sich im Matrizenhohlraum zu umhüllende Gegenstände befinden mit der Gefahr, dass durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den engen Kanälen die zu umüllenden Gegenstände von ihrem Platz gedrückt werden. In particular, these problems occur when there are objects to be encased in the die cavity with the risk that the objects to be encased will be pushed out of their place by the high flow velocities in the narrow channels.
Damit diese Probleme möglichst ausgeschaltet werden, ist bei einer weiteren Ausführungsform jede der Matrizen mit einem oder mehreren beweglichen Wandteilen versehen, In order to eliminate these problems as far as possible, in a further embodiment each of the matrices is provided with one or more movable wall parts,
wobei diese Wandteile, nachdem eine bestimmte Materialmenge in den Hohlraum gebracht worden ist, auf genaue Messungen gebracht werden. these wall parts being brought to accurate measurements after a certain amount of material has been brought into the cavity.
Dadurch, dass die_beweglichen Wandteile zunächst in grossem Abstand voneinander angeordnet werden, kann der Kunststoff sehr leicht in den Matrizenhohlraum gespritzt werden. Wenn danach die Wandteile aufeinander zu bewegt werden, wird der Matrizenhohlraum auf die richtigen Gegenstandsabmessungen gebracht, wobei das expandierende Treibmittel wieder für eine gute Füllung und folglich für glatte Gegenstände sorgt. Because the movable wall parts are initially arranged at a large distance from one another, the plastic can be injected very easily into the die cavity. If the wall parts are then moved towards one another, the die cavity is brought to the correct object dimensions, the expanding propellant again ensuring good filling and consequently smooth objects.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum Umhüllen elektrischer oder elektronischer Einzelteile. Da dies meistens immer in sehr grossen Stückzahlen erfolgen muss, ist die Tatsache, dass dies nach der Erfindung in einem kontinuierlichen Prozess erfolgen kann, von äusserst grosser Bedeutung. The method according to the invention is particularly suitable for wrapping electrical or electronic individual parts. Since this usually always has to be done in very large numbers, the fact that this can be done in a continuous process according to the invention is extremely important.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens. Diese Vorrichtung enthält eine Misch- und Pressvorrichtung zum Mischen und auf Temperatur- und Druck-Bringen eines Gemisches, das aus verschäumbarem thermoplastischem Material und einem Treibmittel besteht, derart, dass dieses Gemisch flüssig ist, wobei die Misch- und Pressvorrichtung über eine Ausströmungsöffnung an mindestens eine Füllöffnung einer The invention further relates to a device for carrying out the method according to the invention. This device contains a mixing and pressing device for mixing and for bringing a mixture consisting of foamable thermoplastic material and a blowing agent so that this mixture is liquid, the mixing and pressing device having at least one outflow opening a filling opening of a
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Matrize anschliessbar ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Transportmittel enthält, um mindestens eine Matrize und mindestens einen nicht daran anschliessenden Konstruktionsteil mit einer Ebene, in der die Füllöffnung(en) der Matrize liegt bzw. liegen, schneidend an der Ausströmungsöffnung entlang zu führen, wobei an der Ausströmungsöffnungsseite eine Platte angeordnet ist, die die Füllöffnungen, nachdem sie an der Ausströmungsöffnung entlang geführt worden ist bzw. sind, absperrt. The die can be connected, and is characterized in that the device contains transport means to cut at least one die and at least one non-adjoining structural part with a plane in which the filling opening (s) of the die lie or lie along the outflow opening lead, wherein a plate is arranged on the outflow opening side, which blocks the filling openings after it has been guided along the outflow opening.
Eine weitere günstige Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist das Kennzeichen auf, dass diese eine geschlossene Bahn aufweist, über die mit Hilfe von Transportmitteln eine Anzahl Matrizen kontinuierlich nacheinander an der Ausströmungsöffnung entlang bewegt werden können, wobei die an der Ausströmungsöffnungsseite angeordnete Abdeckplatte sich auch über die genannte Bahn erstreckend, sich von der einen Seite der Ausströmungsöffnung bis zur anderen Seite derselben erstreckt. A further advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that it has a closed path over which a number of matrices can be moved continuously in succession along the outflow opening with the aid of transport means, the cover plate arranged on the outflow opening side also extending over the said one Extending web extending from one side of the outflow opening to the other side thereof.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung hat die Ausströmungsöffnung eine längliche Form (in der Bewegungsrichtung der Matrize gesehen). Dadurch wird erreicht, dass während einer längeren Zeit die Verbindung zwischen dem Matrizenhohlraum und der Ausströmungsöffnung beibehalten wird. In a further embodiment of the device, the outflow opening has an elongated shape (seen in the direction of movement of the die). This ensures that the connection between the die cavity and the outflow opening is maintained for a longer time.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die an der Ausströmungsseite angeordnete Platte kühlbar. According to a further embodiment, the plate arranged on the outflow side can be cooled.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it
Fig. 1 bis 6 schematische und nicht massgerechte Darstellungen einer Anzahl Ausführungsformen von Spritzgussanlagen zum Teil im Schnitt und zum Teil in Draufsicht, 1 to 6 are schematic and not true to size representations of a number of embodiments of injection molding systems, partly in section and partly in plan view,
Fig. 7 bis 12 eine Darstellung einer Spritzgussanlage, die sich insbesondere zum kontinuierlichen Umhüllen von elektrischen bzw. elektronischen Elementen eignet. Fig. 7 to 12 is an illustration of an injection molding system, which is particularly suitable for the continuous wrapping of electrical or electronic elements.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine schematisch dargestellte Misch- und Pressvorrichtung für Kunststoff dargestellt. Auf die Konstruktion derselben wird in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen, da diese von der üblichen Art, beispielsweise eine Extrudervorrichtung, sein kann. Die Pressvorrichtung 1 ist mit einer Ausströmungsöffnung 2 versehen, die von einer thermisch gegenüber derselben isolierten Kühlplatte 3 umgeben ist. Unter der Ausströmungsöffnung 2 und der Kühlplatte 3 befindet sich eine Bahn 4, über der Matrizen 5 vorgeschoben werden können. Die Matrizen 5 haben dabei eine derart grosse Höhe, dass sie mit ihrer oberen Fläche an der Kühlplatte 3 bzw. der Ausströmungsöffnung 2 anliegen, gegebenenfalls können dabei die Kühlplatte 3 oder die Bahn 4 federnd gegeneinander gedrückt werden. Jede der Matrizen 5 ist mit einem Matrizenhohlraum 7 und einer Füllöffnung 8 versehen. In der Misch- und Pressvorrichtung wird ein thermoplastischer Kunststoff, wie Polypropylen, Nylon, Poly-phenylensulfid zsw., mit einem Treibmittel auf eine Temperatur und auf einen Druck gebracht, bei der bzw. dem dieses Gemisch flüssig ist. Als Treibmittel können die in der Technik bekannten Mittel, wie Azodikarbonamid, verwendet werden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, ein Gas unter Druck in den flüssigen Kunststoff einzuführen. In Fig. 1, reference number 1 shows a schematically illustrated mixing and pressing device for plastic. The construction of the same is not discussed in detail in this context, since it can be of the usual type, for example an extruder device. The pressing device 1 is provided with an outflow opening 2 which is surrounded by a cooling plate 3 which is thermally insulated from it. Under the outflow opening 2 and the cooling plate 3 there is a track 4 over which the dies 5 can be advanced. The matrices 5 have such a high height that their upper surface rests on the cooling plate 3 or the outflow opening 2; if necessary, the cooling plate 3 or the web 4 can be resiliently pressed against one another. Each of the dies 5 is provided with a die cavity 7 and a filling opening 8. In the mixing and pressing device, a thermoplastic material, such as polypropylene, nylon, polyphenylene sulfide, etc., is brought to a temperature and a pressure with a blowing agent at which this mixture is liquid. Agents known in the art, such as azodicarbonamide, can be used as blowing agents. If necessary, it is also possible to introduce a gas under pressure into the liquid plastic.
Unter die ständig offene Ausströmungsöffnung 2 wird nun eine Matrize 5 geschoben, so dass zu einem bestimmten Augenblick die Füllöffnung 8 vor die Ausströmungsöffnung 2 gelangt und ein thermoplastisches Material in den Matrizenhohlraum 7 gepresst wird. Die Matrize kann dabei kontinuierlich bewegt oder gewünschtenfalls kurzzeitig angehalten werden. Nach Vorschieben der Matrize 5 wird die Ausströmungsöffnung 2 durch die Oberseite der Matrize 5, die den Kunststoffstrom abschneidet, abgesperrt. Der Kunststoff bleibt unter Druck und auf hoher Temperatur in der Vorrichtung 1, bis eine folgende Matrize 5 mit der Füllöffnung vor die Ausströmungsöffnung geschoben wird. Die gefüllte Matrize wird nun durch die Bahn weitergeschoben, wobei die Platte 3 die Füllöffnung 8 abdichtet und weiter durch den Kontakt mit der Matrize diese kühlt. Beim Kühlen wird eine Schwindung des thermoplatischen Kunststoffes auftreten, der jedoch durch die Expansion des Treibmittels nahezu völlig ausgeglichen wird, so dass der Matrizenhohlraum immer gut gefüllt bleibt und ein Gegenstand mit straffer Form und genauen Abmessungen erhalten wird. Gewünschtenfalls kann in jedem der Matrizenhohlräume ein Gegenstand, beispielsweise ein elektrisches Element, angeordnet sein, das mit Kunststoff umhüllt werden soll. Die Matrizen können kontinuierlich oder schrittweise über die Bahn 5 geschoben werden, wobei dann jeweils die Füllöffnung einer Matrize während einiger Zeit die Ausströmungsöffnung freigibt, so dass Kunststoff in den Matrizenhohlraum strömen kann. Dadurch, dass dem Kunststoff ein Treibmittel zugefügt worden ist, braucht der Kunststoff in der Matrize nicht «nachgedrückt» zu werden, bis er ausgehärtet ist. Dies bedeutet, dass ein schneller Arbeitstakt erhalten wird. Wenn keine Füllöffnung vor der Ausströmungsöffnung steht, ist diese Füllöffnung immer durch die Oberseite der Matrizen abgesperrt. Gegebenenfalls können sich zwischen den Matrizen noch Konstruktionsteile befinden, die sich mit den Matrizen bewegen und deren obere Fläche in derselben Ebene liegt wie die obere Seite der Matrizen, so dass auch diese Teile die Ausströmungsöffnung 2 absperren können. A die 5 is now pushed under the constantly open outflow opening 2, so that the filling opening 8 arrives in front of the outflow opening 2 at a certain instant and a thermoplastic material is pressed into the die cavity 7. The die can be moved continuously or briefly stopped if desired. After the die 5 has been pushed forward, the outflow opening 2 is blocked off by the top of the die 5, which cuts off the plastic stream. The plastic remains under pressure and at high temperature in the device 1 until a subsequent die 5 with the filling opening is pushed in front of the outflow opening. The filled die is now pushed further through the web, the plate 3 sealing the filling opening 8 and further cooling it by contact with the die. When cooling, the thermoplastic plastic will shrink, but this will be almost completely compensated for by the expansion of the blowing agent, so that the die cavity always remains well filled and an object with a tight shape and exact dimensions is obtained. If desired, an object, for example an electrical element, can be arranged in each of the die cavities and is intended to be coated with plastic. The matrices can be pushed continuously or step by step over the web 5, in which case the filling opening of a die then releases the outflow opening for some time, so that plastic can flow into the die cavity. The fact that a blowing agent has been added to the plastic means that the plastic does not need to be “pressed on” in the die until it has hardened. This means that a fast work cycle is obtained. If there is no filling opening in front of the outflow opening, this filling opening is always blocked off by the top of the dies. If necessary, there may still be structural parts between the matrices which move with the matrices and whose upper surface lies in the same plane as the upper side of the matrices, so that these parts can also shut off the outflow opening 2.
In Fig. 1 sind Matrizen 5 dargestellt, wobei es zwischen der Füllöffnung 8 und dem eigentlichen Matrizenhohlraum 7 noch einen Kanal gibt, so dass das gebildete Produkt noch einen Anguss aufweist. Manchmal ist dies nicht störend, sondern sogar erwünscht. Wenn ein derartiger Anguss unerwünscht ist, kann man die Matrizen 10 verwenden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Bei diesen Matrizen ist die obere Wand völlig weggelassen, so dass die Füllöffnung in diesem Fall durch diese völlig offene Seitenwand gebildet wird. Dies bietet den Vorteil, dass das Produkt keinen Anguss mehr aufweisen wird und dass die Ausströmungsöffnung 2 während praktisch der ganzen Zeit, wo sich die Matrize unter der Füllöffnung befindet, mit dem Matrizenhohlraum in Verbindung ist. Auch beim schnellen Vorschub der Matrizen wird nun eine gute Füllung erzielt. 1 shows matrices 5, there being another channel between the filling opening 8 and the actual die cavity 7, so that the product formed still has a sprue. Sometimes this is not annoying, but even desirable. If such a gate is undesirable, one can use the matrices 10, as shown in Fig. 2. The upper wall of these matrices is completely omitted, so that the filling opening is formed by this completely open side wall in this case. This offers the advantage that the product will no longer have a sprue and that the outflow opening 2 is in communication with the die cavity for virtually the entire time that the die is under the fill opening. Good filling is now achieved even when the dies are advanced quickly.
Eine der Seiten wände des zu bildenden Gegenstandes gleitet nun an der Kühlplatte 3 entlang. Es hat sich herausgestellt, dass diese Seitenwand dennoch ein einwandfreies Äusseres aufweist und dass durch das Aufschäumen der Spritzmasse der Matrizenhohlraum auch beim Abkühlen immer gut gefüllt bleibt und eine Schwindung kaum spürbar ist. Das Produkt hat in diesem Fall keinen Anguss. One of the side walls of the object to be formed now slides along the cooling plate 3. It has been found that this side wall nevertheless has an impeccable exterior and that due to the foaming of the molding compound, the die cavity always remains well filled even when it cools down, and shrinkage is hardly noticeable. In this case the product has no sprue.
Damit die Verbindung zwischen der Ausströmungsöffnung und dem Matrizenhohlraum 7 noch länger beibehalten wird, kann die Ausströmungsöffnung eine in der Bewegungsrichtung längliche Form aufweisen, wie dies in Fig. 3 und 4 auf schematische Weise dargestellt ist. Die Ausströmungsöffnung 12 hat eine derart längliche Form, dass das Füllen einer folgenden Matrize bereits beim Füllen der vorhergehenden anfängt. Dies bedeutet, dass die Auströmungsöffnung während noch längerer Zeit mit dem Matrizenhohlraum in Verbindung steht, wodurch eine einwandfreie Füllung erhalten wird und die Matrizen mit grösserer Geschwindigkeit vorgeschoben werden können, so dass die Produktionsgeschwindigkeit zunimmt. So that the connection between the outflow opening and the die cavity 7 is maintained even longer, the outflow opening can have an elongated shape in the direction of movement, as is shown schematically in FIGS. 3 and 4. The outflow opening 12 has such an elongated shape that the filling of a subsequent die begins with the filling of the previous one. This means that the outflow opening remains in communication with the die cavity for an even longer time, as a result of which a perfect filling is obtained and the dies can be advanced at a higher speed, so that the production speed increases.
Bei Produkten mit verwickelten Formen und engen Strömungskanälen kann das Füllen des Matrizenhohlraumes zu Schwierigkeiten führen. Schwierigkeiten können auch entstehen, wenn im Matrizenhohlraum ein zu umhüllender Gegenstand angeordnet ist, der durch die grosse Strömungsgeschwindigkeit des Kunststoffes vom Platz gedrückt zu werden droht. Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, können die Matrizen mit beweglichen Wandteilen ausgebildet sein. Dies ist in Fig. 5 For products with intricate shapes and narrow flow channels, filling the die cavity can cause difficulties. Difficulties can also arise if an object to be encased is arranged in the die cavity and threatens to be pushed out of place by the high flow velocity of the plastic. In order to eliminate these difficulties, the matrices can be designed with movable wall parts. This is in Fig. 5
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
und 6 auf schematische Weise dargestellt. In dieser Ausführungsform ist jede der Matrizen mit zwei festen Wänden und zwei beweglichen Wänden 17 und 18 versehen. Eine derartige Matrize wird nun zunächst unter die Ausströmungsöffnung 2 gebracht. An dieser Stelle wird sie teilweise mit geschäumtem Kunststoff gefüllt, wobei die Wände 17 und 18 eine herausgefahrene Lage einnehmen. Dieses Füllen erfolgt nun sehr leicht, weil genügend Raum vorhanden ist. Nachdem die Lage unter der Ausströmungsöffnung verlassen worden ist, werden die Wände 17 unn 18 einwärts gefahren und auf die genaue, durch gestrichelte Linien in Fig. 6 angegebene Abmessung gebracht. Danach kann Abkühlung und Aushärtung des Kunststoffes erfolgen, wobei das expandierende Treibmittel wieder für eine einwandfreie Füllung des Matrizenhohlraums sorgt. and Figure 6 is shown in a schematic manner. In this embodiment, each of the matrices is provided with two fixed walls and two movable walls 17 and 18. Such a matrix is first brought under the outflow opening 2. At this point, it is partially filled with foamed plastic, with the walls 17 and 18 in an extended position. This filling is now very easy because there is enough space. After the situation has been left under the outflow opening, the walls 17 and 18 are moved inwards and brought to the exact dimension indicated by broken lines in FIG. 6. The plastic can then be cooled and hardened, the expanding blowing agent again ensuring that the die cavity is filled properly.
In Fig. 7 bis 12 ist auf schematische Weise eine Vorrichtung zum Umhüllen elektrischer Einzelteile mit geschäumtem thermoplastischem Kunststoff dargestellt, wobei die Press- und Mischvorrichtung fortgelassen worden ist. Diese Vorrichtung enthält einen Basisteil 20 (siehe auch Fig. 8), in dem eine Bohrung 21 für die Ausströmungsöffnung der Misch- und Pressvorrichtung sowie Öffnungen 22 bzw. 23 für die Kühlwasser-zu- bzw. -abfuhr vorgesehen sind. 7 to 12 schematically show a device for wrapping individual electrical parts with foamed thermoplastic material, the pressing and mixing device having been omitted. This device contains a base part 20 (see also FIG. 8), in which a bore 21 is provided for the outflow opening of the mixing and pressing device and openings 22 and 23 for the cooling water supply and removal.
Im Basisteil 20 sind auch Ausnehmungen 24 vorgesehen zum Befestigen der Joche 25, die Führungsbahnen 26 und 27 tragen (siehe Fig. 9). Recesses 24 are also provided in the base part 20 for fastening the yokes 25, which carry guideways 26 and 27 (see FIG. 9).
Auf dem Basisteil 20 ist eine aus mehreren Teilen aufgebaute Kühlplatte 28 befestigt (siehe Fig. 10), und zwar derart, dass die Öffnungen 29, 30 und 31 derselben den Öffnungen 21, 22 bzw. 23 entsprechen. A cooling plate 28 constructed from several parts is fastened on the base part 20 (see FIG. 10), in such a way that the openings 29, 30 and 31 thereof correspond to the openings 21, 22 and 23, respectively.
Im Basisteil 20 ist eine Achse 34 gelagert, die mit einer Platte 35 versehen ist. Diese Platte 35 trägt einen Innenkranz von Matrizenteilen 36, zwischen denen bewegliche Matrizenteile 37 angeordnet sind, die an der der Mittellinie der Achse 34 zugewandten Seite je ein Führungsrad 38 tragen, das an der Führungsbahn 27 (siehe Fig. 11) anliegt. An axis 34 is mounted in the base part 20 and is provided with a plate 35. This plate 35 carries an inner ring of die parts 36, between which movable die parts 37 are arranged, each of which carries a guide wheel 38 on the side facing the center line of the axis 34, which abuts the guide track 27 (see FIG. 11).
Die Platte 35 trägt weiter einen Kranz von Armen 40, die an der Stelle 41 mit der Platte 35 über ein Scharnier verbunden sind. Jeder der Arme 40 trägt zwei Matrizenwände 42, zwischen denen eine bewegliche Matrizenwand 43 angeordnet ist, die mit einer Rolle 44 versehen ist, die mit der Führungsbahn 26 zusammenarbeiten kann. The plate 35 also carries a wreath of arms 40 which are connected at a point 41 to the plate 35 via a hinge. Each of the arms 40 carries two die walls 42, between which a movable die wall 43 is arranged, which is provided with a roller 44 which can cooperate with the guideway 26.
Jeder der Arme 40 trägt weiter einen Nocken 45, der mit einer Nut 46 zusammenarbeiten kann, um den Arm auswärts zu kippen. Each of the arms 40 also carries a cam 45 which can cooperate with a groove 46 to tilt the arm outward.
Im Kragen 51 sind Ausnehmungen vorgesehen, in denen die Ausgangsdrähte 52 im Matrizenhohlraum 50 angeordneter, zu umhüllender elektrischer bzw. elektronischer Elemente 54 angeordnet werden. Recesses are provided in the collar 51, in which the output wires 52 of the electrical or electronic elements 54 to be encased and arranged in the die cavity 50 are arranged.
Die Wirkungsweise der betreffenden Vorrichtung ist wie folgt. The operation of the device in question is as follows.
Die Achse 34 wird von einer damit gekoppelten Antriebsvorrichtung mit einer bestimmten von den zu spritzenden Produkten abhängigen Geschwindigkeit gedreht, wobei sich folglich auch alle damit verbundenen Teile mitbewegen. Dadurch, dass die Matrizen dabei zwischen den Führungsbahnen 26 und 27 laufen, werden die Matrizenteile einen bestimmten Bewegungszyklus durchführen. Ausgehend von der Lage 21, 29, wo die Ausströmungsöffnung der nicht dargestellten Misch- und The axis 34 is rotated by a drive device coupled to it at a certain speed depending on the products to be sprayed, and consequently all the parts connected to it also move. Because the matrices run between the guideways 26 and 27, the die parts will perform a certain movement cycle. Starting from the position 21, 29, where the outflow opening of the mixing and
626 565 626 565
Pressvorrichtung ist, verläuft der Produktionszyklus wie in Fig. 12 angegeben. Is press device, the production cycle proceeds as shown in Fig. 12.
Über die Strecke I ist eine der Matrizen mit der Auströ-mungsöffnung verbunden, so dass der Matrizenhohlraum mit einer Kunststoffmenge gefüllt wird. One of the matrices is connected to the outflow opening via route I, so that the die cavity is filled with a quantity of plastic.
Die Matrizenteile 37 und 44 befinden sich dabei in der herausgefahrenden Lage, so dass der Matrizenhohlraum grösser ist, als dem zu erzeugenden Produkt entspricht. Vorteil ist, dass der Kunststoff nun sehr leicht und ohne grossen Widerstand in den Matrizenhohlraum fliessen kann. Das Resultat ist eine gute Füllung, und wenn ein zu umhüllender Gegenstand im Matrizenhohlraum angeordnet ist, wird dieser Gegenstand vom Kunststoffstrom nicht vom Platz gedrückt werden. The die parts 37 and 44 are in the extended position, so that the die cavity is larger than corresponds to the product to be produced. The advantage is that the plastic can now flow into the die cavity very easily and without great resistance. The result is good filling, and if an object to be wrapped is placed in the die cavity, the plastic stream will not push that object out of place.
Uber die Strecke II werden die Matrizenteile 37 und 44 infolge des Verlaufes der Führungsbahnen 26 und 27 einwärts gefahren, bis der Matrizenhohlraum nun die endgültige Gegenstandsabmessung erhält. The die parts 37 and 44 are moved inward over the line II as a result of the course of the guideways 26 and 27 until the die cavity now receives the final object dimension.
Uber die Strecke III findet Abkühlung des Kunststoffes dadurch statt, dass eine der Gegenstandsseiten an der Kühlplatte 28 entlanggleitend bewegt, wobei diese Platte durch einen hindurchgeführten Kühlwasserstrom gekühlt wird. Die durch Abkühlung auftretende Schwindung wird dabei durch die Expansion des Treibmittels ausgeglichen, so dass der Matrizenhohlraum immer gefüllt bleibt und Gegenstände mit glatter Form erhalten werden. The cooling of the plastic takes place over the route III in that one of the object sides moves along the cooling plate 28, whereby this plate is cooled by a cooling water flow passed through it. The shrinkage caused by cooling is compensated for by the expansion of the blowing agent, so that the die cavity always remains filled and objects with a smooth shape are obtained.
Am Anfang der Strecke IV greift der Nocken 45 in die Nut 46, wonach der Arm 40 sich um den Punkt 41 dreht und die Matrize geöffnet wird, wie in Fig. 7 in der untersten Lage dargestellt ist. At the beginning of the section IV, the cam 45 engages in the groove 46, after which the arm 40 rotates about the point 41 and the die is opened, as shown in FIG. 7 in the lowest position.
Die Erzeugnisse können nun in der Strecke V der Matrize entnommen werden, wobei über diese Strecke der Arm 40 immer in geöffneter Lage gehalten wird. The products can now be removed in the section V of the die, the arm 40 always being held in the open position over this section.
In der Strecke VI wird letzten Endes die Matrize wieder geschlossen, wonach ein neuer Zyklus anfangen kann. Aus dem obenstehenden dürfte es einleuchten, dass mit dieser Maschine auf kontinuierliche Weise Produkte aus thermoplastischem Kunststoff gespritzt werden können. Die Produktionsgeschwindigkeit kann dabei sehr hoch sein. Die Produkte werden einerseits durch Verwendung eines geschäumten Kunststoffes und anderseits durch eine einwandfreie Füllung des Matrizenhohlraumes eine glatte Form und genaue Abmessungen aufweisen. In section VI, the die is finally closed again, after which a new cycle can begin. From the above, it should be clear that this machine can be used to continuously injection molded products made of thermoplastic. The production speed can be very high. On the one hand, the products will have a smooth shape and precise dimensions due to the use of a foamed plastic and, on the other hand, due to the perfect filling of the die cavity.
Ein grosser Vorteil ist auch, dass beim Umhüllen von Elementen der in den Matrizenhohlraum gespritzte Kunststoff ausreichende Möglichkeiten hat, um das Element herumzuströmen, so dass die Elemente nicht vom Platz gedrückt werden. Another great advantage is that when encasing elements, the plastic injected into the die cavity has sufficient possibilities to flow around the element so that the elements are not pushed out of place.
In der Auströmungsöffnung der Pressvorrichtung braucht kein verwickeltes Absperrelement vorgesehen zu werden, weil die Matrizenwände selbst zum Abschneiden des Kunststoffstromes und zum Absperren der Ausströmungsöffnung sorgen, bis eine folgende Matrize anlangt. Dadurch, dass eine Seite der Matrize gleichsam offen ist, die Füllöffnung der Matrize bildet und später an der Kühlplatte entlangschiebend bewegt wird, wird ein Anguss an den Produkten völlig vermieden und weiter wird eine sehr gute Wärmeübertragung zur Kühlplatte erreicht. No intricate shut-off element needs to be provided in the discharge opening of the pressing device, because the die walls themselves ensure that the plastic flow is cut off and the discharge opening is shut off until a subsequent die arrives. Because one side of the die is, so to speak, open, forms the filling opening of the die and is later moved along the cooling plate, casting on the products is completely avoided and very good heat transfer to the cooling plate is also achieved.
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s io s io
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5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased | ||
| PL | Patent ceased |