DE2615177A1

DE2615177A1 - Arbeitsverfahren und vorrichtung zum herstellen von austriebfreien formteilen

Info

Publication number: DE2615177A1
Application number: DE19762615177
Authority: DE
Inventors: Lambert Matthias Dipl In Pasch; Heinz Wagemann
Original assignee: Uniroyal AG
Current assignee: Uniroyal AG
Priority date: 1976-04-08
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DD129417A5; AU509663B2; PL107516B1; CA1098672A; AT371059B; CH612879A5; US4140470A; DE2615177B2; BR7702201A; GR63221B; DE2615177C3; SE7704079L; ATA244277A; YU89977A; PL197233A1; SE426458B; IE44790B1; AU2336477A; JPS52123450A; ES457531A1

Description

Patentanwälte

Dipl. Tr.j» ilnnr-Jlirgim Müller ^ b 1 5 1 7

Dr. rer. nai. Taomas Berendt

D8 München ÜO Lucile-Gialin-Straßt 38 HJM/ib

H Reg.-Nr. 222-89

Uniroyal AG., 5100 Aachen

Arbeitsverfahren und Vorrichtung zum Herstellen von austriebfreien Formteilen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren zum Entlüften einer Vorrichtung für das Herstellen von austriebfreien Formteilen aus einer Formmasse aus Elastomeren, insbesondere aus durch Wärme vulkanisierbaren Kautschukmischungen, oder vernetzbaren bzw. härtbaren Kunststoffen, bei dem die Vorrichtung ein Einspritzaggregat und eine Spritzformeinheit aufweist, die aus insbesondere einer Vielzahl von aus Formelementen zusammengesetzten, mindestens einen Formhohlraum einschließenden Formen gebildet ist und wobei das Einspritzaggregat an dem der Spritzformeinheit zugekehrten Ende mit einer elastischen, Wärme gering leitenden Abschlußplatte mit in Zahl und Anordnung den Formen entsprechenden Einspritzkanälen versehen, und beigem eingeschlossene Luft aus den Formhohlräumen vor dem/des Einspritzens entweicht.

709842/0248

-Z-

,i u 1 5 1 7

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DT-OS 2 164 219), bei der das Einspritzaggregat an dem der Spritzformeinheit zugekehrten Ende eine elastische Abschlußplatte mit in Zahl und Anordnung den Formen entsprechenden Einspritzkanälen aufweist, wobei durch die Abschlußplatte der von der Formmasse im Einspritzaggregat übertragene Schließdruck zum Zusammenhalten der Formen auf letztere übertragen wird und wobei die Abschlußplatte bis zumindest während des ersten Teils des Verfestigungsvorganges der in die Formhohlräume eingespritzten Formmasse unter dem Schließdruck an der Spritzformeinheit anliegt. Um mit Hilfe einer solchen Vorrichtung austriebfreie Formteile herzustellen, müssen die Formhohlräume allseitig geschlossen sein; es muß aber auch gewährleistet sein, daß eingeschlossene Luft zuverlässig entweichen kann.

Eine bekannte Vorrichtung (US-PS 3 151 360) zum austriebfreien Ausformen von Formmasse der eingangs erwähnten Fonnmassentypen zu Formteilen weist Formen auf, deren zusammengesetzte, jeweils den Formhohlraum bildende Formelemente eine durch Radial- oder Polarschliff erzeugte Vielzahl von Feinstriefen in der Trennfugenebene aufweisen, durch die die eingeschlossene Luft während des Heiz-Preßzyklus entweichen kann, ohne daß in der Trennfuge plastifizierte Formmasse austritt. Die Herstellung der genannten Feinstriefen freilich ist verhältnismäßig kostspielig und erhöht die Werkzeugkosten.

Gewisse Nachteile der durch Schliffriefen erfolgenden Entlüftung sind darin zu sehen, daß zum Herstellen von austrieb- und flusenfreien Formteilen ein besonders feiner Schliff in den Trennebenen der Formen erforderlich ist. Hierdurch steht aber für die Entlüf-

709842/0248

_ 3 —

-1 -

-5. 2b 1b 177

tung nur ein verhältnismäßig kleiner Querschnitt der Entlüftungsöffnung, d. i. alle Schliffriefen, zur Verfügung. Wegen dieses geringen Querschnitts ist nun die Einspritzgeschvrindigkeit begrenzt, weil der eingeschlossenen Luft genügend Zeit zum Entweichen gegeben werden muß. Wegen der begrenzten Einspritzgeschwindigkeit ist wiederum die Gesamtzykluszeit eines Ausheizvorganges notwendigerweise langer.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Feinstriefen nach einer Reihe von Pressungen mit Verunreinigungen zusetzen. Die Feinstriefen werden deshalb regelmäßig gereinigt. Infolge der hohen Flächenpressung verschleißt aber auch das Schliffbild der Feinstriefen. Es muß daher nachgeschliffen werden. Dieses Nacharbeiten ist aber wegen einzuhaltenden Maßhaltigkeit der Form begrenzt. Insofern ist die Standzeit solcher Werkzeuge kürzer als bei Werkzeugen mit Entlüftungsmitteln in Form einer Überlaufnut oder dergleichen. Letztere sind hingegen für austriebfreies Ausformen nicht geeignet. Bei ihnen ist der Abfall an Formmasse größer und die Formteile müssen nachgearbeitet werden, um den Grat zu beseitigen. Insofern sind Spritzformen mit Formhohlräumen, die in der Trennfugenebene durch Schleifen erzeugte Feinstentlüftungsnuten aufweisen, anderen Formen mit deren Mitteln zum Luftentweichen überlegen. Aber auch sie sind noch verbesserungsfähig.

Ferner ist es bekannt (DT-OS 2 022 686), daß in einer Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Kautschuk oder Kunststoff im Formhohlraum eines aus Unter- und Oberteil bestehenden Werkzeugs ein Unterdruck erzeugt wird, damit die hergestellten Formteile frei von eingeschlossenen Luftbläschen vorliegen. Das Werkzeug ist entweder ganz oder

< Μ- Ί ο 1 b 1 7 7

teilweise in einer Kammer angeordnet, die an einen Uhterdruckerzeuger angeschlossen ist, oder der Formhohlraum ist direkt an den Unterdruckerzeuger angeschlossen und die Trennfuge zwischen den WerkEeugteilen ist durch ein elastisches Dichtmittel abgedichtet. Beim Spritzpreßverfahren kann der Unterdruck vor und während des Einpressens von Formmasse in den Formhohlraum, und beim Kompressionsverfahren kann er während des Preßvorganges erzeugt werden. Eine weiter bekannte Vorrichtung (GB-PS 1 403 165) zum Herstellen von Formteilen aus plastifizierbarer Formmasse nach dem Kompressionsverfahren weist eine mantelartige Kammer mit einer Dichtungsschürze auf, die das Formwerkzeug dicht umschließt. An dieser Kammer ist ebenfalls ein Unterdruckerzeuger angeschlossen. Hierdurch sollen Lufteinschlüsse in den Formteilen vermieden werden.

Beim Kompressionsverfahren entsteht in jedem Fall Austrieb. Beim Spritzpreßverfahren entsteht in der Regel praktisch Austrieb, in jedem Falle jedoch Angußabfall an Formmasse von beträchtlichem Ausmaß. Außerdem entsteht bei direkt an den Formhohlraum angeschlossener Evakuierleitung zusätzlich ein Absaugabfallpfropfen am Ende des Einspritzvorganges. Das Entformen solcher Absaugabfallpfropfen bereitet erhebliche Schwierigkeiten, und nicht vollständig entfernte Teile solcher Pfropfen verschließen die Evakuierleitung. Des weiteren ist es nachteilig, daß durch den Austrieb, den Anguß und den Absaugpfropfen eine aufwendige Nacharbeit an jedem Formteil erforderlich ist, wenn es sich darum handelt, qualitativ hochwertige, insbesondere maßgenaue Formteile herzustellen.

Im übrigen genügen die bekannten evakuierbaren Vorrichtungen bezüglich Evakuierbarkeit, austriebfreier Herstellung und Abfalleinsparung den vorhandenen Wünschen noch keineswegs.

lh 15

Die Aufgabe der Erfindung/Neuerung besteht darin, daß eine eingangs beschriebene Vorrichtung hinsichtlich des Entlüftens verbessert wird. Mit Hilfe von Formen, die beim Einspritzvorgang dicht geschlossen vorliegen, sollen einwandfrei austrieblose Formteile durch günstiges und zuverlässiges Entlüften bei wesentlich geringeren Werkzeugkosten und größeren Werkzeugstandzeiten als bisher hergestellt werden können. Die Einspritzgeschwindigkeit soll wesentlich erhöht und dadurch der Gesamtheizzyklus verkürzt werden. Ferner soll mindestens der Angußabfall, insbesondere aber der Gesamtabfall an Formmasse, äußerst niedrig gehalten und soll außerdem günstig entformt werden können.

Die Erfindung besteht darin, daß die beim Einspritzvorgang in den Trennfugen dicht geschlossenen Formhohlräume der Spritzformeinheit vor dem Ende des Einspritzvorgangs evakuiert oder durch Einleiten von Gas, das von der Formmasse absorbierbar ist, von Luft bzw. anderen Gasen befreit werden.

Das Evakuieren kann vor und/oder auch während des Einspritzens erfolgen. Dabei kann des weiteren durch Evakuieren der Vorratskammer des Einspritzaggregats, in der Formmasse zum Einspritzen bereitgehalten wird, die einschlossene Luft über die Einspritzkanäle aus den Formhohlräumen entfernt werden. In einer anderen Arbeitsweise kann durch Evakuieren die eingeschlossene Luft aus den Formhohlräumen über die Einspritzkanäle und über die erwähnte Kammer oder über die eine und/oder andere Trennfuge entfernt werden.

Als Gas, das die Luft oder dergleichen verdrängt, dient vor allem CO₂, da sich dieses in der Formmasse löst bzw.

- 5a 709842/0248

von dieser absorbiert wird, sofern es sich um Kautschuk handelt.

Das Evakuieren kann auch schon während der Schließbewegung erfolgen. Liegt die eingangs beschriebene Vorrichtung als Spritzpresse vor, dann werden die Formholilräume insbesondere während des letzten Teils des Schließvorgangs, bei dem sich der Spritzpressenkolben in den dazu gehörenden Zylinder bewegt, schnell und zuverlässig evakuiert. Bevorzugt wird die Luft aus den Formhohlräumen über die Einspritzkanäle und über die Kammer, in die die Einspritzkanäle münden, abgesaugt. Eine solche Evakuierung ist wegen des zur Verfugung stehenden freien Raumes im Zylinder zwischen der Abschlußplatte und dem Spritzpressenkolben bzw. der vorliegenden Formmasse besonders günstig, weil in der beginnenden Evakuierphase ein Grobvakuum im genannten großvolumigen freien Raum erzeugt werden kann, durch das ein großer Teil des Luftvolumens abgesagt werden kann. Bei der weiteren Schließbewegung der Spritzpresse wird im sich allmählich verringernden freien Raum ein höheres Endvakuum mit verhältnismäßig geringer Saugleistung erzeugt und somit die gesamte eingeschlossene Luft zuverlässig entfernt.

Liegt die eingangs beschriebene Vorrichtung als Spritzgießmaschine mit insbesondere axial bewegbarer Abschlußplatte vor, dann werden die Formhohlräume während der Schließbewegung, bei der die Spritzformeinheit und das Einspritzaggregat axial relativ zueinander bewegt werden, ebenfalls schnell und zuverlässig evakuiert. Hierbei ist von Bedeutung,daß eine Dichtung zwischen der Spritzformeinheit und dem Einspritzaggregat angeordnet ist und bereits während des letzten Teils des Schließvorganges den vorhandenen freien Raum zwischen dem Einspritzaggregat

709842/0248

- 5b -

Ib

und der Spritzformeinheit abdichtet. Diese Dichtung ist dabei so ausgebildet, daß axiale Kräfte durch sie auf die Spritzformeinheit übertragen werden. Die in den Trennfugen der Spritzformeinheit angeordneten Dichtungen sind so angeordnet, daß sie mit einem Teil ihres Querschnitts in die Trennfuge hineinragen. Durch die übertragene Axialkraft werden sie gleichmäßig unter Dichtungsdruck gesetzt, dichten die noch spaltförmige Trennfuge dicht ab und werden dabei im Querschnitt nur soweit verformt, daß ausreichend große Spalten in den Trennfugen erhalten bleiben. Während dieses letzten Teils des Schließvorganges wird die in den Formhohlräumen befindliche Luft über die vorljqgendei Spalten und die Einspritzkanäle abgesaugt. Gleichzeitig wird auch vorhandene Luft aus der Kammer des Einspritzaggregats mit abgesaugt.

Das Evakuieren erfolgt in allen Anwendungsfällen in verhältnismäßig kurzer Zeit, außerdem sehr zuverlässig, und dazu sind lediglich eine Vakuumpumpe od. dgl. Mittel mit verhältnismäßig geringer Saugleistung erforderlich.

7098Ä?/fi 7 /, ft

15 17 7

Durch Anwenden des an sich bekannten Evakuierens an Formmvorrichtungen für ein austriebfreies Herstellen von Formteilen liegen mindestens alle in den Trennfugen dicht geschlossenen Formhohlräume der Spritzformeinheit vor dem Einspritzen, zumindest aber vor dem Beendigen des Einspritzens von Formmasse evakufert vor. So ist es nun möglich geworden, Formteile auf dem Gebiet der austriebfreien Ausformtechnik mit geringstmöglichem Abfall an Formmasse herzustellen, die Formen vor dem Einspritzvorgang dicht zu schließen und dennoch zuverlässig zu entlüften.

Des weiteren besteht ein weiterer wesentlicher Vorteil des Evakuierens der genannten Vorrichtung darin, daß es aufgrund der in der Trennebene dicht geschlossenen, jedoch evakuierbaren Formhohlräume möglich geworden ist, austriebfreie Formteile mit einer höheren Spritzgeschwindigkeit gegenüber bekannten Ausformtechniken für austriebfreies Herstellen von Formteilen aus Formmasse der eingangs genannten Massetypen herzustellen. Die Einspritzgeschwindigkeit bei Verarbeitung der genannten Massetypen ist nun nicht mehr abhängig vom Volumen des entlüftbaren Formhohlraumes und des durch Schliffriefen zur Verfügung stehenden Entlüftungsquerschnitts. Bei der nun möglich gewordenen höheren Einspritzgeschwindigkeit kann vorteilhaft eine höhere Vorwärmung der Formmasse während des Einspritzvorganges zugelassen und entsprechend eine höhere Temperatur in der Spritzformeinheit eingestellt werden, ohne daß die Formmasse vorzeitig anvulkanisiert. Hierdurch ist wiederum die Gesamtheizzeit bei austriebfreier Ausformung von Formmasse wesentlich zu verkürzen.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der erfindungs/neuerungsgemäßen Vorrichtung, an der das Evakuieren nach der Erfindung erfolge,, GitiCi die Furche, hl räume übt-r

7 Π 9 ii '■ > ι η ? /, η

^ b1b 17

Evakuierungskanal evakuierbar und ist dieser mit einer den Eintritt von Formmasse verwehrenden Sperre, z. B. Abdeckmittel oder Ventil, oder mit einer den Eintritt von Formmasse erschwerenden Sperre, bevorzugt in Form eines querschnittskleinen Luftauslasses, versehen.

Der Evakuierkanal kann unmittelbar im sonst dicht geschlossenen Formhohlraum münden. Elastische Dichtelemente zwischen den Bauelementen der Form sind in diesem Fall nicht erforderlich. Der Evakuierkanal kann jedoch auch an der einen oder anderen Trennebene außerhalb der Formhohlräume oder im Einspritzaggregat vorliegen. In diesem Fall sind elastische Dichtelemente, beispielsweise zwischen den plattenförmigen Formbauelementen und zwischen dem Einspritzaggregat und der Spritzformeinheit erforderlich.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung/Neuerung mündet der Evakuierkanal in einer Vorratskammer für die in die Formhohlräume einzubringende Formmasse. Die Mündungsstelle des Evakuierkanals sollte dann mit einer als Sperre für die Formmasse dienenden federelastischen Abdeckzunge oder durch ein geeignetes Ventil schließbar sein. Das Schließen erfolgt durch die mit Druck beaufschlagte Formmasse selbst. Bevorzugt ist der Evakuierkanal hierbei in einer elastischen, Wärme gering leitenden Abschlußplatte angeordnet.

Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung/Neuerung steht der Evakuierkanal über einem Sperrweg unmittelbar mit dem Formhohlraum in Verbindung. Der Sperrweg besteht aus einer Durchbrechung in einer den Formhohlraum begrenzenden Platte und einer spaltförmigen Verbindungsrinne, die den Evakuierkanal und die Durchbrechung verbindet. Er kann an einer äußeren Stirnseite des Einspritzaggregats und/oder der Spritzformeinheit angeordnet sein.

709842/0248

- * " / b 1 5 1 7

Die Verbindungsrinne sollte sich hierbei an der äußeren Stirnseite einer Abschlußplatte des Einspritzaggregats befinden und im Bereich der Durchbrechung in ein Blindloch münden, das sich in der Abschlußplatte - von deren Außenseite zugängig - befindet.

Am Ende des Einspritzvorganges füllen sich Durchbrechung und Blindloch mit Formmasse, wobei durchaus auch Formmasse in die spaltförmige Verbindungsrinne einströmen kann. Der Querschnitt des Spaltes ist jedoch so eng bemessen, daß Formmasse unmittelbar nach Einströmen anvulkanisiert. Auf diese Weise wird auch der Sperrweg vor dem eigentlichen Evakuierungskanal geschlossen.

Eine weitere Ausbildungsform besteht darin, daß der Evakuierungskanal mit einem das Durchfließen der Formmasse verhindernden Sperrorgan versehen ist, das sich zweckmäßigerweise an der Trennstelle zwischen dem Einspritzaggregat und der Spritzformeinheit befindet. Das Sperrorgan weist insbesondere einen in eine Durchbrechung eingesetzten porösen Sperreinsatz auf, der zwar Luft und Dämpfe hindurchläßt, die Formmasse jedoch am Durchtritt hindert.

Das Sperrorgan kann auch über einen oder mehrere parallele Kanäle sehr kleinen Durchmessers von ca. 0,5 mm oder darunter mit dem Formhohlraum in Verbindung stehen.

Zusätzlich wird in Verbindung mit der Evakuiermaßnahme hoher Wert auf eine günstige Ausbildung und Anordnung der Entlüftungs- bzw. Evakuierungskanäle und der angeschlossenen Evakuierleitungen gelegt, damit hierdurch der Abfall an Überlaufformmasse und Angußformmasse sehr gering gehalten wird. Des weiteren liegt es in der genannten Ausbildung und Anordnung des zum Entlüften bzw.

709842/0248

2b Ib 177

Evakuieren dienenden Kanalsystems begründet, daß die so erhaltene geringe Überlauf- und Angußformmasse, die mit aus- bzw. anvulkanisiert, durch eine günstige Entformarbeitsweise zuverlässig und einfach von den Fertigformteilen getrennt wird, ohne daß dabei Schaden an den austriebfrei maßgenau hergestellten Formteilen entstehen. Um in jeder Hinsicht genaue Formteile ohne Jedwede Nacharbeit zu erhalten, sind sowohl das einwandfrei austrieblose Ausformen als auch das problemlose Entformen für eine Reihe von Anwendungsgebieten dieser Formstücke wichtig und zwar aus wirtschaftlichen und/oder aus die Qualität sichernden Gründen. Hier sind zum Beispiel zu nennen die pharmazeutische Industrie mit ihrem Bedarf an Flaschenverschlußstopfen und Kanülenvefschlüssen oder die Automobilindustrie mit ihrem Bedarf an Bremsdichtungen.

In Verbindung mit der Technik des Hersteilens von Formteilen mit kleinstmöglichem Abfall an Formmasse überhaupt ergeben sich eine sehr hohe Wirtschaftlichkeit und Rentabilität bei hoher Produktqualität und verhältnismäßig niedrigen Produktionsmittelkosten, was die Formwerkzeuge und Mittel zum Entlüften anbelangt.

Die Anordnung der Evakuier- bzw. Absaugentlüftung an einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung mit Wärmeisolationssystem nach den eigenen älteren Patenten 2 164 219, 2 219 055 und 2 420 724 (Patentanmeldungen P 21 64 219.3-16, P 22 19 055.2 und P 24 20 724.7) ergibt in der Summe der Vorteile einen optimal erreichbaren Grad der Verbesserung.

- 10 709842/0248

AusfUhriingsbeispiele der Erfindung/Neuerung sind anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Formvorrichtung, die aus einem Einspritzaggregat und einer Spritzformeinheit besteht, im Querschnitt (die Evakuierung erfolgt von der Abschlußplatte des Einspritzaggregats aus);

Fig. 2 eine Formvorrichtung, die aus einem Einspritzaggregat und einer Spritzformeinheit mit axial bewegbarer Abschlußplatte besteht, im Querschnitt (die Evakuierung erfolgt vom Einspritzaggregat aus);

Fig. 3 eine Formvorrichtung, die aus dem Einspritzaggregat und der Spritzformeinheit mit axial bewegbarer Abschlußplatte besteht, im Querschnitt (die Evakuierung erfolgt von der Spritzformeinheit aus);

Fig. 4 einen Teilausschnitt aus einer weiteren Formvorrichtung;

Fig. 5 eine Ansicht X-X in Fig. 4;

Fig. 6, 7, 8 Einzelheiten bzw. Teilausschnitte von Sperrmitteln an Formvorrichtungen;

Fig. 9 einen Teilausschnitt aus der Formvorrichtung nach Fig. 2;

Fig.10 die Formvorrichtung von Fig. 2 im Zustand des sich beginnenden Schließens der Spritzformeinheit;

Fig.11 einen Ausschnitt von Fig. 10 im Bereich der Dich-

709842/0248

- 10a -

"A

tung und

Fig. 12 den entsprechenden Ausschnitt im Zustand von Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 besteht das Einspritzaggregat A im wesent lichen aus dem Kolben 14 und dem bodenlosen Einspritz-

- 11 -

709842/0248

._%ύ. 2b15177

zylinder 13 mit einer elastischen, Wärme gegenüber Eisen sehr viel schlechter übertragenden Abschlußplatte 15 und deren Zusatzplatte 16, die beide mit Einspritzkanälen 17 versehen sind.

Die Spritzformeinheit B für eine Vielzahl von Formen mit dicht geschlossenen Formhohlräumen 2 besteht im wesentlichen aus Plattenelementen 8 mit der Deckplatte 9 und der Grundplatte 1. Die Deckplatte 9 weist die Einspritzkanäle 4 für plastifizierte Formmasse 18 auf. Bevorzugt sind die Plattenelemente 8 gegeneinander in den Trennfugen 3 durch insbesondere ringförmige elastische Dichtungen 201 abgedichtet, damit keine Luft aus der Atmosphäre nachgesaugt werden kann.

Die Absaugöffnung für alle luftführenden Räume, d. h. einschließlich der Vorratskammer 12 für bereitgehaltene Formmasse 18 für den nächsten Zyklus, befindet sich in Form eines insbesondere als Bohrung ausgebildeten Evakuierkanlas 202 in der Zusatzplatte 16 und/oder in der Abschlußplatte 15 mit einem weiterführenden, daran anschließenden Anschlußkanal 203 in der Wand des Einspritzzylinders 13 und einer Anschlußleitung 204 an eine nicht gezeigte Evakuiervorrichtung. Der Evakuierkanal 202 ist zur Vorratskammer 12 ein federndes elastisches Abdeckblech 205 (s. auch Fig. 6), und verhindert mittels seiner in geringem Abstand von der Zusatzplatte 16 gehaltenen Abdeckzunge 205a, daß Formmasse 18 in den Evakuierkanal 202 gelangen kann. Wegen der Abhebebewegung zwischen dem Einspritzaggregat A und der Spritzformeinheit B ist zwischen diesen Funktionseinheiten eine ringförmige, elastische Dichtung 206 angeordnet, die bevorzugt aus einem wärmebeständigen Elastomer hergestellt worden ist. Ihr Querschnitt ist so gestaltet, daß

709842/0248

- 12 -

'%Λ. ^b 15

sie in der Lage ist, eine gewisse Axialkraft auf die Spritzformeinheit B zu übertragen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die in den Formtrennebenen 3 angeordneten Dichtungen 201 gleichmäßig an ihren Stützflächen anliegen, bevor die Formmasse 18 im Einspritzaggregat A unter Druck gesetzt wird.

Gemäß Fig. 2 besteht das Einspritzaggregat A aus einem zylinderähnlichen Maschinenteil, der sogenannten Verteilereinheit 113» mit einer als Vorratskammer 112 dienenden Aussparung und einer darin axial bewegbar angeordneten Abschlußplatte 115. Eine noch zum Einspritzaggregat A gehörende Spritzeinheit ist nicht dargestellt. Durch die Nachfüllöffnung 116 in der Verteilereinheit 113 wird Formmasse 118 nachgeschoben.

Eine ringförmige Dichtung 206a ist zwischen dem Einspritzaggregat A und der Spritzformeinheit B angeordnet. Bevorzugt ist sie an der Verteilereinheit 113 befestigt (vgl. auch Fig. 9). Im wesentlichen ist ihr Querschnitt so ausgeführt, daß sie eine gewisse Axialkraft übertragen und abdichten kann. Ihr Basisquerschnitt ist mit a, ihr Stützquerschnitt ist mit b und ihr Dichtteilquerschnitt ist mit c bezeichnet. Unterbrochene Konturenlinie entspricht der Kraftübertragungsstellung, volle Konturenlinie entspricht der Dichtstellung.

Diese Dichtung 206a schließt einen Ringraum 110 (Fig. 2) ein. Der Evakuierungskanal 202a befindet sich in der Wandung der Verteilereinheit 113 und ist mit einer Anschlußleitung 204a zur nicht dargestellten Evakuiervorrichtung verbunden. Andererseits mündet der Evakuierungs-

709842/0248
- 13 -

^bI5 1 77

kanal 202a im Ringraum 110. Die Spritzformeinheit B besteht aus den Platten 118 mit eingrenzenden Fonnhohlräumen 102 und Dichtungen 201a in den Trennfugen der Platten 118.

Gemäß Fig. 3 besteht das Einspritzaggregat A im wesentlichen aus einem zylindrischen Maschinenteil, der Verteilereinheit 113» und einer in deren als Vorratskammer 112 dienenden Aussparung axial bewegbaren Abschlußplatte 115. Diese Abschlußplatte 115 kann elastisch und Wärme gering übertragend ausgebildet sein. Sie wirkt wie ein flexibler Kolben. Eine zum Einspritzaggregat A gehörende Spritzformeinheit B ist nicht dargestellt. Sie ist außen an der Verteilereinheit 113 an deren Einfüllöffnung 116 angeordnet. Die Spritzformeinheit B besteht aus den ebenerwähnten vergleichbaren Platten 118, die die Vielzahl von Formhohlräumen 102 begrenzt. Sie werden erforderlichenfalls unter sich und gegenüber der Atmosphäre durch Dichtungen 201b abgedichtet.

Die Evakuierung für alle luftführenden Räume befindet sich hier in Form eines Evakuierungskanals 202b in der Spritzformeinheit B, und zwar in derem nicht störenden Randbereich, mit einer Anschlußleitung 204b an eine nicht gezeigte Evakuiervorrichtung.

Zwischen dem Einspritzaggregat A und der Spritzformeinheit B ist eine ringförmige Dichtung 206b angeordnet, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Für beide Ausführungen gilt, daß Luft aus allen luftführenden Räumen bei in der Trennfuge dicht geschlossenen Formhohlräumen 102 vor Einspritzen von Formmasse 118 evakuiert ist.

7 0 9 8 4 2/0 ^8

I b 1 b 1 7 7 -2,3-

Gemäß Figur 4 befindet sich die Mündung des zur Evakuierung dienenden Kanalsystems zum dicht geschlossenen Formhohlraum 210 am Ende des Formmassenfließweges. Von hier aus werden luftführende Räume evakuiert. Em Ende des Einspritzvorgangs dringt jedoch auch Formmasse 18 bzw. 118 in die Durchbrechung 212 ein, die sich in dem den Formhohlraum 210 zugeordneten Deckplattenteil 9 befindet. Die Mündungsstelle 213 hat einen sehr geringen Querschnitt. Die insbesondere in Fig. 5 dargestellte spaltförmige Verbindungsrinne 214 an der Stirnseite der Abschlußplatte 15 oder des Deckplattenteiles 9 zwischen der Durchbrechung 212 sowie einer als Blindloch 215 ausgebildeten Verlängerung und der Öffnung 216 des Evakuierkanals 202c ist so gestaltet, daß keine Formmasse 18 weiter in das Kanalsystem eindringt. Die dort befindliche Formmasse 18 vulkanisiert ebenso aus wie die im Einspritzkanal 4 der Deckplatte 9 befindliche Formmasse. Am Ende der Heiz-Preßzykluszeit beginnt der Entformungsvorgang damit, daß das Einspritzaggregat A und die Spritzformeinheit B relativ voneinander wegbewegt werden. Dabei werden auch die Abschlußplatte 15 und die Deckplatte 9 voneinander getrennt. Im Einspritzkanal 4 reißen an- bzw. ausvulkanisierte Angußformmasse und nicht anvulkanisierte Formmasse 18 voneinander ab. Die im Bereich des aus der Durchbrechung 212 und der Verbindungsrinne 214 gebildeten Sperrweges vorliegende aus- bzw. anvulkanisierte Formmasse in Pfropfenform wird dabei aus dem Blindloch 215 der Abschlußplatte 15 herausgezogen. Sie ist mit der anvulkanisierten Formmasse aus der spaltartigen oder als Bohrung ausgebildeten Durchbrechung 212 verbunden.

Beim nachfolgenden Entfernen des AngußZäpfchens aus der Deckplatte 9 wird auch der Absaugabfallpfropfen mit entfernt. Der Vorgang des Herauswälzens der vorlorenen An-

709842/0248

- 15 -

gußzäpfchen kann gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung nach der DT-OS 2 420 722 erfolgen. Die aus- bzw. anvulkanisierte Formmasse in der Verbindungsrinne 214 ist mit dem Absaugabfallpfropfen verbunden und wird mit diesem ebenfalls zusammen entfernt.

Fig. 6 zeigt ein federndes Abdeckblech 205, das mit der Zusatzplatte 16 bzw. Abdeckplatte 15 verbunden ist.

Fig. 7 zeigt einen Ventilkörper 207 mit schraubenförmiger Rückstellfeder 205 in der verbreiterten Evakuieröffnung des Evakuierungskanals 202d; der Stößel 207b wird in der Bohrung 207c geführt und ist mit einer Schraubenmutter 207d als Anschlag versehen.

Gemäß Fig. 8 ist das Kanalsystem mit einem Sperrorgan 217 versehen, das aus einer an der Öffnungsstelle 216 der Abschlußplatte 15 eingesetzten Einlage 218 z. B. aus Aluminium besteht, in deren Innenbohrung ein poröser Sperreinsatz 219 aus Sintermetall eingesetzt ist. In der Deckplatte 9 befindet sich ein Einsatzkörper 220 z. B. auch aus Aluminium mit kleiner Durchgangsbohrung. Der Sperreinsatz 219 kann statt Sintermetall auch mehrere Durchgangsbohrungen von nur etwa 0,5 mm Durchmesser oder weniger aufweisen. Auch mit Hilfe solcher Düsenverschlüsse kann zuverlässig und einfach abgesaugt werden.

Statt der Evakuiermaßnahme kann auch ein geeignetes Gas in die Vorrichtung gemäß Fig. 4 und 8 eingeführt werden, das für die Formmasse eine höhere Aufnahmefähigkeit hat

Die
als Luft, z. B. CO₂. Formmasse absorbiert das eingeführte

709842/0246

- 15a -

Wird die in der Beschreibungseinleitung beschriebene Variante angewendet, bei der das Evakuieren auch längs der Trennfugen 111 an den Dichtungen 201a vorbei erfolgt, dann geschieht dies gemäß Fig. 10 und 11 im Zustand der noch nicht vollständig geschlossenen Spritzformeinheit, in der Luft noch zwischen der Dichtung 201a und den Platten 118 vorbeigelangen kann, ehe die Spritzstellung gemäß Fig. 12 erreicht ist, in der die Dichtung 201a¹ in die Abdichtstellung verformt ist.

- Patentansprüche

- Schutzansprüche

- 16 709842/0248

Claims

- 16 -

2b15177

P A T E N T A N S P R Ü C H E S C H U T Z A N S P R Ü C H E

ι 1.jArbeitsverfahren zum Entlüften einer Vorrichtung für \_ydas Herstellen von austriebfreien Formteilen aus einer Formmasse aus Elastomeren, insbesondere aus durch Wärme vulkanisierbaren Kautschukmischungen, oder vernetzbaren bzw. härtbaren Kunststoffen, bei dem die Vorrichtung ein Einspritzaggregat und eine Spritzformeinheit aufweist, die aus insbesondere einer Vielzahl von aus Formelementen zusammengesetzten, mindestens einen Formhohlraum einschließenden Formen gebildet ist und wobei das Einspritzaggregat an dem der Spritzformeinheit zugekehrten Ende eine elastische, Wärme gering leitende Abschlußplatte mit in Zahl und Anordnung den Formen entsprechenden Einspritzkanälen aufweist, und bei dem eingeschlossene Luft aus den Formhohlräumen vor dem Ende des Einspritzens entweicht,
dadurch gekennzeichnet,

daß die mShrend des Einspritzvorgangs in den Trennfugen dicht geschlossenen Formhohlräume spätestens vor dem Ende des Einspritzvorgangs evakuiert oder durch Einleiten von Gas, das von der Formmasse absorbierbar ist, von Luft bzw. anderen Gasen befreit werden.

2. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die in den Trennfugen dicht geschlossenen Formhohlräume während des Einspritzvorgangs evakuiert werden.

3. Arbeitsverfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

709Ö42/0248

- 17 -

ORIGINAL INSPECTED

- 301 -

- I.

daß eine zum Bereithalten plastifizierter Formmasse dienende Vorratskammer des Einspritzaggregats und alle zwischen dieser Vorratskammer und den Formhohlräumen einschließlich dieser selbst befindlichen luftführenden Räume evakuiert werden.

4. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß schon vor dem Einspritzvorgang und während des Schließvorganges, insbesondere während des letzten Teils des Schließvorganges, die Formhohlräume, die Vorratskammer und die übrigen lufifuhrenden Räume evakuiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß COp (Kohlendioxid) verwendet wird.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Arbeitsverfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, bei der Mittel zum Abführen von in den Formhohlräumen befindlichem Gas, insbesondere Luft, vorhanden sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Formhohlräume (2, 102, 210) über mindestens einen Evakuierungskanal (202, 203ϊ 202a; 202b; 202c; 202d; 202e) evakuierbar sind und dieser mit einer den Eintritt von Formmasse in den Evakuierungskanal (202, 203; 202a; 202b; 202c; 202dj 202e) erschwerenden Sperre (212, 213, 214, 215; 217) oder verwehrenden Sperre (205; 207; 219) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Evakuierungskanal (202, 202d) in der Vorratskammer (12) für die in die Formhohlräume (2) einzuspritzende Formmasse (18) mündet.

709^42/024 8

- 18 -

/b1b177 '3.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Mündungsstelle des Evakuierungskanals (202, 202d) durch eine Abdeckung oder ein Ventil schließbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung ein federelastisches Abdeckblech (205) ist, von dem eine die Mündungsstelle des Evakuierungskanals (202, 202d) überdeckende Abdeckzunge (205a) in geringem Abstand von der Mündungsstelle angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventil einen Sperrdeckel (207a) aufweist, der von einer Wendelfeder (208) im Abstand von der Mündungsstelle des Evakuierungskanals (202d) gehalten ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der Evakuierungskanal (202, 202c, 202d, 202e) in der elastischen, Wärme gering leitenden Abschlußplatte (15) und/oder einer zusätzlichen Deckplatte (16) ausgebildet ist, die an der Abschlußplatte (15) anliegt.

12· Vorrichtung nach einem der Ansprüche6 - 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Evakuierungskanal (202c) über einen Sperrweg mit dem Formhohlraum (210) verbunden ist, und der Sperrweg aus einer Durchbrechung (212, 213) in einer den Formhohlraum (210) begrenzenden Platte (9) und

- 19 709842/0248

_i& 2b15177

einer Verbindungsrinne(214) besteht, die den Evakuierungskanal (202c) mit der Durchbrechung (212, 213) verbindet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrinne (214) an der äußeren Stirnseite des Einspritzaggregats (A) oder der Spritzformeinheit (B) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsrinne (214) an der äußeren Stirnseite (15a) der Abschlußplatte (15) befindet und im Bereich der Durchbrechung (212) in ein in der Abschlußplatte (15) ausgebildetes Blindloch (215) mündet.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Evakuierungskanal (202e) mit einer düsenverschlußartigen Sperre (217) versehen ist, die in der Abschlußplatte (15) angeordnet ist und mit einer Durchbrechung (220) in einer den Formhohlraum (2; 102; 210) begrenzenden Platte (9) verbunden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (217) einen in eine Durchbrechung eingesetzten porösen Sperreinsatz (219) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperreinsatz (219) aus Sintermetall besteht.

- 20 -

709842/0248

-atf- Zblb177

1$. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (217) über einen oder mehrere Kanäle (220) 3^eweils geringen Durchmessers von nicht mehr als etwa 0,5 mm BrLt dem Formhohlraum (2j 102? 210) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18» dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Evakuierungskanal (202a) in der Wandung (113a) einer Verteilereinheit (113) des Einspritzaggregats (A) befindet und in einem abgedichteten Ringraum

(110) zwischen dem Einspritzaggregat (A) und der Spritz formeinheit (B) mündet.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Evakuierungskanal (202b) in den Platten (118) der Spritzformeinheit (B) befindet und in einem abgedichteten Ringraum (110) zwischen dem Einspritzaggregat (A) und der Spritzformeinheit (B) mündet.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Evakuierungskanal in einer der Trennfugen

(111) im Randbereich zwischen einer in den Trennfugen (111) in der Nähe des Plattenrandes angeordneten Dichtung (201b) und dem Formhohlraum (102) mündet.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einspritzaggregat (A) und der Spritzformeinheit (B) eine ringförmige Dichtung (206, 206a,

709842/0248

- 21 -

206b) angeordnet ist, durch die Axialkräfte vom Aggregat (A) auf die Spritzformeinheit (B) vor und/oder während des Schließvorganges übertragbar sind und durch die ferner der Ringraum (110) abdichtbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,

daß die in den Trennfugen (111) angeordneten Dichtungen (201a, 201b) durch die übertragbare Axialkraft der Dichtung (206a, 206b) unter gleichmäßig verteiltem Dichtungsdruck im Querschnitt so verformbar sind, daß ein zum Eva!:„ieren der luftführenden Räume ausreichend großer Spalt in der Trennfuge (111) bis zum Einspritzvorgang erhalten bleibt.

709842/0248