DE3132949C2

DE3132949C2 - Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat

Info

Publication number: DE3132949C2
Application number: DE19813132949
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Göhring
Original assignee: Individual
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3132949A1

Abstract

Es wird eine Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat beschrieben, bei welcher das Kunststoff-Granulat, dem ggf. Füllstoffe beigegeben sein können, unter dem Einfluß zweier gegenläufiger Kolben zusammengeschoben wird. Zuvor wurde der Formhohlraum und der zwischen den beiden Kolben liegende Innenraum des Zylinders evakuiert, so daß sich keine Probleme mit der Luftverdrängung ergeben. Die Oberflächen der Granulatkörper werden dann unter Wärmeeinwirkung zwischen den beiden Kolben plastifiziert, wobei die Evakuierung fortgesetzt wird. Eine durch die Wärme bewirkte Entgasung des Granulats wird auf diese Weise unschädlich gemacht. Nach Kompaktierung des oberflächlich plastifizierten Granulates zwischen den beiden Kolben wird der so entstandene Vorformling unter Weiterfahren des einen Kolbens und Rückfahrens des anderen Kolbens langsam über eine großflächige Einpreßöffnung in den Formhohlraum der Gießform hineingedrückt. Die Evakuierung des Formhohlraumes wird bei einer bestimmten Füllung durch Schließen eines entsprechenden Ventils eingestellt. Die oberflächlich aufgeschmolzenen Schichten der Granulatkörper erstarren im Formhohlraum wieder, wobei sie vom Preßkolben unter Druck gehalten werden. Die so erhaltenen Formteile, die mit beliebigen Wandstärken hergestellt werden können, weisen hervorragende Homogenität ohne Luft- und Gaseinschlüsse auf.

Description

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumeinrichtung (22) an einem Kanal (25) angeschlossen ist, die sich durch eine Gießformhälfte (18a) hindurch an die oberste Stelle des Formhohlraumes (17) erstreckt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumeinrichtung (22) an eine Vakuumleitung angeschlossen ist, welche in den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders mündet

4: Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gegenkolben (11) bei Beginn der Evakuierung in seiner Ruhestellung befindet und der Formhohlraum (17) und die Vorkammer des Zylinders (2) miteinander kommunizieren.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied vorgesehen ist, welches

eine bestimmte Zeit nach Beginn der Evakuierung die Bewegung des Gegenkolbens (11) aus seiner Ruhestellung in die erste Stellung auslöst

6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vakuumsensor vorgesehen ist, der bei einem bestimmten Druck im Formhohlraum (17) und in der Vorkammer des Zylinders (2) die Bewegung des Gegenkolbens (11) aus der Ruhestellung in die erste Stellung auslöst

7. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumeinrichtung (22) an den Kanal (25) über ein Ventil (24) angeschlossen ist, welches geöffnet wird, nachdem der Preßkolben (5) auf dem Weg aus seiner Ruhestellung in die erste Stellung die Einfüllöffnung (4) verschlossen hat, und welches geschlossen wird, wenn der Formhohlraum (17) im wesentlichen gefüllt ist

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied vorhanden ist, welches eine bestimmte Zeit nach Beginn der Bewegung des Preßkolbens (5) aus der ersten Stellung zur zweiten und dritten Stellung das Ventil (24) schließt

9. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionsfühler vorhanden ist, welcher das Ventil (24) schließt, wenn der Preßkolben (5) eine bestimmte Position erreicht hat.

10. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllungsgradsensor vorhanden ist, welcher bei Erreichen eines bestimmten Füllungsgrades des Formhohlraumes (17) das Ventil (24) schließt

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad-Sensor eine Membran umfaßt, welche über eine klein dimensionierte, in eine Schließfläche einer Gießformhälfte (18a, iSb) eingearbeitete Nut mit dem Formhohlraum (17) in Verbindung steht

12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließflächen der Gießformhälften (18a, 186) durch eine Nut-Feder-Anordnung abdichtbar sind.

13 Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus einem Weicheisen-Profildraht besteht

14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder an der feststehenden Gießhormhälfte (18a) befestigt ist.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut gegenüber der Feder einen volumenmäßigen Oberschuß aufweist

16. Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut konisch ausgebildet ist

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat, mit

a) einem Zylinder;

b) einem ersten Abschnitt des Zylinders, der zur oberflächlichen Plastifizierung des Granulats ausgebildet ist;

c) einem im Zylinder verschiebbaren Preßkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung verfahrbar ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der einen Seite abschließt;

d) einem im Zylinder verschiebbaren Gegenkolben, der aus der Ruhestellung in eine erste Stellung verfahrbar ist, in welcher er den Plastifizierungsabschnitt des Zylinders an der anderen Seite abschließt;

e) einem Formhohlraum, der über eine verhältnismäßig großflächige Einpreßöffnung mit dem Zylinder in Verbindung steht;

wobei

0 die Stirnwände der Kolben in der ersten Stellung der KoIb sn mit dem Zylinder eine Formkammer begrenzen, die bis auf Entlüftungswege geschlossen ist und in welcher das Granulat während der Oberflächenplastifizierung unter dem Einfluß der beiden Kolben zu einem im wesentlichen luftfreien Vorformling kompaktierbar ist;

g) der Vorformling zwischen den Stirnflächen der beiden Kolben im wesentlichen ohne Druckerhöhung zu dem Abschnitt des Zylinders, an dem sich die Einpreßöffnung befindet, verfahrbai ist, wobei der Preßkolben eine zweite Stellung und der Gegenkolben wieder die Ruhestellung einnimmt; h) der Preükolben unter Annäherung an den Gegenkolben bei gleichzeitigem Einpressen des Vorformlings über die Einpreßöffnung in den Formhohlraum über die zweite Stellung hinaus in eine dritte Stellung verfahrbar ist, nach Patent 31 15 917.

Beim Gegenstand des Hauptpatentes 31 15 917 wird die Luft, die sich im Zylinderinneren befindet und bei der Bewegung der beiden Kolben aus ihren Ruhestellungen in die jeweils erste Stellung eingeschlossen wird, unter Überdruck von den Kolben aus der entstandenen Vorkammer verdrängt Die im Formhohlraum enthaltene Luft wird erst dann entfernt, wenn sie durch den eintretenden Vorformling über geeignete Entlüftungswege hinausgedrückt wird.

In vielen Fällen reicht diese Art, Luft und Gase aus der Vorkammer und aus dem Formhohlraum zu entfernen, aus. In bestimmten Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, die Entfernung der Luft und der Gase noch weiter zu treiben, insbesondere dann, wenn während der Oberflächenplastifizierung das Granulat erwärmt wird. Dies kann eine erhebliche Entgasung zur Folge haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine noch bessere Entfernung von Luft und Gasen sowohl aus dem Vorformling als auch aus dem endgültig fertiggestellten Formteil erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vakuumeinrichtung gelöst, mit welcher die von den beiden Kolben begrenzte Vorkammer des Zylinders sowie der Formhohlraum evakuierbar sind.

Erfindungsgemäß wird also nicht nur der Formhohlraum evakuiert, was an und für sich von Druckgießmaschinen her bekannt ist Zusätzlich wird auch die zwischen den beiden Kolben liegende Vorkammer des Zylinders evakuiert, also diejenige Luft entfernt, die bei der Bildung eines lufteinschlußfreien Vorformling störend ist

Die Vakuumeinrichtung kann an einen Kanal angeschlossen sein, der sich durch eine Gießformhälfte hindurch an die oberste Stellung des Formhohlraumes erstreckt Hierdurch wird eine optimale Entlüftung des Formhohlraumes erreicht Alternativ oder zusätzlich kann die Vakuumeinrichtung an eine Vakuumleitung angeschlossen sein, welche in den Plastifizierungsab schnitt des Zylinders mündet Ober diese Vakuumleitung kann besonders effektiv die Vorkammer während des Plastifizjerungsvorganges beaufschlagt werden, bei dem sich noch zusätzliche Gase bilden können. Wenn sich der Gegenkolben bei Beginn der Evakuierung La seiner Ruhestellung befindet, so daß der Formhohlraum und die zwischen den Kolben liegende Vorkammer des Zylinders miteinander kommunizieren, reicht es grundsätzlich zur Evakuierung der fraglichen

to Räume aus, wenn entweder der oben angsprochene, zum Formhohlraum führende Kanal oder die zum PIastifizierungsabschnitt des Zylinders führende Vakuumleitung vorgesehen ist Sind beide Einrichtungen (Kanal und Vakuumleitung) vorhanden, unterstützen sie sich so gegenseitig bei der Evakuierung der ihnen benachbarten Räume.

Zweckmäßigerweise ist ein Zeitglied vorgesehen, welches eine bestimmte Zeit nach Beginn der Evakuierung die Bewegung des Gegenkolbens aus seiner Ruhe- stellung in die erste Stellung auslöst Die Zeit wird experimentell so bestimmt, daß erfahrungsgemäß die Luft aus dem Formhohlraum und der zwischen den Kolben liegenden Vorkammer ausreichend entfernt ist Alternativ kann auch ein Vakuumsensor vorgesehen sein, der bei einem bestimmten Druck im Formhohlraum und in der Vorkammer des Zylinders die Bewegung des Gegenkolbens aus der Ruhestellung in die erste Stellung auslöst Hierdurch ist auch bei stärker variierenden Betriebsbedingungen und unregelmäßiger Entgasung des in den Zylinder eingebrachten Granulates immer gewährleistet, daß der Gegenkolben sich erst dann in Bewegung zu setzen beginnt, wenn die Evakuierung den gewünschten Grad erreicht hat Die Vakuumeinrichtung sollte an den Kanal über ein Ventil angeschlossen sein, welches geöffnet wird, nachdem der Preßkolben auf dem Weg aus seiner Ruhestellung in die erste Stellung die Einfüllöffnung verschlossen hat, und welches geschlossen wird, wenn der Formhohlraum im wesentlichen gefüllt ist- Der Zeitpunkt des Schließens ergibt sich daraus, daß zuvor eine direkte Kommunikation über die Einfüllöffnung mit der Atmosphärenluft gegeben wäre, was eine Evakuierung der in Frage kommenden Räume unmöglich machen würde. Das Schließen des Ventils stellt eine Sicherheitsmaß nähme dar, mit welcher das Eindringen von Kunststoff in die Vakuumeinrichtung verhindert wird.

Von Vorteil ist, wenn ein Zeitglied vorhanden ist, welches eine bestimmte Zeit nach Beginn der Bewegung des Preßkolbens aus der ersten Stellung zur zweiten und dritten Stellung das Ventil schließt Die Zeit wird experimentell so bestimmt daß nach ihrem Ablauf erfahrungsgemäß der Formhohlraum im wesentlichen gefüllt ist

Alternativ kann ein Positionsfühler vorhanden sein, welcher das Ventil schließt, wenn der Preßkolben eine bestimmte Position erreicht hat Diese Maßnahme beruht auf der Überlegung, daß der Füllungsgrad des Formhohlraumes in direktem Zusammenhang mit der Position des Preßkolbens steht Am aufwendigsten aber auch am sichersten ist es, wenn ein Füllungsgrad-Sensor vorhanden ist welcher bei Erreichen eines bestimmten Füllungsgrades des Formhohlraumes das Ventil schließt Dieser Füllungsgrad-Sensor kann eine Membran umfassen.welche über eine klein dimensionierte, in eine Schließfläche einer Gießformhälfte eingearbeitete Nut mit dem Formhohlraum in Verbindung steht

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige

Figur zeigt eine Maschine im Schnitt

Diese Maschine umfaßt einen auf dem Gestell 1 horizontal oder auch in leichter Schräglage angeordneten Zylinder 2, der in noch zu beschreibender Weise in mehrere Abschnitte unterteilt ist Innerhalb des Zylinders 2 befinden sich zwei verschiebbare Kolben:

An dem in der Zeichnung linken Zylinderende ist, dem Einfülltrichter 3 und der Einfüllöffnung 4 benachbart, ein Preßkolben 5 angeordnet Dieser wird über die Kolbenstange 6 von einem nur teilweise dargestellten hydraulischen Stellmotor 7 betätigt Die in der Zeichnung rechts liegende, also dem Zylinderinneren zugewandte Stirnfläche 8 des Preßkolbens 5 weist einen Abschnitt Sa auf, der mit der Kolbenachse einen Winkel von etwa 45° einschließt An diesen schließt sich ein zweiter Abschnitt 86 an, der mit der Koibenachse einen Winkel von 90° bildet

An dem in der Zeichnung rechten Zylinderende ist, der Gießform 18 benachbart, ein Gegenkolben 11 angeordnet. Dieser wird über die Kolbenstange 12 von einem nur teilweise dargestellten Stellmotor 13 betätigt Die in der Zeichnung links liegende, dem Zylinderinneren zugewandte Stirnfläche 14 des Gegenkolbens 11 ist schräg ausgerichtet, verläuft also unter einem Winkel zur Kolbenachse. Die Stirnflächen 8, 14 der beiden Kolben 5, J1 konvergieren so nach unten aufeinander zu.

Der Innenraum des Zylinders 2 ist über eine verhältnismäßig großflächige Einpreßöffnung 16 in der Zylinderwand mit dem Formhohlraum 17 der Gießform 18 verbunden. Diese ist, gemeinsam mit dem Zylinder 2, zur Entformung entlang der Ebene II-II teilbar. Hierzu ist die in der Zeichnung rechts von der Trennungsebene II-II liegende Gießformhälfte 186 starr mit dem ebenfalls rechts der Trennungslinie II-II liegenden Zylinderabschnitt 2d verbunden. Ein Stellmotor 19 greift über eine Betätigungsstange 20 an der Gießformhälfte 186 an und kann diese zwischen der in der Zeichnung darge-Stelle des Formhohlraums 17 erstreckt. Eine zusätzliche, nicht dargestellte Vakuumleitung kann in den Plastifizierungsabschnitt 26 des Zylinders 2 münden.

Die beschriebene Maschine arbeitet wie folgt:
Zu Beginn eines Arbeitszyklus ist die Gießform 18 geschlossen; die Kolben 5 und 11 befinden sich in ihren am weitesten zurückgezogenen Ruhestellungen. Diese Situation ist in der Zeichnung dargestellt
Nun wird über den Einfülltrichter 3 und die Einfüllöffnung 4 eine geeignete Menge Granulat zugegeben, das bei Verwendung eines UH F-Resonators in bekannter Weise mit Ruß od. dgl. vorpräpariert ist Der Preßkolben 5 wird in Bewegung gesetzt und schiebt das Granulat in den Plastifizierungsabschnitt 2b. Durch den schieberartig wirkenden Stirnflächenabschnitt Sb wird trotz des schräg gestellten Stirnfiächenabschnittes 8a weitgehend verhindert, daß bei dieser Preßkolbenbewegung Granulat wieder durch die Einfüllöffnung 4 ausgeworfen wird.

Sobald der Preßkolben 5 die Einfüllöffnung 4 verschlossen hat, wird die Vakuumeinrichtung 22 in Betrieb genommen. Über das geöffnete Ventil 24 und den Kanal 25 wird der Formhohlraum 17 evakuiert Da der Gegenkolben 11 sich noch in der dargestellten, zurückgezogenen Stellung befindet, wird über die Einpreßöffnung 16 auch der zwischen den Kolben 5, 11 liegende Innenraum des Zylinders 2 entlüftet Hierbei kann die wahlweise vorgesehene, in den Plastifizierungsabschnitt 26 mündende Vakuumleitung unterstützend mitwirken.

Nach einer bestimmten Zeit, die durch ein Zeitglied vorgegeben ist und erfahrungsgemäß zum Evakuieren des Formhohlraums 17 und des Zylinderinnenraums ausreicht setzt sich der Gegenkoiben 11 in Bewegung, bis seine Stirnfläche 14 das in dem Plastifizierungsabschnitt 2b befindliche Granulat von der Gegenseite her beaufschlagt.

Anstelle einer Zeitsteuerung kann auch ein Vakuumsensor verwendet werden, der die Bewegung des Gegenkolbens 11 auslöst, sobald ein bestimmtes Vakuum und im Zylinderinnenraum er-

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stellten Arbeitsstellung und einer rechts hiervon Hegenden Entformungsstellung hin- und herbewegen. Die aus 40 im Formhohlraum 17
dem Zylinderabschnitt 2b, dem Gegenkolben 11 und reicht ist
dessen Stellmotor 13 bestehende Einheit macht diese Das Granulat wird nun zwischen den beiden Kolben-Bewegung der Gießformhälfte 186 mit Stirnflächen 8 und 14 zunächst zu angehäuft, daß es in

Die in der Zeichnung links von der Trennungsebene einer noch verhältnismäßig lockeren Schüttung im we-II-II angeordnete Gießformhälfte 18a ist stationär und 45 sentlichen den gesamten Bereich einer Vorkammer einstarr mit dem links von der Trennungsebene H-H lie- nimmt, die von dem Plastifizierungsabschnitt 2b des Zygenden Zylinderabschnitt 2c verbunden. Dieser ist sei- linders 2 und den beiden Stirnflächen 8j 14 der Kolben nerseits am Maschinengestell 1 befestigt 5, 11 begrenzt wird. Während dieses Vorganges wird

An den Zylinderabschnitt 2c schließt sich in der die Vorkammer weiter evakuiert Dies kann direkt

Zeichnung nach links, starr verbunden, ein Plastifizie- 50 durch die in den Plastifizierungsabschnitt 26 einmün-

rungsabschnitt 26 des Zylinders 2 an. Dieser ist im dar- dende Vakuumleitung und/oder indirekt über Nuten 15 gestellten Beispiel als Mantelfläche eines zylindrischen
UHF-Resonators.ausgestaltet und zur Vermeidung von
Erwärmungen (zur Verbesserung der Resonatorgüte)
aus einem elektrisch gut leitenden Material, Vorzugs- 55
weise Messing, gefertigt Ein Rechteckhohlleiter 21
mündet an geeigneter Stelle in den Zylinderabschnitt 26
eia

Der in der Zeichnung am weitesten links gelegene

Einfüllabschnitt 2a des Zylinders, der die Einfüllöff- 60 Material, vorzugsweise Messing, hergestellt Ober den

nung 4 enthält, ist am rechten Ende starr mit dem Ab- Hohlleiter 21 wird jetzt UHF-Strahlung zugeführt, die

schnitt 26 und am linken Ende starr mit dem Maschi- innerhalb des Resonators 26,8,14 ein möglichst homo-

nengestell 1 verbunden. genes Feld aufbauen sollte. Die UHF-Strahlungsener-

Auf die starre Gießformhälfte 18a ist eine Vakuu- gie wird in bekannter Weise hauptsächlich von der ge-

meinrichtung 22, bestehend aus einer Vakuumpumpe 23 65 rußten Oberfläche der Granulatkörner absorbiert Das

und einem Ventil 24, aufgesetzt Die Vakuumeinrichtung Granulat schmilzt dabei oberflächlich auf. Die Kolben

22 ist an einen Kanal 25 angeschlossen, der sich durch 5,11 bewegen sich bei diesem Vorgang noch geringfü-

die starre Gießformhälfte 18a hindurch zur höchsten gig aufeinander zu und bilden in der Vorkammer einen

im Gegenkoiben Ii erfolgen, weiche die Vorkammer mit dem Formhohlraum 17 und damit mit dem Vakuumkanal 25 verbinden.

Die Stirnflächen 8,14 der Kolben 5,11 bilden nun zusammen mit dem Zylinderabschnitt 26 einen UHF-Resonator. Zur Güteverbesserung dieses Resonators sind zumindest die Kolbenstirnflächen 8, 14 ebenso wie der Zylinderabschnitt 26 aus einem elektrisch gut leitenden

praktisch porenfreien, in sich zusammenhängenden, homogenen Vorformling. Da bei der Erwärmung der Granulatkörner noch eine gewisse Entgasung stattfindet, wird die Vorkammer in dieser Phase weiterevakuiert.

Bei der gesamten Verdichtungsbewegung führen die Kolben 5, 11 vorzugsweise eine zusätzliche, geringfügige axxiale Oszillation aus.

Die Vorgänge nach Ausbildung des Vorformlings müssen rasch ablaufen:

Preßkolben 5 und Vorformling rücken in der Zeichnung nach rechts vor, wobei sich der Gegenkolben 11 in gleicher Weise zurückzieht. Der Vorformling wird dabei zwischen den Kolbenstirnflächen 8, 14 ohne nennenswerte Druckerhöhung mitgeführt.

Der Gegenkolben 11 zieht sich zurück, bis er seine in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition wieder erreicht hat Der Preßkolben 5 dagegen setzt seine Bewegung fort. Dabei wird der Vorformling nun über die Einpreßöffnung 16 in den Formhohlraum 17 eingepreßt. Die Umlenkung des Vorformlings um 90° wird durch die Führungs- und Keilwirkung der schräg gestellten Kolbensiirnflächen 8, 14 sowie ggfs erneut durch eine Oszillationsbewegung des einen und/oder anderen Kolbens erleichtert.

Der Preßkolben 5 schiebt sich vor, bis der Formhohlraum 17 vollständig ausgefüllt ist Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 24 geschlossen. Die entsprechende Ansteuerung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Am einfachsten ist ein Zeitglied, welches das Ventil 24 mit einer erfahrungsgemäß zutreffenden Verzögerung schließt, nachdem sich die Kolben 5, 11 unter Mitnahme des Vorformlings gemeinsam in Bewegung gesetzt haben.

Alternativ ist eine Steuerung durch einen Positionssensor möglich, der die Stellung des Preßkolbens 5 überwacht und das Ventil 24 schließt, kurz bevor der Preßkolben 5 seine Endstellung erreicht hat.

Eine dritte Möglichkeit der Ventilsteuerung besteht darin, den Füi'ungsgrad des Fürmhohiraums i7 selbst zu überwachen. Hierzu kann in die Schließfläche einer Gießformhälfte, vorzugsweise der stationären Gießformhälfte 18a, eine sehr klein dimensionierte Nut (nicht dargestellt) eingearbeitet sein, die zu einer Membran führt Sobald der Kunststoff in die Nut eindringt, wird die Membran beaufschlagt, was dann zum Schließen des Ventils 24 führt Die Dimensionierung der Nut wird deshalb besonders klein gehalten, damit der Endpreßdruck, der auf das Formteil im Formhohlraum 17 ausgeübt wird, nicht auf die Membran übertragen wird.

Der Preßkolben 5 hält das Granulat im Formhohlraum 17 während der Erstarrung der plastifizierten Oberflächenschichten unter Druck und rückt ggfs. bei Schwindungen etwas nach.

Nach vollständiger Erstarrung des nun fertiggestellten Formteils im Formhohlraum 17 werden die rechte Gießformhälfte 18t und der Zylinderabschnitt 2c samt

ίο Gegenkolben 11 und Stellmotor 13 weggefahren. Nach Entformung kehren die verschiedenen Teile in ihre in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung zurück.

Falls eine in den Plastifizierungsabschnitt 2b des Zylinders 2 mündende Vakuumleitung vorgesehen ist, so ist die Steuerung des in ihr liegenden Ventils unproblematisch: dieses muß spätestens dann geschlossen werden, wenn sich der Preßkolben 5 wieder so weit zurückgezogen hat, daß die Einfüllöffnung 4 freigegeben wird.
Falls der Kolben 11 Nuten 15 aufweist, können an der Zylinderinnenwand in der Nähe seiner Ausgangsstellung kleine, in die Nuten 15 ragende Abstreifer (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche die Nuten von eingedrungenem Material säubern und dem Kolben 11 gleichzeitig eine Drehführung verleihen. Kolbenlänge und Kolbenhub sind entsprechend aufeinander abgestimmt.

Die Maschine ist nun zum nächsten Arbeitszyklus bereit

Das auf die beschriebene Weise erhaltene Formteil kann beliebige Wandstärken aufweisen und aus Verbundmaterial bestehen, also beispielsweise mit anorganischen oder organischen Fasern, Metallpartikeln od. dgl. gefüllt sein. Gleichwohl weist es strukturell eine hervorragende Homogenität ohne Luft- oder Gasein-Schlüsse auf. Die Taktzeiten der beschriebenen Maschine können sehr kurz gehalten werden.

Zur — auch vakuummäßigen — Abdichtung des Formhohlraums kann an den Schließflächen der Gießformhäiften i»a, isb eine Nut-Feder-Anordnung (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die Feder besteht dabei vorzugsweise aus einem Weicheisen-Profildraht, der an der feststehenden Gießformhälfte 18a befestigt ist Die konisch gehaltene Nut ist in die Schließfläche der beweglichen Gießformhälfte 186 eingearbeitet, deren Verlauf der gegenüberliegenden Feder angepaßt ist und die gegenüber dieser volumenmäßig einen Überschuß aufweist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff- und/oder Verbundwerkstoff-Granulat mit

a) einem Zylinder;

b) einem ersten Abschnitt des Zylinders, der zur oberflächlichen Plastifiziening des Granulats ausgebildet ist;

e) einem Formhohlraum, der über eine verhältnismäßig großflächige Einpreßöffnung mit dem Zylinder in Verbindung steht;

wobei

die Stirnwände der Kolben in der ersten Stellung der Kolben mit dem Zylinder eine Vorkammer begrenzen, die bis auf Entlüftungswege geschlossen ist und in welcher das Granulat während der Oberflächenplastifizierung unter dem Einfluß der beiden Kolben zu einem im wesentlichen luftfreien Vorformling kompaktierbar ist;

g) der Vorformling zwischen den Stirnflächen der beiden Kolben im wesentlichen ohne Druckerhöhung zu dem Abschnitt des Zylinders, an dem sich die Einpreßöffnung befindet, verfahrbar ist, wobei der Preßkolben eine zweite Stellung und der Gegenkolben wieder die Ruhestellung einnimmt;

h) der Preßkolben unter Annäherung an den Gegenkolben bei gleichzeitigem Einpressen des Vorformlings über die Einpreßöffnung in den Formhohlraum über die zweite Stellung hinaus in die dritte Stellung verfahrbar ist,

nach Patent 31 15 917, gekennzeichnet durch

i) eine Vakuumeinrichtung (22), mit welcher die von den beiden Kolben (5, 11) begrenzte Vorkammer des Zylinders (2) sowie der Formhohlraum (17) evakuierbar sind.