DE8717860U1 - Device for producing molded parts from a flowable reaction mixture of flowable reaction components which reacts to form plastic, in particular foamed plastic - Google Patents
Device for producing molded parts from a flowable reaction mixture of flowable reaction components which reacts to form plastic, in particular foamed plasticInfo
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Description
MASCHINENFABSK HENNECKE GMBH Leverkusen, 07. August 1990MACHINE FACTORY HENNECKE GMBH Leverkusen, 07 August 1990
Mr/RBgMr/RBg
Vorrichtung zum Herstellen von Fonnteilen aus einem zu Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, ausreagierenden, fließfähigen Reaktionsgemisch aus fließfähigen Reaktionskomponenten Device for producing molded parts from a flowable reaction mixture of flowable reaction components which reacts to form plastic, in particular foamed plastic
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus einem zu Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, ausreagierenden, fließfähigen Reaktions£%iisch aus fließfähigen Reaktionskomponenten, bestehend aus einem Formwerkzeug mit MiscLcopf, wobei an die Auslaßöffnung des Mischkopfes ein zum Formhohlraum führen ^cr Angußkanal anschließtThe innovation relates to a device for producing molded parts from a flowable reaction mixture of flowable reaction components that reacts to form plastic, in particular foamed plastic, consisting of a molding tool with a mixing head, with a sprue channel leading to the mold cavity being connected to the outlet opening of the mixing head.
Zum Herstellen von Kunststoff-Formteilen bzw. Schaumkunststoff-Fonnteilen aus einem fließfähigen Reaktionsgemisch, welches beispielsweise Poiyurethan-5 Schaumstoff bildet, bedient man sich eines Formwerkzeuges mit angebautem oder für die Zeit des Gemischeintrages ansetzbarem Mischkopf. Hierfür werden meist wegen ihrer Selbstreinigung Ausstoßkolben-Mischköpfe verwendet, aber auch andere Mischkopftypen. Gleichgültig, welchen Mischkopftyp man verwendet, entsteht bei Vorhandensein des in den meisten Fällen notwendigen Angußkanals zwischen der Auslaßöffnung des Mischkopfes und dem Formhohlraum eine Verschmutzung dieses Angußkanals durch den letzten Rest des Reaktionsgemisches, welcher unvermischte oder nur schlecht vermischte Komponentecanteile enthält Diese Verschmutzungen erfordern eine Reinigung, um eine störungsfreie Herstellung einwandfreier Formteile zu gewährleisten. Für die Reinigung bedient man sich einer Preßluftpistole oder verwendet Lösungsmittel. Durch beide Maßnahmen wird die Umgebung belastet Durch die erforderliche Reinigung wird die Zykluszeit für die Formteilherstellung unnötig verlängert Diese Verlustzeiten summieren sich im Laufe einer Arbeitsschicht zu einem beachtlichen Kostenfaktor.To produce plastic molded parts or foamed plastic molded parts from a flowable reaction mixture, which forms polyurethane-5 foam, for example, a molding tool with a mixing head attached or that can be attached for the time the mixture is introduced is used. For this purpose, ejector piston mixing heads are usually used because of their self-cleaning properties, but other types of mixing heads are also used. Regardless of which type of mixing head is used, if the sprue channel, which is usually required, is present between the outlet opening of the mixing head and the mold cavity, this sprue channel will become contaminated by the last residue of the reaction mixture, which contains unmixed or poorly mixed components. This contamination requires cleaning to ensure trouble-free production of flawless molded parts. A compressed air gun or solvent is used for cleaning. Both measures place a burden on the environment. The necessary cleaning unnecessarily extends the cycle time for molded part production. These lost times add up to a considerable cost factor over the course of a work shift.
He 82 (Gbm)He 82 (Gbm)
Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine Verschmutzung des AnguBkanals durch unvermischte oder schlecht vermischte Komponentenanteile vermieden wird, so daß durch Fortfall der Reinigungszeit die Zykluszeit bei der Herstellung des Formteils verkürzt wird.The object is to create a device of the type mentioned at the beginning, in which contamination of the sprue by unmixed or poorly mixed components is avoided, so that the cycle time in the production of the molded part is shortened by eliminating the cleaning time.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Wandung des Angußkanals mindestens teilweise aus einer einsetzbaren und mit dem ausgehärteten Anguß :ntformbaren Auskleidung bestehtThis task is solved by the fact that the wall of the sprue channel consists at least partially of an insertable lining that can be molded with the hardened sprue.
der Regel der unmittelbar an die Auslaßöffhung der Mischkammer anschließende Abschnitt, der letzte Rest des Reaktionsgemisches nur mit der Innenfläche des Durchströmkanals der Auskleidung in Berührung kommt, dort verbleibt und mit dem Anguß zusammen entformbar ist Auf diese Weise kann keine störende Verschmutzung des AngußkanaJs auftreten. Es vesteht sich, daß die AuskleidungAs a rule, the section immediately adjacent to the outlet opening of the mixing chamber, the last residue of the reaction mixture only comes into contact with the inner surface of the flow channel of the lining, remains there and can be demoulded together with the sprue. In this way, no disturbing contamination of the sprue channel can occur. It goes without saying that the lining eine gewisse Steifigkeit besitzen muß, d. h. sie muß im wesentlichen formstabil bleiben. Verläuft die Trennebene durch den Angußkanal, so läßt sich die Auskleidung flach einlegen. Anderenfalls muß sie axial eingesetzt werden, wobei das Formwerkzeug auch in dieser Richtung öffnen muß, damit der Anguß mit entformt werden kann.must have a certain degree of rigidity, i.e. it must essentially remain dimensionally stable. If the parting line runs through the sprue, the lining can be inserted flat. Otherwise, it must be inserted axially, whereby the mold must also open in this direction so that the sprue can be demolded.
Sicherlich ist eine jolche, nur einmal benutzbare Auskleidung ein Kostenfaktor. Versuche und Nachkalkulationen haben jedoch gezeigt daß die durch die besagten Verschmutzungen bedingten Kosten (Produktionsausfall, Reinigungmittel sowie Reinigungszeit) trotz Verwendung der Auskleidung um etwa die Hälfte verringertOf course, a yoke-like, single-use lining is a cost factor. However, tests and subsequent calculations have shown that the costs caused by the said contamination (production downtime, cleaning agents and cleaning time) are reduced by about half despite the use of the lining. 0 werden konnten.0 could be achieved.
Es lag nicht auf der Hand, daß an dieser kritischen Stelle die Auskleidung den beabsichtigten Zweck erfüllen würde, denn man mußte eine Hinterspülung der Auskleidung befürchten, was gerade das Gegenteil des angestrebten Effektes bewirkt hätte.It was not obvious that the lining would fulfil the intended purpose at this critical point, as there was a risk of the lining being washed out, which would have had the exact opposite effect to the desired effect.
He 82 (Gbm He 82 (Gbm
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Vorzugsweise ist der Durchströmkanal der Auskleidung strömungsberuhigend ausgebildetPreferably, the flow channel of the lining is designed to calm the flow
Diese Maßnahme ist für den AnguBkanal herkömmlicher Art an sich bekannt; sie läßt sich aber in besonders vorteilhafter Weise auch auf den einen Teil des Angußkanals darstellenden Durchströmkanal der Auskleidung Übertragen.This measure is known per se for the conventional sprue channel; however, it can also be transferred in a particularly advantageous manner to the flow channel of the lining, which forms part of the sprue channel.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist der Durchströmkanal mindestens eine Drosselstelle auf.According to a further particular embodiment, the flow channel has at least one throttle point.
Diese beiden besonderen Ausführungsformen sind in Kombination mit einer weiteren besonderen Ausführungsform vorteilhaft:These two special embodiments are advantageous in combination with another special embodiment:
Für die Auskleidung ist eine Ausnehmung vorgesehen, auf welche die äußere Geometrie von Auskleidungen mit unterschiedlicher Geometrie ihres Durchströmkanals abgestimmt istA recess is provided for the lining, to which the external geometry of linings with different geometries of their flow channel is adapted
D. h., möchte man mit der Vorrichtung wechselweise verschiedene chemische Rezepturen verarbeiten, die unterschiedliche Fließeigenschaften, Vermischungseigenschaften usw. des Reaktionsgemisches verursachen, so lassen sich durch die Standardisierung der äußeren Geometrie der Auskleidung Auskleidungen mit entsprechend den jeweiligen Erfordernissen optimierter Geometrie des Durchströmkanals verwenden.This means that if one wants to use the device to alternately process different chemical formulations that cause different flow properties, mixing properties, etc. of the reaction mixture, then by standardizing the external geometry of the lining, linings with an optimized geometry of the flow channel can be used according to the respective requirements.
Vorzugsweise sind die Auslaßöffnung des Mischkopfes und die Einlaßöffnung der Auskleidung mit korrespondierenden, abdichtenden Zentrieransätzen versehen.Preferably, the outlet opening of the mixing head and the inlet opening of the lining are provided with corresponding, sealing centering projections.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Reaktionsgemisch die Auskleidung nicht hinterspült.This ensures that the reaction mixture does not wash away the lining.
He 82 (Gbro)He 82 (Gbro)
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Insbesondere bei Formschäumanlagen ist es vorteilhaft, eine automatische Zuführ- und Einsetzeinrichtung für die Auskleidung vorzusehen.Especially in foam molding systems, it is advantageous to provide an automatic feeding and insertion device for the lining.
Dies läßt sich z. B. durch Anordnung einer entsprechenden Station bei Formschäumanlagen recht einfach bewerkstelligen. Hierfür eignen sich marktübliche Einrichtungen, mit welchen entsprechende Gegenstände erforderlichenfalls gewendet, ausgerichtet und taktweise abgegeben werden Rönnen.This can be achieved quite easily, for example, by setting up a corresponding station in foam molding systems. Commercially available devices are suitable for this, with which the corresponding objects can be turned, aligned and delivered in cycles if necessary.
Die Auskleidung kann aus jedem geeigneten Werkstoff bestehen, welche die geringe erforderliche Festigkeit besitzt 15The lining can be made of any suitable material that has the low required strength 15
Die Herstellung im Spritzgießverfahren bedeutet keinerlei Schwierigkeit Ist die Geometrie des Durchströmkanals kompliziert, so daß das Teil schlecht entformbarManufacturing using the injection molding process does not pose any difficulties. If the geometry of the flow channel is complicated, making it difficult to demold the part &ogr; wäre, stellt man zwei Halbschalen im Spritzgießverfahren her und verschweißt oder&ogr;, two half shells are produced by injection molding and welded or verklebt sie miteinander.glues them together.
In der Zeichnung ist die neue Vorrichtung anhand von vier AusfUhrungsbeispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert Es zeigen:In the drawing, the new device is shown purely schematically using four examples and is explained in more detail below. They show:
Hg. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel undHg. 3 a section through the device according to a third embodiment and
5 Fig. 4 eine Formschäumanlage in der Draufsicht5 Fig. 4 a foam molding system in plan view
He 82 (Gbm)He 82 (Gbm)
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In Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus einem Ausstoßkolben-Mischkopf 1 und einem Formwerkzeug 2, welches wiederum aus zwei durch eine strichpunktiert dargestellte Trennebene 3 getrennten, einen Formhohlraum 4 einschließenden Formwerkzeughälften S, 6 bestehtIn Fig. 1, the device consists of an ejection piston mixing head 1 and a mold 2, which in turn consists of two mold halves S, 6 separated by a dash-dotted parting plane 3 and enclosing a mold cavity 4.
; 10 Die Trennebene 3 tangierend, sind Angußplatten 7, 8 angeordnet, welche zwischen; 10 Tangential to the parting plane 3, sprue plates 7, 8 are arranged, which are between
j sicn einen /uiguoKanai y euiscniieocii. &ogr;&kgr; uuucii mkhuiuucii cuic nusucnunuig »u, j sicn a /uiguoKanai y euiscniieocii. &ogr;&kgr; uuucii mkhuiuucii cuic nusucnunuig »u,
j in welcher paßgenau eine Auskleidung 11 aus Abfall-Polypropylen angeordnet istj in which a lining 11 made of waste polypropylene is arranged with a precise fit
j Diese ist bei geöffnetem Formwerkzeug 2 einlegbar und mit dem hergestelltenj This can be inserted when the mould 2 is open and can be connected to the
j Formteil - samt Angußstange 12 - entformbar. Die Auskleidung 11 schließtj Moulded part - including sprue rod 12 - can be removed from the mould. The lining 11 closes
j 15 unmittelbar an die Auslaßöffnung 13 der Mischkammer 14 des Mischkopfes 1 an. Inj 15 directly to the outlet opening 13 of the mixing chamber 14 of the mixing head 1. In
j die Mischkammer 14 münden Einspritzöffnungen 15, 16 für die Reaktionskompo-j Injection openings 15, 16 for the reaction components open into the mixing chamber 14.
nenten. Der Durchströmkanal 17 der Auskleidung 11, welcher einen Teil des Angußkanals 9 darstellt, weist zwei durch zwei durch zwei Vorsprünge 18,19 gebil-The flow channel 17 of the lining 11, which forms part of the sprue 9, has two projections 18,19 formed by two
< dete Drosselstellen 20, 21 auf. Der stromabwärts liegende Abschnitt erweitert sich< identified throttling points 20, 21. The downstream section widens
j 20 im Querschnitt von Umlenkung zu Umlenkung und ist damit strömungsberuhigendj 20 in the cross section from deflection to deflection and is therefore flow-calming
! ausgebildet Da der Ausstoßkolben 23 bis zur Auslaßöffnung 13 vorschiebbar ist! formed Since the ejection piston 23 can be pushed forward to the outlet opening 13
; (zur Demonstration der Mischkammer 14 ist er jedoch in Mischstellung gezeigt), ist; (to demonstrate the mixing chamber 14 it is shown in mixing position),
) das gesamte Misch- und Angußsystem nach dem Entformen frei von Verschmutzungen.) the entire mixing and sprue system is free of contamination after demoulding.
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In Fig. 2 besteht die Vorrichtung aus einem Ausstoßkolben-Mischkopf 31 und einem Formwerkzeug 32, welches wiederum aus zwei durch eine strichpunktiert eingezeichnete Trennebene 33 getrennten, einen Fonnhohlraum 34 einschließenden Formwerkzeughälften 35, 36 besteht Die Ebene 33 tangierend, sind AngußplattenIn Fig. 2, the device consists of an ejection piston mixing head 31 and a mold 32, which in turn consists of two mold halves 35, 36 separated by a dash-dotted parting plane 33 and enclosing a mold cavity 34. Tangential to the plane 33 are sprue plates 37, 38 angeordnet, welche zwischen sich einen Angußkanal 39 einschließen. Sie bilden zusammen eine Ausnehmung 40, in welcher paßgenau eine Auskleidung 41 aus Kunststoff angeordnet ist Diese ist bei geöffnetem Formwerkzeug 32 einlegbar und mit dem hergestellten Formteil - samt Angußstange 42 - entformbar. Die Auskleidung 40 schließt unmittelbar an die Auslaßöffnung 43 der Mischkammer 4437, 38 are arranged, which enclose a sprue channel 39 between them. They together form a recess 40 in which a lining 41 made of plastic is arranged with a precise fit. This can be inserted when the mold 32 is open and can be removed from the mold with the molded part produced - including the sprue rod 42. The lining 40 is directly connected to the outlet opening 43 of the mixing chamber 44 des Mischkopfes 31 an. In die Mischkammer 44 münden Einspritzöffnungen 45,46 für die Reaktionskomponenten. Der Durchströmkanal 47 der Auskleidung 40 stellt einen Teil des Angußkanals 39 dar und weist eine zentrale Auffangkammer 48 auf,of the mixing head 31. Injection openings 45, 46 for the reaction components open into the mixing chamber 44. The flow channel 47 of the lining 40 represents part of the sprue channel 39 and has a central collecting chamber 48,
He 82 (Gbm)He 82 (Gbm)
mFJ&Lgr;&idiagr;&idiagr;1' iV.*im-*iury.·)· fr.'.m FJ &Lgr;&idiagr;&idiagr; 1 ' iV.*im-*iu r y.· )· fr.'.
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welche über Rippen 49 mit der eigentlichen Auskleidung 40 verbunden isL Der zwischen dem oberen Rand SO der Auffangkammer 48 und der Auskleidung 41 gebildete Überströmspalt stellt eine Drosselstelle 51 dar. Die diffusorartige Querschnittszunahme des Strömungskenals 47 dient der Strömungsberuhigung. Der Ausstoßkolben 52 ist bis zur Ausiaßöffhung 43 vorschiebbar (er ist hier zur Veranschaulichung der Mischkammer 44 in Mischstellung dargestellt), so daß nach demwhich is connected to the actual lining 40 via ribs 49. The overflow gap formed between the upper edge SO of the collecting chamber 48 and the lining 41 represents a throttle point 51. The diffuser-like increase in the cross-section of the flow channel 47 serves to calm the flow. The discharge piston 52 can be pushed forward to the outlet opening 43 (it is shown here in the mixing position to illustrate the mixing chamber 44), so that after the
dss "S00TiIS Misch- und An<TuSsustsn! frsi von Virschinuizuii41?!! ist;dss "S 00 TiIS mixing and An <T uSs u stsn! frsi of Virschinuizuii 41 ?!! is;
In Fig. 3 besteht die Vorrichtung aus einem Ausstoßkolben-Mischkopf 61 und einem Formwerkzeug 62, welches wiederum aus zwei durch eine Trennebene 63 getrennten, einen Formhohlraum 64 einschließenden Formwerkzeughälften 65, 66 besteht In diese ist eine Ausnehmung 67 eingelassen, welche von der Trennebene 63 durchzogen '"_ In der Ausnehmung 67 ist quer zur Mischkammer 68 des Mischkopfes 61 eine Auskleidung 69, welche einen Angußkanal 70 aufweist, eingepaßt Sie ist im Spritzgießverfahren aus Kunststoff hergestellt worden. Diese Auskleidung 69 ist bei geöffnetem Formwerkzeug 61 in die Ausnehmung 67 einlegbar und schließt an die Auslaßöffnung 71 der Mischkammer 68 an. Hierzu sind die Auslaßöffnung 71 außen und die Einlaßöffnung 72 der Auskleidung 69 innen mit Zentrieransatzflächen 73, 74 versehen, welche gegeneinander abdichtend wirken. Der Angußkanal 70 erweitert sich hinter einer Drosselstelle 75 und trägt 5 somit zur Beruhigung der Strömung bei. Die Auskleidung 69 ist - zusammen mit dem darin befindlichen, ausgehärteten Anguß 76 und dem Formteil 77 - entformbar. Der Ausstoßkolben 78 (welcher lediglich zur Veranschaulichung der Mischkammer 69 in Mischstellung dargestellt ist) ist bis an die Auslaßöffnung 71 vorschiebbar, so daß das gesamte Miau.»- und Angußsystem nach dem Entformen des Fonnteils frei 0 von Verschmutzungen istIn Fig. 3, the device consists of an ejection piston mixing head 61 and a mold 62, which in turn consists of two mold halves 65, 66 separated by a parting plane 63 and enclosing a mold cavity 64. A recess 67 is let into this, through which the parting plane 63 passes. A lining 69, which has a sprue 70, is fitted into the recess 67 transversely to the mixing chamber 68 of the mixing head 61. It is made from plastic using an injection molding process. This lining 69 can be inserted into the recess 67 when the mold 61 is open and connects to the outlet opening 71 of the mixing chamber 68. For this purpose, the outlet opening 71 on the outside and the inlet opening 72 of the lining 69 on the inside are provided with centering attachment surfaces 73, 74, which are aligned against one another. have a sealing effect. The sprue channel 70 widens behind a throttle point 75 and thus contributes to calming the flow. The lining 69 can be removed from the mold together with the hardened sprue 76 and the molded part 77 located therein. The ejection piston 78 (which is shown in the mixing position only to illustrate the mixing chamber 69) can be pushed forward to the outlet opening 71 so that the entire sprue and sprue system is free of contamination after the molded part has been removed from the mold.
In Hg. 4 besteht die Formschäumanlage 81 aus einem Rundtisch 82, auf welchem vier Formwerkzeuge 83 angeordnet sind. Diese werden bei taktweiser Drehung de; Rundtisches 82 an verschiedenen Stationen vorbeigeführt, und zwar An der Static· 84 wird bei geöffnetem Formwerkzeug 83 mittels einer Zuführ- uac ^msetzeinrichtung 85 aus einem Magazin 86 jeweils eine Auskleidung 87 entnommen und in eine Ausnehmung 88 eines Angußkanals 89 eingesetzt An der nächsten StationIn Figure 4, the foam molding system 81 consists of a round table 82 on which four molds 83 are arranged. These are guided past various stations with cyclical rotation of the round table 82, namely: At the static station 84, with the mold 83 open, a lining 87 is taken from a magazine 86 by means of a feed and insertion device 85 and inserted into a recess 88 of a sprue 89. At the next station
He 82 (Gbm) He 82 (Gbm)
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5 90 wird das Formwerkzeug 83 geschlossen, ein Mischkopf 91 angesetzt and das Reaktionsgemisch erzeugt und in das Formwerkzeug 83 eingefüllt In der Station erfolgt bei geschlossenem Formwerkzeug 83 das Aushalten. Die Station 93 dient zum öfihen des Formwerkzeuges 83 und Entnehmen des Fonnteils - samt damit verbundener Angußstange und Auskleidung. Sodann beginnt der Zyklus von neuem. 105 90 the mold 83 is closed, a mixing head 91 is attached and the reaction mixture is produced and filled into the mold 83. In the station the holding takes place with the mold 83 closed. The station 93 is used to open the mold 83 and remove the mold part - together with the connected sprue rod and lining. The cycle then begins again. 10
He 82 (Qbffl)He 82 (Qbffl)
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