EP0390802A1 - Vorrichtung zur herstellung von kunststoff-formteilen mit durchgangslöchern - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von kunststoff-formteilen mit durchgangslöchern

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Publication number
EP0390802A1
EP0390802A1 EP19880909747 EP88909747A EP0390802A1 EP 0390802 A1 EP0390802 A1 EP 0390802A1 EP 19880909747 EP19880909747 EP 19880909747 EP 88909747 A EP88909747 A EP 88909747A EP 0390802 A1 EP0390802 A1 EP 0390802A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
sealing washer
wall
tool part
mandrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP19880909747
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Walthart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pebra GmbH
Original Assignee
Pebra GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pebra GmbH filed Critical Pebra GmbH
Publication of EP0390802A1 publication Critical patent/EP0390802A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0033—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor constructed for making articles provided with holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0002—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped monomers or prepolymers

Definitions

  • the invention relates to a device for producing molded plastic parts with through holes of the type specified in the preamble of claim 1.
  • reaction injection process for the production of plastic molded parts
  • two reaction components that are still liquid in the initial state such as polyether polyol and polyisocianate
  • the reaction mixture flows into the mold cavity of a mold consisting of at least two parts that can be separated from one another and reacts there to form a solid material, e.g. Polyurethane, from.
  • a mold core shaping fixed or movable cores (hereinafter referred to as mold cores) are built into the mold.
  • the mold cores are fitted into the opposite mold wall of the other tool half until they rest. An absolutely gap-free adaptation of the mold cores and readjustment is not possible in series operation.
  • the mold cores are usually foamed and burrs and so-called webs are formed. In order to remove these burrs and webs, additional work steps and possibly additional expensive tools are required.
  • the invention is therefore based on the object to improve the known device of the type mentioned in such a way that a burr-free production of the through holes is possible in the course of the production of the plastic molded parts.
  • the features specified in the characterizing part of claim 1 are proposed. Further advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.
  • the invention is based on the idea that any gap formation must be avoided at the contact point of the mandrel against the second tool part.
  • an elastically flexible sealing washer is arranged in the wall of the second tool part in the area of the stop point of the mold core, into which the mold core penetrates from the mold cavity when the mold is closed.
  • the sealing washer is detachably arranged in a wall recess of the second mold.
  • the wall recess expediently has a depth corresponding to the thickness of the sealing washer and an edge contour adapted to the outline of the sealing washer.
  • the recess is advantageously provided with an undercut, the space of which is not or only partially filled by the sealing disk material when the sealing disk is not loaded. This free space is dimensioned at least in such a way that the material which is elastically displaced when the mandrel penetrates the sealing disk can penetrate into it.
  • the free broad side surface of the sealing washer is chosen to be somewhat larger than the free end surface of the mandrel.
  • the wide side surface of the sealing washer should be selected at least 1.2 times, preferably 1.4 to 1.8 times larger than the end face of the mandrel.
  • the depth of penetration of the mandrel into the sealing washer is expediently set to 0.1 to 0.3 mm.
  • the wall thickness of the sealing washer should be a multiple of the penetration depth in order to avoid excessive alternating loading of the sealing washer material and thus premature wear.
  • Polytetrafluoroethylene has proven to be particularly advantageous as a sealing material. This material is sufficiently resistant and detergent-resistant to the reaction mixture components and the mold.
  • the sealing washer on the end face of the mandrel in the sense of a kinematic reversal so that it is elastically deformed when it hits the wall of the second tool part, producing a gap-free system.
  • the arrangement of the sealing washer on the second tool part described above is preferable to the arrangement on the mold core.
  • the measures according to the invention have the advantage that through holes are produced without burrs in the course of the production of the plastic molded parts, so that additional operations and special tools for the subsequent deburring and removal of webs are saved.
  • Show it 1 shows a section through a molding tool with two molds.
  • Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in an enlarged view.
  • the mold shown schematically in the drawing consists of a plurality of parts which can be displaced and pivoted in the direction of arrows 10 and 11, the fixed lower part 12, and the upper part 14 composed of three parts 15, 16, 17, which delimit a mold cavity 18 in the closed state .
  • a mold core 22 is pressed into a bore 20, the conical tip 24 of which, when the tool is closed, passes through the mold cavity 18 and extends with its end face 26 to the opposite tool part 12 or 17.
  • the cone 24 penetrates with its end face 26 into an elastically flexible sealing disk 28 made of polytetrafluoroethylene, which is arranged in an undercut recess 30 of the tool part 12 or 17 concerned.
  • the mold is closed by tool parts 12, 14 (FIGS. 1 and 2) by a not shown
  • reaction mixture 32 thereby arrives in the mold cavity 18 and spreads there during the relatively short firing time. The only places left out are those where the mold cores 22 penetrate the mold cavity 18 with their cone 24 and lie tight against the sealing disk 28.
  • the reaction mixture 32 has hardened, we start with that the three parts 15, 16, 17 existing upper part 14 lifted in the direction of arrows 10 from the lower part 12. The tool part 17 is then folded away from the tool part 16 in the direction of the arrow 11, so that the hardened molded part is exposed in the region of the tool parts 15, 16 and can be removed from there.
  • the through holes 34 produced by the mold cores 22 in the molded part 32 are free of burrs and therefore do not need to be reworked.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON UNSTSTOFF-FORMTE ILEN
MIT DURCHGANGSLÖCHERN
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen mit Durchgangslöchern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei dem sogenannten Reaktions-Injektions-Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen werden zwei im Ausgangszustand noch flüssige Reaktionskomponenten, wie Polyetherpolyol und Polyisocianat in einem Mischkopf zu einem Reaktionsgemisch vereinigt. Vom Mischkopf strömt das Reaktionsgemisch in das Formnest eines aus mindestens zwei voneinander lösbaren Teilen bestehenden Formwerkzeugs und reagiert dort zu einem festen Werkstoff, z.B. Polyurethan, aus. Für die Erzeugung von Durchgangslöchern in den Kunststoff-Formteilen werden formgebende feste oder bewegliche Kerne (nachfolgend Formkerne genannt) in das Formwerkzeug eingebaut. Die Formkerne werden bis zur Anlage an die gegenüberliegende Formwand der anderen Werkzeughälfte eingepaßt. Ein absolut spaltfreies Anpassen der Formkerne und Nachjustieren ist jedoch im Serienbetrieb nicht möglich. Da andererseits das eingespritzte Reaktionsgemisch aufgrund seiner niedrigen Viskosität selbst kleinste Spalte füllt, kommt es meist zum Hinterschäumen der Formkerne und zur Ausbildung von Graten und sogenannten Schwimmhäuten. Um diese Grate und Schwimmhäute zu entfernen, sind zusätzliche Arbeitsgänge und gegebenenfalls zusätzliche teure Werkzeuge erf order lieh.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß eine gratfreie Erzeugung der Durchgangslöcher im Zuge der Herstellung der Kunststoff-Formteile möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß an der Anlagestelle des Formkerns gegen das zweite Werkzeugteil jegliche Spaltbildung vermieden werden muß. Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß in der Wand des zweiten Werkzeugteils im Bereich der Anschlagstelle des Formkerns eine elastisch nachgiebige Dichtseheibe angeordnet, in die der Formkern bei geschlossenem Formwerkzeug vom Formnest her eindringt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtscheibe in einer Wandvertiefung des zweiten Formwerkzeugs tösbar angeordnet. Die Wandvertiefung weist hierzu zweckmäßig eine der Dicke der Dichtscheibe entsprechende Tiefe sowie eine dem Umriß der Dichtscheibe angepaßte Randkontur auf. Vorteilhafterweise ist die Vertiefung mit einer Hinterschneidung versehen, deren Raum im unbelasteten Zustand der Dichtscheibe nicht oder nur teilweise vom Dichtscheibenmaterial ausgefüllt ist. Dieser freie Raum ist mindestens so bemessen, daß das beim Eindringen des Formkerns in die Dichtscheibe elastisch verdrängte Material in ihn eindringen kann. Um die für die elastische Verformung notwendige Materialverdrängung aufgrund der Querkontraktion weiter zu verbessern, wird die freie Breitseitenfläche der Dichtscheibe etwas größer als die freie Stirnfläche des Formkerns gewählt. Um andererseits ein zu starkes Ausquellen neben dem Formkern zu vermeiden, sollte die Breitseitenflache der Dichtscheibe um mindestens das 1,2-fache, vorzugsweise um das 1,4- bis 1,8-fache größer als die Stirnfläche des Formkerns gewählt werden. Die Eindringtiefe des Formkerns in die Dichtscheibe wird zweckmäßig auf 0,1 bis 0,3 mm eingestellt. Die Wandstärke der Dichtscheibe sollte ein Mehrfaches der Eindringtiefe betragen, um eine zu starke Wechselbelastung des DichtScheibenmaterials und damit einen frühzeitigen Verschleiß zu vermeiden.
Als besonders vorteilhaft hat sich Polytetrafluorethylen als Dichtmaterial erwiesen. Dieser Werkstoff ist ausreichend widerstandsfähig und gegenüber den Reaktionsgemischkomponenten und dem Formwerkzeug reinigungsmittelresistent.
Grundsätzlich ist es möglich, die Dichtscheibe im Sinne einer kinematischen Umkehrung auch an der Stirnfläche des Formkerns so anzuordnen, daß sie beim Auftreffen auf die Wand des zweiten Werkzeugteils unter Erzeugung einer spaltfreien Anlage elastisch verformt wird. Die oben beschriebene Anordnung der Dichtscheibe am zweiten Werkzeugteil ist der Anordnung am Formkern jedoch vorzuziehen.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben den Vorteil, daß bereits im Zuge der Herstellung der Kunststoff-Formteile gratfrei Durchgangslöcher erzeugt werden, so daß zusätzliche Arbeitsgänge und Spezialwerkzeuge für das nachträgliche Entgraten und das Entfernen von Schwimmhäuten eingespart werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein Formwerkzeug mit zwei Formke rnen;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
Das in der Zeichnung schematisch dargestellte Formwerkzeug besteht aus mehreren in Richtung der Pfeile 10 und 11 gegeneinander verschiebbaren und verschwenkbaren Teilen, dem feststehenden Unterteil 12, und dem aus drei Teilen 15,16,17 zusammengesetzten Oberteil 14, die in geschlossenem Zustand ein Formnest 18 begrenzen. In den Werkzeugteilen 15 und 16 des Oberteils 14 ist in eine Bohrung 20 jeweils ein Formkern 22 eingepreßt, dessen konische Spitze 24 in geschlossenem Zustand des Werkzeugs das Formnest 18 durchgreift und mit seiner Stirnseite 26 bis zum gegenüberliegenden Werkzeugteil 12 bzw. 17 reicht. Dort dringt der Konus 24 mit seiner Stirnfläche 26 in eine elastisch nachgiebige Dichtscheibe 28 aus Polytetrafluorethylen ein, die in einer hinterschnittenen Vertiefung 30 des betreffenden Werkzeugteils 12 bzw. 17 angeordnet ist.
Das Formwerkzeug wird bei geschlossenen Werkzeugteilen 12,14 (Fig. 1 und 2) durch einen nicht dargestellten
Mischkopf mit einem aus zwei Reaktionskomponenten, wiePolyetherpolyol und Polyisocianat, bestehenden Reaktionsgemisch in flüssigem Zustand beaufschlagt. Das Reaktionsgemisch 32 gelangt dabei in das Formnest 18 und breitet sich dort während der relativ kurzen Schußzeit aus. Ausgespart bleiben lediglich die Stellen an denen die Formkerne 22 mit ihrem Konus 24 das Formnest 18 durchdringen und dicht gegen die Dichtscheibe 28 anliegen. Nach dem Aushärten des Reaktionsgemischs 32 wir zunächst das aus den drei Teilen 15,16,17 bestehende Oberteil 14 in Richtung der Pfeile 10 vom Unterteil 12 abgehoben. Anschließend wird das Werkzeugteil 17 in Richtung des Pfeils 11 vom Werkzeugteil 16 weggeklappt, so daß das ausgehärtete Formteil im Bereich der Werkzeugteile 15,16 freiliegt und von dort entnommen werden kann. Die durch die Formkerne 22 erzeugten Durchgangslöcher 34 im Formteil 32 sind gratfrei und brauchen daher nicht mehr nachbearbeitet zu werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, in welcher mindestens zwei Reaktionskomponenten in flüssigem Zustand unter Bildung eines Reaktionsgemisches mischbar und in ein Formnest eines aus mindestens zwei voneinander lösbaren Teilen bestehenden Formwerkzeugs einspritzbar und dort unter Bildung des Formteils aushärtbar sind, und in welcher in einem ersten Werkzeugteil mindestens ein das Formnest in geschlossenem Zustand des Formwerkzeugs durchdringender, gegen die Wand eines zweiten Werkzeugteils anschlagender Formkern zur Erzeugung eines Durchgangsloches im Formteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des zweiten Werkzeugteils (12,17) im Bereich der Anschlagstelle des Formkerns (22) eine elastisch nachgiebige Dichtscheibe (28) angeordnet ist, in die der Formkern (22) bei geschlossenem Formwerkzeug vom Formnest (18) her eindringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (28) in einer Wandvertiefung (30) des zweiten Formwerkzeugs (12,17) lösbar angeordnet ist, und daß die Vertiefung (30) eine der Dicke der Dichtscheibe (28) entsprechende Tiefe sowie eine dem Umriß der Dichtscheibe (28) angepaßte Randkontur aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (30) eine Hinterschneidung (31) aufweist, deren Raum im unbelasteten Zustand der Dichtscheibe (28) nicht oder nur teilweise vom Dichtscheibenmaterial ausgefüllt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Breitseitenfläche der Dichtscheibe größer als die freie Stirnfläche (26) des Formkerns (22) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Breitseitenfläche der Dichtscheibe um mindestens das 1,2-fache, vorzugsweise um das 1,4- bis 1,8-fache größer als die Stirnfläche des Formkerns ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe des Formkerns in die Dichtscheibe 0,1 bis 0,3 mm beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Dichtscheibe ein Mehrfaches der Eindringtiefe des Formkerns beträgt.
9. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, in welcher mindestens zwei Reaktionskomponenten in flüssigem Zustand unter Bildung eines Reaktionsgemisches mischbar und in ein Formnest eines aus mindestens zwei voneinander lösbaren Teilen bestehenden Formwerkzeugs einspritzbar und dort unter Bildung des Formteils aushärtbar sind, und in welcher in einem ersten Werkzeugteil mindestens ein das Formnest in geschlossenem Zustand des Formwerkzeugs durchdringender, gegen die Wand eines zweiten Werkzeugteils anschlagender Formkern zur Erzeugung eines Durchgangsloches im Formteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnfläche (26) des Formkerns (22) eine elastisch nachgiebige Dichtscheibe angeordnet ist und daß der Formkern (28) bei geschlossenem Formwerkzeug unter elastischer Verformung der Dichtscheibe gegen die Wand des zweiten Werkzeugteils anschlägt.
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DE19873737668 DE3737668A1 (de) 1987-11-06 1987-11-06 Vorrichtung zur herstellung von kunststoff-formteilen mit durchgangsloechern
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