DE19744497A1

DE19744497A1 - Pressing equipment for manufacturing plastic components

Info

Publication number: DE19744497A1
Application number: DE19744497A
Authority: DE
Inventors: Erich Prof Dr Ing Schuermann
Original assignee: Erich Prof Dr Ing Schuermann
Current assignee: VOIGT, THOMAS, DE
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: DE19744497C2

Abstract

A tool frame is divided into segments which are securely connected to the tool plate. A reinforcing profile is located inside the segments parallel to the tool plate to connect the segments together.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffmaterial mit mindestens einer Heiz- und einer Kühlpresse mit wenigstens einer Preßform, welche ein deckelförmiges Formenoberteil und ein Formenunterteil aufweist, das aus einer Formenplatte sowie einem darauf angeordneten Formenrahmen besteht, wobei während des Preßvorganges das Formenoberteil in den Formenrahmen abdichtend eintaucht.The invention relates to a device for production of molded parts made of plastic material with at least one Heating and cooling press with at least one mold, which is a lid-shaped mold top and a Has lower mold part, which consists of a mold plate as well there is a mold frame arranged there, while during of the pressing process the upper part of the mold in the mold frame sealingly immersed.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 43 15 014 C2 bekannt, in dem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfällen dargestellt und beschrieben ist. Die Vorrichtung besteht aus einer Preßvorrichtung mit sogenannten Tauchkanten, bei der das Formenoberteil gegenüber dem Formenunterteil in jeder Phase des Preßvorgangs hinreichend abdichtend und reibungsarm geführt ist. In der Vorrichtung geht der Preßvorgang der thermoplastischen Kunststoffe einher mit einem großen Temperaturwechsel der Form und der Formmasse. Dies bedeutet, daß die Preßform einschließlich der Formmasse zunächst auf die Schmelztemperatur erhitzt und nach der Formgebung auf die Entformungstemperatur abgekühlt wird. Für die Beweglichkeit des in dem Formenrahmen eintauchenden Formenoberteils und die Dichtfunktion zwischen Formenoberteil und Formenrahmen ist es jedoch wesentlich, daß zu jedem Zeitpunkt das Formenoberteil und das Formenunterteil mit dem Formenrahmen stets die gleiche Wärmedehnung erfahren. Bei der Verwendung identischer Materialien ergibt sich daraus die Notwendigkeit, stets in der gesamten Form für identische Temperaturen zu sorgen, was aufgrund der Wärmeübertragungsverhältnisse zwischen Presse und Preßform jedoch nicht möglich ist. Wenn auch die obere und untere Formenplatte identische Temperaturen zeigen, so besteht immer eine Temperaturdifferenz zum Formenrahmen, wodurch es bei fester Verbindung zwischen Formenrahmen und Formenplatte zwangsläufig zu Verspannungen und zum Verzug der gesamten Preßform kommt.Such a device is for example from DE 43 15 014 C2 known in which a method and a Device for the production of molded parts Plastic waste is shown and described. The Device consists of a pressing device with so-called Plunge edges where the upper part of the mold is opposite the Sufficient mold base in every phase of the pressing process sealing and low friction. In the device the thermoplastic molding process goes hand in hand with a big change in temperature of the shape and the Molding compound. This means that the mold including the Molding compound first heated to the melting temperature and then the shape is cooled to the demolding temperature. For the mobility of what is immersed in the mold frame Mold top and the sealing function between mold top and mold frames it is essential that to each Time the upper mold part and the lower mold part with the Mold frames always experience the same thermal expansion. In the Using identical materials results in the Necessity, always in the entire form for identical Temperatures to worry about what due to Heat transfer conditions between the press and the mold however is not possible. If the upper and lower Mold plate show identical temperatures, so there is always a temperature difference to the mold frame, making it at firm connection between mold frame and mold plate inevitably to tension and to the delay of the whole Mold comes.

Bei einem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik sind die Seitenelemente des Formenrahmens verschieblich angeordnet und werden mit Federn in die funktionsgerechte Lage gedrückt. Die dafür erforderlichen Führungen, Anschläge und Federn ergeben hohe Fertigungskosten der Preßform sowie einen großen Wartungsaufwand beim Betrieb. Dies ist insbesondere bei vollautomatischen Hochleistungsanlagen von Nachteil, da diese mit einer großen Zahl an umlaufenden Preßformen arbeiten, wobei der vollautomatische Umlauf robuste Preßformen möglichst ohne bewegliche Teile erfordert. In the case of a state of the art that cannot be documented in printed form the side elements of the mold frame can be moved arranged and with springs in the functional Location pressed. The necessary guides, stops and springs result in high manufacturing costs of the mold as well a great deal of maintenance during operation. This is especially with fully automatic high performance systems from Disadvantage, as these have a large number of rotating Press molds work, with the fully automatic circulation robust molds without moving parts if possible.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine neue Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffmaterial zu schaffen, die hinsichtlich der Konstruktion der Preßformen wesentlich einfacher und zugleich dauerhafter gestaltet sind.The object of the invention is therefore a new device for the production of molded parts To create plastic material that respect the Construction of the molds much simpler and at the same time are designed to be more permanent.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach der Formenrahmen in eine Mehrzahl von Rahmensegmenten aufgeteilt ist, die jeweils mit der Formenplatte fest verbunden sind.The solution to this problem results from the features of claim 1, in particular the features of Characteristic part, after which the mold frame into a plurality is divided by frame segments, each with the Mold plate are firmly connected.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß aufgrund der segmentierten Rahmenkonstruktion die Verspannung und der Verzug von Preßformen mit Tauchkanten zuverlässig verhindert wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sichergestellt, daß der Formenrahmen gegenüber dem Preßraum dicht ist. Zugleich ist er in der Lage das Formenoberteil zu führen und entsprechende Führungskräfte quer zur Preßrichtung aufnehmen. Letztlich kann er auf vorteilhafte Weise in Achsrichtung der Rahmenelemente keine Kräfte übertragen.The device according to the invention has the essential Advantage that due to the segmented frame construction the bracing and warping of molds with plunge edges is reliably prevented. With the invention The device ensures that the mold frame is tight against the press room. At the same time, he is able to lead the upper part of the mold and appropriate managers take up transversely to the pressing direction. Ultimately, he can advantageously in the axial direction of the frame elements Transfer forces.

Die erfindungsgemäße Konstruktion beruht darauf, daß der zwischen den Segmenten vorhandenen Fügespalt einerseits während des Betriebs so klein ist, daß die schmelzflüssige bzw. die schmelzzähe Kunststoffmasse nicht oder nur unbedeutend in den Fügespalt eindringt und andererseits so groß ist, daß bei unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen der Formenplatte und dem Formenrahmen keine oder nur unbedeutende Kräfte übertragen werden können. The construction according to the invention is based on the fact that joining gap between the segments on the one hand is so small during operation that the molten or the melt-tough plastic mass not or only insignificantly penetrates the joint gap and on the other hand so is great that with different thermal expansions between the mold plate and the mold frame none or only insignificant forces can be transferred.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Rahmensegmente bei Beibehaltung der Beweglichkeit zwischeneinander durch mindestens ein parallel zur Formenplatte verlaufendes, mit den Rahmensegmenten verbundenes Verstärkungsprofils versehen. Diese erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß aufgrund des die einzelnen Segmente verbindenden Profils der Steifigkeitsverlust des Rahmen in Folge seiner Segmentierung ausgeglichen werden kann, ohne daß das Wärmedehnungsverhalten der gesamten Form beeinflußt wird. Auf besonders vorteilhafte Weise kann dies dadurch geschehen, daß ein oder mehrere Verstärkungsprofile innerhalb der hohlprofilartig ausgebildeten Rahmensegmente angeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention are the frame segments while maintaining mobility between each other by at least one parallel to the Molded plate running with the frame segments connected reinforcement profile. This Solution according to the invention has the advantage that due to the profile connecting individual segments Loss of rigidity of the frame due to its segmentation can be compensated for without the thermal expansion behavior the entire shape is affected. On particularly advantageous This can be done in such a way that one or more Reinforcement profiles within the hollow profile trained frame segments are arranged.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:Further advantages of the invention result from the following description of an embodiment. It demonstrate:

Fig. 1 eine Teilschnitt einer Preßvorrichtung, Fig. 1 is a partial sectional view of a pressing device,

Fig. 2 eine Preßvorrichtung gemäß Fig. 1 mit zusätzlich umlaufender Isolierung, Fig. 2 shows a pressing device according to Fig. 1 with an additional circumferential insulation

Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf einen segmentierten Formenrahmen einschließlich Formenplatte und Fig. 3 is a top perspective view of a segmented mold frame including mold plate and

Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie IV-IV in Fig. 3. FIG. 4 shows a sectional view along section line IV-IV in FIG. 3.

In den Zeichnungen ist eine Preßvorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfällen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. In the drawings, a pressing device for producing molded parts from plastic waste is designated as a whole by reference number 10 .

Die Preßvorrichtung 10 besteht mindestens aus einer Heizpresse 11 und einer Kühlpresse 12 zwischen denen jeweils zum Aufheizen bzw. zum Kühlen eine Preßform 13 angeordnet ist. Eine Heizpresse 11 wie auch eine Kühlpresse 12 besteht im wesentlichen aus einem Pressengestell 14, welches mit einer oberen Pressenplatte 15 und einer unteren Pressenplatte 16 versehen ist. Auf der unteren Pressenplatte 16 ist die Preßform 13 angeordnet, welche durch ein deckelförmiges Formenoberteil 17 und ein Formenunterteil 18 gebildet wird. Das Formenunterteil 18 besteht aus einer Formenplatte 19 sowie einem darauf angeordneten Formenrahmen 20.The pressing device 10 consists of at least one heating press 11 and one cooling press 12, between which a press mold 13 is arranged for heating or cooling. A heating press 11 as well as a cooling press 12 essentially consists of a press frame 14 which is provided with an upper press plate 15 and a lower press plate 16 . On the lower press plate 16 , the mold 13 is arranged, which is formed by a lid-shaped upper mold part 17 and a lower mold part 18 . The lower mold part 18 consists of a mold plate 19 and a mold frame 20 arranged thereon.

Während Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Kühlpresse zeigt, ist in Fig. 2 der bis auf eine zusätzliche Isolierung 21 identische Aufbau einer Heizpresse 11 zu erkennen.While Fig. 1 shows a schematic construction of a cooling press, which except for an additional insulation 21 identical structure is shown in Fig. 2 to detect a hot press. 11

In den Fig. 3 und 4 ist letztlich der genaue Aufbau der Preßform 13 dargestellt. Man erkennt in Fig. 3 einen aus zahlreichen gleichgroßen Segmenten 22 bestehenden Formenrahmen 20, wobei jedes einzelne Segment 22 mit mindestens zwei in Fig. 4 dargestellten Verschraubungen V mit der Formenplatte 19 verbunden ist. Zwischen den einzelnen Rahmensegmenten 22 ist jeweils ein Fügespalt 23 angeordnet, dessen Breite bei Umgebungstemperatur (20°) gegen Null tendiert. Ein Formenunterteil 18 einer Preßform 13 für die Herstellung von Platten aus Polyolefin-Kunststoffen mit einer Kantenlänge von 2,44 m ×1,22 m weist beispielsweise Rahmensegmente 22 mit einer Länge von ca. 100 mm auf, um dem Formenverzug und auch Undichtigkeiten vorzubeugen. Dabei wurde eine untere Formenplatte 19 aus Aluminium von 10 mm Dicke verwendet, auf der aus Aluminium-Vierkantrohr gebildete Rahmensegmente 22 verschraubt werden.In FIGS. 3 and 4, the detailed construction of the die 13 is finally shown. It can be seen in Fig. 3 is a group consisting of numerous, equal sized segments 22 form frame 20, wherein each individual segment 22 with at least two in Fig. Glands V shown in Figure 4 is connected to the mold plate 19. Between the individual frame segments 22 there is a joint gap 23 , the width of which tends to zero at ambient temperature (20 °). A lower mold part 18 of a press mold 13 for the production of sheets from polyolefin plastics with an edge length of 2.44 m × 1.22 m has, for example, frame segments 22 with a length of approximately 100 mm in order to prevent the mold from warping and also leaks. In this case, a lower mold plate 19 made of aluminum with a thickness of 10 mm was used, on which frame segments 22 formed from aluminum square tube are screwed.

Zum Ausgleich des Steifigkeitsverlustes des Formenrahmens 20 wird - wie in Fig. 4 dargestellt - in die aus Vierkantrohr bestehenden Rahmensegmente 22 ein Stahlprofil 24 eingeschoben, welches das Wärmedehnungsverhalten der gesamten Preßform 13 nicht beeinflußt. Bei Erwärmung des so ausgebildeten Formenunterteils 18 erweitert sich der Fügespalt 23 auf maximal 0,4 bis 0,5 mm. Damit ist die Breite des Fügespalts 23 so gering, daß eine schmelzflüssige bzw. schmelzzähe Kunststoffmasse M (s. Fig. 1 und 4) nicht oder nur unbedeutend in den Fügespalt 23 eindringen kann.To compensate for the loss of rigidity of the mold frame 20 , as shown in FIG. 4, a steel profile 24 is inserted into the frame segments 22 consisting of square tube, which does not influence the thermal expansion behavior of the entire press mold 13 . When the lower mold part 18 thus formed is heated, the joining gap 23 widens to a maximum of 0.4 to 0.5 mm. The width of the joining gap 23 is thus so small that a molten or melt-tough plastic mass M (see FIGS . 1 and 4) cannot penetrate into the joining gap 23 , or only insignificantly.

Claims

1. Apparatus for producing molded parts from plastic material with at least one heating and a cooling press with at least one mold, which has a lid-shaped upper mold part and a lower mold part, which consists of a mold plate and a mold frame arranged thereon, the upper mold part in the during the pressing process The mold frame is immersed in a sealing manner, characterized in that the mold frame ( 20 ) is divided into a plurality of frame segments ( 22 ) which are each firmly connected to the mold plate ( 19 ).

2. Device according to claim 2, characterized in that the frame segments ( 22 ) are provided while maintaining the mobility between each other by at least one parallel to the mold plate ( 19 ), with the frame segments ( 22 ) connected reinforcing profile ( 24 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the / the reinforcing profile (s) ( 24 ) within the hollow profile-like frame segments ( 22 ) is / are arranged.