Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung
von Kunststoff-Formteilen, insbesondere von großflächigen
und gegebenenfalls optischen Formteilen aus Kunststoff. Ferner betrifft
die Erfindung die Verwendung einer Krafterzeugungseinrichtung in
einer Parallelpräge-Vorrichtung.The
The invention relates to an apparatus and a method for the production
of plastic moldings, in particular large-scale
and optionally optical moldings made of plastic. Further concerns
the invention the use of a force generating device in
a parallel embossing device.
Zur
Herstellung von großflächigen Kunststoff-Formteilen
werden häufig sogenannte Prägeverfahren eingesetzt.
Bei Prägeverfahren wird die flüssige Kunststoffmasse
in eine vorvergrößerte Kavität zwischen
den Formplatten eingespritzt und anschließend unter Ausführung
einer Formplattenbewegung in Dickenrichtung verpresst. Das Einspritzen der
Kunststoffmasse in die vorvergrößerte Kavität
erleichtert die Befüllung der Kavität. Darüber
hinaus bewirkt die Formplattenbewegung während der Abkühlphase
einen Schwundausgleich und ermöglicht so die Herstellung
von besonders spannungsarmen Kunststoff-Formteilen. Insbesondere
bei der Herstellung flächiger optischer Kunststoff-Formteile
wie z. B. Verscheibungen von Kraftfahrzeugen (Kfz), bei denen der
Anspritzort im Randbereich des Formteils liegt und Verspannungen
im Produkt sichtbar sind, werden Prägeverfahren häufig
eingesetzt.to
Production of large plastic moldings
Frequently, so-called embossing processes are used.
During embossing, the liquid plastic mass
in a pre-enlarged cavity between
the mold plates injected and then under execution
pressed a molding plate movement in the thickness direction. The injection of the
Plastic mass in the vorvergrößerte cavity
facilitates the filling of the cavity. About that
In addition, the mold plate movement during the cooling phase causes
a shrinkage compensation and thus allows the production
of particularly low-tension plastic molded parts. Especially
in the production of flat optical plastic moldings
such as B. glazing of motor vehicles (motor vehicle), in which the
Anspritzort in the edge region of the molding is and tension
are visible in the product, embossing procedures are common
used.
Parallelpräge-Vorrichtungen
ermöglichen die Durchführung von Prägeverfahren
mit einer in den Toleranzgrenzen der Vorrichtung parallelen Stellung der
Formplatten zueinander. Durch das randseitige Einspritzen der Kunststoffmasse
kann eine "exakte" Plattenparallelität verloren gehen und
eine Verkippung der Platten bis hin zu den durch die Vorrichtungstoleranzen
gegebenen Grenzen auftreten. Aus der Schrift DE 102 33 679 ist es bekannt, einem
solchen Verkippen der Formplatten infolge des Einspritzvorgangs
entgegenzuwirken.Parallel embossing devices make it possible to carry out embossing processes with a position of the mold plates parallel to one another within the tolerance limits of the device. Due to the edge-side injection of the plastic mass "exact" plate parallelism can be lost and a tilt of the plates occur up to the limits given by the device tolerances. From the Scriptures DE 102 33 679 It is known to counteract such tilting of the mold plates as a result of the injection process.
Beim
Parallelprägen mit randseitigem Einspritzen kann das Problem
auftreten, dass die Maßhaltigkeit des Formteils im angussfernen
Bereich geringer als im angussnahen Bereich ist. Beispielsweise
kann eine nominal konstante Wandstärke des fertigen Kunststoff-Formteils
im angussnahen Bereich größer als im angussfernen
Bereich sein, da das eingespritzte Kunststoffmaterial im angussnahen
Bereich höher komprimiert ist als im angussfernen Bereich
und daher im angussnahen Bereich eine geringere Schwindung beim
Verfestigen des Kunststoffmaterials auftritt als im angussfernen
Bereich.At the
Parallel embossing with edge injection may be the problem
occur that the dimensional accuracy of the molding in the casting distance
Area is less than in the near-well area. For example
can be a nominal constant wall thickness of the finished plastic molding
in the area near the sprue larger than in the area away from the sprue
Be area, since the injected plastic material in the near-to-gate
Area is compressed higher than in the region away from the sprue
and therefore a lower shrinkage in the area near the sprue
Solidification of the plastic material occurs as in the off-axis
Area.
Aus
der Schrift DE 102 59 076 ist
eine Spritzgießvorrichtung bekannt, mit welcher ein Klappprägeverfahren
durchgeführt wird. Eine der beiden Formplatten weist eine
Klappachse auf, um welche diese Formplatte verschwenkt werden kann.
Beim Klappprägen wird vor der Einleitung der flüssigen Kunststoffmasse
eine Schiefstellung der beiden Formplatten relativ zueinander erzeugt.
Die Kunststoffmasse wird dann randseitig im Bereich der Klappachse
in die keilförmige Kavität zwischen den beiden
Formplatten eingespritzt. Das Klappen (d. h. das Reduzieren des Öfnungswinkels)
der Formplatten in die Schließstellung bewirkt eine Verdrängung
der Kunststoffmasse in den angussfernen Bereich der Kavität
und erleichtert somit die vollständige Befüllung
der Kavität auch im angussfernen Bereich. Nachteil dieser
Technik sind die hohen Herstellungskosten für Klappprägevorrichtungen.From the Scriptures DE 102 59 076 an injection molding apparatus is known, with which a folding embossing process is performed. One of the two mold plates has a folding axis about which this mold plate can be pivoted. When folding embossing a skewing of the two mold plates is produced relative to each other before the introduction of the liquid plastic mass. The plastic compound is then injected on the edge side in the region of the folding axis in the wedge-shaped cavity between the two mold plates. The folding (ie reducing the Öfnungswinkels) of the mold plates in the closed position causes a displacement of the plastic mass in the region remote from the cavity cavity and thus facilitates the complete filling of the cavity even in the region away from the sprue. Disadvantage of this technique are the high production costs for folding embossing devices.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von flächigen Kunststoff-Formteilen anzugeben, mit welchem
in einfacher Weise flächige Kunststoff-Formteile mit hoher Maßhaltigkeit
hergestellt werden können. Ferner zielt die Erfindung darauf
ab, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Kunststoff-Formteile
mit hoher Maßhaltigkeit gefertigt werden können.Of the
Invention is based on the object, a process for the preparation
to specify of flat plastic moldings, with which
in a simple way flat plastic moldings with high dimensional accuracy
can be produced. Furthermore, the invention aims at it
starting to create a device with which plastic moldings
can be made with high dimensional accuracy.
Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die
Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The
The invention is based task by the
Features of the independent claims solved.
Advantageous embodiments and further developments of the invention are
specified in the dependent claims.
Durch
das gezielte Erzeugen einer Schiefstellung der Formplatten zueinander
wird erreicht, dass das im angussnahen Bereich höher komprimierte
Kunststoffmaterial nach unten in die dort temporär vergleichsweise
größer bleibende Kavität verdrängt
wird. Dadurch sammelt sich im Vergleich zu einem Prägevorgang
mit optimaler Plattenparallelität mehr Kunststoffmaterial
im angussfernen Bereich der Kavität an. Durch das Wiederherstellen
der Plattenparallelität beim anschließenden Schließvorgang wird
das vom angussnahen Bereich verdrängte Kunststoffmaterial
am angussfernen Ende des Kunststoff-Formteils weiter komprimiert
und somit die Schwindung kompensiert. Mit anderen Worten wird durch
die Schiefstellung eine im angussfernen Bereich temporär
"überdimensionierte" (bezogen auf die Sollwandstärke)
Kavität geschaffen, welche eine Umverteilung von Kunstoffmaterial
bewirkt. Im Ergebnis wird dadurch ein flächiges Kunststoff-Formteil mit
maßhaltiger (z. B. konstanter) Wandstärke und ausgeglichenen
Druck-Spannungsverhältnissen über das Formteil
erhalten.By
the targeted generation of a misalignment of the mold plates to each other
it is achieved that this is more highly compressed in the region near the sprue
Plastic material down into the temporarily there comparatively
larger cavity displaced
becomes. This accumulates in comparison to a stamping process
with optimal plate parallelism more plastic material
in the off-gas area of the cavity. By restoring
the plate parallelism in the subsequent closing process is
the plastic material displaced from the region near the sprue
further compressed at the far end of the plastic molding
and thus compensates for the shrinkage. In other words, through
the misalignment is temporary in the area remote from the sprue
"oversized" (based on the nominal wall thickness)
Cavity created, which is a redistribution of plastic material
causes. As a result, thereby a sheet-like plastic molding with
dimensionally stable (eg constant) wall thickness and balanced
Pressure-tension conditions over the molded part
receive.
Vorzugsweise
ist der Einspritzvorgang vor dem Erzeugen der Schiefstellung der
Formplatten im Wesentlichen (d. h. vollständig oder weitestgehend) bereits
abgeschlossen. In diesem Fall bewirkt die Schiefstellung der Formplatten – anders
als bei dem bekannten Kipp-Prägeverfahren – keine
einfachere Befüllung der Kavität, da die Schiefstellung
zum Zeitpunkt der Kavitätsbefüllung noch nicht
vorhanden ist. Sie dient hier hauptsächlich zur nachträglichen
Umverteilung von Kunststoffmaterial vor der den Schwundausgleich
bewirkenden Prägephase. Da hierfür nur eine verhältnismäßig
geringe Materialanreicherung im angussfernen Ende der Kavität
erforderlich ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit üblichen
Parallelpräge-Vorrichtungen durchgeführt werden.
D. h., die gezielte Schief stellung der Formplatten bewegt sich in
einem mechanischen Toleranzbereich der Parallelpräge-Vorrichtung,
welcher ohne die beim Klapp-Prägen erforderlichen Achslagerungen
auskommt.Preferably, the injection process prior to generating the misalignment of the mold plates is substantially (ie completely or largely) already completed. In this case causes the skewing of the mold plates - unlike the known tilt-embossing process - no easier filling of the cavity, since the misalignment at the time of Kavitätsbefüllung is not yet available. It is mainly used here for the subsequent redistribution of plastic material before the shrinkage compensation effecting embossing phase. Since this only a relatively low material enrichment in the remote end of the cavity is required, the inventive method can be carried out with conventional parallel embossing devices. D. h., The targeted skewed position of the mold plates moves in a mechanical tolerance range of the parallel embossing device, which manages without the required for folding embossing axle bearings.
Eine
weitere vorteilhafte Maßnahme kennzeichnet sich dadurch,
dass während des Einspritzens von Kunststoffmaterial in
die Kavität ein Parallelpräge-Vorgang durchgeführt
wird. Die Schiefstellung der Formplatten kann im Anschluss an diesen Parallelpräge-Vorgang
eingeleitet werden, z. B. wenn die Befüllung der Kavität
im wesentlichen abgeschlossen ist.A
further advantageous measure is characterized by
that during the injection of plastic material in
the cavity performed a parallel stamping operation
becomes. The misalignment of the mold plates can follow this parallel embossing process
be initiated, for. B. when the filling of the cavity
is essentially completed.
Der
Schwundausgleich durch Schließen der Formplatten unter
Wiederherstellung der Plattenparallelität kann vorzugsweise
in zwei Phasen erfolgen. In einer ersten Bewegungsphase kann die
Plattenparallelität der Formplatten wiederhergestellt werden, wobei
ein Parallelspalt zwischen den Formplatten verbleibt. Dies kann
dadurch erfolgen, dass die Ursache für die gezielte Erzeugung
der Schiefstellung wieder aufgehoben bzw. beseitigt wird. In einer
zweiten Bewegungsphase werden die parallelen Formplatten dann durch
eine Parallelpräge-Bewegung geschlossen.Of the
Shrink compensation by closing the mold plates below
Restoration of plate parallelism may preferably
done in two phases. In a first movement phase, the
Plate parallelism of the mold plates are restored, wherein
a parallel gap remains between the mold plates. This can
be done by the fact that the cause of the targeted production
the misalignment is reversed or eliminated. In a
second movement phase, the parallel mold plates are then through
closed a parallel stamping movement.
Zur
gezielten Erzeugung der Schiefstellung kann vorgesehen sein, dass
in Schließrichtung wirkende Kräfte, die auf zumindest
eine der Formplatten ausgeübt werden, im angussfernen Bereich
geringer als im angussnahen Bereich eingestellt werden. Dies lässt
sich z. B. durch eine geeignete, lokal unterschiedliche Steuerung
der verteilt wirkenden Schließkräfte einer Spritzgießmaschine
erreichen, in welcher die Formplatten eingespannt sind. Eine andere
Möglichkeit besteht darin, dass die Schiefstellung dadurch
gezielt erzeugt wird, dass im angussfernen Bereich zumindest eine
der Formplatten durch eine Gegenkraft beaufschlagt wird, die der
in Schließrichtung wirkenden Kraft entgegenwirkt. Die Gegenkraft
kann z. B. durch eine Zylinder-Kolbenanordnung oder durch eine die
Schließbewegung einer Formplatte im angussfernen Bereich
hemmenden Mechanik erzeugt werden. Beispielsweise kann die Zylinder- Kolbenanordnung
einen Anschlag erzeugen, um den Schiefstellwinkel genau zu definieren.to
targeted generation of the skewing can be provided that
closing forces acting on at least
one of the mold plates are exercised, in the remote area
less than close to the area close to the gate. This leaves
z. B. by a suitable, locally different control
the distributed acting closing forces of an injection molding machine
reach, in which the mold plates are clamped. Another
Possibility is that the misalignment thereby
is generated specifically that in the remote area at least one
the mold plates is acted upon by a counterforce, the
counteracts force acting in the closing direction. The drag
can z. B. by a cylinder-piston assembly or by a
Closing movement of a mold plate in the region away from the sprue
inhibitory mechanics are generated. For example, the cylinder-piston assembly
create a stop to define the skew angle exactly.
Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es auch möglich,
die Schiefstellung der beiden Formplatten bereits vor dem Einspritzen
von Kunststoffmaterial in die Kavität herbeizuführen.
In diesem Fall erfolgt während des Einspritzvorgangs ein
Annähern der Formplatten zueinander unter Beibehaltung der
z. B. konstanten Schiefstellung (d. h. keine Winkeländerung)
zwischen den Formplatten. Dies erleichtert die Befüllung
der Kavität. Der Schwundausgleich durch Schließen
der Formplatten unter Wiederherstellung der Plattenparallelität
kann wiederum vorzugsweise in zwei Bewegungsphasen (Kipp-Prägephase
und abschließende Parallel-Prägephase) erfolgen.To
Another aspect of the invention is also possible
the misalignment of the two mold plates before injection
of plastic material into the cavity.
In this case, there will be an injection during the injection process
Approximating the mold plates to each other while maintaining the
z. B. constant skew (i.e., no angle change)
between the mold plates. This facilitates the filling
the cavity. The shrinkage compensation by closing
the mold plates to restore plate parallelism
again preferably in two phases of movement (tilting embossing phase
and final parallel embossing phase).
Eine
Parallelpräge-Vorrichtung zur Herstellung von flächigen
Kunststoff-Formteilen umfasst eine erste und eine zweite Formplatte,
die relativ zueinander verfahrbar sind. Sie umfasst ferner eine Krafterzeugungseinrichtung,
die ausgelegt und bestimmt ist, die Parallelität der Formplatten
in den Toleranzgrenzen der Parallelpräge-Vorrichtung gezielt aufzuheben.
Durch die Krafterzeugungseinrichtung kann die gezielte Schiefstellung
der Formplatten während des Prägevorgangs bewirkt
werden.A
Parallel embossing device for the production of flat
Plastic moldings comprises a first and a second mold plate,
which are movable relative to each other. It also includes a force generating device,
which is designed and determined, the parallelism of the mold plates
to selectively cancel in the tolerance limits of the parallel-embossing device.
By the force generating device, the targeted misalignment
causes the mold plates during the embossing process
become.
Die
Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von Zeichnungen
beschrieben, die nicht maßstäblich sind; in diesen
zeigen:The
The invention will be described below by way of example with reference to drawings
described, which are not to scale; in these
demonstrate:
1 eine
schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Parallelprägen
von Kunststoff-Formteilen; 1 a schematic sectional view of a device for parallel embossing of plastic moldings;
2–5 schematische
Schnittdarstellungen der Formplatten im Bereich der Kavität
zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 2 - 5 schematic sectional views of the mold plates in the region of the cavity for explaining a first embodiment of the method according to the invention; and
6–9 schematische
Schnittdarstellungen der Formplatten im Bereich der Kavität
zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens, 6 - 9 schematic sectional views of the mold plates in the region of the cavity for explaining a second embodiment of the method according to the invention,
10 eine
schematische Schnittdarstellung einer Formplatte und einer gewölbten
Basisplatte für die in 1 dargestellte
Vorrichtung, 10 a schematic sectional view of a mold plate and a curved base plate for in 1 illustrated device,
11 eine
gewölbte Basisplatte in Draufsicht, 11 a domed base plate in plan view,
12 eine
schematische Schnittdarstellung einer weiteren Vorrichtung zum Herstellen
von Kunststoff-Formteilen mit gekrümmter oder abgeschrägter
Kavität; 12 a schematic sectional view of another device for producing molded plastic parts with a curved or beveled cavity;
13 eine
schematische Schnittdarstellung der in 12 gezeigten
Vorrichtung mit einer im geschlossenen Zustand gebogenen Formplatten; 13 a schematic sectional view of in 12 shown device with a bent in the closed state mold plates;
14 eine
schematische Schnittdarstellung eines Werkzeugs mit Stollenführung; 14 a schematic sectional view of a tool with stud guide;
15 eine
schematische Schnittdarstellung einer weiteren Vorrichtung zum Herstellen
von Kunststoff-Formteilen; und 15 a schematic Schnittdarstel ment of another device for producing plastic moldings; and
16 eine
schematische Schnittdarstellung der in 15 gezeigten
Vorrichtung mit einer zweiten gebogenen Formplatten. 16 a schematic sectional view of in 15 shown device with a second curved mold plates.
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung kann nach 1 eine
erste Formplatte 1 und eine zweite Formplatte 2 aufweisen,
die die beiden zusammenwirkenden Hälften eines Spritzgießwerkzeugs
darstellen. In 1 ist die erste Formplatte 1 als
Matrizenformplatte ausgeführt, d. h. mit einer Aussparung 3 in
ih rer der zweiten Formplatte 2 gegenüberliegenden
Plattenoberfläche versehen. Die zweite Formplatte 2 bildet
in dem hier dargestellten Beispiel die Kernformplatte, d. h. sie
weist an ihrer der ersten Formplatte 1 zugewandten Oberfläche
einen vorstehenden Formkern 4 auf. Die Geometrie des Formkerns 4 korrespondiert
mit der Geometrie der Aussparung 3, sodass bei einem Eintauchen
des Formkerns 4 in die Aussparung 3 zwischen den
jeweiligen Werkzeugflächen eine Kavität gebildet
wird. Die Abdichtung der Kavität erfolgt dabei über
Tauchkanten oder Hubleisten 5, 6, die die Aussparung 3 bzw.
den Formkern 4 seitlich begrenzen.An inventive device can after 1 a first mold plate 1 and a second mold plate 2 comprising the two cooperating halves of an injection mold. In 1 is the first mold plate 1 designed as Matrizenformplatte, ie with a recess 3 in ih rer of the second mold plate 2 provided opposite plate surface. The second mold plate 2 forms in the example shown here, the core mold plate, ie it has at its the first mold plate 1 facing surface a protruding mold core 4 on. The geometry of the mold core 4 corresponds to the geometry of the recess 3 so that when dipping the mold core 4 in the recess 3 a cavity is formed between the respective tool surfaces. The sealing of the cavity takes place via dipping edges or lifting strips 5 . 6 that the recess 3 or the mold core 4 limit laterally.
In
der zweiten Formplatte 2 ist im Randbereich des Formkerns 4 eine
Kunststoffzuführungseinheit 7 vorgesehen. Die
Kunststoffzuführungseinheit 7 kann beispielsweise
in Form eines Heißkanals ausgebildet sein, der direkt in
die Kavität mündet und z. B. senkrecht zu der
Stirnfläche des Formkerns 4 verläuft.
Vorzugsweise ist die Kunststoffzuführungseinheit 7 mit
einem Sperrschieberverschluss (nicht dargestellt) ausgerüstet, über
welchen die abgegebene Kunststoffmaterialmenge genau gesteuert werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, eine seitlich (d. h. parallel
zur Stirnfläche des Formkerns 4) orientierte Kunststoffzuführung
vorzusehen (sogenannter Filmanguss).In the second mold plate 2 is in the edge region of the mold core 4 a plastic feeding unit 7 intended. The plastic feeding unit 7 may be formed for example in the form of a hot runner, which opens directly into the cavity and z. B. perpendicular to the end face of the mold core 4 runs. Preferably, the plastic feeding unit 7 equipped with a gate valve closure (not shown), via which the amount of plastic material delivered can be precisely controlled. However, it is also possible, one laterally (ie parallel to the end face of the mold core 4 ) oriented plastic supply provided (so-called film gate).
Die
beiden Formplatten 1 und 2 sind auf jeweiligen
Basisplatten 8, 9 montiert. Die Basisplatten 8, 9 sind
in der Regel dem Werkzeug zugeordnet. Die Basisplatten 8, 9 können
jedoch beispielsweise auch Aufspannplatten einer Spritzgießmaschine
sein. In dem hier dargestellten Beispiel ist die Basisplatte 8 als
feststehende, unbewegliche Platte realisiert, während die
Basisplatte 9 in Richtung des Doppelpfeils P verfahren
werden kann. Zum Verfahren der Basisplatte 9 können
beispielsweise Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 vorgesehen
sein, die Bestandteil einer Spritzgießmaschine oder einer
sonstigen Vorrichtung zum Spritzprägen sein können.
Die Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 können
zwischen der Rücksei te der Basisplatte 9 und einem
feststehenden, unbeweglichen Rahmen 12 angeordnet sein.The two mold plates 1 and 2 are on respective base plates 8th . 9 assembled. The base plates 8th . 9 are usually assigned to the tool. The base plates 8th . 9 However, for example, can also be clamping plates of an injection molding machine. In the example shown here is the base plate 8th realized as a fixed, immovable plate, while the base plate 9 in the direction of the double arrow P can be moved. For moving the base plate 9 For example, cylinder-piston assemblies 10 . 11 be provided, which may be part of an injection molding machine or other device for injection-compression molding. The cylinder-piston assemblies 10 . 11 can be between the back of the base plate 9 and a fixed, immovable frame 12 be arranged.
Ferner
kann die Vorrichtung in nicht dargestellter Weise Werkzeugführungen
aufweisen. Werkzeugführungen können z. B. durch
Säulen realisiert sein, die durch Bohrungen in den Basisplatten 8 und 9 oder
Bohrungen in den Formplatten 1 und 2 hindurch
ragen, in Bewegungsrichtung verlaufen und dafür sorgen,
dass die Formplatten 1, 2 während einer
Werkzeugbewegung stets zueinander ausgerichtet bleiben. Andere Führungen
(z. B. sogenannte Stollenführungen, bei denen in Bewegungsrichtung orientierte
Schwerter in seitlichen Führungsnuten z. B. im Werkzeug
verlaufen) sind ebenfalls möglich. In der Regel ist die
Säulenführung in den Aufspannplatten der Spritzgießmaschine
und die Stollenführung im Werkzeug integriert.Furthermore, the device may comprise tool guides in a manner not shown. Tool guides can z. B. be realized by columns through holes in the base plates 8th and 9 or holes in the mold plates 1 and 2 protrude through, move in the direction of movement and ensure that the mold plates 1 . 2 always stay aligned with each other during a tool movement. Other guides (eg so-called lug guides in which swords oriented in the direction of movement run in lateral guide grooves, for example in the tool) are also possible. In general, the column guide in the clamping plates of the injection molding machine and the stud guide is integrated in the tool.
Die
in 1 dargestellte Anordnung lässt sich in
vielerlei Hinsicht variieren. Anstelle der zweiten Formplatte 2 kann
die erste Formplatte 1 oder können auch beide
Formplatten 1 und 2 als bewegliche Formplatten
ausgeführt sein. Die erste Formplatte 1 kann auch
als Formkernplatte und die zweite Formplatte 2 kann auch
als Matrizenformplatte realisiert sein. Die randseitige Kunststoffzuführungseinheit 7 kann
in der Matrizenformplatte angeordnet sein und dort randseitig in
die Aussparung 3 münden. Darüber hinaus
kann eine Mehrzahl von randseitigen Kunststoffzuführungseinheiten 7 in
dem in 1 dargestellten oberen Bereich der Parallelpräge-Vorrichtung
vorgesehen sein.In the 1 shown arrangement can be varied in many ways. Instead of the second mold plate 2 can be the first mold plate 1 or can both mold plates 1 and 2 be designed as a movable mold plates. The first mold plate 1 can also be used as mold core plate and the second mold plate 2 can also be realized as Matrizenformplatte. The edge-side plastic feed unit 7 can be arranged in the Matrizenformplatte and there edge into the recess 3 lead. In addition, a plurality of marginal plastic supply units 7 in the 1 be shown provided upper portion of the parallel embossing device.
Die
räumliche Anordnung der Vorrichtung wird vorzugsweise so
gewählt, dass die Kunststoffzuführungseinheit 7 im
oberen Bereich der Vorrichtung vorgesehen ist, sodass eingespritztes
Kunststoffmaterial aufgrund der Schwerkraft in der Kavität
zwischen der Ausnehmung 3 und dem Formkern 4 nach unten
läuft. Bei der Darstellung der 1 kann es sich
mit anderen Worten um einen Vertikalschnitt handeln, bei welchem
sich der Standboden der Vorrichtung in der 1 unten
befindet. Da andere Orientierungen im Raum aber ebenfalls möglich
sind, sind die Begriffe vertikal und horizontal im allgemeinen nur
als relative Richtungsangaben zu verstehen.The spatial arrangement of the device is preferably chosen so that the plastic supply unit 7 is provided in the upper region of the device, so that injected plastic material due to gravity in the cavity between the recess 3 and the mandrel 4 goes down. In the presentation of 1 In other words, it may be a vertical section, in which the bottom of the device in the 1 located below. But since other orientations in space are also possible, the terms vertical and horizontal are to be understood in general only as relative directions.
Die
in 1 dargestellte Vorrichtung kann zur Herstellung
von (groß)flächigen Kunststoff-Formteilen wie
beispielsweise transparenten Verscheibungen z. B. von Kraftfahrzeugen,
Fernsehern oder anderen Produkten mit transparenten Panelen eingesetzt
werden. Darüber hinaus können auch nicht transparente
Abdeckteile bzw. Panele hergestellt werden. Die seitlichen Dimensionen
derartiger flächiger Kunststoff-Formteile können
beispielsweise um mehr als den Faktor 30, insbesondere um mehr als den
Faktor 50 größer als die Wandstärke der
Formteile sein. Darüber hinaus befindet sich der Anspritzpunkt
(d. h. die Mündung der Kunststoffzuführungseinheit 7)
häufig in einem randseitigen Bereich des zu fertigenden
Kunststoff-Formteils, da es manchmal nur dort möglich ist,
den Anspritzpunkt durch geeignete Maßnahmen zu kaschieren.
Die vergleichsweise geringe Wandstärke und die verhältnismäßig
langen Fließwege bewirken, dass mit einem sehr hohen Einspritzdruck
gearbeitet werden muss, um die Kavität vollständig
mit Kunststoffmaterial zu füllen. Infolge des hohen Einspritzdruckes
können leicht Verspannungen im Kunststoff-Formteil auftreten,
die insbesondere bei einem optischen Kunststoff-Formteil (d. h.
zum Beispiel bei einer transparenten Kunststoff-Verscheibung) für
den Betrachter sichtbar sind. Die Herstellung solcher flächigen
Kunststoff-Formteile ist daher schwierig und es ist in den meisten
Fällen erforderlich, Prägeverfahren einzusetzen,
um möglichst spannungsfreie Formteile erzielen zu können.In the 1 shown device can for the production of (large) surface plastic molded parts such as transparent glazing z. B. of automobiles, televisions or other products with transparent panels are used. In addition, non-transparent cover parts or panels can be made. The lateral dimensions of such flat plastic molded parts can, for example, be greater than the wall thickness of the molded parts by more than a factor of 30, in particular by more than a factor of 50. In addition, there is the injection point (ie, the mouth of the plastic supply unit 7 ) often in a peripheral region of the plastic molding to be produced, as it sometimes only possible there to conceal the injection point by appropriate measures. The comparatively small wall thickness and the relatively long flow paths mean that it is necessary to work with a very high injection pressure in order to completely fill the cavity with plastic material. Due to the high injection pressure, strains in the plastic molded part can easily occur, which are visible to the viewer, in particular in the case of an optical plastic molded part (ie, for example, in the case of a transparent plastic glazing). The production of such plastic sheet-like molded parts is therefore difficult and it is necessary in most cases to use embossing process in order to achieve as tension-free moldings can.
Bei
der in 1 beispielhaft dargestellten Vorrichtung handelt
es sich um eine Parallelpräge-Vorrichtung, d. h. eine Spritzgießmaschine
oder eine andere zum Spritzgießen von Kunststoff-Formteilen
verwendete Vorrichtung, bei welcher die Formplatten 1 und 2 stets
parallel (innerhalb der Maschinen- bzw. Werkzeugtoleranz) zueinander
angeordnet sind und in die ser Stellung relativ zueinander verfahren
werden können. Eine solche Vorrichtung weist üblicherweise
keinen Klappmechanismus (bestehend z. B. aus Lagerschalen und einer
Drehwelle) auf, mit welchem eine der Formplatten 1 bzw. 2 um eine
Klappachse herum verschwenkt werden kann. Innerhalb von Toleranzgrenzen,
die durch Materialelastizität und gegebenenfalls einem
gewissen Bewegungsspiel gegeben sind, ist jedoch auch bei einer solchen
Parallelpräge-Vorrichtungen eine Schiefstellung der Formplatten 1, 2 möglich.
Die maximal mögliche Schiefstellung der Formplatten 1, 2 wird
typischer Weise durch die Elastizität der Spritzgießmaschine,
der Werkzeugführung und gegebenenfalls – siehe 10 und 11 – die
Biegeelastizität des Werkzeugs (Formplatte) begrenzt. Derzeit
ist unter Serienbedingungen eine maximale Schiefstellung von etwa
0,5 mm bis 1,0 mm pro ein Meter Länge des Formteils denkbar.
Dies entspricht einer maximalen Schiefstellung von etwa 1/2000 bis
2/2000 rad.At the in 1 exemplified device is a parallel embossing device, ie an injection molding machine or other device used for injection molding of plastic moldings, in which the mold plates 1 and 2 always parallel (within the machine or tool tolerance) are arranged to each other and in the water position can be moved relative to each other. Such a device usually has no folding mechanism (consisting for example of bearing shells and a rotating shaft), with which one of the mold plates 1 respectively. 2 can be pivoted about a folding axis. Within tolerance limits, which are given by material elasticity and possibly a certain amount of movement, however, is also in such a parallel embossing devices skew the mold plates 1 . 2 possible. The maximum possible misalignment of the mold plates 1 . 2 is typically characterized by the elasticity of the injection molding machine, the tool guide and optionally - see 10 and 11 - The bending elasticity of the tool (mold plate) limited. Currently, a maximum misalignment of about 0.5 mm to 1.0 mm per one meter length of the molded part is conceivable under series conditions. This corresponds to a maximum inclination of about 1/2000 to 2/2000 rad.
Die 2 bis 5 veranschaulichen
ein Ausführungsbeispiel eines ersten erfindungsgemäßen
Verfahrens. Die zweite Formplatte 2 wird zu der ersten
Formplatte 1 hin verschoben, wobei der Formkern 4 in
die Ausnehmung 3 eintaucht und eine Kavität 20 definiert.
Die Kavität 20 wird durch die zusammenwirkenden
Tauchkanten 5, 6 abgedichtet. Die Formplatten 1 und 2 sind
parallel, d. h. der Prägespalt X1 zwischen den Formplatten 1 und 2 oberhalb
der Kavität 20 weist im Wesentlichen dieselbe
Größe wie der Prägespalt X2 zwischen
den Formplatten 1 und 2 unterhalb der Kavität 20 auf.
Der Prägespalt X1 = X2 kann in 1 einige
Millimeter, z. B. etwa 5 mm oder auch nur etwa 3 mm, betragen.The 2 to 5 illustrate an embodiment of a first method according to the invention. The second mold plate 2 becomes the first mold plate 1 shifted, with the mold core 4 into the recess 3 dips and a cavity 20 Are defined. The cavity 20 is due to the cooperating dipping edges 5 . 6 sealed. The mold plates 1 and 2 are parallel, ie the embossing gap X1 between the mold plates 1 and 2 above the cavity 20 has substantially the same size as the embossing nip X2 between the mold plates 1 and 2 below the cavity 20 on. The embossing gap X1 = X2 can in 1 a few millimeters, z. B. about 5 mm or even only about 3 mm.
Bei
dieser Plattenstellung beginnt der Einspritzprozess, mit welchem
Kunststoffmaterial in die Kavität 20 eingeleitet
wird. Der Anspritzort (entspricht der Mündung der in den 2 bis 5 nicht
eingezeichneten Kunststoffzuführungseinheit 7)
ist durch die Pfeilspitze A (Anguss) veranschaulicht.In this plate position, the injection process begins with which plastic material in the cavity 20 is initiated. The Anspritzort (corresponds to the mouth of the in the 2 to 5 not shown plastic supply unit 7 ) is illustrated by the arrowhead A (sprue).
Während
des Einspritzens des Kunststoffmaterials kann eine Parallelpräge-Bewegung
durchgeführt werden. In diesem Fall werden die Abstände X1
und X2 um gleiche Werte verringert, d. h. der Formkern 4 wird
bei paralleler Formplattenstellung 1 und 2 weiter
in die Ausnehmung 3 eingeschoben. Der optionale Parallelprägeschritt
während der Einspritzphase ist in den 2 bis 5 nicht
maßstabsgetreu dargestellt.During the injection of the plastic material, a parallel-stamping movement can be performed. In this case, the distances X1 and X2 are reduced by equal values, ie the mandrel 4 is at parallel shape plate position 1 and 2 further into the recess 3 inserted. The optional Parallelprägeschritt during the injection phase is in the 2 to 5 not shown to scale.
Nachdem
die Kavitätsbefüllung weitestgehend oder vollständig
abgeschlossen ist, wird gezielt eine Schiefstellung der zweiten
Formplatte 2 relativ zu der ersten Formplatte 1 erzeugt,
siehe 3. Das Erzeugen der Schiefstellung kann als erste
Kipp-Prägephase bezeichnet werden. Die Schiefstellung kann z.
B. zu einem Zeitpunkt eingeleitet werden, wenn der Abstand X2 der
beiden Formplatten 1 und 2 unterhalb der Kavität 20 noch
maximal etwa 1,0 oder 1,5 mm beträgt. Die in 3 dargestellte
Schiefstellung kann beispielsweise durch eine unterschiedliche Schließbewegung
oder durch unterschiedliche Schließgeschwindigkeiten der
unteren (bodenseitigen) und der oberen (deckenseitigen) Zylinder-Kolben-Anordnungen 10 bzw. 11 hervorgerufen
werden. Beispielsweise kann die Schließbewegung am unteren
Formplattenende durch einen Anschlag gestoppt werden, während
im Bereich des oberen Formplattenendes die Prägebewegung
weitergeführt wird. 3 zeigt
die Stellung der beiden Formplatten 1 und 2 nach
Erreichen der maximalen Schiefstellung, die durch eine mechanische
Toleranz der Vorrichtung gegenüber einer Plattenverkippung
gegeben ist. Der Abstand X1 im oberen Bereich zwischen den Formplatten 1 und 2 ist
nun kleiner als der Abstand X2 im unteren Bereich zwischen den Formplatten 1 und 2. Beispielsweise
kann bei einer Länge des Kunststoff-Formteils (entspricht
der in den Figuren dargestellten Dimension der Kavität 20 in
Vertikalrichtung) von 1 m eine Wegdifferenz von maximal 0,3 mm bis 1,0
mm zwischen X2 und X1 auftreten. Größere Verkippungen
sind bei üblichen Parallelpräge-Vorrichtungen
typischerweise kritisch (höherer Verschleiß), und
sind außerdem für das Nachdruckprägen
auch nicht notwendig.After the Kavitätsbefüllung is largely or completely completed, targeted a misalignment of the second mold plate 2 relative to the first mold plate 1 generated, see 3 , The generation of the skew can be referred to as a first tilting embossing phase. The misalignment can z. B. initiated at a time when the distance X2 of the two mold plates 1 and 2 below the cavity 20 is still at most about 1.0 or 1.5 mm. In the 3 shown misalignment, for example, by a different closing movement or by different closing speeds of the bottom (bottom side) and the top (ceiling side) cylinder-piston assemblies 10 respectively. 11 be caused. For example, the closing movement at the lower end of the mold plate can be stopped by a stop, while in the region of the upper end of the mold plate the embossing movement is continued. 3 shows the position of the two mold plates 1 and 2 after reaching the maximum misalignment, which is given by a mechanical tolerance of the device against a Plattenverkippung. The distance X1 in the upper area between the mold plates 1 and 2 is now smaller than the distance X2 in the lower area between the mold plates 1 and 2 , For example, at a length of the plastic molding (corresponds to the dimension shown in the figures of the cavity 20 in vertical direction) of 1 m, a path difference of at most 0.3 mm to 1.0 mm between X2 and X1 occur. Larger tilts are typically critical (higher wear) in conventional parallel embossing devices, and are also not necessary for reprinting.
Die
in 3 dargestellte Schiefstellung der beiden "parallelen"
Formplatten 1 und 2 wird gezielt herbeigeführt.
Dies kann einerseits wie bereits beschrieben durch eine unterschiedliche
Ansteuerung der Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 bewirkt werden,
so dass diese unterschiedliche Schließkräfte ausüben
und infolgedessen unterschiedliche Abstände X1 und X2 erzeugt
werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass im
unteren Teil einer der Formplatten 1 oder 2 eine
Anschlag-Zylinder-Kolben-Anordnung 21 ausgebildet ist,
die der Schließkraft entgegenwirkt und einen lagesteuerbaren
mechanischen Anschlag bildet. Darüber hinaus kann die Schließbewegung
im unteren Bereich der zweiten Formplatte 2 auch durch
einen mechanischen Anschlag anderer Ausführung (z. B. eine
Anschlagrampe oder dergleichen) temporär gehemmt, d. h.
gestoppt oder verlangsamt werden. Der Anschlag definiert den verbleibenden
Prägespalt für das Nachdruckprägen (d.
h. die Prägephase nach vollständiger Füllung
der Kavität, die der Schwundkompensation dient).In the 3 shown misalignment of the two "parallel" mold plates 1 and 2 is purposefully brought about. This can on the one hand as already described by a different control of the cylinder-piston assemblies 10 . 11 be effected so that they exert different closing forces and consequently different distances X1 and X2 are generated. Another possible is that in the lower part of one of the mold plates 1 or 2 a stop cylinder-piston arrangement 21 is formed, which counteracts the closing force and forms a position-controllable mechanical stop. In addition, the closing movement in the lower region of the second mold plate 2 also temporarily inhibited, ie stopped or slowed down, by a mechanical stop of a different design (eg a stop ramp or the like). The abutment defines the remaining embossing gap for post-stamping (ie, the embossing phase after complete filling of the cavity used for shrinkage compensation).
Durch
die Schiefstellung der beiden Formplatten 1 und 2 wird
erreicht, dass die Wandstärke des zu fertigenden Kunststoff-Formteils
im angussfernen Bereich größer eingestellt wird
als die Wandstärke im angussnahen Bereich. Dadurch kommt
es in der Kavität 20 zu einer besseren Materialverteilung,
da der höheren Materialverdichtung im angussnahen Bereich
ein größeres Volumen im angussfernen Bereich gegenübersteht.
Durch die Schiefstellung der Formplatten 1 und 2 wird
das höher komprimierte, angussnahe Kunststoffmaterial nach
unten in die zeitweilig dort größer bleibende
Kavität verdrängt.Due to the misalignment of the two mold plates 1 and 2 It is achieved that the wall thickness of the plastic molded part to be manufactured is set to be greater in the region remote from the sprue than the wall thickness in the region close to the sprue. This is what happens in the cavity 20 to a better material distribution, since the higher material compaction in the region near the sprue faces a larger volume in the area away from the sprue. Due to the misalignment of the mold plates 1 and 2 The higher compressed, near-casting plastic material is displaced down into the temporarily larger there cavity.
Sobald
die gewünschte Schiefstellung und die gewünschte
Materialumverteilung erreicht ist (siehe 3) – für
die Materialumverteilung kann eine gewisse Wartezeitdauer nach erreichter
Schiefstellung benötigt werden – wird durch das
Freigeben der Schließbewegung im unteren Bereich der zweiten
Formplatte 2 die Plattenparallelität wieder hergestellt.
Das Wiederherstellen der Plattenparallelität kann als zweite
Kipp-Prägephase aufgefasst werden. Durch die zweite Kipp-Prägephase
wird das von oben verdrängte Kunststoffmaterial im angussfernen Bereich
weiter komprimiert und somit wird die Schwindung kompensiert. Dabei
kann es insbesondere bei sehr langen Bauteilen (ein oder mehrere
Meter Länge) vorteilhaft sein, im angussfernen Bereich durch
eine "zu große" Schiefstellung eine größere Materialanhäufung
anzustreben, als das Schwindungsvolumen der Wandstärke
es erforderlich machen würde. In diesem Fall würde
das überschüssige Kunststoffmaterial während
der zweiten Kipp-Prägephase wieder in Richtung Formteilzentrum
verdrängt, und auch dort die Schwindung reduziert.Once the desired misalignment and the desired material redistribution have been achieved (see 3 ) - for the redistribution of material, a certain waiting period may be needed after reaching skew - is by releasing the closing movement in the lower part of the second mold plate 2 restored the plate parallelism. The restoration of the plate parallelism can be regarded as a second tilting embossing phase. The second tilting embossing phase further compresses the plastic material displaced from above in the region remote from the sprue and thus compensates for the shrinkage. It may be advantageous, in particular for very long components (one or more meters in length), to strive for greater material accumulation in the region remote from the sprue by "too large" skewing than the shrinkage volume of the wall thickness would require. In this case, the excess plastic material would be displaced towards the mold center during the second tilt-embossing phase, and there also reduces the shrinkage.
Nach
der Wiederherstellung der Plattenparallelität (siehe 4)
ist der Plattenabstand X1 oberhalb der Kavität 20 wieder
identisch mit dem Plattenabstand X2 unterhalb der Kavität 20.
Beispielsweise können beide Abstände in etwa 0,5
mm betragen. Der Abstand X1 = X2 in 4 kann jedoch
auch kleiner oder größer sein. Z. B. kann der
Abstand X1 = X2 in 4 etwa 0,2 oder 0,3 mm betragen,
wobei in diesem Fall der Abstand X2 in 3 bei einer
angenommenen Schiefstellung von z. B. 0,5 mm auf 1 m Formteillänge
in etwa 0,7 oder 0,8 mm betragen würde.After restoration of plate parallelism (see 4 ) is the plate distance X1 above the cavity 20 again identical to the plate spacing X2 below the cavity 20 , For example, both distances can be about 0.5 mm. The distance X1 = X2 in 4 however, it can be smaller or larger. For example, the distance X1 = X2 in 4 be about 0.2 or 0.3 mm, in which case the distance X2 in 3 with an assumed misalignment of z. B. 0.5 mm to 1 m mold part length would be about 0.7 or 0.8 mm.
Im
Ergebnis wird durch die beiden Kipp-Prägephasen erreicht,
dass das fertiggestellte Kunststoff-Formteil eine konstante Wandstärke über
seine Ausdehnung (vom angussnahen Bereich zum angussfernen Bereich)
aufweist und eine Verringerung der Spannungen und Spannungsunterschiede
im Formteil ermöglicht wird.in the
Result is achieved by the two tilting embossing phases,
that the finished plastic molding over a constant wall thickness
its extent (from the region near the sprue to the region close to the sprue)
and a reduction in the voltages and voltage differences
is made possible in the molding.
Nach
der Parallelstellung der Formplatten 1 und 2 wird
das Werkzeug geschlossen, siehe 5. Zu diesem
Zweck werden die beiden Formplatten 1 und 2 in
Parallelstellung oben wie unten auf Anlage (X1 = X2 = 0) oder nahezu
auf Anlage gebracht. Es ist möglich und gegebenenfalls
auch vorteilhaft, den Nullabstand (X1 = X2 = 0) nie ganz zu realisieren
(z. B. X1 = X2 = 0,01 bis 0,1 mm), damit eine maximale Nachdruckdauer
erreicht wird. Diese abschließende Parallelprägephase,
die ebenfalls dem Schwundausgleich dient (d. h. ein Nachdruckprägen
ist), kann der zweiten Kipp-Prägephase auch überlagert
sein, d. h., dass während der zweiten Kipp-Prägephase
auch der Abstand X1 oberhalb der Kavität 20 stetig
(jedoch mit geringerer Geschwindigkeit als der Abstand X2 unterhalb
der Kavität 20) verringert werden kann.After the parallel position of the mold plates 1 and 2 the tool is closed, see 5 , For this purpose, the two mold plates 1 and 2 in parallel position at the top and bottom of the system (X1 = X2 = 0) or almost brought into abutment. It is possible and possibly also advantageous to never completely realize the zero distance (X1 = X2 = 0) (eg X1 = X2 = 0.01 to 0.1 mm), so that a maximum holding pressure duration is achieved. This final parallel embossing phase, which also serves to compensate for shrinkage (ie is a post-impression embossing), can also be superimposed on the second tilt-embossing phase, ie during the second tilt-embossing phase also the distance X1 above the cavity 20 steady (but at a slower speed than the distance X2 below the cavity 20 ) can be reduced.
Die 6 bis 9 veranschaulichen
ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Bei diesem Verfahrenablauf entfällt die erste
Kipp-Prägephase, da die zweite Formplatte 2 bereits
vor dem Einspritzen des Kunststoffmaterials in die Kavität 20 gegenüber
der ersten Formplatte 1 schiefgestellt ist (siehe 6).
Die Schiefstellung kann wie im ersten Ausführungsbeispiel
z. B. durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 21 oder durch
eine unterschiedliche Ansteuerung der oberen und unteren Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 herbeigeführt
werden. Die Befüllung der Kavität 20 mit
Kunststoffmaterial am Anspritzort A erfolgt also mit einer vorvergrößerten
Kavität 20, bei welcher der Abstand X2 am unteren
Ende der Kavität 20 z. B. 0,5 mm größer
als der Abstand X1 am oberen Ende der Kavität ist. Beispielsweise
kann in 6 X1 etwa 5,0 mm und X2 etwa
5,5 mm betragen. Die gezielte Erzeugung der Schiefstellung der zweiten
Formplatte 2 kann in der gleichen Weise bewirkt werden,
wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde.The 6 to 9 illustrate a second embodiment of the method according to the invention. In this process sequence eliminates the first tilting embossing phase, since the second mold plate 2 even before the injection of the plastic material into the cavity 20 opposite the first mold plate 1 is skewed (see 6 ). The misalignment can, as in the first embodiment z. B. by the cylinder-piston assembly 21 or by a different control of the upper and lower cylinder-piston assemblies 10 . 11 be brought about. The filling of the cavity 20 With plastic material at Anspritzort A thus takes place with a vorvergrößerten cavity 20 in which the distance X2 at the lower end of the cavity 20 z. B. 0.5 mm larger than the distance X1 at the upper end of the cavity. For example, in 6 X1 about 5.0 mm and X2 about 5.5 mm. The targeted generation of the skew of the second mold plate 2 can be effected in the same manner as described in connection with the first embodiment.
Während
der Einspritzphase wird der Formkern 4 weiter in die Ausnehmung 3 eingeschoben, wobei
die Schiefstellung der zweiten Formplatte 2 beibehalten
wird. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis die Kavität 20 im
Wesentlichen gefüllt ist (7).During the injection phase, the mold core 4 further into the recess 3 inserted, the skewing of the second mold plate 2 is maintained. This process is continued until the cavity 20 is essentially filled ( 7 ).
Daran
anschließend wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
nur eine einzige Kipp-Prägephase durchgeführt.
Diese Kipp- Prägephase dient dazu, die Formplatten 1 und 2 wieder
parallel zu stellen. Dabei wird der Abstand X2 unterhalb der Kavität 20 auf
denselben Wert eingestellt wie der Abstand X1 oberhalb der Kavität 20,
siehe 8. Die Werte für X1 und X2 können
beispielsweise wiederum im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm liegen.This is followed by the second Embodiment carried out only a single tilting embossing phase. This tilting stamping phase serves to make the mold plates 1 and 2 to be parallel again. The distance X2 is below the cavity 20 set to the same value as the distance X1 above the cavity 20 , please refer 8th , For example, the values for X1 and X2 may again be in the range of 0.2 to 0.5 mm.
Anschließend
wird das Werkzeug durch eine Parallelpräge-Bewegung geschlossen,
siehe 9. Dabei gelangen Anschlagflächen der
beiden Formplatten 1 und 2 in Anlage, d. h. X1
= X2 = 0, oder nahezu in Anlage (z. B. X1 = X2 = 0,01 bis 0,1 mm).
Wie im Zusammenhang mit den 4 und 5 bereits beschrieben,
kann die (hier einzige) Kipp-Prägephase auch mit der in 9 dargestellten
Parallelprägebewegung beim Nachdruckprägen überlagert
werden.Subsequently, the tool is closed by a parallel stamping movement, see 9 , In this case reach stop surfaces of the two mold plates 1 and 2 in plant, ie X1 = X2 = 0, or nearly in plant (eg X1 = X2 = 0.01 to 0.1 mm). As related to the 4 and 5 already described, the (here only) tipping embossing phase can also be used with the in 9 superimposed parallel impression movement when imprinting impressed.
Es
wird darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Angaben bezüglich
der Abstände X1 und X2 beispielhaft sind und insbesondere
von der Sollwandstärke (d. h. der Wandstärke des
Kunststoff-Formteils im fertigen Zustand) und der Schwindung (sogenannter
Schwund) des verwendeten Kunststoffes abhängen. Die obigen
Angaben beziehen sich auf ein Polycarbonat-Formteil mit einer Wandstärke
von etwa 5 mm. Der nominale Schwund z. B. von Polycarbonat beträgt
etwa zwischen 0,5% und 1,0%. Für Kunststoff-Formteile mit
dünneren oder dickeren Wandstärken oder aus anderen
Kunststoffen gelten entsprechend andere Werte. Darüber hinaus
ist darauf hinzuweisen, dass die Kavität 20 im geschlossenen
Zustand nicht notwendigerweise durch parallele Hauptflächen
begrenzt sein muss (d. h., dass das Formteil nicht notwendigerweise über seinen
gesamten Verlauf eine konstante Wandstärke aufweisen muss).
Die gewünschte Wandstärke des Kunststoff-Formteils
ist durch die Formgebung der Kavität 20 bei geschlossenen
Formplatten definiert. Die Erfindung kann auch bei einem Kunststoff-Formteil
mit einer sich über seinen Verlauf verändernden Wandstärke
zum Einsatz kommen, da bei einem solchen Formteil die Maßhaltigkeit
sowie der Spannungsausgleich in gleicher Weise durch die Kipp-Prägephase(n)
während des Parallelpräge-Prozesses günstig
beeinflusst werden können.It should be noted that the above statements with respect to the distances X1 and X2 are exemplary and depend in particular on the desired wall thickness (ie the wall thickness of the plastic molded part in the finished state) and the shrinkage (so-called shrinkage) of the plastic used. The above information refers to a polycarbonate molding with a wall thickness of about 5 mm. The nominal loss z. B. of polycarbonate is between about 0.5% and 1.0%. For plastic molded parts with thinner or thicker wall thicknesses or other plastics, other values apply accordingly. In addition, it should be noted that the cavity 20 in the closed state need not necessarily be limited by parallel major surfaces (ie, that the molding does not necessarily have to have a constant wall thickness over its entire course). The desired wall thickness of the plastic molding is due to the shape of the cavity 20 defined at closed mold plates. The invention can also be used in a plastic molding with a changing over its course wall thickness, since in such a molding, the dimensional stability and the voltage compensation in the same way by the tilt-embossing phase (s) during the parallel embossing process are favorably influenced can.
Eine
weitere Möglichkeit der Verfahrensdurchführung
besteht darin, dass die Formplatten 1, 2 angussnah
geschlossen (d. h. in Anlage) sind und mindestens eine der Formplatten 1, 2 z.
B. durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 21 angussfern schief
gestellt ist. Danach erfolgt das Befüllen der Kavität 20 mit
Kunststoffmaterial und nach Beendigung des Füllvorgangs
erfolgt ein vollständiges Schließen des Werkzeugs,
wobei die Plattenparallelität wieder hergestellt wird.Another way of performing the method is that the mold plates 1 . 2 closed close to the inlet (ie in plant) and at least one of the mold plates 1 . 2 z. B. by the cylinder-piston assembly 21 angussfern is skewed. Thereafter, the filling of the cavity takes place 20 with plastic material and after completion of the filling process, a complete closing of the tool, the plate parallelism is restored.
Bei
noch einer weiteren Möglichkeit der Verfahrensdurchführung
sind die Formplatten 1, 2 zunächst ebenfalls
vollständig geschlossen. Die Kavität 20 (die
bei geschlossenem Werkzeug dem herzustellenden Kunststoff-Formteil
entspricht) wird nun mit Kunststoffmaterial gefüllt. Spätestens
bei vollständiger Füllung der Kavität 20 erfolgt
eine Schiefstellung der mindestens einen Formplatte 1, 2 (z.
B. die zweite Formplatte 2) und eine weitere Befüllung
der sich durch das Schiefstellen im angussfernen Bereich vergrößernden
Kavität 20. Die Schiefstellung kann durch die
Zylinder-Kolben-Anordnung 21 oder eine Erniedrigung der
Zuhaltekraft der Spritzgießmaschine im Bereich der unteren
Zylinder-Kolben-Anordnung 10 herbeigeführt werden.
Nach Beendigung des Schiefstell- und Füllvorgangs erfolgt
ein Schließen des Werkzeugs, wobei die Plattenparallelität wieder
hergestellt wird.In yet another way of performing the method are the mold plates 1 . 2 initially also completely closed. The cavity 20 (which corresponds to the plastic molded part to be produced when the tool is closed) is now filled with plastic material. At the latest with complete filling of the cavity 20 there is a misalignment of at least one mold plate 1 . 2 (eg the second mold plate 2 ) and a further filling of the cavity which enlarges due to the obliquity in the region remote from the sprue 20 , The skewing can be due to the cylinder-piston arrangement 21 or a lowering of the clamping force of the injection molding machine in the region of the lower cylinder-piston assembly 10 be brought about. After completion of the skew and filling process, the tool is closed, the plate parallelism is restored.
Die
beiden oben genannten Möglichkeiten, bei denen der Abstand
X1 im oberen Bereich der Formplatten 1, 2 immer
etwa Null bleibt, können auf einer einfachen Spritzgießmaschine
ohne Prägefunktionalität mit baulich vorgegebenen
parallelen Platten (innerhalb der Toleranzen) durchgeführt
werden. Es ist darüber hinaus auch möglich, mit
einem geschlossenen Werkzeug (Formplatten 1, 2 in
Anlage) zu beginnen und das "Schiefstellen" einer der Formplatten 1, 2 mit
einem Prägeschritt (sogenanntes Atmungsprägen)
zu kombinieren. Beim At mungsprägen ist das Werkzeug wie
gesagt vor dem Einleiten des Kunststoffmaterials vollständig
geschlossen. Im Vergleich zum Prägen mit vorvergrößerter
Kavität wird hier zumindest am Anfang des Einspritzens
ein höherer Einspritzdruck benötigt. Beim oder
nach dem Befüllen der Kavität 20 wird
das Werkzeug dann aber etwas geöffnet, z. B. um 0,5 mm,
um nach der vollständigen Füllung der Kavität 20 eine
Prägephase für den Schwundausgleich ausführen
zu können. Diese Prägephase ist dann identisch
mit der Prägephase beim Parallelprägen (siehe 4 zu 5).
Die Schiefstellung der einen Formplatte (z. B. Formplatte 2)
kann beispielsweise am Ende der Öffnungsphase erfolgen
(die Plattenstellung entspricht dann der in 3 gezeigten
Darstellung) und die Wiederherstellung der Plattenparallelität
kann beispielsweise anschließend, d. h. vor der abschließenden
Prägephase (die Plattenstellung entspricht dann der in 4 gezeigten
Darstellung) oder überlagert mit dieser erfolgen. Eine
parallele und präzise Öffnung des Werkzeugs sowie
eine Schiefstellung kann vorteilhaft durch die Zylinder-Kolben-Anordnungen 21 (jede
für sich regelbar), die zwischen den Formplatten 1 und 2 (oder
Basisplatten 8 und 9) der Schließkraft
entgegenwirken, erreicht werden.The two above-mentioned ways in which the distance X1 in the upper part of the mold plates 1 . 2 is always about zero, can be performed on a simple injection molding machine without embossing functionality with structurally specified parallel plates (within the tolerances). It is also possible, with a closed tool (mold plates 1 . 2 in Appendix) and the "skewing" of one of the mold plates 1 . 2 to be combined with an embossing step (so-called respiratory embossing). When mung embossing the tool as I said before the introduction of the plastic material completely closed. Compared to embossing with pre-enlarged cavity, a higher injection pressure is needed here at least at the beginning of the injection. During or after filling the cavity 20 but the tool is then opened a little, z. B. by 0.5 mm, after the complete filling of the cavity 20 to perform a stamping phase for the shrinkage compensation. This embossing phase is then identical to the embossing phase during parallel embossing (see 4 to 5 ). The misalignment of a mold plate (eg 2 ) can be done, for example, at the end of the opening phase (the plate position then corresponds to the in 3 shown) and the restoration of plate parallelism, for example, then, ie before the final embossing phase (the plate position then corresponds to in 4 shown) or superimposed with this. A parallel and precise opening of the tool as well as a misalignment can advantageously by the cylinder-piston assemblies 21 (each adjustable), between the mold plates 1 and 2 (or base plates 8th and 9 ) counteract the closing force can be achieved.
Die
Schiefstellung der zweiten Formplatte 2 kann dadurch erleichtert
oder hervorgerufen werden, dass die Basisplatte 9 wie in 10 veranschaulicht über
einen angussfernen Teilbereich 22 ihrer die zweite Formplatte 2 abstützenden
Fläche (d. h. der Auflagefläche 25 für
die zweite Formplatte 2) leicht abgeschrägt bzw.
abgerundet ist. Z. B. kann sich die Abschrägung oder Rundung über
etwa die untere Plattenhälfte (bezogen auf die Kavitätsmitte)
erstrecken und einen maximalen tangentialen Winkel (am unteren Ende
des Formteils) in dem bereits genannten Bereich von etwa 2/2000
oder 1/2000 rad gegenüber der Stützfläche
im Bereich der oberen Plattenhälfte aufweisen. Der Vorteil
dieser Abschrägung oder Rundung besteht darin, dass die
Schiefstellung der zweiten Formplatte 2 nun nicht mehr
durch die Elastizität der Spritzgießmaschine beschränkt
bzw. abgefangen wird und diese beansprucht. Statt dessen kommt es
zu einer elastischen Durchbiegung der zweiten Formplatte 2 entlang
des abgeschrägten bzw. abgerundeten Teilbereichs 22 der
Auflagefläche 25. Die maximale Krümmung
der Auflagefläche 25 (welche identisch mit der
maximal erreichbaren Durchbiegung der zweiten Formplatte 2 ist,
welche funktionell der zuvor beschriebenen Verkippung entspricht)
wird somit durch die Biegeelastizität bzw. die Biegetoleranz
der zweiten Formplatte 2 limitiert. Der Teilbereich 22 der
Auflagefläche 25 dient als Biegeanschlag für
die Rückseite der zweiten Formplatte 2.The misalignment of the second mold plate 2 can be facilitated or caused by the fact that the base plate 9 as in 10 illustrated over an off-axis section 22 theirs second mold plate 2 supporting surface (ie the bearing surface 25 for the second mold plate 2 ) is slightly bevelled or rounded. For example, the chamfer or rounding may extend over about the lower half of the plate (relative to the center of the cavity) and a maximum tangential angle (at the lower end of the molding) in the already mentioned range of about 2/2000 or 1/2000 rads relative to the support surface in FIG Have area of the upper plate half. The advantage of this chamfer or rounding is that the misalignment of the second mold plate 2 now no longer limited or intercepted by the elasticity of the injection molding machine and this claimed. Instead, there is an elastic deflection of the second mold plate 2 along the chamfered or rounded portion 22 the bearing surface 25 , The maximum curvature of the bearing surface 25 (which is identical to the maximum achievable deflection of the second mold plate 2 is, which functionally corresponds to the tilting described above) is thus by the bending elasticity or the bending tolerance of the second mold plate 2 limited. The subarea 22 the bearing surface 25 serves as a bending stop for the back of the second mold plate 2 ,
Zur
Lagesteuerung des angussfernen Bereichs der zweiten Formplatte 2 bei
einer Biegung können eine oder mehrere Zylinder-Kolben-Anordnungen 23 vorgesehen
sein, die zwischen der zweiten Formplatte 2 und der Basisplatte 9 (oder
auch einer nicht dargestellten dahinter liegenden weiteren Platte)
wirken und in Vertikalrichtung unterhalb der Kavität 20 angeordnet
sind. Die Zylinder-Kolben-Anordnungen 23 können
in der Basisplatte 9 oder in der zweiten Formplatte 2 ausgebildet
sein oder ein Bestandteil der Spritzgießmaschine sein.
Für eine Biegung der zweiten Formplatte 2 wirken
diese Zylinder-Kolben-Anordnungen 23 auf Zug und ziehen
die zweite Formplatte 2 an die als Biegeanschlag dienende
Teilfläche 22 der Auflagefläche 25 der
Basisplatte 9.For position control of the region remote from the nozzle of the second mold plate 2 at one bend, one or more cylinder-piston assemblies may be used 23 be provided between the second mold plate 2 and the base plate 9 (or a further plate not shown behind) act and in the vertical direction below the cavity 20 are arranged. The cylinder-piston assemblies 23 can in the base plate 9 or in the second mold plate 2 be formed or be a part of the injection molding machine. For a bend of the second mold plate 2 Act these cylinder-piston assemblies 23 on pull and pull the second mold plate 2 to the serving as a bending abutment surface 22 the bearing surface 25 the base plate 9 ,
Eine
Abschrägung bzw. Rundung der Auflagefläche 25 der
Basisplatte 9 im Teilbereich 22 kann entlang der
beiden Dimensionen der Auflagefläche 25 ausgebildet
sein. 11 zeigt beispielhaft die Basisplatte 9 im
Bereich der Auflagefläche 25 in Draufsicht auf
die Auflagefläche 25. Die Linie 27 entspricht der
Kontur der Kavität 20, und der Anspritzpunkt im oberen
Endbereich der Kavität 20 ist mit A gekennzeichnet.
Ferner sind auf Höhe des oberen Bereichs der Kavität 20 seitliche
Aussparungen 26 in der Basisplatte 9 vorgesehen,
die zur Aufnahme von Schwertern einer Stollenführung (Werkzeugführung) dienen.
Die Aussparungen 26 befinden sich vorzugsweise oberhalb
des Beginns der Biegung der zweiten Formplatte 2. Die Lage
zweier Zylinder-Kolben-Anordnungen 23 unterhalb der Kavitätskontur 27 ist ebenfalls
dargestellt.A bevel or rounding of the bearing surface 25 the base plate 9 in the subarea 22 can along the two dimensions of the support surface 25 be educated. 11 shows by way of example the base plate 9 in the area of the bearing surface 25 in plan view of the support surface 25 , The line 27 corresponds to the contour of the cavity 20 , and the injection point in the upper end of the cavity 20 is marked with A. Further, at the height of the upper portion of the cavity 20 lateral recesses 26 in the base plate 9 provided, which serve to receive swords a stollen guide (tool guide). The recesses 26 are preferably above the beginning of the bend of the second mold plate 2 , The location of two cylinder-piston assemblies 23 below the cavity contour 27 is also shown.
Die
Krümmung oder Abschrägung der Auflagefläche 25 innerhalb
der Kavitätskontur 27 wird durch die Zahlenangaben
(in mm) zum Ausdruck gebracht. Diese entsprechen dem Abstand zwischen der
ebenenflächigen Rückseite der zweiten Formplatte 2 und
der Auflagefläche 25 der Basisplatte 9 bei
im wesentlichen druckfreier Anlage (d. h. bei nicht durchgebogener
zweiter Formplatte 2). In einem streifenförmigen,
mittigen, vertikal verlaufenden Abschnitt 28 ist die Auflagefläche 25 in
der oberen Hälfte der Kavitätskontur 27 eben
(Abstand 0,00). Ein Mittenbereich innerhalb der Kavitätskontur 27 erstreckt
sich in Horizontalrichtung und ist mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnet.
In der unteren Hälfte der Kavitätskontur 27 krümmt
sich die Auflagefläche 25 entlang dem Abschnitt 28,
so dass die Zahlenangaben (Abstände 0,1, 0,2, 0,3) mit
wachsender Distanz von dem Mittenbereich 29 der Kavitätskontur 27 zunehmen.
Die 10 kann als ein Schnitt entlang dem streifenförmigen
Abschnitt 28 aufgefasst werden.The curvature or bevel of the support surface 25 within the cavity contour 27 is expressed by the numbers (in mm). These correspond to the distance between the planar-surface back of the second mold plate 2 and the bearing surface 25 the base plate 9 at substantially pressure-free plant (ie not bent through the second mold plate 2 ). In a strip-shaped, central, vertical section 28 is the bearing surface 25 in the upper half of the cavity contour 27 even (distance 0.00). A middle area within the cavity contour 27 extends in the horizontal direction and is denoted by the reference numeral 29 designated. In the lower half of the cavity contour 27 the support surface curves 25 along the section 28 , so that the numbers (distances 0.1, 0.2, 0.3) with increasing distance from the center region 29 the cavity contour 27 increase. The 10 can be considered a cut along the strip-shaped section 28 be understood.
Wie
in 11 dargestellt kann optional auch eine Krümmung
oder Abschrägung der Auflagefläche 25 in
der Horizontaldimension vorgesehen sein. Die Krümmung bzw.
Abschrägung kann symmetrisch zum Abschnitt 28 sein
und beispielsweise auch in der oberen Hälfte der Kavitätskontur 27 ausgebildet
sein. Ausgehend von dem Anspritzpunkt A ist die Auflagefläche 25 in 11 also
in 3 Richtungen (nach unten und zu beiden Seiten hin) gekrümmt.As in 11 Optionally, a curvature or bevel of the support surface can also be represented 25 be provided in the horizontal dimension. The curvature or bevel may be symmetrical to the section 28 and, for example, in the upper half of the cavity contour 27 be educated. Starting from the injection point A is the support surface 25 in 11 so in 3 directions (down and to both sides) curved.
Der
Anspritzpunkt A kann auch in die Mitte der Kavitätskontur 27 liegen.
Eine zentrische Formteilanbindung kann beispielsweise bei nicht-transparenten
Formteilen oder bei transparenten Formteilen mit einer optischen
Kaschierung im Mittenbereich (z. B. bei Verscheibungen mit einem
Schwarzrandkreuz) möglich sein. In diesem Fall kann die
Auflagefläche 25 der Basisplatte 9 ausgehend
von dem Anspritzpunkt A auch in 4 Richtungen (nach unten, nach oben und
zu beiden Seiten hin) gekrümmt bzw. abgeschrägt
sein. Durch eine Krümmung bzw. Abschrägung der
Auflagefläche 25 in der Horizontaldimension kann
eine genaue und definierte Massenumverteilung entsprechend der Fließweglänge
in den angussfernen Bereichen der Kavitätskontur 27 vorgenommen
werden.The injection point A can also be in the middle of the cavity contour 27 lie. A centric molding connection can be possible, for example, in the case of non-transparent molded parts or in the case of transparent molded parts with optical lamination in the middle region (eg in the case of glazing with a black bordered cross). In this case, the bearing surface 25 the base plate 9 starting from the injection point A in four directions (down, up and to both sides) to be curved or bevelled. By a curvature or bevel of the support surface 25 in the horizontal dimension can be a precise and defined mass redistribution according to the flow path length in the regions remote from the cavity contour 27 be made.
Die
Krümmung oder Abschrägung der Auflagefläche 25 kann
so gestaltet sein, dass sie einem Effekt entgegenwirkt, der insbesondere
bei großen, flächigen Teilen auftritt: Es hat
sich herausgestellt, dass es bei herkömmlichen, nicht gebogenen
Formplatten zu einer Wandstärkenverdickung in einem zentralen
Bereich des Formteils (d. h. in einem mittigen Bereich der Kavität 20)
aufgrund einer nicht vermeidbaren Durchbiegung der Formplatten und
Aufspannplatten der Spritzgießmaschine kommt. Dieser Effekt
tritt sowohl matrizenplattenseitig als auch formkernseitig auf.
Ursache sind im wesentlichen die Füll- und Nachdruckkräfte
in Verbindung mit der maschinenseitig fehlenden Abstützmöglichkeit
der Aufspannplatten und Formplatten 1, 2 im zentralen
Bereich des Formteils. Dieser "Verbauchung" des Kunststoff-Formteils
kann durch eine entgegengerichtete Wölbung (d. h. Krümmung
oder Abschrägung der Auflagefläche 25 ausgehend
von der Kavitätsmitte in vorzugsweise alle 4 Richtungen)
entgegengewirkt werden. Diese Wölbung der Auflagefläche 25 verhindert
die Durchbiegung der Formplatten 1, 2 in der Schließposition
und damit die "Verbauchung" des Kunststoff-Formteils, auch wenn
infolge der Füll- und Nachdruckkräfte die unvermeidbare Durchbiegung
der maschinenseitigen Aufspannplatten auftritt.The curvature or bevel of the support surface 25 can be designed so that it counteracts an effect that occurs especially in large, flat parts: It has been found that in conventional, non-curved mold plates to a wall thickness thickening in a central region of the molding (ie in a central region of the cavity 20 ) due to unavoidable deflection of the mold plates and up clamping plates of the injection molding machine comes. This effect occurs on both the die plate side and the form core side. Cause are essentially the filling and Nachdruckkräfte in connection with the machine side missing Abstützmöglichkeit the platens and mold plates 1 . 2 in the central area of the molding. This "bulge" of the plastic molding may be due to an opposing curvature (ie, curvature or bevel of the bearing surface 25 starting from the center of the cavity in preferably all 4 directions) are counteracted. This curvature of the bearing surface 25 prevents the deflection of the mold plates 1 . 2 in the closed position and thus the "bulge" of the plastic molding, even if due to the filling and Nachdruckkräfte the inevitable deflection of the machine-side clamping plates occurs.
Ein
Nachdruckprägen mit einer durch Plattenverbiegung bewirkten
Schiefstellung der Formplatten kann mit einem Parallelprägeverfahren
kombiniert werden, d. h. genauso wie das in den 2 bis 9 dargestellte
Verfahren auf einer Spritzgießmaschine mit Prägefunktion
(für Parallelprägen) ausgeführt werden.An impression embossing with a slanted position of the mold plates caused by plate bending can be combined with a parallel stamping process, ie the same as in the 2 to 9 illustrated method on an injection molding machine with embossing function (for parallel embossing) are performed.
Bei
diesen Ausführungsvarianten kann das Schiefstellen bzw.
Durchbiegen der zweiten Formplatte 2 selbsttätig
durch den Spritzdruck (in Verbindung mit der fehlenden Plattenabstützung
im unteren Teilbereich 22) herbeigeführt werden.
Alternativ oder unterstützend ist es auch möglich,
die Durchbiegung der zweiten Formplatte 2 durch die Zylinder-Kolben-Anordnung(en) 23 zu
bewirken. In diesem Fall kann die Durchbiegung auch vor dem Einspritzen
des Kunststoffmaterials erzeugt werden. Beim Durchbiegen kommt es
zu einer vollflächigen Anlage der Rückseite der
zweiten Formplatte 2 an die Auflagefläche 25 der
Basisplatte 9, wodurch sich die 3-dimensionale Formgebung
der Auflagefläche 25 und somit auch die Form des
gebogenen bzw. abgeschrägten Teilbereichs 22 derselben
auf die Formgebung des Formkerns 4 überträgt.In these embodiments, the skewing or bending of the second mold plate 2 automatically by the injection pressure (in connection with the missing plate support in the lower part area 22 ) are brought about. Alternatively or supportively, it is also possible, the deflection of the second mold plate 2 through the cylinder-piston arrangement (s) 23 to effect. In this case, the deflection can also be generated before the injection of the plastic material. When bending it comes to a full-scale investment of the back of the second mold plate 2 to the support surface 25 the base plate 9 , which gives the 3-dimensional shape of the support surface 25 and thus also the shape of the bent or bevelled portion 22 the same to the shape of the mold core 4 transfers.
Das
erneute Parallelstellen der beiden Formplatten 1, 2 (siehe 4 und 8)
kann z. B. durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 23 bewerkstelligt werden.
Durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 23 kann die zweite
Formplatte 2 gegen den Druck in der Kavität 20 von
dem als Krümmung bzw. Schrägfläche ausgebildeten
Teilbereich 22 der Basisplatte 9 wieder abgehoben
werden. Das erste Ausführungsbeispiel eines Verfahrensablaufs
(2 bis 5) gilt gleichermaßen
bei Verwendung der in 10 gezeigten Vorrichtung, jedoch
mit der Besonderheit, dass hier das Schiefstellen (d. h. Durchbiegen)
der zweiten Formplatte 2 erst während des Befüllens
der Kavität 20 mit Kunststoffmaterial erfolgt
(falls die Durchbiegung der zweiten Formplatte 2 nicht
mittels der Zylinder-Kolben-Anordnung 23 vorher erzwungen
wird). Darüber hinaus muss in der 3 die geradlinige Konturlinie
des Formkerns 4 aufgrund der Plattenbiegung durch eine
zumindest abschnittsweise gebogene Konturlinie ersetzt werden (für
das in den 10 und 11 gezeigte
Beispiel erstreckt sich der gebogene Konturlinienabschnitt z. B.
nur über die untere Hälfte des Formkerns 4).The renewed parallel positioning of the two mold plates 1 . 2 (please refer 4 and 8th ) can z. B. by the cylinder-piston assembly 23 be accomplished. Through the cylinder-piston arrangement 23 can the second mold plate 2 against the pressure in the cavity 20 from the formed as a curvature or inclined surface portion 22 the base plate 9 be lifted again. The first exemplary embodiment of a method sequence ( 2 to 5 ) applies equally when using the in 10 shown device, but with the peculiarity that here the skewing (ie, bending) of the second mold plate 2 only during the filling of the cavity 20 with plastic material (if the deflection of the second mold plate 2 not by means of the cylinder-piston arrangement 23 previously enforced). In addition, in the 3 the rectilinear contour line of the mandrel 4 be replaced by an at least partially curved contour line due to the plate bending (for in the 10 and 11 example shown, the curved contour line section z. B. only over the lower half of the mold core 4 ).
Es
ist auch möglich, dass die Rundung bzw. Abschrägung
der Basisplatte 9 bereits oberhalb der Kavitätskontur 27 und
somit außerhalb der Kavität 20 beginnt.
In diesem Fall krümmt sich die Auflagefläche 25 auch
schon entlang dem Abschnitt 28 in der oberen Hälfte
der Kavitätskontur 27. Die Biegebelastung liegt
dann weitestgehend außerhalb der Kavität 20. Bei
dieser Ausführung wird ähnlich wie beim herkömmlichen
Klappprägen mit einer Klappachse der Einspritzdruck reduziert.
Aufgrund der geringeren Rückstellkräfte werden
für das Anheben der zweiten Formplatte 2 jedoch
stärkere und/oder mehr Zylinder-Kolben-Anordnungen 23 als
bei dem in den 10 und 11 dargestellten
Beispiel benötigt und/oder die zweite Formplatte 2 sollte
steifer sein.It is also possible that the rounding or beveling of the base plate 9 already above the cavity contour 27 and thus outside the cavity 20 starts. In this case, the support surface curves 25 already along the section 28 in the upper half of the cavity contour 27 , The bending load is then largely outside the cavity 20 , In this embodiment, the injection pressure is reduced, similar to the conventional folding stamping with a folding axis. Due to the lower restoring forces are used for lifting the second mold plate 2 however, stronger and / or more cylinder-piston assemblies 23 as in the in the 10 and 11 example required and / or the second mold plate 2 should be stiffer.
Die
Biegeelastizität der zweiten Formplatte 2 kann
durch eine oder mehrere Aussparungen 24 erhöht
werden. Die Aussparungen 24 können je nach der
Ausführung bzw. Formgebung der Auflagefläche 25 angeordnet
und gestaltet werden. Beispielsweise können die Aussparungen 24 gekreuzt
oder diagonal verlaufen und in der Tiefe variieren. Die Aussparung(en)
beginnen vorzugsweise dort, wo die Rundung bzw. Abschrägung
der Auflagefläche 25 beginnt. Beispielsweise können
die in 11 dargestellten streifenförmigen
Bereiche 28, 29 Aussparungen 24 darstellen.The bending elasticity of the second mold plate 2 can through one or more recesses 24 increase. The recesses 24 Depending on the design or shape of the support surface 25 be arranged and designed. For example, the recesses 24 crossed or diagonal and vary in depth. The recess (s) preferably begin where the rounding or bevel of the support surface 25 starts. For example, the in 11 illustrated strip-shaped areas 28 . 29 recesses 24 represent.
Die
Biegeelastizität der zweiten Formplatte 2 kann
durch eine oder mehrere Aussparungen 24 erhöht
werden. Die Aussparungen 24 können je nach der
Ausführung bzw. Formgebung der Auflagefläche 25 angeordnet
und gestaltet werden. Beispielsweise können die Aussparungen 24 gekreuzt
oder diagonal verlaufen und in der Tiefe variieren. Die Aussparung(en) 24 beginnt
(beginnen) vorzugsweise dort, wo die Krümmung oder Abschrägung
der Auflagefläche 25 beginnt.The bending elasticity of the second mold plate 2 can through one or more recesses 24 increase. The recesses 24 Depending on the design or shape of the support surface 25 be arranged and designed. For example, the recesses 24 crossed or diagonal and vary in depth. The recess (s) 24 preferably starts (begin) where the curvature or bevel of the support surface 25 starts.
Die
Formgebung der Auflagefläche 25 in ihrem gebogenen
bzw. abgeschrägten Teilbereich 22 (und somit auch
der Verlauf der Plattenbiegung) kann sehr unterschiedlich ausgebildet
sein.The shape of the support surface 25 in its bent or bevelled portion 22 (And thus the course of the plate bend) can be designed very differently.
Sie
kann z. B. in Form einer Rundung mit im wesentlichen konstantem
Radius oder in Form einer Abschrägung realisiert sein,
die an einem Biegepunkt oder einer Biegezone mit vergleichsweise
kleinem Krümmungsradius beginnt und im weiteren Verlauf schwächer
oder gar nicht mehr gekrümmt (d. h. linear) ist. Insofern
kann sich der Biegespalt zwischen der Rückseite der zweiten
Formplatte 2 und der Auflagefläche 25 der
Basisplatte 9 "progressiv" vergrößern
(d. h. der Biegespaltwinkel im angussnahen Bereich ist kleiner als
der Biegespaltwinkel im angussfernen Bereich – dies tritt
beispielsweise bei einer Rundung mit im wesentlichen konstanten
Radius auf) oder der Biegespalt kann sich im Wesentlichen linear vergrößern
(d. h. der Biegespaltwinkel ist entlang dem Teilbereich 22 im
wesentlichen konstant – dies tritt beispielsweise bei einer
Abschrägung auf).You can z. B. be realized in the form of a rounding with a substantially constant radius or in the form of a bevel, which begins at a bending point or a bending zone with a relatively small radius of curvature and in the course weaker or not curved (ie line ar) is. In this respect, the bending gap between the back of the second mold plate 2 and the bearing surface 25 the base plate 9 "Progressive" increase (ie, the bending gap angle in the region near the sprue is smaller than the bending gap angle in the region away from the sprue - this occurs, for example, when rounding with a substantially constant radius) or the bending gap can increase substantially linearly (ie the bending angle is along the subregion 22 essentially constant - this occurs, for example, in a chamfer).
Anstelle
der Auflagefläche 25 der Basisplatte 9 kann
auch die Rückseite der zweiten Formplatte 2 eine
entsprechende Krümmung aufweisen. In diesem Fall kann die
Auflagefläche 25 der Basisplatte 9 eben
sein. Sämtliche Angaben zur Formgebung der Auflagefläche 25 der
Basisplatte 9 gelten dann in analoger Weise für
die Formgebung der Rückseite der zweiten Formplatte 2.Instead of the support surface 25 the base plate 9 can also be the back of the second mold plate 2 have a corresponding curvature. In this case, the bearing surface 25 the base plate 9 just be. All information on the shape of the support surface 25 the base plate 9 then apply analogously for the shaping of the back of the second mold plate 2 ,
Darüber
hinaus ist es auch möglich, die erste Formplatte 1,
als Biegeplatte auszuführen. In diesem Fall sind die in
Bezug auf eine Plattenbiegung gemachten Angaben zur zweiten Formplatte 2 und
zur Basisplatte 9 auf die erste Formplatte 1 bzw.
die erste Basisplatte 8 analog übertragbar.In addition, it is also possible to use the first mold plate 1 to perform as a bending plate. In this case, the information relating to a plate bending is the second form plate 2 and to the base plate 9 on the first mold plate 1 or the first base plate 8th analog transferable.
Abschließend
wird nochmals darauf hingewiesen, dass eine Plattengeometrie, bei
der der Plattenabstand X2 im angussfernen Bereich größer
als der Plattenabstand X1 im angussnahen Bereich ist, sowohl durch
das Neigen einer oder beider Formplatten 1, 2 aus
der Normalebene zur Bewegungsrichtung ohne Plattenbiegung als auch
durch ein Neigen und ein Biegen einer oder beider Formplatten 1, 2 herbeigeführt
werden kann.Finally, it is again pointed out that a plate geometry in which the plate distance X2 in the region remote from the nozzle is greater than the plate distance X1 in the region close to the nozzle is due to the inclination of one or both mold plates 1 . 2 from the normal plane to the direction of movement without plate bending as well as by tilting and bending one or both mold plates 1 . 2 can be brought about.
In
den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde eine
Kavität 20, die im angussfernen Bereich stärker
als im angussnahen Bereich bezogen auf die Sollwandstärke
des zu fertigenden Formteils vergrößert ist, durch
ein geeignetes Schiefstellen und optionales Biegen mindestens einer
der Formplatten 1, 2 erzeugt. Eine andere Möglichkeit zur
Erzeugung einer solcherart gegenüber der Sollwandstärke
angussfern "überdimensionierten" Kavität besteht
darin, diese baulich (d. h. durch die Formgebung des Formkerns 4 und/oder
der Ausnehmung 3) zu erzeugen und nach Befüllung
der Kavität 20 dann einen Schiefstellprozess durchzuführen,
um die Kavität 20 über ihren gesamten
Verlauf auf Sollwandstärke zu redimensionieren. 12 zeigt
eine nicht schiefgestellte (d. h. parallel zur ersten Formplatte 1 verlaufende)
zweite Formplatte 2, deren Formkern 4 gekrümmt
oder abgeschrägt zur Rückwand der zweiten Formplatte 2 verläuft.
In der Praxis wird bei diesem Ausführungsbeispiel also
bereits bei der Werkzeugherstellung (Fräsbearbeitung) die
gewünschte angussferne Überdimensionierung der
Kavität 20 bezogen auf die Sollwandstärke
berücksichtigt. Dies hat zur Folge, dass die Kavität 20 wie
in 12 dargestellt vor dem Füllprozess bei
exakt parallel angeordneten Basisplatten 8, 9 und
ohne Biegebeanspruchung bereits konisch ist. Der Abschrägungswinkel oder
Krümmungswinkel des Formkerns 4 kann in dem für
die anderen Ausführungsbeispiele bereits genannten Bereich
liegen.In the previously described embodiments, a cavity 20 , which is enlarged in the region remote from the sprue more than in the vicinity of the sprue, relative to the nominal wall thickness of the molded part to be produced, by a suitable skewing and optional bending of at least one of the shaped plates 1 . 2 generated. Another possibility for the production of such an over-dimensioned "over-dimensioned" cavity with respect to the nominal wall thickness consists in constructing it (ie by shaping the mold core 4 and / or the recess 3 ) and after filling the cavity 20 then perform a skew process to the cavity 20 to redimension over its entire course to Sollwandstärke. 12 shows a non-skewed (ie parallel to the first mold plate 1 extending) second mold plate 2 , their mold core 4 curved or bevelled to the rear wall of the second mold plate 2 runs. In practice, in this exemplary embodiment, the desired over-dimensioning of the cavity, which is remote from the casting, takes place already during tool production (milling machining) 20 taken into account based on the desired wall thickness. This has the consequence that the cavity 20 as in 12 shown before the filling process with exactly parallel base plates 8th . 9 and without bending stress is already conical. The bevel angle or bend angle of the mandrel 4 may be in the range already mentioned for the other embodiments.
Die
konische Kavität 20 wird dann mit Kunststoffmaterial
gefüllt. Anschließend werden die Formplatten 1, 2 geschlossen.
Dabei wird z. B. mittels der Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 oder 23 die zweite
Formplatte 2 so in die Schließstellung hinein schief
gestellt, dass die Kavität 20 in bei vollständig geschlossenem
Werkzeug ihre über ihren gesamten Verlauf die Sollwandstärke
aufweist. In Schließstellung des Werkzeugs ist also zumindest
eine der Formplatten 1, 2 schief gestellt. Dieses
Ausführungsbeispiel lässt sich mit den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen und Varianten kombinieren.The conical cavity 20 is then filled with plastic material. Subsequently, the mold plates 1 . 2 closed. This z. B. by means of the cylinder-piston assemblies 10 . 11 or 23 the second mold plate 2 so skewed into the closed position that the cavity 20 in with completely closed tool their over their entire course has the desired wall thickness. In the closed position of the tool so at least one of the mold plates 1 . 2 skewed. This embodiment can be combined with the previously described embodiments and variants.
13 zeigt
die geschlossene und über ihren gesamten Verlauf auf Sollwandstärke
gebrachte Kavität 20. Bei einem Formteil mit konstanter
Wandstärke verlaufen die Sirnflächen der Ausnehmung 3 und
des Formkerns 4 parallel. Die hierfür erforderliche
Plattenschiefstellung wird in dem gezeigten Beispiel durch eine
geeignete Kraft/Wegsteuerung der Zylinder-Kolben-Anordnungen 10, 11 herbeigeführt. 13 shows the closed and brought over its entire course to Sollwandstärke cavity 20 , In a molded part with a constant wall thickness, the end faces of the recess run 3 and the mold core 4 parallel. The disk tilt required for this purpose is in the example shown by a suitable force / displacement control of the cylinder-piston assemblies 10 . 11 brought about.
Allgemein
lässt sich somit feststellen, dass die Kavität 20 für
den Füllprozess zunächst angussfern überdimensioniert
und später auf Sollwandstärke redimensioniert
wird, wobei der Prozess der Überdimensionierung und/oder
der Redimensionierung mittels eines Schiefstellens und optionalen
Biegens von mindestens einer der Formplatten 1, 2 herbeigeführt
wird.In general, it can thus be stated that the cavity 20 For the filling process, it is initially overdimensioned far away from the nozzle and later redimensioned to the desired wall thickness, the process of oversizing and / or resizing by means of skewing and optional bending of at least one of the mold plates 1 . 2 is brought about.
14 zeigt
eine Seitenansicht des Werkzeugs 1, 2 mit Basisplatten 8, 9,
in welcher eine seitliche Werkzeugführung (Stollenführung)
erkennbar ist. Diese umfasst ein z. B. an der ersten Formplatte 1 mit
Verschraubungen 41 fixiertes Schwert 42 und eine
z. B. in die zweite Formplatte 2 eingearbeitete Schwertnut 43,
in welche das Schwert 42 beim Zusammenfahren des Werkzeugs
formschlüssig einfährt. Eine solche Stollenführung
ist bekannt und dient üblicher Weise zur Führung
und Parallelhaltung der Formplatten 1, 2. Eine
Besonderheit der hier dargestellten Stollenführung besteht
darin, dass sie eine Biegezone mit definiertem Biegeanschlag umfasst. Diese
wird durch mindestens einen oder zwei auf einer Linie liegende Schlitze 44 und/oder
einen dritten parallel zur Führungsnut 23 liegenden
Schlitz realisiert, die jeweils in Rundausnehmungen 45 auslaufen.
Die Schlitze 44 sowie die Rundausnehmungen 45 können
in ihrer Anzahl, Form und Positionierung je nach Anforderung variieren.
Zwischen den Rundausnehmungen 45 befindet sich die Biegezone des
Schwertes 42. Der maximal mögliche Biegewinkel
wird durch das Aufeinandertreffen der als Biegeanschlag wirkenden
Schlitzflanken, d. h. durch die Geometrie (Länge, Breite)
des Schlitzes 44 definiert. Diese Stollenführung
ermöglicht eine Werkzeugführung auch im Fall der
hier beschriebenen Schiefstellung der Formplatten 1, 2. 14 shows a side view of the tool 1 . 2 with base plates 8th . 9 , in which a lateral tool guide (cleat guide) can be seen. This includes a z. B. on the first mold plate 1 with screw connections 41 fixed sword 42 and a z. B. in the second mold plate 2 integrated sword groove 43 into which the sword 42 moves positively when moving the tool. Such a lug guide is known and usually serves to guide and parallel holding the mold plates 1 . 2 , A special feature of the tunnel guide shown here is that it includes a bending zone with a defined bending stop. This is defined by at least one or two slits lying in line 44 and / or a third parallel to the guide groove 23 realized horizontal slot, each in Rundausnehmungen 45 leak. The slots 44 as well as the recesses 45 can vary in number, shape and positioning as required. Between Rundausnehmungen 45 is the bending zone of the sword 42 , The maximum possible bending angle is achieved by the meeting of the slot edges acting as a bending stop, ie by the geometry (length, width) of the slot 44 Are defined. This tunnel guide allows tool guidance even in the case of the misalignment of the mold plates described here 1 . 2 ,
Die 15 und 16 zeigen
eine weitere Möglichkeit zur Rückstellung der
gebogenen (d. h. schiefgestellten) Formplatte 2. Die die
zweite Formplatte 2 abstützende Basisplatte 9 ist
hier ebenfalls verbiegbar. Die zweite Basisplatte 9 liegt
rückseitig an einer Platte 9a an und ist über
oben und unten angeordnete Verbindungselemente 32 mit dieser
fest verbunden. Zwischen der zweiten Basisplatte 9 und der
Platte 9a befindet sich ein über Dichtungen 33 abgedichteter
Druckhohlraum 23a, der mit einem Druckfluid unter Druck
gesetzt werden kann. 15 zeigt die Anordnung vor der
Befüllung der Kavität 20 mit Kunststoffmaterial
und vor der Beaufschlagung des Druckhohlraums 23a mit dem
Druckfluid. Die Auflagefläche 25 der zweiten Basisplatte 9 ist
wie in einigen der vorhergehenden Ausführungsbeispielen in
einem Teilbereich 22 gekrümmt oder abgeschrägt (oder
die Rückseite der zweiten Formplatte 2 ist entsprechend
gekrümmt oder abgeschrägt). Der Teilbereich 22 kann
sich über den Großteil oder die gesamte Projektion
der Kavität 20 auf die zweite Basisplatte 9 erstrecken.
Z. B. kann eine Biegezone bei der Ausnehmung 24 auf Höhe
des oberen Kavitätsendes vorgesehen sein.The 15 and 16 show another way to return the bent (ie skewed) mold plate 2 , The the second mold plate 2 supporting base plate 9 is also bendable here. The second base plate 9 lies on the back of a plate 9a and is above and below arranged connecting elements 32 firmly attached to this. Between the second base plate 9 and the plate 9a is a over seals 33 sealed pressure cavity 23a which can be pressurized with a pressurized fluid. 15 shows the arrangement before filling the cavity 20 with plastic material and before the pressure cavity 23a with the pressurized fluid. The bearing surface 25 the second base plate 9 is in a subarea as in some of the previous embodiments 22 curved or bevelled (or the back of the second mold plate 2 is correspondingly curved or bevelled). The subarea 22 can be over the majority or the entire projection of the cavity 20 on the second base plate 9 extend. For example, a bending zone at the recess 24 be provided at the height of the upper Kavitätsendes.
Wie
bereits im Zusammenhang mit vorhergehenden Ausführungsbeispielen
beschrieben wird die zweite Formplatte 2 bei der Befüllung
der Kavität 20 formschlüssig an die (gekrümmte
bzw. abgeschrägte) Auflagefläche 25 gebogen.
Das Zurückbiegen der zweiten Formplatte 2 erfolgt
hier durch Beaufschlagung des Druckhohlraums 23a mit Druckfluid.
Durch den im Druckhohlraum 23a erzeugten Überdruck
biegt sich die zweite Basisplatte 23a nach außen,
siehe 16, und biegt dadurch die zweite Formplatte 2 flächig
zurück. Vorteilhaft ist, dass ein Großteil der
Rückseitenfläche der zweiten Formplatte 2 von
der zweiten Basisplatte 9 beim Zurückbiegen beaufschlagt
bzw. gestützt wird, wodurch ein Durchbiegen der zweiten
Formplatte 2 ausge schlossen ist. Ferner können
hohe Zurückbiegekräfte ausgeübt werden,
was insbesondere bei einer auf Höhe des oberen Bereichs
der Kavität 20 oder oberhalb der Kavität 20 angeordneten
Biegezone (bei 24) vorteilhaft ist. Der Druckhohlraum 23a kann
in nicht dargestellter Weise mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung 23 gemäß der
vorhergehenden Beschreibung (siehe z. B. 1) kombiniert
werden. Darüber hinaus ist das in den 15 und 16 dargestellte
Ausführungsbeispiel mit den anderen zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen und Varianten kombinierbar.As already described in connection with previous embodiments, the second mold plate 2 during the filling of the cavity 20 positive fit to the (curved or bevelled) support surface 25 bent. The bending back of the second mold plate 2 takes place here by acting on the pressure cavity 23a with pressurized fluid. Through the pressure cavity 23a generated overpressure bends the second base plate 23a to the outside, see 16 , and thereby bends the second mold plate 2 flat back. It is advantageous that a large part of the rear side surface of the second mold plate 2 from the second base plate 9 is applied during bending back or supported, whereby a bending of the second mold plate 2 is excluded. Furthermore, high bending-back forces can be exerted, which is especially the case at one level of the upper region of the cavity 20 or above the cavity 20 arranged bending zone (at 24 ) is advantageous. The pressure cavity 23a can in a manner not shown with a cylinder-piston assembly 23 according to the preceding description (see eg 1 ) be combined. In addition, that is in the 15 and 16 illustrated embodiment combined with the other embodiments and variants described above.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list
The documents listed by the applicant have been automated
generated and is solely for better information
recorded by the reader. The list is not part of the German
Patent or utility model application. The DPMA takes over
no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- DE 10233679 [0003] - DE 10233679 [0003]
-
- DE 10259076 [0005] - DE 10259076 [0005]