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 invention relates to a device and a method for the production of plastic molded parts, in particular of large-area and optionally optical molded parts made of plastic. Furthermore, the invention relates to 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.For the production of large-area plastic molded parts often so-called embossing processes are used. In embossing, the liquid plastic mass is injected into a vorvergrößerte cavity between the mold plates and then pressed while performing a mold plate movement in the thickness direction. The injection of the plastic mass into the vorvergrößerte cavity facilitates the filling of the cavity. In addition, the mold plate movement during the cooling phase causes a shrinkage compensation and thus enables the production of particularly low-tension plastic molded parts. In particular, in the production of planar optical plastic molded parts such. As glazing of motor vehicles (motor vehicle), in which the Anspritzort lies in the edge region of the molding and tensions in the product are visible, embossing processes are often 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 A1 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 A1 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.In the case of parallel embossing with edge-side injection, the problem may arise that the dimensional accuracy of the molded part in the region remote from the sprue is lower than in the region close to the sprue. For example, a nominally constant wall thickness of the finished plastic molded part may be greater in the region close to the sprue than in the region close to the sprue, since the injected plastic material is compressed more in the area close to the sprue than in the region remote from the sprue and therefore less shrinkage occurs in the area close to the sprue when solidifying the plastic material than in the region close to the sprue remote area.
Aus der Schrift DE 102 59 076 B3 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 B3 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.The invention has for its object to provide a method for producing sheet-like plastic molded parts, with which in a simple way flat plastic moldings can be made with high dimensional accuracy. Furthermore, the invention aims to provide 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 object of the invention is based solved by the features of the independent claims. 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 selectively creating a misalignment of the mold plates to one another, it is achieved that the plastic material, which is compressed to a greater extent in the area near the sprue, is displaced downwards into the cavity, which temporarily remains comparatively larger there. As a result, more plastic material accumulates in the region of the cavity remote from the cavity in comparison to an embossing process with optimum plate parallelism. By restoring the plate parallelism during the subsequent closing operation, the plastic material displaced from the region near the sprue is further compressed at the end of the plastic molded part remote from the sprue, thus compensating for the shrinkage. In other words, the obliquity creates a temporarily "oversized" (in relation to the desired wall thickness) cavity in the region remote from the sprue, which causes a redistribution of plastic material. As a result, a flat plastic molded part with dimensionally stable (for example, constant) wall thickness and balanced pressure-tension conditions is obtained via the molded part.
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 Schiefstellung 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 serves mainly for Subsequent redistribution of plastic material before the shrinkage compensation causing 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 misalignment 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 in that during the injection of plastic material into the cavity, a parallel embossing process is performed. The misalignment of the mold plates can be initiated following this parallel embossing process, z. B. when the filling of the cavity is substantially 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.The shrinkage compensation by closing the mold plates to restore plate parallelism can preferably be done in two phases. In a first movement phase, the plate parallelism of the mold plates can be restored, leaving a parallel gap between the mold plates. This can be done by canceling or eliminating the cause of the targeted production of the misalignment. In a second phase of movement, the parallel mold plates are then closed by 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.For the targeted generation of the skew, it may be provided that forces acting in the closing direction, which are exerted on at least one of the mold plates, are adjusted to be less in the region remote from the sprue than in the area close to the sprue. This can be z. B. by a suitable, locally different control of the distributed acting closing forces of an injection molding machine, in which the mold plates are clamped. Another possibility is that the skewing is selectively generated by the fact that at least one of the mold plates is acted upon by a counter force in the region away from the gun, which counteracts the force acting in the closing direction. The counterforce can z. B. by a cylinder-piston assembly or by a closing movement of a mold plate in the region remote from the jamming mechanism are generated. For example, the cylinder-piston assembly may generate a stop to accurately define the skew angle.
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.According to a further aspect of the invention, it is also possible to bring about the misalignment of the two mold plates before the injection of plastic material into the cavity. In this case, during the injection process, an approximation of the mold plates to each other while maintaining the z. B. constant misalignment (i.e., no angle change) between the mold plates. This facilitates the filling of the cavity. The shrinkage compensation by closing the mold plates to restore plate parallelism can turn preferably in two phases of motion (tilting embossing phase and final parallel embossing phase) take place.
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 producing flat plastic molded parts comprises a first and a second mold plate, which are movable relative to each other. It also includes a force generating device that is designed and determined to selectively cancel the parallelism of the mold plates in the tolerance limits of the parallel embossing device. By the force generating device, the targeted misalignment of the mold plates can be effected during the embossing process.
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von Zeichnungen beschrieben, die nicht maßstäblich sind; in diesen zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to drawings, which are not to scale; in these show:
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 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; and
6–9 schematische Schnittdarstellungen der Formplatten im Bereich der Kavität zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens, 6 - 9 schematic sectional views of the mold plates in the region of the cavity for explaining a second embodiment of the method,
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 13 a schematic sectional view of in
12 gezeigten Vorrichtung mit einer im geschlossenen Zustand gebogenen Formplatten; 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 sectional view of another device for producing plastic moldings; and
16 eine schematische Schnittdarstellung der in 16 a schematic sectional view of in
15 gezeigten Vorrichtung mit einer zweiten gebogenen Formplatten. 15 shown device with a second curved mold plates.
Eine 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 ihrer 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.A 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 her 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 Rückseite 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.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.
Da andere Orientierungen im Raum aber ebenfalls möglich sind, sind die Begriffe vertikal und horizontal im allgemeinen nur als relative Richtungsangaben zu verstehen.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, by more than a factor of 30, in particular by more than the factor 50 be greater than the wall thickness of the moldings. 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, since it is sometimes only possible to conceal the injection point by suitable 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 dieser 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 can be moved in this position 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 Verfahrens. Die zweite Form- platte 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. The second form 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 possibility 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.As a result, it is achieved by the two tilting embossing phases that the finished plastic molded part has a constant wall thickness over its extent (from the region close to the sprue to the area remote from the sprue) and a reduction of the stresses and tension differences in the molded part is made possible.
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.Subsequently, only a single tilting embossing phase is performed in the second embodiment. 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 Atmungsprägen 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 breathing embossing the tool is as 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 her the 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 taper or rounding may extend over about the lower half of the plate (with respect 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 rad with respect to the support surface have in the upper half of the plate. 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 there is a thickening in thickness in conventional, non-curved mold plates in a central region of the molding (ie in a central region of the cavity 20 ) due to an unavoidable deflection of the mold plates and platens 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 chamfer on a Bending point or a bending zone begins with a relatively small radius of curvature and in the course of weaker or no longer curved (ie linear). 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 the recesses 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 ausgeschlossen 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.