DE2548094A1

DE2548094A1 - THERMAL INSULATED INJECTION MOLD FOR PLASTIC MATERIAL

Info

Publication number: DE2548094A1
Application number: DE19752548094
Authority: DE
Inventors: Pasqualino Cau; Vincenzo Cocca; Giacomo Quieti
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1974-10-30
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1976-05-06
Also published as: IT1030763B; ES442176A1; NL7512466A; BE835058A; FR2289314A1; SE7511926L; FR2289314B1; GB1523778A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

br. ing. H. NEGENDANK (-I978) · dipping. H. HATTCK - bihu-fhys. W. SCHMITZ dipping. E. GRAAtFS · dipping. W. WEHNEHT · hjfl.-fwss. W. CARSTENS br. ing. H. NEGENDANK (-I978) dipping. H. HATTCK-bihu-fhys. W. SCHMITZ dipping. E. GRAATFS · dipping. W. WEHNEHT · hjfl.-fwss. W. CARSTENS

HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTEI.I.UNGSANSCHRIFT: 8000 HAMBXIRG 3β · NBUBR WILL· 41HAMBURG-MUNICH ASSIGNMENT ADDRESS: 8000 HAMBXIRG 3β NBUBR WILL 41

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Montedison S.p.Δ. sooo müncmbüst a - mozahtstr. 23Montedison S.p.Δ. sooo müncmbüst a - mozahtstr. 23

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Mllano /Italien Hamburg, 27. Oktober 1975 Mllano / Italy Hamburg, October 27, 1975

Thermisch. Isolierte Spritzgießform für KunststoffmaterialThermal. Isolated injection mold for plastic material

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Form, die insbesondere geeignet ist für das Spritzgießen von Eunststoffmaterial, vorzugsweise von halbgeschäumtem Material wie Polystyrol, Polyvinylchlorid und anderen ähnlichen Kunststoffen,The invention relates to an improved form that is particularly suitable for injection molding of plastic material, preferably of semi-foamed material such as polystyrene, Polyvinyl chloride and other similar plastics,

¥ie bereits bekannt, wird bei den herkömmlichen Eonstruktionspraktiken in der Herstellung zu öffnender Formen zum Spritzgießen von nicht geschäumten Kunststoffen eine Reihe von Hingen und Nuten innerhalb des Formkörpers vorgesehen, die geeignet sind, die Formhohlräume jeder Fonnhälfte zonenweise thermisch zu konditionieren, um gewisse ästhetische und technische Eigenschaften des durch Spritzgießen von Eunststoffmaterial zwischen üen gegenüberliegenden ForadaolilräUBien der Formhälften erzeugten Formkörpers sicherzustellen·As is already known, conventional construction practices in the production of openable molds for the injection molding of non-foamed plastics provide a series of hangers and grooves within the molded body which are suitable for thermally conditioning the mold cavities of each mold half in zones in order to achieve certain aesthetic and ensure technical properties of the molded article produced by injection molding of Eunststoffmaterial between UEs opposite ForadaolilräUBien the mold halves ·

Jedoch hat man bei der Übertragung dieser Grundsätze der zonenweisen thermischen Stabilisierung durch innere Nuten auf das FormgieSen von halb expandier end en Kunststoffen zur Herstellung halbexpandierter oder halbgeschäumter Gegenstände, d»h. Gegenstände mit einer geringeren Dichte als derjenigen des Ausgangsmaterials, in der Praxis festgestellt, daß diese Gegenstände selbst Oberflächenfehler aufweisen, die, abgesehen davon, daß sie das gute Aussehen beeinträchtigen, im allgemeinen die sofortige Verwendung der gefertigten Gegenstände als solche verhindern· Die Oberfläche des so erhaltenen Gegenstandes erscheint im allgemeinen stumpf, faltig und streifig, was bei gebrauchsfertigen Gegenständen wie Tabletts, Tellern, Borden, Kleinmöbeln und dergleichen nicht tragbar ist. Es sind daher immer anschließende Fertigbearbeitungsvorgänge erforderlich, um den gefertigten Gegenstand annehmbar und gebrauchsfertig zu machen, wie beispielsweise ein Verputzen, Verkitten, Abschmirgeln, Emaillieren oder sogar Lacken, was offensichtlich recht mühsame Vorgänge sind.However, one has to apply these principles zonewise thermal stabilization through internal grooves on the Casting of semi-expanding plastics for the production of semi-expanded or semi-foamed objects, i. E. Objects with a lower density than that of the original material, found in practice that these objects themselves have surface defects which, in addition to that they affect the good appearance, generally the immediate use of the manufactured articles as such prevent · The surface of the object obtained in this way appears generally dull, wrinkled and streaky, which is the case Ready-to-use items such as trays, plates, shelves, small furniture and the like are not portable. There are therefore Subsequent finishing operations are always required to make the manufactured item acceptable and ready for use to make, such as plastering, cementing, sanding, Enamelling or even varnish, which is obvious are quite tedious processes.

Tatsächlich sind bei einem bekannten Spritzgußverfahren für halbexpandierbare Materialien in Formen mit zonenweise beheiztem ForrahohlrauHt, wie es allgemein üblich ist, die folgenden Verfattreiisschritte vorgesehen!Indeed, in a known injection molding process for semi-expandable materials are zoned in molds heated hollow roughness, as is common practice, the following Authorization steps provided!

1) Erwärmen des Hohlraums mittels verschiedener Systeme,1) heating the cavity using various systems,

2) Füllen des Hohlraums durch Spritzgießen des halbexpandierbaren Materials und schließlich2) filling the cavity by injection molding the semi-expandable Materials and finally

3) Abkühlen (Entfearimag des Heizströeungsraittels und Einführung d&s Kühl Strömungsmittels) des Formhohlrauws und somit des3) cooling (Entfearimag of Heizströeungsraittels and introduction d & s cooling fluid) and thus of the Formhohlrauws

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ihn füllenden gefertigten Gegenstandes, bis eine ausreichende Verfestigung des Gegenstandes erreicht worden ist (durchschnittliche Ruhezeit von vielen Minuten bei Materialdicken von 2 bis IO mm).the finished object filling it until sufficient solidification of the object has been achieved (average resting time of many minutes in the case of material thicknesses from 2 to 10 mm).

Nun verlangen die Verfahrens schritte 1 und 3 sehr lange Zeiten, und zwar infolge der Gegenwart großer Metallmassen der Formen, welche eine große Wärmeträgheit verursachen, und die eigentlich für den erheblichen Anstieg in den Heiz- und Kühlzeiten verantwortlich sind.Process steps 1 and 3 now require very long times as a result of the presence of large masses of metal in the forms, which cause great thermal inertia, and which actually are responsible for the significant increase in heating and cooling times.

Diese große Wärmeträgheit der Metallmassen macht es schwierig, die Temperatur unter Kontrolle zu halten und führt daher zu Erzeugnissen mit Oberflächenfehlern.This great thermal inertia of the metal masses makes it difficult keeping the temperature under control and therefore results in products with surface imperfections.

Bs ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte thermostatisch gesteuerte Form zu schaffen, um die Erzeugung gebrauchsfertiger halbexpandierter Gegenstände zu ermöglichen, die eine glatte und glänzende Oberfläche aufweisen, d.h. eine solche, die nicht die bekannten Oberflächenfehler zeigt und daher ke±B weiteren Behandlungen zur Fertigbearbeitung erforderlich macht·It is therefore the object of the invention to provide an improved thermostatically controlled mold to enable the production of ready-to-use, semi-expanded articles that have a have a smooth and shiny surface, i.e. one that does not show the known surface defects and therefore ke ± B makes further treatments necessary for finishing

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer zu öffnenden Form für Gebrauchsgegenstände, so daS sehr niedrige Zeiten und daher sehr niedrige Produktionskosten erzielt werden·Another feature of the invention is the creation of an openable mold for everyday objects, so that very much low times and therefore very low production costs can be achieved

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Diese und weitere Merkmale, die im folgenden ausführlich erläutert werden, lassen sich praktisch erreichen mittels einer, thermisch regulierten Spritzgußform für thermoplastische Materialien, vorzugsweise halbexpandierbare Materi.alien, zur Erlangung halbgeschäumter Fertigungsgegenstände) eine solche Form besteht gemäß der Erfindung aus zwei Lagerkörpern, welche die feste Formhälfte und die bewegliche Formhälfte bilden, und die beide vollständig aus einem solchen nicht leitenden Material hergestellt sind, das geeignet ist, den im Formverfahren auftretenden Kräften und Funktionen zu widerstehen) auf der Innenseite jeder Formhälfte ist je ein falscher Hohlraum (Vertiefung) gebildet, die komplementär zueinander ausgebildet sind, und gegen die mit geringem Abstand, zur Bildung eines zusammenhängenden Hohlraums eine dünne Metallschale gelegt ist, welche den echten und einzigen Formhohlraum bildet) in diesen Formen sind ferner Ringe oder Laufwege vorgesehen, um das Erwärmungsströmungsmittel während des Formvorgangs und das kühlende Strömungsmittel bei Vollendung des Formens in den oben genannten Zwischenraum ein- und aus ihm herauszulassenοThese and other features, which are explained in detail in the following, can be achieved in practice by means of a thermally regulated injection mold for thermoplastic materials, preferably semi-expandable materi.alien, to obtain semi-foamed articles of manufacture) such a form consists according to the invention of two bearing bodies, which the form the fixed mold half and the movable mold half, and which are both made entirely of such a non-conductive material that is suitable to withstand the forces and functions occurring in the molding process) on the inside of each mold half a false cavity (recess) is formed, which are complementary to one another, and against which a thin metal shell is placed at a small distance to form a coherent cavity, which forms the real and only mold cavity) in these molds, rings or running paths are also provided around the heating fluid during the molding process and to let the cooling fluid in and out of the above-mentioned space on completion of the molding ο

Xm einzelnen besteht die Metallschale, die den Formhohlraum selbst bildet, aus einer Metallplatte oder einest Metallblech von geeigneter Forst und gleichmäßig dünner Stärke, das auf de» Umfang an den Auöenrändern der Fer«hälften Ik oiner selche«. The metal shell, which forms the mold cavity itself, consists of a metal plate or some sheet of metal of suitable forest and uniformly thin thickness, which on the "circumference of the outer edges of the ferrule" is made of a selche ".

Stellung vorankort ist, daß es einen einsigen Zwischenraum t konstanter Tiefe alt Bezug auf don benachbarten falschen Hohl- j rau* jeder Ferafemlfte bildet. The position ahead is that it forms a single space t of constant depth with respect to the adjacent false hollow j rough * of each half of the distance.

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Die Erfindung wird nunmehr anhand einer bevorzugten Ausführungsform, die jedoch nicht die ausschließliche Ausführungsform ist, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben, was jedoch lediglich der Erläuterung und keinesfalls der Begrenzung dient j die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine zu öffnende Form, deren äußere Gestalt von bekannter Art ist, die jedoch innen mit den Verbesserungen gemäß, der Erfindung versehen ist·The invention will now be described in more detail on the basis of a preferred embodiment, which is not the exclusive embodiment, with reference to the accompanying drawing , which, however, is only for explanation and in no way limiting Shape, the outer shape of which is of a known type, but which is provided internally with the improvements according to the invention.

Die Zeichnung zeigt die Form, die den Gegenstand dieser Erfindung bildet, mit einer äußeren Gestalt von bekannter Art· Tatsächlich besteht die Form aus zwei Formhälfken, von denen die eine fest (in der Fig, mit 1 bezeichnet) und die andere beweglich und mit 2 bezeichnet ist₀ Die Zeichnung zeigt nicht die zum Kuppeln und Verriegeln der Forrahälften aneinander benötigten Elemente, noch sind die Punkte für das Einspritzen des Kunststoff materials gezeigt, da es sich bei dieser Erfindung nicht um diese Einrichtungen handelt.The drawing shows the mold which forms the subject of this invention, with an external shape of a known type. In fact , the mold consists of two mold halves, one of which is fixed (in the figure, denoted by 1) and the other is movable and with 2 is denoted ₀ The drawing does not show the elements required for coupling and locking the mold halves to one another, nor are the points for the injection of the plastic material shown, since this invention does not concern these devices.

In einzelnen ist bei der den Gegenstand dieser Erfindung bildenden Form vorgesehen, daß die beiden Forahälften 1 und 2 vollständig aus nicht leitenden Material hergestellt sind, beispielsweise au· Epoxyharaen unter Zu«ata von Xiaenspänen, d.h. aus einer leicht auf den Markt erhältlichen Mischung, die unter den Warenzeichen "Quaaelit* gehandelt wird und ven der deutschen Fin» Gueeolit GnbB hergestellt wir*.Specifically, in the mold forming the subject of this invention, it is provided that the two halves of the shape 1 and 2 are made entirely of non-conductive material , for example from epoxy resins with addition of xia chips, ie from a mixture which is easily available on the market is traded under the trademark "Quaaelit *" and manufactured by the German Fin » Gueeolit GnbB *.

Die· nicht leitend· Material hat die Jwaktie», niekt *wr «ine The · non- conductive · material has the Jwaktie », niekt * wr« ine

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Streuung der Wärme ara verhindern, sondern auch allen beim Formverfahren auftretenden Kräften und Funktionen zu widerstehen.Prevent scattering of heat ara, but also all at Forming process to withstand occurring forces and functions.

Gemäß der Erfindung ist außerdem auf den Innenseiten (die gegeneinander schließbar sind) jeder Fermhälfte eine falsche Vertiefung, d.h. ein falscher Hohlraum gebildet, und zwar eine Hohlform entsprechend der Form des gewünschten Gegenstandes. In der Zeichnung wird eine Krümmung dargestellt, die sich beispielsweise zur Bildung einer Schale oder ähnlichen Gegenstandes eignet·According to the invention, there is also a wrong one on the inside (which can be closed against one another) of each Ferm half Indentation, i.e. a false cavity formed, namely a Hollow shape according to the shape of the desired object. In the drawing, a curvature is shown, which for example suitable for forming a bowl or similar object

In der Formhälfte 1 ist eine konvexe Krümmung 3 gebildet, während in der Fonahälfte 2 eine zu der ersten Krümmung komplementäre, konkave Krümmung k gebildet ist„A convex curvature 3 is formed in the mold half 1, while a concave curvature k complementary to the first curvature is formed in the fona half 2 "

Diese beiden Krümmungen bilden im wesentlichen einen falschen Hohlraum} der echte Formhohlraum wird im Gegensatz dazu von den dünnen Metallschalen 5 und 6 gebildet, die parallel zu dem darunterliegenden falschen Hohlraum verlaufen, um zwischen jedem falschen Hohlraum und der entsprechenden Met all schal β die zu·ammenhängenden Zwischenräume 7 und 8 praktisch ohne Unterbrechungen zu bilden« Jede Metalleehale ist an dem Umfang ihrer entsprechenden Formhälfte verankert, wie eei 9t ¹⁰t 1¹ und 12 gezeigt. Auch in den mittleren Zenen sin* Yerankerung·- punkte vorgesehen* Jede Sehale endet tatsächlich a«f de» Umfang in flaeh« Zenen (9, 10» 11,12), die #·**& eekan»*«» Mittel a* den fla«k·» Umfan*««erne* der TermWUiten »efeetic* sind« »ie Ye** wir* 4aa» »ur Yelle»lwmg mit Xiotfe· eder Läufe«.These two curvatures essentially form a false cavity} the real mold cavity, on the other hand, is formed by the thin metal shells 5 and 6, which run parallel to the false cavity underneath, in order to provide between each false cavity and the corresponding metal shell. "ammenhängenden to form gaps 7 and 8 practically without interruptions Each Metalleehale their respective mold half is anchored to the extent that eei 9t ¹⁰ t shown 1 ¹ and 12. FIG. * Yeranking · - points are also provided in the middle zenas * Each section actually ends a «f de» circumference in flat «zenas (9, 10» 11,12), the # · ** & eekan »*« »means a * den fla «k ·» Umfan * «« erne * of the TermWUites »efeetic * are« »ie Ye ** we * 4aa» »ur Yelle» lwmg with Xiotfe · eder runs «.

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13 und 14 ausgestattet, die für das Einströmen von sowohl erwärmendem Strömungsmittel (Dampf) als auch, von lciihlendem Strömungsmittel (Wasser) geeignet sind, während gegenüberliegende Ringe oder Läufe 15 und 16 zur Abgabe der erwärmenden und kühlenden Strömungsmittel dienen.13 and 14 designed for the inflow of both warming fluid (steam) as well as cooling Fluid (water) are suitable, while opposing rings or runs 15 and 16 are used to deliver the heating and cooling fluids.

Ein bedeutendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Metallschalen von gleichbleibend dünner Stärke das einzige Mittel zur Bildung des eigentlichen Hohlraums der Form sind} sie üben keinen Widerstand gegenüber den Formspannungen aus, sie bieten nur ein Minimum an Wärmeträgheit sowohl in der Heizphase als auch in d*r Kühlphase j infolgedessen zeigt das erhaltene Erzeugnis ein· glatte und glänzende Oberfläche, während die Produktionszeiten sehr viel kürzer sind als diejenigen, die bei den herkömmlichen Formen mit zonenweise erwärmten Hohlräumen erforderlich sind«An important feature of the invention is that the metal shells of consistently thin thickness are the only ones Means for forming the actual cavity of the mold are} they exert no resistance to the mold stresses, they only offer a minimum of thermal inertia in both the This shows the heating phase as well as the cooling phase j as a result obtained product a smooth and shiny surface, while the production times are much shorter than those which are required for conventional molds with hollow spaces heated in zones «

Es liegt auf der Hand, daß in der praktischen Durchführung der Erfindung zahlreich· technisch äquivalente Varianten und Abwandlungen möglich sind, ohne den rechtmäßigen Schutzbereioh der Erfindung eelbet stm verlassen*It is obvious that in the practical implementation of the invention numerous technically equivalent variants and modifications are possible without departing from the legitimate protection of the invention.

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Claims

Claim

ι 1. Openable injection mold for thermoplastic materials, preferably semi-expandable materials, suitable for the production of semi-foamed articles of manufacture, characterized in that a fixed mold half and a movable mold half are provided, both of which are made entirely of non-conductive material to withstand the forces and to withstand functions of the molding process, each mold half is provided on the inside with a false cavity complementary to that of the other mold half, against which a metal shell of thin thickness is placed at a small distance to form an aamnt open space, which is the only one and forms the actual cavity of the mold, and in the mold halves also hinge or grooves for the inflow and outflow _{of heating fluid during the Foxmstufe or o} of cool fluid at the end of the injection molding in and out of the spaces from intended <eibi <em. are "

2. Injection mold nadh. Claim 1, characterized in that each MeifcailsicJhajLe ,, soft the actual cavity of the Form laud © *, on the circumference of the outer edges of each forra half is iraraialDeart and bearings in the middle zones provided <elMSta are »

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the non-conductive material that forms the mold halves, is preferably a compound containing epoxy resins and metal filings commercially available under the trademark "Gussolit" is known.

h »An injection mold according to the preceding claims, characterized in that the mold is particularly suitable for the production of articles with extensive surfaces and reduced thickness, such as trays, plates, shelves, small pieces of furniture and the like

5ο Injection mold with heated cavity, characterized in that it is manufactured for the special purposes in accordance with the description and explanation given here _o

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