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DE3619260C1 - Device for producing mouldings from plastics - Google Patents

Device for producing mouldings from plastics

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Publication number
DE3619260C1
DE3619260C1 DE19863619260 DE3619260A DE3619260C1 DE 3619260 C1 DE3619260 C1 DE 3619260C1 DE 19863619260 DE19863619260 DE 19863619260 DE 3619260 A DE3619260 A DE 3619260A DE 3619260 C1 DE3619260 C1 DE 3619260C1
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DE
Germany
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valve
mold cavity
tool
control
processing machine
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Expired
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DE19863619260
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German (de)
Inventor
Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
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ANPROK GmbH
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ANPROK GmbH
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/34Moulds having venting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

In a process for producing mouldings from plastic, in which a mould cavity in a tool is filled with plastic by a processing machine, the problem is that the air displaced in the mould cavity by the plastic material during the processing operation hinders this operation and, in the form of residual air pockets in the mould cavity, has a disadvantageous effect on the quality of the mouldings. To eliminate this disadvantage, it is proposed to evacuate the mould cavity (11) in the tool (10) before the commencement of the processing cycle. A device is also specified for this purpose. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffen, bei welchem ein Formnest in einem Werkzeug von einer Verarbeitungsmaschine mit Kunststoff gefüllt wird und das Formnest im Werkzeug vor dem Füllen evakuiert wird, mit einer Kunststoff­ verarbeitungsmaschine und einem damit verbundenen Werk­ zeug, in welchem das Formnest ausgebildet ist, und mit einer Auswerfvorrichtung für das gespritzte Formteil sowie mit einer Einrichtung zur taktmäßigen Steuerung des Verarbeitungsvorganges, bei dem das Formnest mittels einer mit einem Ventil verschließbaren Absaugleitung mit einer Vakuumpumpe verbunden und der Ventilkegel des Ventils über eine Ventilstange federbelastet ist. The invention relates to a device for production of molded parts made of plastics, in which a mold cavity using a tool from a processing machine Plastic is filled and the mold cavity in the tool evacuated before filling, with a plastic processing machine and an associated plant stuff in which the mold cavity is formed, and with an ejection device for the injection molded part and with a device for cyclical control the processing operation in which the mold cavity by means of a suction line that can be closed with a valve connected to a vacuum pump and the valve cone of the valve is spring-loaded via a valve rod.  

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-AS 22 00 314 bekannt, bei welcher der einen Teil der Formnestwandung bildende Ventilkörper durch eine Feder ständig in seiner Öffnungsrichtung belastet ist. Das Schließen des Ventils geschieht durch den Druck der beim Spritzvorgang einschießen­ den Gießmasse, indem diese die zu diesem Zweck dem Ein­ spritzkanal zwangsweise gegenüberliegend angeordnete Ventilfläche beaufschlagt und die Ventilfläche in die Formnestwandung eindrückt.A generic device is from DE-AS 22 00 314 known in which one part of the mold cavity wall forming valve body by a spring constantly in its Opening direction is loaded. Closing the valve happens due to the pressure of the injection process the casting compound by adding the one for this purpose spray channel forcibly arranged opposite Valve surface and the valve surface in the Form cavity wall pushes in.

Mit dieser Anordnung ist zunächst der Nachteil verbunden, daß die teilweise unter sehr hohem Druck einschießende Gießmasse die seitwärts der Ventilfläche liegende Mündung der Entlüftungsbohrung verstopfen und so die weitere Funktion des Ventils beeinträchtigen kann; ferner muß bei der bekannten Vorrichtung die Mündung der Entlüftungs­ bohrung jeweils immer der Mündung des Einspritzkanals gegenüberliegend angeordnet sein, um eine Funktion der Ventilanordnung überhaupt zu gewährleisten, und dies bedeutet eine erhebliche Einschränkung der konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten bei der Ausführung der Vorrichtung.This arrangement has the disadvantage that that the partially shooting under very high pressure Casting compound the mouth lying to the side of the valve surface clog the vent hole and so the other Can impair the function of the valve; furthermore must in the known device, the mouth of the vent bore always the mouth of the injection channel be arranged opposite to a function of To ensure valve arrangement at all, and this means a significant limitation of the constructive Design options when executing the device.

Vorrichtungen zur Entlüftung von Werkzeugen während des Spritzvorganges sind ferner in der GB-PS 12 53 539 sowie in der Zeitschrift "Plastics Engineering" August 1978, Seiten 25-27, beschrieben, jedoch erfolgt auch bei den dort bezeichneten Vorrichtungen das Schließen des Ventils durch die einströmende Gießmasse selbst bzw. durch Zu- und Abschaltung des Vakuums von Hand oder mittelbar wiederum durch die einströmende Gießmasse.Devices for venting tools during the spraying process are also in GB-PS 12 53 539 as well as in the magazine "Plastics Engineering" August 1978, Pages 25-27, but also at the devices designated there the closing of the Valve through the inflowing casting compound itself or by switching the vacuum on and off manually or indirectly through the inflowing casting compound.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß die Steuerung insbesondere der Schließ­ bewegung des Ventilkörpers von dem Füllvorgang des Form­ nestes mit der Gießmasse unabhängig ist und daher die Vorrichtung in ihrem Betriebsablauf störungsfreier ar­ beitet.The invention is therefore based on the object Device of the type mentioned at the beginning improve that the control especially the closing Movement of the valve body from the filling process of the mold  nestes with the casting compound and therefore the Device in their operational flow of trouble-free ar works.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem dieser Beschreibung vorangestellten Hauptanspruch; vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to this problem arises from this Description preceding main claim; advantage adhesive refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.

Mit der Erfindung ist aufgrund der Kopplung der Steuerung des Ventils bzw. der Vakuumpumpe an die Steuereinheit der Verarbeitungsmaschine und aufgrund der Anpassung des Maßes der Ventilöffnung an das Volumen des Formnestes, die zur Verfügung stehende Vakuumleistung und die Takt­ dauer des Spritzvorganges in vorteilhafter Weise sicherge­ stellt, daß die Evakuierung des Formnestes in dem Zeitraum zwischen dem Auswerfen des vorhergehend gespritzten Formteiles und dem Beginn des neuen Einspritzvorganges vollständig erfolgt, so daß das einschießende Material weder eine Verdrängungsarbeit im Hinblick auf umzusetzende Schließbewegungen zu leisten braucht noch die Arbeitsweise des Ventils beeinträchtigen kann. In vorteilhafter Weise kann nun auch die Anordnung des Ventils im Formnest völlig frei gewählt werden, da die Ventilbetätigung zielgerichtet durch eine aktive Steuerung erfolgt, so daß Druck und Einströmgeschwindigkeit der Gießmasse keinen Einfluß mehr auf die Funktion der Vorrichtung haben.With the invention is due to the coupling of the controller of the valve or the vacuum pump to the control unit the processing machine and due to the adjustment the dimension of the valve opening to the volume of the mold cavity, the available vacuum power and the clock duration of the spraying process in an advantageous manner represents that the evacuation of the mold nest in the period between ejecting the previously sprayed Molding and the start of the new injection process completely done so that the shooting material neither a crowding out with regard to to be implemented To make closing movements still needs the way of working of the valve. Advantageously can now also arrange the valve in the mold cavity can be chosen completely freely because of the valve actuation done by active control, so that pressure and inflow rate of the casting compound no longer influence the function of the device to have.

Die Kopplung des Öffnungshubes des Ventils in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Saugleistung und dem zu evakuierenden Volumen des Formnestes einerseits mit der vom Spritztakt der Verarbeitungsmaschine her gegebenen für die Evakuierung zur Verfügung stehenden Zeit anderer­ seits ermöglicht in vorteilhafter Weise, entweder das Maß der Ventilöffnung entsprechend dem vorgegebenen Takt der Verarbeitungsmaschine so einzustellen, daß die Evakuierung in der Pause zwischen den Spritztakten abgeschlossen werden kann, oder aber den Takt der Ver­ arbeitungsmaschine über deren Steuereinheit an die kon­ struktiven Gegebenheiten im Bereich der Ventilsteuerung anzupassen.The coupling of the opening stroke of the valve is dependent of the available suction power and the volume of the mold cavity to be evacuated on the one hand the given from the injection cycle of the processing machine time available for evacuation of others on the one hand advantageously allows either  Dimension of the valve opening according to the given Adjust the cycle of the processing machine so that the evacuation during the pause between the spray cycles can be completed, or the beat of the Ver machine via its control unit to the con structural conditions in the area of valve control adapt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Thermoplasten im Spritzguß nach Art eines Blockdiagramms.In the drawing is an embodiment of the invention reproduced, which is described below. The only figure shows a device for manufacturing of molded parts made of thermoplastics in injection molding according to Art a block diagram.

In einem Werkzeug 10 ist ein Formnest 11 ausgebildet, welches der Einfachheit halber als kugelförmige Ausnehmung im Werkzeug dargestellt ist. Das Werkzeug ist längs der Trennung 12 öffenbar, um das fertige Formteil entnehmen zu können; die dazugehörige Ausstoßvorrichtung ist nicht dargestellt. Das Formnest 11 ist an einer Seite über eine Einspritzöffnung 13 und eine Materialleitung 14 verbunden mit einem Extruder 15, welcher seinerseits in seiner Funktion von einer Steuereinheit 16 geregelt wird.A mold cavity 11 is formed in a tool 10 , which is shown as a spherical recess in the tool for the sake of simplicity. The tool can be opened along the partition 12 in order to be able to remove the finished molded part; the associated ejection device is not shown. The mold cavity 11 is connected on one side via an injection opening 13 and a material line 14 to an extruder 15 , which in turn is controlled in its function by a control unit 16 .

Das Formnest 11 ist mittels einer Öffnung 17 an einer Absaugleitung 18 angeschlossen, wobei die Öffnung 17 durch einen kegelförmigen Ventilkörper 19 verschließbar ist; in der Zeichnung ist die "Offen"-Stellung des Ventils 19 dargestellt. Der Ventilkörper 19 weist an seiner dem Inneren des Formnestes 11 zugewandten Seite eine Kontur auf, welche dem Verlauf der Innenwandung des Formnestes 11 an der dazugehörigen Stelle entspricht, so daß sich bei geschlossener Stellung des Ventils 19 ein unter­ brechungsfreier Verlauf der Formnestwandung ergibt.The mold cavity 11 is connected to a suction line 18 by means of an opening 17 , the opening 17 being closable by a conical valve body 19 ; in the drawing, the "open" position of the valve 19 is shown. The valve body 19 has on its side facing the interior of the mold cavity 11 a contour which corresponds to the course of the inner wall of the mold cavity 11 at the associated point, so that when the valve 19 is in the closed position there is an uninterrupted profile of the mold cavity wall.

Der Ventilkörper 19 sitzt am vorderen Ende einer Ventil­ stange 20, die über eine Steuereinheit 21 elektromagnetisch oder elektropneumatisch oder auf anderem Wege bewegbar und betätigbar ist. Zur Unterstützung der Schließbewegung des Ven­ tils 19 ist zusätzlich eine Feder 22 vorgesehen, die durch die Öffnungsbewegung des Ventils 19 vorgespannt wird. Im Hinblick auf die zeitgerichteten Steuerbewegungen des Ventils 19 ist die Steuereinheit 21 über eine Signalleitung 23 mit der Steuereinheit 16 des Extruders 15 verbunden.The valve body 19 is located at the front end of a valve rod 20 , which can be moved and actuated electromagnetically or electro-pneumatically or in another way via a control unit 21 . To support the closing movement of the Ven valve 19 , a spring 22 is additionally provided, which is biased by the opening movement of the valve 19 . With regard to the timed control movements of the valve 19 , the control unit 21 is connected to the control unit 16 of the extruder 15 via a signal line 23 .

Die Absaugleitung 18 führt von dem Werkzeug 10 über ein Sperrventil 24 zu einem Zwischenvolumen 25, welches mit einer Vakuumpumpe 26 verkoppelt ist. Die Ansteuerung des Sperrventils 24 erfolgt von der Steuereinheit 16 des Extruders 15 aus, die zu diesem Zweck mit dem Ventil 24 über eine Signalleitung 27 verbunden ist.The suction line 18 leads from the tool 10 via a shut-off valve 24 to an intermediate volume 25 which is coupled to a vacuum pump 26 . The check valve 24 is controlled by the control unit 16 of the extruder 15 , which for this purpose is connected to the valve 24 via a signal line 27 .

Im Betrieb arbeitet die Vorrichtung folgendermaßen: Während des Einspritzvorganges von Thermoplast in das Formnest 11 ist das Ventil 19 geschlossen, so daß eine vollständige Ausfüllung des Formnestes 11 mit Material gewährleistet ist. Gleichzeitig arbeitet die Vakuumpumpe 26 auf das Zwischenvolumen 25, in welchem eine entsprechende Vakuumleistung aufgebaut wird. Anschließend an den Spritz­ vorgang wird das Werkzeug 10 geöffnet und das fertige Formteil wird über die nicht dargestellte Auswerfereinheit ausgestoßen. Nach dem Schließen des Werkzeuges 10 erteilt nun vor dem erneuten Einspritzvorgang die Steuereinheit 16 den Befehl, das Sperrventil 24 in der Absaugleitung 18 sowie das Formnestventil 19 zu öffnen, so daß die im Zwischenvolumen 25 aufgebaute Vakuumleistung in sehr kurzer Zeit zur Evakuierung des Formnestes 11 führt. Anschließend werden die Ventile 19, 24 wieder geschlossen, und der Einspritzvorgang kann beginnen. Hierbei kann an Stelle der gleichzeitigen Öffnung der Ventile 19, 24 auch eine zeitversetzte Öffnung nacheinander vorgesehen sein, und zwar je nach der zur Verfügung stehenden Eva­ kuierungszeit und dem Volumen des zu evakuierenden Raumes. In jedem Fall stellt die vernetzte Steuerung der Ventile 19, 24 und des Extruders 15 sicher, daß ein Füllen des Formnestes erst bei evakuiertem Formnest möglich ist.In operation, the device works as follows: during the injection process of thermoplastic into the mold cavity 11 , the valve 19 is closed, so that a complete filling of the mold cavity 11 with material is ensured. At the same time, the vacuum pump 26 works on the intermediate volume 25 , in which a corresponding vacuum power is built up. Subsequent to the injection molding process, the tool 10 is opened and the finished molded part is ejected via the ejector unit, not shown. After the tool 10 has been closed , the control unit 16 now gives the command to open the shut-off valve 24 in the suction line 18 and the mold cavity valve 19 before the renewed injection process, so that the vacuum capacity built up in the intermediate volume 25 leads to the mold cavity 11 being evacuated in a very short time . The valves 19 , 24 are then closed again and the injection process can begin. Here, instead of the simultaneous opening of the valves 19 , 24 , a delayed opening can also be provided one after the other, depending on the available evacuation time and the volume of the space to be evacuated. In any case, the networked control of the valves 19 , 24 and the extruder 15 ensures that filling of the mold cavity is only possible when the mold cavity is evacuated.

In Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann auch vorge­ sehen sein, auf die Anordnung des Zwischenvolumens zu verzichten und die Vakuumpumpe unmittelbar an die Absaug­ leitung 18 anzuschließen, wodurch die Steuerung der Vor­ richtung vereinfacht, die kapazitive Rechnung nach Zeit und Leistung jedoch erschwert wird.In a modification of this embodiment, it can also be seen to forego the arrangement of the intermediate volume and to connect the vacuum pump directly to the suction line 18 , which simplifies the control of the device before, but the capacitive calculation according to time and power is made more difficult.

Schließlich kommt besondere Bedeutung über den hier vor­ liegenden Anwendungsfall hinaus der Ausgestaltung des Ventils 19 zu, da hier in besonderer Weise es gelungen ist, formgestaltete Räume ohne Beeinflussung der Formteile unmittelbar zu evakuieren, so daß die Anwendung dieser das Ventil betreffenden Merkmale auch auf andere vergleich­ bare Anwendungsfälle übertragbar ist.Finally, special importance is attached to the design of the valve 19 in addition to the application in question here, since here it has been possible in a special way to evacuate shaped rooms directly without influencing the molded parts, so that the application of these features relating to the valve also compare to others bare use cases is transferable.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Aus­ führungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the summary and the drawing disclosed features of the subject matter of these documents can be individually also in any combination with each other for the Realization of the invention in its various forms leadership forms are essential.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunst­ stoffen, bei welchem ein Formnest in einem Werkzeug von einer Verarbeitungsmaschine mit Kunststoff gefüllt wird und das Formnest (11) im Werkzeug (10) vor dem Füllen evakuiert wird, mit einer Kunststoffver­ arbeitungsmaschine und einem damit verbundenen Werk­ zeug, in welchem das Formnest ausgebildet ist, und mit einer Auswerfvorrichtung für das gespritzte Formteil sowie mit einer Einrichtung zur taktmäßigen Steuerung des Verarbeitungsvorganges, bei dem das Formnest (11) mittels einer mit einem Ventil (19) verschließbaren Absaugleitung (18) mit einer Vakuum­ pumpe (26) verbunden und der Ventilkegel des Ventils (19) über eine Ventilstange (20) federbelastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Ventils (19) bzw. der Vakuumpumpe (26) an die Steuereinheit (16) der Verarbeitungsmaschine (15) gekoppelt und das Maß der Ventilöffnung in Abhängigkeit von dem Volumen des Formnestes (11), der Vakuumleistung und der Taktdauer des Spritzvorganges gewählt ist und die Betätigung und Steuerung des Ventils (19) elektromagnetisch oder elektropneumatisch erfolgt.1. Apparatus for producing molded parts from plastics, in which a mold cavity in a tool is filled with plastic from a processing machine and the mold cavity ( 11 ) in the tool ( 10 ) is evacuated before filling, with a plastic processing machine and a related one Tool, in which the mold cavity is formed, and with an ejection device for the injection molded part and with a device for the cyclical control of the processing, in which the mold cavity ( 11 ) by means of a suction line ( 18 ) which can be closed with a valve ( 19 ) Vacuum pump ( 26 ) connected and the valve cone of the valve ( 19 ) is spring-loaded via a valve rod ( 20 ), characterized in that the control of the valve ( 19 ) or the vacuum pump ( 26 ) to the control unit ( 16 ) of the processing machine ( 15 ) coupled and the dimension of the valve opening depending on the volume of the mold cavity ( 11 ), the vacuum power ng and the cycle time of the spraying process is selected and the actuation and control of the valve ( 19 ) is carried out electromagnetically or electro-pneumatically. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließbewegungen der Ventile (19, 24) in zeitversetztem Takt zur Füllbewegung der Spritzgießmaschine (15) erfolgen.2. Device according to claim 1, characterized in that the opening and closing movements of the valves ( 19 , 24 ) take place in a time-delayed cycle for the filling movement of the injection molding machine ( 15 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit einem zwischen einem Zwischenvolumen (25) und über eine Absaugleitung (18) verbundenen Werkzeug (10) sperrbar eingeschalteten Sperrventil (24), dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (24) von der Steuereinheit (16) der Spritzgußmaschine (15) ansteuerbar ist.3. Device according to claim 1 and 2 with a between an intermediate volume ( 25 ) and connected via a suction line ( 18 ) tool ( 10 ) lockable shut-off valve ( 24 ), characterized in that the shut-off valve ( 24 ) from the control unit ( 16 ) the injection molding machine ( 15 ) can be controlled.
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