METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING PRESSED PARTS IN THERMOSETTING PLASTICS MATERIAL

Abstract: 1. Method for the production of pressed parts (9), in which method moulding mass is introduced into a former (2/3) of an opened mould and subsequently reshaped under pressure, through forward travel of an upper die (5) slidingly engaging free of play into the former, wherein excess moulding mass forms a press flash (10), which is driven out through escape openings (4/4b) branching off in targeted manner laterally in the former and which on removal from the mould is sheared off at the respective inside edge of the escape opening (4/4b) lying towards the pressed part (9), characterised thereby, that a thermosetting synthetic material is plasticised and set as moulding mass under the influence of pressure and heat in the former (2/3) and that a change in the flow resistance of the plasticised moulding mass and thereby a control of the internal mould pressure is brought about by means of adjustable cross-sectional variation of the escape openings (4, 4b).

Description: nen. Von Nachteil beim maschinellen Entgraten ist jedoch die Beschädigungsgefahr insbesondere an dünnen Rippen und Stegen durch das mit hohem Druck aufschlagende Entgratungsgranulat. Nachteilig beim bekannten Pressverfahren ist auch die oft unterschiedliche Verdichtung der Pressteile, die ihre Ursache im von vornherein zu grossen Werkzeugspalt oder im Verschleiss des Formwerkzeuges und damit verbunden dickerem Pressgrat, oder im unterschiedlichen Fliessverhalten der Formmasse haben kann. Dadurch werden Werkzeughohlräume nicht voll ausgefüllt und es entstehen Fehistellen am Pressteil. Ungleichmässig ausgepresste und verdichtete Teile unterliegen dabei während der natürlichen Alterung einem erheblichen Verzug. Es ist Aufgabe der Erfindung, das bekannte Pressverfahren für Duroplaste mit den vorerwähnten erheblichen Nachteilen so zu verbessern, dass insbesondere gratfreie, ohne wesentliche Nacharbeit zu verwendende Teile aus der Pressform entnehmbar sind bzw. ausgeworfen werden, welche zudem eine optimale Verdichtung aufweisen und damit ihrem Verzug entgegenwirken. Weiterhin besteht die Aufgabe darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, mit der sich aufgrund leicht möglicher Anpassung des Forminnendruckes neben der Gratfreiheit eine hohe Verdichtung von solchen Pressteilen erreichen lässt, die insbesondere als Gehäuseteile elektrotechnischer Geräte Verwendung finden sollen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei dem genannten Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die gezielte Anordnung der Austriebsöffnungen ist dabei abhängig vom Pressteil und seiner Lage im Formgesenk. Wesentlich ist, dass die Austriebsöffnungen nahe der Stellen grösster Masseanhäufung abzweigen, da dort die Formmasse am längsten plastisch ist und zuletzt erstarrt. Durch Querschnittsveränderung der Austriebsöffnungen lässt sich der Strömungswiderstand der Formmasse ändern und eine Steuerung des Forminnendruckes herbeiführen. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist der Oberstempel spielfrei in einem Formrahmen des Formgesenks eingepasst und einer oder mehrere seitliche Austriebskanäle mit etwa in Höhe der in Pressrichtung liegenden Ober seite des Pressteiles befindlichen öffnungen sind im Formrahmen ausgespart. Dabei ist die Öffnungsunterkante jedes Austriebskanals in ihrer Lage zur aktiven Seite des Oberstempels sowie zu einem im Formrahmen gehaltenen aktiven Unterteil einstellbar, wobei vorzugsweise ein Abstand von etwa O,1 bis 0,5 mm unterhalb der die fertige Oberseite des Pressteiles bildenden aktiven Seite des Oberstempels vorgesehen ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass zwar weiterhin mit Masseüberschuss gepresst werden kann, dieser aber nicht in den in der Trennebene zwischen den Werkzeug :teilen bisher funktionsbedingt vorhandenen Spalt einfliesst und dort als Pressgrat erstarrt, sondern vielmehr durch Austriebskanäle austritt. An der jeweiligen Öffnung wird beim Entformen bzw. Auswerfen des fertigen Pressteiles der Austrieb abgeschert und durch das Eigengewicht oder eine Absaugung entfernt. Die Pressteile kommen somit gratfrei aus dem Presswerkzeug, da sich aufgrund der Spielfreiheit#zwi- schen Oberstempel und Formrahmen kein weiterer Pressgrat mehr bilden kann. Zudem lässt sich über eine Grössenänderung des Austriebsquerschnittes sehr einfach eine Anhebung oder Absenkung des Strömungswiderstandes der plastifizierten Formmasse erreichen und so die Verdichtung eines bestimmten Presstei les abhängig von der verwendeten Formmasse optimieren. Auch dünne Stege werden auf diese Weise ausgefüllt und gut verdichtet. Durch Lage und Grösse des Austriebsspaltes kann weiterhin dem Verzug entgegengewirkt werden. Ebenso lassen sich Änderungen im Verarbeitungsverhalten der Formmassen nachträglich gezielt ausgleichen. Zudem wird weniger Formmasse beim Dosieren benötigt, um die Dichte und Qualitäts- anforderungen zu erfüllen, da die bisher übliche überdosie- rung sich durch das Verfahren minimieren lässt. Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt vereinfacht einen Querschnitt durch eine offene Pressform, während in Fig. 2 die Pressform im geschlossenen Zustand mit der zum Formteil erstarrenden Pressmasse dargestellt ist. Die nur mit prinzipiellen Merkmalen gezeigte Pressform trägt auf einer Grundplatte 1 ein aus einem Formrahmen 2 und einem darin eingesetzten aktiven Unterteil 3 gebildetes Formgesenk. Im Formrahmen ist ein schlitzförmiger, seitlich abzweigender Austriebskanal 4 ausgespart, auf dessen Anordnung und Funktion noch näher eingegangen wird. Verschliessbar ist die Form durch einen Oberstempel 5, der seinerseits an einer Kopfplatte 6 befestigt ist. Der Oberstempel greift mit seiner Kontur spielfrei in den Formrahmen ein, so dass aus dem die Formmasse aufnehmenden Formhohlraum 7 kein Material am Oberstempel vorbei entgegen der durch einen Pfeil 8 angedeuteten Pressrichtung austreten kann. Nicht gezeigt sind Auswerfer zum Entformen des fertigen Pressteiles. die Heizeinrichtung für die Form und die erforderlichen Aufspannplatten zum Befestigen der Pressform in einer Presse. Ebenfalls nicht gezeigt sind Aufschlagstücke, die nach dem Einfahren des Oberstempels in den Formr hmen den Abstand zum Unterteil begrenzen und damit zur Massgenauigkeit des Prcteiles in Pressrichtung beitragen. Bei jedem Arbeitstakt wird das offene Formgesenk mit Formmasse in abgemessener Menge, beispielsweise durch automatisches Dosieren von pulverigem Material oder durch Tabletten beschickt. Zum Schliessen der Pressform wird der Oberstempel eingefahren und unter der Wirkung des Pressdruckes sowie der Wärme der beheizten Pressform wird die Formmasse plastifiziert. Diese fliesst dabei in die Formhohlräume und erstarrt zum Pressteil 9, beispielsweise einer andeutungsweise im Querschnitt gezeigten Gehäuseschale eines Leitungsschutzschalters. Für ein solches Pressteil nimmt zweckmässigerweise die aktive Seite 3a des Unterteils die grossen Konturensprünge auf, während die aktive Seite 5a des Oberstempels nahezu eben ausgebildet ist. Die Lage des in Pressrichtung eine etwa 3 mm hohe Öffnung 4b aufweisenden Austriebskanals 4 ist nun so gewählt. dass seine Öffnungsunterkante 4a etwa 0,1 bis 0,5 mm unterhalb der aktiven Seite 5a des Oberstempels bei geschlossener Pressform befindlich ist. Hierdurch bleibt während des Pressvorganges ein Spalt bzw. Schlitz offen, durch den die überschüssige Formmasse als Austrieb 10 austreten kann. Die einzustellende Spaltgrösse oberhalb der Kante 4a in den angegebenen Grenzen ist abhängig von der Grösse und Form des Pressteiles sowie der Anzahl und Breite der Austriebskanäle und der Art der Formmasse. Bei Gehäuseschalen für Leitungsschutzschalter aus Formmasse vom Typ 131 bzw. Typ 183 hat sich ein einseitiger Austriebskanal mit einem Spalt von etwa 0,2 mm Höhe bei einer Breite von etwa 30 mm. zweck mässigerweise an einer geradlinigen Aussenkante, als funktionsgerecht erwiesen. Dabei erhält man Pressteile mit guter Verdichtung und es wird ein optimales Ausfüllen dünner Stege erreicht. Die teilweise Überdeckung des zwischen der Unterkante 4a und einer Oberseite 4c liegenden Öffnungsquerschnittes des Austriebskanals durch die Kontur des Oberstempels ermöglicht eine gute Entlüftung des Formhohlraumes beim Schliessen der Pressform. Aus diesem Grund ist der Öffnungsquerschnitt in der Höhe um ein mehrfaches grösser gewählt als der letztendlich verbleibende Austriebsspalt während der Plastifizierungs- und Aushärtephase. Ist letztere abgeschlossen, so wird nach Öffnen der Form das Pressteil durch die nicht gezeigten Auswerfer aus dem Formgesenk herausgefahren und zugleich der Austrieb 10 an der Oberseite 4c des Austriebskanals abgeschert. Der abgescherte Austrieb fällt aufgrund des Eigengewichtes in dem keilförmig sich nach unten erweiternden Austriebskanal aus dem Formgesenk heraus und kann zusätzlich abgesaugt werden. Das eigentliche Pressteil aus dem Formhohlraum 7 ist somit vollkommen gratfrei und bedarf praktisch keiner weiteren Nachbearbeitung. Da von der Lage und Grösse der Schlitze für den Austrieb der Strön:ngswiderstand der plastifizierten Formmasse abhängt, lässt sich über eine Änderung des Austriebsquerschnittes der Forminnendruck steuern und damit eine optimale Pressqualität erreichen. Um dieser Forderung nachzukommen, kann auch nach Fertigstellung der Pressform die Höhe des Austriebsschlitzes noch sehr einfach variiert werden, indem die Lage des Unterteiles 3 und des Oberstempels 5 zum Austriebskanal durch einfach an der Pressform vorzunehmende werkzeugübliche Kass- nahmen geändert wird Bei letzterer sind zudem zweckmässigerweise die beim Verschliessen aktiven Werkzeugteile aus Hartmetall hergestellt, damit die Spielfreiheit insbesondere zwischen Formrahmen und Oberstempei auf Dauer erhalten bleibt. Im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten Werkzeugstählen entsteht so fast kein von der Wärmeausdehnung abhängiges veränderliches Spiel, und Verschleiss zwischen Oberstempel 5 und Unterteil 3 wird vermieden, so dass gratfreie Pressteile mit optimaler Verdichtung hergestellt werden können.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Pressteilen aus duroplastischen Kunststoffen, bei dem Formmasse in ein Formgesenk einer ge öffneten Pressform eingebracht und durch anschliessendes Zu fahren eines in das Formgesenk gleitenden Oberstempels un ter Druck- und Wärmeeinwirkung plastifiziert und ausgehär tet wird, wobei überschüssige Formmasse einen Pressgrat bil det, dadurch gekennzeichnet, dass die überschüs sige Formmasse (10) lediglich durch eine oder mehrere etwa senkrecht zur Press ,richtung (Pfeil 8) im Formgesenk (2) seitlich gezielt abzweigende Austriebsöffnungen (4) aus getrieben und beim Entformen des ausgehärteten Presstei les (9) an der jeweiligen zum Pressteil (9) hin liegenden Innenkante der eigentlichen Öffnung (4b) abgeschert wird, wobei Oberstempel (5) und Formgesenk (2) beim Zufahren der Pressform spielfrei gleitend ineinandergreifen. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g ekennzei chn et, dass mittels einstellbarer Querschnittsveränderung der Aus triebsÏffnuBgen (4) eine Änderung des Strömungswiderstandes der plastifizierten Formmasse und eine Steuerung des Form innendruckes herbeigeführt ist. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens n-ach Anspruch 1 und 2 mit einem aus einem Formrahmen (2) und einem Formun terteil (3) bestehenden Formgesenk, einem in dem Formge senk (2, 3) zum Druckaufbau gleitenden Oberstempel (5) und einer Beheizung für das Formgesenk (2,3) und den Oberstem pel (5), d a d u r c h g e k en n z e i c h n et , dass Austriebs öffnungen (4) für die überschüssige Formmasse (10) etwa senkrecht zur Pressrichtung (Pfeil 8) seitlich im Formrah men (2) angeordnet sind, dass die Querschnittsflächen der Austriebsöffnungen (4) zur Beeinflussung des Forminnen druckes dienen und gegebenenfalls einstellbar sind, und dass die zum Pressteil (9) hin liegende Innenkante der Austriebs öffnungen (4) als Abscherkante für die ausgepresste über schüssige Formmasse (10) ausgebildet ist.

Inventors: BEENKEN, ROLF, ING.
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1985
Main classification: B29C43
IPC codes: B29C43, B29C33