用于生产弹性体和硬质体模制件的方法和注射成型机 【技术领域】
本发明涉及一种用于以注射成型法使用注射成型机生产弹性体和硬质体模制件的方法，注射成型机带有可分别单独调温的填充装置，注射装置和交联模具，其中将填充装置和注射装置加热到对于待加工的塑料的交联反应非临界(unkritisch)的温度。同时提供一种用于实现此方法的注射成型机。
注射成型方法和为此所需的注射成型机已得到广泛应用。为了实现对机器好的利用，力求尽可能短的硫化时间。壁厚1cm的零件的硫化时间长达几分钟。
背景技术
为了减少硫化时间，由美国专利4,370,150公开了一种注射成型机，此注射成型机在填充装置和交联模具之间使用了一个周期地工作的加热装置，在此装置内，由填充装置压入的弹性体的一部分被加热到一定温度，此温度大致相当于在交联模具内的交联温度。在每个注射成型过程中重复交联过程。此处进行这样一种的形式的弹性体预交联，以使得在交联模具中最终的交联在时间上得以大大地缩短。这种装置的缺点是，在加热区域可能出现完全硬化，这会妨碍注射过程。对于通常的用于生产弹性体和硬质体模制件的注射成型机，在填充装置中地成形材料在一个大多数处于70～90摄氏度之间的对于交联反应非临界的温度下被塑化。直到注射入被加热到交联温度的交联模具中之后，交联反应才开始。当成形材料达到交联温度时，交联达到其最大的速度。由于进行交联的成形材料低的导热能力，单个的注射过程的循环时间基本上由交联时间确定。在此，从模具壁部到模制件内部热量传递的持续时间对于达到最大交联速度是决定性的。
【发明内容】
本发明的目的在于，改进注射成型方法和其所属的注射成型机以提高其生产率。尤其是厚壁的模制件在交联模具内的交联时间应显著地缩短。此外模制件应具有均匀的交联结构。
上述目的由权利要求1和3的特征实现。从属权利要求2，以及4至8给出了本发明思想的有利的实施形式。
根据本发明，将注射装置本身加热到一个略低于交联温度的温度。试验表明，通过此措施，硫化时间被特别显著地缩短。弹性体在注射装置内的停留时间优选地被减少到一最小值。不需要注射成型机上的附加件，例如上述特别的加热区段。
用于实施所述方法的注射成型机以一种已知的方式设有一个填充装置，一个注射装置和一个交联模具，它们都可被单独加热。为了达到成形材料在离开填充装置后尽可能短的停留时间，注射装置设有一个带有环形活塞的环形缸体。可通过相应地设计的加热元件实现环形缸体和缸体芯部的加热。可以同时并同步地调整所述加热元件。对注射装置内的成形材料进行预加热的优点在于，直接在完全填充交联模具内的空腔之后以最大的速度开始交联。尽管待交联的成形材料具有差的导热特性，仍可实现在整个横截面上基本上均匀的温度分布。
这又促使在整个零件的厚度上形成基本上均匀的交联结构，因为交联反应在空腔内在被预加热至接近交联温度的工作材料的全部范围内接近同时地以最快速度进行。由此在零件的生产中以较短的循环时间达到弹性体模制件的高质量。缸体空间优选地至少被加热到交联温度的90％。当加热达到交联温度的95％～98％时，可以得到非常有利的结果。通常这样选择包含缸体空间内的和被加热至接近交联温度的成形材料的体积，以使其对应于模具空腔的容积。由此确保缸体空间内的成形材料的全部更换。活塞环形空间可在其下侧由一个闸板关闭。通过活塞行程的相应设计，可以针对个别的注射过程改变所述体积。
附图的简要说明
下面根据附图说明本发明。附图以示意图示出：
图1填充期间的注射成型机；
图2填充之后的注射成型机的示意图；
图3准备好进行注射过程的注射成型机；和
图4完成注射过程后的注射成型机。
具体实施形式
在图1中示意性地示出了一个由填充装置2、注射装置3和交联模具4组成的注射成型机1。所示为注射成型机1在填充过程中。导入注入区域5的成形材料6被由蜗杆7和填充装置2的活塞输送至注射装置3的环形空间8内。此时环形活塞9如箭头10所示向上运动。在环形活塞9的上端安装有压力活塞11，该压力活塞对于浇注过程是必需的。由电机12通过中间连接的传动装置13而驱动蜗杆7。蜗杆壳体14设有单独的调温装置15。环形缸体16设有调温装置17。优选地缸体芯部18也设有调温装置19。位于注射装置3的下方的交联模具4设置有一个自带的加热装置20。这样相互协调模具空腔21和活塞环形空间8的容积，以使活塞环形空间8的填充量对应于模具空腔21的填充量。活塞环形空间8的下侧上的一闸板22用于在填充后关闭活塞环形空间8。
下面的附图中的参考标号对应于图1中所述的各部件。
在图2中，活塞环形空间8的填充已结束。蜗杆7位于静止状态。闸板22关闭了活塞环形空间8。如在图1中所示，填充装置上的温度约为80摄氏度，注射装置3上的温度约为165摄氏度而交联模具上的温度约为180摄氏度。
在图3中注射装置3和交联装置4相连且闸板22打开。填充装置2仍处于静止位置。注射装置3开始如箭头20所示的注射过程。在所有三个机器部件上调定的温度保持不变。
图4示出注射过程的终点。环形活塞9以其下端到达止挡位置/止端并且从环形活塞空间8将成形材料6压入交联模具4的空腔21内。一个注射过程的循环至此结束且在处于如图1所示的各部件的组合位置时重新开始所述过程。