DE10214458A1

DE10214458A1 - Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE10214458A1
Application number: DE2002114458
Authority: DE
Inventors: Christoph Jaroschek
Original assignee: Lehmann & Co KG GmbH
Current assignee: WERNER, MONIKA, 32108 BAD SALZUFLEN, DE
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2003-10-16

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff angegeben, die aus einer feststehenden Aufspannplatte (1), einer relativ zu derselben mit Zwangsführung bewegbaren Aufspannplatte und einem zweiteiligen Werkzeug mit Kavitäten zur Aufnahme von Spritzmaterial besteht, dessen beide Teile in Schließstellung der Vorrichtung an einer durch die Kavitäten verlaufenden Trennebene mit Druck dicht aneinander liegen. Ein Teil (5) des Werkzeugs ist an der feststehenden und das andere an der bewegbaren Aufspannplatte angeordnet. An der feststehenden Aufspannplatte (1) ist ein Zwischenträger angebracht, welcher einem gleichmäßigen Einwirken der in Schließstellung der Vorrichtung aufgebrachten Schließkraft auf die Trennebene des Werkzeugs auf deren ganzer Fläche dient und an welchem der zugehörige Teil (5) des Werkzeugs befestigt ist. Der Zwischenträger ist als tischartiger Halter (8) ausgeführt, der einen zentralen, sich in axialer Richtung der Vorrichtung erstreckenden, zentral an der feststehenden Aufspannplatte (1) anliegenden Fuß (9) und einen quer zu demselben verlaufenden, plattenförmigen Träger (10) aufweist, dessen Kontur den äußeren Abmessungen der feststehenden Aufspannplatte (1) entspricht und der in Montagestellung durch einen der Höhe des Fußes (9) entsprechenden Zwischenraum (Z) von der feststehenden Aufspannplatte (1) getrennt ist. Im Zwischenraum (Z) sind über den Umfang des Trägers (10) verteilt einstellbare Abstützelemente (11) angebracht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff, bestehend aus einer feststehenden Aufspannplatte, einer relativ zu derselben mit Zwangsführung bewegbaren Aufspannplatte und einem zweiteiligen Werkzeug mit Kavitäten zur Aufnahme von Spritzmaterial, dessen beide Teile in Schließstellung der Vorrichtung an einer durch die Kavitäten verlaufenden Trennebene mit Druck dicht aneinander liegen und von denen das eine an der feststehenden und das andere an der bewegbaren Aufspannplatte angeordnet ist, bei welcher an einer der Aufspannplatten ein Zwischenträger angebracht ist, welcher einem gleichmäßigen Einwirken der in Schließstellung der Vorrichtung aufgebrachten Schließkraft auf die Trennebene des Werkzeugs auf deren ganzer Fläche dient und an welchem der zugehörige Teil des Werkzeugs befestigt ist (DE 196 08 135 A1).

Derartige Vorrichtungen - im folgenden kurz "Spritzgießmaschinen" genannt - bestehen aus einer feststehenden Aufspannplatte - im folgenden "feste Platte" genannt - und einer bewegbaren Aufspannplatte - im folgenden "bewegbare Platte" genannt. Beide Platten sind in einem Maschinenrahmen abgestützt und beispielsweise über Säulen miteinander verbunden, auf denen die bewegbare Platte zwangsgeführt hin und her bewegt werden kann. Zu einer Spritzgießmaschine gehört außerdem ein zweiteiliges Werkzeug mit Kavitäten zur Aufnahme von die Formkörper bildendem Spritzmaterial. Die Teile des Werkzeugs sind in einer Trennebene getrennt, die auch durch die Kavitäten verläuft. Ein Teil des Werkzeugs ist an der beweglichen Platte angebracht, das andere an der festen Platte. In Schließposition der Spritzgießmaschine wird über die bewegliche Platte ein erheblicher Druck auf das Werkzeug und damit auf die feste Platte ausgeübt. Die dabei aufgewendete Schließkraft muß größer sein als die beim Einspritzen des Spritzmaterials in die Kavitäten entstehende Kraft. Da die feste Platte in ihren Außenbereichen beispielsweise durch die Säulen festgehalten ist, wird sie in Schließstellung der Vorrichtung etwa schalenförmig verbogen, mit der größten Auslenkung im zentralen Bereich. Diese beträgt bei einer Schließkraft von 1000 kN etwa 0,5 mm. Während der zentrale Bereich der festen Platte in Richtung der einwirkenden Kraft nach außen verbogen wird, werden die in radialer Richtung außerhalb der Säulen (Festpunkte) liegenden Außenbereich in entgegengesetzter Richtung bewegt. Die feste Platte hat dann im Querschnitt ein etwa bogenförmiges Profil.

Diese Verformung der festen Platte wirkt sich nachteilig auf das Werkzeug aus. Es wird ebenso wie die feste Platte verformt. Dabei drücken im Außenbereich höhere Kräfte auf die Trennebene als im inneren Bereich des Werkzeugs. Die Trennebene ist damit im inneren Bereich weniger fest geschlossen, so daß es dort zu unerwünschter Gratbildung an den Formteilen kommen kann, deren Spritzmaterial mit erheblichem Druck in die Kavitäten eingepreßt wird.

Bei der bekannten Spritzgießmaschine nach der eingangs erwähnten DE 196 08 135 A1 besteht eine der beiden Aufspannplatten - es soll vorzugsweise die bewegbare sein - aus einem dünneren Aufspannteil und einem dickeren Kraftübertragungsteil, die im Bereich der Längsmittelachse durch mindestens ein Druckstück miteinander verbunden sind. Der zugehörige Teil des Werkzeugs ist am Aufspannteil befestigt. In der Schließstellung der Spritzgießmaschine werden das Aufspannteil und die gegenüberliegende Aufspannplatte in gleicher Richtung gebogen, so daß sie auch in Schließstellung parallel zueinander verlaufen. Dabei wird auch die Trennebene zwischen den beiden Teilen des Werkzeugs gebogen, und zwar im gleichen Maße wie Aufspannteil und Aufspannplatte. Das wirkt sich nachteilig auf die Formkörper aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Spritzgießmaschine so zu gestalten, daß die Trennebene des Werkzeugs in der Schließstellung ohne Verformung gleichmäßig belastet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

- daß an der festen Platte als Zwischenträger ein tischartiger Halter angebracht ist, der einen zentralen, sich in axialer Richtung der Vorrichtung erstreckenden, zentral an der festen Platte anliegenden Fuß und einen quer zu demselben verlaufenden, plattenförmigen Träger aufweist, dessen Kontur den äußeren Abmessungen der festen Platte entspricht und der in Montagestellung durch einen der Höhe des Fußes entsprechenden Zwischenraum von der festen Platte getrennt ist, und
- daß in dem Zwischenraum über den Umfang des Trägers verteilt einstellbare Abstützelemente angebracht sind.

Durch den tischartigen Halter als Zwischenträger für den einen Teil des Werkzeugs ist sichergestellt, daß die Trennebene des Werkzeugs in Schließstellung der Vorrichtung auf ihrer ganzen Fläche gleichmäßig verschlossen bleibt. Durch das Zusammenwirken vom Träger des Halters mit den Abstützelementen wird erreicht, daß der Träger selbst durch die Schließkraft nicht gebogen wird, so daß seine Anlagefläche, an welcher der zugehörige Teil des Werkzeugs befestigt ist, ihre in der Regel ebene Form beibehält. Dabei wird der Träger in seinen Randbereichen durch die Abstützelemente an der festen Platte abgestützt. Um das sicherzustellen, wird die Verformung der festen Platte bei maximaler Schließkraft vor Beginn des Spritzgießens festgestellt. Die Abstützelemente werden dann in eine Position gebracht, in der sie in der Schließstellung der Spritzgießmaschine fest am Träger einerseits und an der festen Platte andererseits anliegen. Das Werkzeug ist damit während des Spritzens der Formteile gleichmäßig fest verschlossen. Es kann nicht zur Gratbildung an den Formteilen kommen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Spritzgießmaschine in Offenstellung.
Fig. 2 die Spritzgießmaschine nach Fig. 1 in Schließstellung.
Fig. 3 ebenfalls schematisch eine gebogene feste Platte der Spritzgießmaschine mit einem Teil des Werkzeugs.
Fig. 4 die feste Platte mit einem Halter gemäß der Erfindung in Offenstellung der Spritzgießmaschine.
Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in Schließstellung der Spritzgießmaschine.
Fig. 6 eine Ansicht der Unterseite des Halters.
Eine in den Fig. 1 bis 3 in prinzipieller Darstellung wiedergegebene Spritzgießmaschine besteht aus einer festen Platte 1 und einer relativ zu derselben mit Zwangsführung zu verstellenden bewegbaren Platte 2. Die Platten 1 und 2 sind beispielsweise etwa rechteckig bzw. quadratisch ausgeführt. Zur Zwangsführung der bewegbaren Platte 2 dienen beispielsweise vier Säulen 3, die in den Außenbereichen der Platten 1 und 2 etwa in Eckpunkten eines Vierecks angeordnet sind. Die bewegbare Platte 2 ist entsprechend dem in Fig. 1 eingezeichneten Doppelpfeil P1 auf den Säulen 3 hin und her bewegbar. Die Säulen 3 sind an Festpunkten F an der festen Platte 1 befestigt. An der bewegbaren Platte 2 ist ein Teil 4 eines Werkzeugs zum Spritzen von Formteilen aus Kunststoff befestigt. Ein zweiter Teil 5 des Werkzeugs ist an der festen Platte 1 angebracht.
Zum Schließen der Spritzgießmaschine wird die bewegbare Platte 2 in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeils P2 bewegt. Dabei wird in der aus Fig. 2 ersichtlichen Schließstellung eine in Richtung des Pfeils P2 wirkende Schließkraft auf die bewegbare Platte 2 aufgebracht. Die Teile 4 und 5 des Werkzeugs liegen in der Schließstellung in einer Trennebene 6 fest und dicht aneinander. In der Trennebene 6 befinden sich die gestrichelt eingezeichnete Kavitäten 7 des Werkzeugs, die zur Erzeugung der Formteile mit Spritzmaterial gefüllt werden.
Durch die über die bewegbare Platte 2 aufgebrachte Schließkraft wird die feste Platte 1 etwa schalenförmig gebogen, so wie es übertrieben in Fig. 3 dargestellt ist. Die tatsächliche Auslenkung der festen Platte 1 beträgt bei einer Schließkraft von 1000 kN nur etwa 0,5 mm. Das reicht aber aus, um ohne besondere Maßnahmen auch die an der Trennebene 6 liegende Kante des Teils 5 des Werkzeugs minimal zu verbiegen.
Um das zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung an der festen Platte 1 ein etwa tischartiger Halter 8 angebracht. Der Halter 8 besteht aus einem zentralen Fuß 9, der in Montageposition zentral an der festen Platte 1 anliegt, und aus einem quer dazu verlaufenden, plattenförmigen Träger 10. Die Kontur des Trägers 10, d. h. seine Außenabmessungen, entsprechen etwa den Außenabmessungen der festen Platte 1. Zwischen Träger 10 und fester Platte 1 verbleibt in Montageposition ein der Höhe des Fußes 9 entsprechender Zwischenraum Z.
Im Zwischenraum Z sind Abstützelemente 11 angebracht, die in bevorzugter Ausführungsform als Keile ausgeführt sind, welche bezogen auf die zentrale Achse A der Spritzgießmaschine in radialer Richtung verstellbar sind. Statt der Keile können auch andere Abstützelemente 11 verwendet werden, beispielsweise Verstellschrauben. Der Einfachheit halber wird im folgenden statt des Wortes "Abstützelemente" das Wort "Keile" verwendet. Die Keile 11 können am Träger 10 des Halters 8 angebracht sein, so wie es in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist. Sie können aber auch an der festen Platte 1 angeordnet sein. Die Keile 11 sind über den Umfang des Trägers 10 verteilt vorhanden, so wie es beispielsweise aus Fig. 6 hervorgeht. In Schließstellung der Spritzgießmaschine ist der Träger 10 dann rundum an der festen Platte 1 abgestützt.
In der Offenstellung der Spritzgießmaschine nehmen die Keile 11 beispielsweise die aus Fig. 4 ersichtliche Position ein. Vor Beginn des Spritzens wird zunächst bei geschlossener Spritzgießmaschine und maximaler Schließkraft die Verformung der festen Platte 1 in ihrem Außenbereich gemessen, so daß der Abstand zwischen fester Platte 1 und Träger 10 des Halters 8 in diesem Bereich bekannt ist. Die Keile 11 werden dann so weit in den Zwischenraum Z hineinverschoben, daß sie bei geschlossener Spritzgießmaschine sowohl am Träger 10 des Halters 8 als auch an der festen Platte 1 anliegen. Diese Position der Keile 11 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Träger 10 ist auf diese Weise rundum an der festen Platte 1 abgestützt. Er kann nicht verbogen werden. Die Trennebene 6 zwischen den Teilen 4 und 5 des Werkzeugs wird daher von der Verformung der festen Platte 1 nicht beeinflußt.

Claims

1. Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff, bestehend aus einer feststehenden Aufspannplatte, einer relativ zu derselben mit Zwangsführung bewegbaren Aufspannplatte und einem zweiteiligen Werkzeug mit Kavitäten zur Aufnahme von Spritzmaterial, dessen beide Teile in Schließstellung der Vorrichtung an einer durch die Kavitäten verlaufenden Trennebene mit Druck dicht aneinander liegen und von denen das eine an der feststehenden und das andere an der bewegbaren Aufspannplatte angeordnet ist, bei welcher an einer der Aufspannplatten ein Zwischenträger angebracht ist, welcher einem gleichmäßigen Einwirken der in Schließstellung der Vorrichtung aufgebrachten Schließkraft auf die Trennebene des Werkzeugs auf deren ganzer Fläche dient und an welchem der zugehörige Teil des Werkzeugs befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an der feststehenden Aufspannplatte (1) als Zwischenträger ein tischartiger Halter (8) angebracht ist, der einen zentralen, sich in axialer Richtung der Vorrichtung erstreckenden, zentral an der feststehenden Aufspannplatte (1) anliegenden Fuß (9) und einen quer zu demselben verlaufenden, plattenförmigen Träger (10) aufweist, dessen Kontur den äußeren Abmessungen der feststehenden Aufspannplatte (1) entspricht und der in Montagestellung durch einen der Höhe des Fußes (9) entsprechenden Zwischenraum (Z) von der feststehenden Aufspannplatte (1) getrennt ist, und
daß in dem Zwischenraum (Z) über den Umfang des Trägers (10) verteilt einstellbare Abstützelemente (11) angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (11) am Träger (10) angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (11) an der feststehenden Aufspannplatte (1) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (11) als Keile ausgeführt sind, die bezogen auf die zentrale Achse (A) der Vorrichtung in radialer Richtung verstellbar sind.