-
Spritzgußform zum Herstellen von Formkörpern aus thermoplastischem
Kunststoff, insbesondere Verschlußkappen für pharmazeutische Tablettenröhrchen Die
Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Formkörpern, insbesondere Verschlußkappen
für pharmazeutische Tablettenröhrchen, aus thermoplastischem Isunststoff. Sie geht
dabei von der Aufgabe aus, solche Formkörper herzustellen, bei denen ein oder mehrere
wendelförmig gebogene Haltearme an einem Ende achsgleich mit der konkaven Seite
einer innen prismatischen Kappe verbunden sind. Die Herstellung solcher Kappen ist
mit den bisher bekannten Spritzgußformen schwierig und unwirtschaftlich. Nach der
Erfindung wird diese Aufgabe mittels einer Spritzgußform, die in an sich bekannter
Weise mit einem längs zur Achsrichtung der Form beweglichen, glatten Formkern ausgestattet
ist, dadurch gelöst, daß der Formkern von einer auf ihm in Längsrichtung beweglich
gelagerten Hülse umgeben ist, deren äußerer Mantel die Innenwand des kappenförmigen
Teiles des Spritzlings begrenzt und in deren innerem Mantel die die wendelförmig
gebogenen Haltearme des Spritzlings bildenden Hohlräume eingearbeitet sind, und
daß die Form derart ausgebildet ist, daß nach erfolgtem Spritzgießen beim Öffnen
der Form zunächst der Formkern aus der Hülse und dann die Hülse mitsamt dem Formkern
aus dem kappenförmigen Teil des Spritzlings gezogen wird, so daß die wendelförmig
gebogenen Arme aus denVertiefungen derHülse nach innen herausspringen.
-
Wenngleich die Spritzgußform nach der Erfindung zum Zweck der Lösung
einer ganz bestimmten Aufgabe geschaffen worden ist, nämlich zur wirtschaftlichen
Herstellung von Verschlußkappen der eingangs beschriebenen Art, also von ganz besonders
geformten Spritzgußteilen, so ist aber doch mit dieser neuen Spritzgußform durchaus
auch die Herstellung einfacher anderer Formkörper möglich, die an sich auch mit
geteilten Formen bekannter Art gespritzt werden könnten. Auch in solchen Fällen,
in denen an sich bekannte Spritzgußformen genügen, kann die Verwendung der erfindungsgemäßen
Spritzgußform Vereinfachungen ergeben.
-
Handelt es sich um die Herstellung von Verschlußkappen, bei denen
die freien Enden der wendelförmig gebogenen Haltearme mittels eines Ringes miteinander
verbunden sind, so ist es gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung zweckmäßig,
auch den Hohlraum für den Ring in den Innenmantel der Hülse einzuarbeiten, so daß
auch der Ring beim Öffnen der Form in gleicher Weise wie die mit ihm verbundenen
Haltearme aus den Vertiefungen der Hülse nach innen herausspringt.
-
Ist die Kappe auf ihrer äußeren Mantelfläche nicht zylindrisch geformt,
sondern beispielsweise ballig ausgebildet oder mitDichtungsrippenoder-gewinde (Ringgraten)
versehen, so daß sie nicht einfach in axialer Richtung herausgestoßen oder herausgezogen
werden
kann, so wird in bekannter Weise eine in einer Axialebene geteilte äußere
Form benutzt, deren beide Hälften nach Herausziehen des Kernes und der Hülse auseinandergehen
und dadurch den Spritzling freigeben.
-
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung
zwei Körper dargestellt, die mit der erfindungsgemäßen Spritzgußform auf einfache
Weise gespritzt werden können, sowie ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung
ausgebildeten Spritzgußform.
-
Fig. 1 zeigt einen Spritzling, der gegebenenfalls auch mit bekannten
Spritzgußformen hergestellt werden kann.
-
Fig. 2 zeigt eine Verschlußkappe für pharmazeutische Tablettenröhrchen,
die mit Spritzgußformen bekannter Art auf wirtschaftlich vertretbare Weise nicht
hergestellt werden kann, wohl aber mit der Spritzgußform nach der Erfindung.
-
Fig. 3 veranschaulicht in vereinfachter Form der Darstellung das
Ausführungsbeispiel einer Spritzgußform nach der Erfindung.
-
Der Körper nach Fig. 1 stellt eine einsteckbare Verschlußkappe für
Tablettenröhrchen dar. Er weist einen Kopf 1 auf, der in den meist hohlen Zapfen
2 übergeht. An den Rand des letzteren sind zwei gebogene Füßchen 3 angesetzt, die
dazu bestimmt sind, federnd gegen die oberste Tablette zu drücken. Diese Füßchen
3 haben die Form von Wendeln großer Steigung. An ihren Enden sind sie durch einen
Ring 4 miteinander verbunden. Es ist ersichtlich, daß ein solcher Spritzling nicht
einfach axial aus der Form herausgezogen
werden kann. Infolgedessen
ist für seine Herstellung bisher eine geteilte Außenform erforderlich. Bei Anwendung
des Verfahrens gemäß der Erfindung braucht die Außenform nicht geteilt zu werden,
wie es aus der nachstehenden Erläuterung für einen sogar komplizierteren Fall hervorgeht.
-
Bei einem Spritzling der in Fig. 2 dargestellten Worin kommt man
mit den bekannten Mitteln nicht me}lr aus. Es handelt sich bei diesem Beispiel ebenfalls
mll eme Xrerschlußkappe mit Abstandhalter für I al*lettenröhrchen. Um für diesen
Abstandhalter einen grö9;cren 13ereich der Nacbgiebigkeit zu erhalten, ohne eillcn
zu langen toten Raum zu benötigen, sind die fltearme 5, deren Enden auch wieder
durch einen }Qiiig 6 miteinander verbunden sind, nicht an den Rand dus zylindrischen
Teils des kappenförmigen Teils 7 angesetzt, sondern innen unmittelbar an den Kopf
8, so daß deren Gesamtlänge dadurch etwa verdoppelt werden kann. Der kappenförmige
Teil 7 umhüllt also die Wendel in einem gewissen radialen Abstand. Daher ist ein
dünnes hülsenartiges Formelement erforderlich, das in diesen Zwischenraum zwischen
den Haltearmen 5 und dem kappenartigen Teil 7 hineinragt. Es ist ersichtlich, daß
diese Aufgabe mit einer geteilten Form nicht zu lösen ist.
-
Noch etwas schwieriger liegen die Verhältnisse, wenn der äußere Mantel
des Teils 7 nicht einfach glatt zylindrisch ist, wie in Fig. 2 gezeichnet, sondern
eine von der Zylinderform abweichende Form aufweist.
-
Aus Gründen einer guten Abdichtung versieht man nämlich den zylindrischen
Teil der Kappe außen manchmal mit rundherum laufenden Graten oder Schraubengewinden,
deren spitze Kanten eine größere Durchmessertoleranz zulassen. Auch eine ballige
Ausbildung wird gern benutzt. Der letztgenannte Fall ist durch gepunktete Linien
angedeutet.
-
Fig. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung, mit deren
Hilfe es möglich ist, Spritzlinge ähnlich demjenigen nach Fig. 2 zu spritzen. DieDarstellung
zeigt einen waagerechten Schnitt durch dieses Werkzeug, wobei vollständig nur die
eine (in der Zeichnung untere) Hälfte ausgeführt ist, während die andere Hälfte
symmetrisch in bezug auf die strichpunktierte Mittellinie ausgebildet ist. Diese
Darstellung ist schematisch vereinfacht, und zwar ist insbesondere die konstruktive
Unterteilung der einzelnen als geschlossene Einheiten wirkenden Elemente nicht besonders
berücksichtigt. In Wirklichkeit sind also einzelne dieser als größere Blöcke (Platten)
gezeichneten Elemente aus mehreren Teilen zusammengesetzt.
-
Aus der Darstellung des Formuestes 9, in das der Kunststoff über
die Anspritzöffnung 10 eingespritzt wird, ist die Form des herzustellenden Spritzlings
zu erkennen. Er unterscheidet sich von dem Spritzling nach Fig. 2 einmal durch die
Ganghöhe der Wendel und zum anderen dadurch, daß der ringförmige Zapfen auf seiner
äußeren Mantelfläche mit umfangsgerichteten Graten von etwa dreieckförmigem Querschnitt
(bzw. einem Gewinde) versehen ist.
-
Der den Kopf 8 (gemäß Fig. 2) bildende Teil des Formnestes ist in
eine Stirnplatte 11 eingearbeitet, die in der an der Spritzgußmaschine ruhend befestigten
Werlizeugplatte 12 gehaltert ist. Das Formnest Sür die Haltearme 5 und den Ring
6 wird innen durch den zylindrischen Endteil eines Formkernes 13 begrenzt Die Durchmesser
dieses Formkernes 13 sind dreifach abgestuft. Mit seinem Kopf ist der Kern in der
linken Druckplatte 14 gehaltert. Der mittlere Werkzeugblock 15 nimmt einen hülsenartigen
Formteil 16 auf, der den Formkern 13 umschließt und mit seinem rechten Teil
die äußere
Begrenzung des Formnestes für die Haltearme 5 und den Ring 6 bildet. In diesen Teil
sind innen die Formrillen zur Bildung der wendelförmigen Haltearme und des Ringes
eingearbeitet. Die äußere Mantelfläche dieses rechten Teiles der Hülse 16 dient
gleichzeitig als innere Formwandung für das den hülsenförmigen Teil der Kappe 7
folgende Nest, während die äußere Wandung dieses Nestes durch eine geteilte äußere
Form 17 gebildet ist, und zwar verläuft die Teilungsebene senkrecht zur Zeicllenebene
durch die strichpunktierte Symmetrieachse. Diese beiden Teile der Form 17 sind in
den Schiebern 18 gehaltert, die zusammen mit den in ihnen befestigten Teilen der
Form 17 auseinander- und zusammenschiebbar sind.
-
Zwischen der linken Druckplatte 14 und dem mittleren Werkzeugblock
15 sind Druckfedern 19 angeordnet, die in der gezeichneten geschlossenen Stellung
des Werkzeuges zusammengedtüclçt sind. Diese Federn 19 suchen also dieTeilel4und15
auseinanderzutreiben und die Fuge I zu öffnen. Dieses Öffnen ist durch die Köpfe
der Anschlagbolzen 20 begrenzt.
-
An dem mittleren Werkzeugblock 15 sind schräge Führungsbolzen 21
befestigt, die durch entsprechende Aussparungen 22 der Schieber 18 hindurchgreifen.
-
Während des Spritzvorganges ist das gezeichnete Werkzeug unter hohem
Druck fest zusammengepreßt und nimmt die gezeichnete Stellung ein. Dieses Zusammenpressen
erfolgt durch Druck von links auf die Druckplatte 14, während als Widerlager die
fest angeordnete Werkzeugplatte 12 dient. Nach beendetem Spritzvorgang wird der
Druck aufgehoben, und die Platte 14 wird nach links abgezogen. Die Federn 19 treiben
dabei die Druckplatte 14 und den Verkzeug block 15 auseinander, wobei sich die Fuge
I öffnet. Die Druclçplatte 14 hebt sich also nach links ab, während der übrige Teil
zunächst noch in der gezeichneten Stellung verharrt. Bei dieser Bewegung wandert
der Formkern 13 ebenfalls nach links, d. h., sein rechtes Ende wird aus dem Spritzling
herausgezogen. Wenn die Fuge 1 ihre größte, durch die Köpfe der Anschlagbolzen 20
bestimmte Öffnungsweite erreicht hat, soll jedenfalls das rechte Ende des Formlçernes
13 den Spritzling vollständig freigegeben haben Wird die Druclçplatte 14 dann noch
weiter nach links abgezogen, so nimmt sie dabei mittels der Bolzen 20 den mittleren
Werkzeugblock 15 nach links mit und zusammen mit diesem zunächst auch die beiden
Schieber 18, so daß sich die Fuge II öffnet. Hierbei wird der Kopf des Formlings
aus der Kopfform 11 herausgezogen, Diese Bewegung des mittleren Werkzeugteiles.
nämlich des Blocks 15, und der beiden Schieber 18 nebst ihren Außenformteilen 17
sowie in Verbindung damit der Hülse 16 setzt sich so lange nach links fort. bis
die Schieber 18 gegen ruhend angeordnete Wi4erlager 23 stoßen. Von diesem Augenblick
an bleiben die beiden Schieber 18 stehen, während der Bloc; 15 und die in ihm befestigte
Hülse 16 die Bewegung nach links allein fortsetzen. Hierbei wird der rechte Teil
der Hülse 16 aus dem Spritzling herausgezogen. Die Haltearme 5 und der Ring 6 liegen
zunächst zwar noch in den Formrillen, die in die innere Mantelfläche des rechten
Teiles der Hülse 16 eingearbeitet sind, Der ausgeübte Zug bewirkt aber, daß alle
diese Rippen aus ihren Rillen leicht nach innen herausspringen, denn der Innenraum,
in dem sich zuvor das Ende des Kernes 13 befunden hatte, ist ja nunmehr frei. Der
ausgeübte Zug wirkt auf die Haltearme 5 und den Ring 6 jedenfalls im Sinne einer
Durchmesserverringerung, so daß das Abziehen der Hülse 16 von diesem Gebilde ohne
weiteres möglich ist.
-
Hat sich der Block 15 nebst Hülste 16 genügend weit nach links bewegt,
so sind von dem Spritzling der Kopf und die Haltearme frei. Gehalten wird der Spritzling
dann nur noch von außen durch die beiden Einsatzformteile 17.
-
Zusammen mit dem mittleren Block 15 sind während des zuletzt beschriebenen
Arbeitsabschnitts auch die in diesem Block befestigten schrägen Führungsbolzen 21
nach links gewandert. Dieses hat sich zunächst auf die beiden Schieber 18 nicht
ausgewirkt, weil die in den Schiebern vorgesehenen Aussparungen 22, durch die die
Führungsbolzen 21 hindurchgreifen, genügend Spielraum haben. Von dem Augenblick
aber an, in dem die schrägen Bolzen 21 mit den äußeren Füb rungskanten der Aussparungen
22 in Berührung kommen, beginnen sie, diese beiden Schieber auseinanderzuziehen.
Damit bewegen sich auch die in den Schiebern befestigten Außenformteile 17 auseinander
und geben den Spritzling vollständig frei. Der Spritz ling hängt dann nur noch an
der Angußspinne und kann leicht entfernt werden.
-
Die vorstehend erläuterte Arbeitsweise ist gerade für kleine Formteile
äußerst wichtig. Es wird hierdurch nämlich die Verwendung eines Ausstoßers entbehrlich.
Ein solcher Ausstoßer müßte sehr lang sein.
-
Da ihm bei kleinen Spritzlingen nur wenig Raum zur Verfügung steht,
müßte er notwendigerweise sehr dünn sein und würde infolgedessen nicht die erforderliche
Festigkeit aufweisen. Diese Schwierigkeit ist durch die geschilderte Aufeinanderfolge
der einzelnen Arbeitsgänge vermieden.
-
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verwirklicht außer dem Grundgedanken
der Erfindung auch einige weitere Merkmale, die in der Spritztechnik bisher nicht
bekannt gewesen sind. Für den Grundgedanken der Erfindung sind nach vorstehendem
folgende Elemente wichtig: Die Druckplatte 14, die den Formkern 13 an seinem dem
Spritzling abgewandten Ende hält, alsdann der mittlere Werkzeugblockl5, der die
Zwischenhülse 16 hält, weiterhin die Federn 19, die die beiden vorgenannten Platten
auseinandertreiben, sowie schließlich die Anschlagbolzen 20, die diese Auseinanderbewegung
begrenzen. Hierbei ist es wichtig, daß die Auseinanderbewegung der Druckplatte 14
und des mittleren Werkzeugblocks 15 erst bei einem Abstand aufhört, bei dem der
Formkern 13 bereits vollständig aus dem Spritzling herausgezogen ist. Alsdann folgt
somit der Werkzeugblock 15 der weiterhin öffnenden Bewegung der Druckplatte 14 unter
unverändert bleibender Weite der Fuge.
-
Von Nutzen ist über die vorgenannten Merkmale hinaus dann aber auch
das durch das Ausführungsbeispiel verwirklichte Merkmal, daß der Spritzling nicht
am Ropf, sondern am Zapfen gehalten wird. Infolgedessen kann der Kopf mit zylindrischer
Mantelfläche ausgebildet sein, was sehr erwünscht ist.
-
Neuartig ist weiterhin auch die Steuerung der beiden Schieber 18.
Wohl sind geteilte Außenformen bekannt, die nach Beendigung des Spritzvorganges
mit Hilfe von schrägen Führungsbolzen auseinandergezogen werden. Stets aber setzt
be denbekannten Ausführungsformen diese Auseinanderbewegung gleichzeitig mit dem
Beginn des Öffnungsvorganges ein. Die bei dem Ausführungsbeispiel erstmalig erfolgte
Verwendung von Führungsbohrungen 22 mit großem Spiel bewirkt, daß zunächst ein durchaus
erhebliches Auseinanderziehen der einzelnen Elemente in axialer Richtung stattfindet,
bevor die beiden Hälften der geteilten Form 18/17 auseinandergehen. Durch dieses
neue Merkmal wird erreicht, daß der Spritzling zuerst von allen ihn
vorher haltenden
Formelementen befreit wird, daß er dabei durch die beiden Hälften der geteilten
Außenform 17 festgehalten wird - was für ein einwandfreies Herauslösen des Spritzlings
aus seinem Spritznest sehr wesentlich ist - und daß erst als letzter Arbeitsgang
die Trennung der geteilten Außenform 17 erfolgt, die dann, wenn keine sonstigen
Haftungen mehr bestehen, den Spritzling zuverlässig freigibt, ohne daß er dabei
irgendwelchen mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist.
-
In Fig. 3 ist in der Stammform nur ein einziges Werkzeug dargestellt.
Handelt es sich um das Spritzen eines Körpers gemäß Fig. 2, dessen Zapfen außen
zylindrisch ausgebildet ist, so daß die Außenform nicht geteilt zu sein braucht,
so kann die Verteilung der einzelnen Werkzeuge beliebig sein, beispielsweise in
der üblichen Weise kreisförmig gruppiert um die zentrale Achse. Arbeitet man hingegen
mit einer geteilten Außenform, wie hier dargestellt, so werden die einzelnen Werkzeuge
vorzugsweise senkrecht übereinander angeordnet, so daß die Teilung in senkrechter
Trennebene erfolgt und die beiden Hälften der äußeren Form waagerecht nach entgegengesetzten
Richtungen abgezogen werden. Bei der in Fig. 3 gegebenen Darstellung würden also
einige weitere Werkzeuge in der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Symmetrieebene
vor bzw. hinter der Zeichenebene liegen.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Spritzgußform zum Herstellen von Formkörpern,
insbesondere Verschlußkappen für pharmazeutische Tablettenröhrchen, aus thermoplastischem
Kunststoff, bei denen ein oder mehrere wendelförmig gebogene Haltearme an einem
Ende achsgleich mit der konkaven Seite einer innen prismatischen Kappe verbunden
sind, mit einem längs zur Achsrichtung der Form beweglichen, glatten Formkern, dadurch
gekennzeichnet, daß der Formkern (13) von einer auf ihm in Längsrichtung beweglich
gelagerten Hülse (16) umgeben ist, deren äußerer Mantel die Innenwand des kappenförmigen
Teils (7) des Spritzlings begrenzt und in deren innerem Mantel die die wendelförmig
gebogenen Haltearme (5) des Spritzlings bildenden Hohlräume eingearbeitet sind,
und daß die Form derart ausgebildet ist, daß nach erfolgtem Spritzgießen beim Öffnen
der Form zunächst der Formkern (13) aus der Hülse (16) und dann die Hülse (16) mitsamt
dem Formkern (13) aus dem kappenförmigen Teil (7) des Spritzlings gezogen wird,
so daß die wendelförmig gebogenen Arme (5) aus den Vertiefungen der Hülse (16) nach
innen heraus sp ringen.