DE1914280C3 - Vorrichtung zum stufenweisen Herstellen von Spritzgußteilen aus verschiedenen Kunststoffen - Google Patents

Description

erwähnten Formteils begrenzt sein.

Hinzu kommt, daß die Matrizenelemente dieser Vorrichtung, die gleichzeitig den Transport der teilfertigen Spritzgußteile übernehmen, notwendigerweise gleich ausgebildet sein müssen, wodurch der Formgestaltung der Spritzgußteile relativ enge Grenzen gesetzt sind.

Bekannt ist schließlich noch eine Vorrichtung (schweizerische Patentschrift 4 21 477), mit welcher Spritzgußteile in zwei Stufen hergestellt werden können, wobri in der ersten Stufe das Spritzen des Roh- _!0 lings erfolgt, welcher dann in der zweiten Stufe aufgeblasen wird. Die Vorrichtung besteht aus einem feststehenden Formteil und einem verschiebbaren Teil, an dem ein drehbarer Formteil vorgesehen ist. Die Drehung des letztgenannten Formteiles erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders, welcher auf eine Zahnstange iinwirkt, die mit einem an dem drehbaren Formteil vorgesehenen Ritzel kämmt. Die Vorrichtung eignet sich jedoch nur zur Herstellung von Spritzgußteilen aus einem einzigen Material.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die sich durch möglichst geringe Werkzeugkosten und durch eine hohe Wirtschaftlichkeit, insbesondere durch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnet, wozu unter anderem auch ein kurzer Ausstoßhub beitragen soll.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale gelöst, deren Hinweis auf an sich Bekanntes auf die Anordnung nach der DT-AS 1 072 799 zielt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird gegenüber dem Stand der Technik nach der US-PS 23 33 059 erreicht, daß der Zwischenteil keine Formfunktion hat, sondern bei im übrigen ruhender Form nur die Führung der Patrizenelemente und den Transport der teilfertigen Spritzgußteile zwischen den einzelnen Spritzpositionen übernimmt. Dadurch kann der Zwischenteil mit einer geringen, von den Abmessungen der Spritzgußteile unabhängigen Dicke ausgeführt und billig hergestellt werden. Eine geringe Dicke bedingt ein geringes Gewicht und damit eine geringe Massenträgheit, so daß das Zwischenteil schnell gedreht und verschoben werden kann. Es ergibt sich ferner ein kurzer Ausstoßhub.

Die Rillen sorgen im vorliegenden Fall noch dafür, daß die teilfertigen Spritzgußteile beim öffnen der Form und beim Zurückziehen der Patrizenelemente aus den hülsenartigen Einsätzen des Zwischenteiles an letzterem haften bleiben und durch Drehen in die nächste Spritzposition transportiert werden können.

Der erfindungsgemäße Ausdrückmechanismus trägt zu einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit bei, da die Aushebezylinder eine Betätigung der Ausdrückstifte ermöglichen, welche ohne Verschiebung des einen Formteiles oder des Zwischenteiles in eine der Spritzpositionen erfolgen kann. Die Einnahme einer besonderen Ausdrückposition wie bei der bekannten Vorrichtung nach der US-PS 23 33 059 ist also hier nicht erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Spritzgußmaschine,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Maschine,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II1-III in F ig.4 eine Querschnittsansicht entlang der durch IV-IV in F i g. 5 bezeichneten Teilungslinie durch die Form,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4 und

F ig. 6 einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl in F i g. 4.

Die in F i g. 1 gezeigte Spritzgußmaschine eignet sich besonders zum Formen für Rechenmaschinen bestimmter Tasten, die Ziffern in einer von der Farbe des Gehäuses unterschiedlichen Farbe tragen. Zu diesem Zweck ist die Maschine mit einem Spezialwerk versehen worden, das im Zusammenhang mit den F i g. 2 bis

6 ausführlich beschrieben werden wird. Die Maschine umfaßt ferner einen Verschlußmechanismus für die Form, einen Ausdrückmechanismus, zwei Spritzeinheiten, eine davon für jedes Material (Farbe), die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind, sowie eine hydraulische und/oder pneumalische und elektrische Vorrichtung (nicht gezeigt). Die Spritzeinheiten wie auch die genannten Vorrichtungen sind von bekanntem Aufbau und nicht Teil der Erfindung, und sie werden daher auch nicht ausführlich beschrieben.

Teil 5 bezeichnet eine an vier Stangen 6 fest montierte Traverse (F i g. 1). Sie ist mit einer Zentrierplaue

7 (F i g. 2) für die Düse einer Einheit 4 versehen. An der Traverse 5 ist eine Haheplatte 8 für die dreiteilige Form befestigt, die mit 9 bezeichnet ist. Sie enthält zwei Formplatten 10 und 10a, einen beweglichen Zwischenteil 11 und eine Stützplatte 12. In den Einsalzplatten sind jeweils die Formeinsätze 13, 14 und 13a, 14a angeordnet. Die Platte 12 ist über ein Distanzstück 15 mit der Formhalteplatte 16 verbunden, die an der Ausdrückseite angebracht ist, wobei die Platte 16 an der axial beweglichen Traverse 17 der Maschine arretiert ist. Wenn die Form durch Bewegen der Traverse geöffnet ist, werden so die Formeinsätze 13a, 14a, die an der Einsatzplatte 10a befestigt sind, wie auch der intermittierend drehbare Zwischenteil 11 von der ortsfesten Einsatzplatte 10 entfernt.

Der Zwischenteil 11 ist durch Schrauben 10 starr mit einer Verbindungswelle 18 verbunden. Letztere ist in einer in der Stützplatte 12 befindlichen Muffe montiert und durch eine Schraube 21 nicht drehbar an einer Welle 22 befestigt. Die Welle 22 ist mit Keilen 23 versehen und erstreckt sich durch die Traverse 17 und durch ein Gehäuse 24, das bei der Traverse mit einer Muffe 25 versehen ist. Die Muffe trägt an einem Ende ein Lager 26 für die Welle 22 und ist mittels einer Schraube od. dgl. mit einer Kolbenstange 29 für einen hydraulischen Transportzylinder 30 verbunden. An der Muffe ist ein Schließring 27 befestigt, der durch Zusammenarbeiten mit einer Nut 28 in der Welle 22 diese Welle in der Muffe 25 arretiert.

Im Gehäuse 24 sind drei Hülsen 31, 32, 33 so angeordnet, daß die Welle 22 zusammen mit dem Verbindungsteil 21 erforderlichenfalls gedreht und axial bewegt werden kann. Die Bewegung der Welle 22 wird durch den hydraulischen Zylinder 30 und das Drehen der Welle durch ein im Gehäuse 24 angeordnetes hydraulisch betätigtes Schaltmittel für den Zwischenteil 11 bewirkt. Das Schaltmittel umfaßt ein Zahnrad 34. das auf demjenigen Teil der Welle 22 montiert ist, der mit Keilen versehen ist und durch das die Welle wohl bewegt, nicht aber gedreht werden kann. Das Zahnrad 34 ist durch die Muffen 32 und 34 in seiner Lage festgelegt, die in der Abdeckplatte 39 angeordnet sind. Mit dem Zahnrad 34 wirkt eine Zahnstange 35 zusammen,

die beweglich in einer Nut im Gehäuse 24 mittels Kugellager 36 (F i g. 3) montiert ist. Die Zahnstange 35 zum intermittierenden Drehen der Welle 22 um einen gewissen Winkel wird durch einen hydraulischen Zylinder 37 angetrieben, der mit Hilfe von Impulsen von einem Endkontakt (nicht gezeigt) am Transportzylinder 30 in Gang gesetzt wird, wenn dieser eine bestimmte Lage erreicht hat.

An der Traverse 17 ist ein jochförmiger Halter 38 montiert, der das Gehäuse 24 mit der Abdeckplatte 39 umschließt und der, zusätzlich zum Transportzylinder 30, zusammen mit einem Block (F i g. 1) zwei hydraulische Ausdrückzylinder 41 trägt, die auf beiden Seiten des Zylinders 30 angeordnet sind. Die Kolbenstangen 42 der Ausdrückzylinder sind durch eine Scheibe 43 miteinander verbunden. Mit dieser Scheibe sind zwei Ausdrückstifte 44 verbunden, die in ihrer Länge einstellbar sind, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist. Die Stifte 44 erstrecken sich durch das Gehäuse 24 und die Traverse 17 und sind durch Muffen 45 geführt, die im Gehäuse angeordnet und an ihren Enden miteinander durch Ausdrückplatten 47 und 48 verbunden sind, die ihrerseits miteinander verbunden sind; die Platten sind mit Ausdrückstiften 49 versehen.

Wie schon erwähnt, ist die im Ausführungsbeispiel verwendete Form zum Pressen von Tasten für eine Rechenmaschine bestimmt. Sie umfaßt die ortsfeste Einsatzplatte 10, an der die Formeinsätze oder die Matrizenteile 13 und 14 (in diesem Fall zehn auf jeder Seite der Symmetrielinie der Preßform) angeordnet sind, ferner den mit der Platte 12 verbundenen verschiebbaren Einsatzteil 10a, an der die Patrizenteile 13a und 14a angeordnet sind und ferner der drehbare Zwischenteil 11, der an den Verbindungsteil 21 befestigt ist und im offenen Zustand der Preßform gegenüber den Formteilen 10 (fest) und 10a (beweglich) drehbar ist, wobei der Zwischenteil ii mil hülsenartigen Einsätzen 50 für die Patrizenteile versehen ist. Die Preßform 9 ist ferner mit zwei Einlassen 51 und 52 versehen, der eine (51) für die Spritzeinheit 3 und der andere (52) für die Spritzeinheit 4. Der Formteil 10 und der Zwischenteil 11 weisen RiI-',en 55 und 56 (F i g. 4) zur Bildung von Verteilungskanälen für den Kunststoff von den Einlassen 51 und 52 bzw. zu den Formzwischenräumen 57 und 58 (F i g. 2) auf, die von den Matrizen- und Patrizenteilen gebildet werden. Die Rillen 55 und 56 sind so angeordnet, daß die Zwischenräume 57 in geschlossenem Zustand der Preßform nur mit dem Einlaß für die Spritzeinheit 3 Verbindung haben und die Zwischenräume 58 nur mit dem Einlaß 52 für die Spritzeinheit 4. Wie die F i g. 2 zeigt, sind die Zwischenräume 57 in der rechten Formenhälfte kleiner als die Zwischenräume 58 in der linken Formenhälfte, weil der Kernteil 59 der Patrizenteile 13a kleiner ist als der Kernteil 60 der Patrizenteile 14a.

Die Betriebsart der Maschine wird nachfolgend im einzelnen in Verbindung mit dem Pressen von Tasten für Rechenmaschinen beschrieben. Diese Tasten sollen einen schwarzen Rahmen mit weißen Ziffern aufweisen. Die schwarze Masse wird als erstes durch die Einheit 3 und die weiße Masse durch die Einheit 4 gespritzt
Nach dem Verriegeln de- Form 9 werden die Düsen der Einheiten in die jeweiligen Einlasse 51 und 52 gebracht, worauf das Spritzen der schwarzen wie auch der weißen Masse gleichzeitig stattfindet. Das Werkstück beginnt mit schwarz und wird dann von innen her mit weiß fertiggespritzt. Hierbei muß beachtet werden, daß die schwarze Masse in den Zwischenraum 57 und die weiße Masse in den Zwischenräumen 58 eindringt. Nach dem Spritzvorgang wird das Nachfüllen in bekannter Weise vorgenommen, um den Materialschwund auszugleichen und das Material zu homogenisieren. Danach folgt das Abkühlen, das durch einen Zeitgeber in Gang gesetzt wird. Während des Abkühlens der Form wird in die Spritzeinheiten 3 und 4 neues Material eingebracht. Wenn der Zeitgeber nach dem Abkühlen angehalten hat, wird die Form durch Verschieben der beweglichen Traverse 17 geöffnet. Hierdurch lösen sich der Zwischenteil 11 und der Formteil 10a mit den Palrizenteilen 13a und 14a zusammen mit der Halteplatte 16 und der Traverse von dem festen Formteil 10 mit den Matrizenteilen 13 und 14, die mit erhabenen Ziffern und einem ebenen Grund versehen sind. Nach öffnen der Form beginnt der Aushebemechanismus den in der linken Fonnhälfte befindlichen geformten Satz hinauszustoßen. Dieser Satz ist, weil begonnen wurde, völlig weiß. Nach dem Herausheben dieses Satzes wird der Transportzylinder 30 über Impulse von einem Endkontakt auf dem Aushebezylinder 41 in Gang gesetzt, um den drehbaren Zwischenteil 11 so zu bewegen, daß dieser axial völlig frei kommt von den Kernen 59 und 60, die aus den Patrizenteilen 13a und 14a hervorstehen, und zum Werkstücktransport gedreht werden kann. Dieses Werkstück, das man sich rechts in F i g. 4 befindlich zu denken hat, bleibt an dem Zwischenteil 11 kleben und wird vom Zwischenteil mitgenommen. Wenn der Transportzylinder 30 den Teil 11 genügend weit axial verschoben hat, setzen sich die hydraulischen Zylinder 37 der Schaltmittel durch Impuls von einem Endkontakt auf dem Transportzylinder 30 in Gang, um die Zahnstange 35 zu bewegen, die dadurch die Welle 22 und den Zwischenteil 11 um 180° dreht. Danach wird der Transportzylinder 30 wieder eingeschaltet, um den Zwischenteil 11 axial zurückzuführen; das in der rechten Formhälfte schwarz gepreßte halbfertige Erzeugnis ist jetzt in die linke Formhälfte zum Spritzen des weißen Teils bewegt worden. Nach dem Schließen der Form kann der neue Arbeitsvorgang begonnen werden für das Spritzen der weißen Masse in den weitergeleiteten Satz von Tastenrahmen; es werden wieder die von den Matrizenformteilen 13 in derr Rahmen gebildeten Rillen 13 gefüllt so daß jetzt die weißen Ziffern gebildet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Verkör perung beschränkt sondern sie kann natürlich auch füi den Spritzguß von anderen Einzelteilen als Tasten füi Büromaschinen und andere mit Tasten versehene Ma schinen verwendet werden. Es können — wie bekann — z. B. auch drei, vier oder mehr Spritzeinheiten vor gesehen werden, wobei die Formen im Hinblick auf di( Anzahl der Einzelteile ausgebildet sein müssen. Außer dem muß die Hublänge der hydraulischen Zylinder s< einstellbar sein, daß der Preßteil 11 um 120°, 90° ode einem der Anzahl der Einheiten entsprechenden Win kel gedreht wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum stufenweisen Herstellen von Spritzgußteilen aus verschiedenen Kunststoffen oder aus gleichem, aber verschiedenfarbigem Kunststoff, mit einem feststehenden Formteil, mit einem verschiebbaren Formteil, mit einem zwischen den beiden Formteilen angeordneten Zwischenteil, welcher um eine sich in Formöffnungsrichtung erstreckende Drehachse intermittierend drehantriebbar und zum öffnen der Vorrichtung axial verschiebbar ist, ferner mit Patrizenelementen an dem verschiebbaren Formteil sowie mit Matrizenelementen, die in der Spritzposition mit den Patrizenelementen Formhohlräume bilden, ferner mit je einem Einlaß für jedes Kunstsioffmaterial an dem feststehenden Formteil, der über durch Rillen gebildete VerbindungskanäJe mit dem beireffenden Formhohlraum verbunden ist und mit Ausdrückstiften zum Abwerfen der fertigen Spritzgußteile, d a durch gekennzeichnet, daß die Matrizenelemente (13, 14) an dem feststehenden Formteil (10) vorgesehen sind, daß der Zwischenteil (11) öffnungen zum Hindurchführen der Patrizenelemente (13a, 14a) des verschiebbaren Formteils (10a) zu den Matrizenelementen (13, 14) aufweist, daß die Rillen (55) in dem feststehenden Formteil (10) und dem Zwischenteil (11) vorgesehen sind und daß die Ausdrückstifte (49) zum Abwerfen der fertigen Spritzgußteile von dem Zwischenteil (11) vorgesehen und — wie an sich bekannt — durch eigene hydraulische Ausdrückzylinder (41) betätigbar sind.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum stufenweisen Herstellen von Spritzgußteilen aus verschiedenen Kunststoffen oder aus gleichem, aber verschiedenfarbigem Kunststoff, mit einem feststehenden Formteil, mit einem verschiebbaren Formteil, mit einem zwischen den beiden Formteilen angeordneten Zwischenteil, welcher um eine sich in Formöffnungsrichtung erstreckende Drehachse .intermittierend drehantriebbar und zum öffnen der Vorrichtung axial verschiebbar ist, ferner mit Patrizenelementen an dem verschiebbaren Formteil sowie mit Matrizenelementen, die in der Spritzposition mit den Patrizenelementen Formhohlräume bilden, ferner mit je einem Einlaß für jedes Kunststoffmaterial an dem feststehenden Formteil, der über durch Rillen gebildete Verbindungskanäle mit dem betreffenden Formhohlraum verbunden ist, und mit Ausdrückstiften zum Abwerfen der fertigen Spritzgußteile.

   Eine derartige Vorrichaingsgattung ist bekannt (US-PS 23 33 059). Bei dieser bekannten Vorrichtung dieser Art sind die Matrizenelemente in dem Zwischenteil vorgesehen. Die Formgußteile bilden sich daher in dem Zwischenteil aus. Der Zwischenteil muß daher eine Dicke haben, die mindestens der Tiefe der Formgußteile entspricht. Das hat bei Formgußteilen mit größerer Tiefe zur Folge, daß der Zwischenteil schwer ist und eine große Massenträgheit besitzt, wodurch insbesondere im Hinblick auf die von ihm auszuführende Drehung die Arbeitsgeschwindigkeit nur relativ gering gehalten werden kann. Außerdem muß der Zwischenteil ausgewechselt werden, wenn mit der Vorrichtung andere Spritzgußteile hergestellt werden sollen. Di Werkzeugkosten sind dadurch relativ hoch.

   Die Zuführung des Spritzmaterials von den Einlasse zu den Formhohlräumen erfolgt über Kanäle, die sie durch den Zwischenteil erstrecken und sich an Kanal anschließen, welche durch Rillen in dem bewegliche! Formteil gebildet werden. Letztere stehen dann mi den Formhohlräumen in Verbindung. Diese aufwendig! Art der Zuführung ist erforderlich, damit die Formguß ίο teile zu der Seite des beweglichen Formteiles hin aus gestoßen werden können. Das Ausstoßen erfolgt mi entsprechend großem Hub in einer separaten Ausstoß station, die gegenüber den Spritzstationen winkelver setzt sind. Zum Ausstoßen, wozu der Zwischenteil ent sprechend axial verschoben wird, sind an dem festei Formteil während des Ausstoßens ortsfest bleibend! Ausstoßstifte vorgesehen, welche die fertigen Spritz gußteile in der Ausstoßstalion aus dem Zwischentei herausdrücken, wenn dieses gegen den feststehender Formteil bewegt wird. Eine separate winkelversetzte Ausstoßstation ist im Hinblick auf die Arbeitsgeschwin digkeit der Vorrichtung von Nachteil. Bei der bekann ten Vorrichtung, mit der Spritzgußteile aus zwei odei mehr verschiedenen Materialien hergestellt werder sollen, äußert sich dies darin, daß der Zwischenteil beirr Übergang zwischen den beiden um 180° versetzter Spritzstationen zwei 90°-Schritte ausführen muß. Be achtlich ist der zum Ausstoßen notwendige Verschiebe hub, den das Zwischenteil neben den zum Fr>rmschließen erforderlichen Verschiebebewegungen ausführer muß. Auch ist die zuvor beschriebene durch die Ausstoßmechanik bedingte Führung der Verbindungskanäle zwischen den Einlassen und den Formhohlräumen aufwendig und erfordert hohe Werkzeugkosten.

   Bekannt ist ferner eine Vorrichtung zum Herstellen von Spritzgußteilen aus zwei verschiedenen Materialien (britische Patentschrift 10 6! 234), bei welcher der Zwischenteil um eine Achse drehbar ist, die sich senkrecht zu seiner Verschieberichtung und zur Verschieberichtung des verschiebbaren Formteiles erstreckt. Der Zwischenteil '«eist auf zwei gegenüberliegenden Seiten Matrizenteile au,^c, die mit Patrizenteilen an den beiden Formteilen zusammenwirken. Der Zwischenteil enthält ferner den Ausstoßmechanismus. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Zwischenteil relativ große Abmessungen haben muß und daher eine große Massenträgheit aufweist, was eine geringe Arbeitsgeschwindigkeit zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil ist folgender: Der Einlaß für das eine Spritzgußmaterial befindet sich an dem feststehenden Formteil, während das andere Spritzgußmaterial zwischen dem verschiebbaren Formteil und dem Zwischenteil eingeführt wird. Die Spritzdüse für das letztgenannte Spritzgußmaterial muß daher bei jedem öffnen der Form entfernt und nach dem Schließen der Form wieder an die Vorrichtung angesetzt werden. Das ist aufwendig und zeitraubend.

   Bekannt ist ferner noch eine Vorrichtung (DT-AS 1 072 799), welche keinen Zwischenteil enthält. Statt dessen ist der verschiebbare Formteil gleichzeitig auch drehbar. Der verschiebbare Formteil enthält dabei die Matrizenelemente, während sich die Patrizenelemente an dem feststehenden Formteil befinden. Da auch hier der verschiebbare und drehbare Formteil, der außerdem den Ausstoßmechanismus enthält, aus den erwähnten Gründen eine relativ große Massenträgheit aufweist, dürfte die Arbeitsgeschwindigkeit dieser Vorrichtung insbesondere im Hinblick auf die Drehung des