DE19606568A1

DE19606568A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Spannen einer Spritzgießform

Info

Publication number: DE19606568A1
Application number: DE19606568A
Authority: DE
Inventors: Siebolt Hettinga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1996-08-22
Also published as: US5618487A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Spannen einer Spritzgießform, d. h. zum Ver spannen der Formhälften, die einen abgedichteten Formhohl raum bilden.

Spritzgießmaschinen umfassen üblicherweise eine Spritzgieß form mit zwei Formhälften, von denen die eine stationär und die andere bewegbar ist, und zwar zwischen einer Öffnungs stellung weg von der stationären Formhälfte und einer Schließstellung, in der die beiden Formhälften zur Bildung des Formhohlraums abgedichtet aneinander anliegen. Die stationäre Formhälfte besitzt üblicherweise eine Einlaß öffnung zum Einspritzen des Spritzgießmaterials in den Formhohlraum. Wenn das Spritzgießmaterial unter hohem Druck in den. Formhohlraum eingespritzt wird, müssen Formhälften abgedichtet in Anlage bleiben, um ein Entweichen von Fuß material aus dem Formhohlraum zu vermeiden. Diese abge dichtete Anlage wird üblicherweise dadurch erzielt, daß die Formhälften miteinander verspannt werden, nachdem die Formhälften in Anlage miteinander gebracht wurden.

Das Verspannen wird üblicherweise unter Einsatz von Hoch druck-Spannmechanismen erzielt, die an einem Formrahmen befestigt sind. Der Formrahmen weist üblicherweise eine Gruppe von Zugstangen auf, die zwei Druckplatten miteinander verbinden. Eine Druckplatte ist typischerweise festgelegt und unbeweglich, während die andere Druckplatte auf den Zugstangen vor und zurück gleitet, damit die Druckplatten in Nähe zueinander bewegt werden können. Ein Hochdruck-Spann mechanismus ist an einem Ende am Formrahmen verankert und am anderen Ende an der bewegbaren Druckplatte befestigt. Die gesamte Anordnung ist so ausgelegt, daß mit dem Hochdruck- Spannmechanismus extreme Drücke zwischen der beweglichen Druckplatte und der stationären Druckplatte erzeugt werden. Die Spannanordnung hat typischerweise einen solchen Aufbau, daß unterschiedliche Arten von Gießformen innerhalb der Spannanordnung vorgesehen werden können. Ehe eine Gießform zwischen den Druckplatten einer Spannanordnung angeordnet werden kann, muß ein Gehäuse vorgesehen werden, um zu ermöglichen, daß die Druckplatten die Formhälften gleich mäßig berühren, und um zu verhindern, daß auf die Form hälften ungleiche Drücke ausgeübt werden. Außerdem erfordert die Gießform typischerweise eine Auswurfeinrichtung, um den Gegenstand nach dem Gießvorgang zu entfernen, sowie eine Anguß-Kanalanordnung, um den Kunststoffin einwandfreier Weise in den Formhohlraum einspritzen zu können. Diese Anordnungen müssen außerdem mit speziell konstruierten Gehäusen versehen werden, damit sie zwischen die Gießformen und die Druckplatten passen und damit diese Anordnungen die während des Gießvorgangs erzeugten extremen Drücke aushalten können.

Das Erfordernis speziell konstruierter Anordnungen und Gehäuse führt zu erhöhten Kosten und zusätzlichem Gewicht. Wenn gleiche viele derartige Anordnungen und Gehäuse stan dardisiert sind und daher ohne die zusätzlichen Kosten von speziellen Werkzeugen zur Verfügung stehen, erfordern sehr große oder komplizierte Teile typischerweise spezielle Gehäuse-, Angußkanal- und Auswurf-Anordnungen, deren Her stellung zeit- und kostenintensiv ist. Da außerdem diese speziell konstruierten Anordnungen üblicherweise in der Gießform integriert sind, führt ein Ausfall dieser Anord nungen zu beträchtlichen Totzeiten. So muß nicht nur die ausgefallene Anordnung ersetzt werden; vielmehr muß auch eine neue Anordnung in die Gießform eingebaut werden. Da das Entfernen der ausgefallenen Anordnung und der Einbau einer neuen Anordnung häufig nicht "im Haus" durchgeführt werden kann, führt der Ausfall einer derartigen Anordnung häufig dazu, daß die Gießform mehrere Wochen nicht in Betrieb ist.

Der Hochdruck, unter dem typische Spritzgießmaschinen arbei ten, in Verbindung mit dem zusätzlichen Gewicht spezieller Gehäuse, erfordert eine sehr große, sehr leistungsstarke Spannvorrichtung, um die Formhälften einwandfrei aneinander zu sichern. Außerdem müssen die Zugstangen des Formrahmens aufgrund der hohen Gießdrücke sehr stark sein, was sie unvermeidlicherweise schwer macht. Die im Zusammenhang mit dem Spannvorgang stehenden Kosten der Teile erhöhen sich außerdem mit dem Gewicht und der Dauerfestigkeit der Teile. Daher sind typische Gießmaschinen sowohl teuer wie auch schwer.

Die spezialisierten Gehäuse für die Formeinheit, die Angußkanal-Anordnung und die Auswurf-Anordnung erfordern außerdem eine erhöhte Menge an Tageslicht zwischen den beiden Druckplatten. Dies wiederum verlangt, daß der Spann mechanismus lang genug ist, um die Formhälften weit genug voneinander zu entfernen, damit der fertige Kunststoff- Gegenstand aus dem Formhohlraum entnommen werden kann. Das zusätzliche Gewicht, das von der Verlängerung des Spannmechanismus′ herrührt, erhöht das Gesamtgewicht der Vorrichtung.

Sehr große Teile wie z. B. Badewannen und Kühlschrankteile erfordern sehr große Formhälften. Die Größe und der Aufwand der Spannvorrichtung, die erforderlich ist, um solch große Formhälften während des Gießvorganges zusammenzuhalten, macht das Spritzgießen für diese Anwendungszwecke ungeeig net. Es wäre daher wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Spritzgießen großer Teile zur Verfügung zu haben.

Die oben beschriebenen Schwierigkeiten sollen durch die vorliegende Erfindung ausgeräumt werden.

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Spannen einer Spritzgieß form zu schaffen, bei denen lokalisierte Spannkräfte mit unterschiedlichem Druck aufgebracht werden können. Ferner sollen sich sehr große Kunststoffgegenstände bei vergleichs weise niedrigen Kosten herstellen lassen. Außerdem sollen keine großen Spannmechanismen erforderlich sein. Die Spannmittel sollen kompakt und "autark" (self-contained) sein, damit die Spritzgießform leicht bewegt und gelagert werden kann. Insbesondere soll die Vorrichtung nur wenig Energie verbrauchen, kompakt sein und weniger Kosten als herkömmliche Vorrichtungen verursachen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte ausgerichtet zueinander vorgesehen. Die beiden Formhälften bilden zu sammen einen Formhohlraum, wenn sie in Anlage miteinander stehen. Ein Führungsstift ist an der ersten Formhälfte befestigt und verläuft durch eine Öffnung in der zweiten Formhälfte. Es sind Verriegelungsmittel vorgesehen, die den Führungsstift gegen ein Austreten aus der Öffnung der zwei ten Formhälfte sichern. Außerdem sind Mittel vorgesehen, die die Verriegelungsmittel von der zweiten Formhälfte wegdrücken können.

Vorzugsweise sind mehrere Führungsstifte an der ersten Formhälfte befestigt, wobei sie durch die zweite Formhälfte verlaufen. Die Schubmittel sind Hydraulikzylinder, die mit zylindrischen Durchgängen zur Aufnahme der Führungsstifte versehen sind. Die Führungsstifte weisen Nuten auf, in die pneumatisch betätigte Verriegelungsteile greifen. Die Ver riegelungsteile sind so ausgelegt, daß sie in eine Ausneh mung der Hydraulikzylinders passen, was die Verriegelungs teile zurückhält und verhindert, daß sich die Verriegelungs teile unbeabsichtigt während des Gießvorgangs lösen.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine in der Öffnungsstellung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Spritzgießmaschine der Fig. 1 in der Schließstellung;

Fig. 3 eine Rückansicht der Spritzgießmaschine der Fig. 1, die mit mehreren hydraulischen Spann mechanismen versehen ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht zum Veranschaulichen, wie ein Führungsstift der Spritzgießmaschine der Fig. 1 in eine Öffnung eines Hydraulikzylinders einführbar ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht, im Schnitt, eines Teils des Hydraulikzylinders in Fig. 4, der an einer Schubplatte mit einer Schraube befestigt ist;

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Spannmechanismus der Fig. 4 zum Ver anschaulichen einer Zentriervorrichtung, die pneu matisch betätigte Platten zu dem Führungsstift ausgerichtet hält;

Fig. 7 eine Vorderansicht des Hydraulikzylinders und der pneumatisch betätigten Verriegelungsplatten, die den Führungsstift im Hydraulikzylinder des Spann mechanismus der Fig. 4 halten.

Die in den Zeichnungen dargestellte Spritzgießform 10 be sitzt eine erste Formhälfte 12 und eine zweite Formhälfte 18, die zueinander ausgerichtet sind. Die zweite Formhälfte 18 wird in Anlage mit der ersten Formhälfte 12 durch Spann mechanismen 30 gedrückt, die an der zweiten Formhälfte 16 angeordnet sind. Die erste Formhälfte 12 ist mit mehreren Führungsstiften 24 versehen, die durch die zweite Formhälfte 18 und die Spannmechanismen 30 verlaufen. Bogenförmige Ver riegelungsteile 116 erfassen die Führungsstifte 24 und die Spannmechanismen 30 drücken die zweite Formhälfte 18 in An lage mit der ersten Formhälfte 12 durch Abstützung an den Verriegelungsteilen 116. Nachdem Kunststoff zwischen die verspannten Formhälften 12 und 18 eingespritzt wurde, lösen die Spannmechanismen 30 die Führungsstifte 24, worauf die Formhälften 12 und 18 getrennt werden. Die Formhälften 12 und 18 werden so weit auseinanderbewegt, daß das fertig gegossene Teil aus der Spritzgießform 10 entfernt werden kann.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Formhälfte 12 mit einer Vorderseite 14 und einer Rückseite 16 versehen. Die andere Formhälfte 18 ist ebenfalls mit einer Vorderseite 20 und einer Rückseite 22 versehen. Die beiden Formhälften 12 und 18 sind auf einer Gleitführung 34 angeordnet, so daß die zweite Formhälfte 18 in abgedichteter Anlage mit der zweiten Formhälfte 12 gleitend bewegt werden kann. Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Formhälfte 12 an der Gleitführung 34 festgelegt ist, sei jedoch darauf hinge wiesen, daß eine derartige Festlegung nicht erforderlich ist. Die Spannkraft wird bei der erfindungsgemäß ausgebil deten Vorrichtung dadurch entwickelt, daß die Verriegelungs teile 116 in Nuten 32 der Führungsstifte 24 greifen und daß die zweite Formhälfte 18 weg von den Verriegelungsteilen 116 und in Anlage mit der ersten Formhälfte 12 gedrückt wird. Da die Spannkraft nicht dadurch entwickelt wird, daß eine Spannvorrichtung an der Gleitführung 34 verankert oder eine andere externe Verankerung vorgesehen wird, sonder dadurch, daß die zweite Formhälfte 18 in Anlage mit der ersten Form hälfte 12 gedrückt wird, können sogar beide Formhälften 12 und 18 auf der Gleitführung 34 gleitend gelagert werden.

Die Spritzgießform 10 ist mit einem Langhub-Niederleistungs- Hydraulikzylinder 36 versehen, der an einem Ende mit einem stationären Rahmen 38 und am anderen Ende mit der zweiten Formhälfte 18 verbunden ist. Wenn die zweite Formhälfte 18 in abgedichteter Anlage mit der ersten Formhälfte 12 bewegt wird, wird zwischen der Vorderseite 14 der ersten Formhälfte 12 und der Vorderseite 20 der zweiten Formhälfte 18 ein Formhohlraum 40 gebildet, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die erste Formhälfte 12 ist mit einem Gießkanal 42 versehen, der von der Rückseite 16 der ersten Formhälfte 12 zur Vor derseite 14 der ersten Formhälfte 12 verläuft, wo der Gieß kanal 42 in den Formhohlraum 40 mündet. Durch den Gießkanal 42 kann Kunststoff in den Formhohlraum 42 eingespritzt werden.

Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sei jedoch darauf hingewiesen, daß Kanal- und Auswurfanord nungen an der Rückseite 16 der ersten Formhälfte 12 und an der Rückseite 22 der zweiten Formhälfte 18 angeschraubt werden können. Durch Anschrauben dieser Anordnungen an den Rückseiten 16 und 22 der Formhälften 12 und 18 kann man auf platzraubende Gehäuse verzichten. Da diese Anordnungen keinem Spanndruck an den Rückseiten 16 und 22 der Formhälf ten 12 und 18 ausgesetzt sind, sind keine Gehäuse erforder lich, um diese Anordnungen zu verstärken bzw. auszurichten. Da außerdem diese Anordnungen einfach angeschraubt werden können, ist wenig Totzeit erforderlich, um diese Anordnungen auszuwechseln. Defekte Anordnungen werden lediglich abge schraubt und die neuen Anordnungen werden an ihrer Stelle angeschraubt.

Die erste Formhälfte 12 ist mit mehreren Führungsstiften 24 versehen, die von der Rückseite 16 der ersten Formhälfte 12 verlaufen (Fig. 1). Die Führungsstifte 24 sind an der Rück seite 16 der ersten Formhälfte 12 durch mehrere Muttern 44 befestigt, die auf die Gewindeenden der Führungsstifte 24 aufgeschraubt sind. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind die Führungsstifte 24 jeweils mit einem Schaft 26 und einem Kopf 28 versehen. Zwischen dem Schaft 26 und dem Kopf 28 befindet sich eine Nut 32, die es ermöglicht, daß die Führungsstifte 24 von den Spannmechanismen 30, die an der Rückseite 22 der zweiten Formhälfte 18 befestigt sind, erfaßt werden (Fig. 1 und 3). Wie in den Fig. 3 zu sehen ist, sind die Spann mechanismen 30 um den Umfang der Rückseite 22 der zweiten Formhälfte 18 herum angeordnet, so daß keiner der Führungs stifte 24 durch den Formhohlraum 40 verläuft (Fig. 2 und 3).

Da die Spannmechanismen 30 im wesentlichen den gleichen Auf bau haben, beschränkt sich die Beschreibung auf den in Fig. 4 dargestellten einzelnen Spannmechanismus 30. Der Spann mechanismus 30 besitzt einen Rahmen 46, einen Hydraulik zylinder 48 und einen Verriegelungsanordnung 50. Der Rahmen 46 weist einen Ring 52 auf, der an der Rückseite 22 der zweiten Formhälfte 18 mit Schrauben 54 oder ähnlichen Befe stigungsmitteln befestigt ist (Fig. 2 und 4). Der Rahmen 46 ist außerdem mit Zugstangen 56 versehen, die den Ring 52 an einer Zylinderplatte 58 befestigen. Die Zugstangen 56 sind an der Zylinderplatte 58 durch Muttern 60 befestigt, die auf ein Gewindeende der Zugstangen 56 aufgeschraubt sind. Innerhalb des Rahmens 46 befindet sich der Hydraulik zylinder 48 (Fig. 4). Der Hydraulikzylinder 48 ist mit einem Durchgang 62 versehen, der einen ausreichend großen Durchmesser hat, um den Schaft 26 des Führungsstiftes 24 durch den Hydraulikzylinder 48 hindurchtreten zu lassen.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist der Hydraulikzylinder 48 mit einem Gewindeende 64 versehen, in das ein ringförmiger Sattel 66 eingeschraubt ist. Der Sattel 66 ist mit vier Gewindebohrungen versehen, die auf vier Gewindebohrungen in einer ringförmigen Schubplatte 68 abgestimmt sind. Die Schubplatte 68 ist mit einer zylindrischen Ausnehmung 72 mit einer Haltewand 74 versehen und besteht vorzugsweise aus einem wärmebehandelten kaltgewalzten Stahl zur Erhöhung ihrer Dauerfestigkeit. Die Bohrungen in der Schubplatte 68 sind zu den Bohrungen in dem Sattel 66 ausgerichtet, und die beiden Teile sind durch vier Schrauben 70 aneinander befe stigt. Der Sattel 66 wird dann in das Gewindeende des Hydraulikzylinders 48 eingeschraubt.

Die Verriegelungsanordnung 50 ist an der Zylinderplatte 58 durch einen Lagerzapfen bzw. Schwenkzapfen 76 befestigt (Fig. 4). Der Schwenkzapfen 76 ist in die Zylinderplatte 58 weit genug eingeschraubt, um den Schwenkzapfen 76 an der Zylinderplatte 58 zu verankern. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, wird der Schwenkzapfen 76 von einer Druckfeder 80, einer Hülse 82 und zwei Verriegelungsmuttern 82 und 84 um geben. Die Druckfeder 80 ist an einem Kopf 88 des Schwenk zapfens 76 abgestützt. An der Hülse 82 sind zwei Zylinder befestigungsteile 90 und zwei schulterartige Befestigungs teile 90 befestigt, die durch Beilagscheiben 94 getrennt sind. Buchsen 78 sind an den Enden der Hülse 82 mittels Madenschrauben befestigt, um die Befestigungsteile 90 und 92 sowie die Beilagscheiben 94 auf der Hülse 82 zu halten.

Die Befestigungsteile 90 werden durch eine Endplatte 96 miteinander verbunden (Fig. 4). Die Endplatte 96 ist mit einem Loch versehen, durch das ein Stempel 98 einer Betäti gungsvorrichtung 100 in Form eines doppelt wirkenden Luft zylinders mit einem Hub von 25,4 mm (1 Inch) verläuft. Eine Mutter oder ein ähnliches Befestigungsmittel wird dazu ver wendet, den Luftzylinder 100 an der Endplatte 96 festzule gen. Der Stempel 98 ist an einem oberen Lenker 104 mittels eines Zapfens 106 befestigt (Fig. 4 und 7). Wie in Fig. 7 zu sehen ist, ist der obere Lenker 104 an jedem Ende mit Lenkern 108 durch weitere Zapfen 110 verbunden. In gleicher Weise sind die Lenker 108 mit Armen 112 durch Zapfen 114 verbunden. Jeder Arm 112 ist an dem bogenförmigen Verriege lungsteil 116 durch Schrauben 118 befestigt. Die Verriege lungsteile 116 bestehen vorzugsweise aus wärmebehandeltem kaltgewalztem Stahl, damit die Verriegelungsteile 116 dem durch den Spannvorgang verursachten Abrieb widerstehen.

Die Verriegelungsteile 116 haben eine Dicke, die geringfügig kleiner als die Dicke der Nut 32 des Führungsstiftes 24 ist (Fig. 4 und 7). Der äußere Umfang der bogenförmigen Verriegelungsteile 116 ist geringfügig kleiner als der der zylindrischen Ausnehmung 72 in der Schubplatte 68, so daß die Verriegelungsteile 116 in die zylindrische Ausnehmung 72 passen (Fig. 5 und 7). Der innere Umfang der Verriege lungsteile 116 entspricht dem Umfang des Führungsstiftes 24 an der Nut 32 (Fig. 4 und 7). An der Zylinderplatte 58 sind ferner zwei Anschläge in Form von Anschlagstiften 120 befestigt (Fig. 7). Die Anschläge 120 haben vorzugsweise eine ausreichende Länge, um die Arme 112 der Verriegelungs anordnung 50 unabhängig von der Stellung der Hülse 78 auf dem Schwenkzapfen 76 zu berühren (Fig. 4 und 6).

Um den Gießvorgang einzuleiten, wird die zweite Formhälfte 18 durch den Niederdruck-Hydraulikzylinder 36 auf der Gleit führung 34 in Anlage mit der ersten Formhälfte 12 bewegt (Fig. 1 und 2). Während die zweite Formhälfte 18 in Richtung auf die erste Formhälfte 12 bewegt wird, laufen die an der ersten Formhälfte 12 befestigten Führungsstifte 24 durch die zweite Formhälfte 18 und durch die Spannmechanismen 30, die an der zweiten Formhälfte 18 befestigt sind. Der Hydraulikzylinder 36 bewegt die zweite Formhälfte 18 weiter in Richtung auf die erste Formhälfte 12, bis die Nuten 32 der Führungsstifte 24 so angeordnet sind, daß sie mit den Verriegelungsteilen 116 der Verriegelungsanordnung 50 in Eingrifftreten können. Die Positionierung der Verriege lungsteile 116 kann relativ zu den Nuten 32 dadurch ver stellt werden, daß die Lage der Verriegelungsmuttern 84 und 86 auf den Schwenkzapfen 76 verändert wird (Fig. 4 und 6). Da die Hülse 82 durch die Druckfeder 80 in Richtung auf die Verriegelungsmuttern 84 und 86 vorgespannt wird, ist die Anfangsorientierung der Befestigungsteile 92 und daher der Verriegelungsteile 116 durch die Positionierung der Ver riegelungsmuttern 84 und 86 bestimmt.

Wenn die Führungsstifte 24 ihre richtige Lage haben, um mit den Verriegelungsteilen 116 in Eingrifftreten zu können, werden die Luftzylinder 100 betätigt, um die Verriegelungs teile 116 mit den Nuten 32 der Führungsstifte 24 in Eingriff zu bringen (Fig. 4). Da die Hülsen 78 auf den Schwenkzapfen 76 gleitend gelagert sind, können sich die Verriegelungs anordnungen 50 frei um die Schwenkzapfen 76 drehen (Fig. 4 und 6). Diese freie Bewegung sorgt dafür, daß die Verrie gelungsanordnungen 50 sich automatisch ausrichten, was nicht nur eine einwandfreie Ausrichtung der Verriegelungsteile 116 um die Schwenkzapfen 24 sicherstellt, sondern auch verhin dert, daß die Luftzylinder 100 beschädigt werden. Wenn sich die Verriegelungsanordnung 50 nicht frei drehen könnte, hätte eine Fehlausrichtung der Verriegelungsanordnung 50 auf dem Schwenkzapfen 76 zur Folge, daß ein Verriegelungsteil 116 den Führungsstift 24 vor dem anderen Verriegelungsteil 116 berührt. Der Luftzylinder 100 könnte dann beschädigt werden, da der Luftzylinder 100 damit fortfährt, das Verrie gelungsteil 116 in den Führungsstift 24 zu drücken, in dem Bemühen, die Verriegelungsteile 116 zusammenzubringen.

Die freie Drehung der Verriegelungsanordnungen 50 um die Schwenkzapfen 76 herum vermeidet diese Gefahr. Wenn sich die Verriegelungsanordnungen 50 um die Nuten 32 der Führungs stifte 24 schließen, beginnen die Verriegelungsanordnungen 50, während die Arme 112 mit den Anschlägen 120 in Berührung stehen. Wenn die Luftzylinder 100 betätigt werden, bewegen sich die Arme 112 und die Verriegelungsteile 116 nach innen in Richtung auf die Führungsstifte 24. Unabhängig davon, welches Verriegelungsteil 116 die Nut 32 des Führungsstiftes 24 zuerst berührt, schwenken die Verriegelungsanordnungen 50 um die Schwenkzapfen 76, um das andere Verriegelungsteil 116 mit den Führungsstiften 24 in Eingriff zu bringen. Wenn die Führungsstifte 24 von den Verriegelungsteilen 116 erfaßt sind, werden die Hydraulikzylinder 48 betätigt, um die Sättel 66 und die Schubplatten 68 in Richtung auf die Verriegelungsteile 116 zu bewegen (Fig. 4 und 5). Wenn die Hydraulikzylinder 48 betätigt werden, bewegen sich die zylindrischen Ausnehmungen der Schubplatten 68 um die Ver riegelungsteile 116. Wenn sich die Verriegelungsteile 116 in die zylindrischen Ausnehmungen 72 bewegt haben, verhindern die Haltewände 74 der Schubplatten 68, daß sich die Verrie gelungsteile 116 während des restlichen Gießvorganges ver sehentlich aus den Nuten 32 der Führungsstifte 24 lösen.

Nachdem die Schubplatten 68 die Verriegelungsteile 116 tat sächlich berühren, beginnen die Hydraulikzylinder 48 damit, die zweite Formhälfte 18 von den Verriegelungsteilen 116 wegzudrücken. Wenn sich die zweite Formhälfte 18 zu bewegen beginnt, beginnen die Schwenkzapfen 76 sich relativ zu den Verriegelungsanordnungen 50 zu bewegen, was die Druckfedern 80 zusammendrückt. Die Druckfedern 80 verhindern, daß sich die Verriegelungsteile 116 versehentlich aus der Ausnehmung 72 lösen. Wenn sich die zweite Formhälfte 18 von den Verrie gelungsteilen 116 wegbewegt, wird die zweite Formhälfte 18 in Dichtungsanlage mit der ersten Formhälfte 12 gedrückt.

Die Hydraulikzylinder 48 stützen sich an den Verriegelungs teilen 116 und den Köpfen 28 der Führungsstifte 24 ab, um die zweite Formhälfte 18 in Richtung auf die erste Form hälfte 12 zu drücken.

Während sämtliche Hydraulikzylinder 48 so eingestellt werden können, daß sie den gleichen Druck ausüben können, besteht ein Vorteil der beschriebenen Spritzgießform 10 darin, daß sie lokalisierte Spanndrücke, basierend auf den Erfordernis sen eines speziellen Gießvorganges ausüben kann. Bei vor bekannten Gießformen mußte die Spannvorrichtung einen aus reichenden Druck erzeugen, um sicherzustellen, daß Spritz gießmaterial an keiner Stelle der Gießform austritt. Wenn gleich einige Abschnitte der Gießform weniger Spannkraft als andere erfordern, konnten die vorbekannten Spannvorrichtun gen die Spannkraft nicht entsprechend verteilen. Vielmehr mußten die vorbekannten Spannvorrichtungen die für die ge samte Spritzgießform erforderliche maximale Kraft erzeugen. Dies stellte nicht nur eine entsprechende Energievergeudung dar, sondern führte auch zu einer vergleichsweise raschen Abnutzung der Gießform. Bei der beschriebenen Spritzgießform dagegen kann jeder Hydraulikzylinder 48 so eingestellt werden, daß er lediglich die Kraft erzeugt, die für den speziellen Abschnitt der Spritzgießform erforderlich ist. Durch Ändern der über der Spritzgießform 10 aufgebrachten Kraft läßt sich der Verschleiß der Formhälften 12 und 18 verringern und der Energieverbrauch reduzieren.

Außerdem erlaubt der Einsatz mehrerer Hydraulikzylinder 48 das Gießen sehr großer Gegenstände. Die beschriebene Vor richtung liefert während des gesamten Gießvorganges eine gleichmäßige Spannkraft, ohne daß eine riesige einzelne Spannvorrichtung erforderlich wäre. Die beschriebene Spritz gießform vermeidet den Platzbedarf und die Kosten der her kömmlichen Spritzgießformen. Der Einsatz mehrerer relativ kleiner Hydraulikzylinder 48 verringert nicht nur die Her stellungskosten sehr großer Spannvorrichtungen mit Zubehör, sonder macht auch die Spritzgießform 10 kleiner und besser handhabbar.

Wenn die beiden Formhälften 12 und 18 in abgedichteter Anlage miteinander verspannt sind, wird Kunststoff durch den Gießkanal 42 in den Formhohlraum 40 eingespritzt (Fig. 2). Die Dichtungsanlage muß während des gesamten Spritzvorganges sichergestellt sein, um zu verhindern, daß Spritzgießmate rial an der Trennlinie zwischen der ersten Formhälfte 12 und der zweiten Formhälfte 18 entweicht. Wenn der Gießvorgang fertig ist, wird der Spannvorgang umgekehrt, um die Spritz gießform 10 zu öffnen und das fertig gegossene Teil zu ent fernen.

Nach Beendigung des Spritzgießvorganges werden die Hydrau likzylinder 48 weit genug zurückgefahren, um die Schubplat ten 68 von den Verriegelungsteilen 116 wegzuziehen (Fig. 4). Wenn die Haltewände 74 die Verriegelungsteile 116 frei gegeben haben, werden die Luftzylinder 100 betätigt, um die Verriegelungsteile 116 aus den Nuten 32 der Führungsstifte 24 weit genug herauszubewegen, um die Köpfe 28 der Führungs stifte 24 freizugeben. Vorzugsweise werden die Verriege lungsanordnungen 50 geöffnet, bis die Arme 112 die Anschläge 120 berühren. Die Gleitlagerung der Verriegelungsanordnung 50 auf den Schwenkzapfen 76 ist gegenüber einer starren Be festigung von Vorteil. Wenn eines der Verriegelungsteile 116 in der Nut 32 eines Führungsstiftes 24 steckenbleiben würde, würde sich die Verriegelungsanordnung 50 einfach drehen, bis der freie Arm 112 einen der Anschläge 120 berührt. Die Ver riegelungsanordnung 50 könnte dann die Abstützung des freien Armes 112 an dem Anschlag 120 dazu benutzen, das gegenüber liegende Verriegelungsteil 116 aus der Nut 32 heraus und in Anlage mit dem gegenüberliegenden Anschlag 120 zu bewegen.

Wenn sich die Verriegelungsanordnungen 50 aus den Nuten 32 der Führungsstifte 24 gelöst haben, wird der Hydraulik zylinder 36 dazu benutzt, die zweite Formhälfte 18 von der ersten Formhälfte 12 wegzubewegen (Fig. 1 und 4). Wenn die zweite Formhälfte 18 auf der Gleitführung 34 ausreichend weit von der ersten Formhälfte 12 wegbewegt worden ist, kann der fertige Kunststoffgegenstand aus der Spritzgießform 10 entfernt werden und der Gießvorgang kann wiederholt werden.

Wenngleich ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, versteht es sich jedoch, daß Abänderungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispiels weise kann je nach den speziellen Erfordernissen unter schiedlicher Spritzgießformen jede beliebige Anzahl und Anordnung von Führungsstiften und Hydraulikzylindern verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen einer Spritzgießform zum Spritzgießen eines Kunststoff-Gegenstandes, mit:

(a) einer ersten Formhälfte (12);
(b) einer zweiten Formhälfte (18), die zur Bildung eines Formhohlraums (40) einen Formhohlraum bildet, wenn die beiden Formhälften miteinander in Anlage bewegt werden;
(c) einem an der ersten Formhälfte (12) befestigten Führungsstift (24), der durch eine Öffnung in der zweiten Formhälfte (18) hindurch verläuft;
(d) Verriegelungsmitteln (50) zum Feststellen des Füh rungsstiftes (24), um einen Austritt des Führungsstiftes aus der Öffnung der zweiten Formhälfte (18) zu verhindern; und
(e) Schubmitteln (48), die dazu dienen, die zweite Formhälfte (18) von den Verriegelungsmitteln (50) weg in Anlage mit der ersten Formhälfte (12) zu drücken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schubmittel (48) an der zweiten Formhälfte (18) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schubmittel aus einem Hydraulikzylin der (48) bestehen, der den Führungsstift (24) umgibt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (24) mit einer Nut (32) versehen ist und die Verriegelungsmittel (50) aus zwei strömungsmittelbetätigten bogenförmigen Verriege lungsteilen (116) bestehen, die in die Nut (32) des Füh rungsstiftes (24) greifen können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß an den Schubmitteln (48) eine Schubplatte (68) be festigt ist, die mit einer Ausnehmung (72) zur Aufnahme der beiden Verriegelungsteile (116) versehen ist, wobei die Aus nehmung (72) solche Abmessungen hat, daß sie ein Lösen der Verriegelungsteile (116) aus der Nut (32) des Führungsstif tes (24) verhindern, wenn die Verriegelungsteile in der Aus nehmung angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel be stehen aus einer Verriegelungsanordnung (50) mit:

(a) einem Schwenkzapfen (76);
(b) einer Hülse (82), die auf dem Schwenkzapfen (76) gleitbar gelagert ist;
(c) einer linear bewegbaren Betätigungsvorrichtung (100), die mit der Hülse (82) verbunden ist;
(d) einem Arm (112), der mit der Betätigungsvorrich tung (100) so verbunden ist, daß der Arm (112) bei einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung (100) bewegt wird; und
(e) einem Verriegelungsteil in Form einer Verriege lungsplatte (116), die an dem Arm (112) befestigt ist und den Führungsstift (24) gegen ungewollte Bewegungen festlegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Druckfeder (80), die den Schwenkzapfen (76) umgibt und mit der Hülse (82) in Berührung steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß an den Schubmitteln eine Schubplatte (68) befestigt ist, die mit einer Ausnehmung (74) versehen ist, welche groß genug ist, um die Verriegelungsplatte (116) zu erfassen und klein genug ist, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelungsplatte (116) von dem Führungsstift (24) zu verhindern, wenn die Verriegelungsplatte (116) in der Aus nehmung (74) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch einen Anschlag (112), der nahe genug an dem Arm (112) angeordnet ist, um bei einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung (100) den Arm zu berühren.

10. Vorrichtung zum Spannen einer Spritzgießform zum Spritzgießen eines Kunststoff-Gegenstandes, mit:

(a) einer ersten Formhälfte (12);
(b) einer zweiten Formhälfte (18), die zur Bildung eines Formhohlraums (40) einen Formhohlraum bildet, wenn die beiden Formhälften miteinander in Anlage bewegt werden;
(c) einem an der ersten Formhälfte befestigten Füh rungsstift (24), der mit einem Schaft (26), einem Kopf (28) und einer den Schaft vom Kopftrennenden Nut (32) versehen ist;
(d) einem in Längsrichtung ausfahrbaren Hydraulikzy linder (48), der an der zweiten Formhälfte (18) über einer Öffnung derselben befestigt und mit einem längsverlaufenden Durchgang (62) zur Aufnahme des Führungsstiftes (24) verse hen ist;
(e) einer Platte (116), die eine ausreichende Größe hat, um von der Nut (32) des Führungsstiftes (24) aufgenom men zu werden;
(f) Bewegungsmitteln (50), die die Platte (116) in Eingriff mit der Nut (32) des Führungsstiftes (24) bewegen; und
(g) eine Einrichtung (68-74), die die Platte (116) bei einer Betätigung des Hydraulikzylinders (48) in Anlage mit der Nut (32) hält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, mit:

(a) einem Schwenkzapfen (76);
(b) einer Hülse (82), die auf dem Schwenkzapfen (76) gleitbar gelagert ist;
(c) einer linear bewegbaren Betätigungsvorrichtung (100), die an der Hülse (82) befestigt ist; und einem Arm (112), der an der Betätigungsvorrichtung (100) und der Platte (116) so befestigt ist, daß der an der Platte befestigte Arm bei einer Bewegung der Betätigungsvor richtung (100) bewegt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Druckfeder (80), die den Schwenkzapfen (76) umgibt und fit der Hülse (82) in Berührung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge kennzeichnet, daß an den Schubmitteln eine Schubplatte (68) befestigt ist, die mit einer Ausnehmung (74) versehen ist, welche groß genug ist, um die Verriegelungsplatte (116) zu erfassen und klein genug ist, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelungsplatte (116) von dem Führungsstift (24) zu verhindern, wenn die Verriegelungsplatte (116) in der Aus nehmung (74) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch einen Anschlag (112), der nahe genug an dem Arm (112) angeordnet ist, um bei einer Bewegung der Be tätigungsvorrichtung (100) den Arm zu berühren.

15. Vorrichtung zum Spannen einer Spritzgießform zum Spritzgießen eines Kunststoff-Gegenstandes, mit:

(a) einer ersten Formhälfte (12);
(b) einer zweiten Formhälfte (18), die zur Bildung eines Formhohlraums (40) einen Formhohlraum bildet, wenn die beiden Formhälften miteinander in Anlage bewegt werden;
(c) mehreren an der ersten Formhälfte (12) befestigten Führungsstiften (24), die jeweils mit einem Schaft (26), einem Kopf (28) und einer den Schaft vom Kopftrennenden Nut (32) versehen sind;
(d) mehreren in Längsrichtung ausfahrbaren Hydraulik zylindern (48), die an der zweiten Formhälfte (18) über meh reren Öffnungen derselben befestigt und jeweils mit einem längsverlaufenden Durchgang (62) zur Durchführung je eines der Führungsstifte (24) versehen sind;
(e) mehreren Schwenkzapfen (76), die an der zweiten Formhälfte (18) befestigt sind;
(f) mehreren Hülsen (82), die auf den Schwenkzapfen (76) gleitbar gelagert sind;
(g) mehreren linear bewegbaren Betätigungsvorrichtun gen (100), die an den Hülsen (82) befestigt sind;
(h) mindestens zwei Armen (112), die an jeder der Be tätigungsvorrichtungen (100) so befestigt sind, daß sie sich bei einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung (100) relativ zueinander bewegen;
(i) mindestens zwei Verriegelungsteilen in Form von Verriegelungsplatten (116), die an den beiden Armen (112) befestigt sind und eine ausreichende Größe haben, um in die Nut (32) der Führungsstifte (24) so zu greifen, daß sie die Führungsstifte gegen unerwünschte Längsbewegungen festlegen;
(j) mindestens zwei Anschlagstiften (120), die an den beiden Armen (112) nahe genug angeordnet sind, um zu ermög lichen, daß die beiden Arme (112) gleichzeitig an den beiden Anschlagstiften anschlagen; und
(k) mehreren an den Hydraulikzylindern (48) befestig ten Schubplatten (68), die mit Ausnehmungen (74) versehen sind, welche groß genug sind, um die beiden Verriegelungs platten (116) zu erfassen, und klein genug sind, um ein un beabsichtigtes Lösen der beiden Verriegelungsplatten aus der Nut der Führungsstifte zu verbinden, wenn die beiden Verrie gelungsplatten in den Ausnehmungen (74) angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mehrere Druckfedern (80), die die Schwenkzapfen (76) umgeben und mit jeder der Hülsen (82) in Anlage stehen.

17. Verfahren zum Ausüben eines Spanndruckes aufeine Spritzgießform zum Spritzgießen eines Kunststoffgegenstan des, bei dem:

(a) eine erste Formhälfte bereitgestellt wird;
(b) eine zweite Formhälfte der ersten Formhälfte so zugeordnet wird, daß sie einen Formhohlraum bilden, wenn sie miteinander in Anlage sind;
(c) ein Führungsstift an der ersten Formhälfte befe stigt wird;
(d) eine lineare bewegbare Betätigungsvorrichtung an der zweiten Formhälfte befestigt wird;
(e) die zweite Formhälfte in Anlage mit der ersten Formhälfte bewegt wird, um den Formhohlraum zu bilden;
(f) ein Verriegelungsmechanismus an dem Führungsstift vorgesehen wird, um ein unbeabsichtigtes Lösen des Führungs stiftes aus der zweiten Formhälfte zu verhindern;
(g) der Führungsstift mit der linear bewegbaren Betä tigungsvorrichtung so verschoben wird, daß die zweite Form hälfte in dichtender Anlage mit der ersten Formhälfte ver spannt wird;
(h) die Betätigungsvorrichtung gelöst wird;
(i) der Verriegelungsmechanismus von dem Führungsstift gelöst wird; und
(j) die zweite Formhälfte von der ersten Formhälfte wegbewegt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß der Führungsstift mit einer Nut versehen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Verriege lungsmechanismus versehen wird mit:

(a) einem Schwenkzapfen;
(b) einer Hülse, die auf dem Schwenkzapfen gleitbar gelagert ist;
(c) einer zusätzlichen linear bewegbaren Betätigungs vorrichtung, die an der Hülse befestigt ist;
(d) einem Arm, der mit der zusätzlichen Betätigungs vorrichtung so verbunden ist, daß der Arm bei einer Bewegung der zusätzlichen Betätigungsvorrichtung bewegt wird; und
(e) einem Verriegelungsteil in Form einer Verriege lungsplatte, die an dem Arm befestigt ist und eine ausrei chende Größe hat, um in die Nut des Führungszapfens zu pas sen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß eine Druckfeder um den Schwenkzapfen herum in An lage mit der Hülse angeordnet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Betätigungsvorrichtung eine Schub platte befestigt wird, die mit einer Ausnehmung versehen ist, welche groß genug ist, um die Verriegelungsplatte zu erfassen, und klein genug ist, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelungsplatte aus der Nut des Führungsstiftes zu verhindern, wenn die Verriegelungsplatte in der Ausnehmung angeordnet ist.