DE19627176C2 - Vorrichtung zum Spritzgießen mit auswechselbaren Formleisten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritz­ gießen, die ein mit mindestens einer Form versehenes Spritzwerkzeug aufweist, das mit zwei Formträgern ver­ sehen ist, die jeweils bereichsweise die Form begrenzen und von einer auswerferseitigen Aufspannplatte und von einer düsenseitigen Aufspannplatte relativ zueinander positionierbar sind, wobei jeweils eine der Aufspannplatten einen der Formträger haltert, und bei der die Formträger als Formleisten ausgebildet sind, die Randprofile aufweisen, in die Führungsleisten zur Halterung mit Kopplungsprofilen eingreifen wobei zwei der Führungsleisten mit der einen Aufspannplatte und zwei weitere Führungsleisten mit der anderen Aufspannplatte verbunden sind.

Derartige Vorrichtungen zum Spritzgießen sowie Spritz­ werkzeuge sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt und dienen in der Regel zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, die durch Wärmeeinwir­ kung plastifiziert wurden.

Die bekannten Spritzgußvorrichtungen und die bekannten Werkzeuge weisen jedoch eine relativ geringe Flexibili­ tät auf, wenn wiederholt ein Formwechsel durchgeführt werden muß. Dies führt zu einem hohen Zeitaufwand und einem hohen Kostenaufwand beim Formwechsel.

Aus der DE 36 26 019 C1 ist eine Spritzgußvorrich­ tung zur Herstellung von Prototypen bekannt. Die Form ist gemäß diesem Stand der Technik aus einer Vielzahl von Einzelkörpern aufgebaut, die jeweils standardisier­ te Teilvolumina aufweisen und gemeinsam das Gesamtvolu­ men ausbilden. Über Formtrennungen beziehungsweise Zu­ haltungen ist eine Aktivierung beziehungsweise Sperrung von Teilvolumina möglich.

In der DE 35 08 244 C2 wird eine Form zur Verwendung beim Spritzgießen von Kunststoff beschrieben, bei der Führungsleisten für verwendete Schieber vorgesehen sind. Die Führungsleisten sind mit einer auswerfersei­ tigen Formplatte verschraubt. Durch einander angepaßte angeschrägte Flanken von Führungsleisten und Zuhalte­ backen erfolgt zum Ausgleich von Toleranzen eine Zen­ trierung.

Aus der WO 95/15 247 A1 ist bereits eine Vorrichtung zum Spritzgießen bekannt, die ein mit einer Form versehenes Spritzwerkzeug aufweist. Zwei Formträger sind von einer auswerferseitigen Aufspannplatte und einer düsenseitigen Aufspannplatte relativ zueinander positionierbar. Die Formträger sind als Formleisten ausgebildet und greifen mit Randprofilen in Kopplungs­ profile von Führungsleisten ein. Jede der Aufspann­ platten ist mit jeweils zwei Führungsleisten versehen.

Aus der Veröffentlichung "Plastics Engineering 7/1974, Seite 51" ist es bereits bekannt, zur Ermöglichung eines schnellen Auswechselns von Formeinsätzen im Be­ reich der Spritzgußtechnik Führungsleisten durch quer verlaufende Spannleisten miteinander zu verbinden. Es wird ein Einschubsystem für vier Formen bereitgestellt, die jeweils in u-förmige Halterungen eingeschoben werden, die von den Leisten begrenzt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung der einleitend genannten Art derart zu kon­ struieren, daß die Flexibilität bei einem Formwechsel verbessert wird.

In Verbindung mit dem Obergriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zwei sich auf einer Aufspannplatte befindende benachbarte Führungsleisten mit dazu querverlaufenden Spannleisten verbunden sind, daß die Führungsleisten an ihren Stirnseiten ein Kopfprofil zur Bereitstellung einer Passung aufweisen, daß das Kopfprofil mindestens eine Nut aufweist, die von Stegen begrenzt ist, daß die Führungsleisten gemeinsam mit den Kopplungsprofilen und den Stegen ein einteiliges Werkstück ausbilden und daß zwischen der auswerferseitigen Aufspannplatte und den Führungsleisten angeordnete Druckstücke zur Abstützung der Formleiste Anlagestege aufweisen.

Durch die Anordnung der Formteile im Bereich von Form­ leisten, die durch Profileingriffe von Führungsleisten gehaltert sind, ist es in einfacher Weise möglich, die Formleisten auszuwechseln und durch Formleisten mit anderen Formkonturen zu ersetzen. Die Führungsleisten sind mit den Aufspannplatten verkoppelt und werden von diesen positioniert. Hierdurch erfolgt ebenfalls eine Positionierung der Formleisten. Durch die quer verlauf­ enden Spannleisten erfolgt eine weitere Einspannung der Formleisten sowie eine Querversteifung der Füh­ rungsleisten.

Zur Kraftübertragung auf die Führungsleisten wird vor­ geschlagen, daß zwischen der auswerferseitigen Auf­ spannplatte und den Führungsleisten Druckstücke ange­ ordnet sind.

Zur Unterstützung einer des Entformens von gespritzten und verfestigten Produkten ist vorgesehen, daß in einem Abstandsbereich zwischen den Druckstücken eine Auswer­ fereinrichtung angeordnet ist.

Zur Unterstützung einer einfachen Auswechselbarkeit ist es möglich, daß die Formleisten eine im wesentlichen rechteckförmige Gestaltung aufweisen.

Eine hohe Festigkeit im Bereich von Verbindungen zwi­ schen den Teilen wird dadurch bereitgestellt, daß die Führungsleisten und die zugeordneten Spannleisten mit­ einander verschraubt sind.

Eine exakte Ausrichtung der einzelnen Bauteile relativ zueinander wird dadurch unterstützt, daß die Führungs­ leisten im Bereich ihrer den Spannleisten zugewandten Ausdehnung ein Kopfprofil zur Bereitstellung einer Pas­ sung aufweisen.

Eine einfache fertigungstechnische Möglichkeit zur Be­ reitstellung der erforderlichen Passungen besteht darin, daß das Kopfprofil mindestens eine Nut aufweist, die von Stegen begrenzt ist.

Zur Unterstützung einer einfachen Handhabung sowie zur Bereitstellung einer hohen Festigkeit ist vorgesehen, daß die Führungsleisten gemeinsam mit den Randprofilen und den Stegen ein einteiliges Werkstück ausbilden.

Ein großer Freiraum bei der Nutzung der Vorrichtung wird dadurch bereitgestellt, daß von den Führungslei­ sten, den Spannleisten und den Formleisten ein modu­ lares System ausgebildet ist.

Zur Anpassung an übliche Gestaltungen bei Spritzgußma­ schinen wird vorgeschlagen, daß die düsenseitige Auf­ spannplatte räumlich fest und die auswerferseitige Auf­ spannplatte räumlich beweglich angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine lotrechte Draufsicht auf das Werkzeug mit beabstandet angeordneten Formleisten,

Fig. 2: eine Ansicht gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3: einen Querschnitt gemäß Schnittlinie III-III,

Fig. 4: eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit gegeneinan­ der stoßenden Führungsleisten und herausgenom­ menen Formleisten und Auswerfereinrichtung,

Fig. 5: eine perspektivische Darstellung einer Füh­ rungsleiste

und

Fig. 6: eine perspektivische Darstellung einer Spann­ leiste.

Gemäß Fig. 1 besteht ein für eine Spritzgußmaschine vorgesehenes Spritzwerkzeug (1) aus Führungsleisten (2, 3, 4, 5), zwei Formleisten (6, 7) und einer Auswerfer­ einrichtung (8). Die Führungsleisten (2, 3) sind im Be­ reich einer düsenseitigen Aufspannplatte (9) angeordnet und die Führungsleisten (4, 5) sind mit einer auswerfer­ seitigen Aufspannplatte (10) verbunden. Insbesondere ist daran gedacht, zwischen den Führungsleisten (4, 5) und der Aufspannplatte (10) Druckstücke (11, 12) anzu­ ordnen. Die Druckstücke (11, 12) weisen einen Abstand zueinander auf, in dem die Auswerfereinrichtung (8) angeordnet ist.

Die Formleisten (6, 7) weisen Randprofile (13) auf, die in Kopplungsprofile (14) der Führungsleisten (2, 3, 4, 5) eingreifen.

Die Auswerfereinrichtung (8) weist einen Auswerferblock (15) auf, der mit einem Halterungs­ profil (16) versehen ist, von dem eine Aus­ werferplatte (17) gehaltert ist. Die Auswerferplatte (17) trägt Auswerfernadeln (18, 19), die durch die Formleiste (7) hindurch bis in den Bereich eines Formhohlraums (20) geführt sind. Gespritzte Produkte können hierdurch aus der Form ausgeworfen werden.

Die auswerferseitige Aufspannplatte (10) ist gemeinsam mit den Druckstücken (11, 12) und den Führungsleisten (4, 5) auf Säulen (21, 22) relativ zur düsenseitigen Auf­ spannplatte (9) geführt. Die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) weisen Gewindebohrungen (23) zur Ermöglichung einer Verbindung mit in Fig. 2 dargestellten Spannleisten (24, 25) auf.

Fig. 1 zeigt darüber hinaus die Anordnung einer Düsen­ bohrung (26) im Bereich der Aufspannplatte (9) sowie die Anordnung von gestrichelt eingezeichneten Tempe­ rierkanälen (27) im Bereich der Spannleisten (24, 25).

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Spannleisten (24, 25) Bolzendurchführungen (28) aufweisen, in die in Fig. 3 dargestellte Bolzen (29) bis in den Bereich der Gewin­ debohrungen (23) geführt werden können, um die Spann­ leisten (24, 25) mit den jeweils zugeordneten Führungs­ leisten (2, 3, 4, 5) zu verschrauben. Ebenfalls sind im Bereich der Spannleisten (24, 25) Halterungsbohrungen (30) angeordnet, in denen Schrauben (31) zur Halterung von Federteilen (32) angeordnet sind, die in korrespon­ dierende Nuten (33) der Führungsleisten (2, 3, 4, 5) ein­ führbar sind.

Die Nuten (33) werden von Stegen (34) begrenzt, die an den Führungsleisten (2, 3, 4, 5) angeformt sind. Die Füh­ rungsleisten (2, 3, 4, 5) weisen außenseitig im Bereich ihrer Kanten Anfasungen (35) auf. Ebenfalls sind die Spannleisten (24, 25) mit Anfasungen (36) versehen. Für die Säulen (21, 22) sind im Bereich der Führungsleisten (2, 3) Buchsen (37, 38) angeordnet.

Fig. 3 zeigt die im wesentlichen zu Fig. 2 korrespon­ dierende Anordnung mit Blick auf die Auswerferseite. Es ist erkennbar, daß die Säulen (21, 22) in den Buchsen (37, 38) geführt sind und daß von den Druckstücken (11, 12) Anlagestege (39, 40) für die Formleiste (6) be­ reitgestellt werden.

Darüber hinaus ist die Verschraubung der Formleisten (4, 5) mit der Spannleiste (24) dargestellt. Das Feder­ teil (32) ist in die korrespondierende Nut (33) der Formleiste (4) eingeführt.

Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 1 vergleichbare Darstellung mit gegeneinander grenzenden Formleisten (2,4) bezie­ hungsweise Formleisten (3,5). Die Auswerferplatte (15) mit Auswerfernadeln (18, 19) sowie die Formleisten (6, 7) wurden nicht eingezeichnet.

Fig. 5 veranschaulicht in einer perspektivischen Dar­ stellung den Aufbau der Führungsleiste (3). Dies er­ folgt beispielhaft für die anderen Führungsleisten (2, 4, 5). Vorzugsweise werden die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) massiv ausgebildet und die außenseitigen Pro­ filierungen zur Ausbildung des Kopplungsprofiles (14), der Nut (33) sowie der Stege (34) erfolgt durch Fräs­ bearbeitung. Ebenfalls ist eine Schleifbearbeitung möglich.

Es wird ein modulartiges System mit Standardmaßen be­ reitgestellt, bei dem außenseitig gleich konturierte Formleisten (6, 7) zur Halterung unterschiedlich kontu­ rierter Formen im Bereich der Führungsleisten (2, 3, 4, 5) positionierbar sind. Es werden für die Halterung der Formleisten (6, 7) nur zwei unterschiedlich gestaltete (2, 3, 4, 5) beziehungsweise Spannleisten (24, 25) be­ nötigt.

Fig. 6 veranschaulicht in einer perspektivischen Dar­ stellung den Aufbau der Spannleisten (24, 25). Es ist erkennbar, daß die Spannleisten (25, 25) zwei Quernuten aufweisen, die zur Aufnahme der Federteile (32) vorge­ sehen sind. Ebenfalls sind die Spannleisten (24, 25) mit einer Längsnut versehen, in die einerseits die Stege (34) der Führungsleisten (3, 4) eingreifen und die ande­ rerseits einen Kopplungssteg der Formleisten (6, 7) aufnehmen. Darüber hinaus sind die Bohrungen zur Auf­ nahme der Bolzen (29) erkennbar. Ebenfalls sind Kanäle zur Zuführung eines Temperiermediums, insbesondere eines Kühlmediums, erkennbar.

Durch die Verwendung der Formleisten (6, 7), der Füh­ rungsleisten (2, 3, 4, 5) sowie der Spannleisten (24, 25) wird eine sehr einfache Fertigung dieser Bauelemente ermöglicht, da in einfacher Weise beispielsweise eine Fräsbearbeitung erfolgen kann. Es wird eine hohe Genau­ igkeit erzielt. Darüber hinaus werden eine Vielzahl gleichartiger Bauelemente verwendet, so daß die Ferti­ gung preiswert möglich ist.

Eine Anwendung des Systems ist sowohl bei der Her­ stellung von Prototypen als auch bei der Serienferti­ gung möglich. Insbesondere ist auch eine Anwendung unter Berücksichtigung von Mehrfachformen denkbar. Bei der Serienfertigung besteht ein besonderer Vorteil in der Bereitstellung einer schnellen Auswechselbarkeit nach Auftreten von Verschleiß. Bei der Serienfertigung kann beispielsweise eine derartige Formauswechselung jeweils nach einer Fertigungszahl von ca. 1.000.000 Produkten erfolgen.

Eine weitere Erhöhung der relativen Positioniergenauig­ keit kann durch die Verwendung von Führungszapfen im Bereich der Formleisten (6, 7) erfolgen. Werden zwischen die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) kleine Formleisten (6, 7) eingesetzt, die sich nicht von einer der Spannleisten (24, 25) bis zu anderen der Spannleisten (24, 25) er­ strecken, so können Blindstücke zusätzlich verwendet werden. Dies führt dazu, daß auch bei kleineren Form­ leisten (6, 7) der von den Führungsleisten (2, 3, 4, 5) und den Spannleisten (24, 25) definierte Einbauraum gefüllt ist.

Alternativ zu einer Verwendung von Schrauben oder Schraubenbolzen zur Verbindung der einzelnen Leisten ist es ebenfalls denkbar, Schnellspannverschlüsse, hydraulische Verriegelungen oder andere Verriegelungen einzusetzen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Spritzgießen, die ein mit minde­ stens einer Form versehenes Spritzwerkzeug auf­ weist, das mit zwei Formträgern versehen ist, die jeweils bereichsweise die Form begrenzen und von einer auswerferseitigen Aufspannplatte und von einer düsenseitigen Aufspannplatte relativ zu­ einander positionierbar sind, wobei jeweils eine der Aufspannplatten einen der Formträger haltert, und bei der die Formträger als Formleisten aus­ gebildet sind die Randprofile aufweisen, in die Führungsleisten zur Halterung mit Kopplungsprofilen eingreifen, wobei zwei der Führungsleisten mit der einen Aufspannplatte und zwei weitere Führungsleisten mit der anderen Aufspannplatte ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei sich auf einer Aufspannplatte befindende benachbarte Führungsleisten (2, 3); (4, 5) mit dazu querverlaufenden Spannleisten (24, 25) verbunden sind, daß die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) an ihren Stirnseiten ein Kopfprofil zur Bereitstellung einer Passung aufweisen, daß das Kopfprofil mindestens eine Nut (33) aufweist, die von Stegen (34) be­ grenzt ist, daß die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) ge­ meinsam mit den Kopplungsprofilen (13) und den Stegen (34) ein einteiliges Werkstück ausbilden und daß zwischen der auswerferseitigen Aufspannplatte (10) und den Führungsleisten (4, 5) angeordnete Druckstücke (11, 12) zur Abstützung der Formleiste (7) Anlagestege (39, 40) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem Abstandsbereich zwischen den Druckstücken (11, 12) eine Auswerfereinrichtung (8) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Formleisten (6, 7) eine im wesentlichen rechteckförmige Gestalt aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (2, 3, 4, 5) und die zugeordneten Spannleisten (24, 25) miteinander verschraubt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß von den Führungsleisten (2, 3, 4, 5), den Spannleisten (24, 25) und den Form­ leisten (6, 7) ein modulares System ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die düsenseitige Ruf­ spannplatte (9) räumlich fest und die auswerfer­ seitige Aufspannplatte (10) räumlich beweglich an­ geordnet ist.