DE202019100162U1 - Injection molding tool for the production of plastic containers - Google Patents
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Abstract
Spritzgusswerkzeug (1) für die Herstellung von Behältern aus Kunststoff, mit wenigstens zwei relativ zueinander zwischen einer geschlossenen, einen Formhohlraum bildenden Spritzstellung und einer offenen Entformungsstellung verstellbaren Werkzeugteilen, wovon ein Werkzeugteil ein Formkern (10) ist, durch den wenigstens ein Führungskanal (12) mit einer darin axial verstellbar geführten Auswerferstange (2) verläuft, deren dem Formhohlraum zugewandtes Ende mit einem oder als ein Ventilkörper (20) ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (20) eine Ventilöffnung (21) zwischen der Auswerferstange (2) und dem Formkern (10) verschließt und bei Betätigung mittels eines Betätigungselements freigibt und wobei der Ventilöffnung (21) über einen zugeordneten Luftkanal (31, 32) Luft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Formkern (10) mehrere Führungskanäle (12) mit je einer darin axial verstellbar geführten Auswerferstange (2) und mit jeweils wenigstens einem zugeordneten Luftkanal (31, 32) verlaufen und dass dem Spritzgusswerkzeug (1) eine jeweils beim Entformen eines gespritzten Behälters zuschaltbare Luftreguliereinheit (6) zugeordnet ist, mittels welcher ausgewählten ersten Luftkanälen (31) Druckluft zuführbar ist und ausgewählte zweite Luftkanäle (32) mit der freien Umgebung verbindbar sind.Injection molding tool (1) for the production of containers made of plastic, having at least two tool parts adjustable relative to one another between a closed injection molding position forming a mold cavity and an open mold removal position, of which one tool part is a mold core (10) through which at least one guide channel (12) with an axially displaceably guided ejector rod (2), whose end facing the mold cavity is formed with or as a valve body (20), wherein the valve body (20) has a valve opening (21) between the ejector rod (2) and the mold core (20). 10) closes and releases upon actuation by means of an actuating element and wherein the valve opening (21) via an associated air duct (31, 32) air can be fed, characterized in that by the mandrel (10) has a plurality of guide channels (12) with one axially therein adjustable guided ejector rod (2) and each with at least one zugeordne Run air duct (31, 32) extend and that the injection molding tool (1) is assigned in each case during removal of a molded container Luftreguliereinheit (6) by means of which selected first air channels (31) compressed air can be supplied and selected second air channels (32) with the free environment are connectable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug für die Herstellung von Behältern aus Kunststoff, mit wenigstens zwei relativ zueinander zwischen einer geschlossenen, einen Formhohlraum bildenden Spritzstellung und einer offenen Entformungsstellung verstellbaren Werkzeugteilen, wovon ein Werkzeugteil ein Formkern ist, durch den wenigstens ein Führungskanal mit einer darin axial verstellbar geführten Auswerferstange verläuft, deren dem Formhohlraum zugewandtes Ende mit einem oder als ein Ventilkörper ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper eine Ventilöffnung zwischen der Auswerferstange und dem Formkern verschließt und bei Betätigung mittels eines Betätigungselements freigibt und wobei der Ventilöffnung über einen zugeordneten Luftkanal Luft zuführbar ist.The present invention relates to an injection molding tool for the manufacture of containers made of plastic, with at least two adjustable relative to each other between a closed, forming a mold cavity injection position and an open Entformungsstellung tool parts, of which a tool part is a mold core, through which at least one guide channel with an axially therein displaceable guided ejector rod extends whose end facing the mold cavity is formed with or as a valve body, wherein the valve body closes a valve opening between the Auswerferstange and the mandrel and releases upon actuation by means of an actuating element and wherein the valve opening via an associated air duct air can be supplied.
Ein Spritzgusswerkzeug der vorgenannten Art ist aus dem Dokument
Bei dem bekannten Werkzeug wird zwar die störende, häufig eine Deformation des noch nicht vollständig ausgehärteten Werkstücks verursachende Ausbildung eines Vakuums zwischen den Formkern und dem Werkstück bei dessen Entformen vermieden, jedoch kommt es nun stattdessen leicht zu einer umgekehrten Deformation des Werkstücks infolge eines zu hohen Drucks und/ oder zu großen Volumenstroms der zugeführten Druckluft.In the known tool, although the disturbing, often causing a deformation of the not completely cured workpiece causing formation of a vacuum between the mandrel and the workpiece during its demolding avoided, but now it is instead easy to reverse deformation of the workpiece due to excessive pressure and / or excessive volume flow of the supplied compressed air.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Spritzgusswerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die angegebenen Nachteile vermeidet und bei welchem unerwünschte Deformationen des Werkstücks bei dessen Entformen vermieden werden.For the present invention, therefore, the object is to provide an injection molding tool of the type mentioned above, which avoids the disadvantages mentioned and in which undesirable deformations of the workpiece are avoided in its demolding.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Spritzgusswerkzeug der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass durch den Formkern mehrere Führungskanäle mit je einer darin axial verstellbar geführten Auswerferstange und mit jeweils wenigstens einem zugeordneten Luftkanal verlaufen und dass dem Spritzgusswerkzeug eine jeweils beim Entformen eines gespritzten Behälters zuschaltbare Luftreguliereinheit zugeordnet ist, mittels welcher ausgewählten ersten Luftkanälen Druckluft zuführbar ist und ausgewählte zweite Luftkanäle mit der freien Umgebung verbindbar sind.The solution of this object is achieved according to the invention with an injection molding tool of the type mentioned, which is characterized in that run through the mold core a plurality of guide channels, each with an axially displaceable guided Auswerferstange and each having at least one associated air duct and that the injection mold each one during demolding of sprayed container is assigned to switchable Luftreguliereinheit, by means of which selected first air ducts compressed air can be fed and selected second air ducts are connected to the free environment.
Bei dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug mit der zugeordneten Luftreguliereinheit besteht vorteilhaft die Möglichkeit, auf erste Luftkanäle Druckluft zu geben, während andere, zweite Luftkanäle zur Werkzeugaußenseite geöffnet werden. Entsteht dann ein Vakuum bei einem zu schnellem Entformen, wird die fehlende Luft durch die nach außen offenen, zweiten Luftkanäle nachgezogen. Wird zu viel Luft durch die mit Druckluft beaufschlagten ersten Luftkanäle zugeführt, so kann die überschüssige Luft durch die nach außen offenen zweiten Luftkanäle entweichen. Je nach den vorliegenden Bedingungen kann also durch die zweiten Luftkanäle die Luft in der einen oder der anderen Richtung strömen. Im Ergebnis bleibt die Behälterform beim Auswerfen immer in neutraler Position und der produzierte Behälter hat aufgrund des so erreichten Vermeidens von Deformationen eine bessere Formqualität.In the injection molding tool according to the invention with the associated Luftreguliereinheit there is advantageously the possibility to give compressed air on first air ducts, while other, second air ducts are opened to the outside of the tool. Then, if a vacuum develops in the event of too rapid demoulding, the missing air is drawn through the second air channels that are open to the outside. If too much air is supplied through the first air ducts acted upon by compressed air, the excess air can escape through the second air ducts that are open to the outside. Depending on the prevailing conditions, the air can therefore flow in one or the other direction through the second air channels. As a result, the container shape always remains in a neutral position during ejection, and the produced container has better shape quality due to the avoidance of deformation thus achieved.
Um die Luftführung durch die Luftkanäle im Sinne einer möglichst guten Formqualität der gespritzten Behälter beeinflussen und einstellen zu können, ist weiter vorgesehen, dass jedem Luftkanal ein eigenes verstellbares Lufteinlassventil als Teil der Luftreguliereinheit zugeordnet ist.In order to influence and adjust the air flow through the air ducts in terms of the best possible form quality of the sprayed container, it is further provided that each air duct is assigned its own adjustable air inlet valve as part of the Luftreguliereinheit.
Zweckmäßig ist dabei über die jeweils einem ersten Luftkanal zugeordneten verstellbaren, ersten Lufteinlassventile jeweils der betreffende erste Luftkanal entweder mit einer Druckluftquelle verbindbar oder absperrbar.Suitably, in each case via the respective first air duct associated adjustable, first air inlet valves each of the respective first air duct can be connected to either a compressed air source or shut off.
Weiter ist es zweckmäßig, dass über die jeweils einem zweiten Luftkanal zugeordneten verstellbaren, zweiten Lufteinlassventile jeweils der betreffende zweite Luftkanal entweder mit der freien Umgebung verbindbar oder absperrbar ist. Furthermore, it is expedient that the relevant second air duct can be connected or shut off either via the respective second air intake valves assigned to a second air duct, either with the free environment.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass über die jeweils einem Luftkanal zugeordneten verstellbaren Lufteinlassventile jeweils der betreffende Luftkanal entweder mit einer Druckluftquelle verbindbar oder mit der freien Umgebung verbindbar oder absperrbar ist. Hier kann also, je nach Bedarf, jeder Luftkanal wahlweise mit Druckluft beschickt oder mit der äußeren Umgebung verbunden werden.There is also the possibility that each of the air duct associated with the adjustable air inlet valves in each case the relevant air duct can be connected to either a compressed air source or connected to the free environment or shut off. So here, depending on requirements, each air duct can optionally be charged with compressed air or connected to the external environment.
Um zusätzliche Einflussmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen, schlägt die Erfindung weiter vor, dass der Druck und/oder der Volumenstrom der aus der geöffneten Ventilöffnung der Luftkanäle austretenden Druckluft durch Einstellen des Drucks der Druckluftquelle und/oder durch Einstellen des Öffnungsquerschnitts des zugehörigen Lufteinlassventils einstellbar ist.In order to provide additional possibilities of influence, the invention further proposes that the pressure and / or the volume flow of the compressed air emerging from the open valve opening of the air ducts can be adjusted by adjusting the pressure of the compressed air source and / or by adjusting the opening cross section of the associated air inlet valve.
Weiterhin kann als weitere Maßnahme zur Beeinflussung des Entformens ein Strömungswiderstand für die durch die geöffnete Ventilöffnung der zweiten Luftkanäle strömende Luft durch Einstellen des Öffnungsquerschnitts des zugehörigen zweiten Lufteinlassventils einstellbar sein, wobei, wie oben erläutert, die zweiten Luftkanäle in beiden Richtungen von Luft durchströmbar sind. Die zweiten Lufteinlassventile können unter bestimmten Betriebsbedingungen also auch als Luftauslassventile fungieren.Furthermore, as a further measure for influencing the demoulding, a flow resistance for the air flowing through the opened valve opening of the second air ducts can be adjustable by adjusting the opening cross section of the associated second air inlet valve, wherein, as explained above, the second air ducts can be traversed in both directions by air. The second air intake valves can therefore also function as air outlet valves under certain operating conditions.
Um auf technisch einfache und zuverlässige Art und Weise zu gewährleisten, dass im Spritzgusswerkzeug die Auswerferstangen das Auswerfen des gespritzten Behälters wirksam unterstützen, wird vorgeschlagen, dass die Auswerferstangen an ihrem vom Formhohlraum entfernten Ende mechanisch an einen Auswerferrahmen des Spritzgusswerkzeugs angekoppelt und gemeinsam mit dem Auswerferrahmen verstellbar sind. Zum Ausgleich von Toleranzen und zur Sicherstellung einer definierten Schließstellung der Ventilkörper der Auswerferstangen kann diese mechanische Ankopplung federnd ausgebildet sein.In order to ensure in a technically simple and reliable manner that the ejector rods effectively support the ejection of the sprayed container in the injection molding tool, it is proposed that the ejector rods are mechanically coupled at their end remote from the mold cavity to an ejector frame of the injection molding tool and adjusted together with the ejector frame are. To compensate for tolerances and to ensure a defined closed position of the valve body of the ejector rods, this mechanical coupling may be resilient.
Eine Weiterbildung des Spritzgusswerkzeugs sieht vor, dass der Auswerferrahmen mechanisch an einen relativ zum Formkern bewegbaren Werkzeugteil angekoppelt ist und mittels einer Federanordnung mit einer in Entformungsrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt ist. Hiermit kann allein durch Öffnen des Spritzgusswerkzeugs der Auswerferrahmen in seine Auswerfbewegung versetzt werden.A further development of the injection molding tool provides that the ejector frame is mechanically coupled to a tool part movable relative to the mold core and acted upon by means of a spring arrangement with a force acting in the removal direction. This can be offset in his ejection movement alone by opening the injection mold of Auswerferrahmen.
Alternativ dazu kann der Auswerferrahmen mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung mit einer in Entformungsrichtung wirkenden Kraft beaufschlagbar und relativ zum Formkern verstellbar sein.Alternatively, the ejector frame can be acted upon by means of a pneumatic or hydraulic piston-cylinder arrangement with a force acting in the removal direction and be adjustable relative to the mandrel.
Je nach gewünschtem Automatisierungsgrad des Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass alle Lufteinlassventile manuell verstellbar sind oder mittels der Luftreguliereinheit fernbetätigt verstellbar sind.Depending on the desired degree of automation of the injection molding tool is provided that all air inlet valves are manually adjustable or remotely operated by means of the Luftreguliereinheit.
Zwecks weiterer Automatisierung des Entformens des gespritzten Behälters wird vorgeschlagen, dass die Luftreguliereinheit einen Datenspeicher aufweist und dass für unterschiedliche zu spritzende Behälter unterschiedliche Datensätze für eine angepasste Einstellung der Lufteinlassventile und/oder des Drucks der Druckluft im Datenspeicher speicherbar und aus dem Datenspeicher abrufbar sind. Die benötigten Datensätze werden dabei vorzugsweise jeweils durch Versuche ermittelt.For further automation of demolding of the sprayed container is proposed that the Luftreguliereinheit has a data memory and that different records for different containers to be sprayed different records for an adjusted adjustment of the air inlet valves and / or the pressure of the compressed air in the data storage can be stored and retrieved from the data memory. The required data sets are preferably determined in each case by experiments.
Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Spritzgusswerkzeug Detektionsmittel zum Erkennen von Deformationen des vom Formkern abgeschobenen gespritzten Behälters, insbesondere von Deformationen eines Behälterbodens, aufweist, dass die Detektionsmittel mit der Luftreguliereinheit verbunden sind und dass die Luftreguliereinheit eine Auswerteeinheit umfasst, mittels welcher nach Maßgabe von von den Detektionsmitteln erfassten Deformationsmesswerten die Lufteinlassventile und/oder der Druck der Druckluft im Sinne einer Minimierung der Deformationen verstellbar sind. Die Detektionsmittel zum Erkennen von Deformationen des Behälters können dabei optische Detektoren, wie eine Videokamera mit nachgeschalteter Bildauswerteeinheit, sein. Damit können dann auch eventuell auftretende Veränderungen des Entformungsverhaltens der Behälter im laufenden Spritzbetrieb automatisch korrigiert werden.Finally, the invention provides that the injection mold detecting means for detecting deformations of the ejected molded core from the mold core, in particular deformations of a container bottom, that the detection means are connected to the Luftreguliereinheit and that the Luftreguliereinheit comprises an evaluation unit, by means of which, in accordance with from Deformationsmesswerten detected by the detection means the air inlet valves and / or the pressure of the compressed air in the sense of minimizing the deformations are adjustable. The detection means for detecting deformations of the container can be optical detectors, such as a video camera with a downstream image evaluation unit. In this way, any changes that may occur in the demoulding behavior of the containers during the current spraying operation can be automatically corrected.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 ein geöffnetes Spritzgusswerkzeug in einem schematischen Längsschnitt und -
2 das Spritzgusswerkzeug aus1 in einem vergrößerten schematischen Teil-Längsschnitt.
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1 an opened injection molding tool in a schematic longitudinal section and -
2 the injection molding tool1 in an enlarged schematic partial longitudinal section.
In der folgenden Figurenbeschreibung sind gleiche Teile in den verschiedenen Zeichnungsfiguren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass nicht zu jeder Zeichnungsfigur alle Bezugszeichen erneut erläutert werden müssen. In the following description of the figures, the same parts in the various drawing figures are always provided with the same reference numerals, so that not all drawings have to be explained again.
Während des Spritzvorgangs sind der erste und der zweite Werkzeugteil miteinander verbunden und bilden einen inneren Formhohlraum, der mit zunächst flüssigem, z. B. thermoplastischem, Kunststoff gefüllt wird. Nach einer gewissen Abkühlzeit wird der zweite Werkzeugteil von dem ersten Werkzeugteil gelöst und entfernt, um den gespritzten, dann ausreichend erstarrten Behälter, der mit seiner Innenseite an der äußeren Formkernoberfläche
Zum Abnehmen des Behälters vom Formkern
Beim Entformen von geschlossenen Kunststoffbehältern entsteht zumindest beim Beginn des Entformens ein Vakuum zwischen dem Formkern
Um diese Deformationen zu vermeiden, wird beim Entformungsvorgang Luft in den Bereich zwischen dem Formkern
Wie zuvor erläutert, verlaufen durch den Formkern
Das der Formkernoberfläche
Weiterhin ist dem Spritzgusswerkzeug
Über das dem ersten Luftkanal
Der Druck und/oder der Volumenstrom der aus der geöffneten Ventilöffnung
Die Lufteinlassventile
Die Luftreguliereinheit
Weiterhin kann das Spritzgusswerkzeug
Der Druck und die Menge der zugeführten Druckluft werden je nach Bedarf so geregelt, dass Deformationen des gespritzten Behälters bei dessen Entformen minimiert werden. Die Ventilkörper
Vorteilhaft kann bei dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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Legal Events
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Representative=s name: SCHULZE HORN, KATHRIN, DE |