DE2362174C3 - Spritzgießform zum einseitigen Verbinden einer Folie mit einem aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Gegenstand - Google Patents
Spritzgießform zum einseitigen Verbinden einer Folie mit einem aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten GegenstandInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform zum einseitigen Verbinden einer Folie mit einem durch
Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Gegenstand im Formhohlraum der Spritsgießform
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Beim Herstellen einer Dose oder einem
ähnlichen Gegenstand mit einer Folie auf einer Seite z. B. als Diffusionssperre oder Etikett, wird die Folie in
die geöffnete Form einer Spritzgießmaschine eingeführt, worauf die Form geschlossen und die Kunsistoffmasse
eingespritzt wird.
Das Einfügen einer Folie in eine solche Dose oder einen anderen ähnlichen, als Verpackung dienenden
Gegenstand kann bezwecken, einen der größten Nachteile bei der Verwendung der meistens vorkommenden
billigen Thermoplastmaterialien, wie Styrol- und Olefin-Kunststoffe, zu beseitigen, nämlich deren
hohe Permeabilität für Gase, Aromastoffe und Wasserdampf. Dies hat bewirkt, daß die Anwendung dieser
Materialien als Verpackung für z. B. gewissen Lebensmittel, chemisch-technische Produkte und Kosmetika
stark begrenzt worden ist. Auch die Einwirkung des Verpackungsinhaltes auf das Kunststoffmaterial hat in
einigen Fällen bewirkt, daß man gezwungen war, andere Materialien für die Verpackungen zu anzuwenden. Es ist
weiter üblich, Dosen aus formgespritztem thermoplastischem Kunststoff mit Dekors in einer oder mehreren
Farben zu versehen. Diese Dekors können /.. B. mit Hilfe von Etiketten oder Abziehbildern angebracht werden.
Eine beim Spritzgießen eingefügte Folie kann somit auch als Dekor oder Etikett dienen.
Es ist bereits lange bekannt, eine Folie aus Kunststoffmaterial, aus dem die Dose hergestellt
werden soll, vorzudrucken und diese in die Spritzgießform einzulegen, bevor die Kunststoffmasse eingespritzt
wird. Die Folie schmilzt dann am eingespritzten Kunststoffmaterial fest und bildet einen Teil der
hergestellten Dose. Es ist ebenso bekannt, anstelle einer reinen Kunststoffolie eine Folie anzuwenden, die aus
einem mit Kunststoffbeschichteten Papier bestehenden Laminat hergestellt ist, wobei die Kunststoffschicht
anschmilzt, sobald die Masse in die Spritzgießform eingespritzt wird. Der Vorteil dieser Verfahren liegt
darin, daß man ein Dekor erhält, das sehr gut haftet und in größeren Auflagen relativ billig wird, weil die Folie in
mehreren Farben mit großer Geschwindigkeit im Offset-Verfahren bedruckt werden kann.
Diese Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß das Einlegen der zugeschnittenen oder ausgestanzten
Folie in die Spritzgieß-Formen einen gewissen Teil der Produktionszeit in Anspruch nimmt, so daß der
Arbeitszyklus im Vergleich mit der Produktion ohne Dekor länger wird. Die Kosten für die einfache
Kunststoffolie oder das Laminat werden selbstverständlich ebenfalls höher als für gewöhnliches Papier.
Es sind Spritzgießformen zum einseitigen Verbinden solcher Folien mit einem durch Spritzgießen hergestellten
Gegenstand im Formhohlraum der Spritzgießform bekannt, bei der die Einspritzöffnung auf einer
Erhebung angeordnet ist, die gegenüber dem normalen Verlauf der Wandung des Formhohlraumes in den
Formhohlraum hineinragt, und in der die Folie vor dem Einspritzvorgang mit ihrem konzentrisch zur Einspritzöffnung
liegenden Lochrand eines im Folienzentrum vorgesehenen Loches dicht an der einspritzseitigen
Wandung des Formhohlraumes anliegt (DE-OS 20 45 932).
Eine solche Spritzgießform zeigt den Nachteil, daß die Folie in einen halbkugelförmigen Hohlraum einer
Formhalfte eingeformt wird, so daß sie dicht an der Hohlraumwand anliegt. Die Folie muß genau um den in
diesem Hohlraum hineinragenden Einspritzstutzen gelegt werden.
Diese Arbeitsgänge sind umständlich und damit nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Einlegen einer Folie in eine Spritzgießform der vorgenannten Gattung zu
vereinfachen und durch eine geeignete Folieneinspannung ein sicheres Leiten des Kunststoffmassestromes
aus der Einspritzöffnung heraus in den Formhohlraum durch des Folienloch hindurch hinter die Folie zu
gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Spritzgießmaschine der genannten Gattung dadurch
gelöst, daß die Erhebung als konvexe Wölbung in den Formhohlraum hineinragt, gegen die der aus der Ebene
der Folie herausgedrückte Lochrand unter Folienspan nung anliegt, und daß die der Einspritzöffnung
gegenüberliegende Wandung des Formnohlraumes eine konkav gewölbte Vertiefung aufweist, die mit der
konvexen Wölbung einen Kunsistoffmassestrom-Umlenkungsraum
bildet.
Eine solche Spritzgießform hat gegenüber dem Stande der Technik den beachtlichen Vorteil, daß die
ebene Folie mit ihrem Loch an der konvexen Wölbung angelegt und nach dem Zusammenfahren der beiden
Formwerkzeugteile zwischen diesen leicht eingespannt ist, in dem der Folienbereich um das Loch herum
verformt und dabei der Lochrand dicht an die konvexe Wölbung angedrückt wird. Hierbei ist kein die I olie
durchdringender Einspritzstutzen vorhanden und auch nicht notwendig, denn eine solche Folieneinspannung
gewährleistet auch ohne Einspritzstutzen ein sicheres Leiten des Kunststoffmassestromes hindurch hinter die
Folie. Dabei wird durch den sich an den Folienrand anschließenden Raum ein sicherer Fluß des Kunststoffmassestromes
erzielt und die Folie durch den Kunststoff gegen das Formwerkzeug mit Einspritzmundstück
gedrückt.
Soweit es bereits aus der DE-OS 17 78 249 bei einer
Spritzgießform bekannt geworden ist, den Rand einer Folie mit Spannung um die Einspritzöffnung herum zu
halten, so liegt hierbei der Rand der Folie in nachteiliger
Weise wellenförmig auf einzelnen Stiften auf, die im Abstand zueinander verteilt um die Einspritzöffnung mit
Zwischenraum dazu angeordnet sind, so daß die Folie nicht dicht (flächig) an der einspritzseitigen Wandung
des Formhohlraumes anliegt. Ein sicheres Leiten des Kunststoffroassestromes hinter die Folie ist derart nicht
möglich, daß die Folie auch randseitig gegen die Wandung des Formhohlraumes in technisch brauchbarer
Weise gedrückt wird. Es soll dementsprechend auch mit einer solchen Spritzgießform ein anderes Erzeugnis
nämlich eine an die Folie angeformte Düse, Hülse od. dgl. erhalten werden.
Die Erfindung zeigt den Vorteil, dabei gewöhnliches Papier von geeigneter Qualität anzuwenden, das
dekorbedruckt und ausgestanzt oder l.i Formaten zugeschnitten wird, um [ür die betreffende Dose od. dg),
zu passen. Dadurch, daß das Etikett gleichzeitig mit dem Ausstoß der zuletzt gespritzten Dose aus der Spritzgießform
zwischen die Formhälften eingeführt wird, geht keine Zykluszeit verloren. Durch den hohen
Einspritzdruck der geschmolzenen Kunststoffmasse und die Wärme derselben (etwa 200 bis 300°) haftet das
Etikett mit sehr guter Bindung an der Dose und wird gleichzeitig dank der Kühlung der Spritzgießform
gegen Wärmeschäden geschützt.
Dieses Vorgehen ist jedoch auch vorteilhaft für die Anbringung einer Folie als Sperre gegen Diffusion. Auf
gleiche Weise wie bereits beschrieben kann eine Folie, die so gestanzt oder auf Format geschnitten ist, daß sie
nach Einführung in die Spritzgießform gut an deren Boden- und Mantelfläche angepaßt wird, zu einer mehr
oder weniger vollständig deckenden innen- oder außenseitigen Bekleidung geformt werden. Durch
Anwendung einer Folie geeigneter Art, die gegen die zu verpackenden Stoffe resistent ist oder geringe bzw.
keine Durchlässigkeit für Gase, Aromastoffe oder Wasserdampf hat, erhält man eine Verpackung, die alle
vertretbaren Forderungen erfüllt und einen tragenden Teil aus Kunststoff sowie einen dichtenden Innen- oder
Außenteil aus Folie aufweist. Die Folie kann aus einer oder mehreren Lagen verschiedener Materialien bestehen,
z. B. Aluminium, Kunststoff und/uder Papier. Bei Mehrfachlaminat mit einer Papierseite kann die
letztgenannte, wie bereits oben hervorgegangen sein dürfte, der eingespritzten Kunststoffmasse zugewandt
sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht die offene Spritzgießform einer Spritzgießmaschine unmittelbar
nach dem Ausstoß einer gespritzten Dose, wobei gerade ein Folienstück zwischen die Formhälften
eingeführt worden ist.
F i g. 2a eine Vorderansicht der als Kissen ausgebildeten Formhälfte nach Fig. 1 mit angedeutetem davor
liegenden Folienstück und dessen Zuführungsorganen.
F i g. 2b und 2c alternative Ausführungen des Folienstücks.
Fig. 3 wie Fig. I die Formhälflen in einem späteren
Arbeitsschritt, bei dem die Spritzgießform gerade geschlossen wird.
F i g. 4 die geschlossene Spritzgießform.
Fig. 5 als Längsschnitt das Einspritzmundstück des Kissens und die gegenüberliegende Formhälfte der
Spritzgießform für das Einspritzen der Kunststoffmasse durch ein Loch im Fol;enstück wenn sich dieses in der
Lage nach F i g. 4 befindet.
Fig.6 wie Fig. 1, 3 und 4 die wieder geöffnete Spritzgießform bei der Abgabe einer gespritzten Dose
und Zuführungeines neuen Folienstückes
Fig. 7 und 8 ein anderes ausgebildetes Folienstück bzw. die Dose, zu der das Folienstück als vollständig
deckende Bekleidung gehört
to Fig.9 und 10 eine andere Ausführungsform des Folienstückes und der dazugehörigen Dose.
Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte offene Spritzgießform besteht aus zwei Formhälften 1, 2, von
denen die eine als Stampel 1 und das andere als Kissen 2 ausgebildet ist. Eine Zuführvorrichtung 3 für als
Etiketten od. dgl. dienenden Folienstücke 4 ist in den F i g. 1 und 2a angedeutet und besteht aus zwei
parallelen Rohren, die zwischen den Formhälften 1, 2 liegen und auf und ab bewegbar sind sowie mit
Saugnäpfen oder Lochscheiben 5 an ihrem unteren Ende versehen sind, welche die Folienstücke 4
nacheinander festsaugen. Die Folienstücke 4 liegen oder stehen in einem hier nicht abgebildeten Magazin. Die
Zuführungsvorrichtung 3 bewegt sich vor und saugt ein Folienstück 4 vom Magazin an sich und geht sodann
abwärts und stellt sich in eine Bereitschaftslage oberhalb der Spritzgießform (siehe Fig.6). Die
Folienstücke 4 können selbstverständlich ebenso wie der gespritzte Gegenstand verschiedene Form aufweisen.
Fig. 2a zeigt eine vierkantige Dose und ein kreuzförmiges Folienstück 4, das alle vier Seiten der
Dose bedeckt. Ein Paar von anderen Folien- bzw. Etikettausführungsformen ist in F i g. 2b und 2c abgebildet,
und zwar einerseits eine gerade Ausführung, die über den Dosenboden hinaus zwei gegenüberliegende
Seiten bedeckt, und andererseits eine kreuzförmige mit zwei vollständig deckenden gegenüberliegenden Seiten
und zwei halbdeckenden Seiten.
Sobald die zuletzt gespritzte Dose 6 (Fig.6) gerade
die Form verlassen hat, wird diese neuerlich geschlossen, indem der Stempel 1 nach rechts geht.
Gleichzeitig oder etwas früher bewegt sich die Zuführungsvorrichtung 3 unter Mitführung eines festgesaugten
Folienstückes 4 abwärts. Das Folienstück 4 befindet sich ganz unten auf dem Niveau der beiden
Fonnhälften 1, 2 bevor der Stempel 1 es erreicht (Fig. 1). In der freien Endfläche des Stempels 1 befinden
sich einige Spalten oder Öffnungen 8 mit Vakuumansaugung. Sobald der Stempel 1 das Folienstück 4 erreicht
hat, wird dieses an der freien Endfläche des Stempels 1 in einer fixierten Lage festgesaugt. Sobald das
Folienstück 4 vom Stempel 1 weiter in das Kissen 2 eingeführt wird, wird es von der Saugvorrichtung 5 der
Zuführnngsvorrichtung 3 gelöst. Die Spritzgießform
geht ganz zusammen (Fig. 3 und 4), wobei sich das Folienstück 4 im Zwischenraum zwischen den Formhälften
J, 2 befindet. Das Folienstück 4 wird sodann durch die eingespritzte Kunststoffmasse so geführt, daß
es auf der richtigen Seite der Dosenwandung zu liegen kommt. Wenn man es an der Innenseite haben will,
drückt es die eingespritzte Masse dort fest, falls das Zentrum des Folienstückes 4 ohne Loch ist.
Um das Folienstück 4 an die Außenseite zu bringen, kann eine etwa unterschiedliche Arbeitsweise angewendet
werden. Fig.5 zeigt in größerer Darstellung die Abschnitte des Stempels 1 und des Kissens 2 beim
Einspritzmundstück 9 für die Masse im Kissen 2. Das Etikett 4 ist eben und mit Löchern im Zentrum
• ft.
gegenüber der Öffnung des Mundstückes 9 ausgeführt. Die Formhälften 1, 2 weisen in gleicher Richtung eine
konkave Vertiefung 10 und eine konvexe Wölbung 11 im Zentrum um die Öffnung des Mundstückes 9 herum
auf, was bewirkt, daß der Lochrand 12 des Folienstiickes 4 gegen die konvexe Wölbung 11 im Zentrum des
Kissens 2 gepreßt wird. Sobald die geschmolzene Kunststoffmasse durch die Öffnung des Mundstückes 9
in die Spritzgießform eingespritzt wird, dringt die Masse in den Raum 13 hinter dem Lochrand 12 ein und preßt
das Folienstück 4 gegen das Kissen 2, so daß das Folienstück 4 an der Außenseite der Dose zu liegen
kommt. Die Kunststoffmasse setzt dann fort, das Folienstück 4 gegen die ganze Wandung des Kissens 2
zu drücken bis der Hohlraum der Spritzgießform gefüllt ist.
Beide Formhälften 1 und 2 sind temperaturgeregelt, indem eine Flüssigkeit in Kanälen (nicht gezeigt) durch
das Material der Formhälften zirkuliert, und zwar üblicherweise ein Kühlmedium, daß die Spritzgießform
relativ kalt hält. Die geschmolzene Masse würde bei längerer Berührung mit dem Folienstück 4 dieses
beschädigen, doch wird das Folienstück 4 durch den raschen Einspritzvorgang und den hohen Sprilzdruck
schnell und hart gegen die Formwandung gepreßt und sehr schnell auf eine Temperatur abgekühlt, die bewirkt,
daß es durch die Wärme aus der Masse nicht beschädigt wird.
Während der Zeit, in der die Masse in die Spritzgießform eingespritzt und der gespritzte Gegenstand
in dieser gekühlt wird, geht die Zuführungsvorrichtung 3 nach oben und saugt ein neues Folienstück 4
für den nächsten Arbeitsvorgang an sich.
Das vorbeschriebene Beispiel wurde im Hinblick auf eine Etikettierung abgegeben.
Die Folienstücke 4 können, wie in den Fig. 7 —10
veranschaulicht, so ausgebildet sein, daß sie für Verpackungen verschiedener Form passen, z. B. runde
und vierkantige Dosen.
Auch die Deckel für die Dosen können selbstverständlich auf entsprechende Weise mit Folie versehen
werden. Es ist auch eine Kombination denkbar, bei der man Dekors auf Foiienstücke aufdruckt, die gleichzeitig
sowohl das Etikett als auch die Permeabilitätsbarriere darstellen. Das Folienstück kann für die Anlage an der
Innenseite einer durchsichtigen Kunststofföse mit außen liegendem Dekordruck ausgebildet sein, so daß
dieser durch das Material sichtbar ist. Weiter können
z. B. Folienstücke nach F i g. 7 für Dosen nach F i g. 8 mit Dckorelementcn auf den jeweiligen Lappen versehen
sein, die — sobald sie in der Spritzgießform zusammengeführt werden —, ein zusammenhängendes Dekor
bilden. Es ist auch möglich, das Dekor der ebenen Folie mit einer Präzision zu übertragen, die bei der eingangs
erwähnten Formgebung einer durch Wärme erweichten und als Band zugeführten Folie nicht erreicht werden
kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Spritzgießform zum einseitigen Verbinden einer Folie mit einem durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Gegenstand im Formhohlraum der Spritzgießform, bei der die Einspritzöffnung auf einer Erhebung angeordnet ist, die gegenüber dem normalen Verlauf der Wandung des Formhohlraumes in den Formhohlraum hineinragt und in der die Folie vor dem Einspriizvcirgang mit ihrem konzentrisch zur Einspritzöffnung liegenden Lochrand eines im Folienzentrum vorgesehenen Loches dicht an der einspritzseitigen Wandung des Formhohlraumes anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung als konvexe Wölbung in den Formhohlraum hineinragt, gegen die der aus der Ebene der FoHe (4) herausgec-ückte Lcchrand (12) unter Folienspaniiung anliegt, und daß die der Einspritzöffnung gegenüberliegende Wandung des Formhohlraumes eine konkav gewölbte Vertiefung (10) aufweist, die mit der konvexen Wölbung einen Kunststoffmassestrom-Umlenkraum (13) bildet.
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