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Bezeichnung der
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Erfindung: Spritzgieß-, insbesondere Kunststoffspritzgießform
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Spritzgieß-, insbesondere Kunststoffspritzgieß-, oder
Preßform zur Verarbettung plastischer Massen mit in mindestens zwei Trennbereichen
zusammen- und auseinanderfahrbaren, hinsichtlich wenigstens eines Trennbereichs
bewegungskuppel- und entkuppelbaren Platten bzw. Plattenpaketen.
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Die Funktion der vorbeschriebenen bekannten Form (DE-AS 1 215 876)
läßt sich wie folgt beschreiben: zwischen einer angußseitigen raumfesten Aufspannplatte
und einer ersten Formplatte ist ein erster Trennbereich und zwischen der ersten
Formplatte und der mit der Auswerferseite fest verbundenen zweiten Formplatte ist
ein zweiter Trennbereich vorgesehen.
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Das Auseinanderfahren der Platten wird über die Auswerferseite eingeleitet,
welche sich in Bewegung setzt. Ilierbei öffnet sich zunächst der erste Trennbereich,
da die erste Formplatte mittels eines starr an ihr befestigten Kupplungszapfens
und mittels einer an der zweiten Formplatte befestigten Kupplungs-Schwenkfalle mit
der zweiten Formplatte, und damit mit der Auswerferseite, bewegungsverbunden ist.
Die erste und die zweite Formplatte sind solange miteinander bewegungsverbunden,
bis eine Steuerflächenanordnung die an der zweiten Formplatte befestigte Kupplungs-Schwenkfalle
außer Eingriff mit dem an der
ersten Formplatte befestigten Kupplungszapfen
versetzt.
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Dieses hat zur Folge, daß die erste Formplatte zum Stillstand kommt
und die Kupplungsverbindung zwischen der ersten Formplatte und der zweiten Formplatte
aufgehoben wird, während sich zwischen der ersten Formplatte und der zweiten Formplatte
der zweite Trennbereich öffnet. Das Zusammenfahren der Platten geschieht nacheinander
in umgekehrter Reihenfolge.
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Die bekannte Form gelangt beispielsweise dann zur Anwendung, wenn
zunächst ein Kern gezogen (erster Trennbereich) und sodann zum Auswerfen des Artikels
Unter- und Oberform bzw. erste und zweite Formplatte voneinander distanziert werden
(zweiter Trennbereich). Deartige Formen sind auch dann zweckmäßig, wenn der erste
Trennbereich zum Lösen und anschließenden Auswerfen des erstarrten Angusses dienen
soll.
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Bei der bekannten Spritzgieß- oder Preßform zur Verarbeitung plastischer
Massen wird es als nachteilig empfunden, daß die Vorrichtung zur Bewegungskupplung
für gewisse Anwendungsfälle technisch zu aufwendig ist. Auch für den Fall, daß eine
Normalisierung vorgenommen werden soll, weist die bekannte Kupplungsvorrichtung
bei Anwendung auf relativ kleine Formen zu große Bauabmessungen auf, die sich bei
Bedienung der Form als lästig erweisen.
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Ausgehend von der eingangs beschriebenen Form (DE-AS 1 215 876), liegt
daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgieß-, insbesondere Kunststoffspritzgieß-,
oder Preßform zur Verarbeitung plastischer
Massen zu schaffen, deren
Vorrichtung zur Bewegungskupplung und -entkupplung von Platten bzw. Plattenpaketen
einen besonders einfachen Aufbau und kleine Bauabmessungen gestattet. Entsprechend
der Erfindung wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bewegungskupplung beim
Auseinanderfahren über Haftreibungsflächen erfolgt, welche, in Plattenbewegungsrichtung
relativ zueinander beweglich angeordnet, sich bei Stillstand der mitgenommenen Platte
bzw.
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des mitgenommenen Plattenpakets beim weiteren Auseinanderfahren voneinander
lösen.
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Bei einer zwei Trennbereiche aufweisenden Form (erster Trennbereich
zwischen angußseitiger Aufspannplatte und erster Formplatte; zweiter Trennbereich
zwischen erster Formplatte und zweiter Formplatte) haften beispielsweise im zweiten
Trennbereich an relativ zueinander beweglichen Platten befestigte Haftreibungsflächen
aneinander. Hierbei werden die Haftreibungsflächen mit einer hinreichenden Normalkraft
gegeneinandergepreßt.
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Sobald das Auseinanderfahren der Platten durch Bewegung der Auswerferseite
eingeleitet wird, kann sich die erste Formplatte von der raumfesten anguß- bzw.
düsenseitigen Aufspannplatte lösen, da die erste Formplatte über die aneinanderhaftenden
Haftreibungsflächen mit der zweiten Formplatte bewegungsgekuppelt ist. Sobald die
erste Formplatte beim Auseinanderfahren zum Stillstand kommt, indem sie gegen einen
Anschlag läuft, wird die auf Haftreibung beruhende Verbindung zwischen der ersten
Formplatte und der zweiten
Formplatte durch das entstehende Losbrechmoment
aufgelöst.
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Dieses hat zur Folge, daß sich zwischen der ersten Formplatte und
der zweiten Formplatte der zweite Trennbereich öffnet. Das Zusammenfahren der Form
kann zweckmäßig derart geschehen, daß die Haftreibungsflächen unter teilweisem Schließen
des zweiten Trennbereichs etwa pufferartig gegeneinanderstoßen, um im weiteren Verlauf
der Schließbewegung zunächst den ersten Trennbereich zu schließen. Danach werden
die Haftreibungsflächen in ihre endgültige, durch den Haftreibungsschluß bedingte
Kupplungslage (auch der zweite Trennbereich ist nun vollends geschlossen) hineinbewegt.
Daraufhin kann die Form in vorbeschriebener Weise erneut auseinandergefahren werden.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind keine Teile erforderlich, welche,
insbesondere unter Einbeziehung von zusätzlichen Steuerorganen, einen Formschluß
zur Herstellung einer zugfesten Kupplungsverbindung herbeiführen müßten. Die Erfindung
gestattet deshalb eine denkbar einfache Ausgestaltung der Kupplungsvorrichtung.
Gleichermaßen gestattet die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung besonders kleine
- und daher die Bedienung der Form nicht nachteilig beeinflustnde - Bauabmessungen.
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Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und
sind darüber hinaus aus der Zeichnungsbeschreibung sowie aus den Zeichnungen ersichtlich.
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In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele entsprechend
der Erfindung dargestellt, hierbei zeigen,
Fig. 1-3 die Funktion
der Form anhand je eines mehr schematischen, teilweisen Längsschnittes und die Fig.
4-10 Teildarstellungen in Anlehnung an die Fig. 1-3, wobei jede Teildarstellung
eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung darstellt.
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In den Fig. 1-3, in denen jeweils der Längsschnitt einer Kunststoffspritzgießform
etwa hälftig dargestellt ist, ist diese Form allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
An der düsen- bzw. angußseitigen Aufspannplatte 11 ist eine Zwischenplatte 12 mit
nicht näher gezeigten Befestigungselementen befestigt. In einer Aussparung der Zwischenplatte
12 ist eine Angußhalteplatte 13 vorgesehen, welche mit Spiel von einer in einer
ersten Formplatte 14 befestigten Kupplungsschraube 15 durchsetzt ist. Der zur düsenseitigen
Aufspannplatte 11 hin weisende glatte Schaftbereich der Kupplungsschraube 15 sowie
deren Schraubenkopf 16 sind frei beweglich in miteinander fluchtenden Aufnahmebohrungen
17 (in der Zwischenplatte 12) und 18 (in der Angußhalteplatte 13) aigenommen. Der
Bodenbereich (der ersten Formplatte 14 zugewandt) der Aufnahmebohrung 18 bildet
zugleich einen Anschlag 19 zur Hubbegrenzung des Schraubenkopfs 16.
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Eine der Kupplungsschraube 15 in ihrer Wirkung ähnliche Distanzschraube
20 ist ebenfalls in der ersten Formplatte 14 befestigt und durchgreift mit Spiel
die Zwischenplatte 12. Der glatte Schaft der Distanzschraube 20 sowie
deren
Schraubenkopf 21 sind frei beweglich in Aufnahmebohrungen 22 (in der düsenseitigen
Aufspannplatte 11) sowie 23 (in der Zwischenplatte 12) aufgenommen. Der Bodenbereich
(der ersten Formplatte 14 zugewendet) der Aufnahmebohrung 23 bildet zugleich einen
Anschlag 24 zur lSubbegrenzung des Schraubenkopfes 21.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegt an der ersten Formplatte 14 eine
zweite Formplatte 25 an. Die zweite Formplatte 25 trägt einen festen Kern 26, welcher
gemeinsam mit der in der ersten Formplatte 14 vorgesehenen Gravur 27 einen nicht
näher bezeichneten Formhohlraum bildet, der einen Spritzgußartikel 28 aufnimmt.
Hierbei füllt ein noch vom Artikel 28 zu lösender und. ansonsten aus der Form 10
zu entfernender Anguß 29 einen nicht näher bezeichneten Zulaufkanal für die plastifizierte
Kunststoffmasse aus. Ein Abstreiferbolzen 30, dessen Funktion weiter unten noch
erklärt wird, ist vorübergehend formschlüssig im Anguß 29 gehalten.
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Ober eine Zwischenplatte 31 und Stützleisten 32 ist die zweite Formplatte
25 in nicht näher gezeigter Weise fest mit einer auswerferseitigen Aufspannplatte
33 verbunden.
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In einem seitlich von den Stützleisten 32 begrenzten Raum ist ein
Auswerfer-Plattenpaket 34 auf Führungsstangen 35 parallel zur Plattenbewegungsrichtung
x längsverschieblich
geführt. Mit dem Auswerferplattenpaket 34
ist ein den festen Kern 26, die zweite Formplatte 95 sowie die Zwischenplatte 31
frei beweglich durchgreifender Auswerferstift 3Ó zug- und druckfest verbunden.
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Zwischen der Zwischenplatte 12 und der ersten Formplatte 14 ist ein
erster Trennbereich I definiert. Desgleichen ist zwischen der ersten Formplatte
14 und der zweiten Formplatte 25 ein mit II bezeichneter zweiter Trennbereich definiert.
I)er Trennbereich II ist von einem im wesentlichen kreiszylindrischen, zylinderbuchsenartigen
Körper P durchsetzt, welcher mittels einer Schraube 37 in der zweiten Formplatte
25 befestigt ist. Die Längsmittelachse des geraden kreiszylindrischen Körpers P
erstreckt sich parallel zur Plattenbewegungsrichtung x. Der kreiszylindrische Körper
P besteht aus einem entropieelastischen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff,
wie beispielsweise aus Polyamid, Polyacetalharz, Tetrafluoräthylen oder Polytetrafluoräthylen.
Der entropieelastische Körper P, dessen Außenmantelfläche A eine Ilaftreibungsfläche
bildet, greift satt und mit leichter Preßpassung in eine gerade kreiszylindrische
Bohrung M ein, deren mit B bezeichnete Innenmantelfläche eine Haftreibungs-Gegenfläche
darstellt.
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Gemäß Fig. 1 besteht zwischen der Außenmantelfläche A des kreiszylindrischen
Körpers P und der Innenmantelfläche B der kreiszylindrischen Bohrung M ein radial
bzw. normal wirkender Lochleibungsdruck.
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Dieser Lochleibungsdruck bewirkt eine zeitweilige Elaftreibungskupplung
zwischen der die Bohrung Mbildenden ersten Formplatte 14 und der zweiten Formplatte
25, an bzw. in welcher der Körper P befestigt ist.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich der Trennbereich I durch Bewegung
der auswerferseitigen Aufspannplatte 33 nach rechts völlig geöffnet hat. Infolge
der durch die Haftreibungsflächen A und B bedingten Kttpplung hat sich die erste
Formplatte 14 gemeinsam mit der anliegenden Formplatte 25 nach rechts bewegt. Durch
die Kupplungsschraube 15, deren Schraubenkopf 16 gegen den Anschlag 19 angelaufen
ist, wurde die Angußhalteplatte 13 ebenfalls nach rechts bewegt, mit der Folge,
daß der zwischen den raumfesten Platten 11 und 12 gehaltene Abstreiferbolzen 30
den Anguß 29 zunächst vom Spritzgußartikel 28 getrennt und sich sodann mit seinem
an der freien Stirnseite vorgesehenen, nicht näher bezeichneten hinterschnittenen
Bereich aus dem Anguß 29 gelöst hat.
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Wie Fig. 2 außerdem zeigt, ist die Distanzschraube 20 mit ihrem Schraubenkopf
21 gegen den Anschlag 24 gefahren. Da die erste Formplatte 14 aus diesem Grunde
nicht weiter nach rechts bewegt werden kann, das Plattenpaket 25, 31, 32, 33 jedoch
weiterhin seine Ausfahrbewegung nach rechts fortsetzt, wird die llaftreibungsverbindung
zwischen der Außenmantelfläche A des entropieelastischen Körpers P und der Innernnantelfläche
B der
kreiszylindrischen Bohrung M gelöst, wie in Fig. 3 dargestellt.
Hiermit ist auch der Trennbereich II im wesentlichen offen. Der Trennbereich II
wird sich, indem das Auswerferplattenpaket 34 festgehalten wird, noch ein wenig
weiter nach rechts bewegen (nicht dargestellt), so daß der Auswerferstift 3() in
der Lage sein wird, den Spritzgußartikel 28 vom festen Kern 26 abzustoßen.
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Der Schließvorgang verläuft wie folgt: das Plattenpaket 25, 31, 32,
33 bewegt sich nach links, und zwar solange, bis der nur mit einem gewissen Axialdruck
(entlang der lattenbcegungsrichtng x) in die Bohrung M einführbare Körper P am öffnungsseitigen
Randbereich 42 der Bohrung M anliegt. Im weiteren Verlauf der Bewegung nach links
wirkt demnach der Körper 1> wie ein Puffer, welcher die erste Formplatte 14 vor
sich her schiebt.
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Bei dieser anfänglichen Schließbewegung löst sich die Angußhalteplatte
13 durch Anwendung nicht näher dargestellter Mittel vom Anguß 29, was unter Mithilfe
des gegen den Anguß 29 stoßenden Abstreiferbolzens 30 geschieht. Der Anguß 29 löst
sich von der Form und kann herausfallen. Im weiteren Verlauf der Schließbewegung
legt sich die erste Formplatte 14 an die Zwischenplatte 12 an, worauf der entropieelastische
Körper P in die Bohrung M hineingedrückt und somit die Jlaftreibungsverbindung zwischen
den Formplatten 14 und 25 wiederhergestellt wird.
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In den Fig. 4-10 sind besonders zweckmäßige Ausführungsformen von
kreiszylindrischen entropieelastischen
Körpern P und der Bohrung
M gezeigt. In jedem Falle bildet der kreiszylindrische Körper P aus entropieelastischem
Werkstoff eine Zylinderbuchse mit einem zentralen Durchbruch, welcher von der Befestigungsschraube
37 durchsetzt ist. Der glatte Schaft der Befestigungsschraube 37 bildet einen zum
Gewindeteil 38 hin konischen Bereich 39. Der konische Schaftbereich 39 sitzt auf
einer vom Körper P gebildeten konischen Gegenfläche 40 auf. Durch mehr oder wenig
starkes Anziehen der Schraube 37 kann daher der Außenumfang des entropieelastischen
Körpers P vergrößert oder verkleinert werden. Hierdurch kann im Zusammenwirken mit
der Bohrung M der zwischen der Innenmantelfläche B und der Außenmantelfläche A wirkende
Lochleibungsdruck eingestellt werden. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der der Befestigungsseite
zugewandte axiale Teilbereich des Körpers P in einer Zentrier-Sackbohrung Z aufgenommen
ist. Gemäß Fig. 4 ist die Zentrier-Sackbohrung unmittelbar in die zugehörige zweite
Formplatte 25 eingebracht. Aus Fig. 4 ist weiterhin ersichtlich, daß die kreiszylindrische
Bohrung M unmittelbar in die erste Formplatte 14 eingebracht ist.
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Gemäß den Fig. 5, 6 sowie 8 bis 10 ist die kreiszylindrische Bohrung
M zur Aufnahme des Körpers P von einem gesonderten Einsatz 43 gebildet. Der Einsatz
43 ist in die zugehörige Formplatte 14 eingelassen und dort durch nicht näher bezeichnete
Schrauben bzw. auch durch einen nicht im einzelnen bezeichneten Bund axial gesichert.
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Entsprechend den Fig. 6 und 7 ist die Zentrier-Sackbohrung Z Teil
einer die zugehörige Formplatte 25 durchsetzenden Durchgangsbohrung,
in
deren vom Trennbereich II abgewendeten axialen Teilbereich ein kreiszylindrischer
Stopfen 41 axial gesichert, zweckmäßig auch drehgesichert, eingreift.
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Der kreiszylindrische Stopfen 41 enthält zugleich eine zentrale Gewindebohrung
zur Aufnahme des Gewindeteils 38 der Befestigungsschraube 37.
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Zu erwähnen ist noch, daß der die Öffnung der kreiszylindrischen
Bohrung M umgebende Randbereich 42 abgerundet ist, um ein im wesentlichen stoßfreies
Hineingleiten des Körpers P in die Bohrung M zu gewährleisten.
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Die von der kreiszylindrischen Bohrung M zur Aufnahme des Körpers
P gebildete Innenmantelfläche B ist fein bearbeitet, insbesondere durch Ausspindeln
oder durch Ausschleifen fein geschlichtet.
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Aus den Körpern P, den kreiszylindrischen Stopfen 41 sowie aus den
die Bohrungen M ausbildenden Einsätzen 43 können besonders vorteilhaft Normalienbausätze
hergestellt werden.
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Die Erfindung läßt sich nicht nur, wie anhand der Ausführungsbeispiele
dargestellt, im Zusammenhang mit Formplatten 14, 25 eines Spritzgieß- oder Preßwerkzeuges
10 verwenden, sondern die Vorrichtung kann mit den gleichen Vorteilen auch bei einer
zweistufigen Auswerfervorrichtung angewendet werden, bei welcher beispielsweise
zwischen zwei Auswerferplatten und einer weiteren Platte zwei Trennbereiche vorhanden
sind, welche sukzessive geöffnet
bzw. geschlossen werden sollen.
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Die Platten sind gegenseitig an aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen
Führungsbolzen 44 gleitgeführt.
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Je nach Größe der Masse der zu bewegenden Platte (z.B. erste Formplatte
143 können z.B. zwei oder drei (verhältnismäßig geringe Masse) oder mehr (größere
Masse) Haftreibungsflächen-Paare A, B zur Anwendung gelangen.