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Formwerkzeug für Spritzgießmaschinen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug für Spritzgießmaschinen
mit mindestens zwei axial zueinander bewegbaren, aus miteinander lösbar verspannten
Teilen aufgebauten und je einen Formeinsatz auf den einander zugewandten Stirnseiten
haltenden Formhälften, von denen die eine Formhälfte mittels von ihr getragener
Gleitführungsbolzen in Gleitführungsbuchsen in der benachbarten Formhälfte geführt
ist.
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Formwerkzeuge für Spritzgießmaschinen - das ist in der nachfolgenden
Beschreibung die einheitliche Bezeichnung für Formen, die beim Spritzgießen, Spritzpressen
oder Druckgießen verwendet werden -, insbesondere in Form von Stammformen oder Normalien,
bestehen aus mindestens zwei gegeneinander bewegbaren Formhälften, von denen jede
mehrteilig ausgeführt ist. So besteht bei dem Formwerkzeug nach DE-AS 20 01 650
die an der Schließseite angeordnete Formhälfte aus einer Formaufspannplatte, zwei
Abstandsleisten, einer Zwischenplatte und einer Formeinsatzplatte. Die an der Düsenseite
vorgesehene Formhälfte besteht aus einer Formaufspannplatte und einer Formeinsatzplatte.
Die Teile einer Formhälfte sind mit Hilfe von Schrauben miteinander verspannt.
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Die an der Düsenseite angeordnete Formhälfte ist in der anderen Formhälfte
geführt, und zwar mit Hilfe von über die Formteilungsebene der Formhälften vorstehenden
Gleitführungsbolzen, die in der gegenüberliegenden Formhälfte in Gleitführungsbuchsen
ge
iten. Die Formhälften, die in ihrer Art und Größe von dem herzustellenden Formling
abhängig sind, nehmen zwischen sich Formeinsätze auf, die die Gießform bilden. Um
die fertigen Werkstücke aus der Gießform auswerfen zu können, sind zwischen den
Führungsleisten Auswerferplatten mit Auswerferstiften befestigt, die beim Öffnen
des Formwerkzeuges in Richtung auf die Formteilungsebene zu bewegt werden, wodurch
sie den Formling aus dem Formwerkzeug ausstoßen.
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Bei Formwerkzeugen der vorgenannten Art tritt folgendes Problem auf:
Ist das Spritzen eines Formlings beendet und soll auf der Spritzgießmaschine ein
neuer Formling gespritzt werden, wird das gesamte Formwerkzeug - mit den Formeinsätzen,
die die eigentliche Spritzgießform bilden - aus der Spritzgießmaschine aus- und
ein neues Formwerkzeug eingebaut; auch wenn der neue Formling in einem Formeinsatz
hergestellt wird, der in die vorhandene Stammform paßt. Der Ein- und Ausbau ist
nicht zuletzt wegen der Schwere der Formwerkzeuge zeitaufwendig und damit kostenintensiv.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die in den Patentansprüchen
beschriebene Erfindung löst die Aufgabe, ein Formwerkzeug der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß beim Spritzen eines neuen Formlings nicht das gesamte Formwerkzeug
ausgebaut werden muß, sondern sein überwiegender Teil in der Spritzgießmaschine
verbleiben kann und nur ein die Formeinsätze enthaltender Teil ausgewechselt zu
werden braucht.
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Bei der Erfindung sind an die Stelle der bisher bei Formwerkzeugen
verwendeten, miteinander verspannten Platten einerseits und ein einstückiges Oberteil,
andererseits ein Unterteil und ein mit dem Unterteil lösbar verspanntes Mittelteil
getreten.
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Das Oberteil einerseits und das mit dem Mittelteil verspannte Unterteil
andererseits können als Säulengestelle bezeichnet
werden. Diese
Säulengestelle sind so ausgerüstet, daß sie mit der Spritzgießmaschine einmal verbunden
xmi an dieser verbleiben. Es werden nur noch die für einen Formling notwendigen
Formeinsätze ein- und ausgebaut. Diese Formeinsätze sind in den Außenabmessungen
baugleich. Sie können deshalb mit Hilfe der Spannleisten ausgewechselt werden. Dies
briI-t-liche Vorteile mit sich: Die Werkzeugkosten werden gesenkt, da nur noch die
Formeinsätze bearbeitet werden müssen. Die Herstellungszeit der Formwerkzeuge verringert
sich wesentlich. Der die Formwerkzeuge her stellende Werkzeugbau ist besser ausgelastet,
da die Formeinsätze vorgefertigt werden können. Der einzelne Formling erfährt eine
wesentliche Preisreduzierung.
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Die Rüstzeiten für das Umrüsten der Spritzgießmaschinen werden erheblich
verkürzt - während der Ein- und Ausbau einer vollständigen Stammform etwa eine Stunde
erfordert, ist der Aus-und Einbau #weier Formeinsätze in etwa fünf Minuten durchzuführen
-. Es ergibt sich eine bessere Auslastung der Spritzgießmaschinen, da keine Standzeiten
durch Werkzeugwechsel auftreten. Die Werkzeugwartung und -reparatur, einschließlich
Änderung und Lagerung, wird wesentlich aünstiger.
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Ausgesaltungen. und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines
Zweifach-Formwerkzeugs; Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 um 900 gedrehte Seitenansicht
des Zweifach-Formwerkzeugs; Fig. 3 die Draufsicht auf die untere Formhälfte - Ansicht
A in Fig. 2 -¢ Das als Ausführungsbeispiel gewählte Zweifach-Formwerkzeug besteht
aus einer düsenseitigen, oberen Formhälfte mit einem Oberteil 1, von dem zwei Formeinsätze
2 gehalten sind, und
aus einer schließg itigen unteren Formhälfte,
die aus einem Unterteil 4 und einem Mittelteil 5 gebildet ist, das auf der dem Oberteil
1 zugewandten Seite mit dem Unterteil 4 lösbar verspannt ist und zwei Formeinsätze
6 hält. In dem Unterteil 4 ist ein Auswerfer 7 geführt.
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Das Oberteil 1 ist in der Draufsicht rechteckig. Es enthält zentrisch
eine Düse 11, die von einem Zentrierring 12 an der dem Unterteil 4 abgewandten Außenfläche
des Oberteils 1 gehalten ist. Mit Hilfe des Zentrierrings 12 wird das Oberteil 1
und mit ihm die düsenseitige Formhälfte an einer Spritzgießmaschine zentriert. Der
Zentrierring 12 ist in dem Oberteil 1 mittels parallel zur Bewegungsrichtung des
Formwerkzeugs in das Oberteil 1 geschraubter Schraubenbolzen 13 gehalten. In den
Eckbereichen des Oberteils 1 ist je ein Gleitführungsbolzen 14 befestigt. Jeder
Gleitführungsbolzen 14 ist zweiteilig ausgeführt: Ein einen Bund an der Außenseite
des Oberteils 1 aufweisender Haltebolzen ist mit ei auchch dem Auseinanderfahren
der Formhälten über die Teilungsebene des Formwerkzeugs vorstehenden Führungsteil
verschraubt. Auf der dem Mittelteil 5 zugewandten Seite ist an dem Oberteil 1 eine
Anschlagleiste 15 befestigt.
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Jeder im Oberteil 1 gehaltene Formeinsatz 2 ist auf seiner dem Mittelteil
5 abgewandten Seite entlang zweier gegenüberliegender Kanten mit je einer Leiste
21 versehen. Entlang den Leisten 21 wird der Formeinsatz 2 senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Formwerkzeugs in das Oberteil 1 geschoben. Mit Hilfe der Leisten 21 wird der
Formeinsatz 2 in Bewegungsrichtung des Formwerkzeugs im Oberteil 1 gehalten. Das
Oberteil 1 ist mit die Leisten 21 der Formeinsätze 2 hintergreifenden Vorsprüngen
16 versehen. Im Bereich der Vorsprünge 16 weist das Oberteil 1 jeweils eine senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Formwerkzeugs verlaufende Gewindebohrung 17 auf. Jede
Gewindebohrung 17 dient der Aufnahme eines - nicht dargestellten - Schraubenbolzens,
von denen jeweils zwei eine
Spannleiste 22 an deren entgegengesetzten
Enden durchsetzen.
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Jeweils eine der Spannleisten 22 übergreift einen der Formeinsätze
2 und hält ihn senkrecht zur Bewegungsrichtung des Formwerkzeugs in dem Oberteil
1. Mit der der Spannleiste 22 abgewandten Seite liegt jeder Formeinsatz 2 an der
Anschlagleiste 15 an.
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Auch das Unterteil 4 und das Mittelteil 5 sind in der Draufsicht rechteckig.
In ihren Eckbereichen sind Bohrungen vorgesehen, die von Zentrierhülsen 51 durchsetzt
sind. Die Zentrierhülsen 51, die gleichzeitig als Gleitführungsbuchsen für die Gleitführungsbolzen
14 dienen und zu diesen koaxial angeordnet sind, durchsetzen das Mittelteil 5 und
ragen in das Unterteil 4 hinein. Aneinander befestigt sind das Unterteil 4 und das
Mittelteil 5 mit Hilfe von Schraubenbolzen 41, von denen jeweils einer der Zentrierhülse
51 benachbart angeordnet ist.
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In der Stirnansicht ist das Unterteil 4 U-förmig ausgebildet, um die
Auswerfer 7 aufzunehmen. Jeder Auswerfer 7 weist eine Auswerfer-Grundplatte 71 auf,
die innen auf der Basis des Unterteils 4 aufliegt. Zwei gegenüber der Auswerfer-Grundplatte
71 eine geringere Grundfläche aufweisende Auswerferplatten 73, 74 sind an der Auswerfer-Grundplatte
71 befestigt.
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An dem Unterteil 4 sind jeweils sich diametral gegenüberliegend Führungsstifte
42 befestigt, an denen die Ausw#erfer-Grundplatte 71 geführt ist. Von der Auswerfer-Grundplatte
71 gehen die Auswerferplatten 73, 74 durchsetzende Rückdrückstifte 76 sowie ein
Mittelauswerferstift 77 für den Anguß aus. Rückdrückstifte 76 und Mittelauswerferstift
77 durchsetzen den Formeinsatz 6 und schließen mit ihrem freien Ende mit der Formteilungsebene
des Formwerkzeudgs ab. Der Mittelauswerferstift 77 ist mittels zweier besonderen
Führungsstücke78 in der Auswerfer-Grundplatte 71 geführt. Wird nach dem Spritzen
des Formlings die Auswerfer-Grundplatte
in Richtung auf das Oberteil
1 gedrückt, wird die Auswerfer-Grundplatte 71 entlang den Führungsstiften 42 geführt,
wodurch die Auswerferplatten 73, 74 mit den Führungsstiften nach dem Auseinanderfahren
der Formhälften mit ihren freien Enden über die Formteilungsebene hinausragen und
den Formling aus dem Formwerkzeug ausstoßen. Beim Wiederzusammenfahren des Formwerkzeugs
drückt das Oberteil 1 gegen die Rückdrückstifte 76 und bewegt die Auswerfer-Grundplatte
71 mit dem gesamten Auswerfer 7 wieder in die Ausgangslage für einen neuen Spritzgießvorgang.
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Da als Ausführungsbeispiel eine Zweifachform verwendet ist, sind auch
die vorgenannten Auswerferteile zweifach vorhanden.
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Anordnung und Ausbildung der mit den Auswerferplatten 73, 74 zu verbindenden
Auswerferstifte richten sich nach der Ausgestaltung der Formeinsätze 2, 6. In jedem
Formeinsatz können nämlich mehrere Formlinge gespritzt werden. Zu diesem Zweck ist
eine auswechselbare zentrale Angußbuchse vorgesehen.
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Innerhalb der auswechselbaren Formeinsätze 2, 6 ist das Spritzgießen
sowohl seitlich als auch zentral möglich.
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Das Mittelteil 5 ist im wesentlichen von zwei entlang den Längskanten
des Unterteils 4 verlaufenden Hälften gebildet, die spiegelsymmetrisch ausgebildet
sind. Überspannt werden die beiden Hälften des Mittelteils 5 mittig von einer Anschlagleiste
52, die mit der Anschlagleiste 15 des Oberteils fluchtet. Das Mittelteil 5 hält
zwischen sich die Formeinsätze 6. Jeder Formeinsatz 6 ist auf seiner dem Oberteil
1 abgewandten Seite entlang zweier gegenüberliegenden Kanten mit einer Leiste 61
versehen. Mit den Leisten 61 ist der Formeinsatz 6 senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Formwerkzeugs in das Mittelteil 5 geschoben und in Bewegungsrichtung des Formwerkzeugs
fixiert. An den Formeinsatz 6 ist eine Druckplatte 62 angeformt, die an den über
den Formeinsatz 6 vorstehenden Kanten die Leiste 61 bildet. Das Mittelteil 5 ist
mit die Kanten der Druckplatten 62 hintergreifenden Vorsprüngen
53
versehen. Auf der den Vorsprüngen 53 abgewandten Seite sind in dem Mittelteil 5
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Formwerkzeugs verlaufende Gewindebohrungen 64
vorgesehen, in denen den gesamten Formeinsatz 6 übergreifende Spannleisten 63 befestigt
sind. Jede Spannleiste 22, 63 ist als Platte ausgebildet. An der Kante, die der
jeweils anderen Formhälfte abgewandt aber dem Formwerkzeug zugewandt ist, ist jede
Spannleiste 22, 63 mit einem Vorsprung 23, 65 versehen. Im Bereich der seitlichen
Enden sind in den Spannleisten 22, 63 Durchtrittsöffnungen für nicht dargestellte
Befestigungs-Schraubenbolzen vorgesehen.
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Bei der Erfindung wird das Oberteil 1 und damit die düsenseitige obere
Formhälfte mit dem zugehörigen Teil der Spritzgießmaschine verbundene das Unterteil
4 und das Mittelteil 5 und somit die schließerseitige untere Formhälfte mit dem
zugehörigen Teil der Spritzgießmaschine. Oberteil 1 und Unter- und Mittelteil 4,
5 bleiben an der Spritzgießmaschine befestigt, solange Formlinge in den Formeinsätzen
2, 6 gespritzt werden, die zu dem Oberteil 1 und dem Unter- und Mittelteil 4, 5
passen; also Formlinge einer Größe, die den Formeinsätzen 2, 6 angepaßt sind. Für
das Spritzen neuer Formlinge ist lediglich notwendig, einmal die Auswerferplatten
73, 74 mit den zugehörigen Auswerferstiften auszuwechseln.
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Die Auswerfer-Grundplatte 71 mit den Führungsstiften 42 und dem Mittelauswerferstift
77 bleibt zusammen mit Oberteil 1 und Unter- und Mittelteil 4, 5 eingebaut. Außerdem
ist es notwendig, die Formeinsätze 2 und 6 auszuwechseln. Dieser Vorgang benötigt
gegenüber dem Auswechseln eines gesamten Formwerkzeugs nur einen Bruchteil der Zeit.
Die Zeitersparnis ist zusammen mit der wesentlich vereinfachten Lagerhaltung - anstelle
der bisher am Lager zu haltenden Stammformen brauchen nur noch die Formeinsätze
am Lager gehalten zu werden -der wesentliche Vorteil der Erfindung.
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