DE3140711C2 - Mehrfach-Spritzgießform - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrfachspritzgießwerkzeug, insbesondere für mit einem Flaschenhalsstutzen versehene Vorformlinge für die Herstellung von Flaschen im Blasverfahren. Das Werkzeug weist an einer feststehenden Platte die einen zylindrischen Abschnitt bildenden Außenformen auf. Es sind weiter gesonderte Formelemente für die den Boden bildende Kontur vorgesehen, in dem jeweils der Angußkanal ausgebildet ist, der mit einer Heißläuferverteilerplatte in Verbindung steht und in der Angußverschlußnadeln beweglich sind, die über einen Antrieb in Achsrichtung verstellbar sind. Es ist weiter eine bewegliche Platte vorgesehen, an der die in die Außenform eingreifenden Kerne mit ihren Füßen befestigt sind sowie quer zur Achse der Außenform verschiebbare Formbacken mit einer die Flaschenstutzen abbildenden Innenkontur, die mittig zum Flaschenstutzen geteilt sind. Jede der Außenformen ist in einem gesonderten Formkörper ausgebildet, an dem an einer Stirnseite das Formelement für die Bodenkontur zentriert ist, das den Anguß trägt. Die gesonderten Formkörper sind mit dieser Stirnseite an der die Angüsse tragenden Platte befestigt. Für jeden Formkörper ist weiter ein Backenpaar mit einer Flaschenhalsaußenkontur vorgesehen, das mit einem koaxialen Zentrierkonus versehen ist, der mit einem Innenkonus im Formkörper zusammenwirkt. Die Kerndorne können mit ihren Füßen in der sie tragenden Platte quer beweglich gehaltert sein, wobei zwischen den Backen des zugehörigen Backenpaares .

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfach-Spritzgießform nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Bei einer bekannten Mehrfach-Spritzgießform (DE-OS 21 48 616), die für ein einstufiges Spritz-Blas-Verfahren ausgebildet ist, liegen die Innengehäuse mit den Formbohrungen auf einem Kreis in einer gemeinsamen Platte, in der alternierend Blasformen angeordnet sind. Die Kerndorne sind fest in einer verschiebbaren Kerntragplatte gehaltert, die um den Mittelpunkt des genannten Kreises schwenkbar ist und mit der die

ίο Vorformlinge nach dem Spritzen in die Blasformen überführt werden. Zur Ausbildung der Halsaußenkontur der Vorformlinge sind hierbei geteilte Formbacken vorgesehen, die in einer Zwischenpiatte gehaltert sind, die mit der drehbaren Kerntragplatte fest verbunden ist In der Zwischenplatte sind jeweils geneigte Stützflächen vorgesehen, in deren Ebene die geteilten Formbacken verschiebbar sind. Für jede Formbackenhälfte ist ein Hydraulikzylinder als Antrieb vorgesehen, der mit einer die Neigung der Stützflächen entsprechenden Neigung in der Kerntragpiatte gehaltert ist. Die Formbacken sind mit einem Innenkonus auf einem Außenkonus eines in der Kerntragplatte angeordneten Kernsockels und mit einem Außenkonus im angrenzenden Ende des Innengehäuses und damit in/auf drei verschiedenen Bauteilen zentriert bzw. geführt. Dies führt zu Schwierigkeiten hinsichtlich der einzuhaltenden Toleranzen sowie der synchronen Betätigung aller Formbackenhälften.
Es sind weiter für Zweistufenverfahren Mehrfach-Spritzgießformen bekannt, die zur Erzielung einer möglichst höhen Wirtschaftlichkeit im allgemeinen für 16 oder auch 32 Vorformlinge ausgelegt sind. Die Innengehäuse mit den Formbohrungen sind hier in Reihen in Bohrungen einer gemeinsamen Platte eingesetzt. Die Formbacken nebeneinander liegender Formen sind dabei auf Leisten angeordnet, die sich jeweils über mehrere in einer Reihe angeordnete Formbohrungen erstrecken und wiederum auf schrägen Führungsflächen geführt sind.

An Vorformlinge für die Herstellung von Behältern, insbesondere Flaschen, im Blasverfahren werden hohe Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Wandstärke, die Gratfreiheit im Verschlußbereich des Flaschenhalses und die Konstanz des Gewichtes gestellt. Weiter sind derartige Formen für das Spritzgießen mit Polyäthylenterephtalat (PETP) auszulegen. PETP ist ein Material, das bei Temperaturen zwischen 80°C und 250° C kristallisiert. Es ist daher mit einer Temperatur über 205° C zu verspritzen und zur Sicherstellung einer amorphen Struktur der Spritzlinge mit hoher Geschwindigkeit abzukühlen. Dies führt zu starken thermischen Belastungen der Formenteile im Betrieb und unterschiedlichen Wärmedehnungen in den einzelnen Formplatten. Die Wärmedehnungen müssen bei der Fertigung berücksichtigt werden, damit bei Betriebstemperatur die Koaxilität aller Formenteile sichergestellt ist. Dies erfordert daher für die Herstellung derartiger Mehrfach-Spritzgießformen einen erheblichen Aufwand.

ω Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mehrfach-Spritzgießform zu schaffen, die in besonderer Weise den auftretenden thermischen Problemen Rechnung trägt und bei einfacher Art ihrer Herstellung einmal eine verbesserte Ausrichtung der Kerndorne gegenüber den zugehörigen Formhohlräumen und Anspritzstellen auch bei unterschiedlichen Dehnungen der Formplatten zueinander erreicht wird und zum anderen auch die Zentrierung der Formbacken für die Halsaußenkontur

wesentlich einfacher gestaltet ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist vorzugsweise für die Herstellung von mit einem Flaschenhalsstutzen versehenen Vorformlingen für die Herstellung von Flaschen im Blasverfahren vorgesehen. Sie ist aber auch anwendbar für die Herstellung sonstigar Körper, insbesondere solcher, bei denen das Verhältnis sich in Bewegungsrichtung des Werkzeuges erstreckender Länge zu den Abmessungen quer dazu groß ist

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Hs zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Mehrfach-Spritzgießform im geschlossenen Zustand,

F i g. 2 die Spritzgießform nach F i g. 1 nach Beendigung der ersten Öffnungsphase,

Fig.3 eine Draufsicht auf die die Kerndorne tragende, maschinenbewegbare Kerntragplatte der Spritzgießform, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Mehrfach-Spritzgießform weist eine an der Spritzgießmaschine über eine Befestigungsplatte 2 befestigbare erste Formhäifte 4 und eine relativ dazu in Öffnungsrichtung maschinenbewegliche zweite Formhälfte 6 auf. Die Formhälfte 4 trägt auf der Befestigungsplatte 2 zwei weitere aufeinanderliegende Platten 8 und 10. Auf der Außenseite der feststehenden Formplatte 10 ist eine Vielzahl von Einzelformgehäusen 12 vorgesehen. Von diesen Einzelformgehäusen 12 können beispielsweise sechzehn in zwei Reihen von jeweils acht angeordnet werden. Es können aber auch vier Reihen mit jeweils vier Einzelformgehäusen 12 vorgesehen werden oder eine andere zweckmäßige Anordnung.

Die Einzelformgehäuse 12 weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein Außengehäuse 14 auf, in dem ein Innengehäuse 16 angeordnet ist, auf dessen Außenseite Nuten 18 ausgebildet sind, die nach dem Einsetzen in das Außengehäuse 14 Kühlkanäle bilden, die mit Zu- und Ablaufanschlüssen versehen sind. In dem Innengehäuse 16 ist eine Formbohrung 20 ausgebildet, die die Außenkontur des Formhohlraumes 22 bildet.

In die feststehende Formplatte 10 eingelassen sind Formelemente 24, die in Bohrungen 26 eingesetzt sind. Die Formelemente 24 tragen auf ihrer Außenseite eine Ausnehmung 28 in Form einer Kugelkalotte, die die Außenkontur für den Boden des Formhohlraumes 22 bildet, in dem Formelement 24 ist weiter der Angußkanal 30 ausgebildet, der mit einem Heißläuferverteilersystem 32 bekannter Bauart in Verbindung steht, auf das hier nicht näher eingegangen zu werden braucht. An der Außenseite des Formelementes 24 ist weiter auf einem größeren Durchmesser als die Kugelkalottenausnehmung 28 eine zu letzterer koaxiale Vertiefung 34 vorgesehen, in die ein Zentrierstutzen 36 eingreift, der an der Stirnseite des Innengehäuses 16 ausgebildet ist und mit seiner Stirnfläche 38 gegen den Boden der Ausnehmung 34 des Formelementes 24 anliegt. Die Befestigung des Innengehäuses 16 an der feststehenden Formplatte 10 erfolgt über das Außengehäuse 14. und zwar mit Hilfe von Schrauben 40.

Wie ersichtlich, sind die Einzelformgehäuse 12 mit der Formbohrung so an der Fonnplatte IO befestigt, daß sie unabhängig Wärmedehnungen der Formplatte 10 folgen können.

Die maschinenbewegbare Formhälfte 6 weist eine als Doppelplatte ausgebildete Grundplatte 42 mit den aufeinander befestigten Einzelplatten 41 und 43 auf und eine hierzu in Schließrichtung der Form verstellbare Zwischenplatte 44, auf der die weiter unten zu beschreibenden Formbacken 56, die die den Flaschenhalsstutzen abbildende Innenkontur tragen, angeordnet sind.

In der Kerntragplatte 43 ist der Fuß 46 des dornförmigen Kerndorns 48 gehaltert, der die Innenkontur des Formhohlraumes 22 bestimmt Der Kerndorn 48 ist in üblicher Weise mit einer axialen Kühlmittelbohrung 50 versehen.

Auf der Oberseite der Zwischenplatte 44 sind Führungsplatten 52 befestigt Auf jeder Führungsplatte 52 ist ein Formbackenpaar 54 in Führungsnuten 53 quer verschiebbar gelagert Die einzelnen Formbacken 56 sind mit Schubstiften 58 versehen, die durch quer verlaufende Durchbrüche 60 in der Führungsplatte 52 hindurchgreifen und sich mit ihren Enden bis unter die Führungsplatte 52 erstrecken. Innerhalb der Zwischenplatte 44 sind jeweils in Abstand voneinander quer zur Verschieberichtung der Formbacken 56 verlaufende hinterschnittene Nuten 62 angeordnet, in denen mit seitlichen Vorsprüngen versehene Betätigungsstangen 64 quer zu den Führungsnuten 53 in Führungsplatte 52 verschiebbar gelagert sind. Diese Betätigungsstangen 64 sind jeweils an einem Ende der Form mit einem Schubantrieb 65 versehen. In der Oberseite der Betäligungsstangen 64 sind jeweils unter einem spitzen Winkel zu deren Längserstreckung verlaufende Führungsnuten 66 ausgebildet, in die die Enden der Schubstifte 58 eingreifen. Bei einem Längsverschieben der Betätigungsstange 64 wird mit Hilfe dieser Führungsnuten 66 der in diese eingreifende Schubstift 58 quer verschoben, wodurch die Formbacken 56 voneinander weg und aufeinander zu bewegt werden. Die beiden Formbacken 56 tragen an ihrem oberen Ende eine Innenkontur 68, die der gewünschten Kontur des Flaschenhaisstutzens entspricht. Diese Kontur kann beispielsweise eine Gewindekontur sein, wenn als Verschluß ein Schraubverschluß vorgesehen ist. Es kann aber auch eine einfache Wulstkontur sein, wenn als Verschluß ein Kronkorken oder dergleichen vorgesehen ist.

Die beiden Formbacken 56 tragen auf ihrer Außenseite einen Zentrierkonus 70, der in eine Zentrierbohrung im Inneren der Innengehäuse 16 eingreift, und zwar von der unteren Stirnseite des Innengehäuses 16 aus. Alternativ kann auch ein Zentrierkonus 72 vorgesehen werden, der in eine entsprechende Konusbohrung im Außengehäuse 14 eingreift, die von der Stirnseite dieses Gehäuses 14 ausgeht. Über die Zentrierung wird sichergestellt, daß die Innenkontur 68 der Formbacken 56 genau zentrisch zur Außenkontur 20 des Formhohlraumes 22 liegt.

Die Formbacken 56 jedes Formbackenpaares 54 sind weiter mit einer von ihrer Unterseite ausgehenden konischen Zentrierbohrung 74 versehen, die mit einem Zentrierkonus 76 zusammenwirkt, der am Kerndorn 48 ausgebildet ist Über diesen Zentrierkonus 76 wird über das Formbackenpaar 54 der Kerndorn 48 innerhalb der Formbohrung 20 zentriert.

Damit bei Wärmedehnungen innerhalb der Formplat-

re 10 der Kerndorn 48 seine zentrische Lage in der Formbohrung 20 beibehält, kann die Befestigung des Kernfußes 46 in der Kerntragplatte 43 mit seitlichem !Spiel erfolgen, so daß der Fuß 46 beim Schließen der Form in der ihn aufnehmenden Bohrung 80 in der Kerntragplatte 43 über die Zentrierung 74, 76 achsparallel in seine zur Formbohrung 20 zentrische Lage verschiebbar ist. Um die Verschiebung zu ermöglichen ist die Bohrung 81 in der Zwischenplatte 40 mit einem entsprechenden Durchmesser ausgebildet. ι ο

Eine andere Möglichkeit der Fußbefestigung besteilt darin, den zylindrischen Abschnitt 82 des Fußes 46 des Kerndorns 48 mit einer vorgegebenen Exzentrizität gegenüber der Achse des Kernabschnittes auszubilden und den Fuß 46 in einer Buchse 78 zu haltern, die mit ihrem äußeren Umfang in einer Bohrung 80 der Kerntragplatte 43 drehbar ist, die bei kalter Form vorzugsweise gleichachsig mit der Bohrung 20 liegt und deren Bohrung die gleiche Exzentrizität e2 zum Außenzylinder der Buchse 78 hat, wie die Exzentrizität e 1 des zylindrischen Abschnitts 82 des Kernfußes 46 zum Kerndorn 48. Auf diese Weise ist eine stufenlose Verschiebung des Kerndornes 48 parallel zu seiner Achse innerhalb einer Kreisfläche möglich, deren Radius der Summe der Exzentrizitäten el und e2 entspricht. So ist auch bei unterschiedlichen Dehnungen der Grundplatte 42 und der Formplatte 10 der Kerndorn 48 bei Betriebstemperatur genau zentrisch in der Formbohrung 20 einstellbar. Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn, wie in F i g. 1 dargestellt, der zylindrische Abschnitt 82 des Kernfußes 46 zentrisch zum Kerndorn 48 liegt und die Halterung in zwei ineinandersteckenden Verstellbuchsen erfolgt, deren ringförmige Berührungsflächen (78 in Fig. 1) jeweils entsprechende Exzentrizitäten el und e2 aufweisen. Für die Buchsen können von außen betätigbare Drehantriebe vorgesehen werden.

Grundsätzlich ist es möglich, für die Formbacken 56 innerhalb der Führungsplatten 52 soviel Spiel vorzusehen, daß sie Wärmedehnungen der Zwischenplatte 44 folgen können. Es ist auch möglich, bei der Montage die die Führungsplatten 52 haltenden Schrauben zunächst nur so weit anzuziehen, daß sich die Führungsplatten 52 während des Einfahrens der Form beim Schließen der Form in die der jeweiligen Temperatur der Form entsprechende Lage verschieben können. Bei Erreichen der Betriebstemperatur werden die Führungsplatten 52 dann durch Anziehen der Schrauben festgelegt. In diesem Fall können dann relativ enge Toleranzen für die Führung der Formbacken 56 in den Führungsplatten 52 vorgesehen werden.

Achsparallele Verschiebungen der Kerndorne 48 in den Formhohlräumen 22 werden durch unterschiedliche Wärmedehnungen der Grundplatte 42 einerseits und der durch den Heißläufer 32 aufgeheizten Formplatte 10 andererseits bewirkt. Sie können ganz oder teilweise dadurch vermieden bzw. reduziert werden, daß in der Grundplatte 42 eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, deren Wärmeabgabe an die Grundplatte 42 in Abhängigkeit von der Isttemperatur an einem repräsentativen Temperaturmeßpunkt MP an/in der Formplatte 10 regelbar ist.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich, werden durch die beschriebene Anordnung alle formbestimmenden Elemente relativ zu der Zentrierung an der Formplatte 10 gleichachsig eingestellt, so daß Wärmedehnungen in den Platten gleich welcher Größe und Richtung ohne Einfluß auf die Einzelform sind. Es ist damit möglich, ohne Rücksicht auf Wärmedehnungen die Einzelformgehäuse 12 festzulegen, beispielsweise in Abhängigkeit vom zur Verfugung stehenden Querschnitt in der Spritzgießmaschine. Durch die Aufteilung in Einzelformgehäuse 12 können eine Vielzahl gleichartiger Werkstücke kleiner Abmessungen bearbeitet werden. Dies führt zu einer wesentlichen Erleichterung der Fertigung. Durch die Aufteilung der Formbacken 56 in Einzelbackenpaare 54 für jedes Einzelformgehäuse 12 und die beschriebene Zentrierung dieser Formbacken 56 durch die jeweiligen Einzelformgehäuse 12 ist es möglich, die Flaschenhalskonturen praktisch ohne Gratbildung und ohne Versatz herzustellen.

In F i g. 2 sind die beiden Formhälften 4 und 6 einer Mehrfach-Spritzgießform in der ersten Öffnungsstellung wiedergegeben, in der die Spritzlinge 5 auf den Kerndornen 48 durch die Formbackenpaare 54 gehaltert voll aus den Formhohlräumen 22 herausgezogen sind. In der Stellung nach F i g. 2 werden durch Verschieben der Zwischenplatte 44 relativ zur Grundplatte 42, in der die Kernfüße 46 gehaltert sind, die Kerndorne 48 aus den Spritzlingen S herausgezogen. Nachdem die Spritzlinge S von den Kerndornen 48 freigekommen sind, werden die Antriebe für die Formbacken 56 betätigt und die im Bereich der Flaschenhalskontur gehaltenen Vorformlinge S freigegeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mehrfach-Spritzgießform zum gleichzeitigen Herstellen mehrerer Formlinge,

insbesondere zum Herstellen von mit einem Halsstutzen versehenen Verformungen für die Herstellung von Behältern im Blasverfahren,
mit an einer feststehenden Formplatte zentriert angeordneten Innengehäusen mit Formbohrungen zur Bildung der Außenkontur der Formlinge und gesonderten Formelementen zur Bildung der Bodenkontur der Formlinge, in denen jeweils ein mit einer Heißläuferverteilerplatte in Verbindung stehender Angußkanal ausgebildet ist,
mit die Innengehäuse umgebendem Außengehäuse, mit an einer verschiebbaren Kerntragplatte mit ihren Füßen in Halterungen befestigten, bei geschlossener Spritzgießform in die Formoohrungon der Innengehäuse eingreifenden Kerndornen
und mit einer Formbackenpaare für die Halsaußenkontur tragenden Zwischenpiatte, auf der die Formbacken gegenüber dem Innengehäuse und dem Kerndorn zentrierbar gehalten und geführt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innengehäuse (16) jeweils von einem eigenen Außengehäuse (14) umgeben sind, die stirnseitig gegen die feststehende Formplatte (10) verschraubt sind,

daß die Kerndorne (48) mit ihren Füßen (46) in der Kerntragplatte (43) in Querrichtung innerhalb einer Kreisfläche stufenlos verstellbar gehalten sind und daß die Formbackenpaare (54) auf der relativ zur Kerntragplatte (43) in Formöffnungsrichtung bewegbaren Zwischenpiatte (44) in reinen Querführungen (52,53) mit Spiel verschiebbar sind.

2. Mehrfach-Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die die Kerndorne (48) tragenden Kerntragplatte (43) eingreifende zylindrische Abrchnitt (82) des Fußes (46) jedes Kerndorns (48) exzentrisch zur Achse seines formgebenden Kernabschnittes liegt und in einer exzentrischen Bohrung einer in der Kerntragplatte (43) drehbar gelagerten Buchse (82) drehbar ist.

3. Mehrfach-Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die die Kerndorne (48) tragenden Kerntragplatte (43) eingreifende zylindrische Abschnitt (82) des Fußes (46) jedes Kerndorns (48) gleichachsig mit seinem formgebenden Kernabschnitt liegt und in zwei ineinanderliegenden drehbaren Buchsen mit gemeinsamen ringförmigen Berührungsflächen (78 in F i g. 1) in der Kerntragplatte (43) gehaltert ist, deren Bohrungen jeweils exzentrisch angeordnet sind.

4. Mehrfach-Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der bewegbaren Zwischenplatte (44) quer zur Bewegungsrichtung der Formbacken (56) über einen Antrieb verschiebbare Betätigungsstangenpaare (64) gelagert sind, die mit unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Führungsnuten (66) versehen sind, in die an den Formbacken (56) angeordnete Schubstifte (58) eingreifen.