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Titel: Spritzgießmaschine zum gleichzeitigen Vor- und
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Fertigspritzen einer Vielzahl von Spritzlingen Beschreibung Die Erfindung
betrifft eine Spritzgießmaschine zum gleichzeitigen Vor- und Fertigspritzen einer
Vielzahl von Spritzlingen, bei der zwischen zwei Holmen zwei plattenartige Formträger
in Richtung einer Mittelachse relativ zueinander aufeinander zu und voneinander
weg bewegbar sind sowie rechtwinkelig zu der Mittelachse gegeneinander bewegbar
sind, bei der jeder Formträger eine Formhälfte mit einer Vielzahl von Formnestern
trägt, die jeweils für einen Spritzling vorgesehen sind, und bei der jeweils eine
von zwei Gruppen der Formnester der einen Formhälfte zunächst einer Gruppe von Formnestern
der zweiten Formhälfte zum Vorspritzen und nach einem Bewegungsschritt des einen
Formträgers rechtwinkelig zur Mittelachse einer zweiten Gruppe von Formnestern der
zweiten Formhälfte zum Fertigspritzen zugeordnet ist.
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Bei einer durch die Praxis bekannten Spritzgießmaschine dieser Art
sind die beiden Formträger zwischen vier Holmen
drehbar angeordnet
und sind bei beiden Formhälften die beiden Gruppen von Formnestern jeweils in gesonderten
Feldern angeordnet, die um 180 Grad voneinander entfernt sind. Der Bewegungsschritt
ist ein Drehschritt von 1800. Wenn diese Spritzgießmaschine dafür ausgelegt wird,
pro Arbeitszyklus eine bestimmte Zahl von Spritzlingen zu produzieren, so füllt
sie ein bestimmtes Volumen und zwar ein relativ großes Volumen aus. Dieser hohe
Raumbedarf wird insbesondere dann nachteilig, wenn die Zahl von Nestern, d.h. von
pro Arbeitszyklus produzierbaren Spritzlingen gesteigert werden soll.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spritzgießmaschine der
eingangs genannten Art zu schaffen, die aufgrund geeigneter Anordnung der Formnester
weniger voluminös ist bzw. bei einer vorbestimmten Zahl von Formnestern weniger
Bauraum beansprucht. Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine ist, diese Aufgabe
lösend, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Formhälften jeweils die Formnester
in fortlaufenden, sich in Richtung der Bewegungsschritte erstrekkenden Reihen angeordnet
sind, die Länge des Bewegungsschrittes dem Abstand benachbarter Formnester voneinander
angepaßt ist und bei hin und her gehenden Bewegungsschritten in den Reihen der einen
Formhälfte jeweils ein Formnest zum Vorspritzen mit einem Formnest zum Fertigspritzen
abwechselt.
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Die Bewegungsschritte der Formträger gegeneinander sind entsprechend
dem Abstand benachbarter Formnester voneinander gering. Mit diesen kleinen Bewegungsschritten
wird vom Vorspritzen zum Fertigspritzen und zurück gewechselt, wodurch der Raumbedarf
der Maschine verringert ist. Der zwischen den zwei Holmen zur Verfügung stehende
Raum ist in verbesserter Weise mit den Formnestern ausgefüllt. Es zeigt sich auch,
daß die Druckverteilung über die Formträger bzw. die Formhälften verbessert ist
und die Formkosten gesenkt sind.
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Bei kreisförmigen, drehbaren Formträgern verlaufen die Formnest-Reihen
kreisförmig. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die beiden
Formträger jeweils rechteckig, länglich sind und geradlinig verschiebbar sind.
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Bei dieser Gestaltung ist die Raumausnutzung mit geradlinigen Reihen
von Formnestern weiter verbessert.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn beiderseits
der Formträger je zwei Holme vorgesehen sind und die Reihen von Formnestern die
Holme zumindest in einer Richtung überragen. Es ist also möglich, bei sonst gleicher
Maschinengestaltung verschieden lange Reihen von Formnestern vorzusehen.
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Es ist denkbar, daß derjenige Formträger den Bewegungsschritt macht,
der die Ausnehmungs-Formnester trägt, wobei dann die
beiden Gruppen
von Formnestern des anderen Formträgers verschieden gestaltete.Kern-Formnester auSweisen.
In der Regel wird der Vorspritzling jedoch auf dem Kern sitzend zum Fertigspritzen
transportiert, wobei der mit den Kern-Formnestern versehene Formträger die Bewegungsschritte
machen kann. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn der die Bewegungsschritte
machende Formträger mit Ausnehmung-Formnestern versehen ist, die beiden Gruppen
dieses Formträgers Formnester mit verschieden gestalteten Ausnehmungen aufweisen,
dieser Formträger auch die formöffnende bzw. formschließende Bewegung aufeinander
zu und voneinander weg macht und der zweite Formträger mit Kern-Formnestern versehen
ist, deren Kerne als Zerfallkerne ausgebildet sind.
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Diese Gestaltung ist für die Massenproduktion von Spritzlingen, für
welche die erfindungsgemäße Maschine ausgelegt ist, besonders geeignet. Die an sich
bekannten (DE-PS 26 19 064) Zerfallkerne lassen sich in einfacherer Weise steuern.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn zwei Paare
von zueinander passenden Formhälften vorgesehen sind, zwei Formhälften beider Paare
Rücken an Rücken zwischen den beiden anderen Formhälften angeordnet sind und diese
Formhälften die formöffnende bzw. formschließende Bewegung machen. Diese an sich
bekannte (DE-AS 24 26 883) Etagenanordnung ist wegen der verbesserten Druckverteilung
über die Formträger im Rahmen der Erfindung günstig.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn zwischen der
Anschlußstelle für die Spritzgießmasse an den einen Formträger und die Abgabestelle
an die einzelnen Formnester ein speichernder Kanal für flüssige Spritzgießmasse
vorgesehen ist, der mit einer Heizeinrichtung versehen ist. Die erfindungsgemäße
Maschine läßt sich mit sehr vielen Formnestern versehen. Um diese alle gleichmäßig
mit flüssiger Spritzgießmasse (Kunststoff) zu versorgen, wird die Masse aus dem
speichernden Kanal zugeführt, der möglichst nahe bei den Formnestern angeordnet
ist und in Heizblöcken zu den Formnestern führt.
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Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
liegt vor, wenn die Formnester des einen Formträgers von Zerfallkernen mit Kernsegmenten
und Steuerorgan gebildet sind, deren Zerfall- und Aufbauzustand mittels einer vorragenden,
in Achsrichtung verschiebbaren Verbreiterung steuerbar ist, abwechselnd jede zweite
Verbreiterung der Verbreiterungen einer Reihe von Zerfallkern-Formnestern mit einer
in zwei Stellungen schiebbaren Leiste kuppelbar ist, die von einer Steuerplatte
aufgenommen ist, die mittels einer Antriebseinrichtung in Achsrichtung hin und her
bewegbar ist. Hierbei ist nicht nur die Spritzgießmaschine mit Zerfallkernen ausgerüstet,
so daß Spritzlinge mit Hinterschneidungen und Gewinde herstellbar sind, sondern
ist auch erreicht, daß die Zerfallkern-Formnester alternierend zerfallen, wie es
für die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine
nötig ist.
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In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt
und zeigt Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer in Etagenbauweise gehaltenen
Spritzgießmaschine zum gleichzeitigen Vor- und Fertigspritzen einer Vielzahl von
Spritzlingen, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1, Fig.
3 einen waagerechten Schnitt einer Formeinrichtung einer Spritzgießmaschine zum
gleichzeitigen Vor- und Fertigspritzen einer Vielzahl von Spritzlingen und Fig.
4 einen vertikalen Schnitt eines Teiles der Spritzgießmaschine gemäß Fig. 3.
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Die Spritzgießmaschine gemäß Fig. 1 und 2 ist in Etagenbauweise gehalten
und arbeitet waagerecht. Sie weist vier waagerecht verlaufende Holme 1 auf, von
denen nur zwei gezeigt sind und die von einem Gestell 2 getragen sind. Mittig zu
dem Gestell 2 befinden sich zwei gleichartige Formträger 3, die Rücken an Rücken
aneinander befestigt sind, zwischen Ständern 4 geführt sind und mittels Kolben-Zylinder-Einrichtungen
5 schrittweise auf und ab bewegbar sind. Jeder Formträger 3 trägt zur Außenseite
hin eine Formhälfte, die mit Formnestern 6 und 7 besetzt ist, von denen die einen
6 relativ kleine Ausnehmungen und die anderen 7 relativ große
Ausnehmungen
sind. Der doppelte Formträger 3 ist mit zwei kammerartigen Speichern8 versehen,
denen jeweils eine Heizeinrichtung 9 zugeordnet ist. Von dem einen Speicher 8 führen
nicht gezeigte Leitungen für Spritzgießmasse zu den Formnestern 6 mit den kleinen
Ausnehmungen und von dem anderen Speicher führen nicht gezeigte Leitungen für Spritzgießmasse
zu den Formnestern 7 mit den großen Ausnehmungen.
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In axialer Richtung gesehen sind gegenüber den Formhälften der mittigen
Formträger 3 Formträger 10 mit Formhälften angeordnet, deren Formnester 11 als Kerne
ausgebildet sind.
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Jeder äußere Formträger weist übereinander ein Formnest 11 wryrauf
als die mittigen Formträger 3. Jeder äußere Formträger 10 ist mittels einer Kolben-Zylinder-Einrichtung
12 zwischen den Holmen 1 in waagerechter Richtung geführt hin und her bewegbar.
Gemäß Fig. 2 sind bei den mittigen Formträgern 3 drei geradlinige vertikale Reihen
von Formnestern 6 und 7 vorgesehen, wobei ein Formnest 6 zum Vorspritzen mit einem
Formnest 7 zum Fertigspritzen abwechselt. Die Formträger 3 und 10 sind jeweils rechteckig
und in vertikaler Richtung länglich. Es sind beiderseits der Formträger je zwei
Holme 1 vorgesehen und die Reihen von Formnestern 11 der äußeren Formträger 10 überragen
die Holme sowohl nach oben als auch nach unten.
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Beim Betrieb der Spritzgießmaschine werden die äußeren Formträger
10 gegen die mittigen Formträger 3 gefahren und dann
wird in den
Formnestern 6 zum Vorspritzen ein Vorspritzling gespritzt. Jetzt fahren die Formträger
wieder auseinander und die Vorspritzlinge bleiben auf den als Kerne ausgebildeten
Formnestern 11 sitzen. Jetzt fahren die mittigen Formträger 3 um einen Schritt nach
oben und die Formträger werden in waagerechter Richtung zusammengefahren, wobei
die Vorspritzlinge in die Formnester 7 zum Fertigspritzen gelangen. Während des
Fertigspritzens werden gleichzeitig in den Formnestern 6 Vorspritzlinge gefertigt.
Die Formträger fahren wieder auseinander und die Fertigspritzlinge werden von den
Kern-Formnestern 6 abgeworfen. Die mittigen Formträger 3 fahren um einen Bewegungsschritt
abwärts und die Formträger werden wieder in waagerechter Richtung gegeneinander
gefahren.
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Bei der Spritzgießmaschine gemäß Fig. 3 und 4 ist eine ständerartige
vertikale Rahmenführung 13 vorgesehen, die keine vertikalen Bewegungen zu machen
hat, aber mittels einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung in waagerechter Richtung
hin und her verschiebbar ist. In der Rahmenführung 13 ist ein Formträger 14 vertikal
schrittweise hin und her bewegbar, wozu eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung
vorgesehen ist, die einerseits an der Rahmenführung 13 und andererseits an dem Formträger
14 angreift. Auf dem Formträger 14 ist eine Formhälfte 15 (Fassonform) befestigt,
die sich in Fig 3 bis zu einer Trennungslinie 16 erstreckt und all.
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Formplatten und anderen Teilen zusammengesetzt ist. Die Formhälfte
15 trägt zwei vertikale, zueinander parallele Reihen von Formnestern 6 und 7.
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In Fig. 3 schließt sich an die Formhälfte 15 nach links hin die zugehörige
Formhälfte 17 (Kernform) an, die zwei vertikale Reihen von Formnestern 11 aufweist
und von einem Formträger 18 getragen ist, der in der Spritzgießmaschine ortsfest
angeordnet ist und beiderseits an Trennungslinien 19 und 20 endet. Zwischen dem
Formträger 18 und der erstgenannten Formhälfte 15 befindet sich eine Abstreiferplatte
21, welche die zweite Formhälfte 17 umfaßt. An den plattenartigen Formträger 18
schließt sich an der Trennungslinie 20 eine Steuerplatte 22 an, deren Funktion weiter
unten näher erörtert wird.
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Wie Fig. 4 verdeutlicht sind in der rechten Formhälfte 15 in den beiden
Reihen von Formnestern jeweils abwechselnd ein Formnest 6 zum Vorspritzen und ein
Formnest 7 zum Fertigspritzen vorgesehen, die jeweils als Ausnehmung ausgebildet
sind. In der linken Formhälfte 17 sind die Formnester 11 jeweils als gleiche Kerne
ausgebildet. Es ist in jeder Reihe ein Ausnehmung-Formnest 6 und 7 mehr als Kern-Formnester
11 vorgesehen und zwar ist ein Ausnehmung-Formnest 7 zum Fertigspritzen mehr als
Ausnehmung-Formnester 6 zum Vorspritzen vorgesehen.
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Ausgehend von der in Fig. 3 und 4 gezeigten geschlossenen Stellung
beim Abschluß eines Spritzvorganges ergibt sich folgende Funktion der Spritzgießmaschine:
Die rechte Formhälfte 15 (Fassonform) mit den Ausnehmung-Formnestern 6 und 7 geht
einen Schritt (nach rechts) zurück, bis die Spritzlinge freiliegen.
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Die Steuerplatte 22 geht einen Schritt (nach links) zurück und bewirkt
eine weiter unten näher erläuterte Betätigung der als Kerne ausgebildeten Formnester
11.
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Die rechte Formhälfte 15 (Fassonform) geht weiter (nach rechts auf,
bis die Fertigspritzlinge zwischen den Formhälften hindurchfallen können.
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Die rechte Formhälfte 15 bzw. deren Formträger nimmt bei dieser Öffnungsbewegung
die Abstreiferplatte 21 (nach rechts) mit, so daß die Fertigspritzlinge von den
Kern-Formnestern 11 abfallen, wenn die maximale Öffnungsstellung erreicht ist.
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Während der Öffnungsbewegung geht die rechte Formhälfte einen Bewegungsschritt
nach unten.
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Die beiden Formhälften fahren wieder gegeneinander und der nächst
Spritzvorgang erfolgt.
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Gemäß Fig. 3 wird an einer Einspritzstelle 23 Kunststoffmasse für
die Fertigspritzlinge zugeführt. Es sind zwei solche Einspritzstellen 23 übereinander
vorgesehen, um die große Zahl von Formnestern 7 zum Fertigspritzen zu versrr
gen.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Formhälfte 15 sind zwei nicht näher gezeigte
Einspritzstellen 24 vertikal übereinander für die Kunststoffmasse zum Vorspritzen
vorgesehen.
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In Strömungsrichtung hint.er der Einspritzstelle 23 ist ein hydraulisch
zu betätigender Verschluß 25 vorgesehen, mit dem der Fluß von Kunststoffmasse zu
den Formnestern steuerbar ist. Die Kunststoffmasse fließt in einem speichernden
Kanal 8 durch einen Heizblock 26 und dann zu Einspritzdüsen 27 und von dort in die
Formnester 6 bzw. 7. Über Heizpatronen 28 läßt sich den Heizblöcken 26 Wärme zuführen.
Die Einspritzdüse des Ausnehmungs-Formnestes ohne Kern-Formnest ist mittels eines
Stiftes abgesperrt.
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Gemäß Fig. 3 und 4 sind die Formnester 11 der linken Formhälfte von
Kernen gebildet und zwar von sogenannten Zerfallkernen, wie sie z.B. durch die DE-AS
26 19 064 im Prinzip bekannt sind. Die hier gezeigten Zerfallkerne sind in der parallelen
Patentanmeldung "Formkern mit Zerfalleinrichtung'1 der Anmelderin mit dem gleichen
Anmeldedatum wie die vorliegende Anmeldung im einzelnen beschrieben. Jeder Zerfallkern
besteht aus einem Steuerzapfen 29 und diesen umgebenden Kernsegmenten 30, welche
in Achsrichtung zusammen und auseinander schiebbar sind, wobei der Kern beim Auseinanderschieben
in sich zusammenfällt. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Kernsegmente
30 in dem Formträger 18 in Achsrichtung unverschiebbar gehalten und wird der Steuerzapfen
29 hin und her bewegt.
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Der Steuerzapfen 29 überragt die Kernsegmente 30 nach hinten mit einer
beiderseitigen Verbreiterung 31, die vorspringende Simse 32 von Schiebern 33 hintergreift.
Die Schieber 33 sind in Richtung der Reihen von Formnestern auf und ab verschiebbar
und greifen jeweils nur an dem Kern-Formnest an, bei dem der Fertigspritzvorgang
erfolgt ist, wogegen die zum Vorspritzen vorgesehenen Kern-Formnester von dem Schieber
33 nicht erfaßt sind. Die hintergreifenden Simse 32 sind entlang dem Schieber 33
mit Abständen voneinander wie Burgzinnen vorgesehen, so daß bei der einen Stellung
des Schiebers die einen Kern-Formnester erfaßt sind und bei der anderen Stellung
des Schiebers die anderen Kern-Formnester erfaßt sind. Die Schieber 33 sind in der
Steuerplatte 22 geführt und werden von dieser mitgenommen, wenn sie mittels einer
nicht gezeigten Antriebseinrichtung zurück (nach links) bewegt wird. Die Steuerplatte
22 geht jeweils (nach links) zurück, wenn die Form offen ist, bevor die Fertigspritzlinge
abgeschoben werden.
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