DE3534937C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Spritzgießform dieser Art (US-PS 45 55 228) sind gesonderte Antriebs-Einheiten an der Rückseite des stationären Form­ trägers vorgesehen, mit deren Hilfe zwei an den vertikalen Seiten­ flächen einer Formhälfte angeordnete Winkelhebel betätigbar sind. Dabei ist eine Entriegelung erst möglich, wenn diese Gießformhälfte mittels eigens hierfür vorgesehener hydraulischer Kolben-Zylinder- Einheiten auf den stationären Formträger aufgespannt sind. Die Kolben­ stangen der rückseitig am Formträger angeordneten Zylinder der ge­ nannten Einheiten durchsetzen den Formträger über eine entsprechende Bohrung, um zur Betätigung der Winkelhebel in Ausnehmungen der benach­ barten Anlageplatte der Spritzgießform eintauchen zu können. Es ist auch bekannt, die Schließ- und Öffnungsbewegung der Formschließein­ heit zur Betätigung von Verriegelungsorganen bei Spezialwerk­ zeugen zu verwenden, die in deren Mittelteil angeordnet sind (GB- PS 20 67 458).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß eine am Ende eines Gießformwechsels, also vor Beginn des Spritzbetriebes, ohnehin erforderliche Bewegung der quer in den Formspannraum eingefahrenen Spritzgießform, nämlich deren in Schließrichtung der Formschließein­ heit erfolgende Relativbewegung zu den Formträgern bei geringem technischen Aufwand als Antriebskraft für die Entriegelung nutzbar ist, obwohl sich diese Relativbewegung zur Überführung der Spritzgießform in Arbeitsposition auf einen minimalen Überführungs­ weg von etwa 1 mm oder weniger beschränken kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei einer solchen Ausbildung ist die Rückseite des Formträgers frei von Antriebszylindern. Dies ist von Vorteil z. B. bei Kunststoff- Spritzgießmaschinen, die mit Vorrichtungen zum automatischen Wechsel des Plastifizierzylinders ausgerüstet sind (z. B. DE-PS 36 26 647.7), weil der Raum an der Rückseite des stationären Formträgers für Ein­ richtungen zum Rangieren des auszuwechselnden Plastifizierzylinders benötigt wird. Dies ist aber auch von Interesse bei Kunststoff-Spritz­ gießmaschinen mit Spritzgießeinheiten, die über dem Bereich des Formträgers quer zur Spritzachse verschiebbar sind, um Spritzgieß­ formen mit unterschiedlich angeordneten Angußöffnungen bedienen zu können (z. B. DE-OS 37 15 628.4).

Zudem entfallen gesonderte Antriebsmittel für die beweglichen Kupp­ lungsteile, dementsprechend auch das Erfordernis zusätzlicher Progam­ mierungsparameter, da die Entriegelung automatisch beim Schließen der Formschließeinheit bzw. beim Aufspannen der Gießformhälfte durch die Festspannvorrichtung für die Gießformhälften in der letzten Phase der Überführung in Aufspannposition voll­ endet wird.

Ob die Kraft zur Entriegelung von der Schließhydraulik der Formschließ­ einheit oder von den Spann-Einheiten der Festspannvorrichtung abgeleitet wird, hängt jeweils von der Art des Aufspannverfahrens ab.

Da zur Entriegelung nur ein extrem kurzer Überführungsweg der Spritz­ gießform bzw. der Gießformhälfte in Spannposition erforderlich ist, eignet sich die erfindungsgemäße Spritzgießform besonders gut für Formschließeinheiten, bei welchen die Spritzgießform beim Gießform­ wechsel bei einem minimalen Abstand der Formträger und bei gleich­ zeitigem ständigem Hintergriff der Spannbolzen in den Formspannraum eingefahren werden kann. In diesem Falle ist es gleichgültig, ob das Kupplungsteil am bewegbaren oder am stationären Formträger angeordnet und demzufolge die erforderliche Relativbewegung zur Spritzgießform am bewegbaren oder stationären Formträger als Antriebskraft genutzt wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Spritzgießform muß allerdings die die Verriegelung bewirkende Feder so ausgelegt sein, daß sie befähigt ist, beim Öffnen der Formschließeinheit oder beim Lösen der Spann-Einheiten die abgestützte Spritzgießform bzw. Gießformhälfte auf ihren Abstützelementen auf einen (geringfügigen) Abstand zur Aufspannfläche des Formträgers zu verschieben, um die Verriegelung zu bewirken. Diesem Umstand kann dadurch Rechnung getragen werden, daß die Friktionsflächen zwischen der Spritzgießform und den sie tragenden Stützelementen extrem klein gehalten werden.

Bei einer Ausbildung entsprechend dem Patentanspruch 3 ergibt sich eine vereinfachte Fertigung durch Aufgliederung des Zentrierkörpers. Darüber hinaus ist durch die spezifische Ausbildung der Verriegelungs­ organe eine spielfreie Verriegelung gewährleistet. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn z. B. zum Anschluß von Versorgungsleitungen ein Kupplungskopf der verriegelten Spritzgießform im Verlauf einer Transportbewegung lagegerecht auf einen stationären, maschinenseitigen Kupplungskopf auftreffen muß, in welchem die Versorgungsleitungen enden (vergl. DE 32 22 828 C2). Ein extrem einfaches Verriegelungs­ element ergibt sich, wenn dieses als ein gespaltener Stahlfederring ausgebildet ist (Patentanspruch 2).

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an einem Aus­ führungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Spritzgießform aus Richtung A der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 den Ausschnitt gemäß Fig. 3 bei im Abstand von­ einander befindlichen Gießformhälften und

Fig. 5-6 eine Variante der Spritzgießform in einer Dar­ stellung entsprechend den Fig. 3, 4,

Fig. 7 Federteller mit radialen Einschnitten.

Die Spritzgießform ist mit einer Einrichtung zum selbsttätigen gegenseitigen Verriegeln und Entriegeln der Gießformhälften versehen. Eine solche Verriegelung ist erforderlich beim Lagern, Wechseln und Transportieren der Spritzgießform außerhalb der Formschließeinheit der Kunststoff-Spritzgießmaschine, also nach Abnahme von den Formträgern. Die auf den stationären Form­ träger 26 aufspannbare Gießformhälfte umfaßt eine die Anlage­ fläche bildende, wärmedämmende Isolierplatte 10, eine mit dieser kongruente Befestigungsplatte 11 und eine an die Trennebene a-a angrenzende Faconplatte 12. Die auf den bewegbaren Formträger aufspannbare andere Gießformhälfte umfaßt eine Isolierplatte 17, eine Befestigungsplatte 16, eine Konturenabstützplatte 14, die von der Befestigungsplatte 16 mit Hilfe von Abstandsstücken 15 im Abstand gehalten wird, und eine Konturenplatte 13, die an die Trennebene a-a angrenzt. In dem zwischen den Abstands­ stücken 15 gebildeten Freiraum 23 sind die Auswerferplatte 22 sowie die Auswerferabdeckplatte 21 als Bestandteile einer Ein­ richtung zum Ausstoßen der Spritzlinge aus der Spritzgießform angeordnet (die übrigen Bauteile der Auswerfereinrichtung sind der Einfachheit halber weggelassen). Die Platten beider Gieß­ formhälften sind mit Hilfe von Spannschrauben 28 miteinander verspannt. In Bohrungen 33 der auf den stationären Formträger 26 aufspannbaren Gießformhälfte sind rotationssymmetrische, sich in Schließrichtung der Spritzgießform erstreckende Zentrier­ körper 20 verankert. In Bohrungen der anderen Gießformhälfte sind koaxiale, rotationssymmetrische Gleitführungsbüchsen 18 verankert. In diese tauchen bei geschlossener Spritzgießform Zentrierabschnitte 20 b geringeren Durchmessers der Zentrierkörper 20 ein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Zentrierkörper 20 und somit auch die koaxialen Gleitführungsbüchsen 18 als Zentriereinheiten in den Ecken der Spritzgießform angeordnet. Da alle Zentriereinheiten identisch aufgebaut sind, kann deren Aufbau sowie die Einrichtung zum gegenseitigen Verriegeln der Gießformhälften anhand einer Zentriereinheit beschrieben werden.

In wenigstens einem der Zentrierkörper 20 ist ein Kupplungsbolzen 19 begrenzt axial verschiebbar gelagert. Dieser Kupplungsbolzen 19 ragt unter dem Druck einer vorgespannten Feder 24 rückseitig aus der verriegelten Spritzgießform heraus. Stirnseitig überragt er den Zentrierkörper 20 mit einem Abschnitt, der eine zur Schließrichtung der Spritzgießform geneigte Ringschulter 19 f′ aufweist.

Mit Hilfe dieser Ringschulter 19 f′ ist ein durch einen Federring gebildetes Riegelelement 25 durch die Feder 24 in eine Ringnut 29 der Gleitführungsbüchse 18 radial eingedrückt. Der Federring kann durch eine Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen 19 und Gleitführungs­ büchse 18 für eine Rückfederung in seine Ausgangslage freigesetzt werden. Durch eine solche Rückfederung wird die Verriegelung aufgehoben. Die Entriegelung wird somit durch die Rückführung der Stirnfläche 31 des Kupplungsbolzens 19 in die Ebene b-b der Anlagefläche der Spritzgießform herbeigeführt. Der Kupplungs­ bolzen 19 ist aus einem Betätigungskopf 19 a mit Hals 19 b und einem Kupplungskopf 19 f mit rückseitigem Schaft 19 d zusammenge­ setzt. In den Kupplungs-Kopf 19 f ist die Ringschulter 19 f′ einge­ arbeitet. Der in dem Zentrierkörper 20 axial geführte Schaft 19 d des Kupplungsbolzens 19 geht über einen kurzen, zylindrischen Abschnitt 19 f′′ größeren Durchmessers in die Ringschulter 19 f′ über. Formträgerseitig steht der Schaft mit dem Innengewinde 19 c des in der Bohrung 33 geführten Betätigungs-Kopfes 19 a im Eingriff, der mit seinem Hals 19 b in den Zentrierkörper 20 eintaucht. Der im Ringraum 27 geführte zylindrische Abschnitt 19 f′′ ist von einem axialen Bund 20c des Zentrierkörpers 20 umschlossen, dessen Stirnkante ein axiales Widerlager für den Federring bildet. Eine den Schaft 19 d umschließende, als Schraubenfeder ausgebildete Feder 24 ist in einem Ringraum 32 des Zentrierkörpers 20 angeordnet. Diese Feder 24 ist einen­ ends an einer Ringschulter des Zentrierkörpers 20 und anderenends an der Stirnkante des Halses 19 b des Betätigungs-Kopfes 19 a abgestützt. Der Zentrierkörper 20 und die Gleitführungsbuchse 18 sind je mit Hilfe eines radialen Bundes 20 a, 18 a in den zuge­ hörigen Gießformhälften mit geringfügigem axialem Spiel verankert. Dabei taucht der Bund 20 a in eine korrespondierende Ausdrehung der Faconplatte 12 radial ein und ist an der Befestigungsplatte 11 axial abgestützt. Der Bund 18 a taucht in eine korrespondieren­ de Ausdrehung der Konturenplatte 13 ein und ist an der Konturen­ abstützplatte 14 axial abgestützt. Die Ringschulter 19 f′ ist um einen Winkel von 45° gegen die Schließrichtung geneigt. Die Tiefe der Ringnut 29 beträgt etwa 1 mm. Die Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen 19 und Zentrierkörper 20 ist auf etwa 2 mm begrenzt. Sie erfolgt automatisch beim Aufspannen der Gieß­ formhälfte auf den stationären Formträger 26 bzw. beim Abnehmen der Gießformhälfte von diesem Formträger.

Bei Aufspannen der Gießformhälfte wird demzufolge die zur Ent­ riegelung erforderliche Antriebskraft von Antriebseinheiten, insbesondere hydraulischen Kolbenzylindereinheiten genutzt, die Bestandteil einer am Formträger 26 befestigten Spannvor­ richtung zum Festspannen der Gießformhälfte am Formträger 26 sind. Beim Abnehmen der Spritzgießform wird die Antriebskraft für die Relativbewegung von der Feder 24 geliefert. Der Federring ist ausschließlich durch diese bereits in Ausgangs­ stellung geringfügig vorgespannte und die verriegelnde Relativ­ bewegung bewirkende Feder 24 in die Ringnut 29 eindrückbar. Beim Aufspannen der Spritzgießform wird die Stirnfläche 31 des Kupplungsbolzens 19 in die Ebene b-b der Anlagefläche der Spritz­ gießform zurückgeführt. Dabei wird die den Federring in Verriegelungsstellung rückseitig abstützende Ringschulter 19 f′ aus dem axialen Bereich dieses Federringes heraus­ geführt. Dadurch kann dieser unter Verringerung seiner Vorspannung in seine Ausgangslage entsprechend Fig. 4 zurückfedern, in welcher er auf der Mantelfläche des zylindrischen Abschnittes 19 f′′ des Schaftes 19 d′ aufliegt. Bei dieser Rückfederung ist der Federring durch Anlage an der Stirnkante des Axial­ flansches 20 c axial gesichert. Die Entriegelung erfolgt also unter Erhöhung der Vorspannung der Feder 24, die bei Abnahme der Gießformhälfte vom stationären Formträger 26 und somit Verriegelung den Zentrier­ bolzen 19 aus der Position gemäß Fig. 4 in eine Stellung gemäß Fig. 3 überführt. Bei der Verriegelungsbewegung des Kupplungsbolzens 19 gelangt die schräge Ringschulter 19 f′ wiederum in den Bereich des Federringes und drückt diesen unter zunehmender Vorspannung in die Ringnut 29 der Gleitführungsbüchse 18 ein, wobei der Federring auf der Stirnkante des Axialflansches 20 c widergelagert ist. Danach ist der Verriegelungsvorgang an die Voraussetzung geknüpft, daß die Feder 24 in der Lage ist, trotz abnehmender Vorspannung den radial gespaltenen Feder­ ring aus einem Zustand geringer Vorspannung (Stellung gemäß Fig. 4) in einen Zustand größerer Vorspannung (Stellung gemäß Fig. 3) zu überführen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Spannmittel zum Verspannen der Platten der Gießformhälften durch gesonderte, exzentrisch zu den Zentrierkörpern 20 und Gleitführungsbüchsen 18 angeordnete Spannbolzen 28 gebildet.

Ist es erforderlich, die Spritzgießform zu Reparaturzwecken außerhalb der Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritz­ gießmaschine, zum Beispiel in der Reparaturabteilung zu öffnen, so geschieht dies zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Einrichtung, welche eine den Formträger simulierende Platte mit zugehöriger Spannvorrichtung aufweist, so daß sich die Spritzgießform beim Aufspannen entriegelt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5-7 unterscheidet sich vom beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß als Riegelelement ein Federteller 55 Verwendung findet und dieser zwischen einer radialen Stirnkante 50 c des Zentrierkörpers 50 und einer radialen Ringschulter 49 f′ angeordnet ist. Beim Schließen der Spritzgießform gelangt der Federteller 55 aus seiner Position gemäß Fig. 6 in eine Verriegelungsposition gemäß Fig. 5, bei welcher er durch die Axialbewegung der radialen Ringschulter 49 f′ reversibel zu einer radialen Ringscheibe verformt ist, die zur Verrie­ gelung in die Nut 29 der Gleitführungsbüchse 18 eintaucht. Beim Entriegeln der Spritzgießform federt der Federteller 55 wieder in eine Position gemäß Fig. 6 zurück. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann der Federteller 55 mit radialen Einschnitten 55 a versehen sein. Dadurch kann er mit einem wesentlich ge­ ringeren Kraftaufwand aus seiner Ausgangsposition gemäß Fig. 6 in die Riegelposition gemäß Fig. 5 überführt werden. Bei einem zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel (Anspruch 10) ist eine zur Schließrichtung der Spritzgieß­ form geneigte, also stationäre Ringschulter dem Zentrier­ körper (50 in Fig. 5, 6) zugeordnet und der Kupplungskopf mit einer radialen Ringschulter (49 f′ in den Fig. 5 und 6) versehen. In diesem Falle gleitet der Stahlfederring 25 auf der geneigten Ringschulter des Zentrierkörpers (50 in Fig. 5, 6) in Kupplungsposition.

In den Fig. 5, 6 ist mit den Bezugszeichen 49, 49 a, 49 b, 49 c, 49 d, 49 f, 49 f′; 50, 50 a und 54 auf Bauteile hingewiesen, die den Bauteilen 19, 19 a, 19 b, 19 c, 19 d, 19 f, 19 f′; 20, 20 a und 24 in den Fig. 1-4 entsprechen.

Claims (11)

1. In der Formschließeinheit einer Kunststoff-Spritzgießmaschine aufgenommene Spritzgießform, deren Gießformhälften mittels wenigstens einer hydraulischen Antriebseinheit, die das Schließen der Formschließeinheit oder das Festspannen der Gießformhälften bewirkt, unter Vollzug einer Relativbewegung zu den Formträgern an diese anlegbar sind, mit in Bohrungen der einen Gießformhälfte verankerten, rotationssymmetrischen Zentrierkörpern,und
mit in Bohrungen der anderen Gießformhälfte verankerten, koaxialen Gleitführungsbüchsen, in welche bei geschlossener Spritzgießform Zentrierabschnitte der Zentrierkörper eintauchen sowie mit Spannmitteln zum Zusammenhalten der Platten der Gießform­ hälften und
mit einer Einrichtung zum gegenseitigen Verriegeln der Gießformhälften zum Wechseln, Lagern und Transportieren der Spritzgießform außerhalb der Formschließeinheit, welche Einrich­ tung wenigstens ein durch eine Feder in Verriegelungsposition gehaltenes bewegliches Kupplungsteil der einen Gießformhälfte umfaßt, welches ein stationäres Kupplungsteil der anderen Gießformhälfte hintergreift und das mittels einer Antriebseinheit außer Verriegelungsposition steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem der Zentrierkörper (20) ein Kupplungsbolzen (19) als bewegliches Kupplungsteil axial verschiebbar gelagert ist, der einen Kupplungskopf (19 f) mit einem unter Federvorspannung stehenden Riegelelement (25) aufweist, daß die Gleitführungsbüchse (18) eine Ausnehmung (29) zur Aufnahme des Riegelelementes (25) aufweist und daß zwischen Kupplungsbolzen (19) und Zentrierkörper (20) ein Feder­ element (24) zur Rückstellung des Kupplungsbolzens (19) angeord­ net ist.

2. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (19) aus einem Betätigungs-Kopf (19 a) mit Hals (19 b) und einem Kupplungskopf (19 f) mit rückseitigem Schaft (19 d) zusammengesetzt ist, daß der Kupplungskopf (19 f) mit einer zur Schließrichtung geneigten Ringschulter (19 f′) versehen ist, und daß als Riegelelement (25) ein radial gespaltener Federring vorgesehen ist.

3. Spritzgießform nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Zentrierkörper (20) geführte Schaft (19 d) des Kupplungsbolzens (19) über einen kurzen zylindrischen Abschnitt (19′′) größeren Durchmessers in die Ringschulter (19 f′) übergeht und formträgerseitig mit einem Innengewinde (19 c) des in eine Bohrung (33) der Gießformhälfte geführten Betätigungskopfes (19 a) im Eingriff steht, der mit dem Hals (19 b) in den Zentrierkör­ per (20) eintaucht, wobei der zylindrische Abschnitt (19 f′′) von einem axialen Bund (20 c) des Zentrierkörpers (20) umschlossen ist, dessen Stirnkante ein axiales Widerlager für das Riegelelement (25) bildet.

4. Spritzgießform nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaft (19 d) des Kupplungsbolzens (19) umschließen­ de, als Schraubenfeder ausgebildete Feder (24) in einem Ringraum (32) des Zentrierkörpers (20) angeordnet und einenends an einer Ringschulter dieses Zentrierkörpers (20) und anderenends an der Stirnseite des Halses des Betätigungskopfes (19 a) abgestützt ist.

5. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (20) und die Gleitführungsbüchse (18) je mit Hilfe eines radialen Bundes (20 a, 18 a) in den zugehörigen Gießformhälften mit geringfügigem axialem Spiel axial verankert sind und daß einander zugekehrte Schultern der Bunde (20 a, 18 a) unter der Wirkung der Feder (24) je an einer Platte der Spritzgießform axial abgestützt sind.

6. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement (25) ausschließlich durch die bereis in Ausgangsstellung geringfügig vorgespannte Feder (24) in die Ausnehmung (29) der Gleitführungsbüchse (18) eindrückbar ist.

7. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bei verriegelter Spritzgießform (26) rückseitig aus dieser herausragende Kupplungsbolzen (19) mittels der Antriebseinheit zur Durchführung der Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen (19) und Gleitführungsbüchse (18) zwecks Entriegelung, in die Ebene (b-b) der Anlagefläche der Spritzgießform am Formträger (26) rückführbar ist.

8. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit zur Durchführung der Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen (19) und Gleitführungs­ büchse (18) zwecks Entriegelung Bestandteil einer am Formträger (26) befestigten Festspannvorrichtung für die Spritzgießform ist.

9. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskopf (49 f) mit einer radialen Ringschulter (49 f′) versehen ist.

10. Spritzgießform nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement ein zwischen einer radialen Stirnfläche (50 c) des Zentrierkörpers (50) und der radialen Ringschulter (49 f′) angeordneter Federteller (55) ist.

11. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Riegelelement (25) ein Federring Verwendung findet, der zwischen einer radialen Ringschulter und einer stirnseitigen, zur Schließrichtung der Spritzgießform geneigten Ringschulter des Zentrierkörpers (20) angeordnet ist.