DE8423228U1

DE8423228U1 - Vorrichtung zur herstellung von kunststoffteilen im spritzgiess- oder reaktionsspritzgiessverfahren

Info

Publication number: DE8423228U1
Application number: DE19848423228
Authority: DE
Original assignee: Stuebbe 2940 Wilhemshaven De GmbH
Current assignee: Stuebbe 2940 Wilhemshaven De GmbH
Priority date: 1984-08-04
Filing date: 1984-08-04
Publication date: 1984-11-22

Description

Patentanwalt Dipl.-lng. Siegfried Schirmer SOnS¹J₂₉₅₇₆₂ Zugelassener Vertreter - 9 - 02.08.1984

vordem Europäischen Patentamt 406/58—4

Anmelder: Stübbe GmbH Flutstraße 94 2940 Wiltaelmshaven

Vorrichtung eur Herstellung von Kunststoff-

teilen im Spritzgieß- oder Reaktionsspritzgießverfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen aus Thermoplasten, Q !Duroplasten und/oder Elastomeren im Spritzgieß- oder Re aktionsspritzgießverfahren, mit einer oder mehreren Schließeinheiten in horizontaler oder vertikaler Bauweise zur Aufnahme einer oder mehrerer in einer Ebene angeordneten Formen und mit einer zugeordneten Spritzeinheit zum hintereinanderfolgenden Abspritzen der Formen, bei der jede Formenhälfte an einer Formaufspannplatte angeordnet ist, von denen jeweils eine beweglich angeordnet ist.

Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen der in Eben» verfahrbaren Spritzeinheit mehrere stationäre Schließeinheiten zugeordnet sind oder bei der die Spritz-.· 15 einheit stationär angeordnet ist und die Schließeinheiten jeweils in einer Ebene verfahrbar angeordnet sind.

Für das Ausformen der Formteile sind verfahrensbedingt Kühlzeiten erforderlich. Für die Großserienfertigung finden daher auch Mehrstationen-Torrichtungen Anwendung. Diese Mebrstationen-Vorrichtungen sind zur Herstellung von Kunststoffteilen kleiner und mittlerer Abmessungen geeignet, jedoch weniger zur Herstellung größerer Teile. Für die Fertigung von Großformteilen ist der Einsatz mobi-

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ier Fertigungsvorrichtungen unwirtschaftlich. Für die Fertigung eines einzelnen Großformteils in bober Stückzahl sind mehrere einzelne Torrichtungen erforderlich, die einen großen Ausrüstungsumfang, eine groSe Aufstellfläche und viel Energie benötigen.

Sei den Vorrichtungen der bekannten Gattung sir«! beim Abspritzen jeder einzelnen in einer Ebene angeordneten Form O die vollen verfabrsnsbedingten Formzuhaltekräfte erforderlieh. Je nachdem, ob im Hochdruck- oder Niederdruckverfah ren gearbeitet wird, können dabei hohe und energieintensive FormBchließkräfte erforderlich werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochwertige Kunststoffteile aus Thermoplasten, Duroplasten und Elastomere, insbesondere großflächige, dünnwandige und flache Formteile in hoher Qualität im Spritzgieß- oder Reaktionsspritzgießverfahren mit einem Minimum an Ausrüstung, Stellfläche und Energiebedarf wirtschaftlich in Großserie zu fertigen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für den Einsatz von neuen und hochwertigen Kunststoffen für neue Anwendungsbereiche Voraussetzung. Hierunter zählt u.a. das Bestreben, hoch wertige Chemiewerkstoffe mit maßgeschneidertem Eigenschafts profil für Außen- und Innenanwendungen lan Fahrzeug-Karοseeriebau einzusetzen. Sie damit verbundenen Vorteile in Bezug auf Gewichtseinsparung, Korrosionsfreiheit und Funktlonsverbesserung sowie die unbegrenzten Gestaltungsmög- lichkeiten insbesondere epritzgegosseaer Karosserieteile haben große Bedeutung für den zukünftigen Karoseeriebau. Die bisher aus mehreren Blech-Einzelteilen zusammenge-

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schweißten Baugruppen werden künftig aus weitaus weniger Einzelteilen zu einer Kunststoff-Baugruppe zusammengefaßt. Hochwertige Kunststoff-Karosserieteile eröffnen völlig neue Möglichkeiten. Die mit dem Einsatz hochwertiger Chemiewerkstoffe verbundenen Funktionsverbesserungen kommen dabei im hohen Maße den gestiegenen Anforderungen nach erhöhter Fahrzeugsicherheit und Wirtschaftlichkeit entgegen.

, Kunststoff-Karosserieteile sind großflächige räumliche Trag- und Gitterwerke sowie Außen- und Innenverkleidungen, die überwiegend flache Formgestalt aufweisen. Diese Teile müssen in hoher Stückzahl, in en&or Toleranzfeldbreite und hervorragender Qualität wirtschaftlich zu fertigen sein.

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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mehretationen-SchlieQeinheit aus einer oder mehreren 2-Etagen-Scbließeinheiten in horizontaler und/oder vertikaler Bauweise gelöst, wobei jede 2-Etagen-Schließ- einheit je zwei Formetagen aufweist, denen je zwei auf

mehreren Führungselementen horizontal oder vertikal beweg- *~ liehe Formaufspannplatten und eine fest angeordnete Fonnauf spannplatte zugeordnet sind sowie eine oder mehrere außenliegende Spritzeinheiten für das Hochdruck-Spritz gießverfahren oder das Reaktions-Spritzgießverfahren ver fahrbar oder stationär angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise weist die Mehrstationen-Schließeinheit ein vollhydraulisches Schließsystem auf, wobei jeder 2-Etagen-Schließeinheit ein oder mehrere Schließzylinder zugeordnet sind, die mit einer festen Endplatte und über einen oder mehrere Schließkolben mit der äußeren beweg-

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lichen Pormaufspannplatte zu eiuer festen Einheit verbunden sind. In Ausgestaltung der Erficlung ist die mittlere Formaufspannplatte Über gesonderte Fahrzylinder beweglich angeordnet. Bei einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel iet jede Formetage aus zwei teilegleichen Formen gebildet, Ale jeweils aus zwei Formhälften bestehen.

Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ,. zur Herstellung von Kunststoffteilen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die zwischen den drei Formaufspannplatten angeordneten zwei teilegleichen Formen einer Schließeinheit gleichzeitig von einer Spritzeinheit im Hochdruck- oder Niederdruckverfahren abgespritzt, wobei die Formenpaare jeder 2-Etagen-SohlieΘ- einheit wechselseitig im Kaskadenprinzip abgespritzt wer den.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

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Durch das wechselseitige Abspritzen der Formen im Kaska-C denprinzip werden die verfahrensbedingten Kühlzeiten im Fertigungsablauf weitgehend kompensiert. Ein Vorteil ergibt eich auch bei der Entnahme der fertigen Kunststoff- teile aus den einzelnen Formetagen. Für zwei Formetagen ist lediglich ein Formöffnungsweg erforderlich. Damit besteht die Möglichkeit, nur mit einem automatischen Entnahmegerät die fertigen Kunststoffteile aus vier Formetagen hintereinander zu entnehmen. Durch die Anordnung von zwei hintereinander befindlichen teilegleichen Formen bei der horizontalen Bauweise oder zwei übereinander befindlichen

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teilegleichen Formen bei der vertikalen Bauweise in jeder Schließeinehit wird die Fertigteile-Ausstoßleistung bei gleichbleibendem Schließkraftbedarf verdoppelt. Die verfahrensbedingte Kühlzeit, die zum Ausformen der Kunststoffteile in den Formen der ersten Schließeinheit erforderlich ist, beim Hochdruck-Spritzgießverfahren nach Beendigung der Nachdruckphase, wird antriebsseitig für die Zuhaltung der Formen in der zweiten Schließeinheit für den anschließend en Formfüllvorgang genutzt.

Xach der Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, großflächige komplizierte Karosserieteil aus Kunststoff im SpritzgieQverfahren oder Reaktionsspritzgießverfahren herstellen. Die Schließeinheiten verfügen über eine ausrei chende Formeneinbauhöhe und über entsprechende Öffnunge wege bei einem Minimum an Grundrißfläche. Durch die Säulenbauweise ergibt sich eine seitenoffene Anordnung im Bereich der Formen, wodurch die Anbringung von Teileentnahmegeräten in jeder Position möglich ist.

Die einzelnen Teilegruppen der Vorrichtung, wie Schließeinheit, Spritzeinheit, Antriebsaggregate und Steuerungssysteme, sind im Baukastensystem aus standardsierten Baugruppen, die untereinander kombiniert werden können, zu- sammengesetzt. Mit dem vollhydraulischen Schließsystem wird eine steife plattenparallele Zuhaltung für großflächige Kunststoff-Karosserieteile gewährleistet. Die Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeiten der Schließ- und Fahreinheiten sind in Stufen regelbar. Gleiches gilt für die Niederdruckphase (Werkzeugsicherung) bei gleichzeitiger (überwachung des Druckes. Durch die Anordnung mehrerer Spritzeinheiten, die beim Hochdruckspritzgießen mit mehre-

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ren Plastifierzylindern und -schnecken ausgerüstet sind, können zwei Formen gleichzeitig abgespritzt werden. In Verbindung mit hohen Einspritzgeschwindigkeiten und -drücken sind großflächige Teile mit einem extremen Längen-Wanddickenverhältnis in hoher Qualität und großer Stück zahl wirtschaftlich zu fertigen.

Das Hochdruck-Spritzgießverfahren ist besonders für die Fertigung von komplizierten Präsisionsformteilen geeignet.

Neue modifizierte thermoplastische und duroplastische Formmassen eröffnen dabei insbesondere für Großformteile neue und fortschrittliche Anwendungsmöglichkeiten. Gegenüber den traditionellen Werkstoffen müssen diese Werkstoffe aber ebenfalls in enger Toleranzfeldbreite und hoher Qua lität wirtschaftlich in Großserie zu verarbeiten sein.

Neben dem Werkstoff, der werkstoffgerechten Formgestaltung und optimalen Formkonstruktionen sind Produktionseinrichtungen erforderlich, die eine hohe Konstanz der Verarbeitungsparameter in der Großserie gewährleisten. Besondere Bedeutung kommt beim Hochdruck-Spritsgießverfahren dem Füllvorgang zu. Die Formteilegestalt setzt dabei über das Fließweg/Wanddickenverhältnis grundlegende Anforderungen.

Ein ausgezeichnetes Fließverhalten der Schmelze, hohe Einspritzgeschwindigkeiten und -drücke, das richtige Angußsystem und die richtige Anschnittlage sind hierbei wichtige Voraussetzungen, um Präzisionsformteile in hoher Qualität und Maßkonstanz zu erhalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Mehrstationen-SchlieQeinheit mit zwei geschlossenen Formen in horizontaler Etagenbauweise;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch eine Mehrstationen-

Schließeinheit mit jeweils einer geschlossenen und f- einer geöffneten Form in der jeweiligen horizon-

talen Formetage;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch zwei fest an der stationären Formaufspannplatte angeordnete Formenhälften in horizontaler Etagenbauweise mit einer Variante der Formenanordnung;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt in Richtung der stationären Formaufspannplatte durch die zwei mittleren beweglichen Formaufspannplatten; 20

, Fig. 5 wie Fig. 1, kombiniert mit einer Spritzeinheit für ^ das Hochdruck-Spritzgießverfahren;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt in Richtung der Formetagen A₂ und B₂ durch die zwei mittleren Formaufepannplatten kombiniert mit zwei Spritzeinheiten für das Hochdruck-Spritzgießverfahren;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine MehrstationenüchiieQeinheit mit jeweils einer geschlossenen

und einer geöffneten Form in der jeweiligen vertikalen Formetage;

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Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch zwei fest auf dem Schiebetisch angeordnete Formenhälften in vertikaler Bauweise mit einer Variante der Formenanordnung und 5

Fig. 9 einen Vertikalschnitt durch eine Mehrstationen-Schließeinheit mit zwei geschlossenen Formen in vertikaler Bauweise, kombiniert mit einer Spritzeinheit für das Hochdruck-Spritzgießverfahren. 10

Eine Mehrstationen-Schließeinheit 1 ist aus zwei 2-Etagenschließeinheiten A;B in horizontaler oder vertikaler Bauweise gebildet, wobei jede 2-Etagenschließeinheit A;B je zwei Formetagen A₁JA₂ und B₁;B₂ aufweist. Jede Formetage A₁JA₂ und B₁JB₂ besitzt wiederum je eine teilepleiche Form 18 und 19» die aus zwei Formhälften 18'; 18" und 19>;19·· bestehen.

Sie Mehrstationen-Schließeinheit 1 ist in einem rahmenartigen Ständerwerk 9 angeordnet. Jeder Schließeinheit AjB sind vier Führungselemente 6 zugeordnet, wobei die mittleren Führungselemente 6 halbseitig beiden Schließeinheiten AjB zugeordnet sind. Sie Führungselemente 6 lagern an den Stirnseiten halbseitig im rahmenartigen Ständerwerk 9. In horizontaler Bauweise sind die Führungselemente 6 als Holme und in vertikaler Bauweise als Säulen ausgeführt. Es besteht auch die Möglichkeit, jeder Schließeinheit AjB gesondert vier Führungselemente 6 zuzuordnen, bei der dann die einzelnen 2-Etagen-Schließeinheiten A und B zu einer Mehrstationen-Schließeinheit zusammengesetzt sind.

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Eine 2-Etagen-Schließeinheit A;B besitzt zwei bewegliche Formaufspannplatten 3 und 4 bzw. 4¹ und eine fest angeordnete Formaufspannplatte 2. Sie fest angeordnete Formaufspannplatte 2 ist in horizontaler Bauweise auf einer außenliegenden Seite der Schließeinheit und in vertikaler Bau weise auf der unteren Seite der Schließeinheit angeordnet. Die zwei horizontal oder vertikal beweglichen Formaufspannplätten 3 und 4 bzw. 4* der 2-Etagen-Schließeinheiten A und ,--, IB sind in Halbschalenlagern 8 auf jeweils vier Führungs elementen 6 gelagert und geführt. Die mittlere Formauf- spannplatte 4;4' ist über gesonderte Fahrzylinder 13 be weglich angeordnet und besitzt demontierbare Lagerhalterungen 7. Zusätzlich sind die beweglichen Formaufspannplatten 3;4;4' auf im rahmenartigen Ständerwerk 9 befestigte Führungsbahnfen 10 gleitbar angeordnet. Hierzu dienen die Lager 11.

Die Mehrstationen-Schließeinheit 1 weist ein vollhydraulisches SchlieQsystem auf, wobei jeder 2-Etagen-Schließein-

A;B ein oder mehrere Schließzylinder 12 zugeordnet sind,

die mit einer fest angeordneten Endplatte 5 und über einen U oder mehrere Schließkolben 12* mit der äußeren beweglichen Formaufspannplatte 3 zu einer festen Einheit verbunden ist. An die fest angeordnete Endplatte 5 schließt sich ein Öl tank 14 mit Pumpsystem und Ventilstation an.

Die fest angeordnete Formaufspannplatte 2 und die fest angeordnete Endplatte 5 sind kraftschlUssig mit den Führungeelementen 6 verbunden. Zwischen der festen Formaufspannplatte 2 und der mittleren beweglichen Formaufspann platte 4;4* sowie der äußeren beweglichen Formaufspannplatte 3 und der mittleren beweglichen Formaufepannplat-

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te 4;4' ist jeweils eine Form 18;19 angeordnet. Auf der mittleren beweglichen Formaufspannplatte 4;4' ist beidseitig je eine Formhälfte 18'*;19^β fest angeordnet. Die Angußseiten der Formhälften 18·';19' sind auf der Formaufspannplatte 4;4' befestigt. Die anderen Fonnhälften 18* und 19^f' sind auf der fest angeordneten Formaufspannplatte 2 und auf der äußeren beweglichen Formaufspannplatte 3 befestigt.

In vertikaler Bauweise ist jeder 2-Etagen-SchlieBeinheit A;B ein in Längs- und Querrichtung ein- und ausfahrbarer Schiebetisch 15 zugeordnet, der in Fertigungsstellung auf einer bündig mit der Oberkante des Fußbodens 20 abschließenden Schiebetischplatte 16 lagert, unter der wiederum eine Fundamentplatte 2* angeordnet ist. Zur Arretie rung in Fertigungestellung besitzt der Schiebetisch 15 eine Feststellvorrichtung. Auf dem Schiebetisch 15 ist j eine Formenhälfte 18' befestigt, so daß bei dieser Aus-

führung die Anordnung der festen Formaufspannplatte 2 : 20 entfallen kann.

U Die Mehretationen-Schließeinheit 1 in 2-Etagenbauweise

ist mit Vorrichtungen zur Verarbeitung von thermoplastir sehen oder duroplastischen Formmassen im Hochdruck-Spritz·

25 gießverfahren jeweils mit Schneckeneinheiten 22 und Antrieb 23 oder im Reaktions- und Niederdruckverfahren mit Tanklagern, Dosiereinrichtungen und Misehköpfen komplet-., tiert. Die Mehretationen-Schließeinheit 1 ist dabei aus

wirtschaftlichen Gründen konstruktiv von vornherein je- 30 weile nur mit den Formschließkräften auegelegt, die für das jeweilige Verfahren gerade erforderlich sind.

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Bei der Verarbeitung von Formmassen mit Schneckeneinheiten 22 im Hochdruck-SpritzgieQverfahren ist je 2-Etagen-Scbließeinheit je eine Spritzeinheit 21 auf den außenliegenden Seiten parallel zu den Formaufepannplatten 2$3;4;4' beweglich angeordnet. Jede Spritzeinheit 21 besteht aus einem oder mehreren Plaetifizierzylindern und -schnecken 22 und Schneckenantrieb 23. Die Schneckeneinheiten 22 sind untereinander und innerhalb der Spritzeinheit 21 längs und quer verstellbar angeordnet.

Sie einzelnen Schneckeneinheiten 22 der Spritzeinheit 21 sind gemeinsam auf mehreren Fahrbrücken 26 mit Befestigungsteilen 29 gelagert. Dabei werden die Fahrbrücken 26 mit den erforderlichen Gegenlagern 27 auf Führungebahnen 25» die im rahmenartigen Ständerwerk 9 fest angeordnet sind, horizontal und/oder vertikal geführt. Jeder Spritzeinheit 21 sind mehrere separate Fahrzylinder 28 zugeordnet, die innerhalb der Brückenkonstruktion angeordnet sind.

Bei der Verarbeitung von Mehrkomponenten-Formmassen im Reaktions- und Niederdruckverfahren sind je 2-Etagen-Schließeinheit A;B eine oder mehrere Spritzeinheiten ebenerdig neben der Mehretationen-Schließeinheit 1 angeordnet.

Die Spritzeinheit für Mehrkomponenten-Formmassen ist mit Tank- und Arbeitebehälter, Dosierpumpen und Mehrkomponenten-Misehköpfen ausgestattet. Die Mehrstationen-Schließeinheit 1 bietet im Hochdruck-Spritzgießverfahren Möglichkeiten, die Formen 18;19 über ein Angußsystem in der Form- trennebene 1S¹'¹;^¹¹¹ oder über ein zentrales, flächendeckendes Heißkanalsystera abzuspritzen. Bei beiden Angußsystemen ist je eine Spritzeinheit 1 für den 2-Etagen-Be-

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trieb mit zwei Schneckeneinheiten 22 ausgerüstet. Jede Schneckeneinheit 22 ist dabei einer Formetage A₁.A₂ oder B₁SB₂ zugeordnet. Das Abspritzen der Formen 13;19 in der 2-Etagenschließeinheit erfolgt jeweils gleichzeitig. 5

Dem Abspritzen der Formen 18;19 in der Trennebene 18···; 19'·· sind auf Grund des Fließweg/Wanddickenverhältnieeee besonders bei großen und dünnwandigen Forinteilen Grenzen gesetzt. Bei Formteilen, bei denen der Anguß Über die Poi trennebene möglich ist, erfolgt das Abspritzen der Formen über ein 90°-Formstück. Zum Abspritzvorgang fährt die Spritzeinheit 21 mit den zwei ScJineckeneinbeiten 22 auf die AnguSbuchsen des 90°-Formstückes der Formen 18;19. Pur diesen Vorgang sind zwei Schneckeneinheiten 22 innerhalb der Spritzeinheit 21 zusätzlich für kurze Wege fahrbar angeordnet. Diese Bauweise ermöglicht eine exakte kraftecblUssige Anlage von mehreren Spritzzylinderdüsen an mehreren Formbuchsen. Nach dem Abspritzen der Formen 18;19 fährt die Spritzeinheit 21 über die Fahrzylinder 28 von den Formen 18;19 ab. Die Formen 18;19 können danach geöffnet und die Formteile entnommen werden.

Das Abspritzen der Formen 18;19 über die Formtrennebene 18···;19·" ist wahlweise auch mit einer Spritzeinbeit 21 möglich, die ebenerdig in L-Stellung zur 2-Etagen-Schließeinheit A;B angeordnet ist. Bei dieser Anordnung erfolgt das Abspritzen der Formen 18;19 über die Spritzzylinderdüse direkt in die Formtrennebene la·'·;^¹'¹. Das 90°-Formstück entfällt hierbei. Auch bei dieser Anordnung ist die Spritzeinheit 21 mit zwei Schneckeneinheiten 22 zum gleichzeitigen Abspritzen der Formen 18;19 in der Formetage A₁;A₂ und B^B₂ ausgerüstet.

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Zum Abspritzen der Formen 18;19 fährt die Spritzeinheit 21 auf die Forasbuchsen in der Trennebene und verriegelt diese mit den Formen 18;19 bzw. der mittleren beweglichen Formauf spannplatte 4. Vor der Entnahme der Formteile fährt die Spritzeinheit 21 von den Formen 18;19 wieder ab. Verbunden mit der L-Stellung der Spritzeinheit 21 ist allerdings ein größerer Bedarf an Stellfläche für die Gesamtvorrichtung.

Das Abspritzen der Formen 18;19 im HeiÖkanal-System kommt insbesondere bei der Verarbeitung von Thermoplasten zur Anwendung. Der Heiflkanal hat die Aufgabe, die Schmelze ohne Wärmeverlust oder überhitzung von der Spritzzylinderdüse über beheizte Heißkanalblöcke 30 und -düsen bis in das Formnest zu leiten. Bei großflächigen und dünnwandigen Formteilen ist es oftmals nur über ein Heißkanalsystem mit Mehrfachdüsen möglich, das Formteil formtechnisch einwandfrei herzustellen. Das Heißkanalverfahren zeichnet sich durch besondere Wirtschaftlichkeit aus. Einsparungen im Angußmaterial, keine Nacharbeit an den Formteilen und kurze Zykluszeiten sind wesentliche Vorteile dieses Verfahrens .

Bei der Anwendung des Heißkanalsystems besteht die mittlere bewegliche Formaufspannplatte aus einer geteilten Platte 4¹, also aus zwei Einzelplatten. Zwischen den beiden Platten 4¹ ist ein beheizter zentraler Heißkanalblock 30 für zwei Formen 18;19 angeordnet. Der zentrale Heißkanalblock 30 verfügt für jede Form 18 und 19 über je einen separaten und zentralen Heißläufer. Das gleichzeitige Ab spritzen mit zwei nebeneinanderliegenden Schneckeneinhei ten 22 erfolgt dabei über ein ebenfalls beheiztes Y-förmiges 90°-Formstück, daß fest mit dem zentralen Heißkanal-

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block 30 verbunden ist. Am Eintritt der Schmelze ist dae Y-förmige 90°-Formstück mit zwei beheizten und hydraulisch betätigbaren Verschlußdüsen 31 versehen. Am Austritt der Schmelze aus dem zentralen Heißkanalblock 30 befinden sich gegenüberliegend zwei MaschinendUsen 32. Biese Düsen führen durch die Zentrierbohrungen der Formaufspannplatten 4* direkt auf die zentralen Formbuchsen des jeweiligen Heißkanalsystems der Formen 18 und 19. Die zwei zentralen Düsen \ sind beheizt und kurzhubgelagert und werden zur kraftschlüssigen Anlage an den Formbuchsen in den Formen 18 und 19 hydraulisch angepreßt. Die Spritzzylinder der Spritzeinheit 21 sind am Schmelzeaustritt ebenfalls mit hydraulischen Verschlußdüsen ausgestattet.

Zum Abspritzen der Formen 18 und 19 fährt die Spritzeinheit 21 über die Fahrzylinder 28 mit den Spritzzylinderverschlußdüsen auf die zentralen Maschinenverschlußdüsen 31 des Heißkanalblockes 30. Mit Beginn des Abspritzvorganges öffnen die zwei aneinanderliegenden hydravilischen Ye rschlußdUsen und geben den Schmelzfluß frei. Für zwei Formen einer 2-Etagen-Schließeinheit ist ein System von Insge- J samt vier beheizten Verschlußdüsen erforderlich.

Zum Abspritzen dar Formen und zur Entnahme der Formteile fährt die Spritzeinheit 21 über die Fahrzylinder 28 parallel zu den Formen 18;19 jeweils in Abspritz- oder Entnahmestellung. Um ein Einfrieren der Schmelze u. kalte Propfen am Aus- und Eintritt bei den Düsen zu verhindern, wird mit dem Verschlußmechanismus die Schmelze in allen Systemen jederzeit fließfähig gehalten.

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Bei der Fertigung von 2x2 teilegleichen Formteilen auf einer Mehrstationen-Schließeinheit 1 besteht die Möglichkeit, lediglich mit einer Spritzeinheit 21 und zwei Schneckeneinheiten 22 insgesamt vier Formen abzuspritzen. Zu diesem Zweck ist die Spritzeinheit 21 nicht nur parallel zu den Formaufspannplatten 2;3;4;4'_f sondern auch quer über die zwei 2-Etagen-Schließeinheiten A;B verfahrbar an- , geordnet. Sas Abspritzen der Formen erfolgt dabei nach | vorgebenem Programm ebenfalls im Kaskadenprinzip. |

f Wahlweise besteht auch die Möglichkeit, die Spritzeinheit 21 fest mit der mittleren beweglichen Formaufspannplatte 4* zu verbinden. Bei dieser Ausführung werden die Schnecken- { einbeiten 22 über zwei beheizte Heißkanaladapter ebenfalle f fest mit dem Heißkanalblock 30 verbunden. Bei der jeweili- \ gen Formöffnungs- oder -schließbewegung fährt die gesamte Spritzeinheit 1 der 2-Etagen-Schließeinheit A und B zwangsweise um einen Formöffnungeweg mit. Der über die Schließ- | zylinder 12 und die Fahrzylinder 13 durchgeführte Bewegungs- % ablauf wird dabei durch die Fahrzylinder 28 der Spritzein- { belt 21 synchron unterstützt.

An der Außenseite des rahmenartigen Ständerwerke 9 sind \

begehbare Arbeite- und Inspektionsbuhnen 33 angeordnet, f;

die aus Sicherheitsgründen mit einem Geländer versehen ' sind. In Fig. 5 und 6 sind die dargestellten Materialein-

fülltrichter mit 24 bezeichnet. _:

Die zwischen den drei Formaufspannplatten 2;3;4;4* ange- ^f ordneten zwei teilegleichen Formen 18;19 einer SchiieSeinheit A;B werden gleichzeitig von einer Spritzeinheit im Hochdruck- oder Niederdruckverfahren abgespritzt, wobei -;

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die Formenpaare 18;19 jeder 2-Etagen-Schließeinheit A;B wechselseitig im Kaskasenprinzip abgespritzt werden.

Durch dieses Herstellungsverfahren wird die l'eileausstoßleistung bei gleichbleibendem Schließkraftbedarf verpäp pelt. Voraussetzung hierfür ist der Einsatz zweier teilegleicher Formen 18;19, wobei die Flächen der Formteile aus physikalischen Gründen in Richtung des Schließsystems Q deckungsgleich angeordnet sind. Dadurch wird eine anson sten erforderliche zweite Fertigungsvorrichtung eingespart.

Ein weiterer vorteil der Erfindung liegt in der Zusammenfassung von mehreren 2-Etagen-Schließeinheiten zu einer Mehrstationen-Schließeinheit 1. Diese zusätzliche Anord nung ermöglicht das wechselseitige Abspritzen mehrerer 2-Etagen-Schließeinheiten mit einem Hydraulik-Antriebesystem, das lediglich über eine installierte Antriebsleistung für eine Formetage verfügt, mit der in wechselseitiger Arbeitsweise vier Formetagen A₁JA₂ und B₁JB₂ be- trieben werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt eine minimale Aufstellfläche. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen wird bei der horizontalen Ausführung eine Fläche von ca. 75 f> eingespart, d.h., der Flatzbedarf beträgt nur noch ca. 25 1> der bisher erforderlichen Fläche. Bei der vertikalen Ausführung ist das Verhältnis der benötigten Stellfläche gegenüber den bekannten Vorrichtungen noch günstiger.

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Aufstellung der Bezugszeichenι (405/58-3)

1 Mehrstationen-Schließeinheit

2 Formaufspannplatte (feet angeordnet) 2· Fundamentplatte

3 Formaufspannplatte (äußere, beweglieh angeordnet)

4 Formaufspannplatte (mittlere, beweglich angeordnet) 4« Formaufspannplatte (geteilte Ausführung wie 4)

5 Endplatte (fest angeordnet)

6 Führungselemente (Holme und Säulen)

7 Lagerhalterung für 3,4 und 4*

8 Halbschalenlager für 3,4 und O 9 Ständerwerk

10 Führungsbahnen für 3,4 und 4*

11 Lager für 3,4 und

12 Schließzylinder

1?' Schließkolben für

13 Faltzylinder

14 öltsik mit Pumpensystem und Ventilstation

15 Schiebetisch

16 Schiebetischplatte

17 Schiebetischschienen

18 Form in Formetage A₁ und B₁ 18» Formbälfte von 18

.-> 18" Formhälfte von 18

18·" Formtrennebene von

19 Form in Formetage A₂ und B₂ 19' Formhälfte von 19

19" Formhälfte von 19

19»»· Formtrennebene von

20 Oberkante Fußboden

21 Spritzeinheit

22 Plastifizierzylinder und -schnecke (Schneckeneinheit)

23 Schneckenantrieb

24 Materialeinfülltrichter

(I · Il Il »· *

	25	Führungsbahnen
I	26	Fahrbrücke
* i	27	Gegenlager für 26
t I	28	Fahrzylinder für 21
	29	Befestigungsteil für 22 und 23 auf 26
[	30	Heißkanalblock mit 90°-Formstück
	31	Haschinen-Verschlußdüee
J:	32	Maschinendüse
I	33	Arbeite- und Inspektionsbühne

I	A	2-Etagen-Schließeinheit
I	^A1	Formetage
1	A₂	Formetage
I	B	2-Etagen-Schließeinheit
	^B1	Formetage
	^B2	Formetage

Claims

Patentanwalt OsningstraBe 10 DipHng. Siegfried Schirmer SAS™ Zugelassener Vertreter 02.08.1934 vor dem Europäischen Patentamt 406/58—4 Anmelder: Stübbe GmbH Flutstraße 94 Wilhelmshaven Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffteilen aus Thermoplasten, Duroplasten und/oder Elastomeren im Spritzgießverfahren oder Reaktionsspritzgießverfahren,

w mit einer oder mehreren Schließeinheiten in horizonta-

ler oder vertikaler Bauweise zur Aufnahme einer oder mehrerer in einer Ebene angeordneten Formen und mit einer hierfür zugeordneten Spritzeinheit zum fortlaufenden Abspritzen der Formen, bei der jede Formenhälfte an einer Formaufspannplatte angeordnet ist, von de- nen jeweils eine beweglich angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Mehrstationen-Schließeinheit (1) aus einer oder mehreren 2-Etagen-Schließeinheiten (A;B) in horizontaler und/oder vertikaler Bauweise, wobei jede 2-Etagen-Schließeinheit (A;B) je zwei Formetagen (A₁;

A₂ und B₁JB₂) aufweist, denen je zwei auf mehreren

Führungselementen (6) horizontal oder vertikal bewegliche Formaufspannplatten (3;4;4^f) und eine feet angeordnete Formaufspannplatte (2) zugeordnet sind sowie eine oder mehrere außenliegende Spritzeinheiten für das Hochdruck-Spritzgießverfahren oder das Reaktions-Sprit zgießver fahr en verfahrbar oder stationär angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrstationen-Schließeinheit (1) ein vollby-

draulieches Schließaystern aufweist, wobei jeder 2-Fta-

gen-Schließeinheit (A;B) ein oder mehrere Schließzylinder (12) zugeordnet sind, die mit einer festen Endplatte (5) und über einen oder mehrere Schließkolben (12¹) mit der äußeren beweglichen Formaufspannplatte (3) zu einer festen Einheit verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Formaufspannplatte (4;4«) ~\ über gesonderte Fahrzylinder (13) beweglich angeord—

net ist.

_f,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß jede Formetage (A^Ap oder Β-.;Βρ) eine teilegleiche Form (18;19) besitzt, die jeweils aus zwei Formhälften (13·;18·· und 19*; 19'*) bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß in den Schließeinheiten (A;B) die beiden fest angeordneten Formaufspannplatten (2) zu einer Einheit verbunden sind.

6. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrstationen-Schließeinheit (1) in einem rahmenartigen Ständerwerk (9) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Formaufspannplatten (3;4;4·) der 2-Etagen-Schließeinheiten (A;B) in Halbschalenlagern (8) auf jeweils vier Führungeelementen (6) gelagert und geführt sind.

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θ. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalenlager (8) auswechselbar angeordnet sind.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittleren beweglichen Formaufspannplatte (4;4⁽) demontierbare Lagerhalterungen (7) zugeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren beweglichen Formauf spannplatten (4 ;4') der 2-ktagen-Schließeinheiten (A;B) in der Mitte auf einem gemeinsamen Führungselementepaar (6) gelagert und geführt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (6) kraftschlüssig mit der fest angeordneten Formaufspannplatte (2) und der fest angeordneten Endplatte (5) verbunden sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (6) an den Längsseiten der Vorrichtung halbseitig im rahmenartigen Ständerwerk (9) gehaltert sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontaler Bauweise die beweglichen Foraiauf spannplatten (3;4;4^f) auf im rahmenartigen Ständerwerk (9) befestigte Führungsbahnen (10) zusätzlich gleitbar angeordnet sind.

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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mittleren beweglichen Formaufspannplatte (4;4·) beidseitig je eine Formhälfte (18"; 19') fest angeordnet ist. 5

15· Vorrichtung nach Anspruch 14t dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Angußseiten der Formhälften (18^lf;19^J) auf der mittleren beweglichen Formaufspannplatte (4;4·) angeordnet sind.
10

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß auf der fest angeordneten Formaufspannplatte (2) und der äußeren beweglichen Foraaufspannplatte (3) je eine Formhälfte (18';19") fest angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in vertikaler Bauweise jeder 2-Etagen-Schließeinheit (A;B) ein in längs- und Querrichtung ein- und ausfahrbarer Schiebetisch (15) zugeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetisch (15) eine Feststellvorrichtung aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetisch (15) in Fertigungsstellung auf einer bündig mit der Oberkante des Fuß- bodens (20) abschließenden Schiebetischplatte (16) lagert.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sehiebetisch (15) eine Formhälfte (18·) fest angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spritzeinheit (21) aus einer oder mehreren Schneckeneinheiten (22) mit Antrieb (23) gebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheit (21) parallel zu den Formaufspannplatten (2;3;4;4') angeordnet ist.

23· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckeneinheiten (22) untereinander und innerhalb der Spritzeinheit (21) längs und quer verstellbar angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23» de-durch gekennzeichnet, daß die Schneckeneinheiten (22) auf mehreren Pahrbrücken (26) mit Befestigungsteilen (29) gelagert sind.

25* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pahrbrücken (26) mit den Gegenlagern (27) auf im rahmenartigen Ständerwerk (9) befestigten Führungsbahnen (25) gleitbar angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spritzeinheit (21) mehrere Fahrzylinder (28) zugeordnet sind.

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27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheit (21) über die Fahrzylinder (28) längs und/oder quer zur 2-Etagen-Schließeinheit (A;B) verfahrbar angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß auf der BUsenselte der Form (18;19) in der Formtrennebene (18¹¹¹Ji⁰-¹¹¹) 90°-Einspritzfom>-

-J stücke angeordnet sind.

10

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Einspritzformstücke seitlich von der Formmitte versetzt für das gleichzeitige Abspritzen mit zwei Schneckeneinheiten (22) für zwei Formetagen (A,. ',k^ und B₁JBp) angeordnet sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere bewegliche Formaufspannplatte als geteilte Formaufspannpaltts (4¹) aus- gebildet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere bewegliche und geteilte Formaufspannplatte (4¹) mit Schnellspannvorrichtungen verriegelbar ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß in der Plattentrennebene der mittleren beweglichen und geteilten Formaufspannplatte

(4¹) ein beheizbarer zentraler Heißkanalblock (30) angeordnet ist.

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33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanalblock (30) außenliegend ein beheizbares Y-förmiges 90°-Fonnstück für das gleichzeitige Abspritzen von zwei Formen (18;19) mit zwei Schneckeneinheiten (22) aufweist.

10

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem außenliegenden Y-förmigen 90°-Formstück zwei beheizbare hydraulisch betätigbare Verschlußdüsen (31) für je eine Schneckeneinheit (22) fest angeordnet sind.

35« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34» dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanalblock (30) innenliegend im Zentrum der mittleren beweglichen und geteil ten Formaufspannplatte (4¹) zwei zentral beheizte Düsen (32) aufweist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35» dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Düsen (32) hydraulisch

kurzhubgelagert sind und jeweils durch die Zentrierbohrungen der mittleren beweglichen und geteilten Formaufspannplatte (4¹) auf den Formbuchsen der Formen (18;19) anpreßbar sind. 25

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanalblock (30) mit swei separaten Heißkanalbohrungen für einen separaten Schmelzfluß von zwei Schneckeneinheiten (22) zu zwei

Formen (18;19) versehen ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißkanalblock (30) jeweils nach den beheizten Verschlußdüsen (31) und vor den zentralen beheizten Düsen (32) 90 -Bogenstücke aufweist.

39* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch

gekennzeichnet, daß die Schneckeneinheiten (22) an

ζ~_} der Schneckenspitze über einen beheizbaren Heißkanal-

Adapter mit der mittleren beweglichen geteilten Formaufspannplatte (4¹) kraftschlüssig verbunden sind.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzzylinder der Spritzein heit (21) mit hydraulisch betätigbaren Verschlußdüsen ausgerüstet sind.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzylinder (28) der Ein spritzeinheit (21) mit den Fahraylindern (13) der mitt leren beweglichen geteilten Formaufspannplatte (4¹) O synchron verfahrbar sind.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des rahmenartigen Ständerwerks (9) begehbare Arbeite- und Inspektionsbühnen (33) angeordnet sind.

43· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb für die 2-Etagen-Schließeirüieiten (A;B) lediglich für eine Formetage (A₁5A₂JB₁;B₂) ausgelegt ist.