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Einrichtung zum Spritzgiessen von Gegenständen, insbesondere Schuhteilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Spritzgiessen von Gegenständen, insbesondere Schuhteilen, in einer mehrteiligen Form, deren Formrahmenhälften auf einem Träger bewegbar angeordnet sind und in einer der Stossflächen des Formrahmens einen Einspritzkanal für das aus der Düse einer Einspritzvorrichtung austretende Spritzgut aufweisen.
Wie in der Schuhfertigung bekannt ist, können die Sohlen und Absätze von gewissen Schuharten vorteilhaft unmittelbar an die Bodenpartie der auf Leisten aufgebrachten Schuhoberteile angeformt und dabei innig mit diesen verbunden werden. Für diesen Zweck sind Gummi und biegsame Kunststoffe verwendet worden, und die zugehörigen Metallformen wurden geteilt ausgeführt, um nach Trennen der Formrahmenhälften die fertigen Erzeugnisse herausnehmen zu können, ohne die Ränder der Laufsohle und des Absatzes zu beschädigen.
Insbesondere in den Fällen, in denen die geteilte Form automatisch mittels Kraftantriebes geschlossen wird, wie bei den gesteuerten Giessvorgängen einer automatischen Spritzgiessmaschine, können die Teile der Form aus der Flucht geraten, weil ihre Halterungen Relativbewegungen zulassen müssen, damit wesentliche Dimensionsänderungen der erhitzten Formteile infolge von
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oder verhindern auch das richtige Einspritzen des Spritzgutes in die Form, weil dieses Einspritzen gewöhnlich an einer bestimmten, in der Formfuge und damit auch in der Flucht liegenden Stelle erfolgen muss.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile vermieden, wenn die eingangs erwähnte Spritzgiesseinrichtung im wesentlichen so ausgebildet ist, dass zwischen der Form und der Düse eine begrenzt bewegliche, mit den Formrahmenhälften zusammenwirkende Ausricht-und Verbindungsvorrichtung angeordnet ist, die in ihrer Ruhestellung einen Abstand von den Formhälften aufweist und die Anlageflächen für die Formrahmenhälften zum Ausrichten des Einspritzkanals in Spritzstellung besitzt.
Die Zentrierung wird in besonders einfacher Weise dadurch noch verbessert, dass die Ausricht- und Verbindungsvorrichtung gemäss einer bevorzugten Ausführungsform einen mit dem Einspritzkanal fluchtenden Kanal aufweisen kann, der eine die Düse aufnehmende und zentrierende Mündung besitzt.
Die Formrahmenhälften bestehen gewöhnlich aus verhältnismässig weichem Metall, etwa einer Aluminiumlegierung, welche die für den Spritzguss erforderliche Wärme gut leitet und leicht bearbeitet werden kann, um dem Hohlraum der Form die gewünschte Gestalt zu geben und die an den Enderzeugnissen gewünschten Flächenmuster auszuarbeiten.
Es ist wichtig, dass Spritzgut, das im Einspritzkanal erhärtet, leicht entfernt werden kann und es ist deshalb der Einspritzkanal in der Fuge zwischen den Formrahmenhälften ausgebildet.
Diese Formrahmenhälften sind vorteilhaft auf Stahlschienen angebracht, so dass sie zusammengeschoben und voneinander bewegt werden können, wobei diese Gleitlagerung jedoch verhältnismässig lose ist, damit durch Temperatureinflüsse bedingte relative Dimensionsänderungen, etwa zwischen den widerstandsfähigen Stahlführungen und den wärmeleitenden Formrahmenhälften aus Aluminium, keine Klemmungen hervorrufen können. Wegen der erforderlichen losen Gleitlagerung der Formrahmenhälften haben diese das Bestreben, aus der Flucht zu geraten.
Um dies zu verhindern, ist die Ausricht- und Verbindungsvorrichtung als abgewinkelte Platte ausgebildet, die im wesentlichen parallel zur Bewegungs-
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richtung der Düse gleitend geführt ist und mit ihrer Stirnfläche an entsprechenden Flächen der Formrahmenhälften angreift, wobei sie diese in eine genaue Flucht zwingt, sobald sie durch die bewegliche Einspritzdüse gegen die Formrahmenhälften geschoben wird.
Die abgewinkelte Platte aus Stahl ist auf dem Träger angebracht und steht unter Federwirkung in einer solchen Richtung, dass sie zuerst an der Einspritzdüse angreift, und dann von dieser mitgenommen, zur kräftigen Anlage an die Formrahmenhälften gebracht wird.
An eine Zentrieröffnung in der Platte, die der Aufnahme der genau in diese Öffnung passenden Düse dient, schliesst sich ein kurzer Einspritzkanal für das Spritzgut an, der die Verbindung mit dem Formhohlraum herstellt, wobei das ganze Leitungssystem durch die Ausricht-und Verbindungsvorrichtung ausgerichtet gehalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen die Einrichtung der Erfindung beispielsweise veran- schaulicht ist. Es zeigen : Fig. 1 eine Vorrichtung zum Spritzgiessen von Schuhteilen geöffnet in der Draufsicht, während Fig. 3 die Vorrichtung geschlossen darstellt, Fig. 2 zwei nicht fluchtende Formrahmenhälften einer Schuhform, Fig. 4 die Vorrichtung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 5 einen das Zusammenwirken der Einspritzdüse, der Formrahmenhälften und der Ausricht- und Verbindungsvorrichtung darstellenden Ausschnitt in grösserem Massstab, und Fig. 6 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 5.
Gemäss Fig. 1 umfasst die Vorrichtung die beiden Formrahmenhälften 7 und 8 einer Spritzgussform für Schuhteile, die auf einem im Sinne des Pfeiles beweglichen Träger 9 einer selbsttätigen Spritzgiessmaschine angebracht sind. Diese Formrahmenhälften wirken mit einer Formbodenplatte 10 zusammen, über welcher sie geschlossen werden können, so dass ein oben offener Formhohlraum gebildet wird, der einen vollständigen Schuhschaftteil aufzunehmen und eine Sohle sowie einen Absatz aus dem Spritzgut zu formen vermag, die an den Schuhschaft angeformt werden sollen.
Seiten- und Rahmenformen 7a und 8a sind auf den Formrahmenhälften befestigt und dienen dazu, die Ausbildung eines vorgetäuschten Rahmens am Schuh zu ermöglichen und in dichtschliessender Anlage an demSchuh den Hohlraum der Form wirksam abzuschliessen, während das Spritzgut unter Druck in den Formhohlraum gedrückt wird.
Die Formrahmenhälften 7 und 8 sind an ihrer Stossfläche genau bearbeitet und an jedem vorderen und hinteren Ende mit Nuten versehen, mit denen sie auf parallel zueinander angeordneten Führungsschienen 11 und 12 aus Stahl gleiten, die am Rahmen 13 der Form befestigt sind.
Es ist erwünscht, dass der Spritzguss bei etwas erhöhten Temperaturen erfolgt ; daher sind teils aus diesem Grund, teils wegen der leichten Bearbeitung der Formteile, die Formrahmenhälften 7 und 8 aus verhältnismässig weicher und leichter Aluminiumlegierung mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt.
Der Koeffizient für die Wärmeausdehnung und-zusammenziehung dieser Teile unterscheidet sich hinreichend von demjenigen der Führungsschienen, auf der die Formrahmenhälften gleiten, so dass das dadurch bestehende Spiel bei gewissen Temperaturen Relativbewegungen dieser Formteile nach vorwärts und rückwärts im Sinn der Pfeile 14 und 15 begünstigt. Diese Bewegungen, die in übertriebener Abmessung bei 16 in Fig. 2 angedeutet sind, können zur Folge haben, dass die Formrahmenhälften ein entsprechend abgesetztes und unvollkommenes Erzeugnis ergeben und ausserdem der Einspritzkanal 17 für das Spritzgut schädliche Undichtigkeiten aufweist.
Die Formrahmenhälften und ihre Halterungen und Betätigungsvorrichtungen werden von dem starren Rahmen 13 getragen, während dieser selbsttätig in Richtung des Pfeiles 18 in eine vorbezeichnete Lage vorrückt, in der der Einspritzkanal für das Spritzgut im wesentlichen mit der Düse 19 der Einspritzvorrichtung 20 fluchtet. Es ist zu beachten, dass viele solcher Träger gemeinsam in einer schnell arbeitenden automatischen Vorrichtung beaufschlagt werden, obwohl nur einer davon dargestellt ist, und dass diese Träger nacheinander durch bekannte Fördervorrichtungen in die Einspritzstellung gebracht werden.
Wenn ein Träger, wie der Träger 9, richtig eingestellt ist und die Formrahmenhälften 7 und 8 über der Formbodenplatte 10 und dem Schuhschaft geschlossen sind, wird die Einspritzdüse 19 vorgerückt, um sie mit dem Einspritzkanal der Form zusammenzustellen und dann das Spritzgut in den Formhohlraum gedrückt. Alsdann wird die Düse zurückgezogen und der Träger mit der gefüllten Form beiseite bewegt, während ein anderer Träger mit noch nicht gefüllter Form in die Einspritzstellung gebracht wird. Die an sich bekannte Einspritzvorrichtung 20 bewegt sich mit ihrer Düse 19 in den Richtungen der Pfeile 21 vor und zurück.
Das Schliessen und Trennen der Formrahmenhälften 7 und 8 wird durch eine automatische Vorrichtung bewirkt, welche die Druckplatten 22,23 besitzt, die durch eine Kniehebelanordnung betätigt werden, die aus dem hydraulischen Zylinder 24 und den Knie-
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hebeln 24a - 24d besteht.
Der Einspritzkanal 17 ist in der Stossfläche der beiden Formrahmenhälften 7,8 gebildet, indem Nuten 17a, 17b in die vorderen ebenen Flächen derselben eingearbeitet sind, die sich im geschlossenen Zustand der Form aneinander legen. Demnach kann beim Trennen der Formrahmenhälften das verfestigte Spritzgut im Einspritzkanal geteilt und entfernt, und so ohne Schwierigkeit der Kanal gesäubert werden. Bisher musste der Einspritzkanal am äusseren Ende trichterartig ausgebildet werden, so dass in denselben eine Düse von kongruenter Raumform dichtend eingesetzt werden konnte.
Weil sich dabei der konische Sitz an der Trennstelle befand, bewirkte der Düsenschub ein Aufklaffen der beiden Formrahmenhälften und förderte ein Auslecken des eingedrückten Spritzgutes ; ferner hatte jede seitliehe Bewegung der Formrahmenhälften, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht ist, das Bestreben, Undichtigkeit bzw. Masseaustritt hervorzurufen, und ausserdem neigen die Sitzflächen in dem verhältnismässig weichen Metall der Formrahmenhälften zur Abnutzung und zum Undichtwerden nach kurzer Benutzungdauer. Das Entweichen von Spritzgut nahe der Düse während des Einspritzens ist besonders störend, weil die hohen Einspritzdrücke dann über grosse Flächen wirksam werden und entgegengesetzte Schubkräfte auf die Einspritzvorrichtung entwickeln können, die die Düse weiter aus dem Sitz lösen und den Einspritzvorgang unterbrechen.
Nach den Grundgedanken der Erfindung dienen jedoch die Aussenflächen des Einspritzkanals 17 nicht unmittelbar als Sitz für die Einspritzdüse 19. Vielmehr ist die abgerundete Stahldüse 19 in der abgerundeten Mündung 25 einer Ausricht-und Verbindungsvorrichtung 26 eingepasst, die einen kurzen Kanal 27 aufweist, der vom Grund des Sitzes ausgeht und zu dem Einspritzkanal 17 führt.
Diese vorteilhaft als abgewinkelte Platte ausgebildete Ausricht-und Verbindungsvorrichtung 26 hat ausserdem eine im wesentlichen flache Rückseite 26a, die an den flachen vorderen Stirnseiten 7b und 8b (Fig. 2 und 5) der Formrahmenhälften zur Anlage kommt. Die auf diese Platte durch die Einspritzvorrichtung ausgeübten Drücke bewirken, dass durch dieselbe die Formrahmenhälften in eine genaue Flucht gegen die rückwärtige Führungsschiene 11 geschoben werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die verhältnismässig breiten Kontaktflächen Abnutzung und Verformung des weicheren Mefalls der Formrahmenhälften verhindern.
Die Platte 26 wird in zweifacher Hinsicht schwimmend gehalten : einmal bildet die Mündung 25 mit der Düse 19 eine Art Kugelgelenk, das ermöglicht, dass die Rückseite 26a der Platte 26 sich von selbst gegen die vorderen Stirnseiten 7b und 8b der Formrahmenhälften glatt anzulegen sucht, und zweitens ist sie am Rahmen 13 so angebracht, dass sie sich frei gleitend zu und aus einer Stellung bewegen kann, in der sie unter Federwirkung steht und gewöhnlich einen Abstand von den Formrahmenhälften hat (Fig. 1). Die letztgenannte Anordnung ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt, aus denen auch hervorgeht, dass die Platte 26 gewinkelt ist, wobei ihr Schenkel 26b auf einem Stabteil 13a des Rahmens 13 ruht und auf diesem durch zwei Bolzen 28 und 29 gleitend gehalten ist, die in Schlitzen 30,31 geführt sind, die von vorn nach hinten in Richtung der Bewegung 21 der Spritzdüse verlaufen.
In den Schlitzen 30,31 angeordnete Druckfedern 32,33 sind zwischen den Bolzen 28,29 und den vorderen Enden der Schlitze wirksam und drücken die Platte 26 nach vorn in eine Stellung, in der sie in ihrer Normalstellung mit den Formrahmenhälften nicht in Berührung steht. Die Formrahmenhälften können daher ohne Beeinträchtigung durch diese Platte geöffnet und geschlossen werden. Die Vertiefung in der Platte 26 ist jederzeit so ausgerichtet, dass sie zentrierend für die Spritzdüse wirkt. Wenn die Düse 19 für den Spritzvorgang vorbewegt wird, so setzt sie sich zunächst in die Mündung 25 der Platte 26. Darauf schiebt die vorstossende Düse die Platte 26 gegen die Kräfte der Federn 32,33 vor, bis ihre ebene Rückseite 26 an den Stirnkanten 7b, 8b der Formrahmenhälften anliegt.
Wenn diese Kanten nicht fluchten, so drückt die Platte 26 dieselben gegen die rückwärtige Führungsschiene 11, bis sie sich nicht weiter bewegen können, so dass sie jetzt genau fluchten müssen, selbst wenn Änderungen in ihren Abmessungen infolge von Temperaturänderungen eingetreten sein sollten. Der kurze Einspritzkanal oder die Hilfsdüse 27 in der Platte 26 fluchtet in diesem Augenblick mit dem Einspritzkanal oder der Hauptdüse 17, die zu dem Formhohlraum führt, genau, wobei eine exakte Gleichachsigkeit nicht erforderlich ist, weil der Kanal 27 bewusst mit einem kleineren Durchmesser 34 (Fig. 6) ausgebildet ist als der Durchmesser 35 des Einspritzkanals 17.
Dieses Verhältnis in den Abmessungen der Kanälegewährleistet, dass die Einspritzdrücke sich nicht gegen die Stirnflächen 7b und 8b der Formrahmenhälften auswirken, was zur Folge haben könnte, dass die Platte 26 von der Form weggedrückt wird und eine Undichtigkeit entsteht. Sobald die Formrahmenhälften und die Platte 26 fest aneinander liegen, kann mit dem Einspritzen begonnen und der Formhohlraum 36 (Fig. 4) gefüllt werden.
Bei diesem Vorgang wird der auf einem Leisten 38 aufgezogene Schuhschaft 37 mit dem Kunststoff
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in der Spritzform innig verbunden. Das Einspritzen wird in bekannter Weise automatisch beendet und sodann die Düse 19 zurückgezogen, wobei die federbelastete Platte 26 der Bewegung der Düse ein kurzes Stück folgt, bis sie durch den Rahmenteil 13a aufgehalten wird. Die Platte 26 bewegt sich somit im allgemeinen in Richtung der Pfeile 39 und somit in der Richtung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Einspritzdüse.
Gleiche Vorteile ergeben sich, wenn die Ausricht-und Verbindungsvorrichtung 26 auf der beweglichen Einspritzvorrichtung 20 anstatt auf dem Rahmen 13 angebracht ist. Es ist ferner zu beachten, dass an Stelle eines Eingreifens der Düse in die Platte 26 auch dieumgekehrte Anordnung ge- wähltwerdenkkan. und dass die Einspritzvorrichtung in gewissen Fällen ganz in Ruhe bleiben kann, während der Träger in und ausser Eingriff mit der Düse hin-und herbewegt wird.
Obwohl also eine bestimmte Handhabung beschrieben und eine aus bevorzugten Stoffenhergestellte Ausführungsform abgebildet ist, kann der Fachmann zahlreiche Änderungen, Abwandlungen, Zusätze und Auswechslungen vornehmen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Spritzgiessen von Gegenständen, insbesondere Schuhteilen, in einer mehrteiligen Form, deren Formrahmenhälften auf einem Träger bewegbar angeordnet sind und in einer derStossflächen des Formrahmens einen Einspritzkanal für das auf der Düse einer Einspritzvorrichtung auftretende Spritzgut aufweisen, wobei die Einspritzvorrichtung gegenüber der Form begrenzt beweglich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Form (7,8, 10) und der Düse (19) eine begrenzt bewegliche, mit den Formrahmenhälften (7,8) zusammenwirkende Ausricht-und Verbindungsvorrichtung (26) angeordnet ist, die in ihrer Ruhestellung einen Abstand von den Formrahmenhälften (7,8) aufweist und die Anlageflächen (26a) für die Formrahmenhälften (7,8) zum Ausrichten des Einspritzkanals (17) in Spritzstellung besitzt.