CH378037A - Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in Spritzformen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in Spritzformen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in Spritzformen, vorzugsweise für Kunststoff, ohne dauernde Verbindung mit dem Einspritzaggregat. Sie eignet sich zur Bedienung mehrerer Spritzformen mit einer Einspritzeinheit, und für dickwandige Spritzteile mit langer Abkühlzeit.



   Die seither bestehenden Spritzgussmaschinen lassen sich in zwei Hauptgruppen gliedern:
A. Die Gruppe der Einspritzpressen, bei welchen das Einspritzaggregat in seiner relativen Lage zur Spritzform festgelegt ist. Bei diesen wird der Nachdruck in den Spritzformen während dem Abkalten durch Nachpressen von Spritzmaterial aus dem Einspritzaggregat aufrechterhalten. Ein zweiter Spritzvorgang kann erst beginnen, wenn das Auspacken der Spritzform beendet ist.



   B. Der Vielfachautomat, bei welchem ein gemeinsames Einspritzaggregat sowie eine Vielzahl von Spritzformen vorhanden sind. Mit dem Einspritzaggregat wird eine Spritzform nach der andern, analog einer Abfüllmaschine, abgefüllt. Üblich ist eine kreisförmige Anordnung der Spritzformen rings um das Einspritzaggregat. Wenn die Vorteile dieser Ausführung ausgenutzt werden sollen, so muss die Trennung des Einspritzaggregates von der Spritzform schon vor dem vollständigen Abkühlen der Spritzteile erfolgen. Dadurch erfolgt das weitere Abkühlen des Presslings in der Spritzform drucklos. Bei dünnwandigen Spritzteilen ist dies nicht von Belang. Bei dickwandigen Spritzteilen muss dies jedoch zu Lunkerbildung oder zu inneren Spannungen führen.



   Die nachstehende Erfindung hat den Zweck, die Nachteile des Verfahrens der vorstehenden Anordnung B mit Vielfachabfüllung von mehreren Spritzformen aus einem einzigen Einspritzaggregat zu eliminieren. Sie unterscheidet sich von den bisherigen Ausführungen dadurch, dass unmittelbar nach dem Einspritzen durch ein separates Druckelement im Raum der Spritzform durch Volumenveränderung der Gegendruck aufgebaut wird, worauf die Form an der Einspritzöffnung verschlossen und anschlie ssend vom Einspritzaggregat getrennt wird, und das separate Druckelement den aufgebauten Gegendruck während des Abkühlvorganges aufrechterhält.



   Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei vom Einspritzaggregat trennbare Spritzformen an ihrer Einspritzöffnung verschliessbar sind und an ihrem Angussteil bzw. Steiger mit einem Druckelement versehen sind, mit welchem während dem Abkühlvorgang eine Volumenänderung im Raum der Spritzform durchführbar ist.



   Verschiedene Möglichkeiten bestehen in der Art und Weise des Verschlusses, z. B. durch Einfrieren im Kanal oder durch Einbau von Schiebern in den Spritzformen. Auch für die Aufrechterhaltung des Nachdruckes sind verschiedene Bauarten möglich, z. B. mit Hilfe von Kolben oder Membranen.



   Zur Einspritzung können alle üblichen Einspritzaggregate von Spritzgussmaschinen verwendet werden.



  Die Anordnung der Spritzformen erfolgt vorteilhafterweise rings um das Einspritzaggregat. Sie können jedoch ebensogut in einer Reihe aufgestellt werden.



   Die Fig. 1-9 zeigen verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.



   Fig. 1 zeigt den Grundriss einer Anordnung der Spritzformen rings um das Einspritzaggregat.



   Fig. 2-9 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Spritzform und der Mündung der Einspritzdüse im Schnitt gemäss Linie I-I von Fig. 1.  



   Fig. 2, 4, 6, 8 zeigen jeweils die Stellung mit geöffnetem Schieber, während des Einpressens.



   Fig. 3, 5, 7, 9 zeigen jeweils die entsprechende Ausführung mit geschlossenem Schieber.



   Fig. 1 zeigt die bauliche Anordnung einer Serie gleichartiger Spritzformen 10, 20, 30, 40, 50, welche rings um ein drehbares, zentrales Einspritzaggregat
1 angeordnet sind. Jede Spritzform ist mit einem Nachdruckzylinder versehen. Die Spritzformen sind analog den Bearbeitungsstationen eines Karussells angeordnet. Während die Spritzform 50 geöffnet, d. h. zum Auspacken bereit ist, sind die Spritzformen 10, 20, 30, 40 noch geschlossen.



   Das Einspritzaggregat 1 in der dargestellten Form entspricht einer geschobenen Schnecke. Die Art des Einspritzaggregates hat jedoch auf das Wesen der Erfindung keinen Einfluss. Das ganze Einspritzaggregat 1 ist auf einem Drehkranz 2 um   360O    drehbar.



  Es kann ferner in den Schienen 3 und 4 in radialer Richtung verschoben werden. Die Mündung der Einspritzdüse 5 ist im Moment gegen die Öffnung der Spritzform 20 gerichtet.



   Durch eine solche Anordnung ist es möglich, einen beinahe kontinuierlichen Zyklus in der Arbeitsweise der Spritzform zu erreichen. Während in der Spritzform 50 der Spritzteil ausgepackt wird, kann in einer anderen Spritzform von neuem eingespritzt werden, während in den übrigen Spritzformen der Abkühlvorgang vor sich geht. Je nach Zahl der eingebauten Spritzformen und dem Arbeitsrhythmus kann diese Arbeit weitgehend automatisiert werden.



   Fig. 2-9 zeigen verschiedene Ausführungsarten von Spritzformen und Einspritzdüsen gemäss Schnitt I-I der Spritzform 20 und der Einspritzdüse 5 von Fig. 1.



   Fig. 2 zeigt eine eingefüllte Spritzform 20 mit Spritzling 22, Anguss 23 und Nachdruckkolben 24.



  Die Spritzform 20 ist in eine vordere Hälfte 25 und eine hintere Hälfte 26 geteilt. Vor der vordern Hälfte ist eine Deckplatte 27 angeordnet, welche Führungen 28 für einen Schieber 29, enthält. Der Schieber 29 kann entweder senkrecht zur Achse des Einspritzkanales verschoben werden oder um eine parallele Achse gedreht werden. Die Einspritzdüse 5 steht gemäss Fig. 2 mit dem Spritzling 22 bzw. dem Anguss 23 durch eine durchgehende Bohrung 6 in Verbindung.



  Die Deckplatte 27 ist mit einer Bohrung 61 versehen, so dass der Schieber 29 gemeinsam mit der Einspritzdüse 5 im angepressten und dichtenden Zustande gegenüber der Spritzform 20 verschoben oder verdreht werden kann.



   Die relative Position der Teile zueinander am Ende dieser Verschiebung zeigt Fig. 3. Durch die Verschiebung ist die Einspritzöffnung 62 des Angusses 23 bzw. der Angusskanal verschlossen worden.



   Es ist ferner möglich, dass dieser Verschluss auch durch Einfrieren von Spritzmaterial in einem relativ engen Angusskanal bewerkstelligt werden kann. Bei einem weiten Angusskanal kann durch Einbau von Kühlkanälen, allenfalls kombiniert mit der Heizung, ein im richtigen Arbeitstakt  gesteuertes Einfrieren  bewerkstelligt werden.



   Mit Hilfe des Nachdruckkolbens 24 kann gemäss Fig. 2 und 3 je nach Materialqualität, Wärmeausdehnung (Kontraktion), Temperatur, ein gesteuerter Druck im Spritzling 22 bzw. in seinem Anguss 23 aufrechterhalten werden. Dies ist sehr wichtig beim Abkühlen, namentlich bei dickwandigen Spritzlingen 22.



   Anstelle eines Nachdruckkolbens 24 kann auch eine Membrane mit hydraulischer oder pneumatischer Beaufschlagung verwendet werden. Dieselbe ist vorzugsweise aus einem Fluoroelastomer (z. B.    Viton )    oder Silicone-Kautschuk herzustellen.



   Fig. 4 und 5 zeigen eine analoge Ausführung wobei der Nachdruckkolben 64 in axialer Richtung gegen den Spritzling 22 gerichtet ist, so dass der Materialstrom nicht umgelenkt wird. Alle übrigen Teile entsprechen den Fig. 2 und 3.



   Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit einem Spritzling 72.



  Die Scheidung der Form in vordere Formhälften 65 und hintere Formhälften 66 erfolgt nicht mehr längs einer Ebene wie in den Fig. 2-5, sondern längs der strichpunktierten Linie 67. Bei dieser Ausführung befindet sich der Schieber 69 in einem separaten Schiebergehäuse 73 mit seiner Führung 74. Die kegelförmige Bohrung 70 sowie die Bohrung 71 im Schiebergehäuse 73 kann wiederum die Einspritzdüse 5 aufnehmen. Anstelle eines Nachdruckkolbens ist bei dieser Ausführung ein Zapfen 75 am Schiebergehäuse 73 angeordnet, welcher in den Anguss 76 der Spritzform 72 hineinmündet. Durch relatives, teleskopartiges Ineinanderschieben des Schiebergehäuses 73 gegenüber der Spritzform 65, wird mit Hilfe des Zapfens 75 dieselbe Wirkung erzielt, wie mit einem Nachdruckkolben.



   Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wobei der Nachdruckkolben 84 im sogenannten Steiger 81 angeordnet ist. In diesen Fig 8 und 9 ist der Steiger 81 gegen über dem Anguss eingezeichnet, was jedoch nur als eine Ausführungsvariante gilt.



   Die Vorteile dieser Erfindung machen sich vor allem bei dickwandigen Spritzteilen bemerkbar.



  Während des Abkühlvorganges können mehrere Spritzformen dicht verschlossen und ein konstanter oder variabel gesteuerter Druck überlagert werden.



  Dies ermöglicht erst eine rationelle Fabrikation von Spritzteilen in einer zyklischen Reihenfertigung mit mehreren Spritzformen, ohne dass für jede Spritzform ein separates Einspritzaggregat vorhanden sein muss.   

Claims (1)

1. Es ergeben sich ausserdem eine bessere Qualität der Spritzlinge, weil allfällige durch Wärmekontraktion entstehende mechanische Wärmespannungen angebaut werden PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Aufrechterhaltung des Nach druckers in Spritzformen, vorzugsweise für Kunststoff, ohne dauernde Verbindung mit dem Einspritzaggre gat, zur Bedienung von mehreren Spritzformen mit einem einzigen Einspritzaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Einspritzen durch ein separates Druckelement im Raum der Spritzform durch Volumenveränderung der Gegendruck aufgebaut wird, worauf die Form an der Einspritzöffnung verschlossen und anschliessend vom Einspritzaggregat getrennt wird, und das separate Druckelement den aufgebauten Gegendruck während des Abkühlvorganges aufrechterhält.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei vom Einspritzaggregat trennbare Spritzformen an ihrer Einspritzöffnung verschliessbar und an ihrem Angussteil bzw. Steiger mit einem Druckelement versehen sind, mit welchem während des Abkühlvorganges eine Volumenveränderung im Raum der Spritzform durchführbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnung durch Einfrieren des Spritzgussmateriales verschlossen wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschliessen der Spritzform die Düse des Einspritzaggregates gemeinsam mit einem Schieber sich relativ zur Spritzform verschiebt.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschliessen der Einspritz öffnung ein quer zur Achse des Angusskanales beweglicher Schieber verwendet wird.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschliessen des Ausgusskanales eine rotierende Schieberplatte verwendet wird.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber im Angusskanal der Spritzform mit Hilfe der Düse des Einspritzaggregates kraftschlüssig verschoben und in die Abschlussstellung gebracht wird.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckelement zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in der Spritzform während des Abkühlvorganges ein Kolben verwendet wird, welcher in den Angussteil oder Steiger einmündet.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckelement zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in der Spritzform während des Abkühlvorganges eine Membrane verwendet wird, welche in den Angussteil oder Steiger eingebaut ist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membrane aus Fluoroelastomeren verwendet wird.