CH407534A

CH407534A - Verfahren und Einrichtung zum Spritzpressen von härtbarem Kunststoff

Info

Publication number: CH407534A
Application number: CH78664A
Authority: CH
Inventors: Blumer Armin
Original assignee: Netstal Ag Maschf Giesserei
Priority date: 1964-01-23
Filing date: 1964-01-23
Publication date: 1966-02-15
Also published as: US3362046A; GB1085772A; DE1257422B

Description

Verfahren und Einrichtung zum Spntzpressen von härtbarem Kunststoff
Im Gegensatz zu den thermoplastischen Kunststoffen lassen sich die sogenannten Duroplaste in den üblichen automatischen Spritzpressmaschinen, die das Spritzgut aus einem Verflüssigungszylinder direkt in die Form einspritzen, nur schwer verarbeiten. Dies hängt vor allem damit zusammen, dass nach dem Spritzvorgang der Anguss vollständig und sauber aus dem Verflüssigungs- bzw. Einspritz-Zylinder herausgeschafft werden muss. Nach dem Spritzvorgang müssen also der gespritzte Formteil und der sogenannte Anspritzteller ausgeworfen werden.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird der Anspritzteller im Verflüssigungszylinder selbst erzeugt und zwar so, dass er beim Zurückgehen des Einspritzkolbens vom Formteil abgerissen und dabei im Einspritz-Zylinder bis zu einer im letzteren vorgesehenen Ausstossöffnung zurückgenommen wird, worauf er durch separate Mittel vom Kolben getrennt und durch die genannte Öffnung ausgestossen wird. Erst dann wird die zweiteilige Form geöffnet und der Formteil ausgeworfen. Einerseits muss der Angussteller unter relativ grossem Massenaufwand so stark gemacht werden, dass er während des Rückhubes des Einspritzkolbens einwandfrei am letzteren fest sitzt und nicht vorzeitig vom letzteren abfällt und anderseits stellen die zusätzlichen Ausstossmittel einen nicht unerheblichen baulichen Aufwand dar.

Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet diese Nachteile; es ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass der Anspritzteller mit radial grösserer Abmessung als der Einspritzzylinder ausserhalb des letzteren erzeugt und an einem nach dem Einspritzvorgang aus dem Zylinder herausragenden Teil des Einspritzkolbens vorübergehend fixiert wird, wonach der Anspritzteller durch Wegbewegen der Form vom Einspritzzylinder vom Formteil abgerissen und seitlich freigelegt und anschlliessend durch Rückzug des Kolbens vom letzteren abgestreift und dadurch automatisch ausgeworfen wird.

Der Anspritzteller bleibt somit in Ruhe bis er durch den Rückzug des Kolbens zwangsläufig vom letzteren getrennt und dabei ausgeworfen wird; da ein Rückzug des Anspritztellers durch den Einslpritz-Zylinder hindurch wegfällt und er somit keiner Beanspruchung unterliegt, kann er unter Verwendung von sehr wenig Spritzmasse relativ schwach gehalten werden. Ein Steckenbleiben des Anspritztellers im Zylinder ist ausgeschlossen und es sind keine separaten Ausstossmittel erforderlich.

Die ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Einrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Form in Achsrichtung des Einspritz-Zylinders vom letzteren trennbar angeordnet ist, wobei die dem Einspritzzylinder zugekehrte Seite der diesem Zylinder benachbarten Formhälfte eine der Bildung des Anspritzteilers dienende Ausnehmung besitzt, deren Radialabmessung jene der Bohrung des Einspritz-Zylinders übersteigt, während am Kopfende des Einspritzkolbens ein in der Spritzendlage des letzteren in die genannte Ausnehmung hineinragender, hinterschnittener Halteteil für den Anspritzteller vorgesehen ist.

Im folgenden ist das erfindungsgemässe Verfahren an Hand der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausfüh rungsbeispiel der ebenfalls Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeigt, beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im vertikalen Axialschnitt die Spritzpresseinrichtung in verschiedenen Phasen des Spritzvorganges, und
Fig. 2 in grösserem Massstab und im Axialschnitt einen Teil der Einrichtung nach Fig. 1 nach dem Trennen von Form und Einspritz-Zylinder.

Die gezeichnete Spritzpresseinrichtung besitzt ein an einem nicht gezeichneten Maschinenfuss abgestütztes Hydraulikgehäuse 1 mit zylindrischer Bohrung, in welcher ein Arbeitskolben 2 geführt ist. Die Steuerventile des Arbeitskolbens 2 im Gehäuse 1 sind in Fig. 1 nur schematisch dargestellt und mit 3 bezeichnet.

Die aus dem Gehäuse 1 herausragende Kolbenstange 4 des Arbeitskolbens 2 trägt als koaxiale Verlängerung einen Einspritzkolben 5, der in der Bohrung eines Plastifizier- und Einspritzzylinders 6 geführt ist. Der Einspritz-Zylinder 6 ist in einer ortsfesten Halteplatte 7 gehalten und besitzt eine über die letztere hinaus ragende Frontscheibe 6a. Durch die Frontscheibe 6a hindurch mündet ein Einfüllkanal 8 in die Bohrung des Einspritz-Zylinders 6; auf den Kanal 8 ist ein Einfülltrichter 9 aufgesetzt. Auf im feststehenden Teil der Einrichtung gehaltenen Führungsstangen 10 ist eine senkrecht zur Achse des Einspritz-Zylinders 6 zweigeteilte Form 11, 12 gelagert. Beim gezeichneten Beispiel sind die Formhohlräume direkt in den beiden Formplatten 11 und 12 vorgesehen; diese Hohlräume können aber auch in besonderen, zweckmässig auswechselbaren Einsätzen angeordnet sein.

Die Formplatte 11 ist mit einer Schliessplatte 13 verbunden, während die auf der andern Formseite erforderliche Schliessplatte durch die Frontscheibe 6a des Einspritz-Zylinders 6 gebildet ist. In einer Mittelöffnung der Schliessplatte 13 ist ein durch eine Stange 14 betätigbarer Auswerfer
15 für die Spritzlinge angeordnet. In der Formplatte 12 sind zu den Form hohlräumen führende Angusskanäle 16 (Fig. 2) vorgesehen, die sich gegen die Einspritzseite hin konisch erweitern und in eine gemeinsame Stirnausnehmung 17 auf der dem Einspritz-Zylinder zugekehrten Seite der Formplatte 12 münden. Die Formplatte 12 ist einerseits mit der Formplatte 11 und anderseits mit der Frontscheibe 6a durch Kupplungsstäbe 18 begrenzt axialbeweglich verbunden. Die Bewegungsvorrichtung für die Formplatten 11, 12 ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Zu bemerken ist noch, dass der Einspritzkolben 5 an seiner der Form zugekehrten Stirnseite einen im Durchmesser etwas vermin- derten, konisch hinterschnittenen Fortsatz 5a besitzt, der in der vorderen Endlage des Kolbens 5 (Fig. 2 und Stellung b und c in Fig. 1), wenn die Stirnseite des letzteren mit der der Form zugekehrten Stirnfläche der Frontscheibe 6a des Einspritz-Zylinders 6 bündig ist, in die Ausnehmung 17 der Formplatte 12 hineinragt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 17 etwas grösser als der Durchmesser der Bohrung des Einspritz-Zylinders 6.

Mit der beschriebenen Einrichtung wird das in Frage stehende Spritzpressverfahren zur Herstellung von Formteilen aus Duroplast-Kunststoff wie folgt durchgeführt; Die Ausgangslage ist in Fig. 1 bei a) dargestellt. Die Form ist geschlossen und liegt gegen die Frontscheibe 6a des Einspritz-Zylinders 6 an, während der Arbeitskolben 2 bzw. der Einspritzkolben 5 sich in seiner hinteren (in der Zeichnung rechten) End lage befindet. Durch den Trichter 9 und den Kanal 8 wird der (z. B. vorgewärmte) Kunststoff (Mahlung oder Granulat) in der gewünschten Dosierung in die Bohrung des Einspritz-Zylinders 6 eingeführt. Dieser Zylinder ist mit nicht gezeichneten Heizmitteln versehen.

Anschliessend wird der Arbeitskolben 2 und damit auch der Einspritzkolben 5 nach vorn (in der Zeichnung nach links) bewegt, wobei die eingefüllte Kunststoffmasse komprimiert und plastifiziert wird. Der sich vorwärts bewegende Einspritzkolben 5 presst in der Folge die plastifizierte Kunststoffmasse durch die Ausnehmung 17 über die Kanäle 16 in die Formhohlräume der gegeneinander gepressten Formplatten.

Da sich am Ende des Spritzpresshubes des Einspritzkolbens 5 wie erwähnt die Stirnseite dieses Kolbens mit der Mündungsebene der Bohrung des Einspritz-Zylinders in Flucht befindet (Stellung b. in Fig. 1), hat der Einspritzkolben 5 die Kunststoffmasse vollständig aus der Bohrung des Einspritz-Zylinders verdrängt. Nach dem Erhärten der Kunststoffmasse hat sich in den Kanälen 6 und der den Vorsprung 5a des Kolbens 5 umschliessenden Ausnehmung 17 der Angussteller gebildet, der somit vollständig innerhalb der Formplatte 12 liegt. Anschliessend wird durch die nichtgezeichnete Bewegungsvorrichtung die Schliessplatte 13 im Sinne des Öffnens der Form in der Zeichnung nach links be wegt.

Die Schliessplatte 13 und somit die mit t ihr ver- bundene Formplatte 11 wird dabei vorerst um das durch die Kupplungsstangen 18 gestattete Spiel von der Formplatte 12 wegbewegt, wodurch die Form geöffnet wird. Beim weiteren Rückwärtshub der Schliessplatte 13 nimmt die Formplatte 11 auch die Formplatte 12 durch die zwischen diesen Platten vorgesehenen Kupplungsstangen 18 mit, wodurch die Formplatte 12, um das durch die zwischen den Teilen 12 und 6a vorgesehenen Kupplungsstangen 18 gewährte Spiel, von der Frontscheibe 6a des Einspritz-Zylinders 6 wegbewegt wird (Fig. 2 und Stellung c. in Fig. 1).

Während dieses Rücklaufweges der Schliessplatte 13 wird einerseits durch das Wegbewegen der Formplatte 12 von der Frontscheibe 6a der auf dem hinterschnittenen Fortsatz 5a des Einspritzkolbens 5 festsitzende Angusstel ler x von den in den Formhohlräumen verbleibenden Spritzlingen y abgerissen, und anderseits betätigt die Stange 14 den Auswerfer 15, dessen Stifte die genannten Spritzlinge aus der geöffneten Form auswerfen.

Durch das Wegbewegen der Formplatte 12 von der Frontscheibe 6a wurde der Angusstells x aber nicht nur von den Spritzlingen abgerissen sondern auch seitlich freigelegt. Wird nun in einem anschliessenden Arbeitsgang der Arbeitskolben 2 und demzufolge der Einspritzkolben 5 in seine Ausgangslage (in der Zeichnung nach rechts) zurückbewegt, so wird der Angussteller x an der Stirnseite der Frontscheibe 6a des Einspritz-Zylinders vom hinterschnittenen Fortsatz 5a des Einspützkolbens 5 abgestreift und dadurch ausgeworfen (Stellung d. in Fig. 1).

Das mit der beschriebenen Einrichtung durchführbare Spritzpressverfahren besteht somit grundsätzlich darin, dass der Anspritzteiler x mit radial grösserer Abmessung als die Bohrung des Einspritzzylinders 6 voll ständig ausserhalb des letzteren erzeugt und durch den Einspritzkolben 5 solange festgehalten wird, bis er durch Wegbewegen der Spritzlinge y von diesen getrennt und seitlich freigelegt ist, worauf er durch Rückzug des Einspritzkolbens 5 selbsttätig vom letzteren getrennt und dadurch ausgeworfen wird. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Einrichtung muss demzufolge eine vollständig ausserhalb des Einspritz-Zylinders in der Form selbst liegende Ausnehmung für den Angussteller x besitzen,

deren Durchmesser jene der Bohrung des Einspritz-Zylinders übersteigt und in welche ein Haltefortsatz des Einspritzkolbens für den Angussteller hiineinragt, wenn dieser Kolben seine Einspritzendlage einnimmt.

Die beschriebene Einrichtung ist nicht nur einfach und funktionssicher in ihrem Aufbau sondern sie ermöglicht es auch, den Einspritz-Zylinder fest an der Maschine anzuordnen, wobei bei einer Umstellung der Maschine auf andere Spritzlinge nur die Form bzw. deren Einsätze, nicht aber auch der Einspritz-Zylinder ausgewechselt werden muss, wie dies bei bekannten Ausführungen der Fall ist, bei welchen der Einspritz Zylinder mit der benachbarten Formhälfte ein Stück bildet.

Claims

PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Spritzpressen von härtbarem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Anspritzteller mit radial grösserer Abmessung als der Einspritz-Zylinder ausserhalb des letzteren erzeugt und an einem nach dem Einspritzvorgang aus dem ZyEn- der herausragenden Teil des Einspritzkoibens vorübergehend fixiert wird, wonach der Anspritzteller durch Wegbewegen der Form vom Formteil abgerissen und seitlich freigelegt und anschlissend durch Rückzug des Kolbens vom letzteren abgestreift und dadurch automatisch ausgeworfen wird.

PATENTANSPRUCH II Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Form in Achsrichtung des Einspritz-Zylinders vom letzteren trennbar angeordnet ist, wobei die dem Einspritz-Zylinder zugekehrte Seite der diesem Zylinder benachbarten Formhälfte eine der Bildung des Anspritztellers dienende Ausnehmung besitzt, deren Radialabmessung jene der Bohrung des Einspritz-Zyiin- ders übersteigt, während am Kopfende des Einspritzkolbens ein in der Spritzendlage des letzteren in die genannte Ausnehmung hineinragender, hinterschnitte- ner Halteteil für den Anspritzteller vorgesehen ist UNTERANSPRÜClIIE 1.

Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die eine, dem ortsfesten Einspritz Zylinder (6) zugekehrte Formhälfte (12) einerseits mit dem Einspritzzylinder und anderseits mit der andern Formhälfte (11) je durch einen Satz Kupplungsstangen (18) verbunden ist, die ein axial begrenztes Trennen der einen Formhälfte (12) vom Einspritzzylinder (6) und der andern Formhälfte (11) von dieser einen Formhälfte (12) ermöglichen.

2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteteil (5a) am freien Stirnende des Einspritzkoibens (5) konisch hinterschnitten ist, wobei das genannte freie Stirnende des Einspritzkolbens (5) in der Spritzendlage des letzteren mit der Mündungsebene der Bohrung des Elnspritzzylinders (6) bündig ist.