Verfahren zum Entformen von Formlingen aus deren Herstellungsform sowie Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entformen von Formlingen aus deren Herstellungsform sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Bei einem bekannten Entformungsverfahren wird unter Einwirkung einer Schwingung, vorzugsweise erzeugt durch Ultraschall, eine wesentliche Reibungsverminderung zwischen dem Formling und der formenden Oberfläche der Form erreicht. Dank dieser Reibungsverminderung ist es möglich, den Formling nahezu ohne Kraftaufwand zu entformen.
Ausser der wesentlichen Erleichterung bei der manuellen Entformungsarbeit erlaubt dieses Verfahren auch eine weitgehende Automatisierung des Entformungsvorganges. Ein besonderes Bedürfnis in dieser Richtung besteht bei der Gummiverarbeitung auf Spritzgussmaschinen.
Nach diesem bekannten Verfahren wird meistens die Form in eine Pulsations- bzw. Schwingbewegung gebracht, wozu sich als zweckmässige Schwingfrequenz Ultraschall erwiesen hat. Mit Ultraschall lassen sich relativ hohe Schwingungsenergien zuführen, und die Frequenz liegt dabei vorteilhaft ausserhalb des Hörbereiches.
Da Ultraschallgeneratoren relativ hohe Anschaffungskosten bedingen und Schwingungsgeber für grosse Leistungen viel Platz beanspruchen, ist man bestrebt, mit möglichst geringer Schallenergie auszukommen. Nach dem erwähnten bekannten Verfahren verbleibt die Form während des Entformungsvorganges fest an der Verformungsmaschine verankert. Die Dämpfung der angeregten Schwingung ist dementsprechend gross und bedingt deshalb eine Beaufschlagung einer verhältnismässig grossen Schallenergie.
Diese Nachteile werden beim erfindungsgemässen Verfahren weitgehend dadurch behoben, dass die Herstellungsform oder ein Teil derselben mitsamt dem Formling aus der Herstellungsposition an der Verformungsmaschine gelöst und in eine mindestens annähernd dämpfungsfreie Lage versetzt werden, wonach ihnen eine pulsierende Bewegung aufgezwungen wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Durchführen des genannten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwinggeber und zu dessen Verbindung mit der Form oder einem Teil derselben eine schwingungsübertragende Kupplung vorgesehen sind sowie eine ungedämpfte schwingungsfähige Halterung zur Aufnahme des mit dem Schwinggeber gekoppelten Formteiles.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Entformungstisch,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Entformungsaggregats,
Fig. 4 eine Draufsicht auf Heizelemente tragende Ringhälften des Formwerkzeugs nach Fig. 1,
Fig. 5 in grösserem Massstab ein Federelement des Entformungstisches nach Fig. 2.
Beim Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine nach Fig. 1 ist auf einer Grundplatte 1, distanziert mit Distanzsäulen 2, mittels Spannschrauben 3 eine untere Formplatte 4 verankert.
Ein Distanzring 5, eine Trägerplatte 6 und eine Gegenplatte 7 sind gesamthaft mit Schrauben 8 auf der unteren Formplatte 4 festgeschraubt. In eine durch die Trägerplatte 6 und die Gegenplatte 7 gebildete Ringnut 9 greift ein Kranz 10 einer unteren Formhälfte 11, wobei die letztere durch gegenseitig auf den Kranz 10 drückende Federn 12 in der Ringnut federnd gelagert ist.
Mit einem festen Teil der Spritzgussmaschine ist eine obere Formplatte 13 verbunden, welche eine obere Formhälfte 14 trägt. Diese obere Formhälfte 14 bildet mit der unteren Formhälfte 11 zusammen bei Formschluss einen die Gestalt des Formlings bestimmenden Formraum 15, welcher vom Spritzorgan der Spritzgussmaschine über eine Spritzdüse
16 beschickt wird.
Mit in die Gegenplatte 7, Trägerplatte 6, Distanzring 5 und in die untere Formplatte 4 fest eingesetzten Führungsbüchsen 17 ist der die untere Formhälfte 11 tragende, bei Formschluss- bzw. Öffnung verfahrbare Teil des Formwerkzeuges an mit der oberen Formplatte 13 lösbar verbundenen Bolzens 18 vertikalbeweglich geführt.
Die untere Formhälfte 11 ist mit Heizelementen 19 tra genden Ringhälften 20 umgeben, welche mit Stiften 21 in
Nuten 22 geführt sind und, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, durch Zugfedern 23 an die Mantelfläche der unteren Form hälfte 11 gezogen werden.
Ein von einem nicht gezeichneten Ultraschallgenerator über eine Zuleitung 24 gespiesener Schwinggeber 25 ist mit einem Gewindeansatz 26 und einer Gegenmutter 27 an der unteren Formhälfte 11 festgeschraubt.
Eine an den beiden Distanzsäulen 2 längsbeweglich ge führte Auswerferplatte 28 trägt eine Auswerferstange 29, die sich durch eine Axialbohrung 30 des Schwinggebers 25 und durch eine Bohrung 31 der Formhälfte 11 erstreckt und mit einem Endteil 32 den Formraum 15 dichtend abschliesst.
Der Entformungsvorgang wird mit der Formtrennung eingeleitet, bei welcher die beiden Formhälften 11 und 14 sich trennen, und wobei der Formling noch in der unteren Formhälfte 11 verbleibt. Unter Wirkung der Federn 12 an der Trägerplatte 6 hebt sich die untere Formhälfte 11 von der unteren Formplatte 4 ab und distanziert sich gleichzeitig auch von den an der unteren Formplatte 4 geführten Ringhälften 20. Die den Formling tragende Formhälfte 11 kommt dabei in eine nur durch die Federn 12 bestimmte Position. Bei mit Ultraschall erregtem Schwinggeber 25 kann dieser seine Schwingbewegungen nahezu widerstandslos auf die untere Formhälfte 11 übertragen, da diese in ihrer dämpfungsfreien Federaufhängung nur mit ihrer Eigenmasse, nicht aber mit ihrer Lagerung, der Schwingbewegung einen Widerstand entgegensetzt.
Mit der Ultraschallbeaufschlagung werden die der Entformung entgegenwirkenden Reibungskräfte zwischen Formling und Formhälfte 11 gelöst, so dass beim anschliessenden Auswerfen der im Formraum 15 gelockerte Formling durch die mittels nicht gezeichneten Hubmitteln betätigte Auswerferstange 29 ausgestossen werden kann.
Das in Fig. 1 gezeichnete Formwerkzeug ist auch bei einer Spritzgussmaschine in horizontaler Bauart verwendbar.
Ebenso kann ein Formwerkzeug in der vorliegenden Art auch bei einer Formpresse eingesetzt sein.
In Fig. 2 hat ein Entformungstisch 33 einen Verbindungsrahmen 34, bei welchem auf Federelementen 35 ein Schwinggeber 36 aufliegt. Für den Entformungsprozess wird eine Form 37 mitsamt in dieser Form 37 liegenden Formlingen 38 aus dem nicht dargestellten Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine oder einer Formpresse entnommen und in möglichst planer Auflage auf den Schwinggeber 36 gelegt.
Zwei Schnellverschlüsse bestehen je aus einem Zugbolzen 39, einer Druckfeder 40, einer Bride 41 und einer Stellmutter 42. Mit den beiden Stellmuttern 42 werden die Briden 41 auf Erhöhungen 43 des Verbindungsrahmens 34 und auf einem Rand 44 der Form 37 festgezogen, so dass die Form 37 mit dem Schwinggeber 36 in inniger Verbindung steht. Wie in Fig. 5 in grösserem Massstab dargestellt ist, haben die Federelemente 35 des Verbindungsrahmens 34 und gegebe nenfalls auch die auf dem Rand 44 der Form 37 aufliegenden Enden der Briden 41 (Fig. 2) Aussparungen 45, welche den erwähnten Teilen eine federnde Eigenschaft verleihen, die sich sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung auswirken kann.
Bei mit Ultraschall erregtem Schwinggeber 36 kann sich dessen Schwingbewegung voll auf die Masse der Form 37 übertragen, wobei die federnd ausgebildeten Lagerstellen des Schwinggebers 36 an den Federelementen 35 des Verbindungsrahmens 34 einerseits und der Form 37 an den Briden 41 anderseits einen hohen Nutzungsgrad der in den Schwinggeber 36 eingegebenen Schallenergie gewährleisten.
Eine solche Entformungsanlage kann vorteilhaft bei gleichzeitigem Betrieb von mehreren Verformungsmaschinen eingesetzt werden.
Die Fig. 3 zeigt ein Entformungsaggregat, das wiederum einen von einem Ultraschallgenerator über eine Zuleitung 46 erregbaren Schwinggeber 47 aufweist. Dieser Schwinggeber 47 ist in der Art eines Gelenkparallelogramms mit Lenkern 48 auf einem Sockel 49 horizontal beweglich gelagert. In Ruhestellung ist der Schwinggeber 47 mittels einer Zugfeder 50 an einer Rückwand 51 in Anschlag gehalten.
Zum Entformen eines in einer nicht dargestellten Form und durch einen Dorn 52 gebildeten Formlings 53 wird der Dorn 52 mittels einer nicht im Detail dargestellten Schnellkupplung 54 an den Schwinggeber 47 angeschlossen. Zur Inbetriebsetzung des Schwinggebers 47 wird von Hand am Formling 53 bzw. am Dorn 53 nach rechts gezogen, womit der Schwinggeber 47 wider die Kraft der Zugfeder 50 aus seiner Anschlagstellung an der Rückwand 51 gelöst wird und in der Folge einen Schalter 55 betätigt, der den Schwinggeber 47 einschaltet. Mit der von Hand auf den Formling 53 ausgeführten Zugbewegung wird also gleichzeitig der Schwinggeber 47 in Betrieb gesetzt und während des Einwirkens der Ultraschallschwingung der Formling 53 von Hand vom Dorn 52 abgezogen. Um diese manuelle Zugbewegung wirkungsvoll ausführen zu können, ist die Nachgiebigkeit des Schwinggebers 47 an einem Anschlag 56 begrenzt.
Mit dieser Entformungsmethode können vorteilhaft z.B. Rohre, Faltenbälge, von ihren Kernformen bzw. Kerndornen entformt werden.
Method for demolding moldings from their production mold and device for carrying out this method
The invention relates to a method for demolding moldings from their production mold and a device for carrying out this method.
In a known demolding process, under the action of a vibration, preferably generated by ultrasound, a substantial reduction in friction is achieved between the molding and the molding surface of the mold. Thanks to this reduction in friction, it is possible to demold the molding with almost no effort.
In addition to making the manual demolding work much easier, this method also allows the demolding process to be largely automated. There is a special need in this direction for rubber processing on injection molding machines.
According to this known method, the mold is usually brought into a pulsating or oscillating movement, for which purpose ultrasound has proven to be an appropriate oscillation frequency. With ultrasound, relatively high vibration energies can be applied, and the frequency is advantageously outside the audible range.
Since ultrasonic generators require relatively high acquisition costs and vibration generators take up a lot of space for high performance, efforts are made to get by with the lowest possible sound energy. According to the known method mentioned, the mold remains firmly anchored to the forming machine during the demolding process. The damping of the excited oscillation is correspondingly large and therefore requires a relatively large amount of sound energy to be applied.
These disadvantages are largely eliminated in the method according to the invention in that the production mold or a part of it, together with the molding, are released from the production position on the forming machine and placed in an at least approximately dampening-free position, after which a pulsating movement is forced on them.
The device according to the invention for performing the above-mentioned method is characterized in that a vibration transducer and a vibration-transmitting coupling to connect it to the mold or a part thereof are provided, as well as an undamped, vibratory holder for receiving the molded part coupled to the vibration transmitter.
The invention is explained in more detail below with reference to three exemplary embodiments shown in the drawing. It shows:
1 shows a vertical section through a mold of an injection molding machine,
2 shows a vertical section through a demolding table,
3 shows a side view of a demolding unit,
FIG. 4 shows a plan view of ring halves of the molding tool according to FIG. 1 carrying heating elements,
FIG. 5 shows, on a larger scale, a spring element of the demolding table according to FIG. 2.
In the mold of an injection molding machine according to FIG. 1, a lower mold plate 4 is anchored on a base plate 1, spaced apart by spacer columns 2, by means of clamping screws 3.
A spacer ring 5, a carrier plate 6 and a counter plate 7 are screwed together with screws 8 on the lower mold plate 4. A ring 10 of a lower mold half 11 engages in an annular groove 9 formed by the carrier plate 6 and the counter plate 7, the latter being resiliently mounted in the annular groove by springs 12 which press against one another on the ring 10.
An upper mold plate 13, which carries an upper mold half 14, is connected to a fixed part of the injection molding machine. This upper mold half 14, together with the lower mold half 11, forms a mold space 15 which determines the shape of the molding and which is connected to the injection device of the injection molding machine via an injection nozzle
16 is loaded.
With the guide bushes 17 firmly inserted in the counter plate 7, support plate 6, spacer ring 5 and in the lower mold plate 4, the part of the mold that carries the lower mold half 11 and can be moved when the mold is opened or closed is vertically movable on the bolt 18 detachably connected to the upper mold plate 13 guided.
The lower mold half 11 is surrounded with heating elements 19 tra lowing ring halves 20, which with pins 21 in
Grooves 22 are guided and, as can be seen from Fig. 4, are drawn by tension springs 23 to the outer surface of the lower mold half 11.
An oscillating transducer 25 fed by an ultrasonic generator (not shown) via a supply line 24 is screwed to the lower mold half 11 with a threaded attachment 26 and a lock nut 27.
One of the two spacer columns 2 longitudinally movably guided ejector plate 28 carries an ejector rod 29 which extends through an axial bore 30 of the oscillator 25 and through a bore 31 of the mold half 11 and with an end part 32 closes the mold space 15 sealingly.
The demolding process is initiated with the mold separation, in which the two mold halves 11 and 14 separate and the molding still remains in the lower mold half 11. Under the action of the springs 12 on the carrier plate 6, the lower mold half 11 lifts from the lower mold plate 4 and at the same time distances itself from the ring halves 20 guided on the lower mold plate 4. The mold half 11 carrying the molding comes into a only through the Springs 12 specific position. When vibrating transducer 25 is excited by ultrasound, it can transmit its vibratory movements to the lower mold half 11 with almost no resistance, as this resists the vibratory movement in its damping-free spring suspension only with its own weight, but not with its mounting.
With the application of ultrasound, the frictional forces between molding and mold half 11 counteracting demolding are released, so that during subsequent ejection, the molding loosened in mold space 15 can be ejected by ejector rod 29 actuated by lifting means (not shown).
The molding tool shown in FIG. 1 can also be used in a horizontal type of injection molding machine.
A molding tool of the present type can likewise also be used in a molding press.
In FIG. 2, a demolding table 33 has a connecting frame 34 in which an oscillating transducer 36 rests on spring elements 35. For the demolding process, a mold 37 together with moldings 38 lying in this mold 37 is removed from the mold (not shown) of an injection molding machine or a molding press and placed on the oscillating transducer 36 in a flat position.
Two quick-release fasteners each consist of a tension bolt 39, a compression spring 40, a clamp 41 and an adjusting nut 42. With the two adjusting nuts 42, the clamps 41 are tightened on ridges 43 of the connecting frame 34 and on an edge 44 of the mold 37, so that the mold 37 is intimately connected with the oscillator 36. As shown in Fig. 5 on a larger scale, the spring elements 35 of the connecting frame 34 and possibly also the ends of the clamps 41 (Fig. 2) resting on the edge 44 of the mold 37 have recesses 45, which give the parts mentioned a resilient property which can have an effect both horizontally and vertically.
When vibrating transducer 36 is excited by ultrasound, its vibratory movement can be fully transferred to the mass of the mold 37, whereby the resilient bearing points of the vibrating transducer 36 on the spring elements 35 of the connecting frame 34 on the one hand and the mold 37 on the clips 41 on the other hand a high degree of utilization of the Ensure vibrator 36 input sound energy.
Such a demolding system can advantageously be used with the simultaneous operation of several molding machines.
3 shows a demolding unit which in turn has an oscillating transducer 47 which can be excited by an ultrasonic generator via a supply line 46. This oscillating transducer 47 is mounted in the manner of a joint parallelogram with links 48 on a base 49 so that it can move horizontally. In the rest position, the oscillating transducer 47 is held against a rear wall 51 by means of a tension spring 50.
For demolding a molding 53 formed in a form (not shown) and formed by a mandrel 52, the mandrel 52 is connected to the vibration transducer 47 by means of a quick-release coupling 54 (not shown in detail). To put the oscillator 47 into operation, the molding 53 or the mandrel 53 is pulled to the right by hand, whereby the oscillator 47 is released from its stop position on the rear wall 51 against the force of the tension spring 50 and, as a result, a switch 55 is activated Vibrator 47 turns on. With the pulling movement carried out by hand on the molding 53, the oscillating transducer 47 is put into operation at the same time and the molding 53 is pulled off the mandrel 52 by hand while the ultrasonic vibration is acting. In order to be able to carry out this manual pulling movement effectively, the flexibility of the oscillator 47 is limited at a stop 56.
With this demolding method, e.g. Pipes, bellows, are demolded from their core forms or core mandrels.