Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren, mittels dessen die Deckel von in einem Mehrfach-Spritzwerkzeug eines Spritzautomaten aus Kunststoff gespritzten Verschlüssen, noch während sie in der Spritzform liegen, geschlossen werden können, das heisst, bevor die Verschlüsse entformt werden. Des Weiteren schliesst die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ein.
Herkömmlich werden verschiedenste Verschlüsse aus Kunststoff im Spritzverfahren hergestellt. Grundsätzlich fahren zwei Formteile eines Spritzwerkzeuges linear zusammen und schliessen zwischen sich einen Hohlraum ein, in welchen das flüssige Kunststoffmaterial eingespritzt wird. Nach Abkühlung und Verfestigung des Kunststoffs werden die beiden Formteile auseinander gefahren und das fertige Spritzteil wird von Auswerfern mechanisch ausgestossen. Eine grosse Anzahl der auf diese Weise gespritzten Verschlüsse weist einen scharnierenden Deckel oder eine ebensolche Verschlusskappe auf. Solche Verschlüsse mit Scharnierdeckel oder Scharnierkappe werden, um die Entformbarkeit des fertigen Spritzteils zu gewährleisten, im offenen Zustand gespritzt, bei dem also der Deckel oder die Kappe in Bezug auf die Schliessposition um 180 DEG aufgeschwenkt ist.
Nach dem Spritzen liegen also die Verschlüsse in geöffnetem Zustand vor und müssen vor dem Aufsetzen auf ein Gebinde geschlossen werden. Am besten erfolgt das Schliessen der Verschlüsse noch direkt an der Werkzeugform, das heisst, bevor die Verschlüsse entformt werden und also aus der Werkzeugform ausgeworfen werden, und das aus folgenden Gründen: Erstens ist es nicht möglich, den Deckel und den unteren Verschlussteil nach dem vollständigen Entformen für ein nachträgliches Verschliessen erneut so exakt zu positionieren, das heisst derart exakt zentriert zu halten, wie diese Teile zuvor im Spritzwerkzeug gehalten waren.
Zweitens weisen die Verschlüsse unmittelbar nach dem Spritzvorgang eine relativ hohe Temperatur von um die 85 DEG C auf, welche ihnen eine gewisse Geschmeidigkeit verleiht, sodass mit dem Schliessen des Deckels oder der Kappe auf dieser erhöhten Temperatur eine grösstmögliche Passgenauigkeit der beiden aufeinander zu schwenkenden und miteinander einrastenden Teile erzielt wird. Die beiden Teile passen sich auf dieser erhöhten Temperatur gewissermassen aneinander an und kühlen hernach gemeinsam allmählich ab und passen dadurch exakt aufeinander, ganz gemäss der vom Konstrukteur des Spritzwerkzeuges vorgesehenen Masse. Wegen der Vorteile des Schliessens solcher Kunststoffverschlüsse mit über ein Scharnier zuschwenkbarem Deckel oder ebensolcher Kappe direkt am Spritzwerkzeug, werden Zusatzeinrichtungen eingesetzt, welche dieses Schliessen noch am Spritzwerkzeug vornehmen.
Weil derartige Verschlüsse in sehr grossen Stückzahlen nachgefragt werden, kommen meist Mehrfach-Spritzwerkzeuge zum Einsatz. In einem einfachsten Mehrfahrwerkzeug werden zum Beispiel in Bezug auf die in horizontaler Richtung zusammenfahrenden Formteile zwei übereinander liegende Verschlüsse in geöffnetem Zustand gespritzt. Von oben gesehen schwenken dabei die Deckel oder Kappen parallel zueinander auf und zu. Nach dem Spritzen fahren die Formteile des Spritzwerkzeuges auseinander, und hernach werden zunächst die Deckel oder Kappen vollständig aus ihrer Form gestossen. Sie ragen dann lose in den Raum zwischen den Formteilen. Zum Schliessen dieser Deckel oder Kappen werden die unteren Verschlussteile von speziell geformten Auswerfern zunächst nur um ein kleines Mass in ihren Kavitäten angehoben, sodass sie an der Dichtfläche vorstehen.
Dann wird eine automatisierte Mechanik eingesetzt, welche von der Seite zwi schen das geöffnete Spritzwerkzeug hineinfährt. Diese Mechanik weist bei zwei zu schliessenden, übereinander angeordneten Verschlüssen zwei ebenfalls übereinander angeordnete Arme auf, die an ihrem Ende je eine Stahlwalze tragen, deren Achse bezüglich der horizontalen Arme und des horizontal beweglichen Formteils vertikal verläuft. Diese Stahlwalzen werden schliesslich knapp oberhalb der Dichtfläche über dasjenige Formteil gefahren, in welchem die gespritzten Verschlüsse sitzen. Dabei wird mit der Walze jedes Armes unter den vor ihr liegenden aufgeschwenkten Deckel gefahren. Die Walze fährt dann eine genau definierte Bewegungskurve ab, wobei sie den Deckel um seine Scharnierachse zuschwenkt und ihn hernach auf den unteren Verschlussteil presst, sodass er darauf wie vorgesehen einrastet.
Nach dem Zurückfahren dieser Arme werden die geschlossenen Verschlüsse vollständig aus der Form ausgeworfen. Damit die Arme und insbesondere die an ihren Enden gelagerten Walzen genau die erforderliche Bewegung ausführen, wird eine entsprechende Kulisse mit Führungskurven eingesetzt, in welche seitlich an den Armen gelagerte Rollen eingreifen. Nach diesem Prinzip ist es möglich, nicht nur zwei übereinander liegende Verschlüsse gleichzeitig zu spritzen und hernach vor dem Entformen zu schliessen, sondern eine ganze Reihe übereinander liegender Verschlüsse. Für jeden muss bloss ein gesonderter Arm mit einer Schliesswalze an seinem Ende vorgesehen werden. Um die Kapazität eines Spritzautomaten noch weiter zu steigern, kann ein Spritzwerkzeug eingesetzt werden, das einer ganzen Reihe von übereinander liegenden Verschlüssen die Form bietet.
Zugleich kann es eine zweite derartige Reihe von Verschlussformen bzw. Kavitäten aufweisen, die bezüglich der ersten Reihe um die Hochachse des eingespannten Werkzeuges gespiegelt angeordnet sind. Für jeden Verschluss wird dann auf jeder Seite des Werkzeuges ein gesonderter Arm mit Schliesswalze eingesetzt, sodass also im beschriebenen Beispiel die Schliessarme der beiden Verschlussreihen gegeneinander gerichtet zwischen die beiden Formteile des geöffneten Werkzeuges fahren und die jeweiligen Deckel zuschwenken und auf die entsprechenden unteren Verschlussteile aufpressen. Die Kapazitätssteigerung wird aber begrenzt durch die maximal mögliche Bauhöhe des in den Spritzautomaten einbaubaren Werkzeuges.
Bei Werkzeugen mit besonders grosser Ausdehnung in der Vertikalrichtung ergeben sich aber oft Probleme mit der gleichmässigen Wärmeabfuhr und mit dem Erzielen eines über die ganze Pressfläche gleichmässigen Anpressdruckes.
Um die Produktionskapazität an einem bestehenden Spritzautomaten dennoch weiter steigern zu können, werden auch Werkzeuge eingesetzt, welche pro Spritzvorgang eine Vielzahl von Verschlüssen mit Deckeln oder Kappen in geöffnetem Zustand zu spritzen erlauben, indem diese Verschlüsse an den Formteilen nach Art einer Matrix angeordnet sind. Die Werkzeugformen bieten also mehreren zeilenförmig übereinander liegenden und spaltenförmig nebeneinander liegenden Reihen von Verschlüssen Platz, sodass also auch in der Breite mehr als nur zwei nebeneinander liegende Verschlüsse in einem Nu spritzbar sind. An einem solchen Mehrfachwerkzeug ist allerdings das Schliessen der Deckel bzw. Kappen der frisch gespritzten Verschlüsse bisher nicht möglich.
Aus diesem Grund wurden so genannte Verdeckelungs- oder Schliessautomaten für das externe, das heisst gesonderte, nachträgliche Schliessen der Verschlüsse entwickelt. Diese separat zu den Spritzautomaten aufgestellten und unabhängig von diesen laufenden Maschinen dienen einzig dem Zweck, an fertig gespritzten und entformten Verschlüssen die Deckel oder Kappen zuzuschwenken und fest zu verschliessen. Solche Verdeckelungs- oder Schliessautomaten sind jedoch komplizierte und entsprechend teure Maschinen. Zunächst müssen sie ja die lose und quasi als Schüttgut anfallenden, offenen Verschlüsse vereinzeln, ausrichten und hernach möglichst exakt zentrieren und positionieren, und sie daraufhin in dieser Lage festhalten.
Erst dann ist das Zuschwenken der Deckel genau um die definierte Schwenkachse möglich, und das anschliessende passgenaue Aufdrücken der Deckel auf die unteren Verschlussteile. Es ist aber aus prinzipiellen Gründen nicht möglich, einen Verschluss, nachdem er einmal entformt wurde, noch einmal so präzise zu zentrieren und zu halten, wie er eben im Spritzwerkzeug gehalten ist, von dem er ja direkt geformt wurde. Die Schliessautomaten haben daher stets mit einem gewissen Zentrierungsproblem zu kämpfen. Des Weiteren ist im Betrieb das Nachschalten eines solchen Schliessautomaten an einen Spritzautomaten aus logistischen Gründen selten ganz unproblematisch. Tritt zum Beispiel eine Störung beim Schliessautomaten auf, so entsteht sofort ein Stau von Spritzteilen zwischen dem Spritzautomaten und dem Schliessautoma ten.
Eventuell muss deswegen der Spritzautomat sogar gestoppt werden, und es werden grosse Umtriebe mit dem erneuten Anfahren verursacht, etwa bis die optimalen Betriebstemperaturen des inzwischen abgekühlten Spritzwerkzeug wieder erreicht sind und die ebenmässige Herstellung der Spritzteile wieder gesichert ist. Passiert einmal ein solcher Unterbruch, so variieren unweigerlich die Zeitintervalle, innerhalb welcher die fertig gespritzten Verschlüsse am Schliessautomaten schliesslich geschlossen werden. Insgesamt resultieren also erhebliche logistische Probleme. Ausserdem können Verschlüsse, die etwa einen Tag alt oder älter sind und erst dann erstmals geschlossen werden, vielfach keine Dichtigkeit gewährleisten und oftmals bricht sogar das Scharnier, was dann zu Verklemmungen in der Maschine führt. Externe Verdeckelungsautomaten bzw.
Schliessautomaten bergen daher auch das Risiko von fertigungstechnischen Problemen. Der Ankauf von externen Verdeckelungsautomaten ist schliesslich teuer. Ein solcher Automat kostet bis etwa die Hälfte eines Mehrfachwerkzeuges. Zudem ist sein Betrieb aus den oben genannten Gründen problematisch und kann zu grösseren Mengen von Ausschussware führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schliessen von Kunststoff-Verschlüssen an einem Mehrfach-Spritzwerkzeug eines Spritzautomaten zu schaffen, um das Schliessen noch in der Spritzform unmittelbar nach dem Spritzvorgang bewerkstelligen zu können, und zwar auch bei Mehrfachwerkzeugen mit mehreren zeilen- und spaltenförmig angeordneten Reihen von Verschlussformen.
Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum Schliessen von Kunststoff-Verschlüssen an einem Mehrfach-Spritzwerkzeug eines Spritzautomaten nach dem Oberbegriff und mit den kennzeichnenden Merkmalen des Verfahrensanspruches 1.
Die Aufgabe wird weiter gelöst von einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Schliessen von Kunststoff-Verschlüssen an einem Mehrfach-Spritzwerkzeug eines Spritzautomaten nach dem Oberbegriff und mit den kennzeichnenden Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 4.
Mit einer solchen Vorrichtung und dem damit betriebenen Verfahren lässt sich die Produktionskapazität eines entsprechenden Spritzautomaten für die Produktion von Scharnierdeckel- oder Scharnierkappenverschlüssen beträchtlich steigern. Dank dieser integrierten Verdeckelung können matrixartige Mehrfachwerkzeuge mit Verschlussformen in mehreren Zeilen und mehreren Spalten eingesetzt werden, mit denen sich die Kapazität verdoppeln oder gar vervielfachen lässt. Dabei kann eine absolut gleichmässige Fertigungsqualität ohne weiteres gewährleistet werden. Die Verdeckelung erfolgt so rasch, dass der Spritzautomat im üblichen Takt laufen kann. Der Einsatz dieses Produktionsverfahrens mit integrierter Mehrfachverdeckelung vermeidet ausserdem logistische Probleme, wie sie etwa mit dem Betrieb externer Verdeckelungs- bzw. Schliessautomaten auftreten können.
In den Figuren ist eine beispielsweise Ausführung der Vorrichtung dargestellt, die nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird. Anhand dieser Figuren wird auch das Verfahren Schritt für Schritt beschrieben und seine Wirkungsweise wird erläutert und erklärt.
Es zeigt:
Fig. 1 die ausserhalb des Spritzwerkzeuges an einem Spritzautomaten angebaute Vorrichtung bei geöffnetem Mehrfach-Spritzwerkzeug mit eingefahrenen Armen und ihren Schliesswalzen;
Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 von der anderen Seite her gesehen mit zwei Pneumatik-Kolbenzylindereinheiten zum Antrieb der Arme mit den Schliesswalzen;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Dichtfläche und die Formen eines Mehrfachwerkzeuges mit zwei Zeilen und Spalten von Verschluss- und Deckelformen für die effiziente Produktion von Verschlüssen mit Scharnierdeckeln;
Fig. 4 die Vorrichtung zum Schliessen der Deckel in Wartestellung in einer Ansicht von unten bei geschlossenem Spritzwerkzeug, wobei von diesem nur die eine Hälfte gezeichnet ist;
Fig. 5 die Vorrichtung zum Schliessen der Deckel nach dem Hineinfahren der Arme und vor dem Unterfahren der aufgeschwenkten Deckel in einer Ansicht von unten bei geöffnetem Spritzwerkzeug, wobei von diesem nur die eine Hälfte gezeichnet ist;
Fig. 6 ein Mehrfachwerkzeug mit sechs Zeilen und vier Spalten von Kavitäten, d.h. 24 Spritzformen für Scharnierdeckelverschlüsse, wie es dank der Vorrichtung realisierbar ist.
In Fig. 1 ist zunächst eine Gesamtansicht der Vorrichtung dargestellt. Sie ist hier ausserhalb des Spritzwerkzeuges mit seinen beiden Formteilen 1, 2 an einem Spritzautomaten angebaut. Das Mehrfach-Spritzwerkzeug ist gerade geöffnet, das heisst, die beiden Formenteile 1, 2 sind in horizontaler Richtung auseinander gefahren. Es handelt sich hier um ein Werkzeug für das gleichzeitige Spritzen von vier Scharnierdeckel-Verschlüssen. In den Kavitäten 3 der Dichtfläche 4 liegen die jeweils fertig gespritzten Verschlüsse. Im gezeigten Bild sind die Auswerfer 5 ausgefahren. Das Gegenstück zu diesem Formteil 1 ist das Formteil 2, das rechts im Bild zu sehen ist. Allerdings ist hier der Blick auf die Dichtfläche dieses Formteils 2 nicht möglich.
Die Vorrichtung zum Schliessen der Deckel schliesst nun einen Rahmen 6 ein, der zwischen die Formteile 1, 2 des Spritzwerkzeuges einfahrbar ist und alle weiteren Elemente der Vorrichtung zum Schliessen der Deckel trägt. Dieser Rahmen 6 ist im gezeigten Beispiel horizontal verschiebbar am Formteil 1 des Spritzwerkzeuges geführt. Hierzu sind zwei Führungsschienen 7, 8 parallel und übereinander angeordnet an diesem Formteil 1 montiert. Der Rahmen 6 weist entsprechende, zu diesen Führungsschienen 7, 8 passende, gerade Nutenschienen 9, 10 auf, die zum Beispiel ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen können, in welches das Profil der zugehörigen Führungsschiene 7, 8 komplementär einpasst.
Anstatt einer blossen Gleitlagerung, indem zum Beispiel jeweils die eine Schiene aus einem hierfür geeigneten Kunststoff gefertigt ist, können diese Führungsschienen 7, 8 zu den Nutenschienen 9, 10 auch rollengelagert sein. Innerhalb des kubusförmigen Rahmens 6 sind hier zwei parallel übereinander angeordnete Schliesswalzen 15, 16 sichtbar, die je an einem Seitenarm 13, 14 drehbar gelagert sind. Weiter hinten und im Bild nicht sichtbar sind zwei weitere Schliesswalzen an entsprechenden Seitenarmen drehbar gelagert. Jeder Seitenarm 13, 14 erstreckt sich im Bild ein Stück weit nach hinten und ist dann nach rechts abgewinkelt. Die beiden oberen, hintereinander angeordneten Seitenarme 13 sind an einem gemeinsamen, hier nicht einsehbaren Arm montiert.
Dieser Arm wird von einer in der Horizontalen liegenden Führungsplatte gebildet, die parallel zur Oberseite des Rahmens 6 verschiebbar ist. In gleicher Weise sind die beiden unteren, hintereinander angeordneten Seitenarme 14 an einem gemeinsamen, hier ebenfalls nicht einsehbaren Arm montiert. Dieser Arm wird ebenfalls von einer in der Horizontalen liegenden Führungsplatte gebildet, die parallel zur Unterseite des Rahmens 6 verschiebbar ist. Diese beiden zueinander parallelen Führungsplatten sind über eine Brücke 17 miteinander verbunden, sodass also die von ihnen gebildeten Arme und die daran montierten Seitenarme 13, 14 mit ihren Schliesswalzen 15, 16 miteinander starr verbunden sind und sich gleichförmig bewegen, wenn die Führungsplatten verschoben werden.
Die Brücke 17 ist gelenkig mit dem einen Ende einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit 18 verbunden, welche daher die Arme mit ihren Seitenarmen 13, 14 längs des Rahmens 6 in horizontaler Richtung gleichförmig vor- und rückwärts bewegen kann. Die Arme selbst sind auf der Innenseite der Ober- und Unterseite des Rahmens 6 je in einer dort vorhandenen Führungsnut 19, 20 geführt. Diese Führungsnuten 19, 20 können zum Beispiel in Platten aus einem geeigneten Kunststoff 29, 30 eingefräst sein, welche dann auf den Innenseiten der Ober- und Unterseite des Rahmens 6 montiert werden.
Für das Bewerkstelligen der Führung der Schliesswalzen 15, 16 sind zu den Führungsnuten 19, 20 passende Rollen direkt oder indirekt an den Armen gelagert, welche beim Hin- und Herbewegen der Arme und der von ihnen abzweigenden Seitenarme 13, 14 in der zugehörigen Führungsnut 19, 20 abrollen und daher letztlich den Schliesswalzen 15, 16 zu ihrer Hin- und Herbewegung eine Verschiebung quer zur Hin- und Herbewegung überlagern. Die Schliesswalzen 15, 16 beschreiben daher eine genau definierte Kurve in der Horizontalebene.
Für das Schliessen der Deckel von eben gespritzten Verschlüssen werden nach dem Auseinanderfahren der Formteile 1, 2 des Spritzwerkzeuges zunächst nur die Deckel von den Auswerfern vollständig entformt, sodass sie an ihren Scharnieren hängend schräg von den noch in den Kavitäten 3 sitzenden Verschlussunterteilen von der Dichtfläche 4 des Formteils 1 abstehen. Gleichzeitig oder gleich anschliessend daran werden die unteren Verschlussteile mittels speziell geformter Auswerfer nur um ein kleines Mass aus ihren Kavitäten herausgestossen beziehungsweise in diesen angehoben, bloss etwa 5 bis 20 Millimeter, je nach Verschlussform und Verschlussgrösse. Dieses Anheben muss sicherstellen, dass die Schliesswalzen die geöffneten Deckel unterfahren können.
Die Auswerfer sind dabei so geformt, dass sie für das gespritzte Verschlussunterteil einen Kern bilden, sodass das leicht herausgestossene oder in der Kavität angehobene, aber immer noch in der Kavität im Formteil gehaltene Verschlussteil auf diesem Kern in einer definierten und zentrierten Lage gehalten wird und der Kern gleichzeitig für das Verschlussteil eine satte Auflagefläche bildet. Jetzt wird der ganze Rahmen 6 längs der Führungsschienen 7, 8 zwischen die Formteile 1, 2 gefahren. Dabei fahren die vordersten, hier sichtbaren Schliesswalzen 15, 16 seitlich an den abstehenden Deckeln der Verschlüsse der ersten, hier hinteren Spalte von Kavitäten 3 vorbei.
Im Fall von mehr als zwei Spalten fahren sie an den Deckeln sämtlicher Spalten bis auf die Deckel der letzten Spalte vorbei und halten also hier im Bild von hinten kommend noch vor den Deckeln der hier im Bild vordersten Spalte. Hernach werden die Arme mit den Seitenarmen und den an deren Enden gelagerten Schliesswalzen horizontal am nun stationär gehaltenen Rahmen 6 weiter ausgefahren, wobei die Bewegung der Schliesswalzen in der Horizontalebene von den Führungsnuten 19, 20 genau definiert ist. Diese Führungsnuten sind so gestaltet, dass die Schliesswalzen 15, 16 zunächst schräg zur Dichtfläche 4 des Formteils 1 hin fahren und dabei die vor ihnen liegenden, schräg abstehenden Deckel an den teilentformten Verschlussunterteilen von hinten unterfahren.
Hernach werden sie in Bezug auf die Dichtfläche 4 wieder schräg von dieser weg bewegt, wodurch die Deckel von den Schliesswalzen 15, 16 aus ihrer anfänglich um etwa 140 DEG aufgeschwenkten Position in eine um etwa 90 DEG auf geschwenkte Position geschwenkt werden. Nun werden die Schliesswalzen erneut über einen geringen Weg schräg zur Dichtfläche hin gefahren. Dabei werden die Deckel aus ihrer noch halb offenen Lage zugeschwenkt. Die Bewegung der Schliesswalzen wird dann in Bezug auf die Dichtfläche 4 des Formteils 1 stark abgeflacht und läuft in einem sehr spitzen Winkel mit ihr aus. Über dieses letzte Stück Bewegung der Schliesswalzen 15, 16 werden die von ihnen erfassten Deckel auf ihrer Oberseite überrollt und dabei so auf die unteren Verschlussteile gepresst, dass sie darauf einrasten.
Die als Kerne geformten Auswerfer der Verschlussunterteile nehmen dabei die nötigen Reaktionskräfte auf, sodass die unteren Verschlussteile nicht etwa wieder in ihre Kavitäten zurückgestossen werden. Dank dem vorherigen leichten Anheben der unteren Verschlussteile in ihren Kavitäten, rollen die Schliesswalzen ausschliesslich auf den Deckeloberseiten ab und kommen nicht mit der Dichtfläche 4 in Berührung. Diese würde sonst über die Zeit lokal verschleissen und das Werkzeug würde undicht. Nach diesem völligen und dichten Verschliessen der Deckel können die Schliesswalzen 15, 16 bzw. die Arme und Seitenarme 13, 14 längs der gleichen Bewegungskurve innerhalb des Rahmens 6 zurückgefahren werden, wonach der Rahmen selbst aus dem Bereich zwischen den beiden Formteilen 1, 2 zurückgefahren wird.
Die Verschlussunterteile werden dann von den Auswerfern noch vollständig entformt und die fertigen, verschlossenen Verschlüsse fallen aus dem Spritzautomaten, der nun wieder frei ist für einen nächsten Spritzvorgang.
Die Fig. 2 zeigt die oben beschriebene Vorrichtung von der gegenüberliegenden Seite her gesehen. Hier sind die zwei pneumatischen Kolben-Zylindereinheiten 21, 22 zum Antrieb des ganzen Rahmens 6 einerseits und zum Antrieb der Arme mit den Schliesswalzen andrerseits sichtbar. Das Formteil 1 mit den zu schliessenden Deckeln befindet sich in diesem Bild auf der rechten Seite. Den Rahmen 6 sieht man hier im Vergleich zu Fig. 1 von der gegenüberliegenden Seite. Im Bild auf der rechten Seite sichtbar ist die pneumatische Kolben-Zylindereinheit 21, welche auf eine um eine vertikal verlaufende Achse schwenkbare Dreiecksplatte 23 wirkt, an die eine Gelenkstange 24 angelenkt ist. Diese Gelenkstange 24 ist mit ihrem anderen Ende an einem Fortsatz 25 angelenkt, der an der Rahmenseitenwand angebaut ist.
Fährt die Kolben-Zylindereinheit 21 aus, so wird die Dreiecksplatte 23 von oben gesehen im Uhrzeigersinn geschwenkt und die Gelenkstange 24 schiebt den Fortsatz 25 und damit den ganzen Rahmen 6 zwischen die Formteile 1, 2 des Spritzwerkzeuges. Am Rahmeninnern ist an dessen Seitenwand ein Sockel 26 befestigt, an dem die zweite pneumatische Kolben-Zylindereinheit 22 angelenkt ist. Deren anderes Ende ist wie schon beschrieben an einer die beiden Arme verbindenden Brücke 17 angelenkt. Wird diese Kolben-Zylindereinheit 22 ausgefahren, so schiebt sie die Brücke 17 und somit die mit ihr verbundenen Arme und letztlich die Schliesswalzen 15, 16 relativ zum Rahmen 6 weiter zwischen die Formteile 1, 2, wobei die Schliesswalzen 15, 16 eine zwangsweise Bewegungskurve abfahren, wie bereits beschrieben wurde.
Die Bewegungen, die von den beiden pneumatischen Kolben-Zylindereinheiten 21, 22 bewirkt werden, werden vorteilhaft von einer elektronischen Steuereinheit aufgrund von Signalen von Endabschaltern gesteuert.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Dichtfläche des Formteils 1 mit den Kavitäten 3 gezeigt sowie auf den daneben angeordneten Rahmen 6 der Vorrichtung für das Schliessen der Deckel. In den beiden oberen Kavitäten 3 ist hier je ein fertig gespritzter Scharnierdeckel-Verschluss eingezeichnet, während die beiden unteren Kavitäten 3 leer sind. Oben und unten sieht man die Führungsschienen 7, 8 und rechts im Bild ist die Vorrichtung für das Schliessen der Deckel zu sehen, die längs der Führungsschienen 7, 8 von rechts nach links zwischen die Formteile des Spritzwerkzeuges einfahren kann. Man erkennt die Oberseite und Unterseite des Rahmens 6 und innerhalb des Rahmens die dort angeordneten Kunststoffplatten 29, 30, in welche die Führungsnuten eingelassen sind.
Weiter innerhalb des Rahmens 6 befinden sich die Arme 11, 12 in Form von verschiebbaren Führungsplatten, wobei dieselben über eine, im hier gezeigten Beispiel jedoch über zwei Brücken 17 miteinander verbunden sind. An den Armen 11, 12 sind die Seitenarme 13, 14 mit den Schliesswalzen 15, 16 an ihren Enden montiert.
Die Fig. 4 zeigt die Vorrichtung zum Schliessen der Verschlussdeckel in Wartestellung in einer Ansicht von unten gezeigt, wenn das Spritzwerkzeug geschlossen ist. Während des Spritzens der Scharnierdeckel-Verschlüsse ist die Vorrichtung zum anschliessenden Schliessen der frisch gespritzten Deckel inaktiv und daher seitlich ausgefahren. Das Ein- und Ausfahren erfolgt ja längs der Führungsschienen 7, 8, wobei im hier gezeigten Beispiel die dafür eingesetzte Kolben-Zylindereinheit 21 im Gegensatz zu jener in Fig. 2 gezeigten parallel zur Bewegungsrichtung der Vorrichtung neben derselben angeordnet ist. Ebenfalls sichtbar ist die zweite pneumatische Kolben-Zylindereinheit 22, welche den Arm 12 mit seinen Seitenarmen 14 und den an ihren Enden gelagerten Schliesswalzen 16 betätigt.
Unterhalb des Armes 12 ist die Führungsnut 20 sichtbar, in welcher die Rollen für die Führung laufen. Diese Rollen lagern um die Achsen 27, 28, welche beide am Arm 12 befestigt sind.
In Fig. 5 ist die Vorrichtung zum Schliessen der Deckel nach dem Hineinfahren des Armes 12 zwischen das geöffnete Spritzwerkzeug und vor dem Unterfahren der aufgeschwenkten Deckel in einer Ansicht von unten gezeigt. Allerdings ist nur eine Hälfte des Spritzwerkzeuges, das heisst das Formteil 1, gezeichnet. Fährt nun die Kolben-Zylindereinheit 22 aus, so werden die Achsen 27, 28 der Führungsrollen genau längs der Führungsnutmitte geführt. Die Schliesswalzen 16 vollführen eine entsprechende Bewegung, die ebenfalls mit feinen Strichen eingezeichnet ist. Aus der in Fig. 5 gezeigten Position folgt zunächst ein Hinunterfahren der Schliesswalzen 16 unter die aufgeklappten Deckel. Hernach werden die Schliesswalzen 16 schräg nach oben gefahren, was die von den Schliesswalzen 16 vor sich her geschobenen Deckel zur ersten Phase des Zuschwenkens bringt.
Dann werden die Schliesswalzen 16 erneut etwas abgesenkt, wodurch die Deckel zunächst ganz zugeklappt werden, um schliesslich durch eine stark abgeflachte Bewegung der Schliesswalzen mit zunehmendem Auflagedruck überrollt zu werden. Durch dieses Überrollen werden die Deckel satt auf die jeweiligen unteren Verschlussteile gepresst, sodass sie daran wie vorgesehen einrasten.
Die Fig. 6 schliesslich zeigt die Möglichkeiten auf, welche für die Produktion von Scharnierdeckel-Verschlüssen dank des hier vorgestellten Verfahrens und der dazu offenbarten Vorrichtung eröffnet werden. Gezeigt ist hier ein Mehrfachwerkzeug für das gleichzeitige Spritzen von 24 Verschlüssen, welche nach dem Spritzen und Auswerfen der Deckel sogleich verdeckelt bzw. verschlossen werden. Mit je einer Vorrichtung für das Schliessen der Deckel der gespritzten Kunststoff-Verschlüsse auf den beiden Seiten des Spritzwerkzeuges werden jeweils die Deckel der in zwei nebeneinander liegenden Spalten sitzenden Verschlüsse geschlossen.
Die wesentlichen Vorrichtungsteile sind der Einfachheit halber bloss auf der hier rechten Werkzeugseite angedeutet, nämlich die Schliesswalzen 16 sowie die pneumatischen Kolben-Zylindereinheiten 21 für das Vorfahren der Schliesswalzen 16, sodass sie zunächst über den aufgeklappten Deckeln an die Position gefahren werden, ab welcher sie sich dann unter die Deckel bewegen. Diese anschliessende Bewegung sowie das anschliessende Zuklappen und Zupressen der Deckel erfolgt mittels der pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheiten 22. Eine um die vertikale Symmetrieachse des Spritzwerkzeuges gespiegelte Vorrichtung wird in gleicher Weise auf der hier linken Seite des Werkzeuges angebaut, allerdings ist diese nicht eingezeichnet. Weiter sind in der Fig. 6 die Führungsschienen 7, 8 eingezeichnet.
Statt nur eine obere und eine untere Führungsschiene, sind hier wegen der grossen Höhe des Werkzeuges 1 vier Führungsschienen 7, 8 eingesetzt, um der Vorrichtung zum Deckelschliessen eine präzise Führung zu geben.
Dank des verfahrensgemässen Schliessens der Deckel mit diesen Vorrichtungen ist es möglich, ein in den beiden Dimensionen Höhe und Breite ausgewogenes Spritzwerkzeug zu konstruieren. Das hier gezeigte weist also matrixartig angeordnete Kavitäten 3 auf, in denen bereits gespritzte Verschlüsse eingezeichnet sind. Diese Matrix von Kavitäten 3 weist hier vier Spalten und sechs Reihen auf. Aufgrund des verfahrensgemässen Prinzips des Deckelschliessens ist es jedoch möglich, gar noch grössere Spritzwerkzeuge einzusetzen, mit noch mehr Spalten und Zeilen von Kavitäten.
Dadurch lässt sich die Kapazität eines bestehenden Spritzautomaten erheblich steigern und entsprechend sinken die Stückkosten der einwandfrei verschlossenen und für die Montage auf die Gebinde fixfertigen Scharnierdeckelverschlüsse.
Ziffernverzeichnis
1 Formteil links, in welchem die fertigen Verschlüsse stecken
2 Formteil rechts,
für Deckelunterseite und Verschlussoberseite
3 Kavitäten in Formteil 1
4 Dichtfläche von Formteil 1
5 Auswerfer am Formteil 1
6 Rahmen
7 obere Führungsschiene
8 untere Führungsschiene
9 obere Nutenschiene
10 untere Nutenschiene
11 oberer Arm
12 unterer Arm
13 oberer Seitenarm
14 unterer Seitenarm
15 obere Schliesswalze
16 untere Schliesswalze
17 Brücke zwischen den Armen 11 und 12
18 Pleuellager der pneumatischen Kolben-Zylindereinheit
19 obere Führungsnut
20 untere Führungsnut
21 erste pneumatische Kolben-Zylindereinheit für den Antrieb des Rahmens
22 zweite pneumatische Kolben-Zylindereinheit für den Antrieb der Arme
23 schwenkbare Dreiecksplatte
24 Gelenkstange
25 Fortsatz für die Anlenkung der Gelenkstange
26 Sockel für die Anlenkung der zweiten Kolben-Zylindereinheit
27 vordere Rollenachse der Rollen in der unteren Führungsnut 20
28 hintere Rollenachse der Rollen in der unteren Führungsnut 20
29 Kunststoffplatte mit Führungsnut 19
30 Kunststoffplatte mit Führungsnut 20
The present invention initially relates to a method by means of which the lids of closures molded from plastic in a multiple injection mold of an automatic spraying machine can be closed while they are still in the injection mold, that is to say before the closures are removed from the mold. Furthermore, the invention includes an apparatus for performing this method.
A wide variety of plastic closures are conventionally injection molded. Basically, two molded parts of an injection mold move linearly and enclose between them a cavity into which the liquid plastic material is injected. After the plastic has cooled and solidified, the two molded parts are moved apart and the finished molded part is mechanically ejected by ejectors. A large number of closures sprayed in this way have a hinged lid or a similar closure cap. Such closures with a hinge lid or hinge cap are injected in the open state, in order to ensure that the finished molded part can be removed from the mold, in which case the lid or the cap is swung open by 180 ° with respect to the closed position.
After spraying, the closures are in the open state and must be closed on a container before being placed on them. It is best to close the closures directly on the mold, that is, before the closures are removed from the mold and ejected from the mold, for the following reasons: First, it is not possible to remove the cover and the lower closure part after the complete To remove the mold from the mold for subsequent sealing, that is to keep it centered exactly as these parts were previously held in the injection mold.
Secondly, the closures immediately after the spraying process have a relatively high temperature of around 85 ° C., which gives them a certain suppleness, so that when the lid or the cap is closed at this elevated temperature, the two fit to be swiveled with one another and as closely as possible snapping parts is achieved. To a certain extent, the two parts adapt to one another at this elevated temperature and then gradually cool down together, thereby fitting exactly to one another, entirely in accordance with the dimensions provided by the designer of the injection mold. Because of the advantages of closing such plastic closures with a hinged cover or the same cap directly on the injection mold, additional devices are used which still perform this closure on the injection mold.
Because such closures are in demand in very large numbers, multiple injection molds are mostly used. In a simplest multi-drive tool, for example, in relation to the molded parts moving together in the horizontal direction, two closures lying one above the other are injected in the open state. Seen from above, the lids or caps swivel in and out parallel to one another. After spraying, the molded parts of the injection mold move apart, and afterwards the lids or caps are first completely pushed out of their shape. They then protrude loosely into the space between the molded parts. To close these lids or caps, the lower closure parts are first raised by a small amount in their cavities by specially shaped ejectors so that they protrude from the sealing surface.
Then an automated mechanism is used, which drives in from the side between the opened injection mold. In the case of two closures which are arranged one above the other, this mechanism has two arms which are also arranged one above the other and each carry a steel roller at their end, the axis of which extends vertically with respect to the horizontal arms and the horizontally movable molded part. These steel rollers are finally moved just above the sealing surface over the molded part in which the molded closures are located. The roller of each arm is moved under the cover that is swung open in front of it. The roller then travels along a precisely defined movement curve, pivoting the lid around its hinge axis and then pressing it onto the lower closure part so that it snaps into place as intended.
After these arms are retracted, the closed closures are completely ejected from the mold. In order for the arms and in particular the rollers mounted at their ends to perform the required movement exactly, a corresponding link with guide curves is used, in which rollers mounted on the side of the arms engage. According to this principle, it is possible not only to inject two closures one above the other at the same time and then to close them before demolding, but a whole series of closures one above the other. All that is required is a separate arm with a closing roller at its end. In order to further increase the capacity of an automatic spraying machine, a spraying tool can be used which offers the shape of a whole series of closures lying one above the other.
At the same time, it can have a second row of closure forms or cavities of this type, which are arranged mirrored with respect to the first row around the vertical axis of the clamped tool. For each closure, a separate arm with a locking roller is then used on each side of the tool, so that in the example described, the locking arms of the two rows of locks move against each other between the two molded parts of the opened tool and swivel the respective lids shut and press onto the corresponding lower locking parts. The increase in capacity is limited by the maximum possible height of the tool that can be installed in the automatic spray gun.
In the case of tools with a particularly large expansion in the vertical direction, problems often arise with the uniform heat dissipation and with the achievement of a uniform contact pressure over the entire pressing surface.
In order to be able to further increase the production capacity on an existing automatic spraying machine, tools are also used which allow a large number of closures with lids or caps to be sprayed in the open state per spraying operation by arranging these closures on the molded parts in the manner of a matrix. The tool forms therefore offer space for a number of rows of closures one above the other and one next to the other in the form of columns, so that, in width, more than just two adjacent closures can be sprayed in one go. With such a multiple tool, however, it has so far not been possible to close the lids or caps of the freshly sprayed closures.
For this reason, so-called capping or locking machines have been developed for external, i.e. separate, subsequent closing of the closures. These are set up separately from the automatic spray guns and are independent of these running machines and are used only for the purpose of swiveling the lids or caps on the molded and demolded closures and closing them tightly. However, such automatic capping or closing machines are complicated and correspondingly expensive machines. First of all you have to separate, align and then center and position the loose closures that are loose and almost as bulk, and then hold them in this position.
Only then can the lids be swiveled exactly around the defined pivot axis, and then the lids can be pressed onto the lower closure parts with a precise fit. For fundamental reasons, however, it is not possible to center and hold a closure once it has been removed from the mold as precisely as it is held in the injection mold, from which it was formed directly. The locking machines therefore always have to deal with a certain centering problem. Furthermore, for logistical reasons, the subsequent connection of such an automatic locking device to an automatic spray gun is rarely unproblematic in operation. If, for example, a malfunction occurs with the automatic locking device, there is an immediate jam of molded parts between the automatic spray gun and the automatic locking device.
For this reason, the automatic spray gun may even have to be stopped, and large movements are caused when starting up again, for example until the optimal operating temperatures of the now cooled injection mold are reached again and the even production of the molded parts is ensured again. If such an interruption happens, the time intervals within which the sprayed closures on the locking machine are finally closed inevitably vary. Overall, there are considerable logistical problems. In addition, closures that are about a day old or older and only then close for the first time often cannot guarantee tightness and often even the hinge breaks, which then leads to jamming in the machine. External automatic capping machines or
Locking machines therefore also harbor the risk of manufacturing problems. After all, the purchase of external automatic capping machines is expensive. Such an automat costs up to about half of a multiple tool. In addition, its operation is problematic for the reasons mentioned above and can lead to larger quantities of rejects.
The object of the present invention is therefore to create a method and a device for closing plastic closures on a multiple injection mold of an automatic spraying machine, in order to be able to close the mold immediately after the injection process, even with multiple tools with several rows of closure forms arranged in rows and columns.
This object is achieved by a method for closing plastic closures on a multiple injection mold of an automatic spraying machine according to the preamble and with the characterizing features of method claim 1.
The object is further achieved by a device for carrying out this method for closing plastic closures on a multiple injection mold of an automatic spray gun according to the preamble and with the characterizing features of the device claim 4.
With such a device and the method operated with it, the production capacity of a corresponding automatic spray gun for the production of hinge lid or hinge cap closures can be increased considerably. Thanks to this integrated capping, matrix-like multiple tools with closure shapes in several rows and several columns can be used, with which the capacity can be doubled or even multiplied. An absolutely uniform production quality can easily be guaranteed. The capping takes place so quickly that the automatic spray gun can run in the usual cycle. The use of this production process with integrated multiple capping also avoids logistical problems, such as those that can arise with the operation of external automatic capping or closing machines.
An example embodiment of the device is shown in the figures, which is described in detail below. Using these figures, the method is also described step by step and its mode of operation is explained and explained.
It shows:
1 shows the device mounted outside the injection mold on an automatic spray gun with the multiple injection mold open with the arms retracted and their closing rollers;
FIG. 2 shows the device from FIG. 1 seen from the other side with two pneumatic piston-cylinder units for driving the arms with the closing rollers;
Figure 3 is a plan view of the sealing surface and the shapes of a multiple tool with two rows and columns of closure and lid shapes for the efficient production of closures with hinged lids.
4 shows the device for closing the lid in the waiting position in a view from below with the injection mold closed, only half of which being drawn;
5 shows the device for closing the lid after the arms have been moved in and before driving under the pivoted-open lid in a view from below with the injection mold open, only half of which being drawn;
Figure 6 shows a multi-tool with six rows and four columns of cavities, i.e. 24 injection molds for hinged lid locks, as can be achieved thanks to the device.
1 shows an overall view of the device. Here it is attached to an automatic spraying machine with its two molded parts 1, 2 outside the injection mold. The multiple injection mold is just open, that is, the two mold parts 1, 2 have moved apart in the horizontal direction. It is a tool for the simultaneous injection of four hinged lid closures. In the cavities 3 of the sealing surface 4, the respectively molded closures are located. In the picture shown, the ejectors 5 are extended. The counterpart to this molded part 1 is the molded part 2, which can be seen on the right in the picture. However, a view of the sealing surface of this molded part 2 is not possible here.
The device for closing the lid now includes a frame 6 which can be inserted between the molded parts 1, 2 of the injection mold and carries all other elements of the device for closing the lid. In the example shown, this frame 6 is guided horizontally displaceably on the molded part 1 of the injection mold. For this purpose, two guide rails 7, 8 are mounted on this molded part 1 in parallel and one above the other. The frame 6 has corresponding straight grooved rails 9, 10 which match these guide rails 7, 8 and which, for example, can have a dovetail-shaped profile in which the profile of the associated guide rail 7, 8 fits complementarily.
Instead of a plain slide bearing, for example by making one rail from a suitable plastic, these guide rails 7, 8 can also be roller-mounted to the grooved rails 9, 10. Within the cube-shaped frame 6, two closing rollers 15, 16 arranged parallel one above the other are visible, each of which is rotatably mounted on a side arm 13, 14. Further to the rear and not visible in the picture, two further locking rollers are rotatably mounted on corresponding side arms. Each side arm 13, 14 extends a little to the rear in the picture and is then angled to the right. The two upper side arms 13 arranged one behind the other are mounted on a common arm, which cannot be seen here.
This arm is formed by a horizontal guide plate, which is displaceable parallel to the top of the frame 6. In the same way, the two lower side arms 14 arranged one behind the other are mounted on a common arm, which is likewise not visible here. This arm is also formed by a horizontal guide plate which is displaceable parallel to the underside of the frame 6. These two mutually parallel guide plates are connected to one another via a bridge 17, so that the arms formed by them and the side arms 13, 14 mounted thereon are rigidly connected to one another with their closing rollers 15, 16 and move uniformly when the guide plates are displaced.
The bridge 17 is articulated to one end of a pneumatic piston-cylinder unit 18 which can therefore move the arms with their side arms 13, 14 uniformly back and forth along the frame 6 in the horizontal direction. The arms themselves are each guided in an existing guide groove 19, 20 on the inside of the top and bottom of the frame 6. These guide grooves 19, 20 can, for example, be milled into plates made of a suitable plastic 29, 30, which are then mounted on the inside of the top and bottom of the frame 6.
For the purpose of guiding the closing rollers 15, 16, rollers matching the guide grooves 19, 20 are mounted directly or indirectly on the arms, which, when the arms and the side arms 13, 14 branching off from them, are moved in the associated guide groove 19, 20 roll and therefore ultimately overlay the closing rollers 15, 16 for their back and forth movement across the back and forth movement. The closing rollers 15, 16 therefore describe a precisely defined curve in the horizontal plane.
To close the covers of newly molded closures, after the mold parts 1, 2 of the injection mold have been moved apart, only the covers are completely removed from the mold by the ejectors, so that they hang on their hinges at an angle from the lower sealing parts still seated in the cavities 3 by the sealing surface 4 the molded part 1 protrude. At the same time or immediately afterwards, the lower closure parts are only ejected a small amount from their cavities or raised into them by means of specially shaped ejectors, only about 5 to 20 millimeters, depending on the shape and size of the closure. This lifting must ensure that the closing rollers can drive under the opened lid.
The ejectors are shaped in such a way that they form a core for the injection-molded lower part so that the slightly ejected or raised in the cavity, but still held in the cavity in the molded part, is held in a defined and centered position on this core and that At the same time, the core forms a full support surface for the closure part. Now the entire frame 6 is moved along the guide rails 7, 8 between the molded parts 1, 2. The foremost closing rollers 15, 16 visible here move laterally past the protruding covers of the closures of the first, here rear column of cavities 3.
In the case of more than two columns, they drive past the covers of all columns except for the covers of the last column and therefore come here in the picture coming from behind in front of the covers of the front column in the picture. The arms with the side arms and the closing rollers mounted at their ends are then extended horizontally on the frame 6, which is now held stationary, the movement of the closing rollers in the horizontal plane being precisely defined by the guide grooves 19, 20. These guide grooves are designed in such a way that the closing rollers 15, 16 initially move obliquely towards the sealing surface 4 of the molded part 1 and in the process pass under the obliquely projecting covers on the partially demolded lower closure parts from behind.
They are then moved obliquely away from the sealing surface 4 again, as a result of which the covers are pivoted by the closing rollers 15, 16 from their position which was initially pivoted open by approximately 140 ° to a position pivoted by approximately 90 °. Now the closing rollers are again moved obliquely to the sealing surface over a short distance. The lids are swung shut from their half-open position. The movement of the closing rollers is then greatly flattened in relation to the sealing surface 4 of the molded part 1 and runs at a very acute angle with it. Over this last piece of movement of the closing rollers 15, 16, the cover they have gripped is rolled over on their upper side and pressed onto the lower closure parts in such a way that they snap into place.
The ejectors of the lower parts of the closure, which are shaped as cores, absorb the necessary reaction forces so that the lower parts of the closure are not pushed back into their cavities. Thanks to the previous slight lifting of the lower closure parts in their cavities, the closing rollers roll exclusively on the top of the lid and do not come into contact with the sealing surface 4. Otherwise this would wear out locally over time and the tool would leak. After this complete and tight closing of the cover, the closing rollers 15, 16 or the arms and side arms 13, 14 can be moved back along the same movement curve within the frame 6, after which the frame itself is moved back from the area between the two molded parts 1, 2 ,
The lower parts of the closure are then completely removed from the mold by the ejectors and the finished, closed closures fall out of the automatic spray gun, which is now free again for the next spraying process.
Fig. 2 shows the device described above seen from the opposite side. The two pneumatic piston-cylinder units 21, 22 for driving the entire frame 6 on the one hand and for driving the arms with the closing rollers on the other are visible here. The molded part 1 with the lids to be closed is in this picture on the right side. The frame 6 can be seen here in comparison to FIG. 1 from the opposite side. The picture on the right-hand side shows the pneumatic piston-cylinder unit 21, which acts on a triangular plate 23 which can be pivoted about a vertical axis and to which an articulated rod 24 is articulated. This hinge rod 24 is hinged at its other end to an extension 25 which is attached to the frame side wall.
When the piston-cylinder unit 21 extends, the triangular plate 23 is pivoted clockwise when viewed from above and the articulated rod 24 pushes the extension 25 and thus the entire frame 6 between the molded parts 1, 2 of the injection mold. A base 26, to which the second pneumatic piston-cylinder unit 22 is articulated, is fastened to the inside of the frame on its side wall. The other end of which, as already described, is articulated on a bridge 17 connecting the two arms. If this piston-cylinder unit 22 is extended, it pushes the bridge 17 and thus the arms connected to it and ultimately the closing rollers 15, 16 further relative to the frame 6 between the molded parts 1, 2, the closing rollers 15, 16 following a forced movement curve , as already described.
The movements caused by the two pneumatic piston-cylinder units 21, 22 are advantageously controlled by an electronic control unit on the basis of signals from limit switches.
3 shows a top view of the sealing surface of the molded part 1 with the cavities 3 and of the frame 6 of the device for closing the lid arranged next to it. In the two upper cavities 3, a finished molded hinge lid closure is shown here, while the two lower cavities 3 are empty. Above and below you can see the guide rails 7, 8 and on the right the device for closing the lid can be seen, which can move along the guide rails 7, 8 from right to left between the molded parts of the injection mold. One can see the top and bottom of the frame 6 and within the frame the plastic plates 29, 30 arranged therein, in which the guide grooves are embedded.
Further within the frame 6 are the arms 11, 12 in the form of displaceable guide plates, the same being connected to one another via one, but in the example shown here via two bridges 17. On the arms 11, 12, the side arms 13, 14 are mounted with the closing rollers 15, 16 at their ends.
FIG. 4 shows the device for closing the closure cover in the waiting position in a view from below when the injection mold is closed. While the hinge lid locks are being sprayed, the device for subsequently closing the freshly sprayed lids is inactive and is therefore extended laterally. The retraction and extension takes place along the guide rails 7, 8, in the example shown here the piston-cylinder unit 21 used for this purpose, in contrast to that shown in FIG. 2, is arranged parallel to the direction of movement of the device next to the same. Also visible is the second pneumatic piston-cylinder unit 22, which actuates the arm 12 with its side arms 14 and the closing rollers 16 mounted at their ends.
Below the arm 12, the guide groove 20 is visible, in which the rollers for the guide run. These rollers support the axes 27, 28, both of which are attached to the arm 12.
5 shows the device for closing the lid after the arm 12 has been moved in between the opened injection mold and before the underside of the pivoted-open lid is shown in a view from below. However, only one half of the injection mold, that is to say molded part 1, is drawn. If the piston-cylinder unit 22 now extends, the axes 27, 28 of the guide rollers are guided exactly along the center of the guide groove. The closing rollers 16 perform a corresponding movement, which is also shown with fine lines. From the position shown in FIG. 5, the closing rollers 16 are first moved down under the opened lid. The closing rollers 16 are then moved obliquely upwards, which brings the covers pushed in front of the closing rollers 16 to the first phase of the swiveling in.
Then the closing rollers 16 are lowered again somewhat, as a result of which the lids are first completely closed in order to finally be rolled over by the greatly flattened movement of the closing rollers with increasing contact pressure. By rolling this over, the lids are pressed firmly onto the respective lower closure parts so that they snap into place as intended.
Finally, FIG. 6 shows the possibilities which are opened for the production of hinge cover closures thanks to the method presented here and the device disclosed for this purpose. A multi-tool is shown here for the simultaneous spraying of 24 closures, which are immediately capped or closed after the spraying and ejection of the lids. With a device for closing the covers of the molded plastic closures on both sides of the injection mold, the covers of the closures located in two adjacent columns are closed.
For the sake of simplicity, the essential parts of the device are only indicated on the right-hand side of the tool, namely the closing rollers 16 and the pneumatic piston-cylinder units 21 for advancing the closing rollers 16, so that they are first moved to the position from which they open when the covers are opened then move under the lids. This subsequent movement, as well as the subsequent closing and pressing of the covers, takes place by means of the pneumatic piston-cylinder units 22. A device mirrored about the vertical axis of symmetry of the injection mold is attached in the same way on the left side of the mold here, but this is not shown. 6, the guide rails 7, 8 are shown.
Instead of only one upper and one lower guide rail, four guide rails 7, 8 are used here because of the great height of the tool 1, in order to give the device for closing the cover precise guidance.
Thanks to the method of closing the lid with these devices, it is possible to construct an injection mold that is balanced in both dimensions, height and width. The one shown here thus has cavities 3 arranged in a matrix, in which closures that have already been molded are drawn. This matrix of cavities 3 here has four columns and six rows. Due to the principle of closing the lid, however, it is possible to use even larger injection molds with even more gaps and rows of cavities.
This means that the capacity of an existing automatic spray gun can be significantly increased and the unit costs of the perfectly closed hinge lid locks that are ready for installation on the containers decrease accordingly.
digits directory
1 molding on the left, in which the finished closures are inserted
2 molding on the right,
for the underside of the lid and the top of the closure
3 cavities in molded part 1
4 sealing surface of molded part 1
5 ejectors on molded part 1
6 frames
7 upper guide rail
8 lower guide rail
9 upper grooved rail
10 lower groove rail
11 upper arm
12 lower arm
13 upper side arm
14 lower side arm
15 upper closing roller
16 lower closing roller
17 Bridge between arms 11 and 12
18 connecting rod bearings of the pneumatic piston-cylinder unit
19 upper guide groove
20 lower guide groove
21 first pneumatic piston-cylinder unit for driving the frame
22 second pneumatic piston-cylinder unit for driving the arms
23 swiveling triangular plate
24 articulated rod
25 extension for the articulation of the articulated rod
26 base for the articulation of the second piston-cylinder unit
27 front roller axis of the rollers in the lower guide groove 20
28 rear roller axis of the rollers in the lower guide groove 20
29 plastic plate with guide groove 19
30 plastic plate with guide groove 20