DD158375A5 - Verfahren und einrichtung zum entfernen des angusses nach dem spritzgiessvorgang thermoplastischer artikel - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Senkung der Herstellungskosten der Artikel und die Verbesserung ihrer physikalisch-mechanischen Eigenschaften. Aufgabe der Erfindung ist das Abtrennen des durch den Fuellkanal bedingten Angusses an der Kontur des Artikels waehrend das soeben eingespritzte Material noch in plastischem Zustand und der Abkuehlvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Erfindungsgemaess wird nach dem Fuellen der Spritzgiessform ein beweglicher Verschlusspfropfen in den dem Artikel zugewandten Endbereich des Fuellkanals soweit eingefuehrt, dass sein Ende mit der Oberflaeche des geformten Artikels in Beruehrung kommt. Es verdraengt das im Fuellkanal vorhandene Material, welches teilweise entgegen der Einspritzrichtung zurueckgeschoben, teilweise unter Verfestigung des Artikels in die Spritzgiessform gedrueckt wird. Der Verschlusspfropfen kann je nach Anforderung verschiedene Gestalt haben. Die Erfindung ist beim Bau und der Benutzung von Spritzgiessformen anwendbar.

Description

'/ 7 j Berlin* den 16,7« 1981 *" " AP B 29 F/229 272/7 '59 143/26

Entfernen des Angusses nach dem. Spritzgießvorgang thermoplastischer Artikel -

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen des Angusses nach dem Spritzgießvorgang thermoplastischer Artikel sowie eine entsprechende Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens«·

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Es ist bekannt_$ daß es beim Spritzgießen von Artikeln aus thermoplastischem' Material erforderlich ist_? einen Kanal zum. Einfüllen des geschmolzenen Materials vorzusehen, welcher am Ende des Spritzgießvorganges teilweise als sogenannter Anguß an diesem Artikel verbleibt® Das wiederum macht einen nachfolgenden Arbeitsvorgang des Putζens erforderlich^ welcher offensichtlich die Herstellungskosten des Artikels er» höhte

Die bekannten Einrichtungen^ die es erlauben^ auf einen solchen Arbeitsgang des Put ζ ens im Anschluß an ö.en Spritzgießvorgang zu verzichten«, basieren notwendigerweise auf der Kapillareinspritzung (auch bekannt als Unterwasser- oder Tunneleinspritzung)„ Diese bekannten Systeme bedingen innere .Spannungen in der Zone des Artikels, die in der Nähe des Einspritzortes liegte' Diese "Spannungen sind sehr nachteilig für die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Artikels«

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Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht im Nachweis eines Verfahrens zum Entfernen des Angusses nach dem Spritzgießvorgang thermoplastischer Artikel sowie einer entsprechenden Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit deren Hilfe die Herstellungskosten der Artikel gesenkt und ihre physikalischmechanischen· Eigenschaften verbessert werden»

Darlegung des Wesens der Ejcfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird besteht darin, ein Verfahren sowie eine· Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, durch welche es ermöglicht wird, daß der durch den Füllkanal bedingte Anguß an der Kontur des Artikels abgetrennt wird, während das soeben eingespritzte Material noch, in plastischem Zustand und der AbkühlVorgang noch nicht abgeschlossen ist»

Das Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch das vorstehend genannte technische Aufgabe gelöst wird besteht darinj daß nach dem Füllen der Spritzgießform ein beweglicher Verschlußpfropfen oder dergleichen in den dem Artikel, beispiels weise einer Kupplung, zugewandten Endbereich.des Füllkanals für das thermoplastische Material soweit eingeführt wird, daß das Ende des Verschlußpfropfens mit der Oberfläche des soeben geformten Artikels» beispielsweise der Kupplung, in Berührung kommt. ,..' ;

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zumindest einen Verschlußpfropfen oder dergleichen umfaßt, v/elcher zwischen einer Ruhelage₉ ·.in der er den Füllkanal zum Einspritzen des thermoplastischen Materials offenläßt, 'und einer Arbeitslage,

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der Arbeitslage aas Ende des Verschlußpfropfens in Berührung mit der äußeren Oberfläche des soeben geformten Artikels, beispielsweise der Kupplung, steht·«,- .

Auch darin ist ein Merkmal der Einrichtung nach der Erfindung zu sehen_? daß bei Verwendung eines im wesentlichen in einen rohrförmigen Kanal auflaufenden Füllkanals für das thermoplastische Material der Verschlußpfropfen die Form, eines Zylinders aufweist_c Letzterer ist mittels geeigneter Steuermitteig beispielsweise eines 'hydraulischen oder pneumatischen Zylinder und einer Kolbenstange_s in den Endbereich des rohrförmigen Kanals schiebbar ist_s bis er dessen Endquerschnitt verschließt und in Berührung mit der Oberfläche des soeben geformten Artikels^ beispielsweise der Kupplung, steht«,

Erfindungsgernäß ist weiterhin,; daß bei der Einrichtung bei Verwendung eines im wesentlichen in einen ringförmigen Raum mit Bereichen au.slaufend.en Füllkanals für das thermo·« plastische Material der Verschlußpfropfen wenigstens an seinem dem .Artikel, beispielsweise der Kupplung, zugewandten v/irksamen Ende die Form eines hohlen Zylinders aufweist, welcher in seiner Arbeitslage die äußere Oberfläche der Kupplung von dem ringförmigen Raum- mit den Bereichen trennt_β

Ebenfalls als Merkmal) der Einrichtung nach der Erfindung ist .anzusehen_s daß bei Verwendung eines im wesentlichen in einen flachen zylindrisehen beziehungsweise scheibenförmigen Raum auslaufenden Füllkanals für das thermoplastische Material der Verschlußpfropfen die Form eines Zylinders aufweist_s welcher in den genannten Raum, einbringbar ist, wobei er die Oberfläche, des soeben geformten Artikels., beispielsweise der

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Kupplung, von dem in dem Endbereich, des genannten Raumes enthaltenen Material trennt. Insbesondere ist also zu den üblichen Komponenten der Spritzgießeinrichtung ein Verschlußpfropfen für den Püllkanal vorgesehen, welcher diesen Püllkanal verschließt, indem er bis zur Berührung der Oberfläche des Artikels bewegt wird«

Als Polge davon v/eist der Artikel, wenn er aus der Spritzgießform entnommen wird, keine Spuren des Angusses mehr auf, wobei insbesondere auch unerwünschte innere Spannungen,. welehe beispielsweise beim Spritzgießen .nach Art der Kapillareinspritzung auftreten, hier nicht vorkommen*

Ausfüh'rungsbeispiel

lachstehend soll die' Erfindung an Beispielen näher erläutert werden» In der zugehörigen Zeichnung stellen dar;

Pig« 1: einen Querschnitt durch eine. Spritzgießform

mit einer soeben aus thermoplastischem Material durch Einspritzen geformten Kupplung, wobei der dem Endbereich des Püllkanals entsprechende Anguß noch vorhanden isti

Pig» 2: · einen Schnitt entsprechend der Linie II-II

in Pig· 1» wobei der Anguß durch den Verschlußpfropfen soeben entfernt wurde und die Kupplung fertig zum Entnehmen ist;

Pig, 3: eine in Pig. 1mit III bezeichnete Einzelheit,

wobei der Verschlußpfropfen eine Zwischenstellung einnimmt\

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Fig» 4s eine Darstellung entsprechend Fig_e 3? wobei

der Verschlußpfropfen seine schon in S¹Ig₆ 2 dargestellte Endsfcellung innehat ;

Figo 5 j 6 und 7 s ,jeweils verschiedene Betriebs Stellungen

eines Ver schlußpfropf ens ₃ v/obei dieser jedoch Ringform aufweist_s entsprechend dem ebenfalls ringförmigen Anguß,, der sich wiederum aus dem ringförmig auslaufenden Füllkanal, für daa einzuspritzende Material ergibt ι · .·

Fig«, 8_? 9 und 1Oi Darstellungen entsprechend den Fig« 5 bis

7_g v/ob ei der Verschlußpfropfen zylindrische Form aufweist und.bei einer Spritzgießform Verwendung findet_t" deren Anguß etwa Membranform mit ringförmigem Füllkanal für das' einzuspritzende Material aufweist«

In den Fig_c 1 bis 4 ist eine Spritzgießform zur Herstellung einer Kupplung 10 durch Spritzgießen dargestellt_f die eine ringförmige Rippe 11 aufweist ₀ Die Spritzgießform wird durch awei Halbformen 21 § 22 gebildet., die mit ihren.ebenen Stirnflächen in der Ebene 20 gegeneinander anliegen« Die Spritzgießform umfaßt auch zwei einander gegenüberliegende Dorne 311 32j deren einer mit einem ringförmigen Absatz 33 versehen ist s> welcher zur Bildung der zu diesem Absatz komplementären Rippe 11 der Kupplung 10 dient_β Die beiden Dorne 31 j 32 liegen in der Berührungsebene 30 gegeneinander an_o

.Während der Binspritsphase wird Material durch einen aus FIg₃ 2 ersichtlichen Fiillkanal 40' eingeführte, der zur Hälfte

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in der Halbform 21 und zur anderen Hälfte in der Halbform 22 ausgebildet ist_e Dieser Füllkanal 40 läuft in einen Raum 23 von der Form eines Kegelstumpfes aus, welcher sich zu der zu bildenden Kupplung 10 hin verengt.

Oberhalb des Raumes 23 ist ein weiterer zylindrischer Raum angeordnet, welcher geeignete Führungs- und Lagerungs-» mittel 41 für einen zylindrischen Verschlußpfropfen 50 aufnimmt» Der Durchmesser des Verschlußpfropfens 50 entspricht exakt· dem engsten Enddurchmesser des kegelstumpfförmigen Raumes 23, durch den das Material eingespritzt wird« Für die Betätigung des Verschlußpfropfens 50 ist ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 43 vorgesehen, dessen Kolbenstange 44 mit dem Verschlußpfropfen 50 mittels eines Verbindungselementes 42 verbunden ist.

Obwohl in der Beschreibung des in den Fig_e 1 und 2 darge- stellten Ausführuagsbeispieles von einem Zylinder 43 die Rede ist, können selbstverständlich für die Betätigung des Verachlußpfropfens 50 auch beliebige andere Mittel im Rahmen der Erfindung vorteilhaft verwendet werden»

Die Kupplung 10 ist fertig geformt, sobald der durch die Halbformen 21} 22 sowie die Dorne 31» 32 begrenzte Raum durch den Füllkanal 40 sowie den Raum 23 hindurchgefüllt ist und mit dem in dem Füllkanal 40 und-dem Raum 23 gebildeten Anguß einen zusammenhängenden Gegenstand bildet.

Bevor die Kupplung 10 und der zugehörige Anguß sich verfestigen, wird gemäß vorliegender Erfindung der Verschlußpfropfen 50 bis in die in den Fig,-2 und 4 dargestellte Lage verschoben, in der das untere Ende des Verschlußpfropfens 50

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die äußere Oberfläche der Kupplung 10 berührt© Diese kann sodann aus der Spritzgießform, entfernt werden, ohne daß auch nur der geringste Teil des Angusses noch an der-äußeren Oberfläche haftet«, Selbstverständlich muß der Verschlußpfropfen 50 vor dem Entformungsvorgang in seine Anfangsposition (Fige> 1) zurückgenommen werden*

Obwohl der Verschlußpfropfen 50 von seiner in Pig» 1 dargestellten Anfangsposition in die in den Pig« 4 und 2 dargestellte Sndposition kontinuierlich bewegt wird, ist die Wirkungsweise des Verachlußpfropfens 50 unterschiedliche, Es kann.eine erste Phase sowie eine zweite Phase unterschieden werdene

Während, der ersten Bewegungsphase_s in welcher der Verschlußpfropfen 50 von der in Figo 1 dargestellten Positionin die Position gemäß Pig· 3 bewegt wird₉ dringt das untere •Ende des Verschlußpfropfens 50 in das in dem Raum 23 ent« haltene Material ein und verdichtet infolge der Viskosität des Materials das soeben in die Spritzgießform eingespritzte thermoplastische Material«.

Allerdings kann ein Teil des immer noch flüssigen Materials aus dem Raum 23 zum Füllkanal 40 fließen, bis das Ende des Verschlußpfropfens 50 die in Fig«, 3 gezeigte Position erreicht»

Von diesem Zeitpunkt an bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Verschlußpfropfen 50 die in den Pig_e 2 und 4 gezeigte Position erreicht_s ά. h_e also während der zweiten Bewegungsphase 'des Verschlußpfropfens dringt dieser durch den zylindrischen Kanal 46_? welcher das untere Ende des Raumes

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bildete

Während dieser zweiten Phase der Abwärtsbewegung des Verschlußpfropfens 50 wird das in dem Kanal 46 enthaltene Material in die Spritzgießform gedrückt. Infolgedessen trennt der Verschlußpfropfen 50 nicht nur den Anguß von der äußeren Oberfläche der Kupplung 10, wodurch eine nachfolgende Putzbearbeitung überflüssig wird, sondern verdichtet auch das immer noch flüssige Material, wodurch die mechanischen Eigenschaften des hergestellten Artikels verbessert werden₀

Die Fig« 1 bis 4 betreffen Spritzgießformen, in denen das Material über einen zylindrischen Füllkanal 40 an einem einzigen Punkt eingespeist wird»

Es sind jedoch auch andere Verfahren zum Einspeisen des Materials in die Spritzgießform bekannt, welche einen mit einer radialen Zuleitung versehenen ringförmigen Füllkanal verwenden, wie in den Fig«, 5 bis 7 gezeigt, oder einen ringförmigen Füllkanal, welcher mit einer konzentrisch zur Spritzgießform angeordneten Zuleitung versehen ist« Die Erfindung kann in beiden Fällen mit Vorteil Verwendung finden, wie im folgenden beschrieben wird« Die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Spritzgießform besteht wiederum aus zwei Halbformen 121 und 122» Um einen Vergleich mit dem in den Fig· 1 bis. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel zu vereinfachen, soll ange-'nommen werden, daß der zu formende Artikel wiederum eine Kupplung 110 darstellt, welche in der.Mitte ihrer Länge eine innere ringförmige Rippe 111 aufweist.

Anstelle des radial sich erstreckenden Raumes 23, welcher seinerseits durch einen Füllkanal 40 versorgt wird,- ist im

Fall zum Füllen ein Raum 123 mit Ringform vorge-

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sehen, welcher außerhalb der durch die Halbformen 121? 122 und die Dornen 131? 132 gebildeten Sprit^gießform, angeordnet ist*¹

Dieser ringförmige Raum .123 steht mit einem Füllkanal 140 in Verbindung und besteht aus zwei gleichermaßen ringförmigen Bereichen^ dessen erster Bereich 123^f einen trapezförmigen Querschnitt hat_s und dessen zweiter Bereich 123" einen Querschnitt von Rechteckform.aufweist» Der erste Bereich 123^f s'teht. mit dem Füllkanal 140 in Verbindung, während der-zweite Bereich 123" dera Hohlraum, näher gelegen ist, in dem die Kupplung 110 geformt wird» ·

Im vorliegenden Fall'hat der Verschlußpfropfen 150 die Form einer Hülse, welche zwischen den Halbformen 1215 122 und dem Dorn 132 beweglich gelagert ist«, Der innere Durchmesser. der Hülse ist gleich dem äußeren Durchmesser des Dorns 132, während ihr äußerer Durchmesser gleich dem äußeren Durchmesser des ringförmigen Raumes 123" ist©

Die Mittel zum Betätigen des Verschlußpfropfens 150 sind nicht dargestellt« Sie können auf eine beliebige geeignete Weise aufgebaut sein₆ Nach dem Füllen der Spritzgießform mit dem flüssigen oder teigigen Material durch den Füllkanal 140 und den Raum 123§ der in.der beschriebenen Weise durch die beiden Bereiche 123* J 123" gebildet wird₉ nimmt der Ver~ schlußpfropfen 150 die in Fig_e 5 dargestellte läge ein»

lach dem Füllen der Spritzgießform beginnt der Verschlußpfropfen 150 seine Bewegung nach links (bezogen auf die Fig» und 7)., Wenn er eine mittlere Stellung im ersten Bereich des Raumes 123 eingenommen hat_§ unterbricht er die Zufuhr durch

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den Füllkanal HO₆ Im zweiten Teil seiner Bewegung dringt er in den zweiten Bereich 123" des ringförmigen Raumes 123 ein, wobei er das darin enthaltene Material in die Form drückt»

Anschließend wird der Verschlußpfropfen 150 in die in Pig, 7 dargestellte Position zurückgezogen, und zwar vor dem Entformvorgang»

Der· in den Fig, 8_S 9 und 10 dargestellte, zu formende Artikel ist wiederum eine. Kupplung 210, deren Form leicht von der in den vorangehenden Figo 1 bis 7 dargestellten Kupplung 10| 110 abweicht« Die Spritzgießform umfaßt wiederum Halbformen 2211 222 den Dorn 231 und den Verschlußpfropfen 232 in Gestalt eines Domes,, Allerdings ist im vorliegenden Fall der Füllkanal 240 innerhalb des Yerschlußpfropfens 232 angeordnet, welcher gleichzeitig die Funktion eines Dornes wahrnimmt* Auf diese Weise kann die Anzahl der die Einrichtung bildenden Elemente um eines verringert werden«

Es sei erwähnt, daß der Dorn 231 und der Verschlußpfropfen •232 in Gestalt eines Dornes sich nicht berühren, sondern einen flachen Raum 223 bilden, in welchen der Füllkanal mündet» ' '

die Spritzgießform gefüllt ist, wie in Fig. 8 gezeigt, •wird der Verschlußpfropfen 232 in Gestalt eines Dornes dem Dorn 231 angenähert, wie Fig. 9 zeigt. Dadurch wird der Anguß,, der durch das in dem Raum 223 gesammelte Material gebildet wird, abgetrennt.

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'Wenn der Verschlußpfropfen- 232 in seine in Fig« 10 dargestellte Anfangsposition zurückgezogen ist₉ kann die Kupplung 210 aus der Spritzgießform entnommen werden«,

Wenn auch die vorliegende Erfindung anhand der vorstehenden_s in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde so'sind doch weitere Abänderungen und Varianten möglich© '

Claims (1)

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   .Erfindungsanspruch

   1_e Verfahren zum Entfernen des Angusses nach dem Spr.itzgießvorgang thermoplastischer Artikel, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Füllen der Spritzgießform ein beweglicher Verschlußpfropfen (50$ 150} 232) oder dergleichen in den dem Artikel, beispielsweise einer Kupplung (10} 110; 210) zugewandten Bndbereich des Füllkanals (40; 140; 240) für · das .thermoplastische Material soweit eingeführt wird,

   daß das Ende des Verschlußpfropfens (50; 150; 232) mit der Oberfläche des soeben geformten Artikels, beispielsweise der Kupplung (10; 110$ 210), in Berührung kommt.

   2« Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung zumindest einen Verschlußpfropfen (50; 150; 232) oder dergleichen umfo,ßt, welcher, zwischen einer Ruhelage, in der er den Füllkänal (40; 140; 240) zum Einspritzen des thermoplastischen Materials offenläßt, und einer Arbeitslage, in der er den Füllkanal (40; 140;.240) unterbricht, bewegbar ist, wobei in der Arbeitslage das Ende des Verschlußpfropfens (50$ 150; 232) in Berührung mit der äußeren Oberfläche des soeben geformten Artikels, beispielsweise der Kupplung (10} 110; '21O), steht»

   3. Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung eines im wesentlichen in einen rohrförmigen Kanal (46) auslaufenden Füllkanals (40) für das thermoplastische Material der Verschlußpfropfen (50) die Form eines Zylinders aufweist, welcher mittels geeigneter Steuermittel, beispielsweise eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders (43) und einer Kolbenstange (44),

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   in den Endbereich des rohrförmigen Kanals (46) schiebbar ist_s bis er dessen Endquerschnitt verschließend in Berührung mit der Oberfläche des soeben geformten Artikels* beispielsweise der Kupplung (1O)₉ steht«

   4e Einrichtung nach Punkt 2g gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung eines im wesentlichen in einen ringförmigen . Raum (123) mit Bereichen (123% 123^H) auslaufenden Piillkanals (140) für das thermoplastische Material der Ver«? schlußpfropfen (150) wenigstens-an seinem, dem Artikel^ beispielsweise der Kupplung (110)_s zugewandten wirksamen Ende die Form eines hohlen Zylinders aufweist^ welcher in seiner Arbeitslage die äußere Oberfläche der Kupplung (110) von dem ringförmigen Raum (123) mit den Bereichen

   • (123% 123") trennt« ' ' .

   5# Einrichtung nach Punkt 2_S gekennzeichnet dadurch^ daß bei

   • Verwendung eines im wesentlichen in einen flachen zylindrischen beziehungsweise scheibenförmigen Raum (223) auslaufenden Püllkanals (240) für das thermoplastische Material der Verschlußpfropfen (232) die Form einea Zylinders aufweist_f welcher in den genannten Raum (223) einbringbar ist, wobei er die Oberfläche des soeben geformten Artikels beispielsweise der Kupplung (210) von dem in dem Endbereich' des genannten Raumes (223) enthaltenen Material trennt«-

   Hierzu 4 Seiten Zeichnungen