DE10009827A1 - Injection molding of small articles with piston injection from reservoir involves driving piston with servomotor attached to one mold half - Google Patents

Injection molding of small articles with piston injection from reservoir involves driving piston with servomotor attached to one mold half

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Abstract

Small articles are precision molded (3) by injecting material with a piston (5) from a reservoir (4). The piston (5) is driven by a servomotor (12) connected to one mold half (2) and is controlled by a pressure sensor (10). The servomotor preferably also drives the ejector.

Description

Beim Spritzgießen kleiner Präzisionsteile tritt das Problem auf, daß die zum Einspritzen verwendete Dosierschnecke die Bedingungen im Formhohlraum nicht hinreichend genau bestimmen kann. Dies hängt einerseits damit zusammen, daß der Durchmesser von Plastifizierschnecken nicht beliebig klein gemacht werden kann, andererseits damit, daß die Formhohlräume zu klein sind, um direkt überwacht zu werden, der Druck in dem zwischen Schnecke und Formhohlraum liegenden Angußbereich jedoch nicht hinreichend repräsentativ ist.When injection molding small precision parts, the problem arises that they are for injection dosing screw did not adequately support the conditions in the mold cavity can determine exactly. On the one hand, this is due to the fact that the diameter cannot be made arbitrarily small by plasticizing screws, on the other hand so that the mold cavities are too small to be monitored directly, the However, pressure in the sprue area between the screw and the mold cavity is not sufficiently representative.

In EP 0 323 389 ist daher bereits eine Einrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff durch Spritzgießen vorgeschlagen worden, unter Verwendung einer teilbaren Form mit wenigstens einem durch die Teile der Form begrenzten Formhohlraum, in den aus einem Speicherraum mittels eines Kolbens Kunststoff einspritzbar ist, welcher aus einer Plastifiziereinrichtung dem zur Plastifiziereinrichtung und zum Formhohlraum hin absperrbaren Speicherraum zugeführt worden ist, wobei der Speicherraum und der Kolben in einem Teil der Form angeordnet sind.EP 0 323 389 therefore already contains a device for producing objects made of thermoplastic material by injection molding, among Use of a divisible mold with at least one through the parts of the mold limited mold cavity into which from a storage space by means of a piston Plastic is injectable, which for a plasticizing device Plasticizing device and storage space that can be blocked off from the mold cavity has been supplied, with the storage space and the piston in one part of the mold are arranged.

Wird der Speicherraum in einem Teil der Form angeordnet, so stellt er sich konstruktiv als eine Erweiterung des üblichen Heißkanals dar, in welchem der Kunststoff nie erstarrt. Die zur Absperrung des Speicherraumes bevorzugten Heißkanal-Nadelver­ schlußdüsen können direkt an den Boden des Formhohlraumes anschließen. Physika­ lisch wird dadurch der Angußbereich mit dem Speicherraum zu einer Einheit zusam­ mengefaßt, welche vom Formhohlraum - dessen korrekte Füllung Ziel der Erfindung ist - sauber abgegrenzt ist. Die Absperrung des Speicherraumes kann konstruktiv einfach durch die Schneckenspitze selbst, aber auch durch jede andere hierfür bekannte Ein­ richtung erfolgen.If the storage space is arranged in a part of the form, it is constructive as an extension of the usual hot runner, in which the plastic never stiffens. The preferred hot runner needle valve to shut off the storage space end nozzles can connect directly to the bottom of the mold cavity. Physics The sprue area with the storage space becomes a unit quantified which of the mold cavity - its correct filling is the aim of the invention - is clearly delineated. Shutting off the storage space can be structurally simple through the snail tip itself, but also through any other known one direction.

Bei der bekannten Einrichtung wird der Kolben hydraulisch betätigt. In Hinblick auf die angestrebte Präzision führt dies zu erheblichem Arbeitsaufwand, wenn Zahl oder Volumen der Formhohlräume geändert wird. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen, daß der Kolben durch einen mit einer Formhälfte verbunde­ nen Servomotor betätigbar ist.In the known device, the piston is actuated hydraulically. With regard to the Targeted precision leads to significant workload when number or Volume of the mold cavities is changed. According to the solution to this Problem suggested that the piston connected by a mold half NEN servo motor can be actuated.

Eine konstruktiv besonders einfache Kolbenbetätigung ergibt sich, wenn zwar der Kolben selbst in der feststehenden Formhälfte, ein Druckstab zu dessen Betätigung der den Druckstab vorschiebende Servomotor nach Trennung der Formhälften auch die Auswerfer betätigen.A structurally particularly simple piston actuation results if the Piston itself in the fixed half of the mold, a pressure rod for its actuation  the servo motor pushing the compression rod after separating the mold halves operate the ejectors.

Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines zentralen Längsschnittes durch den Form- und Einspritzbereich einer Spritzgießeinrichtung beschrieben.Then an embodiment of the invention is based on a central Longitudinal section through the molding and injection area of an injection molding device described.

Zweck der dargestellten Einrichtung ist die Bildung von Präzisionsteilen in den Hohl­ räumen 3, durch weiche die Trennfläche der Formhälften 1 und 2 verläuft.The purpose of the device shown is the formation of precision parts in the cavities 3 , through which the interface of the mold halves 1 and 2 runs.

An der feststehenden Formhälfte 1 liegt eine übliche Plastifiziereinrichtung 6 mit einer Dosierschnecke 7 an. Die Formhälfte 1 ist im Bereich der Kunststoffzuführung mit einer Heizung 8 versehen, wogegen die Umgebung der Formhohlräume 3 natürlich in übli­ cher Weise gekühlt ist.A conventional plasticizing device 6 with a dosing screw 7 bears against the fixed mold half 1 . The mold half 1 is provided with a heater 8 in the area of the plastic feed, whereas the surroundings of the mold cavities 3 are naturally cooled in a usual manner.

In der Formhälfte 1 ist ein Speicherraum 4 vorgesehen, welcher durch Heißkanalver­ schlüsse 9 gegen die Formhohlräume 3 absperrbar ist. Solche Verschlüsse sind bekannt. Die konstruktive Ausführung eines Hohlkanals mit Nadelverschluß ist beispielsweise dem Lehrbuch von Menges "Anleitung zum Bau von Spritzgießwerk­ zeugen", Hanser-Verlag 1991, Seite 238 zu entnehmen.In the mold half 1 , a storage space 4 is provided, which locks 9 against the mold cavities 3 can be shut off by Heißkanalver. Such closures are known. The structural design of a hollow channel with a needle lock can be found, for example, in the textbook by Menges "Instructions for the construction of injection molding machines", Hanser Verlag 1991 , page 238.

Der Speicherraum 4 befindet sich zur Gänze in der feststehenden Formhälfte 1. Zu seiner Überwachung ist ein Druckmeßgerät 10 vorgesehen.The storage space 4 is located entirely in the fixed mold half 1 . A pressure measuring device 10 is provided for its monitoring.

Wesentlich für die Erfindung ist die Möglichkeit, mittels eines Kolbens 5 die Formhohl­ räume 3 ausschließlich aus dem Volumen des Speicherraumes 4 mit Kunststoff zu füllen. Zum Vorschieben des Kolbens 5 ist bei der dargestellten Ausführung ein mit dem Kolben 5 nicht verbundener Druckstab 13 vorgesehen, der durch einen Servo­ motor 12 definiert in axialer Richtung verstellt werden kann. Diese konstruktive Aus­ führung ist für das Funktionieren der Erfindung keineswegs zwingend, sie erlaubt es jedoch, nach Trennung der Formhälften 1 und 2 den Servomotor so weit nach rechts zu verschieben, bis dis Anschläge 14 die Auswerfer 11 betätigen.Essential to the invention is the possibility of using a piston 5 to fill the cavity 3 exclusively from the volume of the storage space 4 with plastic. For advancing the piston 5 is provided in the illustrated embodiment, a pressure rod 13 is not connected to the piston 5 , which can be adjusted by a servo motor 12 defined in the axial direction. This constructive implementation is by no means mandatory for the functioning of the invention, but it allows, after separating the mold halves 1 and 2, the servo motor to be moved to the right until stops 14 actuate the ejector 11 .

Beim Betrieb der dargestellten Einrichtung wird zunächst in der Plastifiziereinrichtung 6 fließfähiger Kunststoff vorbereitet und in den Speicherraum 4 eingeführt, während die Verschlüsse 9 gesperrt sind, sodaß zunächst kein Kunststoff in die Formhohlräume 3 gelangen kann. Anschließend wird der Speicherraum 4 zur Plastifiziereinrichtung 6 hin abgesperrt, am einfachsten durch Verschieben der Dosierschnecke 7 nach links in der Zeichnung. Die Verschlüsse 9 werden nun geöffnet, und durch Vorschieben des Kolbens 5 in den Speicherraum 4 mittels des Servomotors 12 wird eine präzise definierte Menge an Kunststoff in die Formhohlräume 3 eingeführt, wobei Spritzdruck und Nachdruck mittels des Druckmeßgerätes 10 überwacht werden können. Wenn der Kunststoff in den Formhohlräumen 3 erstarrt ist, wird der Speicherraum 4 mittels der Verschlüsse 9 abgesperrt und über die Plastifiziereinrichtung 6 nachgefüllt. Während­ dessen wird die Formhälfte 2 nach links in der Zeichnung verfahren, wobei der Kolben 5 mit der Formhälfte 1 verbunden bleibt. Durch Betätigung des Servomotors 12 werden die in den Formhohlräumen 3 gebildeten Präzisionsteile ausgestoßen.When the device shown is in operation, flowable plastic is first prepared in the plasticizing device 6 and introduced into the storage space 4 , while the closures 9 are locked, so that no plastic can initially get into the mold cavities 3 . The storage space 4 is then shut off from the plasticizing device 6 , most simply by moving the dosing screw 7 to the left in the drawing. The closures 9 are now opened, and by pushing the piston 5 into the storage space 4 by means of the servo motor 12 , a precisely defined amount of plastic is introduced into the mold cavities 3 , spray pressure and holding pressure being able to be monitored by means of the pressure measuring device 10 . When the plastic has solidified in the mold cavities 3 , the storage space 4 is shut off by means of the closures 9 and refilled via the plasticizing device 6 . During this, the mold half 2 is moved to the left in the drawing, the piston 5 remaining connected to the mold half 1 . By actuating the servo motor 12 , the precision parts formed in the mold cavities 3 are ejected.

Claims (4)

1. Einrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff durch Spritzgießen, unter Verwendung einer teilbaren Form mit wenigstens einem durch die Teile der Form begrenzten Formhohlraum, in den aus einem Speicherraum mittels eines Kolbens Kunststoff einspritzbar ist, welcher aus einer Plastifiziereinrichtung dem zur Plastifiziereinrichtung und zum Formhohlraum hin absperrbaren Speicherraum zugeführt worden ist, wobei der Speicherraum und der Kolben in einem Teil der Form angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) durch einen mit einer Formhälfte (2) verbundenen Servomotor (12) betätigbar ist.1. Device for producing objects from thermoplastic material by injection molding, using a divisible mold with at least one mold cavity delimited by the parts of the mold, into which plastic can be injected from a storage space by means of a piston, which from a plasticizing device to the plasticizing device and Mold cavity has been supplied towards lockable storage space, the storage space and the piston being arranged in part of the mold, characterized in that the piston ( 5 ) can be actuated by a servo motor ( 12 ) connected to a mold half ( 2 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (12) der von der Plastifiziereinrichtung (6) abgewendeten Formhälfte (2) zugeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the servo motor ( 12 ) is assigned to the mold half ( 2 ) which is turned away from the plasticizing device ( 6 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (12) sowohl den Kolben (5) wie die Auswerfer (11) betätigt.3. Device according to claim 2, characterized in that the servo motor ( 12 ) actuates both the piston ( 5 ) and the ejector ( 11 ). 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (12) in Abhängigkeit von einer den Speicherraum (4) überwachenden Druckmeßeinrichtung (10) gesteuert ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the servo motor ( 12 ) is controlled as a function of a pressure measuring device ( 10 ) which monitors the storage space ( 4 ).
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