DE10145729C1

DE10145729C1 - Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen

Info

Publication number: DE10145729C1
Application number: DE2001145729
Authority: DE
Inventors: Eckard Herb
Original assignee: Braunform GmbH
Current assignee: Braunform GmbH
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-18

Abstract

Ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen von einen Innenhohlraum 14 aufweisenden Kunststoff-Spritzteilen 1 weist zwei Werkzeughälften 2, 2' auf, in der eine Umsetzeinrichtung 5 angeordnet ist. Damit die Anspritzpunkte nicht sichbar sind, wird im Vorspritzteil 13 in dem Bereich, wo eine weitere Komponente 4' angespritzt werden soll, eine mit dem Innenhohlraum 14 in Verbindung stehende Durchbrechung 15 belassen. Durch diese Durchbrechung 15 hindurch wird vom Innenhohlraum 14 her die zweite Komponente 4' gespritzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen von einen Innenhohlraum aufweisenden Kunststoff-Spritzteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das erfindungsgemäße Werkzeug dient in erster Linie zum Spritzen von hülsenartigen Tei len, beispielsweise von Verschlußkappen für Kunststoff- oder Glasflaschen, wobei der Kap penkopf mit einer weiteren Komponente versehen ist.

Zum Spritzen von aus mehreren Kunststoff-Komponenten bestehenden Spritzteilen muß das zunächst gespritzte Vorspritzteil in einen weiteren Formenhohlraum übergeführt werden, wo eine weitere Komponente gespritzt werden soll. Um das Vorspritzteil der ersten Komponente in den Formenhohlraum für die zweite Komponente umzusetzen, gibt es sogenannte Wen dewerkzeuge. Darunter ist zu verstehen, daß sich in der einen Werkzeughälfte ein soge nanntes Wendeteil befindet, welches nach dem Spritzen der ersten Komponente um 180° zum Spritzen der zweiten Komponente gedreht wird, wobei dieses Wendeteil der Umsetzein richtung das Vorspritzteil während der Drehbewegung hält. Wenn noch mehr Komponenten gespritzt werden sollen, wird das Wendeteil um 120° bzw. 90° für die weitere Komponente gedreht.

Ein derartiges Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen von Kunststoff-Bürsten körpern ist beispielsweise aus der DE 41 27 621 C2 bekannt. Das Werkzeug besteht aus zwei Werkzeughälften, welche öffenbar und schließbar sind. In der einen Werkzeughälfte befindet sich eine Umsetzeinrichtung. Diese ist an einer Welle angeordnet, welche in deren Achsrichtung verfahrbar und darüber hinaus drehbar ist, so daß es mittels dieser Umsetzein richtung möglich ist, nach dem Spritzen der Vorspritzlinge diese um 180° in die Formenhohl räume zum Spritzen der zweiten Komponente umzusetzen. Dabei sind die Zahnbürsten le diglich mit ihren Köpfen an der Umsetzeinrichtung gehalten, während die Stiele frei auskra gen.

Ein ähnliches Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen von Bürstenkörpern ist aus der DE 91 03 553 U1 bekannt. Hier besteht das Wendeteil aus einer Art Bügel, an welchem die Stiele des Bürstenkörpers gehalten sind.

Die WO 98/38021 A1 zeigt ein sogenanntes 2-Etagen-Werkzeug, bei dem die mittig ange ordnete Umsetzeinrichtung um eine in der Werkzeugachse liegende Achse gedreht wird.

Die WO 98/35808 zeigt ein weiteres 2-Etagen-Werkzeug, bei dem die mittig angeordnete Umsetzeinrichtung um eine Achse drehbar ist, welche senkrecht zur Werkzeugachse ausge richtet ist.

Das Problem bei den bekannten Werkzeugen besteht in der Erreichung eines kaum sichtba ren Anspritzpunktes. Diese Anspritzpunkte sind insbesondere dann sehr störend, wenn sie im sichtbaren Bereich des Spritzteils liegen, beispielsweise bei den vorerwähnten Schraub kappen an exponierter Stelle auf der Oberfläche der zweiten Komponente im Kappenkopf.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Werkzeug der eingangs angegebenen Art sichtbare Anspritzpunkte zu vermeiden.

Die technische Lösung erfolgt durch die Merkmale des Patent anspruchs 1.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Werkzeugs besteht darin, den Anspritzpunkt für die weitere Komponente ins Innere des Spritzteils zu verlegen. Zu diesem Zweck wird die zweite Komponente mit dem Anspritzpunkt nicht von außen an das Vorspritzteil angespritzt, son dern von innen her durch die im Vorspritzteil belassene Durchbrechung hindurch.

Der Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 besteht darin, daß auch der Anspritzpunkt der ersten Komponente nicht sichtbar ist, weil dieser in dem Bereich liegt, welcher nach dem Spritzen der zweiten Komponente durch diese abgedeckt wird.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 geht von einem herkömmlichen Werkzeug aus, in dem sich der Heißkanal in der feststehenden Werkzeughälfte, nämlich der sogenannten Düsenseite befindet. Der Formkern ist an der verfahrbaren anderen Werkzeughälfte ange ordnet und erstreckt sich dabei in Verfahrrichtung der Umsetzeinrichtung. Der Formkern ragt dabei in eine korrespondierende Ausnehmung der Umsetzeinrichtung, wobei zwischen der Außenmantelfläche des Formkerns und der Innenmantelfläche der Ausnehmung der ent sprechende Formenhohlraum ausgebildet ist. Dadurch ist eine technisch einfache Möglich keit geschaffen, um die erste Komponente spritzen zu können.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schafft eine technisch einfache Möglichkeit, um das Vorspritzteil von seinem Formenkern dann abstreifen zu können, wenn die Umsetzeinrich tung nach vorne verfahren wird. Der Abstreifer wird dabei so lange nach vorne verfahren, bis die Kernhöhe des Formkerns erreicht ist. An diesem Punkt kann der Abstreifer feststehen und die Umsetzeinrichtung weiter verschoben werden, um anschließend die Drehbewegung durchführen zu können.

Der Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 5 besteht darin, daß nach dem Spritzen der ersten Komponente das Vorspritzteil auf den weiteren Formkern aufgeschoben wird und dadurch sicher gehalten ist. Dieser Formkern ragt dann gleichermaßen wie der zuvor be schriebene, erste Formkern in eine korrespondierende Ausnehmung in der Umsetzeinrich tung.

Da erfindungsgemäß die weitere Komponente vom Innenhohlraum her in den zugehörigen Formenhohlraum eingespritzt wird, stellt die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 eine tech nisch einfache Möglichkeit zur technischen Umsetzung dar. Die Idee besteht darin, daß der Formkern nicht nur der Halterung des Vorspritzteils dient, sondern zugleich auch als Auf nahme für den Heißkanal.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schafft eine technisch einfache Möglichkeit, um nach dem Spritzen der weiteren Komponente das fertige Spritzteil von seinem Formkern abzu streifen.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 schließlich schafft eine technische einfache Möglich keit, um die separate Spritzeinheit an die verschiebbare Werkzeughälfte anzuschließen, mittels der die weitere Komponente gespritzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs zum 2-Komponenten-Spritzgießen eines Kunst stoff-Spritzteils in Form einer Verschlußkappe wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Werkzeug im geschlossenen Zustand;

Fig. 2 bis 8 in entsprechenden Darstellungen wie in Fig. 1 der Ablauf der Werkzeugbetätigung.

Das Werkzeug zum 2-Komponenten-Spritzgießen von Spritzteilen 1 aus Kunststoff weist zwei Werkzeughälften 2, 2' auf, welche voneinander weg und aufeinander zu bewegbar sind. Dabei ist die erste Werkzeughälfte 2 beweglich und die zweite Werkzeughälfte 2' festste hend. Diese Werkzeughälften 2, 2' definieren zwischen sich Formenhohlräume 3, 3' zum Spritzen zunächst einer ersten Komponente 4 und anschließend zum Spritzen einer zweiten Komponente 4'.

In der beweglichen Werkzeughälfte 2 befindet sich eine linear verschiebbare sowie drehbare Umsetzeinrichtung 5. Sie ist am vorderen Ende einer Welle 6 gelagert. Die Umsetzeinrich tung 5 weist auf der bezüglich der Welle 6 gegenüberliegenden Seiten Formkerne 7, 7' auf. Auf diesen Formkernen 7, 7' ist jeweils ein Abstreifer 8, 8' verschiebbar geführt. Korrespon dierend zu den Formkernen 7, 7' weist die Umsetzeinrichtung 5 Ausnehmungen 9, 9' auf.

Dem Formenhohlraum 3 zugeordnet ist in der feststehenden Werkzeughälfte 2' ein Heißka nal 10. Im Formkern 7' ist ein weiterer Heißkanal 10' integriert und an ein in der beweglichen Werkzeughälfte 2 integriertes Kunststoffzuführungssystem 11 angeschlossen. Diesem Kunststoffzuführungssystem 11 ist außerhalb der beweglichen Werkzeughälfte 2 eine sepa rate Spritzeinheit 12 zugeordnet, welche in der Zeichnung nicht dargestellt und nur durch einen Pfeil symbolisch angedeutet ist.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
Fig. 1 zeigt das Werkzeug im geschlossenen Zustand. Unten wird die erste Komponente 4 in den Formenhohlraum 3 gespritzt. Zu diesem Zweck wird Kunststoffmaterial über den Heiß kanal 10 zugeführt. Der so gebildete Vorspritzling 13 weist einen Innenhohlraum 14 auf. Au ßerdem weist der Formkern 7 im vorderen Bereich einen Fortsatz auf, so daß im Vorspritz ling 13 eine Durchbrechung 15 gebildet wird, welche den Innenhohlraum 14 des Vorspritz lings 13 mit dem Äußeren verbindet. Zu diesem Zweck ist der Heißkanal 10 bezüglich der Achse des Formkerns 7 etwas versetzt.

In Fig. 2 wird das Werkzeug geöffnet, indem die Werkzeughälfte 2 zusammen mit der Um setzeinrichtung 5 sowie den Abstreifern 8, 8' zusammen bis in die Endposition verfahren werden.

In Fig. 3 wird die Umsetzeinrichtung 5 mittels der Welle 6 nach vorne verfahren. Gleichzeitig wird der Abstreifer 8 mit verfahren, so daß das Vorspritzteil 13 vom Formkern 7 abgestreift wird. Nach Erreichen der Kernhöhe bleibt der Abstreifer 8 in seiner Position stehen. Der Vor spritzling 13 bleibt in der Ausnehmung 9 in der Umsetzeinrichtung 5.

In Fig. 4 fährt die Umsetzeinrichtung 5 weiter, bis die Wendeposition erreicht ist. Hier wird die Umsetzeinrichtung 5 um 180° gedreht und auf die Position des Formkerns 7' gebracht (Fig. 5). In dieser Position fährt der Abstreifer 8 in die Ausgangsposition zurück. Außerdem wird der Vorspritzling 13 auf den Formkern 7' aufgesteckt.

Schließlich wird das Werkzeug geschlossen (Fig. 6). In dieser Position wird die zweite Kom ponente 4' in den Formenhohlraum 3' eingespritzt, und zwar durch den im Formkern 7' sich befindenden Heißkanal 10' durch die im Vorspritzling 13 ausgebildete Durchbrechung 15 hindurch. Das Spritzteil 1 mit seinen beiden Komponenten ist somit gespritzt. Gleichzeitig kann unten ein neues Vorspritzteil 13 mit der ersten Komponente 4 gespritzt werden. Die separate Spritzeinheit 12 wird bei jedem Spritzvorgang auf das integrierte Kunststoffzufüh rungssystem 11 mit seinem Heißkanal 10' zum Einspritzen aufgefahren.

In Fig. 7 ist gezeigt, wie das Werkzeug anschließend wieder geöffnet wird. Die Umsetzein richtung 5 fährt nach vorne. Das Spritzteil 1 verbleibt auf seinem Formkern 7' der Fertig spritzstation.

Beim Erreichen der Wendeposition (Fig. 8) wird der Abstreifer 8' nach vorne gefahren. Da durch wird das Spritzteil vom Formkern 7' abgestreift und kann entweder frei fallend oder über ein separat einfahrendes Handlinggerät entnommen werden.

Danach beginnt der nächste Spritzzyklus.

Bezugszeichenliste

1

Spritzteil

2

,

2

' Werkzeughälfte

3

,

3

' Formenhohlraum

4

,

4

' Komponente

5

Umsetzeinrichtung

6

Welle

7

,

7

' Formkern

8

,

8

' Abstreifer

9

,

9

' Ausnehmung

10

,

10

' Heißkanal

11

integriertes Kunststoffzuführungssystem

12

separate Spritzeinheit

13

Vorspritzling

14

Innenhohlraum

15

Durchbrechung

Claims

1. Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten- Spritzgießen von einen Innenhohlraum (14) aufweisenden Kunststoff-Spritzteilen (1)
mit zwei Werkzeughälften (2, 2'), zwischen welchen die Formenhohlräume (3, 3') aus gebildet sind und welche auseinanderfahrbar sowie schließbar sind, sowie
mit einer in der einen Werkzeughälfte (2) integrierten sowie in dieser ausfahrbaren, drehbaren sowie wieder versenkbaren Umsetzeinrichtung (5), mittels welcher die Vor spritzteile (13) zum Spritzen einer weiteren Komponente (4') in die zugehörigen For menhohlräume (3') umsetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Vorspritzteil (13) in dem Bereich, wo eine weitere Komponente (4') angespritzt werden soll, eine mit dem Innenhohlraum (14) in Verbindung stehende Durchbrechung (15) belassen wird, und
daß die weitere Komponente (4') vom Innenhohlraum (14) her durch die belassene Durchbrechung (15) hindurch außen an das Vorspritzteil (13) angespritzt wird.

2. Werkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Anspritzpunkt für das Vorspritzteil (13) in dem Bereich liegt, wo die weitere Komponente (4') angespritzt werden soll.

3. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an der ersten Werkzeughälfte (2) ein Formkern (7) angeordnet ist, welcher bei ge schlossenem Werkzeug in eine korrespondierende Ausnehmung (9) in der Umsetzein richtung (5) für das Vorspritzteil (13) ragt, und
daß in der zweiten Werkzeughälfte (2') ein Heißkanal (10) für die Kunststoffzuführung angeordnet ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Werkzeughälfte (2) auf dem Formkern (7) ein verschiebbarer Abstreifer (8) für das Vorspritzteil (13) zugeordnet ist.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Werkzeughälfte (2) zum Spritzen der weiteren Komponente (4') ein Formkern (7') zur Aufnahme des umgesetzten Vorspritzteils (13) angeordnet ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formkern (7') ein Heißkanal (10') integriert ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Werkzeughälfte (2) auf dem Formkern (7') für die weitere Komponente (4') ein verschiebbarer Abstreifer (8') für das Spritzteil (1) zugeordnet ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verfahrbaren ersten Werkzeughälfte (2) eine stationäre separate Spritzeinheit (12) für die weitere Komponente (4') zugeordnet ist, welche in der Spritzposition der er sten Werkzeughälfte (2) auf das integrierte Kunststoffzuführungssystem (11) auffahrbar ist.