DE102004058973B4

DE102004058973B4 - Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen

Info

Publication number: DE102004058973B4
Application number: DE200410058973
Authority: DE
Inventors: Eckard Herb
Original assignee: Braunform GmbH
Current assignee: Braunform GmbH
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: DE102004058973A1

Abstract

Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen (10),
mit zwei Werkzeughälften (1, 1'), zwischen welchen Formenhohlräume (2) ausgebildet sind und welche auseinanderfahrbar sowie schließbar sind, sowie
mit einer in der einen Werkzeughälfte (1) integrierten sowie in dieser ausfahrbaren, drehbaren sowie wieder versenkbaren, im wesentlichen quaderförmigen Umsetzeinrichtung (3), mittels welcher die Vorspritzteile (9) zum Spritzen einer weiteren Komponente in die zugehörigen Formenhohlräume (2) umsetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Umsetzeinrichtungen (3) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Mehrkomponeten-Spritzgießen von Kunststoff-Spritzteilen sind sogenannte Wendewerkzeuge bekannt. Diese Wendewerkzeuge bestehen aus zwei Werkzeughälften, zwischen welchen Formenhohlräume ausgebildet sind und wobei die beiden Werkzeughälften auseinanderfahrbar sowie schließbar sind. In der einen Werkzeughälfte ist eine im wesentlichen quaderförmige Umsetzeinrichtung integriert. Diese ist aus dieser Werkzeughälfte längsverschiebbar ausfahrbar, anschließend drehbar sowie schließlich wieder in der Werkzeughälfte versenkbar. Nachdem die erste Komponente gespritzt worden ist, werden die Vorspritzlinge mittels der Umsetzeinrichtung in die zugehörigen Formenhohlräume zum Spritzen der zweiten Komponente umgesetzt.
Der Nachteil bei diesen bekannten Werkzeugen besteht darin, daß die Umsetzeinrichtung zur Erhöhung der Kapazität, d. h. zur Erhöhung der Anzahl der zu spritzenden Teile nicht beliebig lang ausgebildet werden kann, da dann die Eckbereiche der Umsetzeinrichtung an den Führungsstangen in den vier Eckbereichen des Werkzeugs anstoßen. Um die Spritzkapazität zu erhöhen, besteht dann lediglich die Möglichkeit, insgesamt die Größe des Werkzeugs zu erhöhen. Dadurch muß aber die Gesamtmaschine entsprechend vergrößert werden, was mit zusätzlichen Kosten verbunden ist.
Aus der DE 101 45 730 C1 ist ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen von Kunststoff-Spritzteilen bekannt. Dabei sind zwei Werkzeughälften vorgesehen. Zwischen diesen beiden Werkzeughälften sind Formenhohlräume ausgebildet und können auseinandergefahren sowie geschlossen werden. In der einen Werkzeughälfte ist eine Umsetzeinrichtung integriert. Diese Umsetzeinrichtung kann ausgefahren, gedreht und anschließend wieder versenkt werden. Dadurch sind die Vorspritzlinge zum Spritzen einer weiteren Komponente in die zugehörigen Formenhohlräume umsetzbar. Diejenige Werkzeughälfte, in welcher die Umsetzeinrichtung integriert ist, weist dabei einen Werkzeugeinsatz auf, in welchem der Formenhohlraum für die letzte zu spritzende Komponente ausgebildet ist. Dieser Werkzeugeinsatz ist in Abziehrichtung des fertig gespritzten Spritzteils vom Formkern verfahrbar.
Die DE 10 2004 008 061 B3 zeigt ebenfalls ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, wie es vom Grundprinzip her zuvor beschrieben ist. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Auswerfer direkt am Wendeteil angeordnet.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen zu schaffen, bei dem die Spritzkapazität erhöht werden kann, ohne daß das Werkzeug vergrößert werden muß.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Grundidee des erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Mehrkomponeten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen besteht darin, daß nicht mehr wie bisher nur eine einzige Umsetzeinrichtung vorgesehen ist, sondern daß mehrere Umsetzeinrichtungen, beispielsweise zwei Umsetzeinrichtungen vorgesehen sind. Diese Umsetzeinrichtungen können so dimensioniert und angeordnet werden, daß sie die Werkzeughälfte optimal ausfüllen, ohne daß es gegenseitige Behinderungen sowie Behinderungen bezüglich der ihnen zugeordneten Werkzeughälften sowie schließlich bezüglich des gesamten Werkzeugs gibt. Dadurch kann insgesamt die Spritzkapazität des Werkzeugs erhöht werden, ohne daß das Werkzeug insgesamt vergrößert werden muß.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Umsetzeinrichtungen Seite an Seite nebeneinander angeordnet sind. Darunter ist zu verstehen, daß die quaderförmigen Umsetzeinrichtungen derart angeordnet sind, daß ihre Seiten, insbesondere ihre Längsseiten mit einem Zwischenabstand beabstandet sind.
Eine erste Alternative in der Betätigung der Umsetzeinrichtungen schlägt gemäß Anspruch 3 vor, daß bei geöffnetem Werkzeug die Umsetzeinrichtungen nacheinander betätigbar sind. Beim derartigen getrennten Drehen der Umsetzeinrichtungen sind unterschiedliche sowie voneinander unabhängige Antriebe notwendig.
Die zweite, bevorzugte Alternative in der Betätigung der Umsetzeinrichtungen schlägt gemäß Anspruch 4 vor, daß bei geöffnetem Werkzeug die Umsetzeinrichtungen gleichzeitig betätigbar sind. Diese zweite Alternative hat gegenüber der ersten Alternative den Vorteil einer reduzierten Zykluszeit. Damit beim gleichzeitigen Drehen der Umsetzeinrichtungen diese nicht miteinander kollidieren, besitzen die Umsetzeinrichtungen beim Ausfahren unterschiedliche Hübe, so daß die Umsetzeinrichtungen auf unterschiedlichen Ebenen drehen, ohne sich gegenseitig zu stören. Durch die unterschiedlichen Hübe ist auch gewährleistet, daß beim Entformen der von der einen Umsetzeinrichtung stammenden Spritzlinge diese nicht in die Mechanik der anderen Umsetzeinrichtung fallen.
Zum synchronen Drehen der Umsetzeinrichtung ist gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 vorzugsweise eine Zahnstange vorgesehen.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs zum 2-Komponenten-Spritzgießen von Kunststoff-Spritzteilen wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
1 eine Draufsicht auf die eine Werkzeughälfte des Werkzeugs mit den beiden Umsetzeinrichtungen;
2 eine Ansicht der Drehmechanik in dieser Werkzeughälfte gemäß 1 im Bereich der Drehachsen der Umsetzeinrichtungen;
3a eine Längsschnittdarstellung durch das Werkzeug in 1 in der Spritzstellung;
3b die Darstellung in 3a nach dem Ausfahren der beiden Umsetzeinrichtungen mit unterschiedlichen Hüben;
3c eine Darstellung entsprechend der in 3b beim Auswerfen der Spritzteile.
Das Werkzeug zum 2-Komponenten-Spritzgießen weist zwei Werkzeughälften 1, 1' auf, wobei die zweite Werkzeughälfte 1' nur schematisch angedeutet ist. Diese zweite Werkzeughälfte 1' ist entsprechend der ersten Werkzeughälfte 1 ausgebildet, jedoch ohne Umsetzeinrichtungen. Zwischen den beiden Werkzeughälften 1, 1' sind Formenhohlräume 2 zum Spritzen der beiden Komponenten ausgebildet.
Die erste Werkzeughälfte 1 weist zwei Umsetzeinrichtungen 3 auf. Diese sind im wesentlichen als längliche, leistenförmige Quader ausgebildet. Die Umsetzeinrichtungen 3 sind am vorderen Ende von Stangen 4 angeordnet, welche mittels einer Zylinder/Kolben-Einheit 5 längsverschiebbar sowie – unabhängig davon – um 180° drehbar sind. Für die Drehbewegung dient eine gemeinsame Zahnstange 6, welche mit entsprechenden Ritzeln 7 auf den Stangen 4 kämmt.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
In der Draufsicht auf die Werkzeughälfte 1 in 1 ist erkennbar, daß die beiden Umsetzeinrichtungen 3 parallel zueinander in dieser Werkzeughälfte 1 ausgerichtet sind. Die Umsetzeinrichtungen 3 weisen an ihren Längsseiten senkrecht abstehende Kerne 8 für den Spritzvorgang auf.
In 3a ist das geschlossene Werkzeug mit seinen beiden geschlossenen Werkzeughälften 1, 1' dargestellt. Bezüglich der jeweiligen Umsetzeinrichtung 3 werden oben in den entsprechenden Formenhohlräumen 2 die Vorspritzlinge 9 gespritzt, während unten die bereits gespritzten Vorspritzlinge 9 mit einer zweiten Komponente umspritzt werden und somit die fertigen Spritzteile 10 bilden.
Nach dem Spritzvorgang werden die beiden Werkzeughälften 1, 1' geöffnet. Die obere Umsetzeinrichtung 3 wird mit einem Hub H1 ausgefahren, während die untere Umsetzeinrichtung 3 mit einem kleineren Hub H2 ausgefahren wird. Dies ist in 3b dargestellt.
Die 3c zeigt das Entformen der Spritzteile 10 von ihren Kernen 8, indem sie nach unten fallen, ohne daß dabei die Spritzteile 10 der oberen Umsetzeinrichtung 3 in die Mechanik der unteren Umsetzeinrichtung 3 fallen.
Nach dem Ausstoßen der Spritzteile 10 werden mittels der Zahnstange 6 die beiden Umsetzeinrichtungen 3 synchron um 180° gedreht, so daß die (oberen) Vorspritzlinge 9 unten zu liegen kommen. Da die beiden Umsetzeinrichtungen 3 mit unterschiedlichen Hüben H1 und H2 ausgefahren worden sind, können die beiden Umsetzeinrichtungen 3 synchron gedreht werden, ohne daß sie miteinander kollidieren.
Nach dem Schließen des Werkzeugs kann dann oben ein neuer Vorspritzling 9 und unten ein neues fertiges Spritzteil 10 gespritzt werden, so daß sich der Vorgang wiederholt.

1, 1': Werkzeughälfte
2: Formenhohlraum
3: Umsetzeinrichtung
4: Stange
5: Zylinder/Kolben-Einheit
6: Zahnstange
7: Ritzel
8: Kern
9: Vorspritzling
10: Spritzteil
H1: Hub
H2: Hub

Claims

Werkzeug zum Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere zum 2-Komponenten-Spritzgießen, von Kunststoff-Spritzteilen (10), mit zwei Werkzeughälften (1, 1'), zwischen welchen Formenhohlräume (2) ausgebildet sind und welche auseinanderfahrbar sowie schließbar sind, sowie mit einer in der einen Werkzeughälfte (1) integrierten sowie in dieser ausfahrbaren, drehbaren sowie wieder versenkbaren, im wesentlichen quaderförmigen Umsetzeinrichtung (3), mittels welcher die Vorspritzteile (9) zum Spritzen einer weiteren Komponente in die zugehörigen Formenhohlräume (2) umsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Umsetzeinrichtungen (3) vorgesehen sind.
Werkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtungen (3) Seite an Seite nebeneinander angeordnet sind.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Werkzeug die Umsetzeinrichtungen (3) nacheinander betätigbar sind.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Werkzeug die Umsetzeinrichtungen (3) gleichzeitig betätigbar sind, wobei die Umsetzeinrichtungen (3) derart mit unterschiedlichen Hüben (H1, H2) ausfahrbar sind, daß sie sich bei ihren synchronen Drehbewegungen nicht berühren.
Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum synchronen Drehen der Umsetzeinrichtungen (3) eine Zahnstange (6) vorgesehen ist.