DE102009041462A1

DE102009041462A1 - Modulares Formsystem und betreffendes Verfahren

Info

Publication number: DE102009041462A1
Application number: DE102009041462A
Authority: DE
Inventors: James Welsh; Graham Goodge
Original assignee: Ace Mold Co Ltd
Current assignee: Ace Mold Co Ltd
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-09-12
Publication date: 2010-06-17
Also published as: CN101780705A; US20100140845A1; US7815840B2

Abstract

Ein modulares Formsystem umfasst eine heiße Hälfte und eine kalte Hälfte. Die heiße Hälfte umfasst ein beheiztes Verteilersystem zum Empfang einer Formmasse von einer Spritzgießmaschine. Das Verteilersystem weist eine Vorderseite auf, die einer der Spritzgießmaschine zugewandten Seite des Verteilersystems gegenüberliegt. Ferner ist eine Mehrzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten vorgesehen. Jede Mehrdüseneinheit weist einen Verteiler und eine Mehrzahl von sich nach vorn erstreckenden Düsen auf. Jede Mehrdüseneinheit ist individuell nach vorn lösbar an der Vorderseite des Verteilersystems befestigt und vom Verteilersystem lösbar, während das Verteilersystem an der ersten Aufspannplatte befestigt ist. Die kalte Hälfte umfasst eine Montageplatte und eine Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten, die den Mehrdüseneinheiten zugeordnet sind. Jede kaltseitige Einheit ist an der Montageplatte lösbar befestigt und kann mit einer der Mehrdüseneinheiten gekoppelt werden, um die eine oder die mehreren Formaktivitäten zu definieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Spritzgießen, insbesondere modulare Formen und betreffende Verfahren zur Verwendung der Formen.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von spritzgegossenen Teilen bestehen potentielle Probleme der Kavitätsstörung. Solche Probleme können bei der Großserienherstellung sehr ärgerlich sein. Selbst wenn eine Kavität ausgefallen ist, können Formungsbedingungen und Verfahrensparameter unausgeglichen werden. Wenn die Form weiter arbeitet, beispielsweise durch das Blockieren eines defekten Stapels durch den Bediener, werden die Qualität und die Abmessungen der Produkte beeinträchtigt.
Um die Qualität von Teilen zu gewährleisten, muss ein defekter Stapel gereinigt oder ausgewechselt werden. Aber je nach dem Aufbau der Form ist eine Abstellzeit von vier bis acht Stunden erforderlich. Wenn eine oder zwei Formkavitäten schlechte Teile herstellen, muss die gesamte Form normalerweise von der Formmaschine zum Zwecke einer Wartung oder einer Reparatur demontiert werden.
Inhalte der Erfindung
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrdüseneinheit von der Vorderseite des Verteilersystems nach vorn abgelöst, während das Verteilersystem an der Aufspannplatte befestigt bleibt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine kaltseitige Einheit, die einer abgelösten Mehrdüseneinheit zugeordnet ist, abgelöst und gegen eine als Ersatzteil dienende kaltseitige Einheit ausgewechselt.
Kurze Beschreibung der Figuren
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer heißen Hälfte und einen kalten Hälfte eines erfindungsgemäßen modularen Formsystems, die an der Trennlinie getrennt werden;
2 eine perspektivische Ansicht einer kaltseitigen Einheit, die vorübergehend an der Montageplatte verriegelt wird;
3 eine perspektivische Ansicht der kaltseitigen Einheit, die durch Lösen einer Schraubverbindung von der Montageplatte abgelöst wird;
4 eine perspektivische Ansicht der Form im geschlossenen Zustand;
5 eine perspektivische Ansicht der kaltseitigen Einheit, die von der Montageplatte entriegelt wird;
6 eine perspektivische Ansicht der Form im geöffneten Zustand und der kaltseitigen Einheit, die zusammen mit der zugeordneten Mehrdüseneinheit an der heißen Hälfte getragen wird;
7 eine perspektivische Ansicht der Entfernung von Schrauben, welche die Mehrdüseneinheit am Verteilersystem halten;
8 eine perspektivische Ansicht der Kombination der Mehrdüseneinheit und der kaltseitigen Einheit, die nach vorn von der Vorderseite des Verteilersystems abgelöst wird, während das Verteilersystem an der Aufspannplatte befestigt bleibt;
9 eine andere perspektivische Ansicht der heißen Hälfte, aus der Aussparungen in der Formplatte ersichtlich sind;
10 eine andere perspektivische Ansicht der kalten Hälfte, bei der die kaltseitigen Einheiten entfernt werden;
11a, 11b perspektivische Ansichten des Betriebs eines anderen erfindungsgemäßen Arretiermechanismus;
12 einen Schnitt durch die Mehrdüseneinheiten und die Bestandteile in der Umgebung;
13 einen Schnitt durch eine Mehrdüseneinheit, die vom Verteilersystem abgelöst wird;
14 einen vergrößerten Schnitt durch eine Mehrdüseneinheit, die gerade vom Verteilersystem abgelöst wird;
15 eine schematische Ansicht eines Arretiermechanismus.
Konkrete Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine heiße Hälfte 102 und eine kalte Hälfte 104 eines erfindungsgemäßen modularen Formsystems. In der Figur werden die heiße Hälfte 102 und die kalte Hälfte 104 an der Trennlinie voneinander getrennt. Die heiße Hälfte 102 und die kalte Hälfte 104 können gemeinsam als eine Form bezeichnet werden. 1 ist eine Explosionszeichnung und Bauteile, die für die Erläuterung nicht notwendig sind, werden nicht dargestellt.
Die heiße Hälfte 102 umfasst ein beheiztes Verteilersystem 106 und eine Mehrzahl von verbundenen beheizten Mehrdüseneinheiten 108 (eine davon wird gezeigt).
Das Verteilersystem 106 empfängt von einer Spritzgießmaschine (nicht gezeigt) eine Formmasse (z. B. druckbeaufschlagte Kunststoffschmelze). Das Verteilersystem 106 definiert einen internen Verteilerkanal zum Verteilen einer solchen Formmasse. Das Verteilersystem 106 weist eine Vorderseite 110 auf, die einer einer ersten Aufspannplatte (z. B. einer stationären Aufspannplatte; nicht gezeigt) der Spritz gießmaschine zugewandten Seite 112 gegenüberliegt.
Die Mehrdüseneinheiten 108 können in einem gitterförmigen Muster am Verteilersystem 106 angeordnet sein. Jede Mehrdüseneinheit 108 weist einen Verteiler und eine Mehrzahl von sich nach vorn erstreckenden Düsen auf, die einen internen Mehrdüseneinheitskanal zur Zuführung der vom Verteilerkanal des Verteilersystems 106 empfangenen Formmasse zu einer oder mehreren Formkativitäten definieren. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Mehrdüseneinheiten 108 identisch und untereinander auswechselbar. Die Mehrdüseneinheiten 108 sind individuell nach vorn lösbar an der Vorderseite 110 des Verteilersystems 106 befestigt und sind vom Verteilersystem 106 lösbar, während das Verteilersystem 106 an der ersten Aufspannplatte befestigt ist. Die Mehrdüseneinheiten 108 können mittels Schrauben am Verteilersystem 106 befestigt werden. D. h. jede Mehrdüseneinheit 108 kann in Richtung der kalten Hälfte 104 vom Verteilersystem 106 abgelöst werden. Man braucht das Verteilersystem 106 nicht zunächst von der ersten Aufspannplatte abzulösen, was normalerweise der Fall ist. Dadurch ist eine Wartung der heißen Hälfte möglich, während die Form unter Druck steht (d. h. während die Form an der Spritzgießmaschine befestigt bleibt).
Die kalte Hälfte 104 umfasst eine Mehrzahl von Montageplatten 114, eine Mehrzahl von Arretiermechanismen 116 und eine Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten 118 (eine davon wird gezeigt).
Die Montageplatten 114 sind an einer zweiten Aufspannplatte (z. B. einer beweglichen Aufspannplatte) 120 befestigt. Die Montageplatten 114 weisen Bohrungen 122 für Befestigungsmittel wie Schrauben zur Befestigung der kaltseitigen Einheiten 118 an den Montageplatten 114 auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Funktionen der Montageplatten 114 und der Aufspannplatten integriert, indem sie beispielsweise zu einer einzigen Platte zusammengefasst werden.
Die Arretiermechanismen 116 sind in den Montageplatten 114 angeordnet und dienen dazu, eine kaltseitige Einheit 118 vorübergehend an der Montageplatte 114 zu halten, wenn die kaltseitige Einheit 118 von der Montageplatte 114 abgelöst (z. B. durch Lösen einer Schraubverbindung abgelöst) wird. Jeder Arretiermechanismus 116 umfasst einen Arretierstift 124, der sich zum Zwecke der Darstellung von der zugeordneten Montageplatte 114 erstreckt. (Bei der wirklichen Ausführung kann sich der Arretierstift 124 wesentlich weniger als im dargestellten Fall oder überhaupt nicht erstrecken.) Für diesen Zweck besitzt der Arretierstift 124 außer Verriegelung- und Entriegelungsbereichen, die wahlweise mit den korrespondierenden Bereichen jeder kaltseitigen Einheit 118 fluchten können, einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt. Dadurch kann der Arretierstift 124 einer spezifischen Montageplatte 114 betätigt werden, um die der spezifischen Montageplatte 114 zugeordneten, kaltseitigen Einheiten 118 zu halten oder freizugeben. Darüber hinaus kann der Arretierstift 124 in diesem Ausführungsbeispiel die gesamte Reihe von kaltseitigen Einheiten 118 gleichzeitig halten oder freigeben.
Jede der kaltseitigen Einheiten 118 ist einer der Mehrdüseneinheiten 108 der heißen Hälfte 102 zugeordnet und kann mit der zugeordneten Mehrdüseneinheit 108 zur Definition einer oder mehreren Formkavitäten gekoppelt werden, wenn die heiße Hälfte 102 und die kalte Hälfte 104 zum Schließen der Form zusammengebracht werden. In diesem Ausführungsbeispiel definiert die kaltseitige Einheit 118 durch konkave Formkavitätsoberflächen 126 teilweise vier Formkavitäten.
Unabhängig davon, ob der zugeordnete Arretiermechanismus 116 zum Halten oder zum Freigeben der kaltseitigen Einheit 118 betätigt wird, ist jede kaltseitige Einheit 118 durch Befestigungsmittel 128 wie Schrauben lösbar an der Montageplatte 114 befestigt. Die Betätigung des Arretiermechanismus 116 ist wichtig, wenn diese Befestigungsmittel 128 entfernt werden sollen.
In einem normalen Betrieb wird die Form wiederholt geschlossen und geöffnet, indem die kalte Hälfte 104 in Richtung auf die heiße Hälfte 102 und umgekehrt bewegt wird. In jedem Arbeitsablauf wird die Formmasse beim Schließen der Form in die Formkavitäten gespritzt, die durch die kalte Hälfte 104 und die heiße Hälfte 102 definiert werden. Wenn die Form geöffnet wird, werden spritzgegossene Produkte aus der Form ausgetragen. Wenn eine Mehrdüseneinheit 108 oder eine kaltseitige Einheit 118 aus irgendeinem Grund ausgewechselt werden soll, kann folgendes Verfahren verwendet werden.
Zunächst wird die Form an der Trennlinie geöffnet, um die heiße Hälfte 102 von der kalten Hälfte 104 zu trennen, wie in 1 gezeigt.
Dann wird die auszuwechselnde kaltseitige Einheit 118 vorübergehend an der jeweiligen Montageplatte 114 gehalten. Dies wird beispielhaft in 2 dargestellt, in der eine der kaltseitigen Einheiten 118 vorübergehend an der Montageplatte 114 verriegelt wird, indem der Arretierstift 124 (wie durch den Pfeil gezeigt) des Arretiermechanismus 116 gedreht wird.
Dann wird die verriegelte kaltseitige Einheit 118 von der Montageplatte 114 abgelöst. Wie in 3 gezeigt, werden Schrauben 128 entfernt. Die kaltseitige Einheit 118 wird durch den Arretiermechanismus 116 an der Montageplatte 114 gehalten.
Danach wird die Form geschlossen, wie in 4 gezeigt. Um die Form zu schließen, werden die heiße Hälfte 102 und die kalte Hälfte 104 zusammengebracht. In diesem Schritt kann die kaltseitige Einheit 118 an der zugeordneten Mehrdüseneinheit 108 arretiert werden. Dies kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung zwischen der kaltseitigen Einheit 118 und der Mehrdüseneinheit 108 erfolgen.
Dann wird das vorübergehende Halten der kaltseitigen Einheit 118 an der Montageplatte aufgehoben. Wie in 5 gezeigt, wird der Arretierstift 124 des Arretiermechanismus 116 gedreht, um die kaltseitige Einheit 118 freizugeben.
Wie in 6 gezeigt, wird die Form geöffent. Die kaltseitige Einheit 118 bleibt an der Mehrdüseneinheit 108 arretiert und wird damit von der Montageplatte 114 abgelöst. Aus 6 ist ein Arretierkanalstück 130 der kaltseitige Einheit 118 ersichtlich, das wahlweise mit dem Arretierstift 124 gekoppelt wird, um die kaltseitige Einheit 118 in der oben dargestellten Weise zu halten oder freizugeben. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Arretierkanalstück 130 hinterschnittene Wandungen auf, die in und außer Eingriff mit einem komplementär ausgebildeten Querschnitt des Arretierstifts 124 gebracht werden.
In 7 werden Befestigungsmittel wie Schrauben (durch Pfeile 132 gekennzeichnet), welche die kaltseitige Einheit 118 an dem Verteilersystem 106 halten, entfernt, nachdem die Form geöffnet worden ist. Durch die Passstifte, die nachfolgend näher dargestellt werden, bleibt die Kombination der Mehrdüseneinheit 108 und der kaltseitigen Einheit 118 unbewegt.
Wie in 8 gezeigt, wird die Kombination der Mehrdüseneinheit 108 und der kaltseitigen Einheit 118 von der Vorderseite 110 des Verteilersystems 106 nach vorn abgelöst. Dies kann durchgeführt werden, wenn das Verteilersystem 106 an der ersten Aufspannplatte befestigt bleibt. Aus dieser Figur sind Kühlmittelrohre 134 zur Zuführung von Kühlmitteln zu der Mehrdüseneinheit 108 und Passstifte 136 zur Positionierung der Mehrdüseneinheit 108 an dem Verteilersystem 106 ersichtlich. Die Kühlmittelrohre 134 und die Passstifte 136 stehen vom Verteilersystem 106 hervor und wirken mit jeweiligen Bohrungen in der Mehrdüseneinheit 108 zusammen.
Schließlich kann die abgelöste Kombination der Mehrdüseneinheit 108 und der kaltseitigen Einheit 118 gegen eine als Ersatzteile dienende Kombination einer Mehrdüseneinheit und einer kaltseitigen Einheit ausgewechselt. Die Auswechselung erfolgt, indem die oben genannten Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Dadurch kann die Abstellzeit reduziert werden. Wenn es die Zeit erlaubt, können die abgelöste Mehrdüseneinheit 108 und die abgelöste kaltseitige Einheit 118 repariert werden.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die Schritte der Verriegelung und der Arretierung verzichtet. Somit kann das Verfahren mit einem Ausführungsbeispiel, in dem auf die betreffenden Mechanismen verzichtet wird, ausgeführt werden.
Zunächst wird die Form an der Trennlinie geöffnet, um die heiße Hälfte 102 von der kalten Hälfte 104 zu trennen (siehe 1). Dann wird eine der Mehrdüseneinheiten 108 durch Entfernung von Schrauben (an 132 in 7) von der Vorderseite 110 des Verteilersystems 106 nach vorn abgelöst, während das Verteilersystem 106 an der ersten Aufspannplatte befestigt bleibt. Dann wird die abgelöste Mehrdüseneinheit 108 gegen eine als Ersatzteil dienende Mehrdüseneinheit ausgewechselt. Gleichzeitig kann die zugeordnete kaltseitige Einheit 118 durch Entfernung der Schrauben 128 (in 3) auch abgelöst und gegen eine als Ersatzteil dienende kaltseitige Einheit ausgewechselt werden. Mit diesem Verfahren kann eine Mehrdüseneinheit 108 oder eine kaltseitige Einheit 118 allein abgelöst und ausgewechselt werden.
9 zeigt eine andere perspektivische Ansicht der heißen Hälfte 102. Ein Stapel von Formplatten 138 wird am Verteilersystem 106 gestapelt und an diesem mittels Schrauben, Klemmen oder dergleichen befestigt. Die Formplatten 138 definieren eine Mehrzahl von Ausnehmungen 140 zur Aufnahme der Mehrdüseneinheiten 108. Eine beliebige Anzahl von Formplatten 138 kann verwendet werden. Führungsstifte 142 stehen von den Mehrdüseneinheiten 108 hervor, um mit jeweiligen Bohrungen der kalten Hälfte 104 zur Führung der Hin- und Herbewegung der kalten Hälfte 104 im normalen Formprozess zusammenzuwirken. Ferner sind Formkerneinsätze 144 ersichtlich, die von der Vorderseite der Mehrdüseneinheiten 108 hervorstehen und zusammen mit den Formkavitätsoberflächen 126 der kaltseitigen Einheiten 118 die Formkavitäten definieren.
10 zeigt eine andere perspektivische Ansicht der kalten Hälfte 104, bei der die kaltseitigen Einheiten 118 entfernt werden.
11a und 11b zeigen die Betätigung eines anderen erfindungsgemäßen Arretiermechanismus 146. Das Arbeitsprinzip des Arretiermechanismus 146 ist ähnlich wie das des oben dargestellten Arretiermechanismus 116. Ein deutlicher Unterschied besteht darin, dass ein Arretierstift 128 des Arretiermechanismus 146 durch Gleiten bestätigt wird, während der Arretierstift 124 des Arretiermechanismus 116 durch Drehen bestätigt wird.
11a zeigt die Freigabestellung, in der der Arretiermechanismus 146 das Arretierkanalstück 130 und damit die gesamte kaltseitige Einheit 118 freigibt. Der Arretierstift 148 gleitet (entlang seiner Länge) zu einer Stellung, wo ein Flansch 152 des Arretierkanalstücks 130 einen Flansch 150 des Arretierstifts 148 verlässt.
11b zeigt die Haltestellung, in der der Arretiermechanismus 146 das Arretierkanalstück 130 und damit die gesamte kaltseitige Einheit 118 hält. Der Arretierstift 148 gleitet (entlang seiner Länge) zu einer Stellung, wo der Flansch 152 des Arretierkanalstücks 130 an den Flansch 150 (nicht gezeigt) des Arretierstifts 148 stößt. Aus der Figur ist ein verengter Bereich 154 des Arretierstifts 148 ersichtlich, der das Passieren des Flansches 152 in der Freigabestellung erlaubt.
12 zeigt einen Schnitt durch Mehrdüseneinheiten 108 und Bestandteile in der Umgebung. Viele der Bestandteile, die vorher dargestellt worden sind, sind ersichtlich und mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie aus der Figur ersichtlich, weist das Verteilersystem 106 einen internen Verteilerkanal 158 auf, der durch einen beheizten Verteiler 156 wie Heißkanalverteiler definiert wird. Der Verteilerkanal 158 weist einen Eingang (außerhalb des Blatts) und eine Mehrzahl von Ausgängen 160 zur Verteilung der Formmasse auf. Ein Eingangsbauteil kann zusätzlich vorgesehen werden, um die Formmasse von der Spritzgießmaschine zu dem Verteiler 156 zuzuführen. Das Verteilersystem 106 umfasst auch die Platte oder Platten, die den Verteiler 156 mittels Abstandshalter, Druckscheiben oder dergleichen umgeben und halten. Um das Verständnis zu erleichtern, kann das Verteilersystem 106 mit einer heißen Hälfte ohne Düsen verglichen werden.
Jede Mehrdüseneinheit 108 umfasst einen durch einen Verteiler 164 definierten, internen Mehrdüseneinheitskanal 162 und eine Mehrzahl von sich nach vorn erstreckenden Düsen 166 (eine davon wird gezeigt). Die Düsen 166 können eine beliebige Anzahl (vier in diesem Ausführungsbeispiel) haben und können in einer beliebigen Konfiguration (Two-Drop, H, X, usw.) angeordnet werden, wobei der Verteiler 164 entsprechend ausgebildet ist. Der Mehrdüseneinheitskanal 162 besitzt einen Eingang 168, der mit einem der Ausgänge des Verteilerkanals 160 kommunizierend verbunden ist, und eine Mehrzahl von Ausgängen 170 (an den Augussöffnungen der Form) zur Zuführung der Formmasse zu Formkavitäten 172, die durch Formkerneinsätze 144 und Formkavitätseinsätze 174 (welche die Formkavitätsoberflächen 126 definieren, am besten in 1 gezeigt) definiert werden. Die Düsen 166 und/oder der Verteiler 164 umfassen zumindest eine Heizvorrichtung und kann zumindest ein Thermoelement zur Regelung der Temperatur umfassen. Die Mehrdüseneinheit 108 umfasst auch die Platte oder Platten, die den Verteiler 164 und die Düsen 166 mittels Abstandshalter, Düsenkammern, Anschnittsdichtungen, Druckscheiben oder dergleichen umgeben und halten. Um das Verständnis zu erleichtern, kann jede Mehrdüseneinheit 108 mit einer heißen Hälfte verglichen werden.
Eine Mehrzahl von Verbindungsteilen 176 ist zwischen der Mehrdüseneinheiten 108 und dem Verteilersystem 106 vorgesehen. Jedes Verbindungsteil 176 wird an einem von der zugeordneten Mehrdüseneinheit 108 und dem Verteilersystem 106 befestigt und gleitbar in das andere der zugeordneten Mehrdüseneinheit 108 und dem Verteilersystem 106 eingesetzt, so dass die gesamte Mehrdüseneinheit 108 weg gleiten und vom Verteilersystem 106 abgelöst werden kann. D. h. das Verbindungsteil 176 wirkt gleitbar mit der Mehrdüseneinheit 108 oder dem Verteilersystem 106 zusammen und bleibt zugleich (z. B. durch eine Schraubverbindung) an dem Verteilersystem 106 oder der Mehrdüseneinheit 108 befestigt. Das Verbindungsteil 176 kann im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein und weist einen Verbindungskanal 178 zur kommunierenden Verbindung des Verteilerkanals 158 mit dem Mehrdüseneinheitskanal 162 auf.
Jede beheizte Mehrdüseneinheit 108 kann ein Austragsmittel 180 zur Austragung eines gefertigten spritzgegossenen Teils oder Teile aufweisen, der oder die in einer oder mehreren Formkavitäten 172 geformt wird oder werden. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Austragsmittel 180 ein Paar von Platten, zwischen denen die Köpfe von einigen Ausdrückstiften geklemmt werden, die sich nach vorn bis zu den Formkavitäten 172 erstrecken. Das Austragsmittel 180 kann beispielsweise durch einen externen Hebel, der das Paar von Platten bewegt, bestätigt werden. Das Austragsmittel 180 kann zum Zwecke einer automatischen Rückkehr federvorgespannt sein.
13 zeigt eine Mehrdüseneinheit 108, die gerade vom Verteilersystem 106 abgelöst wird. (Einige Bezugszeichen aus anderen Figuren werden klarheitshalber weggelassen.) Hierbei handelt es sich um einen Fall, der ähnlich wie der Fall in der perspektivischen Ansicht der 8 ist. Aber die zugeordnete kaltseitige Einheit 118 wird nicht gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn die Schrauben 132 entfernt werden, die Mehrdüseneinheit 108 als eine separate Einheit (oder als eine kombinierte Einheit, wenn die kaltseitige Einheit 118 an der Mehrdüseneinheit 108 befestigt ist) abgelöst werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsteil 176 am Verteiler 164 der Mehrdüseneinheit 108 befestigt und wird damit als Teil der Mehrdüseneinheit 108 abgelöst. Wie aus der Figur ersichtlich, wird der Passstift 136 von seiner Bohrung 182 in der Mehrdüseneinheit 108 entkoppelt. Analog dazu verlässt das Kühlmittelrohr 134 seine Bohrung 184.
Elektrische Verbindungsmittel 186 und Verbindungsmittel 188 für Kühlmittel sind auch in 13 gezeigt. Elektrische Verbindungsmittel 186 versorgen Erhitzer, Sensoren oder Aktuatoren, welche einen Eingangsstrom brauchen, sowie Leitungen für Sensorsignale mit Eingangsstrom. Verbindungsmittel 188 für Kühlmittel stellen Kühlmitteleingang/-ausgang für eine Leitung 190 innerhalb der Formplatte 192 des Verteilersystems 106 bereit. Die Kühlmittelleitung 190 versorgt die Kühlmittelrohre 134 und kann auch andere Nebenflussleitungen und/oder Nebenflussrohre versorgen.
14 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine Mehrdüseneinheit 108, die gerade vom Verteilersystem 106 abgelöst wird. (Einige Bezugszeichen aus anderen Figuren werden klarheitshalber weggelassen.) Einfachheitshalber wird die kaltseitige Einheit 118 abgelöst dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich, ist ein Rohrnippel 194 im Basisteil der Bohrung 184 für das Kühlmittelrohr zur Versorgung von Kühlmittelkanal bzw. -kanälen 196 innerhalb einer Platte oder Platten der Mehrdüseneinheit 108 vorgesehen. Der Rohrnippel 194 kann einen O-Ring aufweisen, um eine Dichtung gegenüber dem Kühlmittelrohr 134 zu erleichtern.
Ein elektrischer Schnellanschluss 198 ist zwischen elektrischen Leitungen von der Mehrdüseneinheit 108 und dem Verteilersystem 106 vorgesehen. Die Leitungen vom Verteilersystem 106 beginnen an den elektrischen Verbindungsmitteln 186 (siehe 13). Die Leitungen von der Mehrdüseneinheit 108 enden an Düsenbeheizern, einem Verteilerbeheizer, Thermoelementen, Sensoren oder anderen elektrischen Einrichtungen der Mehrdüseneinheit 108. Durch den elektrischen Schnellanschluss 198 wird eine schnelle Kupplung oder Entkupplung von elektrischen Einrichtungen in der Mehrdüseneinheit 108 ermöglicht, wenn die Mehrdüseneinheit 108 mit dem Verteilersystem 106 verbunden oder von diesem abgelöst wird. Die Leitungen können länger als im dargestellten Fall ausgebildet sein und ein Fach kann zur Ablage der Leitungen vorgesehen sein, wenn die Mehrdüseneinheit 108 installiert ist. In einem äquivalenten Ausführungsbeispiel werden die Leitungen weggelassen und die Hälften des Schnellanschlusses 198 werden direkt an der Mehrdüseneinheit 108 und am dem Verteilersystem 106 angeordnet. In einem solchen Ausführungsbeispiel wird der Schnellanschluss 198 automatisch gekoppelt oder entkoppelt, wenn die Mehrdüseneinheit 108 mit dem Verteilersystem 106 verbunden oder von diesem abgelöst wird.
15 zeigt eine schematische Ansicht eines Arretiermechanismus zur Arretierung einer kaltseitigen Einheit 118 an einer zugeordneten Mehrdüseneinheit 108. Der Arretiermechanismus umfasst Flansche 202 (einer davon wird gezeigt) an der kaltseitigen Einheit 118 und Gegenflansche 204 (einer davon wird gezeigt) an der Mehrdüseneinheit 108. Schrauben 206 können in die Flansche 204 eingeschrauben werden, um die kaltseitige Einheit 118 an der Mehrdüseneinheit 108 zu halten. Der Arretiermechanismus ist beispielhaft.
Die vorliegende Erfindung kann einem Endbenutzer als „Satz von Teilen” bereitgestellt werden. Ein modulares Formsystem nach einem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele kann so ausgebildet sein, dass es eine vorgegebene Anzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten 108 und zugeordneten kaltseitigen Einheiten 118 für eine vorgegebene Anzahl von Formkavitäten aufweist. D. h. ein komplettes System wird einem Benutzer für die Herstellung von Formteilen bereitgestellt. Darüber hinaus wird das System des „Satzes von Teilen” ferner mit zumindest einer zusätzlichen beheizten Mehrdüseneinheit 108 und einer zugeordneten kaltseitigen Einheit 118 versehen, die als Ersatzteile dienen. Dadurch kann der Endbenutzer die Abstellzeit verkürzen, indem eine Mehrdüseneinheit 108 und/oder eine kaltseitige Einheit 118, die repariert oder gewartet werden soll, gegen die neue(n) Einheit(en), mit der (denen) das System anfangs versehen ist (sind), ausgewechselt wird. Die ausgewechselte Mehrdüseneinheit 108 und/oder die ausgewechselte kaltseitige Einheit 118 kann vom Endbenutzer repariert oder gewartet werden oder an den Hersteller zum Reparieren, Warten, Ersetzen oder Aufarbeiten zurückgesendet werden. Ein gesamtes modulares Formsystem mit geeigneten, als Ersatzteile dienenden Mehrdüseneinheit und/oder zugeordneten kaltseitigen Einheiten kann auf diese Art und Weise verkauft und transportiert werden. Ferner brauchen die Komponenten eines solchen modularen Formsystems nicht zusammen transportiert zu werden und die Komponenten brauchen auch nicht von dem gleichen Hersteller bereitgestellt zu werden.
Schließlich ist die vorliegende Erfindung unter der Voraussetzung dargestellt worden, dass die Mehrdüseneinheiten ähnlich ausgebildet sind und die kaltseitigen Einheiten ebenfalls ähnlich ausgebildet sind. Dies dient zur Erleichterung des Verständnisses. Es sei darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen auch möglich sind, in denen eine Mehrdüseneinheit oder eine kaltseitige Einheit, die oben dargestellt worden ist, in Kombination mit konventionellen kavitätsdefinierenden Komponenten verwendet wird.
Obwohl viele Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt worden sind, kann der Fachmann auf dem einschlägigen technischen Gebiet verstehen, dass weitere Variationen und Abänderungen im Rahmen des Gedankens und des Umfangs der beigefügten Patentansprüche gemacht werden können. Alle besprochenen Patente und Veröffentlichungen werden in vollem Umfang aufgenommen und gewürdigt.

Claims

Modulares Formsystem, mit: – einer heißen Hälfte, die umfasst: – ein beheiztes Verteilersystem zum Empfang einer Formmasse von einer Spritzgießmaschine, wobei das Verteilersystem einen Verteilerkanal zum Verteilen der Formmasse von einem Eingang zu einer Mehrzahl von Ausgängen definiert und eine Vorderseite aufweist, die einer einer ersten Aufspannplatte der Spritzgießmaschine zugewandten Seite des Verteilersystems gegenüberliegt, und – eine Mehrzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten, wobei jede Mehrdüseneinheit einen Verteiler und eine Mehrzahl von sich nach vorn erstreckenden Düsen aufweist, die einen Mehrdüseneinheitskanal definieren, der einen mit einem der Ausgänge des Verteilerkanals kommunizierend verbundenen Eingang und eine Mehrzahl von Ausgänge zur Zuführung der Formmasse zu einer oder mehreren Formkativitäten aufweist, wobei jede Mehrdüseneinheit individuell nach vorn lösbar an der Vorderseite des Verteilersystems befestigt und vom Verteilersystem lösbar ist, während das Verteilersystem an der ersten Aufspannplatte befestigt ist; – einer kalten Hälfte, die umfasst: – eine Montageplatte zur Befestigung an einer zweiten Aufspannplatte, und – eine Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten, wobei jede kaltseitige Einheit einer der Mehrdüseneinheiten zugeordnet ist und an der Montageplatte lösbar befestigt ist, wobei jede kaltseitige Einheit mit einer der Mehrdüseneinheiten gekoppelt werden kann, um die eine oder die mehreren Formkativitäten zu definieren, wenn die heiße Hälfte und die kalte Hälfte zum Schließen der Form zusammengebracht werden.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem die Montageplatte einen Arretiermechanismus aufweist, der dazu dient, eine der kaltseitigen Einheiten an der Montageplatte vorübergehend zu halten, wenn die kaltseitige Einheit von der Montageplatte abgelöst wird.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem jede kaltseitige Einheit mittels Schrauben lösbar an der Montageplatte befestigt wird.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem jede Mehrdüseneinheit mittels Schrauben an der Vorderseite des Verteilersystems befestigt wird.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem das modulare Formsystem ferner eine Mehrzahl von Arretiermechanismen aufweist, wobei jeder Arretiermechanismus zum Arretieren einer der kaltseitigen Einheiten an der zugeordneten Mehrdüseneinheit dient.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem das modulare Formsystem ferner eine Mehrzahl von Verbindungsteilen aufweist, wobei jedes Verbindungsteil einer der kaltseitigen Einheit zugeordnet ist und an einem von der zugeordneten Mehrdüseneinheit und dem Verteilersystem befestigt und gleitbar in das andere der zugeordneten Mehrdüseneinheit und dem Verteilersystem eingesetzt wird, wobei jedes Verbindungsteil einen Verbindungskanal zur kommunierenden Verbindung des Verteilerkanals mit dem Mehrdüseneinheitskanal aufweist.
Modulares Formsystem nach Anspruch 1, bei dem jede beheizte Mehrdüseneinheit ferner ein Austragsmittel zur Austragung eines in der einen oder den mehreren Formkavitäten spritzgegossenen Teils oder Teile aufweist.
Satz von Teilen, der ein modulares Formsystem nach Anspruch 1 mit einer vorgegebenen Anzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten und zugeordneten kaltseitigen Einheiten für eine vorgegebene Anzahl von Formkavitäten zur Herstellung von spritzgegossenen Teilen und zumindest eine zusätzliche beheizte Mehrdüseneinheit und eine zugeordnete kaltseitige Einheit aufweist, die als Ersatzteile dienen.
Verfahren zur Verwendung eines modularen Formsystems, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines modularen Formsystems mit einer heißen Hälfte und einer kalten Hälfte, wobei die heiße Hälfte eine Mehrzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten aufweist, die an einer Vorderseite eines beheizten Verteilersystems lösbar befestigt sind, wobei die Vorderseite einer einer Aufspannplatte der Spritzgießmaschine zugewandten Seite des Verteilersystems gegenüberliegt, wobei die heiße Hälfte zur Zuführung einer Formmasse zu einer oder mehreren Formkavitäten dient, und wobei die kalte Hälfte eine Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten aufweist, die an einer Montageplatte lösbar befestigt sind, wobei jede kaltseitige Einheit einer der Mehrdüseneinheiten zugeordnet ist, wobei die heiße Hälfte und die kalte Hälfte zusammen die eine oder die mehreren Formkavitäten definieren; – Öffnen der Form an einer Trennlinie, um die heiße Hälfte von der kalten Hälfte zu trennen; – Nach vorn Ablösen einer der Mehrdüseneinheiten von der Vorderseite des Verteilersystems, während das Verteilersystem an der Aufspannplatte befestigt bleibt; – Auswechseln der Mehrdüseneinheit gegen eine als Ersatzteil dienende Mehrdüseneinheit.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner folgende Verfahrensschritte umfasst: – Ablösen der kaltseitigen Einheit, die der abgelösten Mehrdüseneinheit zugeordnet ist; und – Auswechseln der abgelösten kaltseitigen Einheit gegen eine als Ersatzteil dienende kaltseitige Einheit.
Verfahren zur Verwendung eines modularen Formsystems, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines modularen Formsystems mit einer heißen Hälfte und einer kalten Hälfte, wobei die heiße Hälfte eine Mehrzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten aufweist, die an einer Vorderseite eines beheizten Verteilersystems lösbar befestigt sind, wobei die Vorderseite einer einer Aufspannplatte der Spritzgießmaschine zugewandten Seite des Verteilersystems gegenüberliegt, wobei die heiße Hälfte zur Zuführung einer Formmasse zu einer oder mehreren Formkavitäten dient, und wobei die kalte Hälfte eine Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten aufweist, die an einer Montageplatte lösbar befestigt sind, wobei jede kaltseitige Einheit einer der Mehrdüseneinheiten zugeordnet ist, wobei die heiße Hälfte und die kalte Hälfte zusammen die eine oder die mehreren Formkavitäten definieren; – Öffnen der Form an einer Trennlinie, um die heiße Hälfte von der kalten Hälfte zu trennen; – Vorübergehendes Halten einer der kaltseitigen Einheiten an der Montageplatte; – Ablösen der arretierten kaltseitigen Einheit von der Montageplatte; – Schließen der Form; – Verriegeln der kaltseitigen Einheit an der zugeordneten Mehrdüseneinheit; – Aufheben des vorübergehenden Haltens der kaltseitigen Einheit an der Montageplatte; – Öffnen der Form, wobei die kaltseitige Einheit an der Mehrdüseneinheit verriegelt bleibt; – Nach vorn Ablösen der Kombination der Mehrdüseneinheit und der kaltseitigen Einheit von der Vorderseite des Verteilersystems, während das Verteilersystem an der Aufspannplatte befestigt bleibt; und – Auswechseln der abgelösten Kombination der Mehrdüseneinheit und der kaltseitigen Einheit gegen einer als Ersatzteile dienende Kombination einer Mehrdüseneinheit und einer kaltseitigen Einheit.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das vorübergehende Halten einer der kaltseitigen Einheiten an der Montageplatte mittels eines Arretiermechanismus der kalten Hälfte erfolgt.
Heiße Hälfte, mit: – einem beheizten Verteilersystem zum Empfang einer Formmasse von einer Spritzgießmaschine, wobei das Verteilersystem einen Verteilerkanal zum Verteilen der Formmasse von einem Eingang zu einer Mehrzahl von Ausgängen definiert und eine Vorderseite aufweist, die einer einer ersten Aufspannplatte der Spritzgießmaschine zugewandten Seite des Verteilersystems gegenüberliegt, und – einer Mehrzahl von beheizten Mehrdüseneinheiten, wobei jede Mehrdüseneinheit einen Verteiler und eine Mehrzahl von sich nach vorn erstreckenden Düsen aufweist, die einen Mehrdüseneinheitskanal definieren, der einen mit einem der Ausgänge des Verteilerkanals kommunizierend verbundenen Eingang und eine Mehrzahl von Ausgänge zur Zuführung der Formmasse zu einer oder mehreren Formkativitäten aufweist, wo bei jede Mehrdüseneinheit individuell nach vorn lösbar an der Vorderseite des Verteilersystems befestigt und vom Verteilersystem lösbar ist, während das Verteilersystem an der ersten Aufspannplatte befestigt ist.
Kalte Hälfte, mit: – einer Montageplatte zur Befestigung an einer zweiten Aufspannplatte, und – einer Mehrzahl von kaltseitigen Einheiten, wobei jede kaltseitige Einheit einer Mehrdüseneinheit zugeordnet ist und an der Montageplatte lösbar befestigt ist, wobei jede kaltseitige Einheit mit der Mehrdüseneinheit gekoppelt werden kann, um eine oder mehrere Formkativitäten zu definieren, wenn eine heiße Hälfte und die kalte Hälfte zum Schließen einer Form zusammengebracht werden.