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Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einem Extruder und einem Spritzgießwerkzeug aus einer düsenseitigen Werkzeughälfte an einer maschinenfesten Grundplatte und einer auswerferseitigen Werkzeughälfte an einer dagegen beweglichen Grundplatte, wobei die Werkzeughälften aus Werkzeug-rahmengestellen als Ein- oder Mehrfachwerkzeugrahmengestellen bestehen, in die beidseitig Formeinsätze integriert sind und bei denen die eine Werkzeughälfte auf die andere Werkzeughälfte zustellbar ausgebildet ist
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Zur Umrüstung eines solchen Spritzgießwerkzeuges in einer Spritzgießmaschine ist ein Spritzgießwerkzeug und ein Verfahren bekannt,
DE 10 2011 056 694 A1 , bei dem die Formeinsätze in Einschubrahmen eingebaut sind, um den Umrüstvorgang zu beschleunigen und die Herstellung von an individuelle Formteile angepassten Spritzgusswerkzeugen zu vereinfachen.
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Nachteilig an diesem bekannten Spritzgusswerkzeug und dem Umrüstverfahren ist insbesondere, dass die Formeinsätze sich in einem aus dem Werkzeug herausnehmbaren Rahmen befinden, der zu Reparatur- oder Auswechselarbeiten an den jeweiligen Formeinsätzen jedes Mal aus dem Werkzeugrahmen gezogen werden muss. In diesem Rahmen befinden sich kleine Werkzeugeinsätze, die u.a. die verschiedenen Formeinsätze beinhalten. Zum Entfernen dieser kleinen Werkzeugeinsätze und auch der Formeinsätze an sich, müssen diverse Schrauben los- oder festgeschraubt werden. Letzteres gilt auch für gegebenenfalls notwendige Reparaturen an den Einspritzdüsen von Heißkanalsystemen herkömmlicher standardmäßig aufgebauter Spritzgießwerkzeuge, da hierzu jeweils das gesamte Werkzeug zerlegt werden muss. Ein wesentlicher Nachteil besteht weiterhin darin, dass auch alle anderen Umbau- und Wartungsarbeiten das manuelle Lösen und korrekte Anziehen der Schraubenverbindungen erfordert, was erhebliche Nachteile, insbesondere bei dem Wechsel oder der Wartung von Spritzgießwerkzeugen bedeutet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzgießmaschine zur Verfügung zu stellen, die erheblich wirtschaftlicher und flexibler ist als bekannte Spritzgießmaschinen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Verbindung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs, wobei die Werkzeugrahmengestelle und die Formeinsätze gegenseitige Verriegelungsmittel aufweisen, die mechanisch, elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch gesteuert bewegbar ausgebildet sind und mittels derer die Formeinsätze automatisch mechanisch an den Werkzeugrahmengestellen anordbar oder davon lösbar ausgebildet sind. Dies sorgt in erfinderischer Art und Weise dafür, dass die Formeinsätze vollständig automatisiert komplett aus einem Rahmenwerkzeug auf der Düsenseite oder der Auswerferseite entnommen werden können, ebenso wie eine automatisierte Entnahme der auswerferseitigen oder der düsenseitigen Formeinsätze aus der Auswerferseite bzw. der Düsenseite des Rahmenwerkzeuges möglich ist. Aufgrund der Möglichkeit, den Formeinsatz der Düsenseite vom Werkzeugrahmengestell zu lösen, ist auch problemlos eine Wartung der Heißkanaldüsen auf der Maschine möglich.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Formeinsätze symmetrisch und standardisiert ausgeführt, sodass beispielsweise ein Formeinsatz eines Einfach-Werkzeugrahmengestells an einer beliebigen Position in einem Mehrfach-Werkzeugrahmengestell gleicher Bauart anordbar ist. Dies ermöglicht es, je nach zu produzierendem Produktspektrum in Größe und Dimension variierende, standardisierte Formeinsätze zu verwenden, die in verschiedenfachige und in ihrer Dimension an den Anwendungsfalls skalierbare Rahmenwerkzeuge variabel eingesetzt werden können. Wobei auch hier der Vorteil ist, dass die Befestigung der Formeinsätze im Werkzeugrahmen in der Düsen- und Auswerferseite vollständig schraubenlos geschieht. Die Formeinsatzvarianten können dabei von einem einzelnen Formeinsatz mit nur einem enthaltenen Formteil über doppelte oder mehrfache Formeinsätze mit jeweils einem oder mehreren enthaltenen Formteilen reichen. Die Konstellation der Einsatzvarianten kann theoretisch beliebig erweitert werden. Auch die Anzahl der in einem Einsatz befindlichen Formteile ist variabel und frei wählbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind eine vordere Formplatte mit einem Formnest und eine hintere Druckplatte eines Formeinsatzes in zwei zueinander winkligen und beide zu einer Schließrichtung der Werkzeughälften querverlaufenden Richtung spielbehaftet miteinander verbunden, wobei das Horizontal- und Vertikalspiel zwischen 1/100 mm und 1/500 mm beträgt, sodass die Formeinsätze beider Werkzeughälften, der Düsen- und der Auswerferseite in sich schwimmend aufgebaut sind. Eine Ausführungsvariante dieser schwimmenden Anordnung besteht aus der erfinderischen Anordnung einer horizontalen und einer vertikalen Kreuznut, in der Rückseite der vorderen Formplatte und der Vorderseite der hinteren Druckplatte und in der spielbehafteten Anordnung von Nutenstein in den Kreuznuten, die das gewünschte Spiel in die beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen festlegen.
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Um zu erreichen, dass sich die Formeinsätze zweier Werkzeughälften gegenseitig zentrieren, ohne dass dazu aufwendige Säulenführungen im Werkzeugrahmen Anwendung finden müssten, sind die Formplatten der sich gegenüberliegenden Werkzeughälften bevorzugter weise mit gegenseitigen Führungen ausgestattet, mittels derer die beiden Formplatten während eines Zusammenfahrens der beiden Werkzeughälften zueinander ausrichtbar ausgebildet sind, sodass auch im geschlossenen Zustand eines Werkzeuges beide Formplatten passgenau zueinander gehalten werden.
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Als Führungen sind hier Rundführungen, Flachführungen oder Kegelführungen mit korrespondierenden Gegenlagern vorgesehen, wobei insbesondere bei Kegelführungen Präzisionskegelstümpfe auf der einen Formeinsatzhälfte befestigt werden, die in ein kegelstumpfartiges Loch der gegenseitigen Formeinsatzhälfte eintauchen und darüber eine sehr hohe Lagegenauigkeit zwischen den beiden Formeinsatzhälften gewährleisten. Besonders vorteilhaft an dieser Ausgestaltung der Führungen ist, dass die Formplatten durchbruchs- und führungssäulenfrei ausgebildet werden können, sodass bis auf den Platz, den die Führungen beanspruchen, eine maximierte projizierte Oberfläche eines Formeinsatzes zur Verfügung gestellt werden kann. Das Prinzip der Verriegelung der Formeinsätze von der Seite über die Verriegelungsbolzen in Verbindung mit der miniaturisierten Positionierung beider Formeinsatzhälften z.B. über die beschriebenen Kegelstümpfe sorgt dafür, dass die projizierte Fläche des Formeinsatzes, die für die Einbringung einer Bauteilgeometrie verfügbar ist, maximal groß ist. Die Formeinsätze können deswegen im Verhältnis zu den bekannten Werkzeugkonzepten deutlich kleiner ausfallen, was wesentliche wirtschaftliche Vorteile bei deren Herstellung aber auch im Betrieb mit wesentlich geringeren zu erwärmenden oder abzukühlenden Massen mit sich bringt, die zudem schneller auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden können.
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Vorteilhaft ist es des Weiteren, dass die projizierte Fläche einer Formplatte auch nicht mehr durch Schrauben oder Schraubenlöcher verringert wird, die im Stand der Technik dazu verwendet werden, die Formeinsätze im Werkzeug zu befestigen. Die tatsächlich nutzbare Fläche wird dadurch weiter vergrößert, sodass auch die Formteile entsprechend vergrößert werde können, bzw. im Umkehrschluss, dass gegenüber herkömmlichen Werkzeugkonzepten kleinere und damit wirtschaftlichere Einsätze verwendet werden können.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Formplatten zu ihrer Befestigung zur Druckplatte hin gerichtete und in Bewegungsrichtung einer Werkzeughälfte gerichtete Verriegelungsbolzen und die Druckplatte entsprechend korrespondierende Bolzenaufnahmen auf, wobei in der Druckplatte quer dazu servomotorisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder magnetisch bewegliche Verriegelungsschieber angeordnet sind, die in einer Betriebsstellung der Spritzgießmaschine eine Formplatte mechanisch an einer Druckplatte arretieren. Die Position und Anzahl der Verriegelungsschieber pro Formeinheit sind dabei frei wählbar.
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Ein Verriegelungsschieber kann dabei vorzugsweise eine gabelförmige Aufnahme mit Zinken aufweisen und der Verriegelungsbolzen eine damit korrespondierende radiale Ausnehmung, wobei die Zinken der gabelförmigen Aufnahme des Verriegelungsschiebers vorteilhafterweise mit einer schiefen Ebene ausgestattet sein können, ebenso wie die radiale Ausnehmung im Verriegelungsbolzen mit einer korrespondierende schiefen Seitenfläche ausgestattet sein kann, sodass mittels des Verriegelungsschiebers ein in Schließrichtung der Werkzeughälften spielfreier Sitz des Formplatte auf der Druckplatte gewährleistet werden kann, wobei gleichzeitig ein Formeinsatz über den Verriegelungsbolzen und den Verriegelungsschieber optimal zentriert wird.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verriegelungsschieber mit einer quer zu seiner Bewegungsrichtung darin eingebrachten Kerbe ausgestattet, in die im verriegelten Zustand der Formplatte ein mittels einer Feder vorgespannter Einraststift eingreift, der ein Stiftende aufweist, das im unverriegelten Zustand der Formplatte nach hinten aus der Druckplatte hervorsteht und so durch ein Sichtfenster erkennbar ist. Ist der federnde Einraststift im Sichtfenster nicht sichtbar, bedeutet das, dass der Verriegelungsschieber in vorderer Position ist, das bedeutet, dass der Formeinsatz verriegelt ist. Ist der federnde Einraststift im Sichtfenster sichtbar, bedeutet das, dass der Formeinsatz nicht verriegelt ist und damit entnehmbar.
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Gemäß der Erfindung ist im Werkzeugrahmengestell der auswerferseitigen Werkzeughälfte ein Auswerferpaket gelagert, welches ebenfalls über eine motorisch gesteuerte lösbare Verbindung mit der in Schließrichtung beweglichen Auswerferdruckplatte verbunden ist, sodass auch die Einheit zum Befestigen und Lösen der Auswerferpakete der Formeinsätze schraubenlos und damit einzigartig ausgeführt ist.
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Dies sorgt in Verbindung mit den seitlichen, ebenfalls automatisiert agierenden Entrieglungsschiebern für die Formeinsätze dafür, dass die kompletten Formeinsätze automatisiert aus dem Werkzeugrahmengestell ein- und ausgebaut werden können.
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Auch der Antrieb der Auswerferpakete kann dabei elektrisch, magnetisch, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch oder auch einer Kombination daraus erfolgen, sodass er an die vorhandenen Antriebsenergien eines Spritzgießbetriebes angepasst werden kann.
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Für die mechanische Verriegelung ist an dem Auswerferpaket vorteilhafterweise ein zur Auswerferdruckplatte gerichteter Verriegelungszapfen mit pilzkopfartigem Ende vorgesehen, der davon vorsteht. Im Werkzeugrahmengestell sind Verriegelungsmittel angeordnet, die dieses Ende im verriegelten Zustand hintergreifen und die im entriegelten Zustand von einem Entriegelungsdruckstück auseinander bewegt sind, wobei das Entriegelungsdruckstück ebenfalls elektromotorisch, pneumatisch, hydraulisch, magnetisch oder mechanisch bewegbar ausgebildet ist. Der Antrieb kann beispielsweise durch einen in Entriegelungsrichtung des Entriegelungsdruckstückes bewegten Vorschubmotor erfolgen oder etwa durch eine quer dazu bewegten Entriegelungsschieber mit einer schiefen Ebene für einen rechtwinklig dazu bewegten Druckstift des Entriegelungsdruckstückes.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung besteht das Verriegelungsmittel des Verriegelungszapfens aus einer geschlossenen Ringhülse, die in Richtung des Verriegelungszapfens eine Mehrzahl sich konisch nach innen erstreckender Rastfinger mit nach innen gerichteten Rasten an ihren Enden aufweisen, wobei die Rastfinger durch das Entriegelungsdruckstück elastisch radial nach außen verformbar ausgebildet sind und im entlasteten Zustand das pilzkopfartige Ende des Verriegelungszapfens hintergreifen oder dieses im aufgespannten Zustand freigeben. Hierdurch wird eine vorteilhafte radiale Verriegelung des Verriegelungszapfens erreicht. Ein oder mehrere translatorisch in einer Ebene oder in mehreren Ebenen wirkende Rasthaken sind natürlich ebenfalls wahlfrei einsetzbar, ebenso wie der Verriegelungszapfen von einem pilzkopfartigen Ende abweichende Rasten aufweisen kann.
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Vorteilhafterweise ist zwischen dem Verriegelungszapfen und dem Entriegelungsdruckstück eine Druckfeder angeordnet, die das Entriegelungsdruckstück im unbetätigten Zustand der Verriegelung sicher in eine Verriegelungsposition drückt und dort vorgespannt hält.
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Diese automatisierte Einheit zum schraubenlosen Befestigen und Lösen der Auswerferpakete der Formeinsätze sorgt in Verbindung mit den seitlichen, ebenfalls automatisiert agierenden Entriegelungsschiebern für die Formeinsätze dafür, dass die kompletten Formeinsätze automatisiert aus dem Werkzeugrahmengestell ein- und ausgebaut werden können. Weitere Möglichkeiten bestehen in einer automatisierten Komplettentnahme der Formeinsätze aus dem Rahmenwerkzeug auf der Düsenseite und auf der Auswerferseite, ebenso wie in einer automatisierten Entnahme der auswerferseitigen Formeinsätze aus der Auswerferseite und der düsenseitigen Formeinsätze aus der Düsenseite des Rahmenwerkzeuges. Weiterhin ist-aufgrund der Möglichkeit, den Formeinsatz der Düsenseite vom Werkzeugrahmengestell zu lösen, eine Wartung der Heißkanaldüsen auf der Maschine möglich ist.
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Durch die getrennte Verriegelungstechnik zwischen Auswerferpaket und Formeinsatzverriegelung, ist es vorteilhaft möglich, jedes Element separat für sich zu lösen oder zu befestigen. Das sorgt dafür, dass ein z.B. Auswerfernadelbruch schnellstens direkt auf der Spritzmaschine behoben werden kann oder es ermöglicht, einen defekten Formeinsatz gegen einen Ersatz-Formeinsatz direkt auf der Maschine zu ersetzen. Somit wird die Prozessunterbrechung, die durch werkzeugseitige Probleme entstanden ist, wesentlich minimiert. Weiterhin ist es vorteilhaft möglich technische Probleme direkt auf dem eingebauten Werkzeug zu korrigieren, z.B. ein Servomotorenwechsel.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlmittelanschlüsse und die Kühlkanäle für ein Kühlmittel sehr nah im Bereich der Formeinsätze verlaufend in den Druckplatten, oder sofern dort ausreichend Platz vorhanden ist, unmittelbar in den Formplatten angeordnet, sodass dort eine optimale Wärmeabfuhr ermöglicht wird. Auch die Temperierung der Formeinsätze erfolgt erfindungsgemäß direkt über die Druckplatte, oder bei ausreichend Platz auch über die Formplatte. Dadurch sind kurze Regelungszeiten zur Erreichung der Solltemperatur möglich, ebenso schnelle Aufheizzeiten der Formeinsätze zu Produktionsbeginn und damit ein schneller Prozessstart zur Teileproduktion. In Verbindung mit den hinter den Druckplatten angeordneten Wärmedämmplatten ergibt sich als weiterer Vorteil, dass die für die Erreichung einer Solltemperatur einzubringende Energie erheblich geringer ist als bei dem bekanntem Stand der Technik, da die eingebrachte Wärme nicht als Verlustwärme in den Werkzeugrahmen übergehen kann, ebenso wie die Kühlleistung nicht durch nachströmende Wärme aus dem Werkzeugrahmen vermindert wird.
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Bevorzugterweise ist innerhalb der Formeinsätze und/ oder innerhalb des Werkzeugrahmengestells jede denkbare Position eines Anspritzpunktes und die Art der Anspritzung frei wählbar, sei es eine direkte Anspritzung mittels Heißkanalsystem mit offener Düse oder mit Nadelverschlussdüse oder über mehrere Düsen jeglicher Düsensart pro Formnest, oder aber eine indirekte Anspritzung mittels kaltem oder heißem Steiger, ebenso wie ein weiterer Vorteil der erfinderischen Spritzgießmaschine darin besteht, dass nahezu jedes Heißkanalsystem eines jeden Herstellers darin eingebaut werden kann, was einen größtmöglichen Freiheitsgrad bedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spritzgießwerkzeug
- 2
- düsenseitige Werkzeughälfte
- 3
- auswerfseitige Werkzeughälfte
- 4
- Grundplatte fest
- 5
- Grundplatte beweglich
- 6
- Werkzeugrahmengestell
- 7
- Werkzeugrahmengestell
- 9
- Formeinsatz
- 10
- Formeinsatz
- 12
- Verriegelungsmittel
- 13
- Formplatte
- 14
- Formplatte
- 16
- Formteil, Kavität
- 17
- Formteil, Kavität
- 19
- Druckplatte
- 20
- Druckplatte
- 22
- Kreuznut
- 23
- Kreuznut
- 24
- Nutenstein
- 25
- Wärmedämmplatte
- 26
- Wärmedämmplatte
- 27
- Führung
- 29
- maximale projizierte Oberfläche
- 30
- Verriegelungsbolzen
- 31
- Bolzenaufnahmen
- 32
- Verriegelungsschieber
- 33
- Bewegungsantrieb für 32
- 34
- gabelförmige Aufnahme
- 35
- Zinken
- 36
- Ausnehmungsnut in Verriegelungsbolzen
- 37
- Schiefe Ebene
- 38
- Feder
- 39
- Kerbe
- 40
- Einraststift
- 41
- Stiftende
- 42
- Auswerferdruckplatte
- 43
- Auswerferpaket
- 44
- Verriegelungszapfen
- 45
- pilzkopfartiges Ende
- 46
- Entriegelungsdruckstück
- 47
- Ringhülse
- 48
- Rastfinger
- 49
- Rasten
- 50
- Druckfeder
- 51
- Kühlmittelanschluss
- 52
- Anspritzpunkt
- 53
- Sichtfenster
- 54
- Heißkanaldüse
- 55
- Bewegungsantrieb für 46
- 56
- Einspritzkanal in 13
- 57
- Abstandshalter
- 58
- Heißkanalverteilerblock
- 59
- Anspritzbuchse
- 60
- Druckstift
- 61
- Entriegelungsschieber
- 62
- Schiefe Ebene
- 63
- Verstellhebel
- 64
- Pleuel
- 65
- Drehachse
- 66
- Längsführung
- 67
- Raum für Formeinsatz
- 68
- Ausnehmung für Verriegelungsbolzen 30
- 69
- Raum für Verriegelungsschieber 32
- 70
- Stössel der maschinenseitigen Auswerferstange
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Nachfolgend sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Prinzipskizze eines Spritzgusswerkzeuges im Schnitt, rechtsseitig mit verriegelten düsenseitigen und auswerferseitigen Formeinsätzen sowie verriegeltem Auswerferpaket und linksseitig mit freien düsenseitigen und auswerferseitigen Formeinsätzen sowie freiem Auswerferpaket,
- 2 eine Prinzipskizze des Spritzgusswerkzeuges gem. 1, rechtsseitig mit freien düsenseitigen und auswerferseitigen Formeinsätzen sowie verriegeltem Auswerferpaket und linksseitig mit freiem Auswerferpaket und freien Formeinsätzen sowie mit variierter Entriegelungsvorrichtung des Auswerferpaketes in zwei Betriebsstellungen,
- 3 eine Prinzipskizze eines „schwimmenden“ Formeinsatzes in einer räumlichen Darstellung,
- 4 eine Prinzipskizze mit projizierter Fläche für eine Formeinsatzgestaltung,
- 5 eine Skizze eines Ver- und Entriegelungskonzeptes für schraubenlos auswechselbare Formeinsätze mit einem Verriegelungsschieber und einem Verriegelungsbolzen,
- 6 eine Prinzipdarstellung einer Verriegelungsvorrichtung für zwei benachbarte Formeinsätze,
- 7 eine räumliche Darstellung eines zweibahnigen Werkzeugrahmengestells für acht Formeinsätze,
- 8 eine räumliche Darstellung eines dreibahnigen Werkzeugrahmengestells für sechs Formeinsätze,
- 9 eine 3D-Darstellung des Ver- und Entriegelungskonzeptes eines zweibahnigen Werkzeugrahmengestells von hinten,
- 10 eine Ver- und Entriegelungsvorrichtung eines Auswerferpaketes in räumlicher Darstellung, und
- 11-14 Beispiele für mögliche Varianten von Anspritzpunkten in Formeinsätzen.
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Die Spritzgießmaschine besteht aus einem zeichnerisch nicht dargestellten Extruder und einem Spritzgießwerkzeug 1 aus einer düsenseitigen Werkzeughälfte 2 an einer maschinenfesten Grundplatte 4 und aus einer auswerferseitigen Werkzeughälfte 3 an einer über eine maschinenseitige Auswerferstange 70 gegen die Grundplatte 4 beweglichen Grundplatte 5. Die Werkzeughälften 2, 3 bestehen aus Werkzeugrahmengestellen 6, 7 als Ein- oder Mehrfachwerkzeugrahmengestellen, in die beidseitig Formeinsätze 9, 10 integriert sind, wobei die auswerferseitige Werkzeughälfte 3 auf die düsenseitige Werkzeughälfte 2 zustellbar ausgebildet ist. In den oberen Bereichen der 1 und 2 sind jeweils eine mittige Anspritzbuchse 59 in einen Heißkanalverteilerblock 58 und daraus in Heißkanaldüsen 54 dargestellt, über die das verflüssigte Ausgangsmaterial durch Einspritzkanäle 56 in den Formeinsätzen 9, 10 bis in die Formteile 16,17 gelangt.
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Die Werkzeugrahmengestelle 6, 7 und die Formeinsätze 9, 10 weisen gegenseitige Verriegelungsmittel 12 in Form einer mechanischen Verriegelung mittels eines Verriegelungsschiebers 32 und eines Verriegelungsbolzens 30 auf, wobei sich der Verriegelungsbolzen 30 von einer auswerferseitigen Formplatte 13 in Richtung einer Druckplatte 19 erstreckt, wie dies in den 5 und 9 dargestellt ist. Der Verriegelungsschieber 32 wird von einem Bewegungsantrieb 33 bewegt, wobei dieser elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch oder magnetisch ausgebildet sein kann, um eine Formplatte 13, 14 mechanisch an einer Druckplatte 19, 20 zu arretieren und zu zentrieren.
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Der Verriegelungsschieber 32 ist dabei mit einer gabelförmigen Aufnahme 34 mit Zinken 35 ausgebildet und der Verriegelungsbolzen 30 mit einer korrespondierenden radialen Ausnehmung 36 dafür versehen, wobei die Zinken 35 der gabelförmigen Aufnahme 34 des Verriegelungsschiebers 32 eine schiefe Ebene 37 bilden, die in die Ausnehmung 36 im Verriegelungsbolzen 30 eingreifen, die mit korrespondierenden Seitenwänden ausgestattet ist.
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Der Verriegelungsschieber 32 weist rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung eine seitlich darin eingebrachte Kerbe 39 auf, in die im verriegelten Zustand der Formplatte 13, 14 ein mittels seiner Feder 38 elastisch vorgespannt gelagerter Einraststift 40 eingreift, der in einem unverriegelten Zustand der Formplatte 13, 14 mit einem hinteren Stiftende 41 in ein Sichtfenster 53 hinter der Druckplatte 19, 20 hervorsteht, sodass die Lage des Verriegelungsschiebers 32 und dadurch der Verriegelungszustand der Formplatte 13,14 durch das Sichtfenster 53 erkennbar ist. Ist der federnde Einraststift 40 im Sichtfenster 53 nicht sichtbar bedeutet das, dass der Verriegelungsschieber 32 in vorderer Position ist, das bedeutet, dass der Formeinsatz 9,10 verriegelt ist. Ist der federnde Einraststift 40 im Sichtfenster 53 sichtbar bedeutet das, dass der Formeinsatz 9, 10 nicht verriegelt und damit entnehmbar ist.
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Wie in 6 dargestellt ist, kann eine solche Verriegelungsmechanik auch für die gleichzeitige Verriegelung zweier benachbarter Formeinsätze 9, 10 ausgebildet sein, nämlich mit um eine Drehachse 65 gelagerten Verstellhebel 63 mit daran angeordneten Pleueln 64, die in Längsführungen 66 gelagerte Verriegelungsschieber 32 mittels einer Drehung um die Drehachse 65 in eine Verriegelungsstellung hineinbewegen oder nach einer entgegengesetzten Drehung zwei Verriegelungsbolzen 30 zweier benachbarter Formansätze 9, 10 freigeben können.
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Wie in den unteren Bereichen der 1 und 2 dargestellt ist, sind im Werkzeugrahmengestell 6, 7 der auswerferseitigen Werkzeughälfte 3 Auswerferpakete 43 über eine motorisch gesteuerte lösbare Verriegelung mit einer in Schließrichtung beweglichen Auswerferdruckplatte 42 verbunden, wobei die motorische Steuerung in der 1 über Bewegungsantriebe 55 erzeugt wird, die ein Entriegelungsdruckstück 46 in Ent- oder Verriegelungsrichtung bewegen, wohingegen in 2 am Entriegelungsdruckstück 46 ein Druckstift 60 angeordnet ist, der von einem quer zu seiner Bewegungsrichtung motorisch angetriebenen Entriegelungsschieber 61 aus einer Verriegelungsposition, wie auf der rechten Seite der 2 dargestellt, in eine Entriegelungsposition bewegbar ist, wie sie auf der linken Seite der 2 dargestellt ist, wozu er mit einer schiefen Ebene 62 ausgestattet ist, über die der Druckstift 60 in die Entriegelungsposition des Entriegelungsdruckstückes 46 bewegt wird.
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Wie in den 1 und 2 deutlich dargestellt ist, ist an dem Auswerferpaket 43 ein von der Auswerferdruckplatte 42 zur beweglichen Grundplatte 5 gerichteter Verriegelungszapfen 44 mit pilzkopfartigem Ende 45 vorstehend angeordnet und sind im Werkzeugrahmengestell 6, 7 Verriegelungsmittel vorgesehen, die das Ende 45 im Verriegelungszustand hintergreifen und die im entriegelten Zustand von dem Entriegelungsdruckstück 46 auseinanderbewegt sind.
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Das Verriegelungsmittel des pilzkopfartigen Endes 45 des Verriegelungszapfens 44 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer geschlossenen Ringhülse 47, die in Richtung des Verriegelungszapfens 44 eine Mehrzahl sich konisch nach innen erstreckender Rastfinger 48 mit nach innen gerichteten Rasten 49 an ihren Enden aufweist, wobei die Rastfinger 49 vom Entriegelungsdruckstück 46 elastisch radial nach außen verformbar ausgebildet sind, die im entlasten Zustand das pilzkopfartige Ende 45 des Verriegelungszapfens 44 formschlüssig radial hintergreifen, der nur im aufgespannten Zustand freigegeben ist. Zwischen dem Verriegelungszapfen 44 und dem Entriegelungsdruckstück 46 ist eine Druckfeder 50 angeordnet, die das Entriegelungsdruckstück 46 im unbetätigten Zustand sicher in seiner Verriegelungsposition hält. Um die Ringhülse 47 herum ist ein Abstandshalter 57 zum Auswerferpaket 43 angeordnet.
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Die Formeinsätze 9, 10 sind, wie in den 3 und 4 dargestellt, mit seitlichem Kühlmittelanschlüssen 51 versehen, wobei die Kühlkanäle für ein Kühlmittel in unmittelbarer Nähe der Formeinsätze 9, 11 verlaufend angeordnet sind, sodass die Kühlleistung optimiert ist. Auf den Rückseiten der Druckplatten 19, 20 sind die Formeinsätze 9, 10 mit Wärmedämmplatten 25, 26 ausgestattet, um eine thermische Abgrenzung zur restlichen Spritzgießmaschine zu gewährleisten.
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Weiterhin zeigt die 3 eine Ausführungsform eines Formeinsatzes 9, bei der die fordere Formplatte 13 und die hintere Druckplatte 19 jeweils mit zwei rechtwinklig zueinander und beide zu einer Schließrichtung der Werkzeughälften 2, 3 querverlaufenden Richtung angeordneten Kreuznuten 22, 23 ausgestattet ist, in denen Nutensteine 24 spielbehaftet eingesetzt sind, wobei dieses Spiel horizontal und vertikal zwischen 1/100 mm und 5/100 mm betragen kann.
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Wie in 4 dargestellt ist, können die Formplatten 13, 14 der sich gegenüberliegenden Werkzeughälften 2, 3 zur miniaturisierten Positionierung mit gegenseitigen Führungen 27 ausgestattet sein, mittels derer die beiden Formplatten 13, 14 während eines Zusammenfahrens der beiden Werkzeughälften 2, 3 automatisch zueinander ausgerichtet werden, sodass sie im geschlossenen Zustand eines Werkzeugs 1 passgenau zueinander ausgerichtet sind. Die Führungen 27 können als Rundführungen, Flachführungen oder wie im dargestellten Beispiel der 4 als Kegelführungen mit korrespondierenden Gegenlagern ausgebildet sein.
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Dadurch, dass solche Formplatten 13, 14 durchbruchs- und führungssäulenfrei ausgebildet sein können, lässt sich die projizierte Oberfläche 29 eines solchen Formeinsatzes 9, 10 maximiert ausbilden oder aber das gesamte Spritzgießwerkzeug 1 bei gleicher Größe der Formteile 16, 17 deutlich verringern.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt ist, kann ein Werkzeugrahmengestell 6, 7 zweibahnig oder dreibahnig oder wie zeichnerisch nicht dargestellt nur einbahnig oder auch mehrbahnig für beliebig viele Formeinsätze 9, 10 ausgebildet sein, wobei in 7 acht Formeinsätze in einem zweibahnigen Werkzeugrahmengestell 6 dargestellt sind und in 8 sechs Formeinsätze in einem dreibahnigen Werkzeugrahmengestell 7. Jeder Formeinsatz 9; 10 ist dabei mit Ausnehmungen 68 für die Verriegelungsbolzen 30 ausgestattet, ebenso wie mit seitlichem Ausnehmungen 69 für Verriegelungsschieber 32 und natürlich mit einem Raum 67 für einen Formeinsatz. Die Anspritzpunkte 52 sind hier mittig dargestellt, sie können jedoch auch an beliebiger Stelle und zugleich auch zu mehreren darin angeordnet sein.
