DE102021121679B3

DE102021121679B3 - Spritzgiessvorrichtung mit drehbaren Kernabschnitten sowie Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Mehrkomponenten-Kunststoffteilen

Info

Publication number: DE102021121679B3
Application number: DE102021121679.6A
Authority: DE
Inventors: Rainer Armbruster
Original assignee: Foboha GmbH; Foboha Germany GmbH
Current assignee: Foboha GmbH; Foboha Germany GmbH
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2041-08-21
Also published as: WO2023021216A1; CN117836112A

Abstract

Spritzgießvorrichtung 1 zur Herstellung von Mehrkomponenten-Kunststoffteilen, die mindestens eine erste Materialkomponente und mindestens eine zweite Materialkomponente umfassen. Die Spritzgießvorrichtung 1 umfasst ein Transfermittel (8), das so ausgebildet ist, dass es in der geöffneten Stellung der Spritzgießvorrichtung 1 erste spritzgegossene Materialkomponenten aus mindestens einer Gruppe von ersten Kavitäten 6 durch Rotation in die mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten 7 überführt.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Spritzgießvorrichtung und ein Verfahren zum Spritzgießen von Mehrkomponentenkunststoffteilen aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial.
Hintergrund der Offenbarung
US 2005 / 0 140 053 A1 , erstmals im Juni 2005 im Namen von Mold Masters Ltd. veröffentlicht, betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Spritzgießen von geformten Produkten. Sie umfasst einen ersten Formhohlraum zur Bildung einer Dichtungseinlage, wobei der erste Formhohlraum einen äußeren Rand aufweist, und einen zweiten Formhohlraum zur Bildung einer Schale, wobei der zweite Formhohlraum ein Zentrum aufweist und an den ersten Formhohlraum angrenzt. Die Vorrichtung und das Verfahren zum Spritzgießen umfassen auch eine erste Düse für ein Dichtungsmaterial, die in der Nähe des äußeren Randes der ersten Formhohlraumkammer angeordnet ist und mit dieser in Verbindung steht, und eine zweite Düse für ein Schalenmaterial, die in der Nähe der Mitte der zweiten Formhohlraumkammer angeordnet ist und mit dieser in Verbindung steht. Die Vorrichtung und das Verfahren zum Spritzgießen umfassen außerdem einen Formkern, der in der ersten und zweiten Formhohlraumkammer positioniert und zwischen diesen bewegt werden kann.
WO 2007 / 096 309 A1 , die erstmals im August 2007 im Namen desselben Anmelders veröffentlicht wurde, ist auf eine Spritzgießvorrichtung zur effizienten Herstellung eines Produkts gerichtet, das mindestens zwei Material- oder Farbkomponenten umfasst. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst im Allgemeinen eine erste stationäre Formhälfte und eine zweite bewegliche Formhälfte. Zwischen der ersten und der zweiten Formhälfte ist ein Halterahmen angeordnet, der ein In-Mold-Transfersystem umfasst, um Teile aus ersten in zweite Kavitäten zu transferieren.
Die im September 2014 im Namen von Tech Mold Inc. veröffentlichte US 2013 / 0 193 613 A1 bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung zur Herstellung von Mehrkomponentenartikeln. Sie umfasst eine erste und eine zweite Formhälfte, die einander gegenüberliegen, sowie Formkerne, die von der ersten Formhälfte getragen werden. Jeder der Formkerne ist drehbar zwischen einer ersten und einer zweiten Position um eine Drehachse gelagert. Die Formhälften sind so angebracht, dass sie sich entlang einer Drehachse zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position hin- und herbewegen können, wobei sich zwischen den Formkernen und den zweiten Formhälften Formhohlräume bilden. Die Drehachsen der Formkerne sind voneinander verschieden.
CN 1 12 092 279 A , erstmals veröffentlicht im Januar 2020 im Namen von Shenzen 3K Mold Co. Ltd., bezieht sich auf einen rotierenden Kern für eine zweifarbige Matrize und eine zweifarbige Form. Der rotierende Kern einer Doppelfarbmatrize umfasst eine rotierende Auswerferstange, die mit einem rotierenden Matrizenkern verbunden werden kann, und eine rotierende Baugruppe, die die rotierende Auswerferstange in Drehung versetzt. Die rotierende Baugruppe ist mit dem rotierenden Auswerferstab verbunden. Die rotierende Baugruppe umfasst einen Antriebsteil, einen Übertragungsteil und einen Antriebsteil. Das Antriebsteil ist gleitend auf der Außenwand der rotierenden Auswerferstange angeordnet und wird durch eine Hülse gehalten. Die rotierende Auswerferstange und das Antriebsteil drehen sich synchron. Der Antriebsteil ist über das Übertragungsteil mit dem Antriebsteil verbunden.
Die im März 2013 im Namen von Braunform GmbH veröffentlichte DE 10 2011 112 971 A1 bezieht sich auf ein Werkzeug zum Spritzgießen von Kunststoffteilen aus zwei auseinanderfahrbaren sowie zusammenfahrbaren Werkzeughälften. Das Werkzeug weist für die fertigen Spritzlinge eine Abstreifleiste auf, welche an einer Hubplatte angeordnet ist. Während des Ausfahrens der Hubplatte wird die Abstreifleiste zum Auswerfen der fertigen Spritzlinge synchron zwangsgeführt.
DE 698 02 620 T2 , erstmals veröffentlicht im Dezember 1998 im Namen der Guide Corp., bezieht sich auf ein Verfahren zum Spritzgießen eines mehrfarbigen, zusammengesetzten Linsensystems in einem multi-stationären Einspritzguss-Apparat der eine Vielzahl von Einspritz-Stationen, eine Vielzahl nicht indexierender Hälften die mit der Vielzahl der Einspritz-Stationen korrespondieren, sowie eine indexierende Hälfte umfasst, wobei die indexierende Hälfte der Bewegung durch die sequentiell fortschreitenden Einspritz-Stationen dient.
Zusammenfassung der Offenbarung
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind oft nicht effizient für die Herstellung relativ kleiner Mehrkomponenten-Kunststoffteile, die aus mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten Materialkomponente durch Spritzgießen hergestellt werden. Die Effizienz wird noch schlechter, wenn diese Teile einen Hohlraum umfassen oder eine röhrenförmige Form haben, die zumindest teilweise von zwei Materialkomponenten umschlossen wird, da die Handhabung in der Regel sehr schwierig ist.
Eine Spritzgießvorrichtung und ein Verfahren gemäß der Offenbarung bieten die Möglichkeit, die oben genannten Teile in Bezug auf die Zykluszeit und die benötigte Stellfläche äußerst effizient herzustellen.
Die Spritzgießvorrichtung gemäß der Offenbarung umfasst in der Regel eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte, die während der Produktion in einer Spritzgießmaschine in einer ersten Richtung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zueinander beweglich sind. Die erste Formhälfte ist in der Regel an einer beweglichen Formaufspannplatte der Spritzgießmaschine befestigt, während die zweite Formhälfte in der Regel an einer stationären Formaufspannplatte der Spritzgießmaschine befestigt ist, durch die die Zuführung von geschmolzenem Kunststoffmaterial erfolgt. Je nach Anwendungsbereich sind auch andere Anordnungen möglich.
Während der Produktion wirken die erste und die zweite Formhälfte in der geschlossenen Position entlang einer ersten Seitenfläche der ersten Formhälfte und einer dazu gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche der zweiten Formhälfte zusammen. Sie sind so gestaltet, dass sie mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten und mindestens eine dazu seitlich versetzte Gruppe von zweiten Kavitäten dazwischen bilden. Pro Gruppe von ersten und zweiten Kavitäten ist mindestens ein Transfermittel an der ersten Formhälfte angeordnet. Das Transfermittel umfasst einen Grundkörper und mindestens einen darauf angeordneten Schieber, der pro erster Kavität mindestens ein Kernsegment umfasst. Das Kernsegment ist in Bezug auf den Grundkörper beweglich angeordnet, um mindestens einen hohlen Abschnitt des Mehrkomponenten-Kunststoffteils zu entformen. Der Grundkörper ist in der geschlossenen Stellung zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche, die entsprechend geformt sind, angeordnet und von diesen zumindest teilweise umschlossen wird. Der Grundkörper kann als Distanzstück zwischen der ersten und der zweiten Formhälfte dienen. Der Grundkörper ist in der geöffneten Stellung der Spritzgießvorrichtung um eine Rotationsachse drehbar angeordnet. Die Rotationsachse ist in der Regel parallel zur ersten Richtung angeordnet. Der Grundkörper ist in der Regel bis zu einem gewissen Grad parallel zur Rotationsachse verschiebbar angeordnet, um ihn für die Drehung freizugeben, wie im Folgenden näher beschrieben. Das mindestens eine Transfermittel dient dazu, nach ausreichender Aushärtung erste Spritzgießmaterialkomponenten aus der mindestens einen Gruppe von ersten Kavitäten durch Rotation um die Rotationsachse in die mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten zu überführen, zumindest in der offenen Stellung der Spritzgießvorrichtung. Die zweite Gruppe von Kavitäten ist in der Regel für die Aufnahme der durch Spritzgießen hergestellten Teile in der ersten Gruppe von Kavitäten vorgesehen. Daher hat jede erste Kavität einen darauf bezogenen entsprechenden zweiten Formhohlraum, der geeignet ist, mit Hilfe der Transfermittel das in der jeweiligen ersten Kavität hergestellte Teil aufzunehmen. Insbesondere bei der Herstellung von teilweise hohlen und/oder röhrenförmigen Teilen können spezielle Elemente bzw. Bereiche der Transfermittel in der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung einen Teil (der Gruppe) der ersten Kavitäten und/oder der zweiten Kavitäten bilden, indem sie in dem Formhohlraum verbleiben bzw. in eine oder mehrere Kavitäten hineinragen. Je nach den herzustellenden Teilen kann die erste Gruppe bzw. die ihr entsprechende zweite Gruppe von Kavitäten jeweils nur einen Formhohlraum anstelle von mehreren umfassen. Außerdem kann die Gruppe der ersten Kavitäten und/oder die Gruppe der zweiten Kavitäten in Bezug aufeinander variieren. Jede Gruppe kann unterschiedliche Formhohlräume umfassen. In einer bevorzugten Variante ist das Transfermittel in der ersten Richtung verschiebbar angeordnet. Dadurch wird es möglich, sie platzsparender anzuordnen, z.B. seitlich näher zusammen zu schließen. In Kombination mit dem nachfolgend näher beschriebenen sequentiellen Drehen kann die Effizienz der Spritzgief3vorrichtung weiter gesteigert werden. Gegebenenfalls kann das Transfermittel einen Grundkörper und mindestens einen daran angeordneten Schieber umfassen, der in Bezug auf den Grundkörper zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position beweglich ist. In der offenen Position können die hergestellten Teile normalerweise entformt werden, während in der geschlossenen Position der jeweilige Formhohlraum für die Zuführung von geschmolzenem Kunststoff im Spritzgießverfahren vorgesehen ist. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn zwei Schieber einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich linear oder entlang eines vordefinierten Weges zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position in entgegengesetzter Richtung um gleiche oder unterschiedliche Abstände bewegen. Jeder Schieber umfasst in der Regel mindestens pro erstem Formhohlraum mindestens ein Kernsegment, das in Bezug auf den Grundkörper beweglich angeordnet ist. Die Kernsegmente bilden während der Produktion, d.h. in der geschlossenen Position, in der Regel einen Teil des einen oder mehrerer erster Kavitäten. Sie können verwendet werden, um mindestens einen Hohlraum oder das Innere des Mehrkomponenten-Kunststoffteils nach Abschluss der jeweiligen Zuführung zum Spritzgießen leichter zu entformen.
Je nach Anwendungsgebiet kann der Grundkörper so gestaltet sein, dass er mindestens eine durchgehende Öffnung umfasst, die sich in die erste Richtung erstreckt. In der verschlossenen Stellung während des Betriebs kann mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten und/oder mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten zumindest teilweise in der durchgehenden Öffnung angeordnet sein und über die durchgehende Öffnung miteinander (die anderen Formhohlräume) interagieren. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der mindestens eine Schieber beim Öffnen und/oder Schließen durch eine Führungsfläche betätigt wird. Eine effiziente Konstruktion kann erreicht werden, wenn mindestens eine Führungsfläche an einem Führungsfinger angeordnet ist. In einer bevorzugten Variante ragt der Führungsfinger aus der ersten Formhälfte im Wesentlichen in Richtung der zweiten Formhälfte heraus. Die darauf angeordnete Führungsfläche umfasst vorzugsweise einen im Wesentlichen geraden Abschnitt, an den sich ein gebogener Abschnitt anschließt, es sind aber auch andere Formen denkbar. Die Führungsfläche ist so gestaltet, dass sie im Zusammenspiel mit dem Schieber diesen kontrolliert zwischen der offenen und der geschlossenen Position verschiebt. Die Führungsfläche interagiert mit dem jeweiligen Schieber durch eine am Schieber angeordnete oder mit ihm verbundene Interaktionsfläche. Je nach Anwendungsgebiet sind anstelle von Führungsfingern auch andere Arten von Antrieben denkbar. Der mindestens eine Führungsfinger, wie er im Folgenden näher beschrieben wird, bietet jedoch die Möglichkeit, die Relativbewegung zwischen der ersten Formhälfte und dem Grundkörper zu nutzen, um die Bewegung des mindestens einen Schiebers relativ zu seinem Grundkörper auszulösen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Schieber dadurch zu betätigen, dass die dazugehörigen Führungsfinger gegenüber der ersten Formhälfte beweglich angeordnet sind. Daher kann die erste Formhälfte einen separaten Antrieb umfassen, um den Führungsfinger zu verschieben und dadurch den Schieber in Bezug auf die erste Formhälfte zu betätigen. Gegebenenfalls kann die Bewegung des Führungsfingers durch ein Kopplungsmittel mit der Relativbewegung zwischen der ersten und der zweiten Formhälfte verbunden sein. Der mindestens eine Führungsfinger kann zumindest teilweise in der ersten Formhälfte und/oder der zweiten Formhälfte angeordnet sein. Der mindestens eine Führungsfinger bzw. die Führungsfläche kann einstellbar angeordnet sein. Für die Produktion größerer Volumina kann die Spritzgießvorrichtung mehrere Reihen und/oder Spalten von Gruppen erster und zweiter Kavitäten umfassen, wobei jede Gruppe von Kavitäten ein Transfermittel umfasst. Wie bereits erwähnt, sind die Transfermittel zweier benachbarter Spalten und/oder Reihen nacheinander drehbar angeordnet, wenn sich die Spritzgießvorrichtung in der offenen Position befindet. Daher können die Grundkörper der einzelnen Transfermittel vor dem Drehen in die erste Richtung verschoben werden.
Für eine platzsparende Konstruktion umfasst der Grundkörper vorzugsweise eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Seitenwand, um den Platzbedarf des Grundkörpers senkrecht zur Drehachse während der Drehung um die Drehachse zu verringern. Durch die Vermeidung eines rechteckigen Designs kann im Falle mehrerer Transfermittel der Abstand zwischen diesen minimiert werden, während benachbarte Grundkörper weiterhin gleichzeitig ohne Kollision drehbar sind.
Ein Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Mehrkomponenten-Kunststoffteilen gemäß der Offenbarung umfasst in der Regel die folgenden Verfahrensschritte: Bereitstellen einer Spritzgießvorrichtung, wie hierin oben und danach beschrieben. In der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung wird eine erste Materialkomponente in die Gruppe der ersten Kavitäten eingespritzt. Nach ausreichender Aushärtung der ersten Materialkomponente Öffnen der Spritzgießvorrichtung durch Relativbewegung der ersten Formhälfte in Bezug auf die zweite Formhälfte in der ersten Richtung. Ausbau der aus der ersten Materialkomponente bestehenden Halbzeuge durch das Transfermittel aus der Gruppe der ersten Kavitäten - gegebenenfalls - durch lineares Bewegen des Transfermittels in der ersten Richtung in Richtung der zweiten Formhälfte, so dass die Halbzeuge oberhalb der Gruppe der ersten Kavitäten angeordnet sind. Transferieren der vorübergehend am Transfermittel befestigten Halbfertigprodukte durch Drehen des Transfermittels um eine parallel zur ersten Richtung angeordnete Drehachse in eine Position oberhalb der Gruppe der zweiten Kavitäten. Einsetzen der aus der ersten Materialkomponente bestehenden Halbzeuge in die Gruppe der zweiten Kavitäten - gegebenenfalls - durch lineares Bewegen des Transfermittels in der ersten Richtung in Richtung der ersten Formhälfte. Schließen der Spritzgießvorrichtung durch Relativbewegung der ersten Formhälfte in der ersten Richtung in Richtung der zweiten Formhälfte, bis die Halbzeuge von der Gruppe der zweiten Kavitäten umschlossen sind. Einspritzen der zweiten Materialkomponente in die Gruppe der zweiten Formhohlräume auf die erste Materialkomponente des Halbzeugs. Öffnen der Spritzgießvorrichtung und Freigeben der fertigen Produkte aus den Transfermitteln. Insbesondere wenn die herzustellenden Produkte hohl sind oder einen Hinterschnitt umfassen, lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn die fertigen Produkte durch Öffnen mindestens eines an den Transfermitteln angeordneten Schiebers entformt werden. Vorzugsweise wird der mindestens eine Schieber durch eine Führungsfläche betätigt, die an einem Führungsfinger angeordnet ist. Um gute Ergebnisse zu erzielen, sind am Grundkörper mindestens zwei unabhängig voneinander betätigbare Schieber angeordnet, so dass während der Entformung der vorübergehend an den zweiten Kavitäten positionierte Schieber von der geschlossenen in die offene Position verschoben wird, um die fertigen Teile freizugeben.
Es versteht sich von selbst, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung Ausführungsformen darstellen und dazu dienen, einen Überblick oder einen Rahmen für das Verständnis der Art und des Charakters der Offenbarung zu schaffen. Die beiliegenden Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis und sind Bestandteil dieser Beschreibung und werden in diese aufgenommen. Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien und die Funktionsweise der offenbarten Konzepte zu erläutern.
Figurenliste
Die hier beschriebene Offenbarung wird durch die nachstehende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, die nicht als Einschränkung der in den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Offenbarung zu betrachten sind, besser verstanden. Die Zeichnungen zeigen:

1 eine Variante einer Spritzgießvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von vorne und von oben;
2 die Spritzgießvorrichtung nach 1 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und von oben;
3 das Innere einer ersten Formhälfte der Spritzgießvorrichtung nach 1 in einer perspektivischen Ansicht von vorne und oben;
4 das Innere gemäß 3 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und oben;
5 ein Transfermittel der Innenseite einer ersten Formhälfte der Spritzgießvorrichtung nach 1 in einer perspektivischen Ansicht von vorne und oben;
6 das Transfermittel nach 5 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und oben.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun im Detail auf bestimmte Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen einige, aber nicht alle Merkmale gezeigt werden.
Wann immer möglich, werden gleiche Referenznummern verwendet, um auf gleiche Komponenten oder Teile zu verweisen.
1 zeigt eine Variante einer Spritzgießvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht von vorne und oben. 2 zeigt die Spritzgießvorrichtung 1 gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und oben. 3 zeigt das Innere einer ersten Formhälfte 2 der Spritzgießvorrichtung 1 gemäß 1 in isolierter Weise in einer perspektivischen Ansicht von vorne und oben. 4 zeigt das Innere gemäß 3 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und oben. In 5 ist ein Transfermittel 8 in einer Nahansicht dargestellt, wie es in einer ersten Formhälfte 2 der Spritzgießvorrichtung 1 gemäß 1 angeordnet ist. 6 zeigt das Transfermittel nach 5 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und oben.
Die hier schematisch und vereinfacht dargestellte Spritzgießvorrichtung 1 eignet sich für die Herstellung komplexer Mehrkomponenten-Kunststoffteile (nicht dargestellt), die mindestens eine erste Materialkomponente und mindestens eine zweite Materialkomponente umfassen. Die Spritzgießvorrichtung 1 umfasst eine erste Formhälfte 2 und eine zweite Formhälfte 3, die während des Betriebs relativ zueinander in einer ersten Richtung x zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position beweglich angeordnet sind. In den 1 und 2 ist die offene Stellung schematisch dargestellt. Die Außenkonturen der ersten und der zweiten Formhälfte 2, 3 sind schematisch durch Bindestriche angedeutet. Der Abstand zueinander ist durch gestrichelte Linien angedeutet, die zwischen den Kanten der Formhälften verlaufen.
In der geschlossenen Stellung wirken die erste und die zweite Formhälfte 2, 3 entlang einer ersten Seitenfläche 4 der ersten Formhälfte 2 und einer ihr gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche 5 der zweiten Formhälfte 3 zusammen, um mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten 6 und mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten 7 dazwischen zu bilden (in den gezeigten Zeichnungen ist nur die Hälfte der ersten und zweiten Kavitäten dargestellt). Für jede Gruppe würde die zweite Hälfte der ersten und zweiten Kavitäten - die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - in der zweiten Seitenfläche 5 der zweiten Formhälfte 3 gegenüber der ersten Hälfte angeordnet werden. Pro Gruppe von ersten und zweiten Kavitäten 6, 7 ist mindestens ein Transfermittel 8 an der ersten Formhälfte 2 angeordnet. Wie in den 5 und 6 am besten zu sehen ist, umfasst das Transfermittel 8 einen Grundkörper 9, der in der geschlossenen Position zwischen der ersten Seitenfläche 4 und der zweiten Seitenfläche 5 der ersten und zweiten Formhälfte 2, 3 angeordnet ist und diese zumindest teilweise umschließt. In der gezeigten geöffneten Stellung ist sie um eine parallel zur ersten Richtung x angeordnete Drehachse 10 drehbar angeordnet. Das mindestens eine Transfermittel 8 ist dazu bestimmt, in der geöffneten Stellung der Spritzgießvorrichtung 1 erste in den ersten Kavitäten 6 gebildete spritzgegossene Materialkomponenten (Halbzeuge) aus der mindestens einen Gruppe von ersten Kavitäten 6 durch Drehung um die Drehachse 10 in die mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten 7 zu transferieren. In der gezeigten Variante bildet das Transfermittel 8 in der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung 1 einen Teil der Gruppe der ersten Kavitäten 6 und/oder der Gruppe der zweiten Kavitäten 7, indem es in mindestens einem der Formhohlräume während der Zuführung mit Kunststoffmaterial in Kontakt kommt. In einer platzsparenden Anordnung wie in der gezeigten Variante sind die Transfermittel 8 in der ersten Richtung x verschiebbar angeordnet. Dies ermöglicht eine platzsparende Drehung des ersten und des zweiten Formhohlraums durch aufeinanderfolgende Drehung.
Das Transfermittel 8, wie es in 5 und 6 isoliert dargestellt ist, umfasst einen Grundkörper 9 und zwei darauf angeordnete Schieber 11, die pro erstem Formhohlraum 6 ein Kernsegment 12 umfassen, das in Bezug auf den Grundkörper 9 beweglich angeordnet ist, um z.B. mindestens einen Hohlraum des Mehrkomponenten-Kunststoffteils leicht zu entformen. Der Grundkörper 9 umfasst mindestens eine durchgehende Öffnung 13, die sich in der ersten Richtung x erstreckt und in der in der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung 1 mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten 6 und/oder mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten 7 angeordnet sind. Wie in 5 und 6 zu sehen ist, umfasst der Grundkörper 9 zwei durchgehende Öffnungen 13.
In der gezeigten Variante wird jeder Schieber 11 durch eine Führungsfläche 14 betätigt, die an Führungsfingern 15 angeordnet ist. Die Führungsfinger 15 ragen aus der ersten Formhälfte 2 in Richtung der zweiten Formhälfte 3 heraus, wie in 2 am besten zu sehen ist. Die Führungsfläche 14 greift bei der Betätigung in eine entsprechende Interaktionsfläche des jeweiligen Schiebers 11 ein, die in einem Winkel innerhalb einer Öffnung 20 des Schiebers 11 angeordnet ist. Durch Verschieben der Schieber 11 wird das Kernsegment 12 aus dem Formteil herausgezogen, das durch Auswerferstifte entformt werden kann, die auf 2 zu sehen sind.
In einer speziellen Ausführung sind die Führungsfinger 15 relativ zur ersten Formhälfte 2 verschiebbar angeordnet. Die erste Formhälfte umfasst einen Stellantrieb 19, insbesondere einen Drehantrieb 19, um die Führungsfinger 15 gegenüber der ersten Formhälfte 2 zu verschieben. Wie zu erkennen ist, sind die Führungsfinger 15 zumindest teilweise in der ersten Formhälfte 2 angeordnet. Die Spritzgießvorrichtung 1 umfasst mehrere Reihen und/oder Säulen 17, 18 von Gruppen von ersten und zweiten Formhohlräumen 6, 7, wobei jede Gruppe von Formhohlräumen ein Transfermittel 8 umfasst. In der gezeigten Variante sind die Transfermittel 8 zweier benachbarter Säulen und/oder Reihen nacheinander drehbar angeordnet, wenn sich die Spritzgießvorrichtung 1 in der offenen Position befindet. Dies ermöglicht eine platzsparende Konstruktion, da die Transfermittel 8 dicht nebeneinander angeordnet werden können und dennoch drehbar sind, ohne miteinander zu kollidieren. Bei der gezeigten Variante werden die Grundkörper 9 jedes Transfermittels 8 vor dem Drehen in die erste Richtung x verschoben. Das liegt daran, dass die Grundkörper 9 in der verschlossenen Stellung zumindest teilweise in der ersten Formhälfte 2 versenkt und dadurch um die Drehachse arretiert sind.
Bei der Herstellung von spritzgegossenen Mehrkomponenten-Kunststoffteilen wird in der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung 1 eine erste Materialkomponente in die Gruppe der ersten Kavitäten 6 in verflüssigter Form eingespritzt. Nach ausreichender Aushärtung der ersten Materialkomponente wird die Spritzgießvorrichtung 1 durch eine Relativbewegung der ersten Formhälfte 2 in Bezug auf die zweite Formhälfte 3 in der ersten Richtung (x) geöffnet. Die aus der ersten Materialkomponente bestehenden Halbzeuge werden durch die Transfermittel 8 aus der Gruppe der ersten Kavitäten 6 ausgebaut, indem die Transfermittel 8 in der ersten Richtung (x) linear in Richtung der zweiten Formhälfte bewegt werden, so dass die Halbzeuge oberhalb der Gruppe der ersten Kavitäten 6 angeordnet sind. Die vorübergehend am Transfermittel 8 befestigten Halbfertigprodukte werden durch Rotation des Transfermittels 8 um die Rotationsachse 10, die in der gezeigten Variante im Wesentlichen parallel zur ersten Richtung (x) angeordnet ist, in eine Position oberhalb der Gruppe der zweiten Kavitäten 7 überführt. Die aus der ersten Materialkomponente bestehenden Halbzeuge werden durch lineares Bewegen der Transfermittel in der ersten Richtung in Richtung der ersten Formhälfte in die Gruppe der zweiten Kavitäten 7 eingelegt. Die Spritzgießvorrichtung wird durch eine Relativbewegung der ersten Formhälfte 2 in der ersten Richtung (x) in Richtung der zweiten Formhälfte 3 geschlossen, bis die Halbfertigprodukte in den zweiten Kavitäten 7 eingeschlossen sind. Zuführung der zweiten Materialkomponente in die zweiten Formhohlräume 7 auf die erste Materialkomponente des Halbzeugs. Nach dem Aushärten wird die Spritzgief3vorrichtung 1 geöffnet und die fertigen Produkte aus den Transfermitteln 8 entnommen. Insbesondere wenn die herzustellenden Produkte hohl sind oder einen Hinterschnitt umfassen, lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn die fertigen Produkte durch Öffnen mindestens eines am Transfermittel angeordneten Schiebers 11 freigegeben werden.
Bezugszeichenliste

1: Spritzgießvorrichtung
2: Erste Formhälfte
3: Zweite Formhälfte
4: Erste Seitenfläche (erste Formhälfte)
5: Zweite Seitenfläche (zweite Werkzeughälfte)
6: Erste Kavitäten
7: Zweite Kavitäten
8: Transfermittel
9: Grundkörper (Übergabemittel)
10: Rotationsachse (Transfermittel)
11: Schieber (Transfermittel)
12: Kernsegment (Hohlraum)
13: Durchgangsöffnung (Übertragungsmittel)
14: Führungsfläche (Schieber)
15: Führungsfinger (Schieber)
17: Reihe (von Gruppen von Kavitäten)
18: Säulen (von Gruppen von Kavitäten)
19: Drehantrieb (Übertragungsmittel)
20: Öffnungen (für Steuerfinger)

Claims

Spritzgießvorrichtung (1) zur Herstellung von Mehrkomponenten-Kunststoffteilen, die mindestens eine erste Materialkomponente und mindestens eine zweite Materialkomponente umfassen, wobei die Spritzgief3vorrichtung (1) umfasst: a. eine erste Formhälfte (2) und eine zweite Formhälfte (3), die relativ zueinander in einer ersten Richtung (x) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position beweglich angeordnet sind, wobei in der geschlossenen Position die erste und die zweite Formhälfte (2, 3) entlang einer ersten Seitenfläche (4) der ersten Formhälfte (2) und einer ihr gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche (5) der zweiten Formhälfte (3) miteinander zusammenwirken, um mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten (6) und mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten (7) dazwischen zu bilden; b. pro Gruppe von ersten und zweiten Kavitäten (6, 7) mindestens ein Transfermittel (8), das an der ersten Formhälfte (2) angeordnet ist und einen Grundkörper (9) und mindestens einen darauf angeordneten Schieber (11) umfasst, der pro erster Kavität (6) mindestens ein Kernsegment (12) umfasst, das in Bezug auf den Grundkörper (9) beweglich angeordnet ist, um mindestens einen hohlen Abschnitt des Mehrkomponenten-Kunststoffteils zu entformen, wobei der Grundkörper (9) in der geschlossenen Position zwischen der ersten Seitenfläche (4) und der zweiten Seitenfläche (5) angeordnet ist und von diesen zumindest teilweise umschlossen wird und in der offenen Position um eine parallel zur ersten Richtung (x) angeordnete Drehachse (10) drehbar ist, wobei c. das mindestens eine Transfermittel (8) so ausgebildet ist, dass es in der geöffneten Stellung der Spritzgießvorrichtung (1) durch Drehung um die Drehachse erste spritzgegossene Materialkomponenten aus der mindestens einen Gruppe von ersten Kavitäten (6) in die mindestens eine Gruppe von zweiten Formhohlräumen (7) überführt.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Transfermittel (8) in der geschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung (1) einen Teil der Gruppe der ersten Kavitäten (6) und/oder der Gruppe der zweiten Kavitäten (7) bildet.
Spritzgießvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transfermittel (8) in der ersten Richtung (x) verschiebbar angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der Grundkörper (9) mindestens eine durchgehende Öffnung (13) umfasst, die sich in der ersten Richtung (x) erstreckt und in der geschlossenen Position mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten und/oder mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten (6, 7) angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei der mindestens eine Schieber (11) durch eine Führungsfläche (14) betätigt wird, die an einem Führungsfinger (15) angeordnet ist.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der Führungsfinger (15) aus der ersten Formhälfte (2) in Richtung der zweiten Formhälfte (3) herausragt.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der Führungsfinger (15) relativ zur ersten Formhälfte (2) verschiebbar angeordnet ist.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die erste Formhälfte einen Antrieb umfasst, um den Führungsfinger (15) in Bezug auf die erste Formhälfte (2) zu verschieben.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Führungsfinger (15) zumindest teilweise in der ersten Formhälfte (2) angeordnet ist.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spritzgießvorrichtung (1) mehrere Reihen und/oder Säulen (17, 18) von Gruppen von ersten und zweiten Kavitäten (6, 7) umfasst, wobei jede Gruppe von Kavitäten ein Transfermittel (8) umfasst.
Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Transfermittel (8) zweier benachbarter Säulen und/oder Reihen nacheinander drehbar angeordnet sind, wenn sich die Spritzgießvorrichtung (1) in der offenen Position befindet.
Spritzgießvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die Grundkörper (9) eines jeden Transfermittels (8) vor dem Drehen in die erste Richtung (x) verschoben werden.
Die Spritzgießvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Gruppe von ersten Kavitäten (6) und die mindestens eine Gruppe von zweiten Kavitäten (7) jeweils nur eine Kavität umfassen.
Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Mehrkomponenten-Kunststoffteilen, die mindestens eine erste Materialkomponente und mindestens eine zweite Materialkomponente umfassen, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a. Bereitstellen einer Spritzgießvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; b. in der verschlossenen Stellung der Spritzgießvorrichtung (1) Zuführung einer ersten Materialkomponente in eine Gruppe von ersten Kavitäten (6); c. nach ausreichender Aushärtung der ersten Materialkomponente das Öffnen der Spritzgießvorrichtung (1) durch eine Relativbewegung der ersten Formhälfte (2) in Bezug auf die zweite Formhälfte (3) in einer ersten Richtung (x); d. entnehmen der aus der ersten Materialkomponente bestehenden Halbzeuge durch das Transfermittel (8) aus der Gruppe der ersten Kavitäten (6) durch lineares Bewegen des Transfermittels (8) in der ersten Richtung (x) in Richtung der zweiten Formhälfte (3), so dass die Halbzeuge oberhalb der Gruppe der ersten Kavitäten (6) angeordnet sind; e. Überführen der vorübergehend an den Transfermitteln (8) befestigten ersten Materialkomponenten durch Drehung der Transfermittel (8) um eine parallel zur ersten Richtung (x) angeordnete Drehachse (10) in eine Position vor den zweiten Kavitäten (7); f. Einbringen der ersten Materialkomponenten in die Gruppe der zweiten Kavitäten (7) durch lineares Bewegen des Transfermittels (8) in der ersten Richtung (x) in Richtung der ersten Formhälfte (2); g. Schließen der Spritzgießvorrichtung (1) durch Relativbewegung der ersten Formhälfte (2) in der ersten Richtung (x) in Richtung der zweiten Formhälfte (3), bis die ersten Materialkomponenten von der Gruppe der zweiten Kavitäten (7) umschlossen sind; h. Einspritzen der zweiten Materialkomponente in die Gruppe der zweiten Formhohlräume (7) auf die erste Materialkomponente des Halbzeugs; i. Öffnen der Spritzgießvorrichtung (1) und Entformen der Fertigprodukte aus den Transfermitteln (8).
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Fertigprodukte durch Öffnen mindestens eines am Transfermittel (8) angeordneten Schiebers (11) entformt werden.