DE10314032A1

DE10314032A1 - Werkzeugsystem sowie Verfahren zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern

Info

Publication number: DE10314032A1
Application number: DE2003114032
Authority: DE
Inventors: Klaus Bühler
Original assignee: Braunform GmbH
Current assignee: Braunform GmbH
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

Ein Werkzeugsystem sieht zwei Spritzeinrichtungen vor. Die erste Spritzeinrichtung dient zum Spritzen der ersten Komponente, während die zweite Spritzeinrichtung 4 zum Spritzen der zweiten Komponente dient. Die Vorspritzlinge 1 werden dabei von Hand in die zweite Spritzeinrichtung 4 umgesetzt. Um das Einlegen der Vorspritzlinge 1 zu erleichtern und um die Zykluszeit zu reduzieren, weist die zweite Spritzeinrichtung 4 verfahrbare Zentrierstifte 6 auf, welche zugleich auch als Auswerfer dienen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugssytem zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. – Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern unter Verwendung eines derartigen Werkzeugsystems.
Ein spezielles Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Spritzen von Zahnbürstenkörpern. Nichtsdestoweniger ist das erfindungsgemäße Werkzeugsystem grundsätzlich auch zum Spritzen von anderen Kunststoffprodukten geeignet.
Das erfindungsgemäße Werkzeugsystem geht nicht von einem sogenannten Wendewerkzeug zum Mehrkomponentenspritzgießen aus, bei dem nach dem Spritzen der ersten Komponente nach dem Auseinanderfahren der beiden Werkzeughälften das Wendeteil abgehoben und anschließend zum Spritzen der zweiten Komponente gedreht wird, sondern vielmehr von einem Werkzeugsystem, bei dem zum Spritzen der beiden Komponenten zwei voneinander separate Werkzeuge vorgesehen sind. Nach dem Spritzen der ersten Komponente wird der so geschaffene Vorspritzling von Hand in das zweite Werkzeug eingesetzt.
Dieses für die Umsetzung der Spritzlinge von Hand ausgelegte Werkzeugsystem hat Nachteile. So besteht ein Problem darin, daß die Vorspritzlinge von der Bedienungsperson nicht immer richtig zentriert in das Werkzeug zum Spritzen der zweiten Komponente eingesetzt werden. Dies ist auch dadurch bedingt, daß sich die Vorspritzlinge während des Abkühlvorganges verziehen. Dadurch wird keine optimale Qualität erreicht. Auch die Wiederholgenauigkeit ist beschränkt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Zykluszeit relativ hoch ist.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugsystem zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern der eingangs angegebenen Art mit einer verbesserten Möglichkeit zum Umsetzen der Vorspritzlinge in die zweite Spritzeinrichtung zu schaffen.

Die technische Lösung ist vorrichtungsmäßig gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Dadurch ist ein Werkzeugsystem zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern mit dem Umsetzen der Vorspritzlinge von Hand geschaffen, welches sich durch mehrere Vorteile auszeichnet. So bilden die Zentrierstifte eine Einlege- sowie Positionierungshilfe mit einer verbesserten Zentrierung der Vorspritzlinge in dem zweiten Spritzwerkzeug. Außerdem bewirken die Zentrierstifte eine Führung während des Einsetzens. Mittels dieses Systems wird zugleich auch ein Ausgleich von möglichen Verzugsabweichungen der Vorspritzlinge geschaffen. Außerdem wird durch die Einlegehilfe mittels der Zentrierstifte die Zykluszeit reduziert. Insgesamt wird durch die erfindungsgemäßen Zentrierstifte die Wiederholgenauigkeit sowie die Qualität der zu spritzenden Kunststoffkörper verbessert.

Eine Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 2 vor, daß das Vorderende des Zentrierstiftes in der zurückgezogenen zweiten Stellung den Formenhohlraum für die zweite Komponente begrenzt. Dies hat den Vorteil, daß dadurch keine zusätzlichen Elemente für die Begrenzung des Formenhohlraumes im Bereich des Zentrierstiftes benötigt werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt weiterhin gemäß Anspruch 3 vor, daß der Zentrierstift zugleich auch als Auswerfer für den fertigen Kunststoffkörper dient. Die Grundidee besteht darin, daß nach dem Spritzen der letzten Komponente der Zentrierstift wieder in seine in den Formenhohlraum ragende Position verschoben wird und dadurch den Fertigspritzling aus der Kavität hinausdrückt. Zugleich befindet sich der Zentrierstift bereits wieder in derjenigen Position, in der nachfolgend ein neuer Vorspritzling aufgesteckt werden kann.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 sind vorzugsweise mehrere Zentrierstifte vorgesehen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern unter Verwendung des vorbeschriebenen Werkzeugsystems zu schaffen.

Als technische Lösung schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, welches durch die Merkmale im Anspruch 5 gekennzeichnet ist.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Spritzverfahrens unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkzeugsystems besteht darin, den Vorspritzling auf die Zentrierstifte als zentrierende sowie führende Einlege- sowie Positionierungshilfe aufzustecken. Hierzu weist der Vorpritzling entsprechende Ausnehmungen auf, mittels welchen der Vorspritzling auf die Zentrierstifte aufgesteckt werden kann. Anschließend wird das Werkzeug geschlossen. Da nunmehr der Vorspritzling richtig positioniert ist, können die Zentrierstifte zurückverfahren werden. Sodann kann die zweite Komponente in den belassenen Formenhohlraum eingespritzt werden. Dabei werden die Ausnehmungen im Vorspritzling gleichermaßen mit dem Material der zweiten Komponente ausgefüllt.

Die Weiterbildung hiervon gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß durch Verschieben der Zentrierstifte der fertige Kunststoffkörper aus dem geöffneten Werkzeug ausgeworfen wird. Gleichzeitig werden dadurch die Zentrierstife wieder in die Ausgangsstellung übergeführt, in der ein neuer Vorpritzling aufgesteckt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugsystems zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
1 einen Vorspritzling nach dem Spritzen der ersten Komponente in einem nicht dargestellten ersten Werkzeug;
2 der Vorspritzling in 1 nach dem Aufstecken auf die Zentrierstife im zweiten Werkzeug im geschlossenen Zustand;
3 das Spritzen der zweiten Komponente in dem zweiten Werkzeug nach Zurückverfahren der Zentrierstife;
4 das geöffnete zweite Werkzeug mit in die Ausgangsstellung zurückverfahrenen Zentrierstiften zum Auswerfen des fertigen Kunststoffkörpers.
Das Werkzeugsystem dient zum Spritzen von Zahnbürstenkörpern.
In 1 ist ein Vorpritzling 1 des Zahnbürstenkörpers dargestellt, wie er in einem nicht dargestellten ersten Werkzeug gespritzt worden ist. Dieser Vorspritzling 1 weist zum einen Aussparungen 2 zum Spritzen einer zweiten Komponente sowie zum anderen zylinderförmige Ausnehmungen 3 auf.
Der so geschaffene Vorpritzling 1 wird nach dem Erkalten von Hand in eine zweite Spritzeinrichtung 4 eingesetzt. Diese zweite Spritzeinrichtung 4 besteht aus zwei Werkzeughälften 5, 5', welche in 2 im geschlossenen Zustand dargestellt sind. Dabei weist die untere Werkzeughälfte 5 drei Zentrierstifte 6 auf, welche längsbeweglich gelagert sind.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die zweite Spritzeinrichtung 4 wird geöffnet. Die Zentrierstifte 6 befinden sich dabei in der – in der Zeichnung – oberen Position, in der sie über die Konturoberfläche hinausragen. In dieser Position werden die Vorspritzlinge 1 mit ihren Ausnehmungen 3 auf die Zentrierstifte 6 aufgesteckt.
Anschließend werden die beiden Werkzeughälften 5, 5' geschlossen. Diese Situation ist in 2 dargestellt. Es ist dabei erkennbar, daß zwischen dem Vorspritzling 1 und den beiden Werkzeughälften 5, 5' Formenhohlräume 7 zum Spritzen der zweiten Komponente belassen sind.
Zum Spritzen dieser zweiten Komponente werden gemäß 3 zunächst die Zentrierstifte 6 in die untere Position verfahren, so daß sie außerhalb der Formenhohlräume 7 zu liegen kommen. Die Vorderenden der Zentrierstifte 6 begrenzen dabei die Formenhohlräume 7. In dieser Position kann nunmehr die zweite Komponente gespritzt werden. Diese Situation ist in 3 dargestellt.
Schließlich werden die beiden Werkzeughälften 5, 5' der Spritzeinrichtung 4 geöffnet. Die Zentrierstifte 6 werden wieder – in der Zeichnung – nach oben verfahren, so daß der fertige Kunststoffkörper 8 ausgeworfen wird. In dieser Position befinden sich die Zentrierstifte 6 wieder in derjenigen Position, in welcher ein neuer Vorspritzling 1 aufgesteckt werden kann.

1: Vorspritzling
2: Aussparung
3: Ausnehmung
4: Spritzeinrichtung
5, 5': Werkzeughälften
6: Zentierstifte
7: Formenhohlraum
8: Kunststoffkörper

Claims

Werkzeugsystem zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern (8), mit einer ersten Spritzeinrichtung zum Spritzen der ersten Komponente für einen Vorspritzling (1) sowie mit einer zweiten Spritzeinrichtung (4) zum Spritzen der zweiten Komponente, wobei diese zweite Spritzeinrichtung (4) zwei Werkzeughälften (5, 5') aufweist, welche zwischen sich einen Formenhohlraum (7) zum Spritzen der zweiten Komponente definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Werkzeughälfte (5) der zweiten Spritzeinrichtung (4) wenigstens einen Zentrierstift (6) aufweist und daß dieser Zentrierstift (6) derart in seiner Werkzeughälfte (5) längsverschiebbar angeordnet ist, daß er in einer ersten Stellung in eine korrespondierende Ausnehmung (3) in dem Vorspritzling (1) hineinragt und daß er in einer zurückgezogenen zweiten Stellung sich nicht mehr in der Ausnehmung (3) des Vorspritzlings (1) und nicht mehr in dem Formenhohlraum (7) zum Spritzen der zweiten Komponente befindet.
Werkzeugsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende des Zentrierstiftes (6) in der zurückgezogenen zweiten Stellung den Formenhohlraum (7) für die zweite Komoponente begrenzt.
Werkzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierstift (6) zugleich auch als Auswerfer für den fertigen Kunststoffkörper (8) dient.
Werkzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zentrierstifte (6) vorgesehen sind.
Verfahren zum Mehrkomponentenspritzgießen, insbesondere Zweikomponentenspritzgießen, von Kunststoffkörpern (8) unter Verwendung eines Werkzeugsystems nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in der ersten Spritzeinrichtung die erste Komponente für den Vorspritzling (1) gespritzt wird, daß anschließend der Vorspritzling (1) aus der ersten Spritzeinrichtung entnommen oder ausgestoßen wird, daß anschließend der Vorspritzling (1) von Hand in die geöffnete zweite Spritzeinrichtung (4) eingesetzt und dabei auf den/die Zentrierstift/e (6) aufgesteckt wird, daß anschließend nach dem Schließen der zweiten Spritzeinrichtung (4) der/die Zentrierstift/e (6) in die zweite Stellung zurückbewegt wird/werden und daß schließlich die zweite Komponente gespritzt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Spritzen der letzten Komponente die entsprechende Spritzeinrichtung (4) geöffnet und der/die Zentrierstift/e (6) in die erste Stellung bewegt wird/werden und dabei der fertige Kunststoffkörper (8) ausgeworfen wird.