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Form zum Spritzgießen oder Spritzpressen von Kunststoffwerkstücken
mit innerem Gewinde, insbesondere Schraubkapseln für Flaschen und ähnliche Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Form zum Spritzgießen oder Spritzpressen von
Kunststoffwerkstücken mit innerem Gewinde, insbesondere Schraubkapseln für Flaschen
und ähnliche Behälter, die mindestens zwei zum Schließen und Öffnen der Form gegeneinander
axial verschiebbare Hauptteile, nämlich einen Matrizenteil und einen Patrizenteil
aufweist, von denen der Matrizenteil mindestens mit einer Matrize versehen ist und
der Patrizenteil für jede Matrize mit einem Dorn versehen ist, der mit Außengewinde
zum Formen des inneren Gewindes des Werkstücks versehen ist, während des Gießens
in die entsprechende Matrize hineinragt und während des Öffnens der Form in der
Abschraubrichtung zwischen Dorn und Werkstück drehbar ist.
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Der Patrizenteil ist dabei mit einer gegen den Matrizenteil gerichteten
Formplatte versehen, die im Verhältnis zu anderen Teilen des Patrizenteils und dem
Dorn axial verschiebbar ist und für jeden Dorn ein durchgehendes Dornloch aufweist,
durch das der Dorn geführt ist. Weiterhin weist die Form Mittel auf, die verhindern,
daß während der Abschraubdrehbewegung des Dornes das Werkstück an dieser Drehbewegung
teilnimmt.
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In bekannten automatischen und halbautomatischen Formen dieser Art
wird das Teilnehmen des Werkstückes an der Drehbewegung des Dorns dadurch verhindert,
daß die Matrize innenkantig ist oder mit Vorsprüngen versehen ist, so daß nur Werkstücke
mit entsprechender äußerer Gestaltung, z. B. kantige Werkstücke oder Werkstücke,
deren Außenseite mit Riefen oder Rippen versehen ist, in solchen Formen hergestellt
werden können. Sollen dagegen Werkstücke mit glatter Außenseite geformt werden,
so war es bisher notwendig, mittels des Dornes das Werkstück von der Matrize zu
ziehen und dann mittels Handwerkzeugen die Rotation des Werkstückes zusammen mit
dem Dorn zu verhindern.
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Bei den bekannten Formen der genannten Art, bei denen die Werkstücke
in den Matrizen festgehalten werden, ist es weiter notwendig, nach dem Abschrauben
des Dornes das Werkstück aus der Matrize herauszunehmen, entweder dadurch, daß das
Werkstück nach Beendigung des Dornabschraubens mittels des Dorns herausgezogen und
dann vom Dorn entfernt wird, oder mittels besonderer Auszieher. Die Werkstücke können
somit erst von der Form einige Zeit nach der Beendigung des Dornabschraubens abfallen.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Form der genannten Art so auszugestalten,
daß eine vollautomatische Herstellung von Werkstücken mit glatter
Außenseite und
außerdem allgemein eine Leistungssteigerung solcher Formen ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen
sind, durch die die Formplatte während des Abschraubdrehens des Dornes, aber von
diesem unabhängig, gegenüber diesem axial verschoben und gegen das Werkstück gedrückt
wird, und daß das Dornloch in der Formplatte auf der gegen den Matrizenteil gewandten
Seite von Vorsprüngen umgeben ist, die -Vertiefungen in der Innenseite des Werkstückes
bilden, mit denen es während des Abschraubdrehens des Dorns im Eingriff verbleibt,
um das Werkstück während dieser Drehbewegung festzuhalten.
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Hierdurch wird ein Festhalten des Werkstückes gegen Drehung unabhängig
von der Matrize erreicht, so daß die äußere Gestaltung des Werkstückes für das Festhalten
ohne Bedeutung ist. Gleichzeitig wird es möglich, schon während der Abschraubbewegung
des Dornes das Werkstück von der Matrize abzuziehen und unmittelbar nach dem Dorn
abschrauben mittels der Formplatte vom Dorn abzuschieben, so daß für das Entfernen
des Werkstückes aus der Form keine besondere Zeit notwendig ist.
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Zweckmäßig ist das Dornloch in der Formplatte von einer ringförmigen
Wulst umgben, die auf der Außenseite mit Rippen oder dergleichen Vorsprüngen versehen
ist. Vorzugsweise ist die Formplatte über eine Strecke von mindestens derselben
Größe wie die axiale Länge des Dorngewindes axial zu dem Dorn verschiebbar und ist
ständig in Richtung zum
Matrizenteil belastet. Zwischen der Formplatte
und dem Patrizenteil können Druckfedern eingesetzt sein. Schließlich kann der Dorn
drehbar und verschiebbar in einer in der Formplatte austauschbar angeordneten Lagerbuchse
gelagert sein, deren Vorderseite die Vorsprünge zum Festhalten des Werkstückes trägt.
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Es ist notwendig, daß während des Dornabschraubens unabhängig von
den Dornen die Formplatte mit den Werkstücken im Eingriff gehalten wird, da es sonst
nicht möglich ist, die erfindungsgemäßen Vorsprünge zu verwenden, weil diese nur
sehr wenig hinausragen dürfen, um das Aussehen der Werkstücke nicht zu zerstören.
Würde dagegen, wie bei bekannten Formen, eine im Verhältnis zu übrigen Teilen des
Patrizenteils feststehende Formplatte verwendet, wäre es notwendig, den Dorn gleichzeitig
mit dem Abschrauben vom Werkstück zurückzuziehen, was bei den bekannten Formen mittels
einer Schraube mit derselben Steigung wie das Gewinde im Werkstück bewirkt wird.
Auf Grund der unvermeidlichen Ungenauigkeiten in der Dornantriebvorrichtung ist
es bei solchen bekannten Formen notwendig, daß während des Dornabschraubens ein
Zwischenraum zwischen Werkstücken und Formplatte beibehalten wird, da sonst die
Gefahr besteht, daß die Werkstücke zu hart gegen die Formplatte gedrückt werden,
was eine Deformierung der Werkstücke und eine Zerstörung des Gewindes zur Folge
hat. Diese Gefahr ist aber bei der erfindungsgemäßen Form vermieden, die es weiter
möglich macht, Vorsprünge von weniger als einem halben Millimeter zu verwenden und
doch ein absolut sicheres Festhalten zu erreichen.
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Die Erfindung ist im folgenden unter Hinweis auf die schematische
Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, in der Fig. 1 eine
Ausführungsform für einen Patrizenteil einer Gießform mit dazugehörender Platte
und Dornen, von der dem Matrizenteil zugekehrten Seite gesehen, darstellt, Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der zusammengesetzten Gießform und Fig.
3 einen Ausschnitt des in Fig. 2 Dargestellten im größeren Maßstab und mit weiteren
Einzelheiten.
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Die schematisch dargestellte Gießform besteht aus einem Matrizenteil
1 und einem Patrizenteil 2 sowie einer zwischen diesen beiden Teilen eingeschalteten
Formplatte 3. Im Matrizenteil 1 ist ein Kreis von Matrizen 4 angebracht, deren Hohlräume
durch enge Kanäle 6 mit einem gemeinsamen Einlauf 7 verbunden sind.
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Zu jeder Matrize 4 gehört ein Dorn 8, der im Patrizenteil 2 drehbar
gelagert ist und sich in der geschlossenen Lage der Form (vgl. Fig. 2) ganz durch
die Formplatte 3 hindurch erstreckt, so daß das mit dem Gewinde versehene Dornende
9 im Matrizenraum 5 liegt. Zwischen dem Dorn 8 und der Formplatte 3 ist in der dargestellten
Ausführungsform eine Lagerbuchse 10 eingeschaltet, in welcher der Dorn 8 frei drehbar
und in der Länge verschiebbar ist, die indessen selber auf nicht drehbare Weise
in der Formplatte 3 befestigt ist.
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Jeder Dorn 8 trägt ein im Patrizenteil 2 enthaltenes Zahnrad 11,
und diese Zahnräder 11, wovon in der gezeigten Ausführung insgesamt fünf vorgesehen
sind, stehen mit einem gemeinsamen, zentralen Zahnrad 12 im Eingriff, das an einer
im
Patrizenteil 2 gelagerten Welle 13, deren Ende mit einem Kupplungsviereck 14 ausgestaltet
ist, festsitzt.
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Im Patrizenteil 2 sind drei Führungszapfen 15 befestigt, die sich
durch entsprechende Bohrungen in der Formplatte 3 und in den Matrizenteil 1 erstrecken.
Diese Führungszapfen 14 lassen mit anderen Worten eine Verschiebung der Formplatte
3 im Verhältnis zum Patrizenteil 2 zu und erleichtern des weiteren das korrekte
Schließen der Gießform vor dem Gießen.
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Die Verschiebung der Formplatte 3 vom Patrizenteil 2 ab ist durch
drei Schrauben 16 auf verstellbare Weise beschränkt. Diese Schrauben 16 sind in
den Patrizenteil 2 eingeschraubt und haben Köpfe 17, die als Anschlag für den Boden
in entsprechenden Bohrungen 18 in der Formplatte 3 dienen. Wie in Fig. 1 gezeigt,
können die Schraubenköpfe 17 dreieckige oder auf andere Weise nicht kreisförmige
Schlüsseleingriffslöcher 19 aufweisen, so daß die maximale Verschiebung der Formplatte
3 leicht durch Einstellen der Schrauben 16 abgeändert werden kann.
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Jeder der Führungszapfen 15 ist von einer Druckfeder 20 umgeben,
die mit den Enden an den Patrizenteil 2 bzw. an die Formplatte 3 anliegt, so daß
diese ständig in Richtung zum Matrizenteil 1 belastet gehalten wird.
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Wie es am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist das durch die Lagerbuchse
10 gehende Dornloch an dem dem Matrizenteil zugekehrten Ende von einer von der Vorderseite
der Dornplatte 3 vorstehenden Wulst 21 umgeben, deren Oberfläche uneben ist. In
der gezeigten Ausführungsform ist diese Wulst mit vorstehenden Kämmen, flossen oder
Rippen 22 ausgestaltet, die zweckmäßig radial gerichtet sind.
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Wenn ein Satz Werkstücke gegossen sind, soll die Form geöffnet werden,
so daß die Werkstücke herausgenommen werden können. Bei der in der Zeichnung dargestellten
Form kann das Öffnen dadurch stattfinden, daß der Patrizenteil 2 nach links verschoben
wird, während der Matrizenteil 1 stehenbleibt. Durch diese Verschiebung des Patrizenteils
2 werden die Formplatte 3 und die auf den Dornenden 9 festsitzenden Werkstücke mitgenommen.
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Während der Verschiebung oder am Abschluß derselben wird das Kupplungsende
14 der Welle 13 mit einer in der Zeichnung nicht gezeigten, ständig rotierenden
Welle in Eingriff gebracht, so daß den Dornen 8 durch die Zahnradverbindung 11,
12 eine Drehbeeinilussung in der Abschraubrichtung zwischen den hergestellten Kapseln
und den Dornenden 9 erteilt wird. Die Dornen werden hierdurch aus den Kapseln herausgeschraubt,
indem diese von den Vorsprüngen 21 und 22 daran gehindert sind, an der Drehung der
Dornen teilzunehmen. Während des Abschraubens wird die Formplatte 3 von den Federn
20 von dem Patrizenteil 2 ab verschoben, indem sie ständig gegen die Unterkante
der hergestellten Kapseln angehalten wird, bis die Schraubenköpfe 17 eine weitere
Verschiebung der Formplatte 3 von dem Patrizenteil ab verhindern. Wenn die fünf
Dornen 8 des Patrizenteils auf diese Weise ganz aus den Kapseln herausgeschraubt
sind, können diese in einem herausgenommen werden, da sie in der Regel durch die
Angußspinne zusammenhängen werden, die sich während des Gießens im Einlauf des Matrizenteils
1 und den Kanälen 6 gebildet hat.
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Wenn die Form wieder geschlossen wird, wird die Welle 13 aus dem
Eingriff mit der ständig rotierenden
Welle herausgebracht, so daß
die Drehung der Dornen 8 aufhört. Die verschiedenen Teile der Form befinden sich
darauf wieder in der in Fig. 2 dargestellten Lage und stehen zu einem neuen Arbeitsgang
bereit.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, kann jeder der Domen 8 zweckmäßig eine zentrale
Bohrung 23 aufweisen, die am Dornenende 9 beinahe von einem Pfropf 24 ausgefüllt
ist, so daß zwischen diesem und dem Dornkörper nur ein ganz enger Spalt übriggelassen
wird.
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Durch diesen Spalt und die Bohrung 23 des Dorns kann die Luftmenge,
die während des Füllens der Form mit dem Gußmaterial aus dem Matrizenhohlraum 5
verdrängt wird, in die Umgebungen ausweichen., so daß sie auf die Qualität der hergestellten
Werkstücke nicht schädlich einwirkt.
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Wenn die Matrizen 4 und die Lagerbuchsen 10 mit den dazugehörigen
Dornen 8 auswechselbar sind, kann ein und dieselbe Gußform zur Herstellung verschiedener
Werkstücke, z. B. Kapseln von verschiedenen Bemessungen, benutzt werden.
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Während in der dargestellten Ausführungsform die Dornen 8 drehbar
und die Matrizen 4 feststehend sind, kann - sofern besondere Umstände dafür sprechen
- auch das umgekehrte der Fall sein, so daß die Dornen feststehen und die Matrizen
während des Öffnens der Form drehbar sind. Auch in diesem Fall müssen indessen Organe
zum Festhalten der hergestellten Werkstücke im Verhältnis zu den Matrizen vorgesehen
sein, also Organe, die sichern sollen, daß die Werkstücke in diesem Fall während
des Öffnens der Form zusammen mit den Matrizen rotieren.