DE1454933A1 - Formsteuervorrichtung fuer eine Spritzgussmaschine - Google Patents
Formsteuervorrichtung fuer eine SpritzgussmaschineInfo
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- DE1454933A1 DE1454933A1 DE19651454933 DE1454933A DE1454933A1 DE 1454933 A1 DE1454933 A1 DE 1454933A1 DE 19651454933 DE19651454933 DE 19651454933 DE 1454933 A DE1454933 A DE 1454933A DE 1454933 A1 DE1454933 A1 DE 1454933A1
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
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Description
No. 6037, Oaza Mangyο, Sakaki-machi
Hani shina-gun,
Nagano-ken, Japan
Nagano-ken, Japan
Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmasohine
Die Erfindung betrifft ganz allgemein Spritzgußverfahren, insbesondere das Verfahren zum Verarbeiten thermoplastischer
Materialien zu Schraubkappen, Verbindungen, Kupplungen, Muttern und vielen anderen mit Gewinde versehenen Gegenständen,
sowie die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens,
Die zu verarbeitenden thermoplastischen Materialien sind beispielsweise Vinylchlorid, Oelluloseazetat, Polystyrol,
Polyäthylen, Methacrylharz, Polycarbonat, Nylon usw.
Den wichtigsten Teil eines solchen Spritzgußverfahrens
bildet die öffnungs- und Schließ-einrichtung für die ortsfesten
und beweglichen Formen. Es wurden Versuche unternommen, die Tätigkeit der Form.so zu steuern, daß das fertige Kunststoff
produkt von der Form abgestreift wird, ohne verformt oder beschädigt zu werden. Keiner dieser Versuche hat sich
jedoch als zufriedenstellend erwiesen.
Den Hauptgegenstand der Erfindung bilden daher Verbesserungen einer Spritzgußmaschine, durch welche Kunstharz in einem
Arbeitsgang zu einem einzigen Gegenstand oder zu einer Vielzahl von Gegenständen verarbeitet wird, z.B. zu Schraubkappen
für Behälter, ohne daß der fertige Gegenstand verformt oder
beschädigt wird.
Einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet eine neuartige Steuereinrichtung zum öffnen und Schließen der Form,
die zur raschen automatischen Herstellung von mit Gewinde versehenen Kunststoff gegenständen geeignet ist, welche entsprechend.
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der inneren Formgebung der Form die gewünschte Gestalt aufweisen
und die das automatische Abstreifen des fertigen Gegenstandes oder der Gegenstände von der Form erleichtert,
ohne daß dieselben verformt oder beschädigt werden.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung
zum Steuern der Tätigkeit der ortsfesten und beweglichen
Formen, welche aus einem Kern besteht, der mit den Formen zusammenwirkt und drehbar ist, um das automatische und
gleichmäßige Abstreifen der fertigen Kunststoffgegenstände von den Formen zu ermöglichen,
Uoch einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet eine
verbesserte Formsteuereinrichtung, welche eine ortsfeste Form
umfaßt, einen drehbaren Kern, der am Umfang mit Gewinde versehen ist, um in die Form einzugreifen, und "eine Spindel,
welche die Drehung des Kerns steuert, so daß das fertige Kunststoffprodukt
automatisch vom Kern abgestreift werden kann,
Noch einen weiteren Gegenstand der Erfindimg bildet eine
verbesserte Formsteuereinrichtung, welche aus einem drehbaren
Kern besteht, aus einer mit demselben verbundenen Ausstoßpla^-
, , . „, ·.->-,. ..-,-r., des Kerns
te und aus einer Steuerspindel, die mit der Drehung und mit
der Vorwärtsbewegung der Ausstoßplatte synchronisiert ist, damit das fertige Kunststoffprodukt automatisch und gleichmäßig
vom Kern abgestreift werden kann.
Einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet eine verbesserte Spritzgußmaschine, welche zur raschen automatischen
Herstellung von mit Gewinde versehenen Kunststoffgegenständen geeignet und durch die vorerwähnte Formsteuereinrichtung .
steuerbar ist,
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bilden neue Verfahren und Einrichtungen zur Verarbeitung von thermoplastischen
Materialien zu einem einzelnen oder einer Vielzahl von Gegenständen in einem einzigen Arbeitsgang der Spritzgußmaschine,
Diese und weitere Merkmal© der Erfindung ergeben sich zusammen mit den Vorteilen derselben aus der nachstehenden
Beschreibung,
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ORtGfNAL INSPECTED
In den Zeichnungen zeigt:
Pig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Spritzgußmaschine,
die eine Formsteuereinheit und eine Einspritzeinheit
aufweist.
Die Pig. 2-4 dienen zur Erklärung der Konstruktion und der Wirkungsweise der Formsteuereinheit gemäß
der Erfindung.
Pig. 2 zeigt einen Längsschnitt der Einheit in der Formstellung.
Fig. 3 ist ein Längsschnitt der Einheit und zeigt, wie zwei Formen (eine ortsfeste Form und ein beweglicher
Kern) voneinander getrennt werden, damit das mit Gewinde versehene fertige Produkt vom beweglichen Kern abgestreift
werden kann.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt der Einheit und zeigt, wie das fertige Produkt automatisch von der beweglichen
Form abfällt.
Fig. 5a zeigt einen Längsschnitt der Form,, die zur
gleichzeitigen Herstellung einer Vielzahl von mit Gewinde versehenen Kunststoffgegenständen geeignet ist, wobei
die Form an der Formsteuereinheit gemäß den Fig. 2-4 befestigt ist.
Fig. 5b ist ein Querschnitt nach der Linie
Vb-Vb der Fig. 5a.
Sie Fig. 6-8 dienen zur Erklärung der Konstruktion
und Wirkungsweise einer anderen Formsteuereinheit
gemäß der Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt der Einheit in der Formeteilung.
Fig, 7 ist ein Längsschnitt der Einheit und
zeigt, wie swei Formen voneinander getrennt werden.
Flg. β 1st ein Längsschnitt der Einheit und geigt dieselbe in einer Stellung nach des Ausstoßen des
geformten Produkts.
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Die Fig. 9-11 dienen zur Erklärung der Konstruktion und Wirkungsweise einer weiteren Formsteuereinheit
gemäß der Erfindung.
Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt der Einheit in der Formstellung.
Fig. 10 ist ein Längsschnitt der Einheit und zeigt, wie zwei Formen voneinander getrennt werden.
Fig. 11 ist ein Längsschnitt der Einheit und zeigt dieselbe in einer Stellung nach dem Ausstoßen des geformten
Produkts.
Fig. 1 zeigt die Spritzgußmaschine, die aus einer Formsteuereinheit A und einer Einspritzeinheit B besteht,
welche auf einem Bett 1 angeordnet sind.. Die Formsteuereinheit A wird nachstehend genauer beschrieben. Die
Einspritzeinheit B besteht aus einem Heizzylinder 2 mit einer Einspritzdüse 2», aus einem Trichter 3 zum Einführen
des ,Kunststoffs in den Zylinder, aus einem Kolben und dessen Antrieb 4, sowie aus allen Bestandteilen,
die zur Ausführung des Einspritzvorganges erforderlich sind. Da das Einspritzsystem dem Fachmann bekannt ist,
kann es von üblicher Art sein und bildet keinen wesentlichen Teil der Erfindung, so daß es nicht näher beschrieben
wird.
Eine erste Ausführungsform der Formsteuereinheit
A ist in den Figuren 2-4 dargestellt. Mit 11 ist eine
ortsfeste Form und mit 12 ein Kern bezeichnet, der in die Matrize 11' der ortsfesten Form 11 paßt und der am
Umfang mit Außengewinde 13 versehen ist. Die ortsfeste Form 11 ist durch Beizen an einem Formhalter 14 befestigt,
der eine mittlere Bohrung 15 aufweist, durch welche sich die Düse 2* des Heizzylinders 2 gegen die
ortsfeste Form 11 hin erstreckt. Das geschmolzene Material
wird aus der Düse 2' durch einen Einguß 16 eingespritzt und tritt in die Hohlräume der Form 11 ein. Der
Schaft 12· des Schraubkernes 12 ist durch Bolzen mit
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einer beweglichen Formklemme 17 fest verbunden. Ein Halter 18 hält den Schraubkern drehbar in Stellung.
Die lormklemme 17 ist duroh Bolzen mit einem beweglichen
Hauptrahmen 21 fest verbunden, der mit einem Klemmdruckkolben 20 aus einem Stück besteht, welcher durch Druoköl
in einem Klemmzylinder 19 hin und her bewegt wird.
Es sind vier Zugstangen 22 vorgesehen, welche den
ortsfesten formhalter 14 mit dem Zylinder 19 verbinden und welche durch die bewegliche Pormklemme 17 und durch
den beweglichen Hauptrahmen 21 hindurch gehen. Letztere werden duroh Drucköl längs der Zugstangen hin und her
bewegt.
Auf dem Rahmen ist eine Antriebseinrichtung angeordnet, wie z.B. ein Elektromotor oder ein hydraulischer
Motor, dessen Antriebswelle 25 am Ende eine: Schnecke 24 trägt und sich in die Kammer 26 des Hauptrahmens
21 hinein erstreckt. In der Kammer 26 ist ein Sohneckenrad 27 angeordnet, das mit der Schnecke 24
der Antriebswelle in Eingriff steht. Das Sohneckenrad 27 ist auf einer drehbaren Welle 28 befestigt, die duroh
den Hauptrahmen 21 hindurchgeht. Auf dem Ende der drehbaren Welle 28 ist eine Steuerspindel 29 drehbar angeordnet,
die mit einer viereckigen Welle 30 versehen ist. Das Ende derselben greift in eine Kupplungshülse 31 in
der beweglichen ?ormklemme 17 ein und ist durch die Hülse
31 indirekt mit einer viereckigen Welle 32 verbunden, die sich vom Schaft 12' des Schraubkernes 12 in die Hülse 31
hinein erstreckt. Die Steuerspindel 29 ist am Umfang mit Außengewinde 33 versehen, das die gleiche oder annähernd
die gleiche Steigung aufweist wie das Außengewinde 13 des Schraubenkernes 12. Das Außengewinde 33 steht mit
dem Innengewinde eines drehbaren Kupplungsteils 34 in Eingriff, der in eine bewegliche Platte 37 eingesetzt
ist, welche zwei Stangen 36 trägt, die durch die bewegliche Pormklemme 17 hindurchgehen, während ihre
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freien Enden gegen die Ausstoßplatte 35 anliegen. Die dem Schraubkern 12 zugekehrte Ausstoßplatte 35 weist
so viele Öffnungen 39 auf, als der Anzahl der vorhandenen Schraubkerne 12 entspricht. Der Durchmesser dieser
Öffnungen ist etwas größer als der Außendurchmesser des Schraubkernes 12, so daß sich derselbe in der Öffnung
hin und her bewegen kann. Die Ausstoßplatte 35 ist ferner auf Ffthrungszapfen 40 verschiebbar angeordnet, die
am Halter 18 befestigt sind. Statt Führungszapfen 40 zu verwenden, kann die Ausstoßplatte 35 auch auf dem Schaft
12* des Schraubkernes 12 abgestützt werden. Das eine Ende der Stangen 36 ist an der beweglichen Platte 37
einstellbar befestigt, um die Einstellung ihres Hubes entsprechend der Größe des gewünschten Kunststoffprodukte
zu ermöglichen.
Selbstverständlich können die ortsfeste Form, der Schraubkern und die Steuerspindel leicht durch jene ersetzt
werden, welche die den besonderen Formbedingungen entsprechende Form und Größe aufweisen.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden der Kreislauf des Kühlwassers in der form, der Kreislauf des Öls
im Klemmzylinaer3 dor Kreislauf des Drucköls, die Betätigungsschalter
und die elektrischen leitungen nicht beschrieben, weil sie dem ^achmann bekannt und von üblicher
Art sind.
Die beschriebene Forsast euereinheit A kann auf dem
Bett 1 durch entsprechende Mittel befestigt und mit der üblichen Einspritzeinheit B in Verbindung gebracht
werden. Die Formsteuereinheit wurde für den Fall beschrieben, daß nur ein einziges Stück des geformten Gegenstandes
auf einmal verarbeitet wird, aber selbstverständlich kann die Maschine eine Vielzahl von geformten Gegenständen
gleichzeitig mit den gleichen lirgebnissen herstellen.
Die Anzahl der Kunststoffgegenstand© lcann beispielsweise
4, 12, 16 USW9 betragen. In diesem Fall kann die Form
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gemäß Fig. 5 mit der Formsteuereinheit verbunden werden.
Die Form gemäß Pig. 5 umfaßt ein Getriebegehäuse 4t, das vor der beweglichen Formklemme 17 abnehmbar angeordnet
ist und in welchem eine Gruppe 42 ineinander eingreifender Zahnräder gelagert ist. Die Gruppe 42 besteht
aus einem Hauptrad 43 und einer Anzahl η von in dieselbe eingreifenden TJnterrädern. Die Anzahl dieser
Unterräder stimmt mit der gewünschten Anzahl der geformten Gegenstände überein, d.h. mit der Anzahl der Kerne.
Die Antriebswelle 45 des Hauptrades 43 ist durch die Kupplungshülse 31 in der Formklemme 17 mit der viereokigen
Welle 30 der Steuerspindel 29 lösbar gekuppelt und dreht sioh mit der Steuerspindel 29· Die Drehung
der mit dem Hauptrad 43 in Eingriff stehenden Unterräder
44 wird durch die Welle 46 auf die mit derselben gekuppelte Welle 47 übertragen, welche das Drehmoment auf den
Schraubkern 12A überträgt. Die Welle 47 ist in einem Gehäuse 18A drehbar gelagert, das mit dem Getriebegehäuse
41 durch Bolzen verbunden ist. Der Bund der Welle 47 ist mit 47' bezeichnet.
Die Ausstoßplatte 35A ist vor dem Gehäuse -18A angeordnet und mit einer Öffnung 39A versehen, durch
welche der Schraubkern 12A hindurchgeht. Die Ausstoßplatte 35A wird ferner entweder durch die Führungszapfen
40 oder durch die Ausstoßstangen 36 der beweglichen Platte 37 an ihrem Platz gehalten und kann sich mit dem
Vorrücken der beweglichen Platte 37 vorwärts bewegen, wodurch die Drehung der Steuerspindel 29 während des
Schließens der Form bei Beendigung des Formvorganges bewirkt wird.
Das am Umfang des Sohraubkernes 12A ausgebildete
Außengewinde 13A weist einen zum Außengewinde 33 der Steuerspindel 29 entgegengesetzten Verlauf auf, und
seine Steigung wird durch das Übersetzungsverhältnis des Hauptrades zu den Unterrädern bestimmt, das
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folgendermaßen sein kann:
4 1:2
12 1:4
16 1 :^ 5
Sie Steigung des Gewindes der Steuerspindel kann daher ausgedrückt werden durch die Gleichung
L β 1 . η
worin bedeutet: L die Steigung des Gewindes der Schraubenspindel
1 die Steigung des Gewindes des geformten Produkte
(oder des Schraubkernes)
η das Übersetzungsverhältnis des Hauptrades zu den Unterrädern.
Wenn vier geformte Gegenstände hergestellt werden sollen, beträgt nach dieser Gleichung das Verhältnis
der Gewindesteigung des Schraubkernes 12A zur Steuerspindel 29 daher 1:2.
Daraus ergibt sich, daß die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der beweglichen Platte 37 und damit
der Ausstoßplatte 35A, die durch die Drehung der Steuerspindel
29 bewirkt wird, mit der Geschwindigkeit übereinstimmt, mit der das geformte Produkt vom Außengewinde '
des Sohraubkernee 12A abgestreift wird.
Die in Pig. 5 dargestellte Form ist für die Herstellung einer Vielzahl von Kunststoffgegenständen zur
gleichen Zeit ausgebildet und kann mit der Formsteuereinheit gemäß der Erfindung leicht auf ähnliche Weise
kombiniert werden wie die in den Fig. 2-4 gezeigte Formsteuereinheit für einen einzigen Teil.
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. In den Pig. 6-8 ist eine andere Fonnsteuereinheit gemäß der Erfindung dargestellt, die mit jener
gemäß den Fig. 2-4 grundlegend identisch ist, mit der Ausnahme, daß die Antriebseinheit für den
Antrieb der Steuerspindel auf der Rückseite des Formklemmzylinders angeordnet ist. Das hintere Ende des
Klemmdruckkolbens 2OB, der durch Drucköl im Klemmzylinder 19B hin und her bewegt wird, ist mit einem Elektromotor
oder hydraulischen Motor 23B verbunden, während dessen Antriebswelle 25B und die mit derselben verbundene
drehbare Welle 100 innerhalb des Klemmdruokkolbens 2OB drehbar angeordnet sind. Quer zum Ende des Klemmdruokkolbens
2OB ist eine bewegliche Platte 101 angeordnet. Das viereckige Ende 102 der drehbaren Welle
100 ragt über die bewegliche Platte 101 hinaus und greift in die viereckige Ausnehmung 103 der Steuerspindel
29B ein.
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- ίο -
Die Steuerspindel 29B ist am Umfang mit Außenge- . .:-■;>,
winde 33B versehen, welches in das Innengewinde einer ..:
Muffe 104 eingreift, die auf der Vorderseite der-bewegt.■■-■-.
liehen Platte 101 befestigt ist. Die Steuerspindel 29B
ist ferner mit einem drehbaren Wellenlager 105 verbunden, das an der beweglichen Formklemme 17B befestigt ist. An
der Formklemme ist ein Getriebegehäuse 41B abnehmbar angeordnet,
das eine Gruppe 42B von ineinander eingreifenden Zahnrädern enthält, Die Welle 45B des Hauptrades 43B ist
mit dem Wellenlager 105 verbunden,
Die Verhältnisse der Schraubensteigung zwischen dem Außengewinde 33B der Steuerspindel 29B und den Unterrädern
44B, dem Schraubkern 12B und dem Außengewinde 13B des
Schraubkerns sind die gleichen wie bei der vorstehend beschriebenen Formanordnung gemäß Fig. 5,
Vier Zugstangen 22B verbinden den Klemmzylinder 19B mit dem ortsfesten Formhalter 14B, der die ortsfeste Form
11B trägt. Die bewegliche Platte 101 und die Formklemme 17B werden bei der Bewegung des Klemmdruckkolbens 2OB auf
diesen Zugstangen hin und her bewegt. Die bewegliche
Platte 101 trägt Stangen 106, die mit einem Halter 107
verbunden sind, der die üusstoßplatte 35B trägt. Auch der
Halter 107 wird zusammen mit der beweglichen Platte 101
auf den Zugstangen 22B Mn und her bewegt,
Auf dem Formhalter 14B ist die Düse 2' des Heiazylinders 2 angeordnet, die den Kunststoff in die ortsfeste Form 11B
einspritzt.
Die vorstehend beschriebene Formsteuereinheit kann daher mit der Einspuitzeinheit kombiniert werden und bildet
mit derselben eine vollständige Spritzgußmaschine.
In den Fig. 9-11 ist eine weitere Formsteuereinheit gemäß der Erfindung dargestellt. Die ortsfeste Form 110
ist auf einem ortsfesten Formhalter 140 angeordnet und der mit demselben aus einem Stück, bestehende Maschinenraum
200 ist mit vier Zugstangen 201 versehen,
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die durch denselben hindurchgehen« Diese Stangen sind an einem Ende mit der beweglichen Formklemme 170 und am
anderen Ende mit einem (nicht dargestellten) Antrieb verbunden, der die Stangen hin und her bewegt, um die bewegliche
Formklemme 170 der ortsfesten Form 110 zu nähern
oder von derselben zu entfernen.
Auf der Vorderseite der beweglichen Formklemme 170 ist ein Gehäuse 180 angeordnet, in welchem der Schraubkern
120 drehbar gelagert ist. Dieser weist eine viereckige Kupplungswelle 320 auf, die mit dem Ende der Antriebswelle
250 eines Ölmotors 230 verbunden ist und durch denselben angetrieben wird. Der Motor 230 ist auf dem
Rahmen 202 auf der von der Formklemme 170 abgekehrten Seite angeordnet. Der größere Teil 203 der Antriebswelle 250 ist
viereckig ausgebildet, mit Ausnahme des Teils, der durch die lOrmklemme 17 hindurchgeht. Der viereckige Teil 203
der Antriebswelle 250 steht mit der Steuerspindel 290 in
Eingriff, die am Umfang mit Außengewinde 330 versehen ist, das in das Innengewinde der Muffe 204 eingreift, welche
die Steuerspindel 290 mit dem Rahmen 202 verbindet. Der Schaft 205 der Steuerspindel 290 ist in der drehbaren
Platte 206 drehbar gelagert. Eine Loslösung von der* dreh?-
baren Platte wird durch eine Halteplatte 207 verhindert, die an der beweglichen Platte 206 befestigt ist,
Die bewegliche Platte 206 ist mit der Ausstoßplatte 35C und mit den Stangen 360 verbunden, die in der Formklemme
170 mit geregeltem Hub verschiebbar .sind. Die Gewindesteigungen
der Steuerspindel 290 und des Schraubkernes 120 sind die gleichen wie bei der für den Einzelteil beschriebenen
Formanordnung. Für den Formvorgang einer Vielzahl von Teilen muß die Gewindesteigung des betreffenden
Teils duroh das Übersetzungsverhältnis der ineinander eingreifenden
Zahnräder im Getriebegehäuse in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt werden,
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Nachdem die Konstruktion und die Anordnung jeder Ausführungsform
der Formsteuereinheit gemäß der Erfindung beschrieben werden ist, folgt nunmehr die Beschreibung der
Wirkungsweise derselben.
Die Verfahrensschritte des Spritzgußvorganges sind folgende: Festklemmen, Einspritzen, Formen und Kühlen,
!Trennung der Form und Verdrehen des Kernes, Abstreifen des Produkts, Drehung des Kernes in entgegengesetzter Richtung,
Festklemmen,
Jeder dieser Schritte wird nachstehend in Verbindung mit jeder der oben beschriebenen Formsteuereinheiten gemäß
der Erfindung besprochen werden.
Gemäß den Fig, 2-4 rückt der Klemmdruckkolben 20 bei Einführung von Öl in den Klemmzylinder 19 vor. Zur gleichen
Zeit ist die mit der Steuerspindel 29 verbundene bewegliche Platte 37 hinter derselben angeordnet, während die Ausstoßplatte
35 dicht neben dem Halter 18 liegt,'wobei sich der Schraubkern 12 durch die Öffnung 39 der'Ausstoßplatte 35
nach außen erstreckt.
Wenn der Klemmdruckkolben 20 vorrückt, rückt auch der Hauptrahmen 21 längs der Zugstangen 22 vor, bis der Schraubkern
12 in die Matrize der ortsfesten Form 11 eintritt und nach Berührung derselben den Klemmdruckkolben 20 zum Stillstand
bringt, womit der Klemmvorgang beendet ist.
Hierauf wird das geschmolzene Material im Heizzylinder 2 durch die Düse 2' in die Hohlräume der Form eingespritzt,
womit der Einspritzvorgang beendet ist.
Die Form wird nunmehr geöffnet, wobei dem geformten Produkt genügend Zeit zum Abkühlen und Erstarren gelassen
wird. Bei diesem Formöffnungsvorgang ist der Schraubkern 12 in die Matrize der ortsfesten Form 11 eingeführt und wird
etwas im G-egenuhrzeigersinn verdreht, indem der Motor 23 seine Antriebswelle 25 im Uhrzeigersinn verdreht, während
die drehbare Welle 28 durch die Schnecke 24 und das Schneckenrad 27 im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird.
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Da die viereckige Kupplungswelle 32 des Schraubkernes 12 durch die Kupplungshülse 31 mit der viereckigen Welle 30
der Steuerspindel 29 gekuppelt ist, die mit der drehbaren Welle 28 verbunden ist, wird das Drehmoment der drehbaren
Welle 28 durch die Steuerspindel 29 auf den Schraubkern 12 übertragen, der im Gegenuhrzeigersinn verdreht
wird.
Da sich die Steuerspindel 29 und der Schraubkern 12 daher im Gegenuhrzeigersinn drehen, wird der mit der
Steuerspindel 29 in Eingriff stehende drehbare Kupplungsteil 34 durch das Außengewinde 33 der Steuerspindel vorwärts
bewegt» Dadurch wird auch die bewegliche Platte 37 vorwärts bewegt, so daß die Stangen 36 innerhalb der Formklemme
17 nach vorne gleiten und gegen die Ausstoßplatte 35 stoßen, damit die ortsfeste Form 11 gegen dieselbe
zur Anlage kommt. Da sich die Steuerspindel 29 und der Schraubkern 12 weiter drehen, während der auf den Klemmdruckkolben
20 des Klemmzvlinders 19 ausgeübte Druck gleich Null ist, ist der auf die Ausstoßplatte 35 wirkende Druck
auf diese Weise^ufffee Form 11 gerichtet.
Dieser Gegendruck wird durch die mit der Ausstoßplatte 35 in Berührung befindlichen Stangen 36 auf die bewegliche
Platte 37 übertragen, so daß der Hauptrahmen 21 durch den drehbaren Kupplungsteil 34 und die Steuerspindel 29 zurückgezogen
wird. Die Zurückziehung des Hauptrahmens 21 bewirkt, daß sich auch der Schraubkern 12 zurückzieht, wobei
sich derselbe längs des Innengewindes des geformten Produkts in der Matrize 11f der ortsfesten Form 11 dreht,
Wenn sich das Ende des Schraubkernes 12 zurückgezogen hat und ungefähr zwei Fünftel des Innengewindes
des geformten Produktes abgestreift hat, wie Fig, 3 zeigt, beginnt sich der Klemmdruckkolben 20 unter dem Druck des
durch einen (nicht dargestellten) Grenzsohalter dem Klemmzylinder 19 zugeführten Öls zurückzuziehen, und
gleichzeitig beginnen der Hauptrahmen 21, die bewegliche Formklemme 17 und der Schraubkern 12, die mit demselben
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verbunden sind, sich zurückzuziehen. Während der Zurückziehung dieser Teile drehen sich die Steuerspindel 29 und
der Schraubkern 12 weiter, so daß der Schraubkern 12, der
sich innerhalb'des geformten Produkts dreht, das Abstreifen
desselben von der Matrize 11' der ortsfesten Form 11 ermöglicht. Dies wird durch die Steuerspindel 29 bewirkt,
deren drehbare Welle die Ausstoßplatte 35 nach vorne stößt. Das bedeutet, daß das geformte Produkt durch das Zusammenwirken
des drehbaren Kernes 12 und der vorrückenden Ausstoßplatte
35 vollständig abgestreift wird, wie Fig, 3 zeigt,
Nach dem Abstreifen des geformten Produkts von der Form unterbricht der Klemmdruckkolben 20 seine Rückzugsbewegung,
worauf sich der Motor 23 in entgegengesetzter Richtung dreht.
Dadurch wird die Steuerspindel 29 im Uhrzeigersinn verdreht, und die bewegliche Platte 37 und die Stangen 36 werden in
ihre vorherbestimmten Stellungen zurückgezogen, wenn die Drehung des Motors in entgegengesetzter Richtung zum Stillstand
kommt. Hierauf folgt das schließliche Pestklemmen der Maschine, womit ein Arbeitsgang des Spritzgußvorganges
beendet istf
Da die Ausstoßplatts 35 auf den Führungszapfen 40 frei
verschiebbar ist, wird sie beim nächsten Klemmvorgang gegen die ortsfeste Form 11 stoßen, sich aber mit derselben länge
der Führungszapfen 40 zurückziehen, bis sie die Stangen 36
berührt.
Die Wirkungsweise der Spritsgußmaschine wurde für die Herstellung eines einzigen geformten Produkts pro Arbeitsgang
beschrieben. Um in einem Arbeitsgang der Maschine eine
Vielzahl der geformten Gegenstände au erhalten, kann die Form gemäß Pig, 5 verwendet werden, ohne die Arbeitsweise
wesentlich zu verändern» Bei der Herstellung einer Anzahl
geformter Gegenstände in einem Arbeitsgang ist es erforderlich, die Steuerspindel 29 u-nd das Hauptrad 43 im Uhrzeigersinn
zu verdrehen, während die Unterräder 44 und der Schraubkern
1 2Jl im Gegenuhrseiger-sinn verdreht werden, und zwar
unmittelbar vor dem Öffnen und während des Öffnens = der Form,
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Dies ist deshalb erforderlich, weil die Gewinde der
Schraubenspindel 29 und des Schraubkerns 12 A in entgegengesetzter Richtung verlaufen, Nunmehr wird auf die
Fig. 6-8 Bezug genommen, welche eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen«
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist dieselbe
wie für jeden der Verfahrensschritte beschrieben worden ist. Das Festklemmen und das Einspritzen des geschmolzenen
Materials erfolgen, während sich der Klemmdruckkolben 2OB unter Öldruck vorwärts bewegt, worauf
das Abkühlen und Erstarren des geformten Produkts erfolgt, wie Fig. 6 zeigt. Hierauf wird der Motor 23B
angetrieben, um die Antriebswelle 100 im Uhrzeigersinn zu verdrehen, so daß die Steuerspindel 29 und das Hauptrad
43B, die mit derselben durch das Wellenlager 105 und die Welle 106 verbunden sind, ebenfalls im Uhrzeigersinn
verdreht werden. Die Drehung der Steuerspindel 29B erfolgt in Eingriff mit dem Innengewinde der Muffe 104.
Die Steuerspindel 29B wird daher zurückgezogen, wobei sie sich innerhalb der Muffe 104 dreht und die viereckige
Ausnehmung 103 der Steuerspindel 29B längs der viereckigen Welle 102 gleitet, ro daß auch die Farm- ·
klemme 17B durch das Wellenlager 105 z-urückgesogen wird.
Die Zurückziehung der Formklemme -TB ist von der Zurückziehung
des Getriebegehäuses 41B und des Schraubkernes 12B begleitet, so daß diesem die Drehung der Schraubenspindel
29B durch das Hauptrad 43B und das Unterrad 44B (welches sich im Gegenuhrzeigersinn dreht) erteilt wird und der
Schraubkern daher von dem geformten Produkt in der Form etwas weg bewegt wird. In diesem Fall dient die Ausstoßplatte
35B zum Festhalten des geformten Produkts, so daß die Drehung des Schraubkernes 12B gleichmäßig gemacht
wird.
Wenn sich der Kern 12B dreht und sich von dem mit
Gewinde versehenen Teil des geformten Produkts fortschreitend entfernt, beginnt sich der Klemmdruckkolben
2OB zurückzuziehen und bewirkt, daß die Form geöffnet
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wird, wobei das Produkt auf dem Schraubkern 1 2B abgelagert
ist, so daß das geformte Produkt die ortsfeste
Form 11B verlassen kann. Die fortgesetzte Drehung der Steuerspindel 29B ermöglicht dem Schraubkern 12B, sich
unter Drehung zurückzuziehen, bis derselbe von dem geformten Produkt vollkommen frei ist, während- dieses von
der Ausstoßplatte 35B zurückgehalten wird, so daß das automatische Abstreifen des geformten Gegenstandes oder
der Gegenstände erzielt wird. Hierauf kommt der Klemmdruckkolben 2OB zum Stillstand, und der Motor 23B beginnt,
sich in entgegengesetzter dichtung zu drehen. Dadurch wird bewirkt,,daß sich die Steuerspindel 29B im Gegenuhrzeigersinn
dreht und dabei die Formklemme 17B und den Schraubkern 12B vorschiebt, bis derselbe vollständig
durch die Öffnung 39B der Ausstoßplatte 35B hindurch geht. Damit ist ein vollständiger Arbeitsgang des Spritzgußvorganges
beendet, und der nächste Arbeitsgang kann beginnen.
Die Fig. 9-11 zeigen die letzte Ausführungsform der Spritzgußmasohine gemäß der Erfindung, deren Wirkungsweise vom Festklemmen über das Abstreifen des Produkts
'bis zur Rückführung des Schraubkerns im wesentlichen die gleiche ist wie bei der vorhergehenden Ausführungsform,
Bei der in»den Fig. 9-11 gezeigten Ausführungsform erfolgt das Festklemmen, wenn die bewegliche Formklemme
17C durch die Stangen 201 gegen die ortsfeste Form 110 gezogen wird. Nachdem das geschmolzene Material,
eingespritzt, geformt, abgekühlt und erstarrt ist, wie Fig, 9 zeigt, wird der Motor 230 angetrieben, um die
Steuerspindel 290 im !Uhrzeigersinn zu verdrehen. Mit
der Drehung der Steuerspindel rückt die bewegliche Platte 206 vor und drückt die Ausstoßplatte 350 gegen die ortsfeste
Form 110, so daß dort eine entgegenwirkende Kraft erzeugt wird (wie in Verbindung mit der-Ausführungsform gemäß den Fig. 2 - 4 beschrieben wurde), welche
bewirkt, daß sich die bewegliche Formklemme zurückzieht, so daß sich auch der Schraubkern 120 unter Drehung zurück-
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- .17 -
zieht,(zu diesem Zeitpunkt ist die auf die bewegliche Formklemme einwirkende Zugkraft gleich Null), Hierauf
wird die Form geöffnet (wenn die Stangen 201 die bewegliche Platte zurückziehen), wie Fig, 10 zeigt. Wenn sich
die Steuerspindel 290 weiter dreht, wird das geformte Produkt vom Kern vollständig abgestreift, und zwar durch
das Zusammenwirken des sich drehenden Schraubkerns 120 und der vorrückenden Ausstoßplatte 350, Nachdem das geformte
Produkt auf diese Weise abgestreift ist und die bewegliche Formklemme 170 die Rückzugsbewegung unterbricht,
wird der Motor 230 in entgegengesetzter Richtung verdreht, so daß sich die Steuerspindel 290 im Gegenuhrzeigersinn
dreht und sich zusammen mit der beweglichen Platte 206 zurückzieht. Gleichzeitig zieht sich die Ausstoßplatte
350 zurück, Me Maschine ist daher für den nächsten Arbeitsgang bereit.
Nachdem die Konstruktion und Wirkungsweise der Spritzgußmaschine gemäß der Erfindung beschrieben wmrden ist,
ergibt sich, daß der geformte Kunststoffgegenstand oder die G-egenstände gleichmäßig und automatisch von der Form
abgestreift werden können, ohne verformt oder beschädigt zu werden, und zwar infolge der Wirkung der Steuerspindel,
welche die Drehung des Schraubkerns steuert und welche die Vorwärtsbewegung der Ausstoßplatte oder die Zurückziehung
des Kerns mit der Drehung des Kerns synchronisiert.
Wie beschrieben witsrde, beginnt die Steuerspindel ihre
Drehung, bevor die Form geöffnet wird, aber in manchen Fällen kann die Steuerspindel auch nach Beendigung des
Öffnens der Form in Drehung versetzt werden.
Die Tatsache, daß sich der Schraubkern innerhalb der ortsfesten Form dreht, ermöglicht dem Kern einerseits,
eine gleichmäßige Drehung zu beginnen, und verhindert andererseits einen Leerlauf des geformten Produkts, wodurch
das gleichmäßige Abstreifen des geformten Produkts von der ortsfesten Form während des Forraöffnungsvorganges
erleichtert wird. Die Matrize der ortsfesten Form ist innen
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mit Rillen oder ähnlichen Vertiefungen und Erhöhungen versehen, welche als Anschlag dienen, um die
Drehung des geformtes Produkts zu verhindern.
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Claims (11)
1. Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form, einen drehbaren
Kern und eine Steuerspindel, welche die Drehung des drehbaren Kernes steuert, um zu ermöglichen, daß das geformte
Kunststoffprodukt vom drehbaren Kern abgestreift wird.
2. Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form, einen drehbaren
Kern und eine Steuerspindel, deren Drehung mit dem drehbaren Kern synchronisiert ist, um zu ermöglichen, daß das
geformte Kunststoffprodukt während des Öffnens der Form vom drehbaren Kern abgestreift wird,
3, Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine,
gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form mit einer Matrize, durch einen drehbaren Kern, der am Umfang mit Außengewinde
versehen ist, und durch eine Steuerspindel, die mit dem drehbaren Kern gekuppelt ist und durch einen Motor angetrieben
wird, um die Drehung des Kerns zu steuern,
4, Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form mit einer^Matrize,
durch einen drehbaren Kern, der an umfang mit Außengewinde versehen ist, um mit der Matrize de orte.'-v.sten Form in
Eingriff zu kommen, durch eine Ausstoßplatte und eine Steuerspindel, die mit dem drehbaren Kern und der Auss*oßplatte
gekuppelt ist und die durch einen Motor angetrieben wird, um den Kern zu verdrehen und die Ausstoßplatte
synchron mit der Drehung des Kernes vorzuschieben, wobei die Ausstoßplatte das geformte Produkt vom Kern abstreift,
5, Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form mit einer Matrize,
die auf einem ortefesten Formhalter angeordnet ist, durch einen drehbaren Kern, der am Umfang mit Außengewinde ver-
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sehen ist, um mit der Matrize der ortsfesten Form in Eingriff zu kommen, durch eine Ausstoßplatte und eine Steuerspindel,
die mit dem drehbaren Kern und mit der Ausstoßplatte gekuppelt ist und die durch einen Motor angetrieben
wird, um den Kern zu verdrehen und die Ausstoßplatte synchron mit der Drehung des Kerns vorzuschieben, wobei
die Ausstoßplatte das geformte Produkt vom Kern abstreift
und sich hierauf bei Zurückziehung der Steuerspindel in eine vorherbestimmte Stellung zurückzieht.
6. Formsteuervorrichtung für eine Spritzgußmaschine,
gekennzeichnet durch eine ortsfeste Form mit einer Matrize, die auf einem ortsfesten Formhalter angeordnet ist, durch
einen ortsfesten Kern, der am Umfang mit Außengewinde ver* sehen ist, um mit der Matrize der ortsfesten Form durch
eine hin und her gehende Bewegung einer beweglichen Formklemme in Eingriffkommen, an welcher der Kern befestigt
ist, durch eine Ausstoßplatte, durch eine Steuerspindel, die mit dem Kern und der Ausstoßplatte gekuppelt ist und
die durch einen Motor in Vorwärtsrichtung und in entgegengesetzter Richtung' angetrieben wird, um den Kern zu verdrehen und die Ausstoßplatte synchron mit der Drehung des
Kerns vorzuschieben, wobei die Ausstoßplatte das geformte Produkt vom Kern abstreift und sich hierauf bei Zurückziehung
der Steuerspindel in eine vorherbestimmte Stellung zurückzieht, durch eine bewegliche Platte mit
einem hin und her beweglichen Kupplungsteil, der mit der Steuerspindel in Eingriff kommt und der die Drehbewegung ·
derselben in eine hin und her gehende Bewegung umwandelt, durch eine Stange, welche die Ausstoßplatte nach vorne
stößt, durch eine bewegliche Formklemme, welche den Kern indirekt abstützt und mit einem Hauptrahmen der Maschine
verbunden ist, durch einen Klemmdruckkolben, der den Hauptrahmen hin und her bewegt, durch einen Klemmzylinder,
in welchem der Klemmdruckkolben verschiebbar ist, und durch Zugstangen, welche den ortsfesten Formhalter mit dem
Zylinder verbinden und auf welche der Hauptrahmen und die
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- 2Τ~ · ■
Formklemme verschiebbar sind, wobei der Motor vom Hauptrahmen
.getragen wird und seine Antriebskraft durch ein Übertragungsgetriebe auf dem Hauptrahmen auf die Steuerspindel
übertragen wird,
7. Spritzgußmaschine, auf deren Bett die Formsteuereinheit
nach den Ansprüchen 1 - 6 in Kombination mit einer Einspritzeinheit angeordnet ist.
8. Spritzgußverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß geschmolzenes Material in die Hohlräume der Form eingespritzt
wird, daß das Material abgekühlt wird, um zu erstarren, und daß hierauf ein drehbarer Kern zurückgezogen
wird, während sich derselbe in Drehung befindet, um das geformte Produkt von dem Kern abzustreifen.
9. Spritzgußverfahren zur Herstellung von mit Gewinde versehenen Kunststoffgegenständen, dadurch gekennzeichnet,
daß geschmolzenes Material in die Hohlräume der Form eingespritzt wird, daß das Material abgekühlt
wird, um zu erstarren, daß eine Steuerspindel verdreht wird, um zu bewirken, daß sich ein drehbarer Kern, auf
welchem ein geformtes Produkt abgelagert ist, innerhalb der Matrize dreht und sich etwas von derselben zurückzieht,
worauf der in Drehung befindliche Kern zusammen mit der Steuerspindel vollständig zurückgezogen und eine
Ausstoßplatte synchron mit der Drehung des Kerns vorgeschoben wird, so daß das geformte Produkt vom Kern abgestreift
wird.
10. Aus thermoplastischem Harz geformtes Produkt, das am inneren Umfang mit Innengewinde versehen und nach
den Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 und 9 hergestellt ist,
11. Spritzgußmaschine, die entsprechend der Darstellung
in den Zeichnungen ausgebildet ist, insbesondere eine in drenor Maschine verwendbare -11O.^m? te vier einheit,
12, Formsteuereinheit nach den Ansprüchen 2-6, gekennzeichnet
durch ein Getriebegehäuse, das ein Hauptrad, und eine Vielzahl mit demselben in Eingriff
stehender Unterräder enthält, wobei das Hauptrad mit der Steuerspindel gekuppelt ist und die Unterräder
mit einer'entsprechenden Anzahl von Schraubkernen gekuppelt sind, was die automatische Herstellung einer
Vielzahl geformter Kunststoffgegenstände in einem Arbeitsgang des Binspritzvorganges der Maschine ermöglicht,
Patentanwalt· Dipl.-Ing. Hollmuth Koeel
Dipl.-Ing. Horst Röte
Dipl.-Ing. Petef Ko«el
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