DE1938801C3 - Vorrichtung zum Lochstanzen von aus thermoplastischen Stoffen geformten Gegenständen in einer geschlossenen Form - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lochstanzen \on aus thermoplastischen Stoffen geformten Gegenständen in einer geschlossenen Form mit einem Paar aufeinander zu beweglicher und in geschlossenem Zustand zwischen sich einen Hohlraum bildender Formhälften, wobei die eine Formhälflc von mindestens einem beweglichen Lochstempel durchsetzt ist und in dei anderen Formhälflc ein senkrecht zur Stanzrichtung bewegliches Gleitstück angeordnet ist, die beide mittels je eines Hydraulikzylinders bewegbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (USA.-Patentschrift 2 99.. 455). Hie bekannte Vorrichtung dient zum Herstellen von Schallplatten. Die Zuführung des thermoplastischen Stoffes zum Formhohlraum erfolgt dabei übei eine Düse and einen in <'en Formhohlraum mündenden zentralen Durchlaß, in den von der anderen Seite her eine Auswerfeistange einführbar ist. Die Verbindung von Düse und horizontalem Durchlaß wird durch eine im Gehäuse verlikal beweglich· Steuerstange kontrolliert, die einen Querkanal aufweist. In der unteren Stellung tier Steuu¹ lange fluchtet der Querkanal mit der Düse und dem zentralen Durchlaß, so daß die zugeführten theimoplasiischcn Stoffe in den Formhohlraum eingedrückt werden können. In der oberen Stellung der Stcuerstange ist der zentrale Durchlaß ohne Verbindung mit der Düse, jedoch an diesem F.ndc zu einem tiefer liegenden Raum hin offen. Wird in dieser Stellung die AusweilVrstange in den zentralen Durchlaß eingeführt, so drückt sie das in uiesem befindliche Material heraus und bildet dabei gleichzeitig ein zentrales Loch in der hergestellten Schallplatte. Die Auswcrfeistange dient somit gleichzeitig als Lochstempel und als Slanzabfalkuiswerfer. Da sie nicht (Ί5 nur das beim Lochstanzen anfallende Material, sondern auch das gesamte im horizontalen Durchlaß vorhandene Material zu verdrängen hat, also eine erhebliche Matcrialmcnge, sind zur Betätigung de: Auswerierstange erhebliche Kräfte erforderlich. Auch wird für den gesamten Hub der Auswerferstange eine gewisse Zeit erforderlich sein so daß nach dem Freigeben des von der Auswerferstange abliegenden Endes des horizontalen Durchlade-, durch die vertikale Stcuerslangc bei noch fücßrühicen thermoplastischen Stoffen ein Ausfließen diese; Stoffe auch aus dem Formhohlraum möglich ist, wav zur Ausschußproduktion führt. Läßt man jedoch die vertikale Steuerstange die Verbindung zwischen Düse und horizontalem Durchlaß erst unterbrechen, wenn der thermoplastische Stoff bereits eiwas erstarrt ist. so sind die Bedingungen für das Arbeiten der Au^ werferstange weiter erschwert und es kann überdies zur Ausbildung von Fehlern bei der Stanzung des geformten Gegenstandes kommen. Eine wcitcie Schwierigkeit bestehi hei der bekannten Vorrichu.n.. darin, daß sich thermoplastischer Stoff auch im Qucrkanal der vertikalen Stcuerstange befindet um! von dort einlernt werden muß, was durch die Auwerferstange nicht geschehen kann, die beim Auswc; fen nicht mehr mit dem (Qucrkanal der ver!^;!.„k Stciiei stange fluchtet. Hierfür ist vielmehr ein /ii'-i!/-lichcr Auswerfer vorzusehen. Die bekannte Vorrieh mn» ist somit kompli/ierl und führt dennoch nicht /u hoher Qualität der gelormten Gegenstände.

Es ist weiter bekannt (USA.-Patcnischnü 2 613 395). die Bewegung eines Lochstempel durc'· ein Zeilsieuerrelais auszulösen. Durch das Lochsi.m /en in der geschlossenen Form wird erreicht, daß da, erforderliche Loch weder in einer Nachbehandlung, noch durch das Einbringen eines in seiner Form dem gewünschten Loch entsprechenden Stifles in die Form erzielt werden muß. Stellt das Lochstanzen nach der Formung einen zusätzlichen Arbeitsgang dar, der überdies nur bei gewissen Stoffen mit Erfolg angewendet werden kann, so führt andererseits das Anbringen von Formstiften in der Form zum Enisle hen von Schweißlinien an·, fertigen Werkstück, die durch einen zusätzlichen I'oliervoigang entfernt wvi den müssen. All das ist beim Lochstanzen in ilei geschlossenen Form vermieden. Auch beim Lochstanzen in der geschlossenen l-orm ist aber ein schneller Arbeitstakt und ein sauberes Arbeiten nach dem oben Gesagten nur dann gewährleistet, wenn dei VtMgang des I ochslanzens und der Vorgang dei Trennung des Sian/abfaiies vom fer'igcn Formling lertigimgstechnisch entsprechend durchgebildet weiden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die cingang> genannte Vorrichtung /um Lochstanzen so auszubilden, daß für den in den Hohlraum der Form eingefüllten thermoplastischen Stoff, der den schlicßlicl geformten Gegenstand bildet, ein zum Vermeider \on Deformierungen und Schweißlinien bis zum Erstarren gleichbleibendes Volumen durch die Vorrich tun» für die /wangsläulige Lochung und den Sum/ al'ilaUaiiswurf zur Verfügung gestellt wird.

Diese Aufgabe wird crimdimgs»cmiiß dadurch ge lös:, daß jedem an einer Slempelplatte bel'estiuiei Lochstempel je ein in der mit dem Gleitstück verse henen lOtmhälftc angcoidiieler Stanzabfalluuswerle fluchtend gegenübersteht, dessen Bewegungsmöglich keit durch das Gleitstück gesteuert ist. Dabei könnci den Hydraulikzylindern für die Bewegung des Gleit Stückes und des Lochstempels Zeitsleucrrclais zu ueordnet sein.

Da sich Lochsiempel und Slanzabfallauswcrfer fluchtend gegenüberstehen, fallen ihre Bewegungshahnen zusammen. Durch die Steuerung der Hydraulikzylinder über Zeitsleuerrclais sind die Bewegungen so aufeinander abgestimmt, daß das Gleitstück den Stanzabfallauswerfer bereits treigib'. wenn der Lochstempel den Stanzhub beginnt. Fs ist festzuhalten, daß vor dem Beginn des Stanzhubes der gesamte Hohlraum der Fornihälften mit dem thermo|.!astischen Stoff gel Ulli ist, wobei die hndl lachen von Lochstempel und Slanzabfallausweilcr je Teil der Wand einer der Formhülflen bilden. Heginul nun der Lochsiempel seinen Stanzhub und dringt dabei in tlen thermoplastischen Stoff ein. so weicht der vor ihm liegende thermoplastische Stolf unter Wcgscliieben des Stanzabfallauswerfers aus, wobei der Lochstempel das Volumen des Stanzablalls ausfüllt. Der Sum/ abfall selbst wird dabei bis zur Beendigung des Si an/Vorganges zwischen Lociv.tenipol und Sianzablai'uiuswerfer gehalten und somit zwangsläufig ge- 2ί· fül.rt. Das für den aus dem thermoplastischen Stoll z,i formenden Gegenstand im Hohlraum /wischen den Formhälflen zur Verfugung gestellte Volumen bleibt somit nach lormschluß unabhängig davon gleich, wann der Vorgang des Lochstanzen* duichgeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, und das ist entscheidend, das Lochstanzen noch vor dem Erst. . 1 en des thermoplastischen Stoffs durchzuführen. Dennoch kann es dabei auf Grund des gleichbleibenvl» ■ Volumens trotz des noch fließfähigen Mrienals η:JiI zu nachteiligen Auswirkungen auf die (Jiiiilitäi ik geformten Gegenstandes kommen. Wird schließ IiJt nach Beendigung des Stanzvorganges und vollemleter Trennung des Stanzablalls vom geformten Gegenstand der Lochsiempel zurückgezogen, so ist Ih ' Verwendung von thermoplastischen Stollen dies. i Gegenstand bereits so weit erstarrt, daß weitere, qi.alitälsvcrschleehternde Formverändeiu¹¹·".'!! nicht mehr zu befürchten sind. Der Lochstempel wird zweckmäßig unmittelbar \or dem öffnen der Form zurückgezogen. Es ist dann nur noch erforderlich, ikn Slanzabfall mit Hilfe des Stanzablallausweilers auszuwerfen. Über die verwendeten Zeilsteuenelais isi das einfach dadurch möglich, daß das Gleitstück, mil des.sen Hilfe die Bevvegungsmöglichkeit des Stanzahfallauswerfors gesteuert wird, erst nach eingeleuetci Formoffnung so betätigt wird, daß der Slan/abfallauswerfer den Slanzabfall aus der Foimhälftc iiii..'.-^;tM, in der er angeordnet isi. Der Arbeitsgang des Ausstoßens des Stanzabfalles ist in den gesamten Foiimorgang einbezogen und mit den übrigen Arbeiisgängen koordiniert. Durch die /.vvangslaulige Führung des Stanzabfalles zwischen dem Lochstempel und dem Niaii/abfalluusweiler. die miteinander Hrn.hten. wird sichergestellt, daß der Slanzabfall vom geformten Gegenstand getrennt und nach dci 1 omiöliming ausgestoßen wird. Das geschieht nut einer in Konstruktion und Funktion einfachen und entsprechend billigen, sowie zuverlässigen Vorrichtung.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise 6υ veranschaulicht, und zwar zeigen die F i g. 1 bis 6 ein Ausführungsbeispiel in mehreren, beim Lochstanzen aufeinanderfolgenden Stellungen.

F i g. I zeigt eine Vorrichtung zum Lochstanzen mit einem vertikal beweglichen Gleitstück 1. das zur Steuerung der Bevvegungsmöglichkeit des Stanzabfallauswerfers 7 zwei zueinander parallele Vertikall'lächcn aufweist, die durch eine Schrägfläche Γ auf die in der Figur gezeigte W>:isc miteinander verbunden sind. Zur Betätigung des Gleitstücks 1 dient ein Hydraulikzylinder 2. Horizontal und damit senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks 1 ist ein Lochstempel 3 angeordnet, für dessen Betätigung Hydraulikzylinder 4 vorgesehen sind, mit denen der Lochstempel 3 über SiempclplaltcS und 6 verbunden ist, an denen er befestigt ist. Mit dem Lochstempel 3 in Sianzrichtung fluchtend ist ein Stanzabfallauswei-Ier7 angeordnet. Die Bewegungsmoglichkeit des Stanzabfallauswerfcrs 7 richtet sich nach der jeweiligen Stellung des Gleitstücks I. Seinen Bewegungsantrieb in Horizontalrichiung erhält der Stanzabfall.uis- \verfer7 vom Lochstempel 3 über den zwischen beiden liegenden Stanzabfall 8 (vgl. Fig. 3). Die Bewegung der Vorrichtung durch einen hydraulischen, pneumatischen oder sonst geeigneten Antrieb erfolgt unter zeitlicher Steuerung von Zeitsieuerrelais. Diese regeln die jeweilige zeitlich abgestimmte Druckzufuhr in die Kammern« und α' bzw./) und/i' der Hydraulikzylinder 4 bzw. 2.

Die Vorrichtung soll nunmehr im einzelnen erläutert werden. Sie ist mit einem Paßring9 verschen, dci an einei orlslcsten Formhülfte 10 vorgesehen ist. in der das vertikal bewegliche Gleitstück 1 geführt ist. Lin Haltebügel 11 ist an der ortsfesten Formhälfte 10 angebracht und trägt den Hydraulikzylinder 2, dessen Kolben über eine Kolbenstange 12 mit dem Gleitstück 1 verbunden ist. An einer Trcnnfläche der ortsfesten Formhälftc 10 der in F i g. 1 in geschlossener Form dargestellten Vorrichtung liegt eine bewegliche Formhäille 14 dicht an, so daß ein aus thermoplastischem Stoff geformter Gegenstand IS durch F.insprilzen des thermoplastischen Stoffes in einen von den Formhälften 10 und 14 gebildeten Hohlraum 16 erhalten werden kann.

Wird in geschlossenem Zustand der Vorrichtung der thermoplastische Stoff in den Hohlraum 16 eingespritzt, so isi der in einer Bohrung 17 der ortsfesteil Formhälfte 10 gleitend geführte Slanzabfallausvvcrlei 7 an seinem vom Hohlraum abliegenden Ende auf die in F i g. 1 gezeigte Weise vom Gleitstück 1 abgestützt und kann deshalb unter dem Druck des m den Hohlraum 16 eingespritzten thermoplastischen Stoffs nicht in die Bohrung 17 eingedrückt werden. Andererseits ist der Lochstempel 3, der sich gleitend veischieblich durch eine Bohrung der beweglichen Formhülfte 14 hindurcherstieckt, fest mit den StenipelplatienS und 6 verbunden, die ihrerseits mit Stützarme 18 durchsetzende Kolbenstangen 19 der Kolben der Hydraulikzylinder4 über Muttern 20 und 21 verbunden sind.

Stiltlormige Auswerfer 22 für den geformten Gegenstand 15 sind an AuswerfcrplaUcn 23 und 24 befestigt und erstrecken sich gleitend verschieblich durch die Stempcipkuten 5 und 6. sowie durch die bewegliche Formhälftc 14 hindurch, wo sie mit ihren F'nden in der Fläche der Formhälfte 14 liegen, die den Hohlraum 16 begrenzt. Die Auswufer 22 dienen /um Auswerfen des geformten Gegenstandes IS aus der I orm nach deren öffnung. Die Auswerferplalten 23 und 24 sind durch Schrauben 25 miteinander verbunden.

Zum Abstützen der StempclplaUcn 5 und 6 beim Einspritzen des thermoplastischen Stoffes in den Hohlraum 16 sind Stifte 26 vorgesehen, so daß der Lochstempel 3 durch den Druck des einströmenden Stoffes nicht aus seiner in F i g. 1 gezeigten Stellung

nach links verschoben werden kann. Die Stifte 26 sind mit ihrem von den Stcmpclplaltcn 5 und 6 abliegenden Ende an einer Halteplatte 27 befestigt und erstrecken sich mit ihrem anderen linde durch die Auswcrfcrplattcn 23, 24 hindurch, die so gleitend vcrschiebüch sind. Halteplatlc 27 und Formhälfte 14 werden durch zwischen sie eingelegte Distanzblöcke 28 in vorbcstimmlcm Abstand gehalten. Anschlägst il'tc 29 bcgtcnzcn die Bewegung der Auswcrfcrplattcn 23 und 24 von der beweglichen Formhälftc 14 weg.

Im folgenden soll nun an Hand der verschiedenen Stellungen der Vorrichtung in den Fig. 1 bis 5 der Funktionsablauf beim Formen eines Gegenstandes 15 beschrieben werden. Zu Beginn befindet sich die Vorrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Stellung Die Form ist geschlossen und die Formhälften 10 und 14 bilden einen Hohlraum 16. In diesen wird thermoplastischer Stoff eingespritzt. Die Beendigung des Hinsprilzvorgangcs hat die Betätigung eines Zcitstcucrrclais zur Folge, so daß über eir Magnetventil Druckmittel in die Kammer/)' des Hydraulikzylinders 2 einströmt und das Gleitstück 1 durch die Kolbenstange 12 nach oben gezogen wiru.

I i g. 2 zeigt die Stellung, die das CilcitMückl danach einnimmt. Sobald sich das Gleitstück 1 in dieser Stellung befindet, wird ein weiteres Zeif-leuerrclaiv betätigt und steuert iibei ein Magnetventil das Hinströmen von Druckmittel in die Kammern α der Hydraulikzylinder 4. Dadurch werden die Kolbenstangen 19 in F i g. 2 nach rechts bewegt und nehmen dabei über die Stcmpclplaiicn 5 und 6 den lochstempel 3 mit. Dieser durchloehi dabei den noch nicht vollständig erhärteten thermoplastischen Stoff im Hohlraum 16.

Die Fi g. 3 zeigt die Stellung der Vorrichtung nach Durchführung des Lochstanzen. Der vom Lochstempel 3 ausgestanzte Stanzabfall 8 bleibt zwischen Lochstempel 3 und jeweils mit diesem fluchtenden Stanzabfallauswcrfcr 7 gehalten. Die Stanzflächcn am geformten Gegenstand 15 fallen um so sauberer aus. je rascher der Lochstempel beim Stanz\organg betätigt wird. Der Gegenstand 15 bzw. die Form wird nach Durchführung des Lochstanzens in der Stellung gemäß F i g. 3 gekühlt. Kurz vor Beendigung des Kühlcns wird der Lochstempel 3 durch Kontaktgabe eines weiteren Zeitsleuerrclais in seine Ausgangsstellung /urückt'cführt.

F i g. ·1 zeigt die Vorrichtung in dieser Stellung nach Beendigung des Kühlcns kurz vor dem offnen der Form. Hs ist wichtig, daß der Lochstempel Λ nicht zu früh in die Ai::;^angsslelliing zurückgeführt wird, da nur dann für den den Gegenstand 15 bildenden thermoplastischen Stoff im Hohlraum 16 ein fest begrenztes Volumen zur Verfugung steht, so ilaß Formveränderungen während des Kühlcns. insbesondere ein Schrumpfung, die die Maßhaltigkeit des Slanzlodics in Frage stellt, sicher ausgeschlossen ist. Nach der Rückkehr des Lochstempcls 3 in seine Ausgangsstellung wird die Form geöffnet, in dem die Formhälftc 14 in Fig.4 nach links verschoben wird. Bevor noch das öffnen der Form beendet ist, ';«.■·■ wiik. :in weiteres Zeitsteueirelais einen Druckabbaii in der Kammer />' des Hydraulikzylinder»-2 bzw. div Zufuhr von Druckmittel in die Kammer b Das Gleitstück 1 kehrt damit ebenfalls in seine Ausgangstage zurück und verschiebt dabei den Stanzablallauswer fer7 in dei Bohrung 17 der ortsfesten Formhälfte 10. so daß d>i bisher in dieser liegende Stanzabfall 8 hc ausgestoßen wird.

Fig 5 zeigt die Stellung, die die Vorrichtung nunmehr cinnimml. Der Stan/a'utall 8 kann vor der Trennflächi. Ij der orbfesten Formhalter 10 frei nach unten abfallen. Falls StanzabfüHc8 nicht sogleich abfallen sollten, kann mit Druckluft nachgeholfen werden.

Schließlich bewegen sich noch die Aiisweuerplaticn 23 und 24 mit den von ihnen getragenen Auswerfern 22 nach rechts und werfen den fertig geformten Gegenstand 15 aus dem Hohlraum 16 der beweglichen Formhälftc 14 aus. wo er vor der 1 rennfläch.' 13 an dieser Fonnfläche nach unten fällt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Lochstempel 3 bereits ir. seine Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß er das Auswerfen de¹ Ck-geiist^iidc.-. 15 nicht behindert, der sonst an ihm hängenbleibt, bei Angriff der Auswerfer 22 durchgebogen und bei bruchanfälligem Material wie Polystyrol zerstört werden könnte.

1 in Arbeitszyklus ist damit beendet. Die Form kann wieder in die Stellung gemäß Fig. 1 gebracht und neuerlich thermoplastischer Stoff in den Hohlraum 16 eingespritzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung zum Lochslanzen von aus thermoplastischen Stoffen geformten Gegenstanden in einer geschlossenen Form mit einem Paar aufeinander zu beweglicher und in geschlossenem Zustand zwischen sich einen Hohlraum bildender Formhälften, wobei die eine Formhülfte von mindestens einem beweglichen Lochstempel durchsetzt ist und in der anderen Formhälflc ein senkrecht zur Stanzrichtung bewegliches Gleitstück angeordnet ist, die beide mittels je eines Hydraulikzylinders bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem an einer Stempel- platte (5, 6) befestigten Lochstempel (3) je ein in der mit dem Gleitstück (1) versehenen Forcnhälfte (10) angeordneter Stanzabfallauswcrier (7) fluchtend gegenübersteht, dessen Bcwegungsmögüchkeit durch das Gleitstück (1) gesteuert ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Hydraulikzylindern (2, 4) für die Bewegung des Gleitstüekes (1) und des Lochstempels (3) Zeitstcucrrelais "!g'jo·, duct sind.