DE19615280A1 - Verfahren zum Spritzgießen eines Formkörpers aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Spritzgießen eines Formkörpers aus Kunststoff, bei welchem der Kunststoff in einen Spritzraum eines aus mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen bestehenden Werkzeugs unter Druck eingebracht wird, dessen lichte Abmessungen denen des herzustellenden Formkörpers entsprechen, und bei welchem zur Entnahme eines fertigen Formkörpers die beiden Teile des Werkzeugs auseinander gefahren und zur Herstellung eines weiteren Formkörpers wieder zusammengefahren werden.

Unter "Formkörper" sollen hier alle Kunststoffteile verstanden sein, die insbesondere in größerer Stückzahl durch Spritzgießen hergestellt werden. Es handelt sich beispielsweise um Transportkästen, Paletten, Motorradhelme, Teile für Kraftfahrzeuge, Eimer und andere Behälter. Bei derartigen Formkörpern kann es von Interesse sein, jeden einzelnen später identifizieren zu können. Dabei kann auch der Weg von Bedeutung sein, den ein solcher Formkörper im Laufe der Zeit über unterschiedlichste Stationen zurücklegt. Um das zu ermöglichen, muß jeder Formkörper mit unverwechselbaren Kennzeichen versehen werden. Das Anbringen solcher Kennzeichen kann auch für eine Charge gleicher Formkörper von Interesse sein, die mit ein und demselben Werkzeug hergestellt worden sind. Damit kann gegebenenfalls die garantierte Standzeit eines Werkzeugs belegt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren so weiterzubilden, daß Formkörper auf einfache Weise mit einem unverlierbaren, individuellen Kennzeichen versehen werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an dem Werkzeug mindestens eine nach Art eines in Schritten weiterschaltbaren Zählwerks aufgebaute Prägeeinheit angebracht wird, welche mindestens eine an ihrer Umfangsfläche mit unterschiedlichen Kennzeichen ausgerüstete, um eine Achse drehbare Walze aufweist, die bei jeder Entnahme eines Formkörpers aus dem Werkzeug um einen Schritt weitergeschaltet wird und die druckdicht derart mit dem Spritzraum verbunden wird, daß jeweils eines der an der Walze angebrachten Kennzeichen in denselben hineinragt.

Mit diesem Verfahren können beliebige Formkörper auf einfache Weise individuell gekennzeichnet werden. Sie werden beispielsweise fortlaufend numeriert. Die Walze der Prägeeinheit ist dann beispielsweise mit Zahlen bestückt. Die Kennzeichnung kann nach Installation der Prägeeinheit vollautomatisch durchgeführt werden, wenn dieselbe beispielsweise beim Schließen des Werkzeugs durch den sich bewegenden Teil desselben jeweils um einen Schritt weitergeschaltet wird. Bei größeren Stückzahlen von Formkörpern wird eine große Anzahl unterschiedlicher Kennzeichen benötigt. Die Prägeeinheit wird dann mit einer geeigneten Anzahl von Walzen ausgerüstet. Es kann auch mindestens eine zweite Prägeeinheit eingesetzt werden, deren Walze bzw. Walzen auch mit Zahlen oder mit speziellen Symbolen bestückt ist bzw. sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Fig. 2 und 3 Einzelheiten der Vorrichtung in vergrößerter Darstellung.

Fig. 4 und 5 zwei unterschiedliche Ansichten einer in der Vorrichtung einsetzbaren Prägeeinheit in weiter vergrößerter Darstellung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Werkzeug zum Spritzgießen von Formkörpern aus Kunststoff dargestellt. Es besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 1 und 2, die in Richtung des Doppelpfeils P relativ zueinander bewegbar sind. In der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung des Werkzeugs schließen die beiden Teile 1 und 2 einen Spritzraum 3 ein. Die lichten Abmessungen des Spritzraums 3 entsprechen denen des mit dem Werkzeug herzustellenden Formkörpers. Der Teil 1 des Werkzeugs soll beispielsweise feststehend sein. Zum Öffnen bzw. Schließen des Werkzeugs ist dann der Teil 2 beweglich ausgeführt. Am Teil 1 ist eine Prägeeinheit 4 angebracht, deren genauerer Aufbau aus den Fig. 2 bis 5 hervorgeht. Sie dient zum Anbringen von Kennzeichen an der Oberfläche von herzustellenden Formkörpern während des Spritzvorgangs. Die Prägeeinheit 4 könnte grundsätzlich auch am Teil 2 des Werkzeugs angebracht sein. Es können auch zwei oder mehr Prägeeinheiten in einem Werkzeug eingesetzt werden.

Die Prägeeinheit 4 ist nach Art eines in Schritten weiterschaltbaren Zählwerks aufgebaut. Sie hat mindestens eine um eine Achse drehbare Walze 5. An der Umfangsfläche der Walze 5 sind unterschiedliche Kennzeichen angebracht. Die Kennzeichen sind in bevorzugter Ausführungsform in die Mantelfläche der Walze 5 eingraviert. Sie können jedoch auch nach außen abstehen. Bei den Kennzeichen kann es sich gemäß Fig. 4 um Zahlen handeln. Entsprechend Fig. 5 können als Kennzeichen auch Codierungen verwendet werden, beispielsweise sogenannte Barcodes. Es können aber auch spezielle Symbole als Kennzeichen eingesetzt werden, die für den Hersteller der Formkörper oder für den jeweiligen Kunden spezifisch sind. Solche Symbole können auch einen Hinweis auf das für die Formkörper eingesetzte Material geben. Die Prägeeinheit 4 bzw. deren Walze 5 wird beim Öffnen oder Schließen des Werkzeugs jeweils um einen Schritt weitergeschaltet, so daß jeweils ein anderes Kennzeichen wirksam wird. Das kann automatisch aber auch von Hand durchgeführt werden.

Am Teil 1 des Werkzeugs ist die Prägeeinheit 4 so montiert, daß zumindest ihre Kennzeichen in den Spritzraum 3 hineinragen. Sie muß gegenüber dem Spritzraum 3 druckdicht angebracht sein, damit der mit Druck in denselben eingebrachte, fließfähige Kunststoff nicht in die Prägeeinheit 4 eindringen kann. Der Kunststoff, bei dem es sich beispielsweise um Polyethylen oder Polypropylen handelt, wird bei bekannten Verfahren beispielsweise mit Drücken in den Spritzraum 3 eingebracht, die zwischen 250 und 300 bar/cm² liegen. Da die Walze 5 der Prägeeinheit 4 drehbar ist, müssen um ihren in den Spritzraum 3 hineinragenden Teil herum zwangsläufig schmale, in den Fig. 4 und 5 angedeutete Spalte S in der Wandung des Spritzraums 3 verbleiben. Wenn die Breite der Spalte S etwa 20 µm nicht überschreitet, ist die geforderte Druckdichtigkeit gewährleistet. Der Kunststoff kann dann nicht in die Prägeeinheit 4 eindringen.

Eine Prägeeinheit 4 hat mindestens eine Walze 5. Sie kann beispielsweise aus fünf Walzen 5 bestehen, so wie es in den Fig. 4 und 5 angedeutet ist. An der Umfangsfläche jeder Walze 5 können gemäß Fig. 4 Zahlen von 0 bis 9 als Kennzeichen angebracht sein. Es ist auch möglich, die Zahlen entsprechend Fig. 5 zu codieren. Statt der Zahlen können auch an sich bekannte Barcodes eingesetzt werden. Es ist auch möglich, beliebige Symbole zu verwenden, solange eine ausreichende Anzahl unterschiedlicher Symbole eingesetzt wird, damit jeder Formkörper eine gegenüber allen anderen Formkörpern unterschiedliche Kennzeichnung erhält.

Zur weiteren Kennzeichnung der unterschiedlichen Formkörper können beispielsweise in einer zweiten Prägeeinheit Walzen mit speziellen Symbolen verwendet werden. Solche Symbole können zur spezifischen Kennzeichnung des Herstellers der Formkörper oder des jeweiligen Kunden dienen, für den die Formkörper bestimmt sind. Andere Symbole können beispielsweise das Material kennzeichnen, aus dem die Formkörper hergestellt werden.

Das Verfahren wird beispielsweise wie folgt durchgeführt:
Am Teil 1 des Werkzeugs wird eine Prägeeinheit 4 druckdicht so installiert, daß ihre Walze 5 entsprechend den Fig. 2 und 3 über das Profil des Teils 1 hinaus bis in den Spritzraum 3 ragt. Die Prägeeinheit 4 ist in Schritten weiterschaltbar. Bei jedem Schritt ragt ein neues Kennzeichen in den Spritzraum 3 hinein. Zum Weiterschalten der Prägeeinheit 4 ist an der Walze 5 beispielsweise ein Zahnrad 6 fest angebracht, in das ein federnd gelagerter Stift 7 eingreift. Der Stift 7 ist mit seiner freien Stirnfläche gegebenenfalls am Teil 2 des Werkzeugs abgestützt. Seine durch eine Feder 8 bewirkte Bewegung in Richtung des Teils 2 ist durch einen Anschlag 9 begrenzt.

Die Prägeeinheit 4 wird in bevorzugter Ausführungsform durch das Werkzeug automatisch weitergeschaltet, und zwar beim Öffnen oder Schließen desselben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht das Weiterschalten beim Schließen des Werkzeugs. Dabei wird der Teil 2 in Richtung des Pfeiles 10 bis zur Anlage am Teil 1 herangefahren. In der aus Fig. 2 ersichtlichen Position liegt der Teil 2 des Werkzeugs gerade an der Stirnfläche des Stiftes 7 an.

Der Stift 7 wird bei der Weiterbewegung des Teils 2 in Richtung des Pfeils 10 mitgenommen, bis das Werkzeug gemäß Fig. 3 geschlossen ist. Bei dieser Bewegung hat der Stift 7 das Zahnrad 6 und damit die Walze 5 um eine Teilung bzw. um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 11 gedreht. Es ragt dann ein neues Kennzeichen in den Spritzraum 3 hinein.

Beim Öffnen des Werkzeugs zur Entnahme eines fertigen Formkörpers gelangt der Stift 7 unter der Wirkung der Feder 8 wieder in seine aus Fig. 2 ersichtliche Position. Er schaltet dann beim erneuten Schließen des Werkzeugs die Walze 5 um eine weiteren Schritt weiter.

Claims (9)

1. Verfahren zum Spritzgießen eines Formkörpers aus Kunststoff, bei welchem der Kunststoff in einen Spritzraum eines aus mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen bestehenden Werkzeugs unter Druck eingebracht wird, dessen lichte Abmessungen denen des herzustellenden Formkörpers entsprechen, und bei welchem zur Entnahme eines fertigen Formkörpers die beiden Teile des Werkzeugs auseinander gefahren und zur Herstellung eines weiteren Formkörpers wieder zusammengefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Werkzeug mindestens eine nach Art eines in Schritten weiterschaltbaren Zählwerks aufgebaute Prägeeinheit (4) angebracht wird, welche mindestens eine an ihrer Umfangsfläche mit unterschiedlichen Kennzeichen ausgerüstete, um eine Achse drehbare Walze (5) aufweist, die bei jeder Entnahme eines Formkörpers aus dem Werkzeug um einen Schritt weitergeschaltet wird und die druckdicht derart mit dem Spritzraum (3) verbunden wird, daß jeweils eines der an der Walze (5) angebrachten Kennzeichen in denselben hineinragt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinheit (4) beim Öffnen oder Schließen des Werkzeugs automatisch weitergeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Walze (5) Zahlen als Kennzeichen angebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Walze (5) Barcodes als Kennzeichen angebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Walze (5) für den Hersteller des Formkörpers oder für einen Kunden spezifische Symbole als Kennzeichen angebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Walze (5) materialbezogene Symbole als Kennzeichen angebracht werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einem einen Spritzraum (3) aufweisenden Werkzeug zum Spritzgießen von Formkörpern aus Kunststoff mindestens eine nach Art eines in Schritten weiterschaltbaren Zählwerks aufgebaute Prägeeinheit (4) mit mindestens einer um eine Achse drehbaren Walze (5) angebracht ist, die an ihrer Umfangsfläche mit unterschiedlichen, in den Spritzraum (3) hineinragenden Kennzeichen ausgerüstet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichen in die Umfangsfläche der Walze (5) eingraviert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichen von der Umfangsfläche der Walze (5) nach außen abstehen.