-
Die
Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug mit mindestens einer beweglichen
Backe nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
-
Im
Folgenden wird nur noch Bezug genommen auf sogenannte Backenformen,
bei denen die Backen die gesamte Breite der Form des Spritzgusswerkzeugs
einnehmen, was jedoch für
die Erfindung nicht einschränkend
aufzufassen sein soll. Vom Erfindungsgedanken sollen aber auch sogenannte Schieberformen
erfasst sein, bei denen die Schieber eine geringere Breite besitzen,
als die Form des Spritzgusswerkzeugs.
-
Derartige
Spritzgusswerkzeuge mit beweglichen Backen, insbesondere zur Herstellung
von Kunststoffprodukten, sind bereits in zahlreichen Varianten aus
dem Stand der Technik bekannt und beinhalten mindestens zwei Form-Hälften (Düsen- und Auswerferseite),
die geführt
durch Gleitführungen, beim
Schließen
und Öffnen
des Spritzgusswerkzeugs aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden
können.
Die Relativbewegung der Form-Hälften
und deren Gleitführungen
erfolgt bevorzugt senkrecht zur Trennebene der beiden Form-Hälften. Weiterhin
sind beweglich verschiebbare Backen insbesondere für Hohlräume des
herzustellenden Spritzlings vorhanden, die gleichzeitig mit der
Bewegung der Form-Hälften
mittels schrägen Säulen- oder
Keilführungen
angetrieben werden, jedoch parallel zur Trennebene, also quer zur Öffnungs-
und Schließrichtung
der Form-Hälften.
-
Bekannt
hierbei ist es, eine einzige Schrägführungssäule pro Backe in der oberen
Form-Hälfte anzuordnen,
sowie die Führungsleisten
für die
Verschiebeführung
der Backen seitlich außen
an der Form-Hälfte
anzuordnen. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, dass die Führung der
Backe nicht genau genug geführt
ist, weil hier die Gefahr der Verkantung der Backe in der Führung bei
Verschiebung besteht, auf Grund des relativ großen Abstandes der beiden zugeordneten
Führungslager
einer Backe.
-
Ferner
ist es bekannt, mindestens zwei Schrägführungssäulen pro Backe in der oberen Form-Hälfte anzuordnen,
sowie die Führungsleisten für die Verschiebeführung der
Backen mittig zentral in der Form-Hälfte anzuordnen. Nachteil der
Anordnung von zwei Führungssäulen pro
Backe ist jedoch, dass aufgrund von Herstell-Toleranzen, insbesondere
eines Härteverzuges,
nicht sichergestellt werden kann, dass die beiden Führungssäulen gleichzeitig lastübertragend
an der verschiebbaren Backe ansetzen. Bei einer Verkantung besteht
daher Bruchgefahr für
eine oder beide Führungssäulen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Spritzgusswerkzeug
so weiterzubilden, dass bei gleichen oder geringeren Herstellkosten
die Qualität
und damit die Lebensdauer des Spritzgusswerkzeugs im Vergleich zum
Stand der Technik wesentlich verbessert sind.
-
Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass eine einzige Schrägführungssäule pro
Backe vorgesehen ist, welche im Bezug quer zur Bewegungsrichtung der
Backe, mittig in die Backe eingreift, und dass die Backenführung, im
Bezug quer zur Bewegungsrichtung der Backe, im Mittenbereich der
Backe angeordnet ist.
-
Vorteil
ist eine kostengünstige
Führung
der Backen mit hoher Qualität,
Zuverlässigkeit
und Standzeit.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Bevorzugt
wird, wenn die Bohrung in der Backe für die Schrägführungssäule auf der Mittenachse der
Backe in Bezug längs
zur Bewegungsrichtung der Backe liegt. Insbesondere liegt der Mittelpunkt der
Bohrung in der Backe für
die Schrägführungssäule auf
dieser Mittenachse der Backe.
-
Auch
kann die einzige Schrägführungssäule pro
Backe im Bezug quer und zusätzlich
längs zur Bewegungsrichtung
der Backe, mittig in die Backe eingreifen.
-
Bevorzugt
wird auch, wenn die Backenführung
ein separates Backenführungselement
aufweist, welches mit der Backe lösbar verbunden ist (z.B. über Schrauben).
Diese Backenführung
ist dann insbesondere als T-Nutenführung ausgebildet und befindet
sich im wesentlichen unterhalb der Backe. Dies ist aber nicht lösungsnotwendig,
da auch eine stoffschlüssig
mit der Backe verbundene Backenführung
vorgesehen sein kann, eine Schwalbenschwanzführung und ein in gleicher Ebene
befindliches Backenführungselement
wie die Backe selbst. Sämtliche
Kombinationen davon könnten
zum Einsatz kommen.
-
Vorteilhaft
ist auch, wenn die Bohrung in der Backe für die einzige Schrägführungssäule sich
in dem darunter angeordneten Backenführungselement in einer größeren Bohrung
fortsetzt und die Schrägführungssäule deshalb
nur noch in der Backe lastübertragend
eingreift. Damit wird sichergestellt dass der Antrieb dort stattfindet,
wo Gegenkräfte
auftreten. Dadurch wird die Standzeit des Spritzwerkzeugs erhöht.
-
Die
Breite der Backenführung,
d.h. der Abstand der Lagerflächen
des Backenführungselements,
liegt insbesondere bei unter 50% der Breite der Backe selbst, bevorzugt
bei ca. 20–30%,
typisch etwa bei 25%.
-
Die
Erfindung sieht also insbesondere vor, dass zum einen eine einzige
Schrägführungssäule pro
Backe verwendet wird, die mittig in der Schließplatte der oberen Form-Hälfte angeordnet
ist und die mittig in die Backe in der unteren Form-Hälfte eingreift, und dass zum
anderen zentrisch und unterhalb mit der Backe ein Backenführungselement
oder ein Gleitelement verbunden ist, welches mittig in der Form-Hälfte angeordnet
ist und welches von zwei seitlichen Führungsleisten eingefasst ist.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellende Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
-
Es
zeigen:
-
1:
Perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs im
geöffneten
Ruhezustand;
-
2:
Mittiger Längsschnitt
durch die 1;
-
3:
Mittiger Längsschnitt
des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs
im geschlossenen Arbeitszustand;
-
1 und 2 stellen
das geöffnete
erfindungsgemäße Spritzwerkzeug 1 perspektivisch
dar, 3 das geschlossene erfindungsgemäße Spritzwerkzeug 1,
wobei die Mittel zum Öffnen
und Schließen
des Werkzeugs 1 aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt sind.
Ebenfalls nicht dargestellt sind die Bewegungsmittel für die Werkzeughälften 2, 3, die
Auswerfermittel für
das Auswerten des Spritzgussteils (Spritzlings) aus der Form, die
Ausnehmung in den Werkzeughälften 2, 3 für den Spritzling, die
Düsen für das Einbringen
der plastischen Rohkunststoffmasse, sowie der Spritzling selbst.
-
Das
erfindungsgemäße Spritzwerkzeug 1 besteht
aus einer oberen düsenseitige
Formhälfte 2, in
den eine Düse
(nicht gezeigt) für
das Einbringen der plastischen Rohkunststoffmasse (z.B. aus einer Extruderschnecke)
einmündet,
und aus einer unteren auswerferseitigen Formhälfte 3, in der Auswerfermittel
(nicht gezeigt) angeordnet sind. Im Vergleich zu 3 ist
die düsenseitige
Formhälfte 2 der 2 in Öffnungsrichtung 15 von
der auswerferseitigen Formhälfte 3 durch
Bewegungsmittel (nicht gezeigt) abgehoben worden. Analog umgekehrt
erfolgt das Schließen
der Formhälften 2, 3 aus
der Ruhestellung nach 2 in die Arbeitsstellung nach 3 in Schließrichtung 16.
-
Die
beiden Formhälften 2, 3 sind
im Ausführungsbeispiel
in der Grundform quadratisch ausgebildet mit gleich langen Seiten,
in deren Ecken sich je ein zylindrisches Gleitführungselement 4 befindet. Die
Erfindung bezieht sich jedoch auf jedwede Grundform.
-
Der
obere Teil der Gleitführungselemente 4 in
der düsenseitige
Formhälfte 2 sind
als Positivführung 5 ausgebildet,
der untere Teil der Gleitführungselemente 4 in
der auswerferseitige Formhälfte 3 sind als
Negativführung 6 ausgebildet.
-
Die
obere düsenseitige
Formhälfte
beinhaltet eine äußere Aufspannplatte 7,
die eine innere Schließglocke 8 aufnimmt,
in der eine glockenförmige
Ausnehmung 9 mit seitlichen Druckplatten 10 zentral
eingebracht ist.
-
Durch
die Schließglocke 8,
von der Aufspannplatte 7 bis über die glockenförmige Ausnehmung 9 der
Schließglocke 8 hinaus,
sind die beiden Schrägführungssäulen 11 auf
ansich bekannte Weise hindurchgeführt.
-
Die
Schrägführungssäulen 11 greifen
im Arbeitszustand nach 3 in zugehörige Antriebsöffnungen 12 in
den Backen 13 ein, die über
je eine Backenführung 14 in
der Schließ- 17 und Öffnungsrichtung 18 linear
verschiebbar innerhalb der unteren Form-Hälfte 3 gelagert
ist.
-
Die
Backenführung 14 beinhalten
ein Backenführungsteil 19 und
seitlich davon je eine Führungsschiene 20.
Das Backenführungsteil 19 ist über Schrauben 21 von
unten her an der jeweiligen Backe 13 festgelegt, die Führungsschienen 20 mit
Schrauben 22 in der unteren Form-Hälfte 3. Im Backenführungsteil 19 ist
je eine Antriebsöffnung 23 zur
Aufnahme der Schrägführungssäule 11 eingebracht,
wobei die Antriebsöffnung 23 mit
der Antriebsöffnung 12 der Backe 12 fluchtet.
Das Backenführungsteil 19 ist
zusammen mit den Führungsschienen 20 als
T-Nutenführung ausgebildet,
mit vertikalen Führungsflächen 24 und
horizontalen Führungsflächen 25.
Das Backenführungsteil 19 ist
zudem zur seitlichen Verankerung mit seinem oberen Ansatz 26 in
eine untere Ausnehmung 27 der Backe 13 aufgenommen.
Insgesamt ist die Backenführung 14 mittig
in der unteren Form-Hälfte 3 aufgenommen,
bezüglich
der Breite der Backe 13, die quer zu den Bewegungsrichtungen 17, 18 definiert
ist.
-
Wird
nun die obere Form-Hälfte 2 in
vertikaler Schließrichtung 16 auf
die untere Form-Hälfte 3 verfahren
(von Stellung 2 in Stellung 3), dann
greifen die Säulenführungen 11 in
die zugehörigen
Antriebsöffnungen 12, 23 in
der Backe 13 und dem Antriebselement 19 ein und
verschieben die Backen 13 in horizontaler Schließrichtung 17,
so dass der Spritzraum (im Ausführungsbeispiel
zeichnerisch nicht dargestellt) für das zu erzeugende Spritzprodukt
innerhalb der Backen gebildet wird. Die eigentliche Haltefunktion
der Backen 13 in der Arbeitsstellung nach 3 übernehmen
die seitlichen Druckplatten in der konischen Ausnehmung 9 der
Schließglocke,
die in Anlage mit äußeren Schrägflächen 30 auf
den Backen 13 gelangen, welche Schrägflächen 29 sich quer
zu den Bewegungsrichtungen 17, 18 der Backen 13 verlaufen.
-
Unterhalb
der Backenführungsteile 19 sind Freiräume 30 in
der unteren Form-Hälfte 3 geschaffen,
in welche die Schrägführungssäulen 13 hinein ragen,
wenn die Arbeitsstellung nach 3 erreicht werden
soll.
-
Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich somit der Vorteil, dass
das Verkanten der Backen 13 beim Öffnen und Schließen dieser
Backen 13 vermieden wird, weil der Antrieb über eine
einzige Führungssäule 11 pro
Backe 13 mittig angeordnet ist und die Führung der
Backe 13 über
das Backenführungsteil 19 ebenso
mittig erfolgt. Die seitliche Führung
ist somit eng beieinander und mittig in der gleichen Flucht wie
die Führungssäulen (11)
(=Antrieb) angeordnet.
-
- 1
- Spritzgusswerkzeug
- 2
- Düsenseitige
Formhälfte
- 3
- Auswerferseitige
Formhälfte
- 4
- Gleitführungselement
- 5
- Positivführung von 4
- 6
- Negativführung von 4
- 7
- Aufspannplatte
- 8
- Schließglocke
- 9
- glockenförmige Ausnehmung
- 10
- seitliche
Druckplatte
- 11
- Schrägführungssäulen (eine
pro Backe)
- 12
- Antriebsöffnungen
in 13 (eine pro Backe)
- 13
- Backen
- 14
- Backenführung
- 15
- Öffnungsrichtung
von 2
- 16
- Schließrichtung
von 2
- 17
- Schließrichtung
von 13
- 18
- Öffnungsrichtung
von 13
- 19
- Backenführungsteil
- 20
- Führungsschienen
für 19
- 21
- Schrauben
- 22
- Schrauben
- 23
- Antriebsöffnungen
in 19 (eine pro Backenführungsteil)
- 24
- vertikale
Führungsflächen zwischen 19 und 20
- 25
- horizontale
Führungsflächen zwischen 19 und 20
- 26
- untere
mittige Ausnehmung in 13
- 27
- oberer
mittiger Ansatz in 19
- 28
-
- 29
- Schrägflächen von 13
- 30
- Freiräume in 3
- 31
- Schrägflächen von 3