DE2055465A1

DE2055465A1 - Spntzgußmaschme mit einer Mehrzahl von aus insbesondere Metall bestehenden Formen sowie Schließ und Offnungsem richtungen hierfür

Info

Publication number: DE2055465A1
Application number: DE19702055465
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-11-14
Filing date: 1970-11-11
Publication date: 1971-06-24
Also published as: CA946562A; BE758873A; FR2069354A5; GB1310297A

Description

9. 11. 1970 iG/po

Katashi AOKI, 6θ37, Oaza Minamijo, Sakaki-machi, Hanishina-gun, Nagano-ken, Japan

Spritzgußmaschine mit einer Mehrzahl von aus Metall bestehenden Formen sowie Schließ- und Öffnungseinrichtungen hierfür.

Die Erfindung betrifft eine Spritzgußmaschine mit einer Mehrzahl von aus a otMfcoaaa. Metall bestehenden Formen sowie Schließ- und Öffnungseinrichtungen hierfür,

Bs sind bereits Spritzgußmaschinen mit rotierenden Bauteilen bekannt, für eine Mehrzahl von aus Metall bestehenden Formen. Jede der Metallformen wird hierbei periodisch in Rotation versetzt, um sie mit einer Einspritzdüse in Flucht zu bringen, oder die Einspritzdüse wird periodisch in Rotation versetzt, um diese fluchtende Anordnung mit der Form zu erreichen. Wenn jedoch die Formen auf einem Kreisumfang angeordnet sind, müssen sie zusammen mit den die Form betätigenden Einrichtungen rotiert werden oder bei der zwoitgenannten Ausführung müssen die Einspritzdüsen einsthließlich des von ihnen aufgenommenen geschmolzenen Kunststoffes periodisch in Stellungen versetzt werden, von welchen heraus sie die Metallformen in Flucht zu bringen vermögen. Diese bekannten Ausführungsformen sind kompliziert und mit verschiedenen Nachteilen behaftet, z.B. «it Verschleiß, ungenügender Schmierung, mit der Notwendigkeit Hochhilizedichtungen zu verwenden, die Bauteile genau zueinander auszufluchten usw., was die Kosten der Erzeugnisse beachtlich heraufsetzt.

Der IrfindUÄg liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgußma-

schin· aasufeben, bei der rotierende Bauteile vermieden werden,

boi dor eine »inspritzung *±t Hilfe elektrischer Bauteile er-

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folgen kann, die Anzahl der stark verschleißenden Bauteile herabgesetzt wird, die Wärmeisolierung wesentlich verbessert und der Bauaufwand verringert wird.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Fernen bzw· ihre Betätigungseinrichtungen je zueinander entlang eine* Kreisumfange versetzt sind, der um eine MaschinenetUtzachse verläuft, und eine zentral angeordnete Einspritzeinrichtung vorhanden ist, wobei eine Mehrzahl von Einspritzdüsen odgl. jeweils über eine radiale Materialzuführung wie Bohrung mit der Einspritzeinrichtung verbunden ist bzw· sind und die entsprechenden Betätigungsventile in jeweils einer dieser radialen Zuführungen angeordnet sind, sodaß durch ein elektrisches diese Ventile betätigendes Steuersignal die Ventile in eine Schließ- bzw. Offenstellung versetzt werden und eine an sich bekannte Hydraulikvorriohtung zur elektrisch gesteuerten Betätigung der Formensteapel odgl. verwendet wird, derart, daß die Einspritzung, die nachfolgende Polymerisation sowie Kühlung des Materials in den Formen bzw. das Auswerfen der Spritzlinge nacheinander erfolgt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Mehrzahl von Metallformen zusammen mit den zugehörigen, die Formen betätigenden Einrichtungen in vorbestimmten, um einen mittleren Teil der Spritzgußmaschine herum verlaufenden Stellungen anzuordnen, womit sich in diesem mittleren Teil der Maschine der Heizzylinder befindet.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine verbesserte Spritzgußmaschine, bei der eine Mehrzahl von Einspritzdüsen, von welchen Jede mit dem Heizzylinder der Ma-■ohlne verbunden ist, .. »it Jeweiligen elektremag-

sxruj*

netieohen Betätigungsbauteilen versehenfeodaß die Einspritzdüsen periodisch betätigt werden können.

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Gem. einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine verbesserte Spritzgußmaschine vorgesehen, bei der die Betätigungsteile für die formen mit elektromagnetischen Steuerbauteilen versehen bzw. verbunden sind, sodaß eine Mehrzahl von Metallformen ebenfalls periodisch und in Übereinstimmung mit der Arbeitsweise der Einspritzdüsen betätigt werden können*

Eine Ausführungsfora der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert· Es zeigen: i

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Spritzgußmas chine,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie II - II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt längs der Linie III - III der Fig. 1,

Fig. 4a, 4b, 4c, 4d sind in schematischer Draufsicht, Zustandebilder voneinander periodisch folgenden Arbeitssohritten der Spritzgußmaschine, wobei Fig. 4a und 4c die Stellung für dl· metallischen Formen und Fig. 4b und 4d die Stellungen für die Einspritzdüsen darstellen.

Fig. 5 ist eine stirnseitige Ansicht auf eine abge- " wandelte Spritzgußmaschine von mehr gegenständlicher Bauart,

Fig. 6 ist ein Längsschnitt eines wichtigen Maschinenteils der Fig. 5, unter Weglassung anderer Teile,

Fig. 7 ist ein Querschnitt der Spritzgußmasohine entlang der Linie VII - VII in Fig. 5, und

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch die gleiche Maschine längs Linie VIII - VIII in Fig. 5.

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Fig· 1 zeigt den Maechinenkörper 1 der Spritzgußmasohlne, I

bestehend au· einer festen Oberplatte 2 und einer festen \

Unterplatte 3» welche fest oder einstückig mit der Stttz- I

achse k verbunden sind, welche la zentralen Tell dee Ma- ;

schinenkörpers 1 verbanden ist. Eine Einspritzeinrichtung 5
befindet sich an oberen zentralen Teil der Oberplatte $,
und eine Mehrzahl von die Metallformen betätigenden Einrichtungen 6a, 6b, 6c und 6d befinden sich an der festen Unter- ' platte '3 in Stellungen, die um die Stützachse k herumversetzt
sind« Eine Mehrzahl von Metallformen 7a, 7b, 7c und 7d, jede
bestehend aus getrennten Formhälften, sind separat zwischen ( den die Formen betätigenden Einrichtungen 6a, 6b, 60 und 6d / sowie der unteren Seite der festen Oberplatte 3 befestigt. ,;'

Eine Mehrzahl von Einspritzdüsen 9a, 9b, 9c und 9d befinden
sich in Stellungen, die vertikal zu den Metallformen 7a, 7b,
7c und 7d fluchten und sind mit dem zentral angeordneten
Heizzylinder β der Einspritzeinrichtung 5 verbunden* {

Für die Einspritzdüse 9a, 9b, 9c und 9d sind periodisch ar- }

beitende elektromagnetische Ventile 10a, 10b, 10c und 1Od |

vorgesehen. Der Heiζzylinder β der Einspritzeinrichtung 5 J

weist eine Schraube ik zum Extrudieren bzw· Hereindrücken t

des geschmolzenen Kunstharzes in die Vorrichtung selbst hinein, V auf und unter dieser au führenden Wirkung der Schraube ^k |

werden die radial vom HeIzzylinder 8 sich erstreckenden, zu ^;

der Mehrzahl von Düsen 9a, 9b, 9o und 9d verlaufenden Material zu führungen mit - . . dem geschmolzenen Kunststoff gefüllt.

Die die Formen betätigend·» Einrichtungen 6a, 6b, 60 und 6d
sind in einzeln an sich bekannter Veise ausgeführt und besitzen eine zugehörige Anzahl von hydraulischen Zylindern 11,
welche starr an der Unterplatte 3 befestigt sind, ferner
bewegliche Stempel odgl. 13t Jeweils in einem hydraulischen
Zylinder 11 angeordnet, und ferner ist eine die Metellform j,

aufnehmende Platte 12 vorhanden. Die hydraulischen Zylinder 11
sind ebenfalls mit jeweiligen hydraulischen Steuereinrichtung«

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i4a, i4b, i4c und i4d versehen, welche elektromagnetisch nacheinander bzw. periodisch betätigt werden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Spritzgußmaschine gen. der Erfindung in Bezug auf die Figuren 4a, 4b, 4c und 4d beschrieben· Ua dies zu vereinfachen, wird angenommen, daß die F»na 7a sich im Zustand der Einspritzung, die Form 7b im Zustand des Auswerfens und andere Formen 7c und 7d im Druckzustand befinden.

Die Betätigungseinrichtung 6a für die Metallform 7a wird dann über die hydraulische Einrichtung i4a betätigt, sodaß sie von der Offenstellung zu der geschlossenen Formstellung gelangt. Dann wird das Elektromagnetventil 10a . der Elektromagnet--, ventilgruppe 10a, 10b, 10c und 1Od betätigt, und die Einspritzdüse 9a wird hierdurch geöffnet. Der unter Druck befindliche flüssige Kunststoff wird unter Einwirkung der drehenden Schraube 14 in die Metallform 7a eingespritzt, sobald das Ventil 10a öffnet, wonach das Formen im Hohlraum der Metallform 7a stattfindet.

Während des Arbeiteschrittes der Einspritzung an der Form 7a wird der Arbeitsschritt des Auswerfens an der Form 7b, durch I Ausstoßen des Spritzunge 15 ausgeführt und dann wieder durch die Steuereinrichtung 14b und die die Form betätigende Einrichtung 6b geschlossen und für den nächsten Schritt vorbereitet. Nunmehr beendet die Metallform 7c, die sich zwischen 2 Meta11formen befindet, und unter Druck stand, den Kühl- und Polymerisationsschritt und wird in den Zustand versetzt, aus der si« aus der Druckfolge zur offenen Folge der Form gelangen kann«|

Wann daa Einspritzen dee geschmolzenen Kunetetoffee in die Farm 7a abgeachleasen iat, wird daa Elektromagnetventil 10a betätigt und die Einspritzdüse 9a geaohloaaen. Somit wird dia MetaUfor* 7a im Druckauetand mit der hydrauliachen

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Steuereinrichtung I4a gehalten, wobei die Betätigungeeinrichtung 6a im gleichen Zustand gehalten wird.

Gleichzeitig öffnet das Elektromagnetventil 10b die Einspritzdüse 9b und flüssiger Kunststoff wird in die Metallform 7h eingespritzt und im Hohlraum der Form 7b abgeformt, die nunmehr durch die Steuereinrichtung 14b und die Betätigungseinrichtung 6b gem. Fig. Ud geschlossen wird. Während dieser Zeit ist die Metallform 7c geöffnet, der Spritzling wird entnommen, und die Form 7c wird für den nächsten Einspritzschritt vorbereitet.

Nunmehr wird der Einspritzschritt, wie dargelegt, für die Formen 7c und 7d vorbereitet, und während dieser Zeit findet ein hinreichendes Abkühlen und Polymerisieren in der Metallform statt, in der sich der eingespritzte Kunststoff befindet.

Die Spritzgußmaschine gem. Fig. 5 hat eine mehr gegenständliche Bauart und stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.

Hierbei ist die Einspritzeinrichtung auf den zentralen Teil der festen Oberplatte 2 in vertikaler Flucht mit der zentralen Stützachse k aufgesetzt, während ihr Heizzylinder auf dem unteren Teil der Einspritzeinrichtung 5 angeordnet ist· Um die Stützachse k herum befindet sich eine Mehrzahl von die Form betätigenden Einrichtungen 6a, 6b, 6c ... 6n, zueinander versetzt und an der Unterplatte 3 befestigt» sodafl die Stempel 13 eich frei durch die Unterplatte 3 bewegen können. Die oberen Hälften der Formen 7a, 7b, 7c .·· 7» eind an der rückwärtigen Seite der Oberplatte 2 befestigt, und die unteren Hälften der Formen 7·* 7b, 7c ... 7n sind an den oberen Enden der Stempel 13 der Betätigungseinrichtung·« 6a, 6b, 6o ... 6n befestigt.

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Auf der unteren Fläche der Oberplatte 2 befindet sich ein Verteilerkörper, z. B. eine Verteilerplatte 16, mit einer vertikalen zentralen Öffnung 8» für die Einspritzeinrichtung und einer Mehrzahl von radial ausgerichteten Materialzuführungen 9a», 9b«, 9c¹, ..., 9n'für das heiße Material, welche die Öffnung 8¹ in Form von Bohrungen mit den Metallformen 7a, 7b, 7c, ..., 7n verbinden. Am Ende dieser Zuführungen 9a*t 9b¹, ..., 9η¹ sind Einspritzdüsen 9a, 9b, 9c, ..., 9n in vertikaler Anordnung vorhanden, sodaß die unteren Spitzen der Einspritzdüsen 9a, 9b, 9c, ..., 9n sich durch die Oberplatte 2 zu den Metallformen erstrecken. Innerhalb der Ein- f spritzdüsen 9a, 9b, 9c,..., 9n befinden sich Ventilschäfte 10a«, 10b¹, 10c¹, ..., 1On¹, die jeweils durch elektrisch oder hydraulisch gesteuerte Ventile 10a, 10b, 10c, ·.· , 1On betätigt werden. Diese Ventileinheiten sind auf der oberen Fläche einer oberen Platte 17 angeordnet, welche an der Oberplatte 2 derart befestigt sind, daß die Platte 17 die Verteilerplatte 16 überdeckt, und diese Ventile werden nacheinander bzw. periodisch durch ein elektrisches Steuersignal betätigt, um die Einspritzdüsen 9a, 9b, 9c, ·.·, 9n zu öffnen oder zu schließen.

Aus der Zeichnung ist ferner ersichtlich, daß zur Maschine g

eine Narbe 18, eine Schraube 19t ein Trichter 20, eine hydraulische Vorrichtung 21, ein Elektromotor 22, sowie Stöpsel 23 zum Schließen der Enden der auf hoher Temperatur befindlichen Materialzuführungen sowie Heizaggregate 24, 25 gehören.

Der Betrieb dieser Spritzgußmaschine kann in ähnlicher Weise, wie anhand der Fig. 1-3 erläutert, durchgeführt werden, sodaß insoweit eine zusätzliche Beschreibung entfallen kann.

Gem. der Erfindung ergibt sich eine viele Verbesserungen aufweisende Spritzgußmaschine, die »an nicht als Äquivalent mit den bekannten Maschinen ansehen kann, bei welchen eine Mehrzahl von Metallformen mit den zugehörigen, auf Temperatur

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befindlichen Materialzuführungen verbunden sind. Es ist nämlich zu berücksichtigen, daß der Ausgleich zwischen jeder der Materialzuführungen oder Übergangskanälen, welche zu den Formräumen führen, außerordentlich diffizil ist und wenn sogar die Einspritzung sofort erfolgt, neigt der eingespritzte geschmolzene Kunststoff eher dazu,in den Hohlraum als in die anderen Hohlräume abgeleitet zu werden. Im einzelnen ist zu beachten, daß die Einspritzung des geschmolzenen Kunstharzes in einen komplizierteren Hohlraum als in den vorstehend bezeichneten Hohlraum, erst erreicht fc werden kann, nachdem der leichter zu füllende Hohlraum vollständig vollgespritzt ist. Deshalb besteht bei den bekannten Maschinen die Neigung, bei einem solchen schwierigen Hohlraum einen Sprltzling mit weniger Oberfläche und somit einen Abfall zu erzeugen.

Erfindungsgemäß jedoch, da die Einspritzung nacheinander für jede Metallform erfolgt, kann ein sicheres Abformen des Spritzlings erfolgen, bei dem jeder Einfluß von anderen Formen unterbleibt. Ferner entfällt die Schwierigkeit, besondere Materialverbindungewege zwischen den einzelnen Formen, wobei diese Verbindungswege hoch-hitzebeständig sein müssen, herzustellen, sodaß insgesamt die K_oeten der Spritzlinge bzw* ™ der Metallformen herabgesetzt werden.

Ferner, da in der erfindungsgemäßen Maschine Einspritzdüsen und die die Form betätigenden Einrichtungen durch elektrische Signale gesteuert werden, wird es wesentlich leichter, verglichen mit den bekannten Maschinen, die Steuerung bzw. Regelung derart auszubilden, daß man eine Form bzw. einen Spritzling an der bzw. de« ein Fehler bzw. eine Störung auftritt, mit geringen Kosten entfernen kann, während die Arbeit an den anderen Formstationen fortgesetzt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise auch eine längere Abkühlzeit für

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spezielle Formen bzw. Spritzlinge vorgesehen werden, wenn sie bzw. er eine verlängerte, den normalen Arbeitszyklus der Maschine Überschreitende Kühlzeit benötigt.

Bei den bekannten Maschinen jedoch, in welchen eine Mehrzahl von Formen zu einer Formeinheit vereinigt sind, werden alle Spritzlinge unterschiedlicher Gestalt in einem gemischten Zustand ausgestoßen. Auch dieser Nachteil kann durch Verwendung der erfindung.sgemäßen Maschine beseitigt werden, in der die Folgezeit und die Ausstoß-Stellungen hinsichtlich der Formen für jeden unterschiedlichen Spritzling unterschiedlich I vorgesehen werden können, wobei eine Sortierung der Spritzlinge der Klass« nach selbsttätig erfolgen kann.

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Claims

20554B3 /ο 9. 11. 1970 IG/po Katashi AOKI Patentansprüche

1. Spritzgußmaschine mit einer Mehrzahl von aus insbesondere Metall bestehenden Formen sowie Schließ- und Öffnungseinrichtungen hierfür, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (7a) bzw. ihre Betätigungeeinrichtungen (6a) je zueinander entlang eines Kreisumfangs versetzt sind, der um eine Maschinenstützachse (h) verläuft, mit einer zentral angeordneten Einspritzeinrichtung, wobei eine Mehrzahl von Einspritzdüsen jeweils über eine radiale Materialzuführung (9a·, 9b¹, 9c¹ usw.) mit der Einspritzeinrichtung (5) verbunden ist und die entsprechenden Betätigungsventile (10a) in jeweils einer dieser radialen Zuführungen angeordnet sind, sodaß durch ein diesen Ventilen zugeführtes Steuersignal die Ventile in eine Schließ- bzw. Offenstellung versetzt werden und eine an sich bekannte Hydraulikvorrichtung (i4a) zur elektrisch gesteuerten Betätigung der Formenstempel odgl. (I3) verwendet wird, derart, daß die Einspritzung, die naohfolgende Polymerisation sowie Kühlung des Materials in den Formen bzw· das Auswerfen der Spritzlinge, nacheinander erfolgt.

2. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daß die zentral angeordnete Maschinenachee (k) starr mit ihr verbundene, in Abstand zueinander angeordnete Platten (2,3) aufweist und die Betätigungseinrichtung (6,7) an der Unterplatte (3) angeordnet und'sein Stempel (13) vertikal bewegbar ist, wobei ein Verteilerkörper wie eine Verteilet»- platte (16) fest mit der Oberplatte (2) verbunden ist, während die Einspritzeinrichtung (5.8) vertikal sowie zentral auf der Oberplatte (2), die Verteilerplatte (16) mindestens teilweise durchsetzend,vorgesehen ist, und daß

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die Einspritzöffnung, Mundstück odgl. (8^!) abwärts gerichtet ist, wobei die Verteilerplatte (16) gegenüber hoher Temperatur widerstandsfähige Materialzuführungen (9a¹) aufweist, eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (9a) an den Enden dieser Materia!zuführungen (9a^f) vorhanden sind und ferner die Ventile an zugehörigen, vorbestimmten Stellungen an bzw. in diesen Materialzuführungen (9a¹) vorgesehen sind.

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