DE2148616A1 - Spritz-Blas-Formwerkzeug fuer eine Kunststoff-Spritzgussmaschine - Google Patents

Description

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Dr. Oskor KSnig Patentanwalt

7 Stuttgart 1

rlBpWrtraß· 6- PoOaA51

Segmüller AG, Stein am Rhein

(Schweiz)

Spritz-Blas-Formwerkzeug für eine Kunststoff-Spritzgussmas chine

Die Erfindung betrifft ein Spritz-Blas-Formwerkzeug für eine Kunststoff-Spritzgussmaschine, welche eine stationäre erste Montageplatte mit einer Einspritzvorrichtung für plastizierten Kunststoff sowie eine gegen die stationäre Montageplatte hin- und herbewegbare zweite Montageplatte aufweist, wobei das Formwerkzeug enthält; eine erste an der stationären ersten Montageplatte und eine zweite an der bewegbaren zweiten Montageplatte zu befestigende Trägerplatten; ferner einen an der bewegbaren Trägerplatte-^angeordneten, um eine senkrecht auf der Trägerplatte stehenden Achse schwenkbaren Tisch; weiter eine Reihe längs eines Kreises an dem schwenkbaren Tisch angeordneter, gegen die stationäre Trägerplatte gerichteter Kerne, die mit einer entsprechenden Reihe von Formen in der stationären Trägerplatte zusammenwirken, wobei ein Teil der Formen als Spritzformen zur Herstellung von Vorforralingen und der andere Teil als Blasformen zum Fertigblasen der Vorformlinge ausgebildet sind; weiter einen Antrieb zum hin- und hergehenden Schwenken des Tisches zum Einsetzen der Kerne wahlweise in eine Spritzform und in eine Blasform; sowie eine

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Einrichtung zum Zuführen von plastiziertem Kunststoff aus der Einspritzvorrichtung in die Spritzform.

Dieses Spritz-Blas-Formwerkzeug dient beispielsweise zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere solchen, die einen Halsteil aufweisen, der kleiner ist als der übrige Teil des Hohlkörpers. Vorzugsweise dient es zur Herstellung von Bechern und Flaschen, die einen geschlossenen Boden und ein offenes Mundstück besitzen.

Es sind bereits eine ganze Reihe von Spritz-Blas-Formv/erkzeugen für Kunststoff-Spritzgussmaschinen bekannt und vorgeschlagen worden. Die bisher bekannten Spritz-Blas-Formwerkzeuge v/eisen jedoch sämtlich ein oder mehrere schwerwiegende Nachteile auf. Einige dieser bekennten Spritz-Blas-Fornnrerkzeuge können nur an herkömmlichen Spritxgueemaschlnen verwendet werden, wenn en solchen Maschinen Aend«rung*n vorgenonNn werden. Solche Aenderung«n sind allerdings «o schwerwiegend, dass die Spritzgussmaschine nicht mehr ohne erhebliche Wiederherstellungsarbeiten für andere Formwerkzeuge verwendet werden kann. Andererseits sind eine Reihe der bisher vorgeschlagenen Spritz-Blas-Formwerkzeuge aus den verschiedensten Gründen für den praktischen Gebrauch nicht geeignet. Einige der Nachteile betreffen die Forderung einer gleichmässigen Verteilung und Zulieferung des plastizierten Kunststoffes, zu den Spritzformen. Weitere Nachteile stehen im Zusammenhang mit einer geeigneten Einrichtung zum Zuführen von Druckluft in die Blasformen.

Bei einer der bekannten Spritz-Blas-Formwerkzeugen müssen die zur Herstellung des Vorformlinges dienenden Kerne und die zugehörigen Träger um einen Verschwenkwinkel von 180 verschwenkt werden, um den durch Spritzgiessen hergestellten Vorformling in der Blasform einzubringen. Abgesehen davon, dass bei der grossen Schwenkbewegung die Anordnung der Zu- und Ableitungen

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für Heizung, Kühlung und Blasluft äusserst schwierig ist, da die Holme im Wege stehen, bedeutet eine Schwenkbewegung von l80 eine für eine rationelle und hochwertige Produktion zu lange Oeffnungszeit. Auf dem Weg von der Spritzform zur Blasform erkaltet der Kunststoff bereits teilweise und es entsteht beim Aufblasen in der Blasform ein Kaltfluss im Formling. Bei einem solchen Fornwerkzeug ist es deshalb schwierig, glasklare Kunststoffbehälter herzustellen. Man könnte diesen Mangel zwar teilweise dadurch beheben, dass man mit der Einspritztemperatur des Kunststoffes höher geht oder den Kern zusatzlieh beheizt, doch würde dies das Erstarren des Formlings in der Blasform verlangsamen. Damit würde die Herstellung der Formkörper unrationell.

Zweck der Erfindung ist es, ein Spritz-Blas-Formwerkzeug zu schaffen, die besonders einfach ist und besonders günstige Bedingungen bezüglich Spritzen des Vorformlinges und Aufblasen des Vorformlinges gewährleistet, so dass einwandfreie Formlinge bei hoher Produktionsgeschwindigkeit störungsfrei hergestellt werden können.

Der angestrebte Zweck wird bei dem eingangs genannten Spritz-Blas-Formwerkzeug erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass sao mindestens zwei Spritzformen und mindestens zwei Blasformen aufweist, die einander abwechselnd mit gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, wobei der Tisch um den Winkelabstand zwischen benachbarten Formen schwenkt.

Das erfindungsgemässe Spritz-Blas-Formwerkzeug gewährleistet ständiger Ausnutzung jeweils aller Formen einen auscer-

ordentlich kleinen Schwenkv.'inkel, der bei Verwendung von mindestens zwei Spritzformen und mindestens zwei Blasformen 90 beträgt. Djes ergibt kurze; Ucbergabezeiten beim Wechsel der

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Kerne von den Spritzformen zu den Blasformen, wodurch die Abkühlung der frischen Vorformlinge sehr klein ist, was einer einwandfreien Ausformung der Formlinge bei geringster Aufheizung in der Blasform zugute kommt. Dies bedingt kürzere Abkühlzeiten nach der Ausformung. Die Herstellungszeit für einen Formling ist somit ausserordentlich gering, d.h. der Ausstoss an Formungen gross.

Weiter erbringt das Spritz-Blas-Formwerkzeug den Vorteil, dass kurze und weniger flexible Zuleitungen für ein Wärmeübertragungsmittel, wie beispielsweise OeI, und für die Zuführung der Druckluft zum Aufblasen der Vorformlinge verwendet werden kann.

Die geschilderten Vorteile lassen sich noch vergrössern, wenn jeweils drei oder vorzugsweise vier Spritzformen und Blasformen verwendet werden, die einander abwechselnd mit gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind und der Tisch um den Winkelabstand zwischen benachbarten Formen verschwenkt wird. Dadurch lassen sich nicht nur mehr Formlinge gleichzeitig herstellen sondern die Uebergabezeiten werden durch die geringere Schwenkbewegung des Tisches von 60 bzw. 4-5° weiter verkleinert.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemassen Spritz-Blas-Formwerkzeuges werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1 ein Spritz-Blas-Formwerkzeug, das an einer stationären und einer hin- und hergehenden Montageplatte einer herkömmlichen Spritzgussmaschine angeordnet ist, wobei der Kernteil und der For-» menteil in voneinander getrennter Stellung dargestellt sind, in schematischer Darstellung und

im Aufriss;

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Pig. 2 das Spritz-Blas-Formwerkzeug der Fig. 3 im Schnitt 2-2 der Fig. 3;

Fig. 3 das Spritz-Blas-Formwerkzeug der Fig. 2 im Querschnitt 3-3 der Fig. 2, mit in den Formen eingesetzten Kernen;

Fig. 4 das Spritz-Blas-Formwerkzeug der Fig. 3 im

Schnitt 4-4 in der Trennebene zwischen den beiden Werkzeughälften, die einerseits an der stationären Montageplatte und andererseits an der hin- und herbeweglichen Montageplatte der Spritzgussmaschine angeordnet sind;· und

Fig. 5 und β jeweils eine Blasstation des Formwerkzeuges im Längsschnitt, welche verschiedene Ausbildungen der Kerne zeigen.

In Fig. 1 ist die Anordnung des Spritz-Blas-Formwerkzeuges an einer herkömmlichen Spritzgussmaschine gezeigt, die eine stationäre Montageplatte 10 und eine hin- und herbewegliche Montageplatte 11 aufweist. Letztere ist an Führungen 12 befestigt, an denen sie zur Montageplatte 10 hin und von dieser wieder weg bewegt werden kann.

Die Spritzgussmaschine ist mit einer Plastizlerungsvorrichtung, beispielsweise einem Schneckenextruder, ausgestattet, der zum Plastizieren und Fördern des auszuformenden Kunststoffes dient. Das Ausstossende einer solchen Vorrichtung ist' mit 13 in Fig. 1 bezeichnet. Der plastizierte Kunststoff wird durch eine Düse 14 in verschiedene Kanäle gefördert, die im Spritz-Blas-Formwerkzeug vorgesehen sind, wie nachfolgend noch eingehender beschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Merkmale des vorliegenden Spritz-Blas-Formwerkzeuges

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im Zusammenhang mit jeder beliebigen Kunststoffplastizierungs-■ Vorrichtung verwendet werden können, und dass der Schneckenextruder lediglich als typisches Beispiel angeführt ist.

Das vorliegende Spritz-Blas-Formwerkzeug weist zwei Teile auf, von denen der Teil A eine Reihe längs eines Kreisringes angeordneter Formen und der andere Teil B eine Reihe längs eines Kreises angeordneter Kerne enthält. Der Formenteil ist an der stationären Montageplatte 10 angeordnet, und zwar über eine ™ Trägerplatte 15. Der Kerneteil B ist seinerseits über eine rückwärtige Trägerplatte an der hin- und herbeweglichen Montageplatte 10 befestigt. Die Kerne des Kerneteiles B sind mit JJ bezeichnet, während die einzelnen Formen nicht dargestellt sind. Alle diese Teile sind jedoch im Zusammenhang mit den weiteren Figuren beschrieben. Aus Fig. 1 kann noch entnommen werden, dass die Kerne auf einem drehbaren Tisch angeordnet sind, der oszillierend bewegt werden kann. Zum Antrieb dient ein Zahnsegment 19> das über ein Zwischenzahnrad 20 und ein Antriebszahnrad 21 bewegt wird, wobei letzteres auf der Welle eines in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motors 22 befestigt ist.

In Fig. 1 sind der Formenteil A und der Kerneteil B in getrennter Lage dargestellt, was durch Zurückziehen der hin- und herbeweglichen Montageplatte 11 bewerkstelligt ist. Bei der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Teile anhand der Figuren 2, j5 und K sollen jeweils auch die folgenden Verfahrensschritte gelten.

Die hin- und herbewegliche Montageplatte 11 bewegt die Kerne gemäss Fig. 1 nach links und führt diese in die Formen ein, die über die Trägerplatte an der stationären Montageplatte 10 angeordnet sind. Bei den ringförmig angeordneten Formen

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wechseln jeweils Spritzformen und Blasformen einander ab, so dass beim Verschwenken der Reihe der Kerne diese einmal in die Spritzformen und einmal in die Blasformen eintauchen. Sobald der Spritzvorgang in den Spritzformen und der Blasvorgang der vorher gespritzten Vorformlinge in den Blasformen durchgeführt ist, wird die bewegliche Montageplatte wieder zurückgezogen, um die Kerne aus den Formen herauszunehmen. Bei offenen Formen werden die geblasenen Formlinge abgenommen und beispielsweise aufgrund der Schwerkraft weiter gefördert. Der Motor 22 wird daraufhin eingeschaltet, um den Tisch 18 um einen Winkelbetrag in eine solche Stellung zu verschwenken, in der ein Kern, der vorhergehend in einer Spritzform eingesetzt war, nun einer Blasform gegenübersteht. Die Montageplatte 11 wird daraufhin wieder bev/egt, so dass die Kerne in den Formen zum Eingriff kommen. Auf diese Weise werden verschiedene Kerne einmal zur Herstellung eines Vorformlinges und zum anderen zum Fertigblasen eines solchen Vorformlinges verwendet, so dass bei jedem Hub der Presse jeweils alle Formen im Einsatz sind.

Anhand der Figuren 2, 3 und 4 wird das Spritz-Blas-Formwerkzeug näher beschrieben.

Zunächst sei anhand der Figur 3 die Anordnung der Kerne 17 und des drehbaren Tisches 18 beschrieben. An der rückwärtigen Trägerplatte 16 ist eine Welle 23 befestigt, ragt gegen den Formenteil A und trägt den drehbaren Tisch 18. Um eine freie Drehbarkeit des drehbaren Tisches 18 auf der Welle 23 zu sichern, erfolgt die Anordnung des drehbaren Tisches an der Welle über Lager 2k.

Jeder Kern 17 ist über einen Kernsockel 25 fest in einer Ausnehmung auf der Aussenseite des Tisches 18 angeordnet. Dar Kern-

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sockel 25 besitzt eine zentrale Oeffnung zur Aufnahme des Kernschaftes 26 des Kernes 17· Der Kernschaft erstreckt sich nicht nur durch den ganzen Kernsoekel sondern mündet in eine Oeffnung im drehbaren Tisch, wie im oberen Teil der Fig. 3 deutlieh zu erkennen ist. Der Kern 17 und der Kernschaft 26 sind mit einer zentralen Bohrung 27 versehen, in der ein Rohr 28 angeordnet ist, Der Aussendurchmesser des Rohres ist kleiner als die Oeffnung der Bohrung 27> um einen zylindrischen Durchgang zwischen dem Rohr und der Bohrung neben der Oeffnung in dem Rohr zu erhalten. Die Oeffnung des Rohres und der zylindrische Durchgang dienen zur Führung eines Wärmeübertragungsmittels, wie beispielsweise OeI, das. über eine Zuleitung 29 in das Innere des Rohres 28 eingeführt wird. Das OeI fliesst in dem Rohr 28 an dessen in Fig. 3 gezeigtes linkes Ende und dann über den zylindrischen Durchgang ausserhalb des Rohres 28 zurück, bis es über die Ableitung 30 abgeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zuleitung 29 und die Ableitung 30 flexible Leitungsteile enthalten müssen, um die hin- und hergehende Bewegung des drehbaren Tisches nicht zu behindern.

Der Kern I7 und der Kernschaft 26 bilden eine Einheit und sind in axialer Richtung im Kernsoekel verschiebbar. Eine Feder 31 steht an einem Anschlag an einem Ende des Kernschaftes 26 an und drückt den Kern zusammen mit seinem Schaft in der Grundstellung gegen die rechte Seite der Fig. 5» so dass geneigte Flächen des Kernes und des Kernsockels an einem Sitz 32 zur Anlage gebracht werden.

Im Kernsoekel 25 ist ferner ein Kanal 33 neben dem Kernschaft 26 vorgesehen, um einen Durchgang für Blasluft sicherzustellen, die über die Zuleitung 34 in die Blasform eingebracht werden kann, wenn der Kern 17 mit seinem Kernschaft 26 nach links verschoben ist, so dass die geneigten Flächen des Sitzes freikommen

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und eine Portsetzung des Luftkanales vom Kanal 23 in das Innere der Form bilden. Es sei darauf hingeviiesen, dass in der Zuleitung j54 der Blasluft ein Steuerventil vorgesehen ist, um die Zuführung der Blasluft zu einem bestimmten Zeitpunkt des Arbeitsablaufes sicherzustellen.

Die Bewegung des Kernes 17 und des Kernschaftes 26 auf die linke Seite, d.h. um den Kanal für die Blasluft freizugeben, wird durch einen Nocken 35 bewirkt, der am Ende des Kernschaftes angeordnet ist. Der Nocken liegt in einer kreisbogenförmigen Nut 36, die in der rückwärtigen Platte ΐβ vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Nocken einstellbar, um die Grosse des Durchlassspaltes für die Blasluft einstellen zu können. Der Kern 17 mit seinem Schaft 26 ist, so geführt, dass er in achsialer Richtung verschieblich ist, während eine Drehbewegung verhindert wird. Hierzu sind Stifte 37 vorgesehen, die sowohl in Ausnehmungen des Kernes 17 wie auch des Kernsockels 25 angeordnet sind.

Jeder der 8 im Ausführungsbeispiel dargestellten Kerne ist wie oben beschrieben ausgebildet, obwohl nicht alle der oben beschriebenen Teile auch bei jedem Kern dargestellt sind, wie dies beispielsweise aus der unteren Darstellung der Fig. 3 hervorgeht. Im letzteren Falle ist der Kern 17 in einer Stellung gezeigt, bei der er sich in der Spritzform 38 befindet im Gegensatz zum oberen Teil der Fig. 3jWo er im Einsatz in der Blasform gezeigt ist.

Mit jedem Kern 17 wirkt ein geteilter Halsring 40 zusammen, wobei ein Teil dieses Ringes 40 so angeordnet ist, dass er den Kernsockel 25 umgibt, und wobei er so geformt ist, dass er mit dem Kernsockel zusammenwirkt, um eine Halsringausnehmung im Halsring zu bilden. Diese Halsringausnehmung dient zum Anformen eines Halsteiles an den Formling während des Spritz-

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giessens. Die Teile des Halsringes 4o sind so angeordnet, dass sie durch Verschieben längs einer geneigten Führungsfläche 4l des drehbaren Tisches 80 geöffnet werden können. Die Oeffnungsbewegung für die Halsringteile wird durch einen Kolben 42 eines Kolben-Zylinder-Aggregates ausgeführt, dessen eines Ende mit einem Halsringteil verbunden ist und dessen anderes Ende im drehbaren Tisch 18 gelagert ist. Die Punktion der Halteringteile und ihre Betätigung wird später noch ausführlicher beschrieben. Das zur Betätigung der Kolben 42 dienende Druckmit-™ tel, zum Beispiel OeI, wird über eine Leitung 4^ zugeführt, die ähnlich den Leitungen 29, 30 und ^4 flexible Leitungsteile auf-

..'ist, um die Bewegung des drehbaren Tisches 18 nicht zu behindern.

Es sei festgehalten, dass der Pormenteil des Spritz-Blas-Formwerkzeuges einen kreuzartigen Heisslaufblock mit vier Armen 44 aufweist, der an der Trägerplatte 15 befestigt ist, die ihrerseits an der stationären Montageplatte der Spritzgussmaschine angeordnet ist. Jeder dieser Arme enthält eine Kunststoffzuleitung 45, die im Zentrum des Heisslaufblockes in etnen zentralen Durchgang 46 mündet. Letzterer erstreckt sich durch eine Einspritzbuchse 47 zur Düse 14 des Kunststoffextruders oder einer anderen Plastizierungsvorrichtung. Jeder Arm 44 (siehe Fig. 2) ist mit einem patronenartigen elektrischen Heizelement 48 ausgestattet, so dass der Heisslaufblock vier heisse Zuläufe für den Kunststoff auf v/eist, wobei jeder Zulauf zum Zuführen von plastiziertem Kunststoff zu einer der vier Spritzformen dient.

An der Basis jeder Spritzform 38 ist ein Einsatz 49 vorgesehen, der den Boden der Form zur Herstellung des Vorformlings bildet. Dieser Einsatz ist mit einem zentralen Kanal ausgestattet, der sich nach rückwärts in die Zulaufleitung 45 in einen

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der Arme 44 erstreckt. Der Kanal zwischen der Zuleitung 45 und der Basis der Einspritzform ist vergrössert und enthält einen -Torpedo 50 beispielsweise aus einer Kupferlegierung, um die Gleichmässigkeit der Konsistenz und die Wärme des Kunststoffes zu verbessern, der durch den Heisslaufblock in die Spritzform eingebracht wird. Im unteren Teil der Fig. 3 kann man erkennen, dass die Einspritzstelle des Kunststoffes in die Spritzform zur Herstellung der Vorform in der Mitte des Bodens der Ausnehmung liegt, die zwischen dem Kern 17 und den Formteilen 38 und 49 ausgebildet ist. Dadurch wird die Gleichmässigkeit der Verteilung des plastizlerten Kunststoffes beim Einspritzen in die Form begünstigt. Weitere Einzelheiten über das Einspritzen des Kunststoffes werden weiter unten beschrieben.

Wie aus den obigen Ausführungen und den Figuren hervorgeht, sind im vorliegenden Fall vier Blasformen vorgesehen, die längs eines Kreises und zwischen den Spritzformen angeordnet sind. Jede Blasform besitzt eine Basis 51 der Ausnehmung, die auf der Frontplatte 15 angeordnet ist und den Boden der Blasformausnehmung bildet. Die Seitenwände der Ausnehmung werden durch getrennte Formteile 39 bestimmt, wie bereits oben erwähnt ist..Ein Formenträger 52 umgibt die geteilten Formteile 39, wobei die Anlagefläche zwischen dem Fornanträger 52 und den Formteilen 39 geneigt ausgebildet ist, um den Formteilen 39 eine Oeffnungsbewegung zu ermöglichen.

Die Oeffnungsbewegung wird durch ein Kolben-Zylinder-Aggregat 54 bewirkt, das vorzugsweise hydraulisch betätigt wird.

Der Formenträger 52 v/eist vorzugsweise Kanäle 55 zur Führung eines Kühlmittels, wie beispielsweise Wasser, auf, um die Wärme der Blasform abzuführen und dadurch das Abschrecken und Erhärten des geblasenen Kunststoff-Formlinges zu beschleunigen.

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Kühlkanäle 5β strömen, die in den Wänden der Spritzform vorgesehen sind. Dies ist aus den nachfolgend noch näher be-'schriebenen Gründen von Vorteil. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Spritzform nicht in dem Masse' gekühlt werden muss, wie dies für die Blasform der Fall ist.

Der drehbare Tisch l8 ist in seinem den geteilten Halsring umgebenden Teil ebenfalls mit Kühlkanälen l8a für den Durchtritt eines Kühlmittels ausgestattet.

Die Anschlüsse zur Zuführung des Kühlmittels zu den Kanälen 55* 56 und l8a sind nicht dargestellt. Die Anschlüsse können beliebig ausgeführt sein, wobei berücksichtigt werden kann, dass die Teile, denen ein Kühlmittel zugeführt werden soll, sich nicht bewegen.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, dass der Formenteil des Spritz-Blas-Formwerkzeuges bestimmte Einrichtungen aufweist, die zu kühlen sind und andere die geheizt werden müssen. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, dass die geheizten Teile, insbesondere der Heisslaufblock, von den übrigen Einrichtungen der Formenteile thermisch isoliert sind. Die heissen Arme 44 des Heisslaufblockes sind mittels Abstandhalter 57* 58 und 59* die an den Armen angeformt sind, von den übrigen Einrichtungen getrennt. Durch diese Abstandhaltung entsteht ein Luftspalt zwischen den heissen Armen und den anliegenden Metallteilen, die eine Isolation bilden, welche eine übermässige Wärmeübertragung durch Wärmeleitung verhindern.

Um sicherzustellen, dass die Kerne und die Formen im zusammengesetzten Zustand sicher gehalten sind, weist das Spritz-Blas-Formwerkzeug Verriegelungselemente 60 und 6l auf, von denen ein Teil konisch ausgebildet ist und ein anderer Teil mit einer entsprechenden Gegenfläche versehen ist. Ferner ist der Formen-

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teil mit einer Zentrierhül^e 62 ausgestattet, in die ein Teil .der Welle 23 des drehbaren Tisches 18 eingreift.

Der drehbare Tisch l8 ist zweckmässigerweise mit einem Führungszapfen 6j5 ausgerüstet, der in eine Ausnehmung eingreift, die im Formenteil vorgesehen ist. Dieser Führungszapfen (siehe teilweise Fig. 1) steht etwas weiter vor als die Kerne 17. Dadurch dient der Führungszapfen, auch als Sicherheitseinrichtung, die ein Zusammenbringen des Formenteiles und des Kerneteiles solange verhindert, wie die Kerne mit den Formen nicht in Uebereinstimmung sind, wodurch ein Beschädigen der Kerne vermieden wird.

Zur Beschreibung der Funktionsweise des vorliegenden Spritz-Blas-Formwerkzeuges sei- festgehalten, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 ein Kunststoffbehälter Hergestellt werden soll, der eine etwas abgeflachte Körperform besitzt und an seiner Oeffnung einen Hals aufweist, der mit einer nach aussen gerichteten Rippe versehen ist. Der Behälter soll mit einem Deckel verschlossen werden können.

Die nachfolgend beschriebenen Arbeitsgänge werden mittels einer geeigneten Steuereinrichtung gesteuert, die mit verschiedenen Teilen des Spritζ-Blas-Formwerkzeuges zusammenwirkt.

Es sei vorausschickend erwähnt, dass das Spritzen von Vorformlungen und das Blasen von Vorformlingen in endgültige Formlinge gleichzeitig stattfindet, und dass alle vier Spritzformen und alle vier Blasformen bei jedem Arbeitshub gleichzeitig im Einsatz sind. Bei der Beschreibung des Arbeitsablaufes sei ausgegangen von dem Einspritzen des plastizierten Kunststoffes in die Spritzform, wie dies im unteren Teil der Fig. j5 dargestellt ist. Der plastizierte Kunststoff tritt in die Spritzform für

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den Vorformling ein, füllt die Seitenwände der Form aus, und gelangt bis in die Ausnehmung des Halsringes, die zwischen dem Kernsockel 25 und dem geteilten Halsring 40 liegt. Da jeder Halsring mit gekühlten Teilen des Tisches und der Formen in Berührung steht, und zwar nicht nur während der Zeit, in der der Kern sich in der Spritzform befindet, sondern auch während der Zeit, in der der Kern in der Blasform ist, ist der Halsring entsprechend stark gekühlt. Dies ist zweckmässig, da dadurch der Halsteil früher zu erhärten beginnt. Ein bereits angehärteter Halsring ist für die folgenden Herstellungsschritte von besonderer Wichtigkeit.

dem gerade beschriebenen Spritzgiessen des Vorformlinges wird der Formenteil und der Kerne teil des Formv/erkzeuges voneinander getrennt, wodurch der Kern 17 im unteren Teil der Fig. 3 aus der Spritzform herausgezogen wird und den Vorformling mitnimmt. Der drehbare Tisch 18 wird daraufhin um 45° geschwenkt, um den Kern und den darauf befindlichen Vorformling zur benachbarten Blasform zu bringen. Der Formenteil und der Kerneteil werden dann wieder zusammengeführt, um den Vorformling in die Blasform einzubringen. Im oberen Teil der Fig. 3 ist eine solche Blasform dargestellt, in der ein Kern eingesetzt ist, wobei allerdings der Formling bereits im aufgeblasenen Zustand gezeigt ist. Das Formen des Vorformlinges in der Blasform erfolgt durch Einblasen von Blasluft über den Kanal 33 in den Spalt zwischen den Flächen des Sitzes 32 ins Innere des Vorformlings. Das Einblasen der Blasluft findet unmittelbar neben dem angeformten Halsteil statt. Das Oeffnen des Kanals 33 für die Blasluft wird durch den Nocken 35 bewirkt, der am freien Ende des Kernschaftes 26 angreift, sobald sich der drehbare Tisch 18 in die der Blasform entsprechende Stellung verschwenkt hat. Das Einblasen der Luft in diesen Bereich des Vorformlinges ist von Vorteil für das stufenweise Ab-

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heben des Vorformlinges vom Kern während des Aufblasvorganges. Der Umstand, dass die Blasluft längs einer ringförmigen Oeffnung um den Halsteil des Vorformlinge eingebracht wird, verbessert die Gleichmässigkeit des Aufblasens des Vorformlinges.

Im Zusammenhang mit der Führung des Heizmittels durch die Kerne sei zunächst herausgestellt, dass der Kunststoff mit relativ hoher Temperatur in die Spritzform eingebracht wird. Polystyrol weist beispielsweise eine Temperatur von 200 bis 260 C auf.

Die Konsistenz des Kunststoffes ist bei dieser Temperatur relativ flüssig, so dass der Kunststoff nicht in der Lage ist, die Form in der Spritzform zu halten. Aus diesem Grunde muss die Temperatur des Vorformlinges reduziert werden, bevor die Kerne und damit die Vorformlinge aus der Spritzform herausgezogen werden. Diese Verminderung der Temperatur wird erreicht durch ein Wärmeübertragungsmittel, das die zentralen Kanäle der Kerne durchströmt. OeI ist hierfür ein besonders geeignetes Wärmeübertragungsmittel. Im Falle der Verarbeitung von Polystyrol sollte das OeI beim Eintritt eine Temperatur von 104 bis 115°C aufweisen. Das abströmende OeI weist natürlich eine höhere Temperatur auf und muss vor dem Wiedereintritt in den Kern gekühlt werden.. Durch diese Massnahmen wird sichergestellt, dass der Körper des Vorformlinges eine Konsistenz aufweist, die seine Ueberführung in die Blasform und das Aufblasen in der Blasform ermöglicht. Die Kühlkanäle 56 in den Wänden der Spritzform führen ebenfalls einen Teil der durch das Einspritzen des heissen Kunststoffes eingebrachten Wärme ab.

Beim Aufblasen des Vorformlinges in der Blasform gibt der Kunststoff unmittelbar nach dem Abheben vom Kern und beim Anlegen des Körpers des Formlinges an die Wände der Blasform Wärme ab, so dass ein schnelles Erhärten des Formlinges in der Blasform stattfindet. Obwohl die Kühlkanäle 55 nicht in den geteilten

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Formteilen 39 vorgesehen sind, sondern im Formenträger 52, so bewirkt das Anlegen der geteilten Formteile an dem Formenträger dennoch eine wirksame Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung.

Nach dem der Formling bis zu einer ausreichenden Erhärtung abgekühlt ist, wird der Kern wieder aus der Form zurückgezogen« Aufgrund des Eingriffes des Halsteiles des Formlinges mit dem geteilten Halsring 40 wird der Formling beim Zurückziehen des Kernes mitgenommen. Gleichzeitig mit dem Zurückziehen des Kernes werden die Kolben-Zylinder-Aggregate 54 betätigt, so dass die geteilten Formteile 39 in Eingriff mit dem geteilten Halsring 40 bleiben, wenn der Kern aus der Blasform herausgenommen wird. Während dieser Bewegung werden die geteilten Formteile 59 gleichzeitig voneinander getrennt, um den Formling freizugeben. Sobald die Formteile 39 soweit geöffnet sind, dass sie ein Abnehmen des Formlinges ermöglichen, wird die Oeffnungsbewegung, die durch das Kolben-Zylinder-Aggregat 54 durchgeführt wird, beendet. Der Kern 17 wird noch weiter zurückgezogen und nimmt den Formling aufgrund des Eingriffes des Halsteiles zwischen dem Kernsockel 25 und dem Halsring 40 weiter nimmt.

Beim weiteren Zurückziehen des Kernes und des Halsringes wird das Kolben-Zylinder-Aggreagt 42 betätigt und der geteilte Halsring geöffnet. Dadurch wird gleichzeitig der Formling an das Ende des Kernes bewegt und dabei der Halt' des Formlinges am Kern, auf den er geformt ist, gelöst. Die Halsringteile bewegen sich in Oeffnungssteilung und gleichzeitig nach aussen vom Kern weg, wobei sie etwaige Gewinde, Rippen oder Hinterschneidungen am Hals des Formlinges freigeben. Diese Oeffnungsbewegung erfolgt solange, bis der Formling aus der Blasform vorbeikommt. Es wird dann durch eine normale Blasöffnung Luft in den Formling eingeblasen und da dieser vom Kernsockel gelöst und überdies erhärtet ist, kann der Luftstrom ihm vom Kern abblasen. Der Formling fällt dann aufgrund seiner Schwerkraft in den Be-

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reich unterhalb des Spritz-Blas-Formwerkzeuges, in dem die fertigen Formlinge gesammelt werden.

Nach Abschluss des letzten Herstellungsschrittes wird der drehbare Tisch 18 erneut um einen Winkel 45° zurückgeschwenkt, um die Kerne von den Blasformen zu den Spritzformen zurückzubewegen. Die hin- und herbewegliche Montageplatte 11 führt dann die Kerne zum erneuten Eingriff in die Formen und die Kolben-Zylinder-Aggregate der Halsringe werden betätigt, um die Halsringe zu schliessen. Ferner schliessen die Kolben-Zylinder-Aggregate die Formteile der Blasform. Wenn die Formeinrichtung geschlossen ist, d.h. die Kerne in den Formen eingesetzt sind, so sind auch die Halsring und die Formteile geschlossen.

Im Hinblick auf die Anzahl der Kerne und der Formen sei festgehalten, dass auch mehr oder weniger als jeweils 8 vorgesehen sein können. Vorzugsweise werden jedoch 8 Formen verwendet, eine Hälfte der Formen sind Einspritzformen und die andere Hälfte sind Blasformen, da diese Anzahl von Formen den Schwenkwinkel des drehbaren Tisches auf 45° beschränken. Eine Erhöhung der Anzahl der Formen auf 12 würde eine Reduzierung des Schwenkwinkels auf 50° bedeuten. Eine weitere Erhöhung der Gesamtzahl der Formen würde natürlich zu einer weiteren Reduktion des Schwenkwinkels führen.

Es ist auch möglich, den Schwenkwinkel des Tisches zu vergrössern, d.h. die Anzahl der Formen und Kerne zu vermindern. Der Schwenkwinkel des Tisches soll jedoch 90° nicht überschreiten. Bei 90° würde dies einer gleichmässigen wechselweisen Anordnung von zwei Spritzformen und zwei Blasformen entsprechen. Bei diesem Schwenkwinkel können die Leitungen für die Druckluft, das Kühlmittel und ein Heizmittel gerade noch zwischen den Holmen hin- und herbewegt werden. Vorzugsweise werden jedoch mehr als jeweils zwei Spritzformen und zwei Blasformen νorge-

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sehen, wie bereits oben erwähnt.

Im Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel, kann es zweckmässig sein, nicht den ganzen, den Vorformling ausfüllenden Teil des Kernes 17 als gegen den Boden der Blasform bewegbaren Stempel auszubilden. Wie Fig. 5 zeigt, kann der Stempel auf einen Teil 117 der Stirnseite des Kernes beschränkt bleiben. Dieser Teil 117 würde dann den Vorformling gegen den Boden 51 der Blasform pressen. Dabei kann die Mündung des Einblaskanales für die Blasluft ebenfalls in diesem Teil des Kernes liegen. Es ergibt sich dann ein kreisringförmiger Ein-'^ a-palt 118, der die Blasluft direkt gegen den Boden des .orformlinges bläst. Die Betätigung dieses, nur einen Teil des Kernes ausmachenden Stempels kann in gleicher Weise erfolgen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Die oben beschriebene, zwangsläufige Betätigung des Stempels des Kernes kann in manchen Fällen nachteilig sein. Deshalb ist es unter Umständen zweckmässig, wenn der Stempel des Kernes nicht zwangsläufig beim Einrasten in die Blasformstation ausgefahren wird. Dies lässt sich, v/ie Fig. 6 zeigt, vorzugsweise dadurch erreichen, dass der ausfahrbare Stempel des Kernes 17 mittels eines hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregates 120 betätigt wird. Ein solches Aggregat kann nun innerhalb des Kernsockels 25 direkt an dem bewegbaren Stempel angeordnet sein. In den meisten Fällen wird es jedoch zweckmässiger sein, ein solches Kolben-Zylinder-Aggregat 120 in der zweiten, beweglichen Trägerplatte vorzusehen, wie in Fig. 6 gezeigt und analog dem in Fig. 3 dargestellten Nocken 35· Damit kann das Anheben und das Zurückführen des Kernes 17 bzw. Stempels genauer abgestimmt werden. So kann der Kern 17 bzw. der Stempel beispielsweise erst dann ausgefahren werden, wenn der Vorformling tatsächlich vollständig in der Blasform angeorndet

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ist. Andererseits kann auch der Kern bzw. Stempel zurückgenommen werden bevor der fertig geblasene Formling aus der Blas-• form entfernt wird. Dadurch lässt sich das Erkalten des Formlings beschleunigen, da der heisse Kern bzw. Stempel vorzeitig vom Formling abgenommen wird, der an der kühleren Wandung der Blasform anliegt.

Das Formwerkzeug ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass die die Formen und die Kerne bildenden Teile zwecks Wechsel der herzustellenden Formlinge als auswechselbare Formeinsätze ausgebildet sind. Durch einfaches Auswechseln der Formsätze kann das Spritz-Blas-Formwerkzeug schnellstens auf einen neuen herzustellenden Formling umgestellt werden, ohne dass es aus der Spritzgussmaschine herausgenommen werden braucht.

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Claims (1)

1. 2U8616

   Patentansprüche

   1. JSpritz-Blas-Formwerkzeug für eine Kunststoff-Spritzguss-V—x maschine, welche eine stationäre erste Montageplatte mit einer Einspritzvorrichtung für plastizierten Kunststoff sowie eine gegen die stationäre Montageplatte hin- und herbewegbare zweite Montageplatte aufweist, wobei das Formwerkzeug enthält: eine erste an der stationären ersten Montageplatte und eine zweite an der bewegbaren zweiten Montageplat-A te zu befestigende Trägerplatten; ferner einen an der bewegbaren Trägerplatte angeordneten, um eine senkrecht auf der Trägerplatte stehenden Achse schwenkbaren Tisch; weiter eine Reihe längs eines Kreises an dem schwenkbaren Tisch angeordneter, gegen die stationäre Trägerplatte gerichteter Kerne, die mit einer entsprechenden Reihe von Formen in der stationären Trägerplatte zusammenwirken, wobei ein Teil der Formen als Spritzfcrmen zur Herstellung von Vorformlingen und der andere Teil als Blasformen zum Fertigblasen der Vorformlinge ausgebildet sind; weiter einen Antrieb zum hin- und hergehenden Schwenken des Tisches zum Einsetzen der Kerne wahlweise in eine Spritzform und in eine Blasform; sowie eine Einrichtung zum Zuführen von plastiziertem Kunststoff aus der Einspritzvorrichtung in die Spritzform, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Spritzformen (38) und mindestens zwei Blasformen (39) aufweist, die einander abwechselnd mit gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, wobei der Tisch (18) um den Winkelabstand zwischen benachbarten Formen schwenkt.

   2. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Zuführeinrichtung (45, 49) für den plastizierten Kunststoff in die Spritzform (38) im Boden der Spritzform mündet.

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   3« Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-' kennzeichnet, dass jeder Kern (IT) einen anhebbaren Stempel aufweist, der beim Eingreifen in die Blasform (39) gegen den Blasformenboden (51) pressbar ist, wobei er gleichzeitig einen Kanal zum Einblasen der Blasluft freigibt.

   K. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass der abhebbare Stempel (117) in einem Teil der Stirnseite des Kernes angeordnet ist und einen kreisringförmigen dem Boden des Vorformlinges zugewandten Einblasspalt (118) für die Blasluft freigibt.

   5. Spritz-Blas-Pormwerkzeug nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass der bis ungefähr zum Halsteil der Formen reichende Teil des Kernes als Stempel ausgebildet ist und einen am Halsteil liegenden Einblasspalt für die Blasluft freigibt.

   6. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten, den schwenkbaren Tisch (l8) tragenden Trägerplatte (ΐβ) an den den Blasformen (39) gegenüberliegenden Stellen Nocken (35) vorgesehen sind, die den anhebbaren Stempel des Kerns (17) gegen den Blasformenboden (51) pressen.

   7· Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch'6, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Trägerplatte (16) mindestens kreisbogenförmige Nuten (36) vorgesehen sind, deren Mittellinie mit dem Teilkreis der Kerneanordnung zusammenfällt und, in denen die Nocken (35) angeordnet sind, wobei der anhebbare Stempel jeden Kernes (17) einen in die zugehörige Nut eingreifenden Ansatz aufweist.

   8. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

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   zeichnet, dass für jeden anhebbaren Stempel des Kernes (17) ein hydraulisches Kolben-Zylinder-Aggregat (120) vorgesehen ist, welches über eine Steuereinrichtung betätigbar ist, wenn sich der anhebbare Teil des Kernes- in einer Blasform (39) befindet.

   9. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Aggregate (120) in der zweiten, den schwenkbaren Tisch (18) tragenden Trägerplatte W (16) an den den Blasformen gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind.

   10. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Blasform mindestens zweiteilige unter einem Winkel zur Achse der Blasform ausfahrbare seitliche Formbacken aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede seitliche Formbacke zum Antrieb ein Kolben-Zylinder-Aggregat (5²O aufweist.

   11. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 10, wobei die Formbacken der Blasform im eingefahrenen Zustand an der Wandung eines Formträgers in der ersten stationären Trägerplatte anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Formträger (52) Kanäle (55) zur Führung eines Kühlmittels aufweist.

   12. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzform (38) Kanäle (56) zur Führung eines Kühlmittels aufweist.

   13. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kern (17) Kanäle (27, 28) zur Führung eines Heizmittels aufweist.

   14. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13*

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   dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kern (I7) einen am Tisch (18) 'fest angeordneten Sockel (25) aufweist, an dem ein geteilter Halsring (40) anliegt, wobei die Halsringteile aussen an einer zu den Formen hin divergierenden Führungsfläche (4l) des Tisches anliegen und mittels hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregaten längs der Führungsfläche ausfahrbar sind.

   15. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Halsring (40) Kanäle (l8a) zur Führung eines Kühlmittels aufweist.

   16. Spritz-Blas-Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, dass die die Formen und die Kerne bildenden Teile zwecks Wechsel des herzustellenden Formlinges als auswechselbare Formeneinsätze ausgebildet sind.

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