DE2939565A1

DE2939565A1 - Giessform fuer kunststoff

Info

Publication number: DE2939565A1
Application number: DE19792939565
Authority: DE
Inventors: Hans Somberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-03
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1980-04-17
Also published as: ES484644A1; FI63539B; US4239476A; FI63539C; IT1123442B; CA1132322A; FI792999A; IT7926233A0; FR2437923B1; GB2034630A; PT70251A; JPS5549214A; SE7810352L; GB2034630B; FR2437923A1; SE413752B

Description

zum Patentgesuch

des Herrn Hans Somberg, Tobaksvägen 32, S-123 57 Farsta, Schweden

betreffend

"Gießform für Kunststoff"

Die Erfindung betrifft eine Gießform für Kunststoff mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Ein Beispiel für eine derartige Gießform ist in dem Buch "Plastics Mold Engineering Handbook" von Du Bois, H.H. und Pribble, W.I., 3. Auflage New York, N.Y., 1978, Seiten 384, 385, beschrieben.

Formen dieser Gattung, die besonders geeignet sind für relativ dünne Formlinge mit großen Flächen weisen Formhohlräume auf einander abgewandten Seiten eines Formzwischenteils auf sowie Vorlau'Fkanäle, die sich durch das Formmittelteil zu den Formhohlräumen von einem Einspritzkanal aus erstrecken, der in einem von einem Paar äußerer Formteile ausgebildet ist, die ihrerseits die Formhohlräume gemeinsam mit dem Formmittelteil begrenzen.

Bei bekannten Formen dieser Gattung ist es oft schwierig, eine gleichförmige Qualität der Formlinge zu erhalten, weil die Kunststoffverbindungen eine Tendenz haben, assymetrisch zu den beiden Seiten des Formzwischenteils beim Beschicken der Form zu fließen. Demgemäß werden die Formhohlräume oder Gruppen von Formhohlräumen, die sich auf der Seite des Formzwischenteils nächst dem Einspritzkanal befinden, nicht gleichzeitig beschickt mit dem Formhohlraum oder der Gruppe von Formhohlräumen auf der gegenüberliegenden Seite. Darüber hinaus ist es schwierig, den Anguß oder Abfall, d.h. das verfestigte Kunststoffmaterial, das in dem Karialsystem der Form verbleibt, nachdem die Beladung erfolgt ist und das an den Formungen in dem Formhohlräumen hängenbleibt, beim öffnen der Form aus dieser zu entfernen.

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Bei der Gießform gemäß vorliegender Erfindung, deren Merkmale im Patentanspruch 1 definiert sind und deren bevorzugte Ausgestaltung in den Unteransprüchen definiert wurde, werden diese Schwierigkeiten behoben. Zusätzlich ist es möglich, mindestens in einigen Fällen, auf getrennte Auswerfer für die Formlinge zu verzichten, die anstelle dessen automatisch aus den Formhohlräumen entfernt werden mittels eines Auswerfers, der an dem die Formlinge in den Formhohlräumen verbindenden, sich verzweigenden Angußteil angreift. Wenn die Formteile sich beim öffnen der Form voneinander entfernen, haben die Zweige des Angusses die Tendenz, die Formlinge aus den Formaußenteilen herauszuziehen, in denen sich das Hauptvolumen der Formhohlräume befindet und die daher die Tendenz haben, die Formlinge festzuhalten. Bei fortgesetzter Öffnungsbewegung brechen die Zweige, wo sie an den Formungen ansitzen (und wo sie am schwächsten sind), so daß die Formlinge villständig aus der Form entnommen werden können. Das Anguß- oder Abfallstück mit den abgebrochenen Zweigen wird immer noch von dem Auswerfer gehalten, doch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird es automatisch von dem Auswerfer abgeworfen bei Beendigung der Formöffnungsbewegung .

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehen.

Fig. 1 ist ein Horizontalschnitt durch eine

Spritzform gemäß der Erfindung und zeigt die Form im geschlossenen Zustand nach Beendigung des Spritzgußvorgangs,

Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1, stellt jedoch den Beginn der Öffnungsphase dar, in welcher die Form teilweise für die Entgasung geöffnet ist,

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1 und 2, wobei einige Teile weggelassen sind und zeigt eine spätere Phase der öffnung, in der die Verbindungen zwischen den Spritzlingen und dem Angußstück gerade gebrochen sind,

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Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 3 und zeigt die Endstufe, in der das Angußstück von dem Auswerfer ausgestoßen wird,

Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Form, gesehen in Richtung der Linie V-V der Fig. 1 und

Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5.

Die dargestellte Form ist eine Spritzform für die Erzeugung von flachen Formungen (Schuhsohlen) aus einer nicht starren thermoplastischen Verbindung und umfaßt 16 Formhohlräume, die in zwei Gruppen unterteilt sind mit jeweils acht Formhohlräumen. Die Formhohlräume jeder Gruppe sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die quer zur horizontalen Formachse C verläuft, doch sind die beiden Gruppen in Richtung der Formachse im Abstand voneinander vorgesehen.

Die Form umfaßt drei im wesentlichen plattenförmige Formteile, nämlich ein erstes äußeres Formteil 11, ein zweites äußeres Formteil 12 und ein mittleres Formteil 13, das zwischen den beiden äußeren Formteilen angeordnet ist und mit diesen über Scharniere 14A, 14B gekoppelt ist, deren Scharnierachsen in Vertikalrichtung verlaufen. Das zweite, äußere Formteil 12 ist so ausgebildet, daß es unbeweglich in der Spritzgußmaschine montiert werden kann, während das erste äußere Formteil 11 geradlinig relativ zum zweiten Formteil 12 längs der Formachse C zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition beweglich ist.

Eine Formhohlraumplatte 15, die an der dem mittleren Formteil 13 zugewandten Seite des ersten äußeren Formteils 11 befestigt ist, ist mit den Formhohlräumen 15A einer der Formhohlraumgruppen ausgebildet. Eine ähnliche Formhohlraumplatte 16 ist an der im mittleren Formteil 13 zugewandten Seite des zweiten äußeren Formteils 12 befestigt und umfaßt die zweite, äußere Gruppe von Fomhohlräumen T6A. Das zweite äußere Formteil 12 ist ferner mit einer Einspritzdüse (Eingußtrichter 17) versehen, die in der Formachse C angeordnet ist und einen axial verlaufenden Eingußkanal 18 aufweist, der

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sich konisch in Richtung auf das mittlere Formteil erweitert und sich in dfe Seite der Formhohlraumplatte 16 öffnet, welche dem mittleren Formteil 13 zugewandt ist. Eine Düse für das Einspritzen der fluiden Kunststoff zusammensetzung durch den Trichter ist bei 19 angedeutet.

Das mittlere Formteil 13 umfaßt zwei im wesentlichen ähnliche,allgemein planparallele, rechteckige plattenteilige Formteilelemente 13A, 13B. Die zwei Formteilelemente 13A, 13B sind schamierartig miteinander verbunden längs einer Vertikalkante über ein Scharnier 20. Nahe der gegenüberliegenden Vertikalkante sind sie jeweils mit einem der äußeren Formteile bzw. 12 über Scharniere 14A, 14B gelenkig verbunden. Demgemäß werden beim öffnen der Form die Formteilelemente voneinander weggefaltet, um die ausgefluchtet stehenden Vertikalachsen der Scharniere 20, vgl. Fig. 3 und 4.

In der dargestellten Ausführungsform der Form sind die Außenseiten der Formteilelemente 13A, 13B, d.h. die den anschließenden äußeren Formteilen 11, bzw. 12 zugewandten Seiten, glatt und bilden Wandungen der Formhohlräume 15A, bzw. 16A, wenn die Form sich in der Schließposition befindet entsprechend der Darstellung nach Fig.1. Die einander zugewandten Innenseiten der Formteilelemente 13A, 13B sind ebenfalls im wesentlichen glatt mit Ausnahme einer Anzahl flacher Ausnehmungen, die noch zu erläutern sind.

Eine dieser Ausnehmungen bildet einen Einspritzhohlraum 21, der in der durch die Linie D in Fig. T repräsentierten Ebene, in der die Innenseiten der Formteilelemente T3A, 13B einander berühren, wenn die Form in der Schließposition ist, zentriert ist. Dieser Einspritzhohlraum 21 ist in der Formachse C an der Mündung eines Zufuhrkanals 22 vorgesehen, der sich durch das Formteilelement 13 erstreckt und eine Verlängerung des Eingießtrichters 18 der Düse 17 bildet.

Aus dem Einspritzhohlraum 21 erstrecken sich seitlich zwei Verlaufkanäle 23, ebenfalls gebildet von Ausbildungen in den einander zugewandten Seiten der Formteilelemente T3A, T3B, d.h. sie erstrecken sich senkrecht zu der Zeichenebene der Fig. 1 bis 4, was man auch Fig. 5 entnehmen kann. Nahe ihren Enden verzweigen sich die Verlaufskanäle 23 in eine erste Gruppe von Zweigkanälen 24A, von denen sich jeder in einem Verlaufskanalendabschnitt 25 erstreckt, der durch das Formtei!element 13 verläuft. Jeder Endabschnitt

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25 öffnet sich in einen der Formhohlräume 15A in der Formhohlraumplatte 15 über eine sich verengende Öffnung 26, ein sogenanntes Nadelöhr. Eine zweite Gruppe von Zweigkanälen 24B, die gestrichelt in Fig. 5 angedeutet sind, erstrecken sich zu den Formhohlräumen 16A über Vorlaufkanalendabschnitte 27 und Nadelöhre 28; sie sind geringfügig in der Ebene D bezüglich der ersten Gruppe der Zweigkanäle24A versetzt.

Ein Paar von zweiten Scharnieren 29, die an den Formteilelementen 13A, 13B in Ausfluchtung mit den Scharnieren 20, welche die Formteilelemente verbinden, angeordnet sind, tragen eine mit Innengewinde versehene Hülse 30. Ein mit Außengewinde versehener Abschnitt einer Auswerferstange 32, runder Querschnittsform, mit einem Betätigungsknopf 33 ist in die Hülse eingeschraubt. Wie in Fig. 5 dargestellt, erstreckt sich die Auswerferstange senkrecht zu der vertikal verlaufenden Scharnierachse und ist so befestigt, daß ein freitragender Endabschnitt derselben sich durch den Einspritzhohlraum 21 und über diesen hinaus in der geschlossenen Form erstreckt.

Die Auswerferstange 32 trägt eine axial verschiebliche Muffe 34. In der Schließposition der Form befindet sich diese Muffe zwischen dem Gewindeabschnitt 31 und jenem Teil der Auswerferstange, der sich in dem Einspritzhohlraum 21 befindet. In dieser Position liegen die Auswerferstange und die Muffe 34 mit ihren Achsen in der Ebene D und sind Räumen aufgenommen, die gebildet werden von langgestreckten Ausnehmungen halbrunder Querschnittsform in den Formteilelementen 13A, 13B.

Die Muffe 34 ist mit einem Paar von sich in Querrichtung erstreckenden Stiften 35 und 36 versehen, welche Gelenkzapfen für ein Ende von zwei Paaren von Auswerferlenkern 37 und 38 bilden. Die Lenker 37 eines Paares sind mit ihren entgegengesetzten Enden mittels Zapfen 39 schwenkbar gelagert, welche an dem Formteilelement Ί3Α nahe dessen vertikalkante befestigt sind, welche entfernt liegt von den Scharnieren 20. In ähnlicher Weise sind die Lenker 38 des anderen Paares gelenkig mittels Zapfen 40 befestigt, die an dem Formteilelement 13B angeordnet sind. In der Schließposition der Form sind die Lenker 37 und 38 in flachen Ausnehmungen der Formteilelementei 3A, 13B aufgenommen, wobei ihre einander zugewandten Seiten in der Ebene D liegen. Wie in Fig. 5 und 6 erkennbar, werden die Vorlaufkanäle 23 und die Zweigkanäle 24A, 24B teilweise gebildet von langgestreckten Ausnehmungen, die sich

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über die einander zugewandten Seiten der Auswerferlenker 37, 38 erstrecken. Beim Einspritzen wird demgemäß die Kunststoffzusanmensetzung zu den Formhohlräumen längs dieser Ausnehmungen fließen.

Die Scharniere 14A, 14B, welche die äußeren Formteile 11 und 12 mit den Formteilelementen 13A, 13B verbinden, sind in einer Richtung parallel zur Formachse C verschieblich. Druckfedern 41, 42 spannen sie in eine Richtung weg von den entsprechenden zugeordneten Formteilen 11, bzw. 12 vor. Ihre Bewegung in der betreffenden Richtung wird begrenzt durch elastische Anschläge 43 bzw. 44.

Nachdem die Form geschlossen worden ist, wird das verflüssigte Kunststof fmaterial von der Spritzdüse 19 durch den Eingußtrichter 18 bzw. 22 in den Einspritzhohlraum 21 injiziert, von welchem die Masse durch die Hauptvorlaufkanäle 23, die Vorlaufzweigkanäle 24A, 24B, die Vorlaufkanalendabschnitte 25, 27 und die Nadelöhre 26, 28 in die beiden Gruppen von Formhohlräumen 15A bzw. 16A fließt (s. Fig. 1).

Nach Beendigung des Einspritzvorgangs füllt der verfestigte, jedoch elastische Kunststoff alle diese Hohlräume und Ausnehmungen und der Anteil der Kunststoffmasse, der eingeschlossen ist zwischen dem äußeren Ende des Trichters 17 und den Nadelöhren 26, 28 bilden ein einstückiges Angußteil, das später von den Formungen zu trennen und aus der Form zu entfernen ist. Dieses Angußteil umfaßt einen Stamm enthalten in den Einspritzkanälen 18 und 22. An der Verdickung, die eingeschlossen ist in dem Einspritzhohlraum 21 und einen Abschnitt der Auswerferstange umschließt, verzweigt sich der Stamm in zwei Hauptäste, enthalten in den Hauptvorlaufkanälen 23. An deren äußeren Enden sind die Hauptäste des Angusses weiter aufgezweigt in acht Zweige, von denen jeder sich in einem der Zweigkanäle 24 A,24B und den zugeordneten Endabschnitten 25 bzw. 27 befindet. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, befindet sich ein Teil der Hauptäste und der Zweige in den Ausnehmungen, gebildet in den einander zugewandten Seiten der Auswerferlenker 37, 38.

Wenn die Form geöffnet wird durch Bewegen des Formteils 11 weg von dem Formteil 12 (nach links in Fig. 1 bis 4), wird zunächst ein Spalt gleichförmiger Breite zwischen jedem äußeren Formteil 11 bzw. 12 und der anschließenden Seite der beiden Formteilelemente 13A bzw. 13B des mittleren Formteils gebildet. Dieser Spalt dient zum Entgasen der Formhohlräume. Die Breite des

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Spaltes wird begrenzt durch die Begrenzung der Bewegung der Scharniere 14A, 14b. Da die Fontihohlräume in den Formhohlraumplatten 15 bzw. 16 ausgebildet sind, haben die Formlinge die Tendenz, in den Formhohlräumen zu verbleiben. Da jedoch die Forminge noch immer an dem Anguß hängen, der sich im mittleren Formteil 13 befindet, zieht der Anguß mindestens teilweise die Formlinge aus den Formhohlräumen bei der Bildung dieser Spalten heraus. Dies ist in Fig. 2 angedeutet. Gleichzeitig wird der Stamm des Angusses teilweise aus dem Trichter 17 herausgezogen oder zumindest sov/eit unter Zugspannung gesetzt, daß er herausgezogen wird, wenn die Form sich weiter öffnet.

Beim weiteren Öffnen werden die Formteilelemente 13A, 13B teilweise voneinander weggefaltet um die Scharniere 20 (vgl. Fig. 3, in der die äußeren Formteile 11, 12 weggelassen sind). Das symmetrische Gelenkviereck, gebildet von den Formteilelementen 13A, 13B und den Auswerferlenkern 37, 38 bewirkt die Aufrechterhaltung einer symmetrischen Anordnung der Formteilelemente zwischen den äußeren Formteilen 11, 12 und hält die Auswerferstange 32 in der Syntnetrieebene D.

Im Ergebnis der fortgesetzten Öffnungsbewegung und der Aufrechterhaltung der Symmetrie werden die Formlinge vollständig aus den Formhohlräumen herausgezogen. Zunächst bleiben sie an den Formteilelementen 13A, 13b hängen. Gleichzeitig werden die Zweige des Angusses, der ebenfalls seine symmetrische Anordnung behält, unter Zugspannung gesetzt und reißen schließlich an den Nadelöhren 26, 28 ab, so daß die Forminge freikommen und aus der Form entnommen werden können (vgl.Fig. 3).

Während die Zweige des Angusses unter Zugspannung gesetzt werden, stellen die Auswerferlenker 37,38 sicher, daß die Zweige einer Zugwirkung in einer Richtung unterworfen werden, die nahezu in Ausfluchtung steht mit der Längsrichtung der Vorlaufkanalendabschnitte 25, 27. Dies verhindert ein schräges Ziehen an den Zweigen und deren Abreißen nahe den Enden der Vorlaufkanalendabschnitte entfernt von den Öhren 26, 28 anstatt an den Öhren selbst.

Während der allmählichen Auffaltung der Formteilelemente 13A, 13B bei der Schwenkbewegung um die Scharniere 20, verschieben ebenfalls allmählich die Auswerferlenker 37, 38 die Muffe 34 und damit den Anguß längs

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der Auswerferstange 32 in Richtung auf deren freies Ende. Wenn die Öffnungsbewegung hinreichend weit fortgeschritten ist oder die Form die vollständig offene Position erreicht, wirft die Muffe den Anguß vom freien Ende der Auswerferstange ab, so daß der Anguß aus der Form, herausfallen kann (vgl. Fig.4, welche den Anguß mit seinem Starm 22', Verdickung 21', Hauptästen 23' und Zweigen 24A¹ und 24B¹ in dem Augenblick zeigt, in dem der Anguß von der Auswerferstange 32 herunterfällt). Dies erfolgt jedoch erst dann, wenn die Formteilelemente hinreichend weit voneinander abgefaltet sind, daß alle Zweige des Angusses reißen und damit von den Formungen getrennt sind. Durch Verdrehen der Auswerferstange 32 kann das freie Ende der Auswerferstange so einreguliert werden, daß der Anguß in einer gewünschten Offenposition der Form ausgestoßen wird.

Während in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Formteile und Formteilelemente mit einander in einer Art Leporellofaltung miteinander gekuppelt sind, und die Auswerferstange demgemäß schwenkbeweglich relativ zu den Formteilelementen in einer Richtung parallel zur Formachse C ist, was gewisse bauliche Vorteile bietet und deshalb bevorzugt wird, liegt es noch im Rahmen der Erfindung, die Formteile und Formteilelemente für eine Bewegung parallel in Richtung der Formachse anzuordnen, d.h. auf Führungsstangen parallel zur Formachse.

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Claims

Hans Schomberg *" ^ ZJ OD D

Patentansprüche

Gießform für die Herstellung von Formungen aus Kunststoff mit

lern Formmittelteil und einem Paar von Formaußenteilen auf einander abgewandten Seiten des Formmittelteils, wobei jedes Formaußenteil gemeinsam mit der anstoßenden Seite des Formmittelteils einen Formhohlraum begrenzt, das Formmittelteil und die Formaußenteile relativ zueinander längs einer Formachse zwischen einer Schließposition, in der die Formaußenteile das Formnittelteil berühren und einer Öffnungsposition, in der die Formteile von einander im Abstand stehen beweglich sind, und wobei das Formmittelteil Vorlaufkanäle aufweist, die sich von einem Einspritztrichter, der in einem der Formaußenteile vorgesehen ist, zu den Formhohlräumen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Formmittelteil (13) zwei Formteilelemente (13A, 13B) umfaßt, die miteinander und mit den entsprechend benachbarten Formaußenteilen (11,12) gekuppelt sind und beim Schließen der Form aufeinander zu und beim öffnen der Form voneinander weg beweglich sind, daß die einander gegenüberliegenden Seiten der Formteilelemente einen Einspritzhohlraum (21) begrenzen, der mit dem Einspritztrichter (18,22) und Abschnitten (23, 24A, 24B) der Vorlaufkanäle kommuniziert, und daß die Formteilelemente (13A, 13B) zwischen einander einen Auswerfer (32) halten, der in der Schließposition der Form sich in den Einspritzhohlraum (21)derart erstreckt, daß er von dem in die Form eingeführten Kunststoff umschlossen wird und der relativ zu den Formteilelementen in einer Richtung parallel zur Formachse (C) beweglich ist.
2. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteilelemente (13A, 13B) scharnierartig miteinander verbunden sind auf einer ersten Scharnierachse (20) quer zur Formachse (C) sowie scharniermäßig mit jeweils einem zugeordneten der Formaußenteile (11, 12) auf einem Paar zweiter Scharnierachsen (T4A, T4B) parallel zur ersten Scharnierachse (20) verbunden sind, die jedoch in Richtung quer zur Formachse (C) von der ersten Scharnierachse (20) entfernt ist.
3. Gießform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Scharnierverbindungen (14A, 14b) mittels denen die Formteilelemente (13A, 13B) mit den Formaußenteilen (11, 12) verbunden sind, ein Scharnier umfassen,

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das eine durch Anschläge begrenzte tote Bewegung in einer Richtung parallel zur Formachse (C) ermöglicht.
4. Gießform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierverbindungen (14A, 14b) unter Federvorspannung (41,42) derart stehen, daß die tote Bewegung unter der Wirkung der Federvorspannung beim öffnen der Form erfolgt.
5. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer eine Stange (32) umfaßt, die sich mit einem freien Ende quer zur Formachse (C) von einem Stützglied (29,30) an den Formteilelementen (13A, 13B) erstreckt und gleitbeweglich einen Auswerfer (34) trägt, und daß das Formmittelteil (13) ein Gestänge (37, 38) umfaßt, mittels dem der Auswerfer (34) an die Formteilelemente angekuppelt ist und das betätigbar ist beim öffnen der Form zum Verschieben des Auswerfers in Richtung auf das freie Ende der Stange (32) aus einer Position zwischen deren Abstützung und dem Einspritzhohlraum (21).
6. Gießform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge mindestens zwei Lenker (37, 38) umfaßt, von denen jeder mit einem Ende gelenkig an den Auswerfer (34) auf einer gemeinsamen Scharnierachse (35,36) angekuppelt ist und mit seinem anderen Ende gelenkig an ein zugeordnetes der Formteilelemente (T3A, 13B) angekoppelt ist und daß die einander zugewandten Seiten der Lenker Teile der Vorlaufkanalabschnitte (23, 24A, 24B) bilden.

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