DE2948623A1 - Spritzgussanordnung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 . D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung Jobst Ulrich Geliert, 11 Newton Road, Bramton, Ontario, Canada

Spritzgußanordnung

Die Erfindung betrifft eine Spritzgußmaschine mit übereinander angeordneten Formhohlräumen und einer zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Formplatte, der die unter Druck stehende Schmelze zuführbar ist, sowie ein Spritzgießverfahren mit einer solchen Spritzgußmaschine.

Das Spritzgießen mit übereinander angeordneten Formhohlräumen hat den Vorteil, daß damit die Ausgangsleistung der Maschine verdoppelt werden kann, ohne daß die Maschine im Umfang vergrößert werden muß. Die Anordnung der Formhohlräume an gegenüberliegenden Flächen eines bewegbaren Mittelteils bzw. einer bewegbaren Formplatte ermöglicht dies dadurch, daß die gleichen Maschinenkräfte auf zwei in Reihe geschaltete Formhohlräume zur Anwendung kommen und nicht nur auf einen einfachen Formhohlraum und eine einfache Trennfläche. Ein solches Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich der Durchlaufkanal für die heiße Schmelze durch die gesamte bewegbare Formplatte erstrecken muß, damit die Schmelze die Formhohlräume erreicht.

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Bisher wurde die Schmelze ausgehend von der Maschinendüse durch ein beheiztes Gießrohr o.dgl. durch die feststehende Platte und durch die erste Trennfläche zwischen einer feststehenden Platte, die der Spritzgußmaschine benachbart ist, und der bewegbaren Platte hindurchgeleitet. Dieser Aufbau hat insofern Nachteile, als das beheizte Gießrohr im Wege ist, wenn die Form geöffnet wird, und herabfallende Formteile beschädigt. Auch beansprucht die Isolierung Raum und verringert so die Anzahl von Formhohlräumen, die an der ersten Trennfläche angebracht werden können. Weiterhin kann, wenn das beheizte Rohr außer Berührung mit der Maschinendüse kommt, Schmelze austreten, wodurch unerwünschterweise Luft in das System eintreten kann. Schließlich ist auch der gesamte Durchlaufkanal, durch den die Schmelze gefördert wird, länger, weil er bei geöffneter Form die Öffnung überqueren muß, was einen höheren Druckabfall bedingt.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die vorgenannten Nachteile wenigstens teilweise bei einer verbesserten Spritzgußmaschine der eingangs genannten Art durch geeignete Kombination von an sich bekannten Schmelzflußsteuerventilen zur Steuerung des Zuflusses der Schmelze zur bewegbaren Formplatte zu schaffen.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

(a) ein erstes in einer feststehenden Platte fest angeordnetes Schmelzflußsteuerventil mit einem Spritzgußmaschineneinlaß und einer ersten gesteuerten Zufuhröffnung, die durch einen ersten Teil eines Durchlaufkanals (70) verbunden sind,

(b) ein zweites in der bewegbaren Formplatte fest angeordnetes Schmelzflußsteuerventil mit einer zweiten gesteuerten Zufuhröffnung und einem zweiten, von dieser ausgehenden Teil des Durchlaufkanals, das sich in der bewegbaren Formplatte in einer Lage befindet, in der die erste und die zweite Zufuhröffnung bei geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte miteinander kommunizieren, und

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(c) in geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte in eine geöffnete und dann in eine geschlossene Stellung einstellbare erste und zweite Schmelzflußsteuerventile, mittels derer die unter Druck stehende Schmelze aus dem ersten in den zweiten Teil des Durchlaufkanals einleitbar ist.

Die Lösung der Aufgabe ist bei einem Spritzgießverfahren mit übereinander angeordneten Formhohlräumen unter Verwendung einer Form mit einer Mehrzahl von Formhohlräumen an ersten und zweiten Trennflächen, deren erste sich zwischen einer feststehenden Platte und einer ersten bewegbaren Formplatte und deren zweite sich zwischen der ersten und einer zweiten bewegbaren Formplatte erstreckt, und mit einem ersten Durchflußsteuerventil, das einen ersten, vom Spritzgußmaschineneingang zu einer ersten gesteuerten Zufuhröffnung verlaufenden Teil eines Durchflußkanals aufweist, in der feststehenden Platte und mit einem zweiten Durchflußsteuerventil, das einen zweiten von einer zweiten gesteuerten Zufuhröffnung zu den Formhohlräumen verlaufenden Teil des Durchflußkanals aufweist, in der beweglichen Formplatte erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

(a) Schließen der Form entlang der ersten und zweiten Trennfläche unter Ausbildung der Formhohlräume, wobei sich die erste und die zweite Zufuhröffnung in der geschlossenen Stellung in zueinander ausgerichteter Anlage befinden,

(b) Betätigung der ersten und zweiten Durchflußsteuerventile unter Öffnung der ersten und zweiten Zufuhröffnungen, so daß die unter Druck stehende Schmelze von der Spritzgußmaschine durch den ersten Teil des Durchlaufkanals, die offenen Zufuhröffnungen und durch den zweiten Teil des Durchlaufkanals in die Formhohlräume eintreten kann,

(c) Betätigung der ersten und zweiten Durchflußsteuerventile unter Schließung der ersten und zweiten Zufuhröffnungen und "

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(d) öffnen der Form entlang der ersten und zweiten Trennfläche nach Erstarren der Schmelze und Auswerfen der geformten Teile.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines

bekannten Schmelzflußsteuerventils für eine Spritzgußmaschine;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgußmaschine in Schließstellung;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgußmaschine in Schließstellung; und

Fig. 4 eine Schnittansicht der Spritzgußmaschine nach Fig. 3 in Offenstellung.

Fig. 1 zeigt ein an sich bekanntes Schmelzflußsteuerventil 10 (DE-OS 26 15 282), das zwischen einer Spritzgußmaschine 12 und einem Formhohlraum 14 angeordnet und mit Schrauben befestigt ist. Ein Heiß-Durchlaufkanal 16 verläuft von der Düse der Spritzgußmaschine 12 ausgehend durch eine Trägerplatte 18, eine Dichtbuchse 20, vorbei an dem Schaft 22 einer Ventilnadel 24 und durch eine Zufuhröffnung 26 in den Formhohlraum 14. Ein

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Heizgußteil 28 aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung trägt ein elektrisches Heizelement 30 und einen Düsenteil 32. Die Ventilnadel 24 ist in ihre Schließstellung eingestellt, in der die Spitze 25 mittels des Schwenkarms 34, der an dem abgerundeten Zapfen 36 in der Trägerplatte 18 durch einen in einem pneumatischen Zylinder 40 hin- und hergehenden Kolben 38 schwenkbar ist, in die Zufuhröffnung 26 eingebracht. Das Heizgußteil 28 wird durch eine Isolierbuchse 42 in seiner Lage fest und durch einen Luftraum 46 im Abstand von der Formplatte 44 gehalten. Eine Düsendichtung 48 erstreckt sich neben der Zufuhröffnung 26 über den Luftraum 46.

Fig. 2 zeigt eine Spritzgußmaschine mit übereinander angeordneten Formhohlräumen mit einer ersten Anordnung der Schmelzflußsteuerventile. Jedes Schmelzflußsteuerventil ist von der Art wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, so daß nachfolgend überall, wo es möglich ist, die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Wie man sieht, befindet sich ein erstes Schmelzflußsteuerventil 50 in einer feststehenden Platte 52 an der Spritzgußmaschine 12, und ein zweites Schmelzflußsteuerventil 54 befindet sich in der zentral angeordneten beweglichen Formplatte 56. Die bewegbare Formplatte 56 enthält ein Leitungssystem 58, das zu einer Vielzahl von Formhohlräumen 60 verläuft, die sich an gegenüberliegenden Trennflächen 62,64 der bewegbaren Formplatte befinden. Beide Schmelzflußsteuerventile sind gleich außer, daß in dem zweiten Schmelzflußsteuerventil 54 die Trägerplatte durch einen Teil der das Leitungssystem 58 enthaltenden Patte 65 ersetzt ist. Die bewegbare Platte 56 wird zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung hin- und herbewegt, welch letztere dargestellt ist und in welcher die eine Trennfläche 62 der bewegbaren Platte 56 die feststehende Platte 52 entlang einer ersten Trennlinie 66 trifft, während die andere Trennfläche 64 eine zweite (nicht gezeigte) bewegbare

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Platte entlang einer zweiten Trennlinie 68 trifft. Die beiden Schmelzflußsteuerventile 50,54 sind in der feststehenden Platte 52 bzw. der bewegbaren Platte 56 so angeordnet, daß in dieser geschlossenen Stellung ihre Zufuhröffnungen in Anlage zueinander ausgerichtet sind.

Im Gebrauch wird die bewegbare Platte 56 von der feststehenden Platte 52 weg in die Offenstellung bewegt, um die zuvor gebildeten Formteile auszuwerfen; sie wird dann in die Schließstellung zurückgebracht. Der Durchlaufkanal 70 verläuft von der Düse 17 der Spritzgußmaschine 12 durch das erste Durchflußsteuerventil 50 und das zweite Durchflußsteuerventil 54, durch das Leitungssystem 58 in der bewegbaren Platte 56 und mündet bei dieser Ausführungsform kantenseitig in die Formhohlräume 60. Die Schwenkarme 34 der beiden Schmelzflußsteuerventile 50,54 werden über die Kolben 38 pneumatisch in die jeweils geöffnete Stellung eingebracht, wodurch die Ventilnadeln 24 von dem sie beaufschlagenden Druck entlastet werden und die unter Druck stehende Schmelze diese öffnen und an der Spitze 25 der Ventilnadel 24 vorbei durch die Zufuhröffnung 26 des ersten Schmelzflußsteuerventils 50 in die anliegende Zufuhröffnung 26 des zweiten Schmelzflußsteuerventils 54 fließen kann. Nach Füllung der Formhohlräume 60 werden die Kolben 38 der beiden Schmelzflußsteuerventile 50,54 erneut betätigt und drücken die Ventilnadeln 24 in ihre geschlossene Stellung in den jeweiligen Zufuhröffnungen 26, wobei ihre Spitzen 25 auf die erste Trennfläche 62 treffen. Nachdem eine zum Erstarren der Spritzteile ausreichende Zeit vergangen ist, wird die bewegbare Formplatte 56 in die Offenstellung gebracht, die Formteile werden ausgeworfen, und die geschlossenen Schmelzflußsteuerventile 50,54 verhindern einen Austritt der Schmelze. Anschließend wird die bewegbare Platte 56 in die Schließstellung zurückgebracht und die Kolben 38 werden von dein Druck entlastet, so daß die Ventilnadeln 24 unter dem Druck der Schmelze in ihre geöffnete Stellung zurückkehren und die

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gesamte Schmelze durch den Durchlaufkanal 70 den Formhohlräumen 60 zufließen kann. Dieser Ablauf kann bis zu zwanzigmal in der Minute wiederholt werden, und es lassen sich über das Leitungssystem 58 eine große Zahl von Formhohlräumen 60 in der bewegbaren Platte 56 mit Schmelze versorgen.

Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Anordnung einer Spritzgußmaschine mit übereinander liegenden Formhohlräumen entsprechend der zweiten Ausführungsform. In dieser Ausführung sind die Schmelzflußsteuerventile wiederum ähnlich wie das Schmelzflußsteuerventil von Fig. 1 ausgebildet, und in allen geeigneten Fällen werden daher die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei dieser Anordnung ist eine feststehende Platte vorhanden, eine erste bewegbare Formplatte 56 und eine zweite bewegbare Formplatte 72 (siehe Fig. 4), und das erste Schmelzflußsteuerventil 50 ist wiederum in der feststehenden Platte 52 angeordnet. Das zweite Schmelzflußsteuerventil 54 befindet sich in der bewegbaren Formplatte 56, aber zusätzlich befindet sich darin ein drittes Schmelzflußsteuerventil 74, das spiegelbildlich in Anlage an das zweite Schmelzflußsteuerventil 54 angeordnet ist. Während die Zufuhröffnungen 26 des ersten und zweiten Schmelzflußsteuerventils 50,54 in Schließstellung der bewegbaren Formplatte 56 zueinander ausgerichtet sind, befinden sie sich darüberhinaus im Abstand voneinander über einen ersten Formhohlraum 76 hinweg, der an der ersten Trennfläche 62 zwischen der feststehenden Platte 52 und der ersten bewegbaren Formplatte 56 angeordnet ist. Das dritte Schmelzflußsteuerventil 74 ist mit seiner Zufuhröffnung 26 so angeordnet, daß diese zu einem zweiten Formhohlraum 78 verläuft, der sich zwischen der ersten und der zweiten bewegbaren Formplatte 56 bzw. 72 an der zweiten Trennfläche 64 befindet; das andere Ende des dritten Schmelzflußsteuerventils 74 stößt an einem Feststell- und Dichtring 80 auf das zweite Schmelzflußsteuerventil 54. Der Durchlaufkanal 70 verläuft von der Düse 17 der Spritzgußmaschine 12 durch das erste Schmelzflußsteuerventil 50, durch den ersten Formhohlraum 76 hindurch

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und durch das zweite und dritte Schmelzflußsteuerventil 54 bzw. 74 in den zweiten Formhohlraum 78.

Im Gebrauch wird zunächst in Schließstellung der bewegbaren Formplatten 56 und 72, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, der auf den Kolben 38 der drei Schmelzflußsteuerventile 50, 54,74 lastende Luftdruck aufgehoben, so daß die Ventilnadeln 24 unter dem Druck der Schmelze in ihre geöffneten Stellungen bewegt werden können. Die Schmelze fließt dann durch den Durchlaufkanal 70 und füllt den ersten und den zweiten Formhohlraum bzw. 78. Nach Füllung der Formhohlräume 76, 78 werden die Kolben 38 der Schmelzflußsteuerventile 50,54,74 wieder betätigt, so daß die Ventilnadeln 24 in die jeweilige geschlossene Stellung zurückkehren, in der die Spitzen 25 in den jeweiligen Zufuhröffnungen 26 einsitzen. Nach Erstarrung der Formteile werden die bewegbaren Formplatten 56, 7 2 zum Auswurf der Formteile in die Offenstellung und anschließend wieder in die Schließstellung gebracht und der Ablauf wiederholt.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Spritzgußmaschine mit übereinander angeordneten Formhohlräumen und einer zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Formplatte, der die unter Druck stehende Schmelze zuführbar ist, gekennzeichnet durch

(a) ein erstes in einer feststehenden Platte (52) fest angeordnetes Schmelzflußsteuerventil (50) mit einem Spritzgußmaschineneinlaß und einer ersten gesteuerten Zufuhröffnung, die durch einen ersten Teil eines Durchlaufkanals (70) verbunden sind,

(b) ein zweites, in der bewegbaren Formplatte (56) fest angeordnetes Schmelzflußsteuerventil (54) mit einer zweiten gesteuerten Zufuhröffnung und einem zweiten, von dieser ausgehenden Teil des Durchlaufkanals (70), das sich in der bewegbaren Formplatte (56) in einer Lage befindet, in der die erste und die zweite Zufuhröffnung bei geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte (56) miteinander kommunizieren, und

(c) in geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte (56) in eine geöffnete und dann in eine geschlossene Stellung einstellbare erste und zweite Schmelzflußsteuerventile (50,54), mittels derer die unter Druck stehende Schmelze in den Durchlaufkanal (70) einleitbar ist.

2. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zufuhröffnung bei geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte (56) einander anliegen und daß der zweite Teil des Durchlaufkanals (70) mit einer

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Mehrzahl von Formhohlräumen (60) an gegenüberliegenden Trennflächen (62,64) der bewegbaren Formplatte (56) kommuniziert.

3. Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zufuhröffnung bei geschlossener Stellung der bewegbaren Formplatte (56) über einen ersten Formhohlraum (76) , der zwischen der feststehenden Platte (52) und der bewegbaren Formplatte (56) ausgebildet ist, miteinander kommunizieren und daß ein drittes, in der bewegbaren Platte (56) fest und spiegelbildlich in Anlage an dem zweiten Schmelzflußsteuerventil (54) angeordnetes drittes Schmelzflußsteuerventil (74) vorgesehen ist, das einen dritten, mit dem zweiten Teil des Durchlaufkanals (70) des zweiten Schmelzflußsteuerventils (54) kommunizierenden Teil des Durchlaufkanals (70) aufweist, der zu einer dritten Zufuhröffnung verläuft, die zu einem dem ersten gegenüberliegenden Formhohlraum (78) führt.

4. Spritzgußverfahren mit übereinander angeordneten Formhohlräumen unter Verwendung einer Form mit einer Mehrzahl von Formhohlräumen an ersten und zweiten Trennflächen, deren erste sich zwischen einer feststehenden Platte und einer ersten bewegbaren Formplatte und deren zweite sich zwischen der ersten und einer zweiten bewegbaren Formplatte erstreckt, und mit einem ersten Durchflußsteuerventil,das einen ersten vom Spritzgußmaschineneinlaß zu einer ersten gesteuerten Zufuhröffnung verlaufenden Teil eines Durchlaufkanals aufweist, in der feststehenden Platte und mit einem zweiten Duchflußsteuerventil, das einen zweiten, von einer zweiten gesteuerten Zufuhröffnung zu den Formhohlräumen verlaufenden Teil des Durchflußkanals aufweist, in der bewegbaren Formplatte, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

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(a) Schließen der Form entlang der ersten und zweiten Trennflächen unter Ausbildung der Formhohlräume, wobei sich die erste und die zweite Zufuhröffnung in der geschlossenen Stellung in zueinander ausgerichteter Anlage befinden,

(b) Betätigung der ersten und zweiten Durchflußsteuerventile unter öffnung der ersten und zweiten Zufuhröffnungen, so daß die unter Druck stehende Schmelze von der Spritzgußmaschine durch den ersten Teil des Durchlaufkanals, die offenen Zufuhröffnungen und durch den zweiten Teil des Durchlaufkanals in die Formhohlräume eintreten kann,

(c) Betätigung der ersten und zweiten Durchflußsteuerventile unter Schließung der ersten und zweiten Zufuhröffnungen, und

(d) öffnen der Form entlang der ersten und zweiten Trennflächen nach Erstarren der Schmelze und Auswerfen der geformten Teile.

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