DE3540081A1 - Kunststoffspritzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoffspritzein­ richtung, bei der mehrere, vorzugsweise farblich unter­ schiedliche Komponenten übereinander und nacheinander auf­ getragen den Spritzling bilden.

Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt, bilden jedoch relativ komplizierte Maschinen, die dementspre­ chend teuer sind. Grundsätzlich bestehen Kunststoffspritz­ gießmaschinen aus einem feststehenden Teil, der zumindest einen Teil der Matrize für den Spritzling und die Ein­ spritzvorrichtungen für das zu erhitzende Material so­ wie die Spritzkanäle enthält. Schlittenförmig hierzu ist ein beweglicher Teil angeordnet, der den Rest der Ma­ trize enthält, für den notwendigen Anpreßdruck der Formen sorgt und über den nach dem Ausfahren des Schlittens das fertige Teil entnommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solchen relativ einfach aufgebauten Kunststoffspritzgießmaschi­ nen eine Einrichtung anzugeben, die es erlaubt durch Ver­ wendung mehrerer solcher Maschinen nicht nur mehrschich­ tige Spritzaufbauten zu erreichen, sondern auch relativ komplizierte Spritzlinge mit erforderlichenfalls Hinter­ spritzungen zu versehen und vor allen Dingen eine ein­ fache Umstellung der Maschinen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs ge­ nannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ent­ sprechend der Anzahl der Komponenten einzelne gleicharti­ ge Spritzmaschinen vorgesehen sind, die in ihrem fest­ stehenden Teil Formen tragen, die nacheinander dem ge­ wünschten Schichtaufbau entsprechende, gegebenenfalls mehrfache Matrizen haben und auf der Schließseite der Einrichtung einen Schieber der mit einem zurückziehba­ ren Aufnahmedorn insbesondere in Form einer flachen Gabel versehen ist und der von Maschine zu Maschine, den Spritz­ ling festhaltend, den erforderlichen Schichten entspre­ chend umsteckbar ist.

Zunächst ist dadurch grundsätzlich eine einfache Um­ stellung auf andere Formen möglich und insbesondere ist wegen des beweglichen Aufnahmedorns eine Hinterspritzung auch bei komplizierten Formen wie beispielsweise Tasten mit verschiedenen Bezeichnungen für Tastaturen möglich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsge­ genstandes finden sich in den Unteransprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Fi­ guren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen dabei jeweils im Längs- und Querschnitt die wesentlichen Teile der Einrichtung für ein dreischich­ tiges Spritzverfahren.

Die Fig. 4 zeigt im einzelnen jeweils für die drei Spritz­ vorgänge von links nach rechts den Aufbau des Spritzlings.

Das gleiche zeigt die Fig. 5 im Längsschnitt.

Wie bereits erwähnt, hat eine bekannte relativ einfache Kunststoffspritzeinrichtung einen feststehenden Teil 1 und einen hierzu auf einem Schlitten axial bewegbaren Teil 2. Dieser Teil 2 der Maschine wird auch Schließsei­ te genannt und die Bewegungsrichtung ist durch den Dop­ pelpfeil im Querschnitt der Fig. 1 angedeutet. Die grundsätzliche Trennebene zwischen den beiden Teilen ist in der Fig. 1 im Querschnitt durch T gekennzeichnet. Das trifft auch für die Fig. 2 und 3 zu.

Für die zu erwähnenden Vorgänge ist es wichtig, daß es sich hier beim erwähnten Ausführungsbeispiel um eine dreischichtig aufgebaute Taste für eine Tastatur und zwar für die Ziffer null handelt. Dabei soll der Grund­ körper 16 aus einem als Lichtleiter dienenden glas­ klaren Material bestehen, der dann eine die Ziffer abbildende Überspritzung 17 aus einem opalen milchig trü­ ben Material erhalten soll und schließlich soll eine Um­ spritzung dieser beiden Materialien mit einem stark kontrastierenden, zum Beispiel schwarzen Material 18 vorgenommen werden, wobei gefordert wird, daß auch das Innere von solchen Ziffern wie beispielsweise der Zif­ fern 6, 8, 9, 0 ausgefüllt wird.

Im feststehenden Teil 1 der Einrichtung liegt dabei ein Teil der Form für den Spritzling 12, dessen Front­ konturen hier durch die Matrize 3 gebildet werden. Die­ se Matrize ändert sich mit dem Schichtaufbau von Ma­ schine zu Maschine gemäß den Fig. 1 bis 3, die die drei Spritzvorgänge darstellen. Grundsätzlich sind die­ se Formen im festen Teil ebenfalls fest. Jedoch ist es vorgesehen, diese Matrizen auf schiffchenförmigen Schiebern 11 unterzubringen, die von oben in die Ma­ schine einsteckbar sind und einen leichten Wechsel die­ ser Grundformen erlauben. Außerdem können in einem Schie­ ber mehrere Konfigurationen übereinander in Schiebe­ richtung des Schiffchens vorgesehen werden, wodurch zum Beispiel in einem Arbeitsschritt mehrere verschiedene Buchstaben einer Tastatur oder auch irgendwelche ande­ ren Konfigurationen vorgesehen werden können.

Der unterhalb der Trennungslinie T dargestellte Teil bildet die Schließseite der Kunststoffspritzmaschine und aus ihm ragt lediglich eine flache Gabel 4 hervor, die den Spritzling beim Transport von einer Spritzmaschine zur anderen zusätzlich festhält. Dieses flache gabelför­ mige Element besteht aus einem U-förmig nach vorne offe­ nen, relativ dünnen zum Bespiel 0,5 Millimeter starken Stahlblech. Dieses vorzugsweise Federblech 4 setzt sich gegen die Rückseite in einem Stempel 5 fort. Dieser Stempel ist, etwas axial beweglich, wiederum in einer nach hinten U-förmig offenen Leiste 6 geführt. Im Bereich der Führung ist er zweckmäßigerweise mit rundem Querschnitt versehen. Die Leiste 6 hat zur Frontseite des Stempels hin eine kragenförmige Fortsetzung 6 a und hierin gleitet der gabelförmige Festhalter 4 für den Spritzling. Der Stempel 5 hat rückseitig einen Kragen 5 a, an dem eine Druckfeder 7 anliegt, die sich frontseitig gegen die Ausnehmung der Leiste 6 abstützt. Als rückseitiger An­ schlag für den Stempel und damit die Begrenzung des Fe­ derdruckes sorgt schließlich eine Festhalteleiste 8. Die­ se Festhalteleiste 8 ist außerhalb des U-förmig ausgehöhl­ ten Bereichs der Leiste 6 mit dieser durch Schrauben 19 verbunden. Der U-förmige Ausnehmbereich der Leiste 6 kann beispielsweise bei zylindrischer Gestaltung aus einer Boh­ rung, wie dargestellt bestehen.

Die vorgenannten Teile 6 mit Feder 7, Stempel 5, Fest­ halteleiste 8 sowie natürlich die mit dem Stempel 5 fest verbundene flache Gabel 4 bilden einen Schieber. Dieser Schieber bildet in gleicher axialer Ebene das Gegenstück zu dem schiffchenförmigen Schieber 11 im feststehenden Teil mit den entsprechenden Konfigurationen für den Schichtaufbau.

Der Spritzling hat beim ersten Spritzvorgang entspre­ chend den Darstellungen in der Fig. 1 und den Figuren 4 und 5 zunächst die Form 12. Das Material des hier verwendeten glasklaren Kunststoffes 16 ist durch Kreuz­ schraffierung gekennzeichnet. Der Spritzling besteht zunächst aus dem kreuzschraffierten Kern, über den zwei halbzylindrische Elemente miteinander verbun­ den sind. Die Ansätze oberhalb der Trennungslinie T sind für die später zu erreichende rechteckige Form der Taste vorgesehen. Die flache Gabel 4 erstreckt sich dabei bis zur absoluten Frontseite F (in Fig. 1, Quer­ schnitt) des Spritzlings. Dies gilt auch noch für den Vorgang in Fig. 2. Die zweite durch 13 gekennzeichnete Form des Spritzlings wird durch eine weitere Matrize im Schiffchen 11 bestimmt. An der Aufnahme samt Dorn ändert sich hierbei nichts. Die Umspritzung ist hier mit einem bei Beleuchtung zwar kontrastierenden aber ansonsten opal, milchigtrüben Material 17 vorgenommen. Bei einem Buchstaben wie zum Beispiel dem hier dargestellten 0 oder der Ziffer 0 ist die Matrize für den zweiten Spritzvor­ gang so gestaltet, daß im wesentlichen der Buchstabe selbst erhaben abgebildet ist. Durch die Forderung nach Ausfüllung auch des inneren Raumes der Null bzw. des 0 mit einer weiteren, den gesamten Spritzling umgebenden Schicht 18, die zum Beispiel die Taste selbst bildet, ist jedoch nun ein Zugang für das Spritzmaterial dorthin not­ wendig.

Hierzu wird die flache Gabel 4 im dritten Spritzvorgang durch Federvorspannung etwas nach hinten zurückgezo­ gen. Dies geschieht im Ausführungsbeispiel dadurch, daß der in den Fig. 1 und 2 ersichtliche Abstand A zwischen der Festhalteleiste 8 und dem Stempel 5 auf­ gehoben wird. Beim Ausführungsbeispiel wurde zur Er­ zeugung dieses Abstandes A ein U-förmiges Andruckstück 9 vorgesehen, das fest in der Schließseite der ersten beiden Maschinen verankert ist. Dieses Andruckstück drückte mit seinen Schenkelenden 9 a gegen den Kragen 5 a des Stempels 5. Dieses Andruckstück kann als am Teil 2 befestigte Andruckleiste ausgeführt sein. Beim Einschie­ ben des Schiebers 6 gleiten dann die rückseitigen Be­ grenzungen des Kragens 5 a auf diese Schenkelenden 9 a auf. Entsprechende Anschrägungen sind im Werkzeug vor­ gesehen.

Beim dritten Spritzvorgang gemäß Fig. 3 zieht sich nun, durch entsprechende Bemessung des Teiles 9 mit 9 a, die flache Gabel 4 um diesen kleinen Abstand A zum Beispiel 0,4 mm zurück. Dadurch entsteht am Kopfende des Spritz­ lings ein freier Kanal K wie in der Fig. 4 im dritten Teil durch K angedeutet. Durch diesen Kanal kann nun beim dritten Spritzvorgang das Material der Umspritzung 18 auch in das Innere der Ziffer eindringen und diesen Raum ausfüllen. Vorteilhaft ist dabei, daß in der feststehen­ den Matrize selbst kein Spritzkanal vorgesehen werden muß, der die Kontur des Buchstabens oder der Ziffer un­ terbrechen würde.

Schließlich ist in den Fig. 1 bis 3 ein freier Kanal 10 erkennbar, der in der Achse des Spritzlings und der gesamten Einrichtung liegt. Dieser Kanal dient am Ende des dritten Spritzvorgangs dazu, um den Spritzling durch eine Nadel von der Halterung abzuziehen, das heißt abzu­ treiben.

Es ist also durch eine derartige Einrichtung möglich, auch komplizierte Spritzvorgänge, wie sie anhand dieses Beispiels geschildert wurden, vorzunehmen. Dies kann mit einfachen Maschinen geschehen und ein Formenwechsel ist durch die schiffchenförmigen Schie­ ber auf beiden Seiten der Maschine innerhalb von kürze­ ster Zeit auf einfache Weise möglich.

Der Einsatz der Schiffchen kann von Maschine zu Maschine vollautomatisch erfolgen, beispielsweise durch Verwendung eines Robotgerätes. Wegen der gabelförmigen Festhalte­ vorrichtung 4 bleibt der Spritzling von der ersten bis zur letzten Spritzphase auch bei mehr als drei Spritz­ vorgängen am gleichen Schieber hängen.

Claims (6)

1. Kunststoffspritzeinrichtung, bei der mehrere, vorzugs­ weise farblich unterschiedliche Komponenten übereinander und nacheinander aufgetragen den Spritzling bilden, da­ durch gekennzeichnet, daß entspre­ chend der Anzahl der Komponenten einzelne gleichartige Spritzmaschinen vorgesehen sind, die in ihrem feststehen­ den Teil (1) Formen (3) tragen, die nacheinander dem ge­ wünschten Schichtaufbau entsprechende gegebenenfalls mehrfache Matrizen haben und auf der Schließseite (2) der Einrichtung einen Schieber (6) der mit einem zurück­ ziehbaren Aufnahmedorn insbesondere in Form einer flachen Gabel (4) versehen ist, und der von Maschine zu Maschine, den Spritzling (12, 13, 14) festhaltend, den erforderli­ chen Schichten entsprechend umsteckbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufnahmedorn als gabelförmiges Stahlblech (4) ausgebildet ist, das rück­ seitig in Axialrichtung (in Richtung der Schlittenbewe­ gung der Spritzmaschine) duch eine Feder (7) vorgespannt ist und daß die Federvorspannung durch verschiedene An­ druckstücke (9) schrittweise beim Umstecken herabge­ setzt wird, so daß der Aufnahmedorn (4) bei festliegen­ dem Spritzling (12, 13, 14) etwas zurückgezogen wird und durch den damit frei gewordenen Schlitz (K) am Frontende des Spritzlings der Durchtritt für Material, insbesondere für innen liegende Bereiche des Spritz­ lings an seiner Frontseite freigegeben wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufnahmedorn rücksei­ tig von der Gabelform (4) auf einen Stempel (5) übergeht, der über eine Druckfeder (6) vorgespannt in einer rück­ seitig U-förmig ausgesparten und frontseitig mit einem kragenförmigen Fortsatz versehenen Leiste (7) sitzt, die den umsteckbaren Schieber bildet, und daß an der rückseitigen Begrenzung des Stempels (5) eine Haltelei­ ste sitzt, die gegen den Druck der Feder (6) wirkend, einen Anschlag für den maximal geforderten Freiraum am Frontende des Spritzlings bildet und daß ferner in der Aufnahme für die Leiste auf der Schließseite (2) der Einrichtung ein im Schnitt U-förmiges Andruckstück (9) befestigt ist, das mit seinen Schenkelenden (9 a) den Anschlag der Halteleiste (8), den erforderlichen Freiraumschritten (K) entsprechend, zum Frontende vor­ verlegt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zentrisch zum Spritzling, in der gesamten Festhalteein­ richtung mit dem Schieber (6), jeweils eine Bohrung (10) vorgesehen ist, durch die beim letzten Arbeitsgang ein Ausstoßbolzen für den Spritzling hindurchführbar ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die formentragenden Matrizen (3) ebenfalls als schiffchen­ förmige Schieber (11) ausgebildet sind, die den Spritz­ formen entsprechend auswechselbar sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzlinge bezifferte Tasten einer Zifferngebeeinrich­ tung bilden und die Schiffchen nacheinander zunächst die Form für einen glasklaren Grundkörper beinhalten, dann für eine lichtdurchlässige kontrastierende und das Sym­ bol bildende Schicht und schließlich für eine Umspritzung und Füllschicht für die Ziffern aus einem zusätzlich kon­ trastierenden, vorzugsweise schwarzen Material.