DE3614119A1 - Vorrichtung zum entformen eines spritzgussteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ent­ formen eines napfförmigen Spritzgußteils mit eingezo­ genem Rand aus einem begrenzt elastischen Kunststoff der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der EP-OS 00 27 788 ist eine Spritzgußform zum Herstellen von profilierten Fittingen und Rohr­ verbindern aus einem thermoplastischen Kunststoff be­ kannt, die eine mehrteilige Außenform und einen gegen­ über der Außenform axial verschiebbaren Innenkern mit einer Ringwulst enthält. Zur Erzielung einer einfachen Bauweise, geringer Gesamtabmessungen der Form und zur Herstellung von hinterschnittenen Konturen ist eine Formhülse mit dem Innenkern verbunden, so daß das Ende des Spritzgußteils beim Entformen aus dem ein sich ver­ jüngendes Ende aufweisenden Ringspalt herausgezogen wird. Zur Herstellung von napfförmigen Spritzgußteilen, beispielsweise von Dosenunterteilen mit eingezogenen Rändern für Kosmetika, ist diese Vorrichtung nicht geeignet.

Aus der DE-OS 30 43 275 ist eine Vorrichtung zum Entformen eines als Faltenbalg ausgebildeten Spritz­ gußteils bekannt, bei welcher der Innenkern der Form einen kugelförmigen Kopf aufweist, der mit einer zen­ tralen Stößelstange fest verbunden und gegenüber einem hohlzylindrischen Außenteil des Innenkerns axial ver­ schiebbar ist, um den Faltenbalg durch axiale Relativ­ verschiebungen von dem profilierten Außenteil abzu­ ziehen. Unterstützt wird der Entformungsvorgang durch Eindrücken eines Druckmittels zwischen die Außenfläche des Innenkerns und die Innenfläche des Spritzgußteils, um letzteres aufzuweiten.

Aus der GB-OS 20 46 227 ist eine Vorrichtung zum Entformen der Kappe eines Aerosolbehälters bekannt, die im Randbereich einen äußeren Kragen und innere Klemmansätze aufweist. Die Spritzgußform besteht aus einer mehrteiligen Außenform und einem mehrteiligen Innenkern, dessen zentrale Auswerferstößel gegenüber der die Formfläche aufweisenden Innenkern-Hülse axial verschiebbar ist. Beim Entformungsvorgang können Proble­ me insbesondere in dem radial aufzuweitenden Randbe­ reich der Kappe auftreten.

Aus der US-PS 31 83 292 ist eine Spritzgußform für Kunststoff-Flaschen mit einem verjüngten Gewinde­ hals bekannt, die aus einer mehrteiligen Außenform und einem Innenkern besteht, welcher in einer Zentralbohrung ein Druckmittel-Ventil enthält. Zum Entformen werden die Teile der Außenform radial geöffnet, woraufhin über den dickeren Teil der geformten Flasche eine Hül­ se mit geschlossenem Boden geschoben wird, deren Form der äußeren Gestalt des Flaschenteils entspricht. Nach Öffnen des Ventils strömt ein Druckmittel zwischen die Stirnfläche des Innenkerns und die Bodenfläche der Fla­ sche, welches durch die axial gegen den Flaschenboden wirkenden Kräfte die Flasche unter Aufweitung des ver­ engten Halses über den Innenkern hinwegzieht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Entformen eines napfförmigen Spritzgußteils mit einge­ zogenem Rand aus einem begrenzt elastischen Kunststoff zu schaffen, die unter zuverlässigem Überwinden der Haftkräfte zwischen dem Spritzgußteil und den Formflä­ chen auf konstruktiv einfache Weise das materialscho­ nende Lösen und Auswerfen des Spritzgußteils vom Innen­ kern gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch Vorsehen des hohlzylindrischen Schiebers mit seinen an der Außenfläche des Innenkerns anliegenden ko­ axialen Spreizelementen wird erreicht, daß beim Entfor­ men auf die vorderen Kanten der Ränder des jeweiligen Spritzgußteils axiale Kräfte einwirken, die das Abstrei­ fen des Spritzgußteils über den Innenkern mit Hilfe des am Boden angreifenden Auswerferstößels unterstützen und übermäßige Beanspruchungen der Wände und Ränder des Spritzgußteils beim Entformvorgang verhindern. Die Spreiz­ elemente sind während der axialen Bewegungen innen und außen geführt, wobei die Aufspreizung nicht an ihren Enden, sondern in einem mittleren Abschnitt durch Auf­ laufen ihrer an dieser Stelle vorgesehenen Ausbiegung auf die Auflauframpe am Innenkern erfolgt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt der Vorrichtung, wobei die Form in der oberen Zeich­ nungshälfte geschlossen und in der unteren geöffnet dargestellt ist;

Fig. 2 einen Axialschnitt der oberen Hälfte der Fig. 1 in vergrößerter Darstel­ lung und mit weiteren Einzelheiten.

Die in der Zeichnung dargestellte Spritzguß-Vor­ richtung enthält eine mehrteilige Außenform 1 und ei­ nen Innenkern 2, in dessen zentraler Längsbohrung 3 ein Auswerferstößel 4 mit verbreitertem Kopfteil 4 a ge­ lagert ist. Die mehrteilige Außenform 1 ist an einer - nicht dargestellten - Tragkonstruktion angeordnet und weist an ihrem Rand mehrere Keile 5 auf, deren in der Zeichnung nach links vorstehende Ansätze 6 von einer äußeren und einer inneren Konusfläche 7, 8 begrenzt sind. Ferner gehören zur Außenform 1 mehrere Ring­ scheibensegmente 9, die jedoch nicht am ortsfesten Hauptteil der Außenform 1, sondern an der Tragkon­ struktion 20 des Innenkerns 2 angeordnet sind und dessen Axialbewegungen mitmachen. Die innere Umfangs­ fläche dieser Ringscheibensegmente 9 ist entsprechend der äußeren Gestalt des eingezogenen Randes 10 des Spritzgußteils 11 profiliert. Die Außenflächen 12 der Ringscheibensegmente 9 sind konisch und wirken beim Schließen der Form mit den Konusflächen 8 der Ansätze 6 zusammen, so daß sie durch die axiale Schließ­ bewegung der Formteile 1, 2 in die in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellte Formposition radial nach innen zugestellt werden.

Die Tragkonstruktion 20 des Innenkerns 2 enthält - nicht dargestellte - Antriebe und Führungsbolzen 13 für die Axialbewegungen zum Öffnen und Schließen der Formteile 1, 2 und zum Ausstoßen des fertigen Spritzgußteils 11. Ein Schieber 14 weist eine Spreiz­ hülse 15 auf, die aus einem hinteren verdickten Ring 16 und durch - nicht dargestellte - Längsschlitze von­ einander getrennte Spreizelemente 17 in Form von elasti­ schen Zungen enthält. Der Ring 16 ist in einem Führungs­ körper 18 eingespannt, der auf den Schaft 25 des Aus­ werferstößels 4 befestigt und von mehreren achsparalle­ len Bolzen 19 geführt ist, die gegeneinander winkelver­ setzt in der Tragkonstruktion 20 radial außerhalb des Innenkerns 2 befestigt sind.

Die den Innenkern 2 umgebenden Spreizelemente 17 haben einen vorderen geringfügig erweiterten geraden Abschnitt 21, der über einen schrägen Übergang 22 in den hinteren Teil der elastisch verformbaren Spreiz­ elemente 17 übergeht. Am Außenumfang des Innenkerns ist eine Konusfläche 23 ausgebildet, die eine Auflauf- und Spreizrampe für die Spreizelemente 17 bildet und hinsichtlich Form, Größe und Anordnung dem schrägen Übergang 22 der Spreizelemente 17 entspricht. Im Be­ reich der axialen Bewegungen der Spreizelemente 17 beim Entformen ist in der Tragkonstruktion 20 des Innenkerns 2 ein Führungsring 27 vorgesehen, der die Spreizelemen­ te 17 außen umgibt und eine Auskehlung 28 mit einer der Auflauframpe 23 des Innenkerns gegenüberliegenden Schrägfläche 29 aufweist.

Ferner verlaufen im Innenkern einer oder mehrere im wesent­ lichen axiale Druckmittelkanäle 31, die im Bereich der vorderen Trennflächen ausmünden, sowie ein oder mehrere Kühlkanäle 30.

Die dargestellte Vorrichtung funktioniert beim Entformen und Auswerfen eines Spritzgußteils wie folgt:

In der in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestell­ ten geschlossenen Position der Formteile 1 und 2 sind die Ringscheibensegmente 9 durch die keilförmigen An­ sätze 5 radial zugestellt und liegen mit einem kurzen Abschnitt ihrer inneren Umfangsfläche direkt auf dem Innenkern 2 dicht an, so daß sie den hinteren Teil des Formraumes begrenzen. In dieser Stellung befinden sich die Stirnkanten der Spreizelemente 17 unmittelbar neben den linken Stirnflächen der Ringscheibensegmente 9.

Beim Entformen des ausreichend abgekühlten Spritzgußteils 11 wird der Innenkern 2 zusammen mit seiner Tragkonstruktion 20 und den Ringscheibensegmen­ ten 9 durch Betätigen seiner Linearantriebe in die in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellte Öffnungs­ stellung gefahren. Zu Beginn dieser Öffnungsbewegung erfolgt eine Verschiebung der Ringscheibensegmente 9 nach radial außen, so daß der Rand 10 des Spritzguß­ teils 11 freiliegt. Im Verlauf dieser Rückziehbewegung der Tragkonstruktion 20 mit dem Innenkern 2 vollzieht sich eine axiale Relativbewegung zwischen einerseits dem Innenkern 2 und andererseits dem Auswerferstößel 4 und dem Schieber 14, dessen ringförmiger Führungs­ körper 18 auf dem Schaft 25 des Auswerferstößels 4 fixiert ist. Diese Relativbewegung erfolgt durch Auf­ laufen des Auswerferstößels 4 und des Schiebers 14 gegen einen festen mechanischen oder hydraulischen Auswerfer der Spritzgießmaschine während ihrer Öff­ nungsbewegung. Dabei drücken die Stirnflächen der Spreizelemente 17 gegen die radialen Vorderkanten des Randes 10 des Spritzgußteils 11 und der verbrei­ terte Kopfteil 4 a des Auswerferstößels 4 gegen die innere Bodenfläche des Spritzgußteils 11. Um auch den eingezogenen Rand 10 unter einer gewissen Aufweitung über den verdickten vorderen Endteil des Innenkerns problemlos abzustreifen, werden die vorderen Endab­ schnitte der Spreizelemente 17 nach radial außen ge­ spreizt, so daß ihre Stirnkanten nicht mit den schrä­ gen Formflächen des Innenkerns am Übergang zum einge­ zogenen Rand in Berührung gelangen. Zu diesem Zweck gleitet der schräge Übergangsabschnitt 22 der Spreiz­ elemente 17 auf die Auflauframpe 23 des Innenkerns 2 auf, was eine radiale Ausstellbewegung der geradlini­ gen Endabschnitte der Spreizelemente 17 bewirkt. Die Auflauframpe 23 und der Übergangsabschnitt 22 sind lagemäßig so aufeinander abgestimmt, daß sich die Spreizung der Spreizelemente 17 etwa gleichzeitig mit dem Überschieben des eingezogenen Randes 10 über den erweiterten Endabschnitt des Innenkerns 2 voll­ zieht. Somit ist der Spreizvorgang bereits abgeschlos­ sen, wenn der eingezogene Rand 10 vollständig auf den erweiterten Endteil des Innenkerns 2 aufgeschoben wor­ den ist. Der Innenkern 2 fährt so weit zurück, bis sich der eingezogene Rand 10 vollkommen vom Innenkern 2 ge­ löst hat und auf dem Auswerferstößel 4 zu liegen kommt. Während des Rückzuges des Auswerferstößels 4 wird das Spritzteil 11 abgestreift, das dann frei in einen ent­ sprechend positionierten Auffangbehälter fällt.

Gegebenenfalls kann der Entformungsvorgang durch Zuführung von Druckmedien in die Trennflächen zwischen den Formteilen 1 und 2 einerseits und dem Spritzguß­ teil 11 andererseits unterstützt und beschleunigt wer­ den.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Entformen eines napfförmigen Spritzguß­ teils mit eingezogenem Rand aus einem begrenzt elasti­ schen Kunststoff, bestehend
aus einem Innenkern, der zur Ausbildung des eingezogenen Randes einen verjüngten mittleren Abschnitt aufweist,
aus einer hohlzylindrischen ggf. mehrteiligen Außenform und
aus einem im Innenkern axial verschiebbar angeordneten Auswerferstößel für das fertige Spritzgußteil,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schieber (14) an der Außenfläche des Innenkerns (2) anliegende koaxiale Spreizelemente (17) enthält und
daß am Innenkern (2) eine Konusfläche (23) ausgebildet ist, die eine Auflauframpe zum Spreizen der Spreizelemente (17) bei einer axialen Realtivbewegung zwischen dem Auswerferstößel (4) und dem Innenkern (2) darstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenform (1) radial verschiebbare Ringscheiben­ segmente (9) enthält, die zusammen mit dem Innenkern (2) axial bewegbar sind und die die äußere Formfläche des ein­ gezogenen Randes (10) des Spritzgußteils (11) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibensegmente (9) über Keilflächen-Paare (8) radial bewegt werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) eine Spreizhülse (15, 16) mit ela­ stischen Spreizzungen (17) aufweist und mittels Führungs­ bolzen (19) gegenüber dem Innenkern (2) axial geführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) mehrere gesonderte Ringsegmente enthält, die gegenüber dem Innenkern (2) axial geführt sind und die elastisch verformbaren Spreizelemente tra­ gen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) mittels eines ringförmigen Führungs­ körpers (18) auf dem Schaft (25) des Auswerferstößels (4) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tragkonstruktion (20) des Innenkerns ein Führungsring (27) vorgesehen ist, der die Spreizele­ mente (17) außen umgibt und eine Auskehlung (28) mit einer der Auflauframpe (23) des Innenkerns (2) gegen­ überliegenden Schrägfläche (29) aufweist.