DE4317476C2 - Vorrichtung zur Austriebsminimierung an Spritzgießteilen - Google Patents
Vorrichtung zur Austriebsminimierung an SpritzgießteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Austriebsminimierung an Spritz
gießteilen nach dem Patentanspruch 1.
Aus der DE-PS 17 79 848 oder auch aus der DE 40 37
406 A1 sind bereits Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, bei
Spritzgießmaschinen, in denen mit einem einzigen Schuß, d. h. bei
einem einzigen Spritzgießvorgang, unter maximaler Raumausnutzung
der Spritzgießmaschine eine möglichst große Zahl von Formnestern
gleichzeitig mit einem viskosen und verfestigungsfähigen Gummi-
oder Kunststoffmaterial gefüllt und demzufolge eine entsprechend
große Zahl von Spritzgießartikeln auf einmal hergestellt wird
die Ausbildung von kragenartigen Austrieben an den erzeugten
Spritzgießartikeln in der Trennebene der Formwerkzeughälften
oder - bei mehrteiligen, ihrerseits aus
einanderfahrbaren Formwerkzeughälften - in weiteren, zur vorgenannten
Trennebene parallelen Schließebenen zu verhindern. Derartige kragenartige
Austriebe stellen normalerweise eine Qualitätsbeeinträchtigung der erzeugten
Artikel dar und müssen im allgemeinen in weiteren - und kostenträchtigen - Ar
beitsgängen von diesen Artikeln entfernt werden.
Das Entstehen der vorgenannten kragenartigen Austriebe ist ohne zusätzliche
Vorrichtungen der in Rede stehenden Art bei jeder einschlägigen Spritzgieß
maschine zwangsläufig - unabhängig davon, ob sie mit horizontal oder vertikal
arbeitender Schließvorrichtung versehen ist oder ob die Spritz- und Plastifizier
einrichtung an einen in einer - normalerweise der feststehenden - Formträger
platte befindlichen und von einem in der unmittelbar angrenzenden Formwerk
zeughälfte verlaufenden System von Verteilerkanälen gefolgten Angußkanal
anzulegen ist oder an einen Angußkanal, der gemeinsam mit dem ihm folgen
den System von Verteilerkanälen ein- oder beidseitig in einer der vorhandenen
Trenn- oder Schließebenen verläuft. Ebenso ist dies unabhängig davon, ob die
Formwerkzeughälften ein- oder mehrteilig ausgebildet sind und demzufolge
ggf. neben der Trennebene der Formwerkzeughälften weitere, dazu parallele
Schließebenen aufweisen oder ob die eigentlichen Formnester durch direkt in
die Formwerkzeughälften oder Teile davon eingebrachte Ausnehmungen aus
gebildet werden oder durch spezielle Einsätze, die in derartigen Ausnehmun
gen zumindest teilweise "schwimmend" gelagert sind - jedenfalls in Schließ
richtung der Formwerkzeughälften und in begrenztem Ausmaß. Der in Rede
stehende Effekt beruht stets darauf, daß die vorgenannten Spritzgießmaschi
nen in jedem Fall mit einem hohen Spritzdruck arbeiten müssen, um die Form
nester in einer akzeptablen Zeitspanne mit dem mit merklicher Viskosität be
hafteten Spritzgut zu füllen, bevor bei diesem die Verfestigung durch Erstarren
oder Vulkanisieren einsetzt. Der hohe Spritzdruck verlangt seinerseits einen
hohen Schließdruck, damit das Spritzgut die einzelnen Formwerkzeugteile in
ihren jeweiligen Trenn- und/oder Schließebenen nicht auseinanderdrückt. Bei
Spritzgießmaschinen mit flächenmäßig großen Trenn- und/oder Schließebenen
von mehreren 100 cm² und entsprechend vielen Formnestern läßt sich die
letztgenannte Forderung nach einem ausreichend hohen Schließdruck jedoch
nur sehr schwer erfüllen, weil der hohe Spritzdruck zunächst dafür sorgt, daß
auch bei Vorhandensein sehr stabiler Formträgerplatten zwischen den einan
der zugewandten Flächen der beiden äußeren Formwerkzeugteile eine Auf
weitung in Form einer flachen Linse auftritt, wobei eventuell vorhandene wei
tere, zwischen den beiden äußeren Formwerkzeugteilen angeordnete Form
werkzeugteile nach Maßgabe der unterschiedlichen spritzdruckbeaufschlagten
Flächen auf ihrer jeweiligen Ober- und Unterseite gekrümmt oder ungekrümmt
zwischen den beiden äußeren Formwerkzeugteilen liegen. Als Ergebnis weisen
dann auf jeden Fall die Artikel aus den Formnestern in der Mitte des Formwerk
zeugs einen erheblichen Austrieb auf. Zum Rand des Formwerkzeugs nimmt
die Ausbildung dieser Austriebe zwar stetig ab, doch muß der ganze Satz der
auf einmal erzeugten Artikel zumindest als nachzubearbeitend oder sogar als
unbrauchbar angesehen werden.
Um dem vorbeschriebenen Mißstand abzuhelfen, wurde bereits in der DE-PS
17 79 848 - allerdings mit einer etwas anderen Aufgabenstellung (s. u.) - ein
Formwerkzeug offenbart, bei dem jedes Formnest im zusammengefahrenen
Zustand des Formwerkzeugs aus mehreren speziellen Einsätzen zusammenge
setzt ist, die jeweils von plattenartigen Bestandteilen mindestens einer Form
werkzeughälfte mit entsprechenden Ausnehmungen gehalten werden, wobei
auf jeden Fall die nicht mit einer Eingangsöffnung für das verfestigungsfähige
Ausgangsmaterial versehenen Einsätze in ihren Ausnehmungen in Schließ
richtung des Formwerkzeugs in begrenztem Ausmaß verschiebbar angeordnet
sind und die plattenartigen Bestandteile jeweils etwas dünner sind als die
Länge der jeweils von ihnen gehaltenen Einsätze. Auf der den Eingangsöffnun
gen gegenüberliegenden Seite sitzen dann alle zusammengefahrenen Formne
ster auf einer gemeinsamen membranartigen Deckplatte auf, die hinreichend
stabil, aber elastisch genug ist, den von ihr von der Schließeinheit der Spritz
gießmaschine über einen unmittelbar auf ihrer den Formnestern abgewandten
Seite angeordneten hydraulischen Puffer aufgenommenen Schließdruck
gleichmäßig auf alle Formnester zu übertragen und diese damit in ihren Dich
tungsfugen über den gesamten Querschnitt des Formwerkzeugs senkrecht zu
dessen Schließrichtung mit gleichem Druck zu verschließen, so daß dort kein
Austrieb erzeugt werden kann - auch wenn die einzelnen Einsätze der Formne
ster aufgrund von Herstellungsungenauigkeiten oder Abnutzung nicht alle ex
akt gleich lange Formnester zwischen deren Eingangsöffnung und der mem
branartigen Deckplatte ausbilden, was im übrigen der tatsächliche Ausgangs
punkt der Aufgabenstellung der in Rede stehenden Erfindung war (s. o.). Die
zwangsläufige linsenförmige Aufweitung der Formwerkzeuge einschlägiger
Spritzgießmaschinen war seinerzeit offenbar noch nicht erkannt.
Der hydraulische Puffer selbst besteht aus einem einstückig oder kraftschlüs
sig mit dem massiven Grundkörper einer - normalerweise der verfahrbaren -
Formwerkzeughälfte verbundenen Kolben, dem ein in Schließrichtung des
Formwerkzeugs verschiebbarer kappenartiger Überwurf mit einer dem Kolben
reziproken und gegenüber diesem mit etwas vergrößerten Abmessungen ver
sehenen Ausnehmung aufgesetzt ist, wobei dieser Überwurf aus einem massi
ven äußeren, die Seitenwand der Ausnehmung ausbildenden Rahmen und der
die Ausnehmung einseitig abschließenden vorgenannten membranartigen
Deckplatte besteht, die mittels geeigneter Verbindungselemente, beispiels
weise Schweißnähten und/oder Schraubverbindungen, druckfest mit dem
Rahmen verbunden ist. In der Seitenwand des Kolbens ist eine umlaufende,
überstehende Dichtung angeordnet, die den Spalt zwischen den Seitenwänden
von Kolben und Überwurf auch bei größeren Druckdifferenzen abdichtet und
über die der Überwurf gegenüber dem Kolben hinweggleiten kann, d. h. eine
sogenannte bewegliche Dichtung; der nunmehr entstandene Pufferraum zwi
schen Kolben, Überwurf und beweglicher Dichtung wird dann über eine durch
den massiven Grundkörper des Formwerkzeugs und den Kolben geführte Zu
leitung mit einem inkompressiblen, vorzugsweise hochtemperaturbeständigen,
hydraulischen Medium, beispielsweise Öl oder Wasser, gefüllt, wobei die vor
genannte Zuleitung entweder nach der Füllung des Pufferraumes an ihrem Ein
gang in das Formwerkzeug mit einem Stopfen verschlossen wird oder dauernd
mit einer Quelle einstellbaren hydraulischen Druckes verbunden bleibt.
Ein wesentlicher Nachteil der vorgenannten Vorrichtung ist in der Notwendig
keit der Verwendung einer beweglichen Dichtung begründet, weil es einen er
heblichen Aufwand erfordert, eine solche Dichtung tatsächlich betriebssicher
zu installieren. Aufgrund der hohen Schließ- und Spritzdrücke von einigen 100
bis zu 2000 bar sowie der in vielen Fällen erforderlichen Temperaturen im Bereich
von 150 bis zu mehreren 100°C muß bei der üblicherweise beachtlichen
Frequenz der Spritzgießzyklen in der Größenordnung von 0,2 bis 2 min-1 stets
damit gerechnet werden, daß die vorgenannte Dichtung mehr oder weniger
häufig und mehr oder weniger abrupt ihren Dienst versagt. Dies führt jedoch
jedesmal zu zeit- und kostenaufwendigen Reparatur- und Wartungsarbeiten.
Den vorgenannten Nachteil vermeiden die in der DE 40 37 406 A1 offenbarten
Ausführungsformen verschiedener Spritzgießmaschinen zur Herstellung klein
teiliger Präzisionsartikel, indem die dort entweder auf einer oder auch auf zwei
Seiten des Satzes aller Formnester in einer oder in beiden Formwerkzeughälf
ten angeordneten pneumatischen oder hydraulischen Puffer die Form eines
geschlossenen Behälters mit grundsätzlich konstantem Volumen haben, wobei
eine Seite des Behälters im wesentlichen von einer membranartigen Deckplatte
gebildet wird, deren durch Druckdifferenzen zwischen Innen- und Außenraum
verursachte elastische Verformung neben temperaturbedingten Druckände
rungen des Fluids im Innenraum des Puffers insbesondere auch die bereits
oben beschriebene linsenförmige Aufweitung des Formwerkzeugs dadurch
ganz oder - bei beidseitig installierten hydraulischen Puffern - teilweise kom
pensiert, daß der Innenraum jedes Puffers über eine geeignete Verbindung mit
einer mit einer Druckregel- und Steuereinrichtung versehenen Fluidquelle ver
bunden ist, die den Innendruck jedes Puffers jederzeit in hinreichendem, den
elastischen Verformungsbereich der Deckplatte jedoch nicht
überschreitendem Maße oberhalb des von außen auf die vorgenannte
membranartige Deckplatte wirkenden Schließdruckes zwischen
Atmosphärendruck und maximalem Schließdruck des Formwerkzeugs hält. Bei
genügend dünn ausgebildeter membranartiger Deckplatte kompensiert diese
im übrigen nicht nur die linsenförmige Aufweitung als ganzes, sondern auch
gewisse fertigungsbedingte Unterschiede in der Ausbildung der einzelnen
Formnester innerhalb des gesamten Formwerkzeugs. Die vorbeschriebene
Druckregel- und -steuereinrichtung ist allerdings - wie übrigens
auch im Falle des Gegenstandes der oben zitierten
DE-PS 17 79 848, wenn dort der Pufferraum nach der Füllung mit
einem Fluid nicht mittels eines Stopfens verschlossen, sondern
statt dessen an eine Quelle einstellbaren hydraulischen Druckes
angeschlossen bleibt - einerseits ein erheblicher Kostenfaktor
und andererseits eine zusätzliche Gefahrenquelle für Störfälle
die wegen der - zumindest zeitweise vorhandenen - hohen Drücke
außerdem ein nicht zu vernachlässigendes Sicherheitsrisiko dar
stellt.
Entsprechendes gilt auch für den Gegenstand der Druckschrift
DE-OS 20 28 009, die eine zweiteilige Form zur Aufnahme von zu
vor extrudierten Schlauchabschnitten und deren endgültige Aus
formung zu einem vorgegebenen Hohlkörper mittels eines in dessen
Innenraum eingeblasenen Druckmediums betrifft. Dabei ist zwi
schen jeder Formhälfte und ihrem kraftschlüssig mit einem
Schwenkarm verbundenen Träger ein Ausgleichsmittel in Form
zweier an ihren Rändern dichtend miteinander verbundenen flexi
blen Platten angeordnet, deren Innenraum über einen beschriebe
nen, in der Zeichnung allerdings nicht dargestellten Anschluß
mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist und die sich mit ihren
Außenseiten an Polstern in Form lose eingelegter stabiler und
die Schraubverbindungen zur jeweiligen Formhälfte und zum jewei
ligen Träger abdeckender Platten abstützen. Das derart gebildete
jeweilige Druckkissen erstreckt sich über einen erheblichen Be
reich der benachbarten Seitenwand der zugehörigen Formhälfte
parallel zu dieser und dient dazu, die Parallelität der Tei
lungsflächen der beiden Formhälften und deren dichten Abschluß
auch nach deren Langzeitverschleiß oder beim Verklemmen einer
Formhälfte sicherzustellen. Die linsenförmige Aufweitung der
Formhälften findet hier - schon wegen des verhältnismäßig nied
rigen Innen- und Außendrucks - keine Berücksichtigung, die Fle
xibilität der die Druckkissenwände bildenden flexiblen Platten
muß nur großflächige Belastungsänderungen aufnehmen. Ein Druck
ausgleich zum gleichmäßigen Verschließen einer Vielzahl von
Formnestern aufgrund der linsenförmigen Aufwölbung der Formwerk
zeughälften - und eventueller Herstellungsungenauigkeiten der
einzelnen Formnester - ist mit der in Rede stehenden Vorrichtung
nicht vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die insbesondere bei
Formwerkzeugen mit einer Vielzahl von einzelnen Formnestern oder
auch bei solchen für große Teile mit mehreren Durchbrechungen
die unvermeidliche linsenförmige Aufweitung des Formwerkzeugs
bei hohen Spritzdrücken kompensiert und damit sowohl die sonst
dadurch als auch durch fertigungsbedingte Unterschiede der ein
zelnen Formnester oder Durchbrechungen innerhalb des Formwerk
zeugs verursachten Austriebe an den erzeugten Spritzgießartikeln
verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1
genannten Merkmale gelöst.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß der Hohl
raum einen druckdichten, in sich geschlossenen und mit einer un
veränderlichen Fluidmenge gefüllten Hohlkörper darstellt, dessen
parallel zur Schließrichtung ausgerichtete Wandbereiche in die
ser Richtung sowohl einteilig als auch nachgiebig ausgestaltet
sind, weil bei einer solchen Anordnung weder eine bewegliche
Dichtung noch eine aufwendige Druckregel- und -steuereinheit ge
braucht wird, wodurch einerseits die Betriebssicherheit deutlich
erhöht und andererseits sowohl die Investitions- als auch die
Betriebskosten erheblich gesenkt werden, abgesehen davon, daß
auch das Sicherheitsrisiko deutlich vermindert wird. Größere
Druckunterschiede zwischen Hohlraum und Außenraum werden in die
sem Fall von den parallel zur Schließrichtung ausgerichteten
Wandbereichen aufgenommen, geringere dagegen durch die den Form
nestern zugewandte membranartige Wand des Hohlraums kompensiert.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel ist es darüber hinaus
von besonderem Vorteil, daß der Hohlraum einen flachen Hohlzy
linder bildet, dessen kreisförmige Grundfläche von einem plat
tenförmigen massiven Bestandteil ei
ner Formwerkzeughälfte, dessen kreisförmige Deckfläche von einer mem
branartigen - ausreichend flexiblen und hinreichend stabilen - Platte und des
sen Zylinderwand von einem mittels druckdichter Schweiß- und/oder Schraub
verbindungen sowohl mit der Grund- als auch mit der Deckfläche verbundenen
Ausgleichsrohr ausgebildet wird, da sich eine solche Anordnung auf beson
ders einfache und damit kostenvermindernde Art und Weise herstellen läßt und
insbesondere die parallel zur Schließrichtung ausgerichteten Wandbereiche
des Hohlraums ein stetig gekrümmtes Bauteil ohne schwer zu beherrschende
Ecken und Kanten darstellen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der sowohl der plattenförmige
massive Bestandteil einer Formwerkzeughälfte als auch die Platte und das
Ausgleichsrohr aus einem metallischen Werkstoff bestehen, weil bei Verwen
dung eines solchen Werkstoffes sowohl die notwendige Festigkeit als auch die
notwendige Elastizität für die Benutzung des Formwerkzeugs sichergestellt
wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorteilhaft, daß die Zylinderachse
parallel zur Längsachse der Schließeinheit in Schließrichtung ausgerichtet ist,
weil damit beim Schließen des Formwerkzeugs der parallel zur Schließrichtung
ausgerichtete Wandbereich des Hohlraums gleichmäßig über seinen gesamten
Umfang belastet wird, was die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vor
richtung deutlich verbessert.
Als vorteilhaft ist auch anzusehen, daß als Fluid sowohl ein Gas als auch eine
Flüssigkeit verwendet werden kann, weil auf diese Art und Weise der Betrieb
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr variabel an die Gegebenheiten beim
jeweiligen Hersteller von Spritzgießartikeln aus Kunststoff oder Kautschukmi
schungen anpaßbar ist. Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei, als Fluid
ein temperaturbeständiges Öl oder ein niedrigschmelzendes Metall oder eine
entsprechende Legierung zu verwenden, da diese Medien auch bei erhebli
chen Temperaturschwankungen keine die Hohlraumwände übermäßig bela
stenden Volumenänderungen erfahren und ihre innere Struktur nur sehr lang
sam ändern, so daß sie über einen langen Zeitraum ohne Austausch im Hohl
raum verbleiben können.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeich
nung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Aufsicht auf eine Spritzgießmaschine in
schematischer - und teilweise abgebrochener - Darstellung.
Fig. 2 Schnitt durch den hydraulischen Kompensator aus
Fig. 1 in vergrößerter schematischer Darstellung.
Fig. 3 Schnitt durch den Randbereich eines hydraulischen Kompensators
entsprechend Fig. 2 in vergrößerter und eine konstruktiv verwirk
lichbare Gestaltung zeigender Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt zunächst in schematischer Darstellung die Aufsicht auf eine
Spritzgießmaschine mit einer - hier nur mit ihrem
formseitigen Teil dargestellten - Einspritzeinheit 1 bekannter Art, mit einer fest
stehenden Formaufspannplatte 2, die kraftschlüssig mit Zugankern 3 verbun
den ist, von denen im allgemeinen vier Stück zur Anwendung kommen, auf der
vorliegenden Darstellung jedoch nur zwei zu erkennen sind, mit einer am ande
ren Ende der Zuganker 3 mit diesen ebenfalls kraftschlüssig verbundenen fest
stehenden Druckplatte 11 und mit einer auf den Zugankern 3 verfahrbaren
Formaufspannplatte 9. Die Bewegung der verfahrbaren Formaufspannplatte 9
auf den Zugankern 3 wird in bekannter Weise von einem an der Druckplatte 11
angeschlagenen - hier ebenfalls nur mit seinem formseitigen Ende dargestell
ten - Schließzylinder 12 in Verbindung mit einem kraftschlüssig mit der verfahr
baren Formaufspannplatte 9 verbundenen Schließkolben 10 bewirkt. Jede der
Formaufspannplatten 2, 9 trägt auf ihrer der jeweils anderen Formaufspann
platte zugewandten Seite eine aus mehreren plattenartigen Bestandteilen zu
sammengesetzte Formwerkzeughälfte, wobei beide Formwerkzeughälften in
einer senkrecht zur Schließrichtung der Spritzgießmaschine verlaufenden
Trennebene 15 auseinander- und zusammenfahrbar sind und im dargestellten
Fall - neben weiteren Bestandteilen - jeweils eine Heizplatte 4, 8 und eine - ei
gentliche - Werkzeughälfte 5, 6 aufweisen. Die - eigentlichen - Werkzeughälften
5, 6 sind dabei so angeordnet, daß sie in der Trennebene 15 unmittelbar anein
ander gelegt werden können und dann gemeinsam die Formnester oder eine
Form für einen großen Spritzgießartikel mit mehreren Durchbrechungen aus
bilden.
Die vorliegende Fig. 1 zeigt neben weiteren Bestandteilen bekannter Art in den
beiden Formwerkzeughälften jedoch außerdem noch einen hydraulischen
Kompensator 7, der den Kern der vorliegenden Erfindung bildet und im ge
zeigten Fall unmittelbar an der der Trennebene 15 abgewandten Seite der
Werkzeughälfte 6 anliegt. Er ist in den Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt und
wird weiter unten genauer beschrieben. Selbstverständlich könnte ein solcher
hydraulischer Kompensator 7 statt an der dargestellten Position oder zusätz
lich auch an der der Trennebene 15 abgewandten Seite der Werkzeughälfte 5
angeordnet sein, um seine Aufgabe, die durch das Zusammenspiel von
Schließdruck und Spritzdruck verursachte unvermeidliche linsenförmige Auf
weitung der Formaufspannplatten 2, 9 sowie ggf. vorhandene fertigungsbe
dingte Unterschiede in der Ausbildung der einzelnen Formnester zur Verhinde
rung der Entstehung von Austrieben an den Spritzgießartikeln zu kompensie
ren, zu erfüllen. Genauso wenig bedeutet es eine Einschränkung der vorlie
genden Erfindung, daß die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießmaschine eine verti
kale Achse der Schließbewegung zeigt, die außerdem auch noch mit der Sym
metrieachse der Einspritzeinheit 1 fluchtet. Selbstverständlich kann der
hydraulische Kompensator 7 auch in Spritzgießmaschinen mit
horizontaler oder sonstwie ausgerichteter Achse der Schließbewegung oder
auch in Spritzgießmaschinen verwendet werden, bei denen die Einspritzeinheit
1 das viskose Ausgangsmaterial beispielsweise senkrecht zur Schließrichtung
unmittelbar in ein in der Trennebene 15 verlaufendes System von Vertei
lerkanälen einbringt. In bestimmten Anwendungsfällen kann die Aufgabe des
hydraulischen Kompensators 7 ohne Beschränkung der Allgemeinheit natürlich
auch von einem entsprechend ausgebildeten pneumatischen Kompensator
erfüllt werden.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den vorgenannten hydraulischen Kompen
sator 7 in schematischer Darstellung, der den prinzipiellen Aufbau eines derar
tigen hydraulischen Kompensators 7 im Detail verdeutlicht. Auf der bereits
oben erwähnten Heizplatte 8 der an der verfahrbaren Formaufspannplatte 9
angeschlagenen Formwerkzeughälfte sitzt ein plattenförmiger massiver Kom
pensatorboden 71 auf, wobei die gegenseitige Arretierung - da von bekannter
Art - hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Dieser Kompensa
torboden 71 ist mittels einer Schweißnaht 17 gas- und druckdicht mit einem
Ausgleichsrohr 74 in Form eines Wellrohres verbunden, wobei die dann not
wendige Voraussetzung, daß der in Rede stehende Bereich des Formwerk
zeugs zylinderförmig aufgebaut ist, allerdings keine Einschränkung der mögli
chen geometrischen Formen des hydraulischen Kompensators 7 bedeutet. Das
Ausgleichsrohr 7 ist an seinem anderen Ende seinerseits mittels einer weiteren
Schweißnaht 18 gas- und druckdicht mit einem Kompensatordeckel 72 verbun
den, der als membranartige, hinreichend feste und elastisch verformbare me
tallische Platte ausgebildet ist und in seinem äußeren Randbereich eine außer
halb des Wellrohres umlaufende abgeknickte Schürze 19 aufweist, deren
Länge in Richtung auf den dort seitlich überstehenden Kompensatorboden 71
so bemessen ist, daß sie dort im Normalfall nur einen vorgegebenen Luftspalt
20 frei läßt und im übrigen als Anschlagsicherung gegen übermäßige Stau
chungen des hydraulischen Kompensators 7 dient. An dem membranartigen
Kompensatordeckel 72 liegt unmittelbar die - eigentliche - Werkzeughälfte 6 an
deren Verbindungselemente zu dem Kompensatordeckel 72 von bekannter Art
sind und daher der Übersichtlichkeit der Zeichnung halber hier nicht dargestellt
sind. Die - eigentliche - Werkzeughälfte 6 bildet zusammen mit der - eigentli
chen - Werkzeughälfte 5 die Formnester 16 aus und ist selbst so gestaltet, daß
sie bei ausreichender Festigkeit so weit elastisch verformbar ist, daß sie die
vom hydraulischen Kompensator 7 verursachte Kompensation der im darge
stellten Fall unmittelbar in der Trennebene 15 zu erwartenden linsenförmigen
Aufweitung des Formwerkzeugs und eventueller fertigungsbedingter Unter
schiede in der Ausgestaltung der einzelnen Formnester in den Bereich der
Trennebene 15 überträgt. Im dargestellten Fall wird dies allein dadurch erreicht,
daß die - eigentliche - Werkzeughälfte 6 als hinreichend dünne planparallele
Platte ausgebildet ist, die nur zur Ausbildung jeweils einer einzigen Fläche je
des Formnestes beiträgt. Möglich wäre jedoch genauso, die Platte der - eigent
lichen - Werkzeughälfte 6 insgesamt dicker zu gestalten, dafür jedoch jeweils
einen Teil jedes Formnestes durch eine entsprechend tiefe Ausnehmung in der
Platte der - eigentlichen - Werkzeughälfte 6 auszubilden. Abgesehen davon,
daß die vorliegende Erfindung - hier durch die spezielle Ausführungsform des
hydraulischen Kompensators 7 verifiziert - auch im Falle mehrteiliger Werk
zeuge mit mehreren Trenn- und/oder Schließebenen anwendbar ist.
Bei der vorliegenden Fig. 2 bedeuten im übrigen gleiche Bezugszeichen wie in
der vorangehend beschriebenen Fig. 1 auch gleiche Bestandteile des dort dar
gestellten Formwerkzeugs.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer realen Konstruktionszeichnung für
einen hydraulischen Kompensator 7, der dem Randbereich des in Fig. 2 darge
stellten hydraulischen Kompensators entspricht, allerdings in deutlich vergrö
ßertem Maßstab gegenüber der Darstellung in den Fig. 1 und 2. Die hier ver
wendeten Bezugszeichen entsprechen - soweit sie identisch sind - den ent
sprechenden Bestandteilen der Gegenstände der Fig. 1 und 2. Der Unterschied
zum Gegenstand der Fig. 2 ist insbesondere dadurch gegeben, daß der plat
tenförmige massive Kompensatorboden 71 hier im Innenbereich des hydrauli
schen Kompensators 7 eine einstückig mit ihm verbundene, massive, kegel
stumpfförmige Ausstülpung 30 aufweist, womit erreicht wird, daß einerseits der
durch das als Wellrohr ausgestaltete Ausgleichsrohr 74 verifizierte Wandbe
reich des fluidgefüllten Hohlraums 73, der parallel zur Schließrichtung ausge
richtet ist, eine ausreichende Mindestlänge zwischen seinen mittels der
Schweißnähte 17,18 erzielten gas- und druckfesten Verbindungen sowohl mit
dem Kompensatorboden 71 als auch mit dem Kompensatordeckel 72 besitzt
und andererseits das Volumen des fluidgefüllten Hohlraums 73 möglichst klein
gehalten wird. Die Schürze 19 ist hier als separates umlaufendes Ringelement
ausgebildet, das mittels Schraubverbindungen 31 kraftschlüssig mit dem Kom
pensatordeckel 72 verbunden ist und nicht bis zum Kondensatorboden 71
selbst reicht, sondern unter Ausbildung des Luftspaltes 20 einem ebenfalls
ringförmig ausgestalteten Gegenstück 33 gegenübersteht, das seinerseits
mittels Schraubverbindungen 32 kraftschlüssig mit dem Kompensatorboden 71
verbunden ist. Die Schweißnähte 17, 18 sind hier im übrigen nicht direkt zwi
schen Ausgleichsrohr 74 und Kondensatorboden 71 bzw. Kompensatordeckel
72 gelegt, sondern zwischen dem Ausgleichsrohr 74 und der Innenseite der
Schürze 19 bzw. des Gegenstückes 33 an dem dem Kompensatorboden 71
bzw. Kompensatordeckel 72 jeweils nächstliegenden Ende, so daß die kraft
schlüssige Verbindung zwischen Ausgleichsrohr 74 und Kompensatorboden 71
bzw. Kompensatordeckel 72 hier nur indirekt erzielt wird. Um das Austreten
des Fluids zwischen Schürze 19 und Kompensatordeckel 72 bzw. Gegenstück
33 und Kompensatorboden 71 trotzdem auf jeden Fall zu verhindern, ist zwi
schen jedem dieser Paare von Bestandteilen des hydraulischen Kompensators
7 je ein umlaufender Dichtring 36, 37 eingespannt. In der Nachbarschaft der
Schweißnähte 17, 18 wird das Ausgleichsrohr 74 außerdem jeweils beidseitig
von umlaufenden Verstärkungsringen 34, 35 abgestützt.
Bezugszeichenliste
1 Einspritzeinheit
2 Feststehende Formaufspannplatte
3 Zuganker
4, 8 Heizplatten
5, 6 Werkzeughälften
7 Hydraulischer Kompensator
9 Verfahrbare Formaufspannplatte
10 Schließkolben
11 Feststehende Druckplatte
12 Schließzylinder
15 Trennebene
16 Formnester
17, 18 Schweißnähte
19 Schürze
20 Luftspalt
30 Kegelstumpfförmige Ausstülpung
31, 32 Schraubverbindungen
33 Gegenstück
34, 35 Verstärkungsringe
36, 37 Dichtringe
71 Kompensatorboden
72 Kompensatordeckel
73 Fluidgefüllter Hohlraum
74 Ausgleichsrohr (Wellrohr)
2 Feststehende Formaufspannplatte
3 Zuganker
4, 8 Heizplatten
5, 6 Werkzeughälften
7 Hydraulischer Kompensator
9 Verfahrbare Formaufspannplatte
10 Schließkolben
11 Feststehende Druckplatte
12 Schließzylinder
15 Trennebene
16 Formnester
17, 18 Schweißnähte
19 Schürze
20 Luftspalt
30 Kegelstumpfförmige Ausstülpung
31, 32 Schraubverbindungen
33 Gegenstück
34, 35 Verstärkungsringe
36, 37 Dichtringe
71 Kompensatorboden
72 Kompensatordeckel
73 Fluidgefüllter Hohlraum
74 Ausgleichsrohr (Wellrohr)
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Austriebsminimierung an Spritzgießteil
aus Spritzgießmaschinen bekannter Art mit einer Spritz- und
Plastifiziereinheit einerseits und einer Schließeinheit an
dererseits, wobei die Schließeinheit Formwerkzeughälften enthält, die
in oder an der Trennebene eine Mehrzahl von
über ein System von Verteilerkanälen mit einem
viskosen, verfestigungsfähigen Gummi- oder Kunststoffmate
rial befüllbaren Formnestern aufweist und wobei mindestens
ein senkrecht zur Schließrichtung der Schließeinheit ausge
richteter Wandbereich jedes Formnestes von der elastisch
verformbaren, aber ausreichend stabilen membranartigen Wand
eines mit einem Fluid beaufschlagbaren Hohlraums in minde
stens einer Formwerkzeughälfte derart gebildet oder abge
stützt wird, daß die zu erwartende linsenförmige Aufweitung
des Formwerkzeugs in der unmittelbaren Umgebung des Form
nestes unabhängig von der Umgebung anderer Formnester kom
pensiert wird, wobei
der Hohlraum (73) einen druckdichten, in sich
geschlossenen und mit einer unveränderlichen Fluidmenge
gefüllten Hohlkörper darstellt, dessen parallel zur
Schließrichtung ausgerichtete Wandbereiche (74) in dieser
Richtung sowohl einteilig als auch nachgiebig ausgestaltet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (73) einen flachen Hohlzylinder bildet, dessen kreisför
mige Grundfläche von einem plattenförmigen massiven Bestandteil (71) ei
ner Formwerkzeughälfte, dessen kreisförmige Deckfläche von einer mem
branartigen - ausreichend flexiblen und hinreichend stabilen - Platte (72)
und dessen Zylinderwand von einem mittels druckdichter Schweiß
und/oder Schraubverbindungen (17, 18) sowohl mit der Grund- als auch
mit der Deckfläche verbundenen Ausgleichsrohr (74) ausgebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl der plattenförmige massive Bestandteil (71) einer Formwerk
zeughälfte als auch die Platte (72) und das Ausgleichsrohr (74) aus einem
metallischen Werkstoff bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinderachse parallel zur Längsachse der Schließeinheit in
Schließrichtung ausgerichtet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid ein Gas ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid eine Flüssigkeit ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit ein temperaturbeständiges Öl ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit ein niedrigschmelzendes Metall oder eine niedrig
schmelzende Legierung ist.
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---|---|---|---|
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- 1993-05-26 DE DE4317476A patent/DE4317476C2/de not_active Expired - Lifetime
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ITMI940738A0 (it) | 1994-04-18 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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