DE69100888T2

DE69100888T2 - Etagenform mit isoliertem Einspritzkanal.

Info

Publication number: DE69100888T2
Application number: DE91114821T
Authority: DE
Inventors: Vitaly Akselrund; John Disimone; Robert D Schad
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1991-09-03
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: US5069615A; EP0475243A1; DE69100888D1; JPH06210682A; EP0475243B1; ATE99220T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzformvorrichtung zum Herstellen von Kunststoffgegenständen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Etagenformvorrichtung, welche eine isolierte Angusskanalkonfiguration und ein automatisches System zum Auswerfen des Angusses bei einem Farb- oder Harzwechsel aufweist.
Formvorrichtungen zum Zuführen von aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial zu einem Formraum sind im Stand der Technik bekannt. Solche, die isolierte Angusskanäle aufweisen, sind insbesondere wohlbekannt im Stand der Technik. Tatsächlich sind sie die Vorläufer der heutigen Heisskanalformsysteme. Die US-A 3 023 458 zeigt ein früheres Heisskanalformsystem. In diesem System ist ein Einlauf zum Zuführen von Kunststoffmaterial zu einem Formraum durch einen Ventilstempel öffenbar, wobei ein Zurückdrücken mit Hilfe des Einspritzdruckes des Kunststoffmaterials geschieht, welches auf eine Schulter des Stempels drückt. Wenn der Druck aufgehoben wird, bewegt sich der Ventilstempel in eine Schliesslage durch eine Feder. Kanäle mit Heizeinrichtungen sind in nächster Nähe zu den Angusskanalhohlräumen vorgesehen, um das Kunststoffmaterial in einer Einlasskammer aufgeheizt zu halten.
Die US-A 3 093 865 zeigt ein früheres isoliertes Angusskanalsystem, in welchem ein isolierter thermoplastischer Mantel nahe den Wänden der Angusskanäle und ein inneres aufgeschmolzenes thermoplastisches Material vorgesehen ist. Dieses System umfasst auch zwei Platten, welche getrennt werden können, um ein Auswerfen des Angusses während eines Harzwechsels zu erlauben. Eine Riegeleinrichtung in Form eines Bolzens wird benutzt, um diese Platten zusammenzuhalten und ein Trennen zu ermöglichen. Geheizte Fühler werden in den Düsen dieses Systems benutzt, um einen Unterbruch des Formvorganges für eine Zeitperiode zu erlauben, welche der maximalen Zeit entspricht, in der das Kunststoffmaterial aufgeschmolzen in dem Angusskanal verbleiben wird.
Die US-A 3 591 897 zeigt ein Formsystem ohne Angusskanal, welches zum Spritzformen von thermostatischem (hitzehärtbarem) Kunststoff dient. Die Form zeigt mechanisch trennbare Teile oder Unteranordnungen zum Oeffnen und Schliessen der Form auf. Die Form besitzt ferner thermodynamisch isolierte Bereiche und Zonen, in denen Behandlungswärme zu den mechanisch getrennten Teilen geführt wird, welche die Formräume aufweisen, und es ist eine Kühlung oder geringere Aufheizung für das Einspritzund Angusssystem vorgesehen, um für den eingespritzen Kunststoff Nichtbehandlungsbedingungen sicherzustellen, welcher die Formregionen noch zu erreichen hat. Das Einspritz- und Angusskanalsystem umfasst eine speziell gekühlte zweite Einspritzeinheit, welche jedem unabhängigen Formhohlraum zugeordnet ist.
Der Gebrauch von Heizfühlern in Verbindung mit Heisskanälen und isolierten Kanälen ist ebenfalls wohi bekannt im Stand der Technik.
Die US-A 3 103 039, 3 189 948, 3 758 248 und 3 970 821 zeigen beispielsweise solche Kombinationen. Die Heizfühler werden in erster Linie dazu benutzt, um die Themperatur des Materials, welches durch das Einspritz- und/oder Angusskanalsystem fliesst, während dem Einspritzen in eine Form oder Druckplatte aufrecht zu erhalten.
Die US-A 3 537 139 bezieht sich auf eine Einspritzdüsenanordnung für eine Heisskanaleinspritzformvorrichtung, welche eine geheizte Verteilerplatteneinrichtung, ein Formteil, welches mit der geheizten Verteilerplatteneinrichtung zusammenwirkt, und eine Einrichtung, die mit zumindest einem Zuführkanal für das
Einspritzformmaterial versehen ist, aufweist. Jeder Zuführkanal umfasst eine Ausnehmung, welche teilweise in die geheizte Verteilerplatteneinrichtung und teilweise in den Formteil eingeformt ist. Der Formteil ist mit einer Anzahl von Einspritzöffnungen versehen, die mit einer Anzahl von Zuführkanälen korrespondieren. Die Anordnung umfasst ferner das Vorsehen von zumindest einem wärmeleitenden Kern, welcher in jedem der Zuführkanäle angeordnet ist und sich zumindest über einen Teil der Länge des Zuführkanals im wesentlichen koaxial im Hinblick auf und in die benachbarte Einspritzöffnung erstreckt. Jeder der wärmeleitenden Kerne ist in einer wärmeleitenden Beziehung zu der geheizten Verteilerplatteneinrichtung angeordnet.
Die US-A 3 776 676 und die DE-A 3 504 816 zeigen Systeme mit isolierten Angusskanälen. Die US-A 3 776 676 zeigt einen isolierten Angusskanal, welcher in Kombination mit einem kalten Zweitkanal benutzt wird. Die DE-A 3 504 816 zeigt einen isolierten Angusskanal für zwei Harze, welche gleichzeitig durch eine übliche Düse eingespritzt werden.
Die Angusskanäle sind zwischen einer Anzahl von verschiedenen Platten eingeformt.
Im Stand der Technik ist auch bekannt, Heisskanalsysteme mit einer Riegelvorrichtung zu versehen, welche die Entfernung eines kompletten Heisskanalsystems ermöglichen. Die US-A 3 169 596 zeigt ein solches System. In diesem System wird ein Bolzen benutzt, um zwei Teile zusammen zu verriegeln und um eine Untersuchung und eine Reinigung der Einspritzdüse zu erlauben.
Die US-A 4 27 618 zeigt eine Mehrformeinspritzvorrichtung mit einem isolierten Angusskanal. Die Erfindung, die in diesem Patent beschrieben ist, ist darauf gerichtet, ein Produkt durch Einspritzformen in der Art und Weise herzustellen, dass der Winkel einer Neigung des Einspritzpunktes auf der Oberfläche des Produktes zwischen 0º und 90º liegt. Bei diesem System weist der isolierte Angusskanal Einlaufstellen auf den Seiten der Teile auf, die geformt werden. Der isolierte Angusskanal ist zwischen den Oberflächen von zwei Platten ausgeformt, welche sich entlang einer Ebene senkrecht zu der Klemmrichtung trennen.
Isolierte Angusskanäle sind in der Vergangenheit benutzt worden, da sie eine wesentliche besser Stromlinienverkleidung für die Angusskanäle ausbilden, so dass eine geringere Degradation des Materials auftritt, im Vergleich zu dem Kunststoffmaterial in Kanälen eines Heisskanal-Systems. Isolierte Angusskanäle erlauben ein schnelleres Wechseln von Harz, da der gesamte Anguss entfernt werden kann. Er muss nicht wie ein Heisskanal ausgedrückt werden.
Etagenformsysteme sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Die US-A 3 663 145 und 4 249 882 zeigen Etagenformen mit einem Kaltkanalsystem, welcher bei jedem Formzyklus ausgeworfen werden kann. Eine spezielle Maschine mit einer Extruder/Einspritzeinheit, die auf jeder Seite der Form festgelegt ist, ist für den Betrieb der Form erforderlich.
Auch die US-A 3 843 294 zeigt ein Etagenformsystem. In diesem System ist ein zentraler geheizter Anschluss vorgesehen, der während des Zyklusses geheizt bleibt. Die Form wird zum Formen von Teilen benutzt, welche Oeffnungen in sich aufweisen, beispielsweise Schallplatten oder Disketten. Jedoch ist kein Angusssystem bekannt, in welchem das Harz direkt von dem geheizten Anguss aus zugeführt wird.
Die SE-A 7810352 zeigt eine Etagenform zur Verarbeitung von elastomerem Harz, beispielsweise von solchem, welches auch nach einer Kühlung flexible bleibt. Die Form wirft den Inhalt eines Kaltangusssystems während jedem Zyklus zur gleichen Zeit aus, zu der die Teile ausgeworfen werden. Ein spezieller Mechanismus ist in der Form zum automatischen Auswerfen des Angusses vorgesehen. Dieser Mechanismus umfasst ein kompliziertes Hebel- und Gelenksystem, um die Formplatten beiseite zu schwingen und um einem Element zu erlauben, den Anguss von einem horizontalen Stift abzustreifen, um welchen herum er während dem Einspritzen geformt worden ist. Entsprechend dieser Konstruktion erfordert die Form einen langen Oeffnungshub und eine lange Formöffnungszeit, um ein Auswerfen des Angusses zu erreichen. Beide Faktoren wirken sich sehr ungünstig auf die Zykluszeit aus und komblizieren die Formkonstruktion.
Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einspritzformvorrichtung zu schalfen, welche ein automatisches Auswerfersystem zum Auswerfen des Angusses aufweist.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, wie oben erwähnt, zu schaffen, welche relativ einfach in der Konstuktion und im Gebrauch ist.
Ferner ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der o.g. Art zu entwickeln, welche die Anwendung eines isolierten Angusssystems zur Verhinderung der Degradation des Kunststoffmaterials erlaubt.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen klarer, in welchen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Elemente betreffen.

Zusammenfassung der Erfindung

Wie oben erwähnt, betrifft die vorliegeiide Erfindung eine Spritzformvorrichtung zum Formen von Kunststoffgegenständen und insbesondere eine Etagenformvorrichtung. Eine Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten Formteil, einen zweiten Formteil und einen dazwischenliegenden oder zentralen dritten Formteil. Die Forinteile sind relativ zueinander entlang einer ersten Achse zwischen einer Formöffnungs- und einer Formschliesslage bewegbar. Der erste Formteil weist eine erste Formplatte auf, welche mit einer korrespondierenden Formplatte an dem dritten Formteil zusammenwirkt, um zumindest einen Formraum auszubilden. Der zweite Formteil weist eine zweite Formplatte auf, welche mit einer anderen Formplatte an dem dritten Formteil zusammenwirkt, um zumindest einen anderen Formraum auszubilden.
Die Vorrichtung umfasst ferner Einrichtungen zum Zuführen von aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial zu den Formräumen. Diese Zuführeinrichtungen umfassen ein isoliertes Angusssystem. Die Vorrichtung umfasst ferner Einrichtungen zum Auswerfen des Angusses in einer Richtung, welche im wesentlichen parallel zur Achse der Bewegung der Formteile verläuft.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Auswerfereinrichtung zwei Auswerferplatten, die an dem dritten Formteil angeordnet sind. Die Auswerferplatten bewegen sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer Auswerferposition mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung, welche als Teil des dritten Formteils ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Formplatten, welche die Formräume ausbilden, während dem Auswurfvorgang miteinander verriegelt, so dass der Anguss zum Auswerfen freigegeben ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der dritte oder zwischenliegende Formteil durch zwei Mittelplatten ausgebildet, welche während des Formvorganges miteinander verriegelt sind und welche relativ zueinander während des Auswurfvorganges für den Anguss bewegbar sind. Bei dieser Ausführungsform ist das Angusssystem durch Gänge ausgebildet, welche in jede Platte eingeformt sind. Zumindest eine der Platten weist zumindest einen an ihr angeordneten Andockzapfen zum Herausziehen des verfestigten Angusses aus den Durchgängen in der anderen Platte auf. Die Auswerfereinrichtung selbst besitzt einen oder mehrere Schieber, welche in einer Ausnehmung oder Ausnehmungen in der einen Mittelplatte aufgenommen sind, und eine Einrichtung zum Bewegen des/der Schieber/s zu der Platte, um den verfestigten Anguss von dem Andockzapfen oder den Zapfen abzustreifen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die den Schieber bewegende Einrichtung bevorzugt durch eine Stange gebildet, welche an jedem Schieber und dem Auswerfersystem zum Auswerfen der Gegenstände aus der Formvorrichtung angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt eine Etagenform (Mehrfachform) in einer Schließlage, die ein isoliertes Kanalsystem beinhaltet;
Figur 2 zeigt die Etagenform gemäss Figur 1 in Oeffnungslage während dem Auswerfen von geformten Teilen;
Figur 3 zeigt die Etagenform gemäss Figur 1 mit Hohlraumplatten, welche mit Kernplatten zur Vorbereitung des Auswerfens des Angusses gekoppelt sind;
Figur 4 zeigt die Etagenform nach Figur 3 beim Auswerfen des Angusses;
Figur 5 zeigt die Etagenform gemäss Figur 4 beim Wegfallen des Angusses;
Figur 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Etagenform, welche ein isoliertes Angusskanalsystem aufweist, wobei eine Seite in Oeffnunglage und die andere Seite in Schliesslage gezeigt ist;
Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Hohlraumplatte der Etagenform nach Figur 6;
Figur 8 zeigt die Etagenform nach Figur 6, wobei der Anguss ausgeworfen wird;
Figur 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Etagenformvorrichtung mit einer abgewinkelten Angussschiene, welche Harz in ein isoliertes Angusssystem der Etagenform einbringt;
Figuren 10 und 11 zeigen eine Düse mit einer freigestochenen Ausformung zum Entfernen von verfestigtem Material aus der Angussschiene und
Figuren 12 bis 14 zeigen ein anderes Düsenausführungsbeispiel.

Die Beschreibung im Einzelnen

Die Figuren 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Etagenformvorrichtung, welche ein isoliertes Angusssystem aufweist. Die Etagenform ist in Figur 1 in ihrer Schliesslage gezeigt. Die Etagenforrn (10) umfasst ein erstes Formteil (12), ein zweites Formßeil (14) und ein mittleres Formteil (16) zwischen dem ersten und dem zweiten Formteil. Der erste Formteil kann eine stationäre Formhälfte umfassen, an der eine Kernplatte festgelegt ist. Die Formteile (14, 16) können relativ zu dem Formteil (12) entlang einer Achse (A) zwischen einer Formöffnungs- und einer Formschliesslage bewegbar sein. Die Art und Weise, in welcher die Formteile relativ zueinander- bewegbar sind, ist im Stand der Technik wohlbekannt und wird hier nicht weiter im einzelnen beschrieben. Ein geeignetes hydraulisches Schliesssystem und eine Führungssäulenanordnung, welche im Stand der Technik bekannt sind, können zum Bewegen der Formteile (14, 16) relativ zu dem Formteil (12) vorgesehen sein.
Der Formteil (14) umfasst auch eine Kernplatte. Der mittlere Formteil (16) besitzt, an ihm befestigt, ein Paar von Hohlraumplatten (18, 20). Die Hohlraumplatten sind durch Verriegelungen (22, 24) mit dem mittleren Formteil verbunden. Die Verriegelungen (22, 24) können jede geeignete beliebige Verriegelungseinrichtung umfassen, welche im Stand der Technik bekannt ist. Z.B. könnten es Riegelelemente sein, die in der US-A 3 183 555 gezeigt sind, welche durch Bezugnahme darauf hier mitumfasst wird. Wenn die Form (10) in ihrer Formschliesslage ist, formen die Kernplatten und die Hohlraumplatten eine Mehrzahl von Formräumen (26, 28) aus. Harz oder anderes Kunststoffmaterial wird dann in die Formräume (26, 28) so eingespritzt, dass gespritzte Gegenstände oder Teil geformt werden.
Das Harz oder Kunststoffmaterial wird zu jedem Formraum (26, 28) durch einen entsprechenden Einlauf (30) über eine geheizte Düse (32) eingebracht, welche wiederum über Angusskanäle (34) mit einem Zentralkanal (36) verbunden ist. Die Einläufe (30) sind in jede der Formraumplatten in einer Art und Weise, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, eingearbeitet. Der Zentralkanal (36) ist wiederum über einen verengten Kanalabschnitt (38) mit einem Zufuhrkanal (40) in einer Angussschiene (42) verbunden. Harz oder Kunststoffmaterial wird von einer Maschinendüse (nicht gezeigt) über eine Oeffnung in den Zufuhrkanal gefördert. Wenn die Form in ihrer Schliesslage ist, wird das Harz oder Kunststoffmaterial so eingespritzt, dass es den Kanal (36), die Angusskanäle (34) und die Räume (26, 28) füllt.
Wie in Figur 2 gezeigt, werden die geformten Teile (44) von den Kernplatten (12, 14) durch bekannte Einrichtungen, wie beispielsweise Aussstosser (nicht gezeigt) od. dgl. ausgeworfen. Nachdem die Teile ausgeworfen sind, wird die Form erneut geschlossen und der Zyklus wiederholt. Während dem normalen Formöffnungszyklus werden nur die Teile (44) ausgeworfen. Der Angusskanalinhalt wird während dieses Teils des Zyklusses nicht ausgeworfen. Dies geschieht deshalb, weil das Harz in dem Kanal (36), den Angusskanälen (34) und den Düsen mit Hilfe von in dem Harz vorhandener und von den kühleren Oberflächen der Platten (18, 20) und der Angussschiene (42) isolierter Wärme aufgeschmolzen bleibt. Die Isolation wird durch Harz oder Kunststoffmaterial an diesen Oberflächen gebildet, welche gekühlt und verfestigt sind. Das Kunststoffmaterial isoliert das innere aufgeschmolzene Harz, welches durch die verschiedenen Komponenten des Einspritzsystems fliesst.
Während der normalen Betriebsweise wiederholt sich der Formzyklus fortlaufend, üblicherweise 6 bis 10 Mal in der Minute. Dies verhindert eine vollständige Verfestigung des Angusskanalinhaltes durch Verlust von innerer Wärme beim Durchfliessen durch den isolierenden Mantel.
Wenn ein Materialwechsel oder Wechsel der Farbe notwendig wird, darf das Angussystem sich verfestigen. Nachdem die Verfestigung abgeschlossen ist, wird der Anguss automatisch aus der Form ausgeworfen. Die Figuren 3 bis 5 zeigen die Art und Weise, in welcher der Inhalt des Angußkanalsystems aus der Form (10) ausgeworfen wird.
Wie in Figur 3 gezeigt, weist der mittlere Formteil (16) zwei Mittelplatten (50, 52) und zwei Auswerferplatten aus, welche durch einen Antriebsmechanismus (58) relativ zu ihm bewegbar festgelegt sind.
Jeder Antriebsmechanismus (58) kann eine beliebige geeignete Einheit umfassen, welche im Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise eine Kolben-Zylinder-Anordnung. Wie in Figur 3 gezeigt, kann die Kolben-Zylinder-Anordnung einen ersten flüssigkeitsbetätigten Kolben (60), der mit der Auswerferplatte (56) verbunden ist, und einen zweiten flüssigkeitsbetätigten Kolben (62) der mit der Auswerferplatte (54) verbunden ist, aufweisen. Die Arbeitsweise der Auswerferplatten (54 und 56) und der Kolben-Zylinder-Anordnungen (60, 62) wird später beschrieben.
Aus Figur 3 soll ferner erkannt werden, dass zum Erreichen eines Zugangs zu dem Angusskanalsystem für das Auswerfen es notwendig ist, die Hohlraumplatten (18, 20) relativ zu dem Rest des mittleren Formteils (16) zu bewegen. Dies wird durch ein Lösen der Verriegelungen (22, 24) bewirkt, welche die Platten (18, 20) mit dem mittleren Formteil (16) verbinden, und durch ein Einrasten eines zweiten Satzes von Riegelelementen (64, 66), welche die Hohlraumplatte (18, 20) mit den jeweiligen Kernplatten (14, 12) verbinden. Die Riegelemente (64, 66) können eine beliebig geeignete Riegelanordnung nach dem Stand der technik umfassen. Bevorzugt sind die Riegelelemente (64, 66) in der Konstruktion identisch mit den Verrieqelungen (22, 24) ausgebildet.
Nachdem die Riegelelemente (64, 66) in Riegelposition gebracht sind, um die Kernplatten und die Hohlraumplatten zusammenzuklemmen, kann die Form auf die normale Art und Weise geöffnet werden, wie beispielsweise durch eine bewegbare Maschinenplatte und eine nicht näher gezeigte, konventionelle Etagenformzentriereinheit. Wenn sich die Form in die Formöffnungslage bewegt, bewegen sich die Hohlraumplatten (18, 20) mit den Kernplatten (12, 14) mit und geben dabei beide Seiten des Angusskanalsystems frei.
Nachdem die Form ihre Formöffnungslage erreicht hat, werden die flüssigkeitsbetätigten Kolben (60, 62) betätigt, um die Auswerfer oder Angusskanalplatten (54, 56) weg von den Mittelplatten (50, 52) zu bewegen. Dadurch wird der verfestigte Anguss (34), irgendwelches Düsenharz (39) und irgendwelches Kanalharz (37) von ihrem Oberflächenkontakten abgelöst. Wie in Figur 5 gezeigt, fallen die Angusskanalinhalte, das Düsenharz und das Kanalharz aus der Form.
Das verfestigte Material in der Angussschiene (40) wird in bekannter Art und Weise entfernt. Wie in den Figuren 10 und 11 gezeigt, ist das verfestigte Material in der Maschine (203) durch einen Freistich (204) gehalten. Wenn die Form öffnet, um den Anguss auszuwerfen, wird der verfestigte Angussschieneninhalt zuerst in zwei Teile (37) und (39) im Bereich des verengten Kanalabschnittes (38) geteilt. Das Teil (37), welches an dem hauptsächlichen Anguss (34) hängt, wird nach links bewegt und das Teit (39), welches in der Maschinendüse gehalten ist, wird nach rechts bewegt, wobei der Bruch bei (38) verursacht wird, und die beiden Teile werden dann nach entgegengesetzten Seiten aus der Angussschiene herausgezogen. Einmal herausgezogen ist die Maschinendüse und das gekühlte Angussteil (39) von der Aussenseite der Maschine durch eine Bedienperson zugänglich, welche einfach den verfestigten Anguss mit einer behandschuhten Hand ergreift und ihn aus der Maschinendüse zieht. Die Figuren 12 bis 15 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Maschinendüsenanordnung, um den verfestigten Angussschienenabfall (39) aus der Angussschiene (42) zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform verfestigt sich der Abfall an der Aussenseite der Düse und nicht innen. Dies erlaubt ein Entfernen durch eine Bedienperson.
Nachdem das Auswerfen des Angusses beendet ist, kehren die Form und insbesondere die Platten (18, 20) in die Formschliesslage zurück. Die Verriegelungen (64, 66) werden dann aufgehoben und die Verriegelungen (22, 24) in Wirkverbindung gebracht. Die Form ist dann zum Formvorgang bereit, wie in Figur 1 gezeigt.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäss der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel weist mehrere Unterschiede zu der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Vorrichtung auf. Insbesondere besitzt die Formvorrichtung (110) ein mittleres Formteil, welches durch zwei Platten (114, 116) definiert ist. Wie weiter unten im Detail beschrieben wird, sind die beiden Platten relativ zueinander bewegbar.
Die Formvorrichtung (110) umfasst ferner eine Angussschiene (118), welche an der Platte (116) festgelegt ist. Die Angussschiene (118) wird durch Heizelemente erwärmt, so dass das Harz oder das Kunststoffmaterial, welches hindurchfliesst, sich nicht verfestigen kann.
Das Angusskanalsystem (122) ist durch eine Anzahl von Durchgängen bestimmt, welche in die Platten (114, 116) eingeformt sind. Eine Düse (126) bildet eine Heiss-/Kalt- Grenzfläche zwischen der Angussschiene (118) und dem Angusskanalsystem (124) so, dass während der Zeit des Auswerfens des Angusskanalinhaltes eine Trennung an der Düse auftritt.
Das Harz oder Kunststoffmaterial fliesst von dem Angusskanalsystem (124) zu den Einläufen (128) durch Kanäle (130). Wie oben füllt das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial oder Harz, welches durch die Einläufe fliesst, die Formräume zwischen einer Formhohlraumplatte und einer Formkernplatte, um die geformten Gegenstände oder Teile herzustellen.
Ein typisches Layout für ein Angusskanalsystem, welches im Zusammenhang mit der Formvorrichtung (110) benutzt werden kann, ist in einer Draufsicht in Figur 7 gezeigt. Die Angusskanäle (124) erstrecken sich von einer Zentraldüse (126) zu jedem der Einlaufkanäle (130). Die in Figur 7 gezeigte Form hat 16 Hohlräume auf jeder Formfläche und wird als eine 2 x 16 oder 32 Hohlraum-Etagenform bezeichnet.
Die beiden mittleren Platten (114, 116) werden üblicherweise durch eine Klemmstift- und Hülsenkombination oder eine Spannhülsen (140) zusammengehalten. Die Stift- und Hülsenkombination kann einen Stift (142) umfassen, der in eine Hülse (144) eingesetzt werden kann. Wenn der Stift (142) in der Hülse (144) positioniert ist, wird er durch einen Druck einer hydraulischen Flüssigkeit in den Wänden (143) der Hülse (144) erfasst, welcher bewirkt, dass die Wände sich nach innen ausbeulen und den Stift einspannen. Eine geeignete Stift- und Hülsenkombination, welche zum Zusammenschliessen der Platten (114, 116) benutzt werden kann, ist gezeigt und beschrieben in der US-A 3 835 555, welche durch die Bezugnahme auf sie hier mit eingeführt wird.
Alternativ könnte die Stift- und Hülsenkombination eine von denjenigen Ausführungsbeispielen sein, die in den Patentanmeldungen SN 577,308 und 637,814 beschrieben sind. Es wurde herausgefunden, dass die Benutzung solch einer Stift- und Hülsenkombination im hohen Ausmass die Automatisation des Angusskanaleinspritzssystems erleichtert.
Figur 8 zeigt die Form (110) in einer Formöffnungslage. Es ist auch die Art und Weise gezeigt, in welcher das Angusskanalsystem ausgeworfen wird. Der Anguss (124) darf sich verfestigen, wenn das Kunststoffmaterial oder die Farbe gewechselt werden soll. Wenn sie sich verfestigen, formen sie oberhalb eine Serie von Andockzapfen (150) aus. Ein Andockzapfen ist bevorzugt für jeden Einlaufkanal (130) vorgesehen. Die Andockzapfen sichern, dass, wenn die Mittelplatten (114, 116) getrennt werden, der Anguss bei der Mittelplatte (114) auf der bewegbaren Seite der Formvorrichtung verbleibt.
Um die Mittelplatte (114) von der Platte (116) zu trennen, wird das Spannsystem (140) gelöst, so daß die Platten frei für eine Bewegung relativ zueinander sind. Die Bewegung der Platte (114) wird begleitet von einer Verbindung der Platte (114) mit dem bewegbaren Formteil (154). Dies geschieht durch einen zweiten Satz von Spannhülsen (156), welche einen identischen Aufbau wie die Spannhülsen (140) aufweisen können. In Wirkverbindung halten die Spannhülsen (156) eine bewegbare Formhälfte der Form an der Platte (114), so daß, wenn die Maschine in eine Oeffnungslage bewegt wird, sich die Platte (114) von der Platte (116) trennt. Wie anhand dieser Beschreibung erkannt wird, wird eine Hälfte des Angusskanalsystemsinhalts aus den Kanälen (130) in der Platte (116) herausgezogen.
Nachdem die Form (110) ihre volle Oeffnungslage, wie in Figur 8 gezeigt, erreicht hat, wird das Auswerfersystem der Vorrichtung aktiviert, um ein Abstreifersystem für den Anguss vorwärtszutreiben. Das Abstreifersystem für den Anguss wird durch eine Serie von Schiebern (160, 162 und 164), gezeigt in Figur 7, gebildet, welche jeweils von Ausnehmungen (166, 168, 170) aufgenommen sind. Jeder Schieber bewegt sich zwischen einer Rückzugslage innerhalb der Ausnehmung in einer ausgefahrenen Auswerferposition mittels einer Stösselstange (172), welche mit jedem Schieber und einem Auswerferstift (174) verbunden ist, der mit der Stösselstange in Wirkverbindung steht. Wenn der Maschinenauswerfer (174) die Stangen (172) ausstößt, werden die Schieber (160, 162 und 164) ausgefahren. Dies bewirkt, dass der Anguss (134) von den Andockzapfen abgestreift wird, welche ihn an der Platte (116) zurückhielten.
Wenn das verfestigte Material die Kanäle (130) des Angusskanalsystems der Mittelplatte (114) verlassen hat, fällt der Anguss von den Schiebern (160, 162 und 164) und aus dem Formbereich. Die Form (110) kann dann wieder geschlossen werden. Wenn die Form ihre volle Schliessposition erreicht hat, werden die Spannhülsen (156) gelöst und die Spannhülsen (140) wieder in Wirkverbindung gebracht. Dies bewirkt eine Rückführung der Formen in ihre Betriebsbereitschaft, in welcher die Formräume mit frischem Harz und zum Formen neuer Formteile gefüllt werden können.
Da das Harz in der Angussschiene nicht ausgeworfen worden ist, muss es durch die Form während mehrerer Schüsse von eingespritzem Harz ausgedrückt werden. Dementsprechend kann die automatische Angusskanalauswurfsequenz mehrere Male angewendet werden, bevor das gesamte alte Harz aus der Angussschiene ausgedrückt werden muss. Nachdem das gesamte alte Harz ausgedrückt worden ist, ist die Form bereit, um ein neues Harz zu verarbeiten. Trotz den Durchdrücken von zwei oder drei Schüssen durch die Form, um die Angussschiene zu reinigen, wurde herausgefunden, dass eine bemerkenswerte Zeiteinsparung beim Harzwechsel noch erreicht wurde.
Beim Einformen des Angusskanalsystems in die Oberfläche der Platten (114, 116) ist die Möglichkeit, sanft gekrümmte Angussdurchgänge auszuformen, in hohem Masse erleichtert. Dementsprechend werden scharfe Kanten und andere nicht erwünschte Angusskanalausformungen, welche in Heisskanälen gefunden werden, die ein Hängenbleiben von Harz und einen Qualitätsverlust verursachen, vermieden. Das bedeutet, dass wärmeempfindiche Harze, wie PVC, Nylon od. dgl., welche normalerweise schwierig in Heisskanalsystemen verarbeitet werden können, in dieser Art eines Kanalsystem leicht Anwendung finden könnte.
Figur 9 zeigt noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Etagenformvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung. In dieser Vorrichtung ist die Angussschiene (218) gekrümmt ausgebildet, um das Etagenformen von grossen Teilen, eines auf jeder Seite der Etagenform, zu ertauben. Auch hier können die Mittelplatten (214, 216) getrennt werden, um den Anguss (218) auszuwerfen.
Es ist deutlich geworden, dass gemäss der vorliegenden Erfindung eine Etagenform mit einem isolierten Angusskanal geschaffen wurde, welche allen Anforderungen, Aufgaben und Vorteilen, die oben beschrieben sind, genügt. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele davon beschrieben worden ist, ist klar, dass viele Alternativen, Modifikationen und Variationen einem Fachmann im Licht der obigen Beschreibung klar werden. Dementsprechend sollen alle solchen alternativen Modifikationen und Variationen umfasst sein, welche in den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Spritzformvorrichtung zum Formen von Kunststoffgegenständen (44) mit

einem ersten Formteil, einem zweiten Formteil und einem dritten Formteil (16, 116) zwischen dein ersten und dem zweiten Formteil,

wobei die Formteile relativ entlang einer ersten Achse (A) zwischen einer Formöffnung- und einer Formschliesslage bewegbar sind und

wobei das erste Formteil eine erste Formplatte (12) und das zweite Formteil eine zweite Formplatte (14) aufweist, und

wobei das dritte Formteil eine dritte und vierte Formplatte (18, 20) aufweist,

wobei die erste und dritte Formplatte (12, 20) zumindest einen Formraum (26) ausformt und die zweite und vierte Formplatte (14, 18) zumindest einen anderen Formraum (28) bilden,

einer Einrichtung zum Zuführen von aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial zu den Formräumen (26, 28),

wobei die Zuführeinrichtung für das Kunststoffmaterial ein isoliertes Angusskanalsystem (34, 122) in den dritten Formteil (18, 20) aufweist, in welchem das Kunststoffmaterial während der Formöffnungslage und während dem Auswerfen der geformten Kunststoffgegenstände verbleibt,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Einrichtung zum Auswerfen von verfestigtem Kunststoffmaterial aus diesem Angusskanalsystem (34, 122) in einer im wesentlichen parallel zur ersten Achse (A) verlaufenden Richtung vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Formteil (16) weiterhin zumindest eine Mittelplatte (50, 52) und zwei davon getrennte Auswerferplatten (54, 56) aufweist, welche relativ zu der zumindest einen Mittelplatte (50, 52) angeordnet sind; und

dass die Auswerfereinrichtung (58) eine Kolben-Zylinder- Einheit (60, 62) zum Bewegen der Auswerferplatten (54, 56) relativ zu der zumindest einen Mittelplatte (50, 52) aufweist, um den Anguss (34) auszuwerfen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (22, 24) zum Verriegeln der dritten und vierten Platten mit der zumindest einen Mittelplatte (50, 52) während dem Formen der Kunststoffgegenstände (44); und

Einrichtungen (64, 66) zum Zusammenhalten der ersten und dritten Platte (12, 20) und der zweiten und vierten Platte (14, 18) während dem Ausstossen des Angusses (34).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung für aufgeschmolzenes Kunststoffmaterial einen Zentralkanal (36) in dem dritten Formteil (16),

einen Einlauf (30) und eine geheizte Düse (32) aufweist, welche jedem Formraum (26, 28) zum Zuführen von aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial zugeordnet sind, und

dass das Angusskanalsystem einen Angusskanal (34) umfasst, der jeden Einlauf (30) und geheizte Düse (32) mit dem Zentralkanal (36) verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung ferner eine Angussschiene (42) mit einem Zuführkanal und einem verengten Fliessdurchgang (38) aufweist, welcher den Zuführkanal mit dem Zentralkanal (36) verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Angusskanal (34) einen Mantel aus verfestigtem Kunststoffmaterial in sich aufweist, wobei das verfestigte Kunststoffmaterial einen isolierenden Mantel für den aufgeschmolzenen Kunststoff bildet, welcher durch diesen Angusskanal hindurchfliesst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass der dritte Formteil (116) eine erste und eine zweite Mittelplatte (114, 116) umfasst, welche relativ zueinander bewegbar sind, und dass das Angusskanalsystem (122) Durchgänge (124) aufweist, welche in die Platten eingeformt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (140) zum Verbinden der beiden Mittelplatten (114, 116) während dem Formen der Kunststoffgegenstände; und

eine Einrichtung (156) zum Verbinden der ersten Mittelplatte mit einer der ersten und zweiten Platten, um die erste Mittelplatte (114) relativ zu der zweiten Mittelplatte (116) zu bewegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfereinrichtung eine erste Mittelplatte (114) umfasst, welche zumindest einen Andockzapfen (140) zum Herausziehen von verfestigtem Anguss aus Durchgänge (130) in der zweiten Mittelplatte (116) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfereinrichtung ferner zumindest einen bewegbaren Schieber (160, 162, 164), der in einer Ausnehmung (166, 168, 170) in der ersten Mittelplatte (114) aufgenommen ist, und

eine Einrichtung zum Bewegen des zumindest einen Schiebers (160, 162, 164) relativ zu der ersten Mittelplatte (114) aufweist, um den verfestigten Anguss von diesem zumindest einen Andockzapfen (150) abzustreifen und diesen Anguss auszuwerfen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfereinrichtung eine Mehrzahl von räumlich getrennten Schiebern (160, 162, 164) aufweist, wobei jeder in einer Ausnehmung (166, 168, 170) in der ersten Mittelplatte (114) aufgenommen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung eine Stange (172), welche mit jeweils einem Schieber (160, 162, 164) verbunden ist, und einen Auswerferstift (174) aufweist, um die Stange (172) und damit den Schieber zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen.

13. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass

die Zuführeinrichtung für das Kunststoffmaterial eine Angussschiene (118) umfasst, welche mit der zweiten Mittelplatte (116) verbunden ist; und

diese Angussschiene (118) aufgeheizt ist, um im wesentlichen die Verfestigung von Kunststoffmaterial in dieser Angussschiene (118) zu vermeiden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Angussschiene (118) im Verhältnis zum dritten Formteil versetzt bzw. gebogen ist, um das Formen von größeren Teilen zu erleichtern.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Riegeleinrichtungen ein Klemmstift (142) und eine Hülsenanordnung (144) aufweist.