WO2002032647A1

WO2002032647A1 - Vorrichtung zum spritzprägen von formteilen

Info

Publication number: WO2002032647A1
Application number: PCT/EP2001/011944
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Hechtl; Heinz Krallmann; Stephan Fischer
Original assignee: Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh; Gebr. Krallmann Gmbh Präzisions-Formen- Und Werkzeugbau
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2002-04-25
Also published as: TW506892B; EP1328390A1; DE10051843A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzprägen von Formteilen auf Spritzgießmaschinen, mit einer Schließeinheit, einer beeweglichen und einer festen Formhälfte (3, 4), sowie mit auf die Formhälten aufgezongenen Zentrierringen (6, 9). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer der Formhälften (4) der Zentrierring (6) in axialer Richtung zwischen einer einstellbaren Prägehubstartposition und einer festen Prägehubendposition verschiebbar ausgebildet und mit Vorspannmitteln (11) in axialer Richtung entgegen dem Prägeweg in der Prägehubstartposition vorgespannt ist, und dass mechanische Mittel (14) zum Einstellen der prägehubstartposition vorgesehen sind. Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, dass der Prägehub durch eine feste, aber leicht einstellbare Prägehubstartposition und eine feste Prägehubendposition exakt und reproduzierbar festgelegt ist. Eine Veränderung des Prägehubs geschieht in einfacher Weise durch Austausch von Distanzelementen (14).

Description

Vorrichtung zum Spritzprägen von Formteilen

Beschreibung

Das Spritzprägen von Formteilen auf Spritzgießmaschinen zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass plastifizierter Kunststoff in eine gegenüber der eigentlichen Formteilgröße vorvergrößerte Kavität eingespritzt wird und die Kavität durch Ausführung eines Prägehubs auf die eigentliche Formteilgröße reduziert wird. Da Schwankungen des Prägehubs während der Produktion entsprechende Schwankungen der Formfüllung zur Folge haben und dies zu ungleichmäßigen Formteilen führt, ist stets darauf zu achten, dass der Prägehub exakt ausgeführt wird und das jeweils vorgegebene Prägehubmaß exakt eingehalten werden.

Es ist allgemein bekannt, bei einer Spritzgießmaschine an geeigneter Stelle ein Wegmeßsystem vorzusehen-und-mit-diesem-den Prägehub der Schließeinheit der Spritzgießmaschine zu steuern. Um hierbei den Prägeweg möglichst exakt einhalten zu können, ist eine sehr genaue Mechanik der Schließeinheit erforderlich. Der damit verbundene technische Aufwand ist hoch. Außerdem beeinflussen unterschiedliche Temperaturen (z.B. Nullpunktsetzung bei kaltem oder heißem Werkzeug) den Prägehub durch die Wärmeausdehnung von Werkzeug und Schließeinheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spritzprägen von Formteilen anzugeben, die mit geringem technischem Aufwand einen exakten und stets reproduzierbaren Prägehub ermöglicht. '

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 6.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, dass der Prägehub durch eine feste, aber leicht einstellbare Pragehubstartposition und eine feste Pragehubendposition exakt festgelegt ist. Probleme wie sie beim Stand der Technik mit dem Anfahren mittels Wegsensoren auftreten werden damit von vorneherein vermieden. Eine Veränderung des Prägehubs geschieht in einfacher Weise durch Austausch der Distanzelemente, beispielsweise der Distanzhülsen im ersten Ausführungsbeispiel oder des Halterings im zweiten Ausführungsbeispiel. Die Ausgestal- tung mit dem Haltering (Unteranspruch..) hat den besonderen Vorteil, dass sich die Umrüstung der Schließeinheit auf einen anderen Prägehub besonders einfach gestaltet, da lediglich die Offenstellung anzufahren und der Haltering auszutauschen ist. Außerdem ist bei der Verwendung eines einstückigen Halterings die Einhaltung enger Toleranzen über den Umfang eher gegeben als bei mehreren separat einzuschraubenden Distanzhülsen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig.1 Erste Ausführungsform der Erfindung in Pragehubstartposition;

Fig.2 Erste Ausführungsform der Erfindung in Prägerhubendposition;

Fig.3 Zweite Ausführungsform der Erfindung in Pragehubstartposition;

Fiq.4- Schnitt in der Formtrennebene von Figur 3.

Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen das Gebiet der Herstellung hochwertiger planparalleler Spritzgussartikel wie insbesondere Substrate für CD, DVD, und dergleichen. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf dieses technische Gebiet beschränkt. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Spritzprägen beliebiger Formteile und bei allen Arten von Spritzgießmaschinen eingesetzt werden, und zwar sowohl bei Spritzgießmaschinen mit an Holmen geführten Schließeinheiten als auch bei holmlosen Spritzgießmaschinen.

Gemäß den Figuren 1 und 2 sind zwischen einer festen (1 ) und einer beweglichen (2) Formaufspannplatte die Formhälften 3 und 4 eines Formwerkzeugs aufgespannt und schließen eine Kavität 5 veränderbarer Dicke d_κ ein. Ein erster Zentrierring 6 mit einem Zentrierkonus 7 ist auf der beweglichen Formhälfte 4 mit einem Kugelkäfig 8 beweglich und spielfrei gelagert. Auf der festen Formhälfte 3 ist ein zweiter Zentrierring 9 mit einer zu dem Zentrierkonus 7 passenden konusförmigen Vertiefung 10 aufgezogen. Auf der der beweglichen Formaufspannplatte zugewandten Stirnseite des Zentrierrings 5 sind in Umfangsrichtung mehrere Federpakete 11 in Sackbohrung 12 in dem Zentrierring 5 angeordnet. Etwas versetzt zu diesen Federpakten 10 sind in Umfangsrichtung mehrere Schrauben 13 durch Distanzhülsen 14 hindurch in die Stirnseite des Zentrierrings 5 eingeschraubt. Die Distanzhülsen 14 liegen verschiebbar in passenden Bohrungen 15 einer Formträgerplatte 16. Figur 1 zeigt die Situation zu Beginn des Prägehubs, d.h. der Zentrierring 5 befindet sich in der Pr gehubstartposition. Der Zentrierring 6 wird durch die sich gegen die Formträgerplatte 16 abstützenden Federpakete 11 in Richtung der festen Formhälfte 3 vorgespannt gehalten. Als Anschlag dienen die Distanzhülsen 14, die mit ihrem Kopf 17 an der Bohrung 15 anliegen. Die Länge der Distanzhülsen ist so gewählt, dass das auf der Seite des Zentrierrings 5 aus der Bohrung herausragende Stück gerade dem Prägehub d_P entspricht. Genau um dieses Spaltmaß wird auch der Zentrierring 6 von den Federpaketen 11 gegenüber der Formträgerplatte 16 auf Abstand gehalten. Im vorliegenden Beispiel ist der Prägehub auf d_P=2,5 mm eingestellt und die Kavität hat in der Pragehubstartposition ein Maß von d_κ=3,0 mm.

Figur 2 zeigt die Situation nach Beendigung des Prägehubs, d.h. der Zentrierring 6 befindet sich in der Pragehubendposition. In dieser Situation liegt der Zentrierring 6 fest an der Formträgerplatte 16 an (feste Pragehubendposition), der Kopf 17 der Distanzhülse 14 ist um das Stück d_P=2,5mm von der Bohrung 15 in Richtung der beweglichen Formaufspannplatte 2 bewegt worden und die Kavität 5 hat ihr Endmaß von d_κ=0,5mm erreicht.

Nachdem das Formteil seine Entnahmetemperatur erreicht hat, wird Schließeinheit geöffnet und die Formhälften 3 und 4 voneinander getrennt. Das Formteil kann nun entnommen oder ausgestoßen werden. Gleichzeitig mit der Öffnung der Form 3,4 bewegt sich der Zentrierring 6 in die Pragehubstartposition zurück.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform. Gemäß Figur 3 wird der Zentrierring 6 mittels Federelementen 1 1 in der Pragehubstartposition unter Vorspannung gehalten. Zur Einstellung des Prägehubs d_P und damit der Pragehubstartposition ist ein Haltering 18 von L- förmigem Querschnitt mittels Schrauben 21 auf der Formträgerplatte 16 befestigt. Der nach innen vorstehende Teil 19 des Halterings 18 dient als Anschlag für den nach außen abstehenden Steg 20 des Zentrierrings 6. Bei Verwendung des gleichen Zentrierrings 6 wird der gewünschte Prägehub d_P durch Auswahl des passenden Halterings 18 eingestellt. Zur Umrüstung der Schließeinheit auf einen anderen Prägehub ist lediglich ein Austausch der Halteringe 18 bei geöffneter Form erforderlich.

Anstelle der Federelemente 1 1 können auch hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben- Zylinder-Elemente zum Vorspannen des Zentrierrings 6 vorgesehen werden, was allerdings zusätzliche Maßnahmen zur Zu- und Abfuhr des Druckmediums und einen Druckmediumvorratsbehälter erforderlich macht.

Bezugszeicheniiste

1 feste Formaufspannplatte

2 bewegliche Formaufspannplatte

3 feste Formhälfte

4 bewegliche Formhälfte

5, Kavität

6 Erster Zentrierring

7 Zentrierkonus

8 Kugelkäfig

9 Zweiter Zentrierring]

10 Konusförmige Vertiefung

1 1 Federpaket

12 Sackbohrung

13 Befestigungsschrauben für Distanzhülsen 14

14 Distanzhülse

15 Bohrung

16 Formträgerplatte

17 Kopf der Distanzhülse 14

18 Haltering

19 Nach innen vorstehender Teil des Halterings 18

20 Nach außen abstehender Steg des Zentrierrings 6

21 Befestigungsschrauben für Haltering 18

22 Befestigungsschrauben für Formträgerplatte 16

23 Formring

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zum Spritzprägen von Formteilen auf Spritzgießmaschinen, mit einer Schließeinheit, einer beweglichen und einer festen Formhälfte, sowie mit auf die Formhälften aufgezogenen Zentrierringen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Formhälften (4) der Zentrierring (6) in axialer Richtung zwischen einer einstellbaren Pragehubstartposition und einer festen Pragehubendposition verschiebbar ausgebildet und mit Vorspannmitteln (11 ) in axialer Richtung entgegen dem Prägeweg in der Pragehubstartposition vorgespannt ist, und dass mechanische Mittel (14) zum Einstellen der Pragehubstartposition vorgesehen.sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Pragehubstartposition Hülsen (14) vorgesehen sind, die auf den Zentrierring (6) aufschraubbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhälfte (4) mit dem axial verschiebbaren Zentrierring (6) auf einer Formträgerplatte (16) befestigt ist, dass die Formträgerplatte (16) im Bereich der Auflagefläche des Zentrierrings (6) über Bohrungen (15) verfügt, durch die Schrauben (13) hindurch in den Zentrierring (6) einschraubbar sind, und dass Distanzhülsen (14) vorgesehen sind, die in den Bohrungen (15) verschiebbar sind und deren Länge so bestimmt ist, dass bei Anlage an der Bohrung (15) der auf der Seite der Formhälfte herausragende Teil der Distanzhülse (14) gerade dem Prägehub d_P entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Pragehubstartposition der Zentrierring (6) mit einem Steg (20) ausgeführt ist und dass ein mit diesem Steg (20) zusammenwirkender Haltering (18) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (18) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der axial verschiebbare Zentrierring (6) auf der Formhälfte (4) mit einem Kugelkäfig (8) gelagert ist.