DE102004009406B4

DE102004009406B4 - Werkzeug

Info

Publication number: DE102004009406B4
Application number: DE200410009406
Authority: DE
Inventors: Michael Müller; Andreas MÜHE
Original assignee: THEYSOHN FORMENBAU GmbH
Current assignee: ICOS GMBH, 38228 SALZGITTER, DE
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: DE102004009406A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Behältnisses wie Kastens (12) mit einem Boden und von diesem ausgehenden Seitenwandungen, umfassend einen einen Formhohlraum begrenzenden Kern sowie den Kern umgebende und bei geschlossenem Werkzeug (Spritzstellung) zumindest bereichsweise zu dem Kern beabstandete den Formhohlraum außenseitig begrenzende Formbacken (14, 16, 18, 20), wobei vorzugsweise zumindest eine erste Formbacke eine Aufnahme wie flächige Vertiefung (86, 88) für einen Einsatz wie Folie zum Einsetzen in eine Seitenwandung des Behältnisses aufweist. Um auf aneinander grenzenden Seitenwandungen des Behältnisses einen gemeinsamen Einsatz einzubringen wie Folie aufzubringen, ist vorgesehen, dass zumindest eine Formbacke (14, 16) sich abschnittsweise entlang von zwei aneinander grenzenden Außenflächen des Kerns erstreckt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Kastens insbesondere eines Flaschenkastens mit einem Boden und von diesem ausgehenden Seitenwandungen, wobei das Werkzeug aus einem den Formhohlraum begrenzenden Kern sowie den Formhohlraum außenseitig begrenzende Formbacken besteht. Zumindest eine Formbacke hat eine flächige Vertiefung für den Einsatz einer Folie.

Ein Werkzeug zum Spritzgießen von Kästen ist aus der DE 199 32 515 A1 bekannt. Das Werkzeug umfasst ein feststehendes Düsenteil und ein bewegliches einen Kern aufweisendes Schließteil. Von dem Düsenteil gehen Grundbacken aus, zu denen axial verstellbar und zu dem Kern seitlich beabstandbare Formbacken ausgebildet sind. Berührungslinien zwischen den Formbacken verlaufen in den Kasteneckbereichen selbst.

Aus der DE 100 64 745 A1 ist ein Formwerkzeug zum randseitigen Anformen eines profilierten mehrseitigen Kunststoffrahmenteils an einen plattenförmigen Gegenstand bekannt. Dabei besteht nach einem Ausführungsbeispiel ein Formwerkzeug aus zwei Schiebern, die über Eck einstückig verlaufen und über eine einzige Stoßstelle aneinander grenzen.

Die DE 199 17 176 C1 bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für sichtseitige Oberflächen von Gegenständen. Dabei kann ein Fahrzeugsitz als der Gegenstand im Eckbereich dauerhaft mit einer Schutzfolie versehen sein.

In der DE 691 26 109 T2 und der EP 0 615 827 A1 sind Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses mit einer hinterspritzten Folie bekannt, wobei Folien zugeschnitten, in der Form geformt und hinterspritzt werden. Dabei kann auch der Eckbereich hinterspritzt werden.

Insbesondere bei Flaschen- wie Bierkästen, wie in der DE 102 22 614 A1 beschrieben, ist es erwünscht, dass zumindest eine oder mehrere Seitenwandungen außenseitig einen Aufdruck aufweisen, der durch in die Formbacken eingelegte Folien gebildet wird. Hierzu weisen die entsprechenden die Seitenwandungen begrenzenden Formbacken Aufnahmen wie flächige Vertiefungen auf, in die vor dem Spritzen die entsprechenden Folien eingelegt werden. Dabei wird für jede Seitenwandung eine gesonderte Folie benötigt, die gegebenenfalls bis zu den Kastenecken herangeführt werden können. Kastenecken allein zu hinter- spritzen ist unbekannt. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Werkzeug zu entwickeln, in welchem Folie im Bereich der Kastenecke hinterspritzt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, indem sich zumindest eine der Formbacken über einen Eckbereich des Kerns erstreckt. Eine oder alle Formbacken weisen eine Aufnahme für einen Einsatz, zum Beispiel eine Folie auf.

Der Eckbereich des Kastens kann damit mit einer einzigen Folie bestückt werden. Hierdurch ergeben sich insbesondere optische Vorteile, da die Folie im Eckbereich nicht abschließt. Außerdem löst sich die Folie im Eckbereich dann nicht mehr.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Formbacke zwei sich entlang des Kerns erstreckende Abschnitte aufweist, die einen Winkel α mit vorzugsweise α = 90° einschließen, wobei zumindest einer der Abschnitte eine Längenerstreckung aufweist, die gleich oder größer als halbe Länge der zugeordneten Außenfläche des Kerns ist. Somit können lange Abschnitte von einander angrenzenden Seitenwandungen mit einem Einsatz wie einer Folie versehen werden. Dabei sollten insbesondere beide Abschnitte der ersten Formbacke gleich oder größer als die halbe Länge der jeweils zugeordneten Außenfläche des Kerns sein.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Werkzeug vier Formbacken mit zwei ersten und zwei zweiten Formbacken umfasst und dass die zwei ersten und die zwei zweiten Formbacken in Bezug auf ihre den Formhohlraum begrenzenden Abschnitt spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen. Dabei weist vorzugsweise die zweite Formbacke in Bezug auf ihre jeweiligen den Formhohlraum begrenzenden zwei Abschnitte gleiche flächige Erstreckungen auf.

Um ungeachtet des Verlaufs der die Ecken des Behältnisses wie Kastens umschließenden Formbacken ein kompaktes Werkzeug zur Verfügung zu stellen, wird vorgeschlagen, dass die Formbacken in Spritzstellung abschnittsweise in einem Fang angeordnet sind, der in Draufsicht umfangsseitig eine erste Rechteckgeometrie mit erster Mittelachse aufweist, dass der Kern in Draufsicht eine zweite Rechteckgeometrie mit zweiter Mittelachse aufweist und dass sich die erste und zweite Mittelachse in Draufsicht unter einem Winkel β mit β ≠ 0°, ≠ 90° und vorzugsweise 30° ≤ β ≤ 60°, insbesondere β in etwa 45° schneiden.

Die Erfindung wird nachfolgend mittels Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Düsenteil eines Spritzgießwerkzeuges in Draufsicht,
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 1.
3 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 1,
4 eine perspektivische Darstellung des Düsenteils gemäß 1 und
5 eine perspektivische Darstellung einer Formbacke des Werkzeuges gemäß der 1 bis 4.
In den Figuren ist ein Düsenteil 10 eines Spritzgießwerkzeuges prinzipiell dargestellt, um einen Kasten 12 zu spritzen. Dem Düsenteil 10 ist ein Schließteil zugeordnet, von dem ein Kern 13 ausgeht. Bei geschlossenem Werkzeug begrenzt der Kern 13 innenseitig einen Formhohlraum, der außenseitig von Formbacken 14, 16, 18, 20 begrenzt wird. Der Formhohlraum gibt dabei die Abmessungen und Geometrie des Kastens 12 vor.
Das Schließteil ist beweglich und das Düsenteil 10 feststehend ausgebildet.
Die Formbacken 14, 16, 18, 20 sind entlang von Führungssäulen 22, 24, 26, 28 verstellbar. Die Backen 14, 16, 18, 20 sind untereinander über Gehrungssäulen 30, 32, 34, 36 verbunden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass nicht jede Formbacke 14, 16, 18, 20 z. B. hydraulisch verstellt werden muss, sondern dass nicht angetriebene Backen über die Gehrungssäulen 30, 32, 34, 36 mitgenommen werden.
Die Führungssäulen 22, 24, 26, 28 verlaufen zu einer von einem blockförmigen Körper gebildeten Fang 38 aufgespannten Ebene geneigt derart, dass die Formbacken 14, 16, 18, 20 in Spritzstellung unmittelbar benachbart zum Kern 13 zur Begrenzung des Formhohlraums angeordnet und bei geöffnetem Werkzeug in hinreichendem Umfang zu diesem beabstandet sind, um den Kasten 12 aus der Form entnehmen zu können. Das Bewegen der Formbacken 14, 16, 18, 20 erfolgt dabei synchron. Um jedoch die Funktionsweise der Bewegung bzw. Aufbau und Geometrie der Formbacken 14, 16, 18, 20 zu veranschaulichen, sind in den 1 und 4 die Formbacken 16, 18 in Spritzstellung und die Formbacken 14, 20 in Stellung bei geöffnetem Werkzeug gezeichnet.
Der Fang 38 weist eine Quadergeometrie auf entlang dessen Seiten 39, 41, 43, 45 die Führungssäulen 22, 24, 26, 28 verlaufen. Dabei sind jeder Formbacke 14, 16, 18, 20 zwei Füh rungssäulen zugeordnet, die ihrerseits von Graden durchsetzt werden, die parallel zu den Seiten 39, 41, 43, 45 verlaufen.
Damit die Formbacken 14, 16, 18, 20 beim Spritzen nicht auseinander gedrückt werden können, erstrecken diese sich abschnittsweise in einer entsprechenden Vertiefung 40 des Fangs 38.
Die Formbacken 14, 16, 18, 20 verlaufen mit jeweils einem ersten und zweiten Abschnitt 42, 44 bzw. 46, 48, die in den Formbacken 14, 20 gekennzeichnet sind, entlang aneinander grenzender, also ineinander übergehender Außenflächen des Kerns 13, so dass der Formhohlraum im Bereich der jeweiligen Kastenecken 50, 52, 54, 56 jeweils von zwei Wandungen des Kerns 13 sowie einer einzigen Formbacke 14 bzw. 16 bzw. 18 bzw. 20 begrenzt wird.
Die ersten und zweiten Abschnitte 42, 44 bzw. 46, 48 der Formbacken 16, 20 verlaufen demnach unter einem rechten Winkel. Ferner sind diametral gegenüber liegende Backen 14, 16 bzw. 18, 20 spiegelsymmetrisch zu dem Kern 13 ausgebildet. Auch verdeutlicht die zeichnerische Darstellung, dass die ersten und zweiten Abschnitte 42, 44 der ersten Formbacken 14, 16 eine Längenerstreckung aufweisen, die größer als halbe Länge der jeweiligen Außenfläche des zugeordneten Kerns 13 und somit der des Kastens 12 ist. Die verbleibenden zweiten Formbacken 18, 20 weisen demgegenüber gleich lang ausgebildete Abschnitte 46, 48 auf, die verbleibenden Flächenabschnitten des Kerns 13 zugeordnet sind und folglich eine Länge aufweisen, die geringer als die halbe Länge der jeweiligen Außenfläche des Kerns 13 ist.
Um ein gegenseitiges Verzahnen der Formbacken 14, 16, 18, 20, also ein formschlüssiges Ineinandergreifen in Spritzstellung zu ermöglichen und um in hinreichendem Umfang die beim Spritzen des Kunststoffs auftretenden Kräfte zu kompensieren, weisen die Formbacken 14, 16 senkrecht von den Abschnitten 42, 44 ausgehende und somit senkrecht zu der zugewandten Fläche des Kerns 13 verlaufende äußere oder Randabschnitte 58, 60 auf. Von den äußeren Randabschnitten 58, 60 gehen mittlere parallel zum Verschiebeweg der Ba cken 14, 16 verlaufende Begrenzungsflächen 62, 64 aus, die jeweils eine Stufe begrenzen, die außenseitig einen vertikal zu der mittleren Begrenzungsfläche 62, 64 verlaufenden inneren Abschnitt 66, 68 aufweist.
In Schließstellung erstreckt sich der innere Abschnitt 66, 68 entlang Außenfläche 70, 72 der angrenzenden Formbacken 18, 20. Gleichzeitig liegen Abschnitte 74, 76, 78, 80 der Formbacken 18, 20 flächig an den Abschnitten 58, 62 bzw. 60, 64 der Formbacken 14, 16 an.
Durch eine entsprechende Geometrieausbildung erfolg quasi ein Verzahnen der Formbacken 14, 16, 18, 20 in Spritzstellung untereinander. Dabei verläuft der äußere Abschnitt 58, 60 senkrecht zur zugeordneten Begrenzungsfläche des Kerns 13. Die Abschnitte 58, 62 bzw. 60, 64 schließen einen stumpfen Winkel ein, wohingegen die Abschnitte 62, 66 bzw. 64, 68 rechtwinklig zueinander verlaufen.
Wie insbesondere aus den 4 und 5 ersichtlich ist, weisen die dem Kern 13 zugewandten Innenflächen 82, 84 der Formbacken 14, 16, 18, 20 flächige Vertiefungen 86, 88 auf, in die folienartige Einsätze einlegbar sind, die nach dem Spritzen auf der Außenfläche des Kastens 12 haften. Durch die Geometrie der Aufnahmen 86, 88 erstrecken sich die entsprechenden Folien über die Kastenecken 50, 52, 54, 56 hinweg.
Anstelle von Folien können sonstige Einsätze, die sich aufgrund der Ausbildung der Formbacken 14, 16, 18, 20 über die Kastenecken hinweg erstrecken, eingelegt werden.
Um eine kompakte Baueinheit zu ermöglichen, sind die Formbacken 14, 16, 18, 20 und somit der Kern 13 derart zueinander ausgerichtet, dass die Mittelachse 92 des Kerns 13 zur Mittelachse 90 des Fangs 38 unter einem Winkel β, mit β von vorzugsweise 45°, verläuft, wie prinzipiell der 1 zu entnehmen ist.
Die Mittelachse 92 des Kerns und damit die Mittelachse des Kastens 12 schneidet demzufolge die Seiten 39, 41, 43, 45 des Fangs 38 unter dem Winkel β bzw. bei quaderförmiger Ausbildung des Fangs 38 bei gegenüber liegenden Kanten 94, 96.

Claims

Werkzeug zur Herstellung von Behältnissen (12) aus Kunststoff mit Einsätzen im Eckbereich, insbesondere Flaschenkasten mit hinterspritzter Folie im Kasteneckbereich, bestehend aus einem Kern (13) und mindestens einer Formbacke (14, 16, 18, 20), die sich über den Eckbereich erstreckt, wobei die Formbacke bzw. Formbacken entlang von Führungssäulen (22, 24, 26, 28) verstellbar und die Innenfläche (82, 84) der zumindest einen sich über den Eckbereich erstreckenden Formbacke (14, 16, 18, 20) eine flächige Vertiefung (86, 88) zum Einlegen eines Einsatzes wie Folie aufweist, wodurch die Kastenecke bzw. Ecken beschichtet werden.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Formbacke (14, 16) zwei sich entlang des Kerns (13) erstreckende Abschnitte (42, 44) aufweist, die einen Winkel α mit vorzugsweise α = 90° einschließen, und dass zumindest einer der Abschnitte eine Längenerstreckung aufweist, die gleich oder größer als halbe Länge der zugeordneten Außenfläche des Kerns ist.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Abschnitte (42, 44) der ersten Formbacke (14, 16) gleich oder größer als halbe Länge jeweils zugeordneter Außenfläche des Kerns ist.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug vier Formbacken (14, 16, 18; 20) mit zwei ersten und zwei zweiten Formbacken (14, 16; 18, 20) aufweist und dass die zwei ersten und die zwei zweiten Formbacken in Bezug auf ihre den Formhohlraum begrenzenden Abschnitte spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zweiten Formbacken (18, 20) in Bezug ihrer jeweiligen den Formhohlraum begrenzenden zwei Abschnitte gleich groß sind.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacken (14, 16, 18, 20) in Spritzstellung abschnittsweise in einem Fang (38) angeordnet sind, der in Draufsicht umfangsseitig eine erste Rechteckgeometrie mit erster Mittelachse (90) aufweist, dass der Kern in Draufsicht eine zweite Rechteckform mit zweiter Mittelachse (92) aufweist und dass sich die erste und die zweite Mittelachse in Draufsicht unter einem Winkel β mit β ≠ 0°, β ≠ 90° und vorzugsweise 30° ≤ β ≤ 60°, insbesondere β in etwa 45° schneiden.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Formbacke (14, 16, 18, 20) von zumindest zwei Führungssäulen (22, 24, 26, 28) zum Verstellen in Richtung des Kerns (13) bzw. von diesem weg geführt aufgenommen ist und dass die zumindest zwei Führungssäulen von einer Geraden geschnitten werden, die parallel oder in etwa parallel zu einer Außenseite (39, 42, 43, 45) des Fangs (38) verläuft.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacken (14, 16, 18, 20) in Spritzstellung formschlüssig ineinander greifen.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacken (14, 16, 18, 20) in Bezug auf die Seiten (39, 41, 43, 45) des Fangs (38) außermittig zu diesem angeordnet sind.
Werkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacken (14, 16, 18, 20) über senkrecht zu den Führungssäulen (22, 24, 26, 28) verlaufende Gehrungssäulen (30, 32, 34, 36) in ihrer Bewegung zwangsgekoppelt sind.