DE3140711A1

DE3140711A1 - Mehrfachspritzgiesswerkzeug

Info

Publication number: DE3140711A1
Application number: DE19813140711
Authority: DE
Inventors: Michael Ing.(grad.) 5600 Wuppertal Blank; Horst 4320 Hattingen Hammerschmidt
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-04-28
Also published as: JPS5876225A; JPS6217523B2; DE3140711C2; DE8129947U1

Description

Mehrfachsprit zgießwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrfachspritzgießwerkzeug der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art Vorformlinge für die Herstellung von Flaschen im Blasverfahren werden in großen Stückzahlen benötigt, wobei das Gewicht der einzelnen Vorformlinge relativ gering ist. Es wird daher angestrebt, mit Mehrfachspritzgießwerkzeugen eine möglichst große Zahl von Vorformlingen gleichzeitig zu erzeugen, also in dem Spritzgießwerkzeug eine möglichst hohe Anzahl von formbildenden Hohlräumen und Kernen vorzusehen Dabei sind die die Außenform bildenden Bohrungen, die den Boden bildenden Kugelkalotten, jeweils in durchgehenden Platten ausgebildet bzw angeordnet, in denen die Kühlkanäle ausgebildet sind. Die Formbacken mit der die Flaschenhalsstutzen abbildenden Innenkontur erstrecken sich dabei jeweils über eine Mehrzahl von Kernen einer Reihe.
An Vorformlinge für die Herstellung von Flaschen im Blasverfahren werden hohe Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Wanddicke,die Gratfreiheit im Verschlußbereich des Flaschenhalses und die Konstanz des Gewichtes gestellt. Diese sind bei bekannten Mehrfachspritzgießwerkzeugen aufgrund der Wärmedehnungen der Formteile im Betrieb nur mit erheblichem Arbeitsaufwand realisierbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mehrfachspritzgießwerkzeug der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das in besonderer Weise den thermischen Problemen Rechnung trägt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 herausgestellten Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Mehrfachspritzgießwerkzeug gemäß der Erfindung im geschlossenen Zustand.
Fig. 2 zeigt das Werkzeug nach Fig. 1 nach Beendigung der ersten öffnungephase.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die die Kerne tragende maschinenbewegliche Platte des Werkzeuges.
Fig. 4 zeigt einen-Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1.
Das in der Zeichnung dargestellte Mehrfachspritzgießwerkzeug weist eine an der Spritzgießmaschine ueber eine Befestigungsplatte 2 befestigbare erste Formhälfte 4 und eine relativ dazu in #ffnungsrichtung maschinenbewegliche zweite Formhälfte 6 auf. Die Formhälfte 4 trägt auf der Befestigungsplatte 2 zwei weitere aufeinanderliegende Platten 8 und 10. Auf der Außenseite der Platte 10 ist eine Vielzahl von Einzelformkörpern 12 vorgesehen. Von diesen Einzelformkörpern können beispielsweise sechzehn in zwei Reihen von jeweils acht Einzelformkörpern angeordnet werden. Es können aber auch vier Reihen mit jeweils vier Einzelformkörpern vorgesehen werden oder eine andere zweckmäßige Anordnung.
Die Einzelformkörper 12 weisen bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel jeweils ein Außengehäuse 14 auf, in dem ein Innengehäuse 16 angeordnet ist, auf dessen Außenseite Nuten 18 ausgebildet sind, die nach dem Einsetzen in das Außengehäuse 14 Kühlkanäle bilden, die mit Zu- und Ablaufanschlüssen versehen sind. In dem Innengehäuse 16 ist eine zylindrische Bohrung 20 ausgebildet, die die Außenkontur des Formhohlraumes 22 bildet.
In die Platte 10 eingelassen sind Formelemente 249 die in Bohrungen 26 eingesetzt sind. Die Formelemente 24 tragen auf ihrer Außenseite eine Ausnehmung 28 in Form einer Kugelkalottes die die Außenkontur für den Boden des Vorformlinge bildet.
In dem Formelement 24 ist weiter der Angußkanal 30 ausgebildet# der mit einem Heißläuferverteilersystem 32 bekannter Bauart in Verbindung steht, auf das hier nicht näher eingegangen zu werden braucht. An der Außenseite des Formelementes 24 ist weiter auf einem größeren Durchmesser als die Kugelkalottenausnehmung 28 eine zu letzterer koaxiale Vertiefung 34 vorgesehenn in die ein Zentrierstutzen 36 eingreift, der an der Stirnseite des Innengehäuses 16 ausgebildet ist und mit seiner Stirnfläche 38 gegen den Boden der Ausnehmung 34 des Formelementes 2 anliegt.-Die Befestigung des Innengehäuses 16 an der Platte 10 erfolgt über das Außengehäuse 14, und zwar mit Hilfe von Schrauben 40.
Wie ersichtlich, ist damit jeder Formhohlraum mit dem sie bildenden Einzelgehäuse so an der Platte 10 befestigt, daß sie Wärmedehnungen der Platte 10 folgen kann.
Die maschinenbewegliche Formhälfte 6 weist eine als Doppelplatte ausgebildete Grundplatte 42 mit den aufeinander befestigten Einzelplatten 41 und 43 auf und eine hierzu in Schließrichtung der Form verstellbare Trägerplatte 114 für die weiter unten zu beschreibenden Formbacken, die die den Flaschenhalsstutzen abbildende Innenkontur tragen.
In der Platte 43 ist der Fuß 46 des dornförmigen Kerns 48 gehaltert, der die Innenkontur des Formhohlraumes 22 bestimmt.
Der Kern ist in üblicher Weise mit einer axialen Kühlmittelbohrung 50 versehen.
Auf der Oberseite der Trägerplatte 44 sind Führungsplatten 52 befestigt. Auf jeder Führungsplatte ist ein Formbackenpaar 54 quer verschiebblich gelagert. Die einzelnen Formbacken 56 sind mit Schubstiften 58 versehen, die durch quer verlaufende Durchbrüche 60 in der Führungsplatte 52 hindurchgreifen und sich mit ihren Enden bis unter die Führungsplatte erstrecken. Innerhalb der Platte 411 sind jeweils in Abstand voneinander quer zur Verschieberichtung der Formbacken verlaufende hinterschnittene Nuten 62 angeordnet, in denen mit seitlichen Vorsprüngen versehene Verstellstangen 64 in Längsrichtung der Führungsplatte 52 verschieblich gelagert sind. Diese Verstellstangen sind jeweils an einem Ende der Form mit einem Schubantrieb versehen. In der Oberseite der Verstellstangen 64 sind Jeweils unter einem spitzen Winkel zu deren Längserstreckung verlaufende Nuten 66 ausgebildet, in die die Enden der Schubstifte 58 eingreifen. Bei einem Längsverschieben der Verstellstange wird mit Hilfe dieser Führungsnuten der in diese eingreifende Schub stift quer versehobenD wodurch die Backen 56 voneinander weg und aufeinander zu bewegt werden.
Die beiden Backen 56 tragen an ihrem oberen Ende eine Innenkontur 68, die der gewünschten Kontur des Flaschen haisstutzens entspricht. Diese Kontur kann beispielsweise eine Gewindekontur sein, wenn als Verschluß ein Schraube verschluß vorgesehen ist. Es kann aber auch eine einfache Wulstkontur sein, wenn als Verschluß ein Kronkorken oder dergleichen vorgesehen ist. Die beiden Backen 56 tragen auf ihrer Außenseite einen Zentrierkonus 70, der in eine Zentrierbohrung im Inneren der Formgehäuse 16 eingreift , und zwar von der unteren Stirnseite des Innengehäuses 16 aus.
Alternativ kann auch ein Zentrierkonus 72 vorgesehen werden der in eine entsprechende Konusbohrung im äußeren Gehäuse 14 eingreift, die von der Stirnseite dieses Gehäuses ausgeht0 Ober die Zentrierung wird sichergestellt, daß die Innenkontur 68 der Formbacken genau zentrisch zur Außenkontur 20 des Formhohlraumes 22 liegt0 Die Formbacken 56 jedes Formbackenpaares 54 sind weiter mit einer von ihrer Unterseite ausgehenden konischen Zentraler bohrung 74 versehen, die mit einem Zentrierkonus 76 zusammenwirkt, der am Formkern 48 ausgebildet ist. Über diesen Zentrierkonus 76 wird über das Backenpaar 56 der Formkern 48 innerhalb der Formbohrung 20 zentriert. Damit bei Wärmedehnungen innerhalb der Platte 10 der Kern 48 seine zentrische Lage in der Formbohrung 20 beibehält, kann die Befestigung des Kernfußes 46 in der Platte 43 mit seitlichem Spiel erfolgen so daß der Fuß beim Schließen der Form in der ihn aufnehmenden Bohrung in der Platte 43 über die Zentrierung 74, 76 achsparallel in seine zur Formbohrung zentrische Lage verschiebbar ist. Um die Verschiebung zu ermöglichen ist die Bohrung 81 in der Platte mit einem entsprechenden Durchmesser ausgebildet.
Eine andere Möglichkeit der Fußbefestigung besteht darin, den Fuß 46 des Kerndorns 48 mit einer vorgegebenen Exzentrizität gegenüber der Achse des Kernabschnittes 48 auszubilden und den Fuß in einer Buchse 78 zu haltern, die mit ihrem äußeren Umfang in einer Bohrung 80 drehbar ist, die bei kalter Form vorzugsweise gleichachsig mit der Bohrung 20 liegt und deren Bohrung die gleiche Exzentrizität e2 zum Außenzylinder der Buchse 78 hat, wie die Exzentrizität el des Kernfußes 46 zum Kerndorn. Auf diese Weise ist eine stufenlose Verschiebung des Kerndornes parallel zu seiner Achse innerhalb einer Kreisfläche möglich, deren Radius der Summe der Exzentrizitäten el und e2 entspricht. So ist auch bei unterschiedlichen Dehnungen der Platte 42 und der Platte 10 der Kern bei Betriebstemperatur genau zentrisch in der Formbohrung 20 einstellbar. Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Kernfuß 46 zentrisch zum Kerndorn 48 liegt und die Halterung 78 in zwei ineinandersteckenden Verstellbuchsen erfolgt, deren ringförmige Berührungsflächen 82 jeweils entsprechende Exzentrizitäten ei und e2 aufweisen. Für die Buchsen können von außen betätigbare Drehantriebe vorgesehen werden.
Grundsätzlich ist es möglich, für die Backen innerhalb der Führungsplatten soviel Spiel vorzusehen, daß sie Wärmedehnungen der Platte 44 folgen können. Es ist auch möglich, bei der Montage die die FUhrungsplatten haltenden Schrauben zunächst nur so weit anzuziehen, daß die Führungsplatten über die-Backen in sich bei Wärmedehnung ergebende Betriebslage verschiebbar sind. Wenn diese Lage erreicht ist, werden die Führungsplatten dann durch Anziehen der Schrauben festgelegt. In diesem Fall können dann relativ enge Toleranzen für die FUhrung der Backen in den Pührungeplatten vorgesehen werden Acheparallele Verschiebungen der Kerndorne in den Formhohlräumen werden durch unterschiedliche Wärme dehnungen der Platten 42 einerseits und der durch den Heißläufer aufgeheizten Platte 10 andererseits bewirkt. Sie können ganz oder teilweise dadurch vermieden bzw. reduziert werden, daß für die Platte 42 eine Heizvorrichtung vorgesehen ist , deren Wärmeabgabe an die Platte 42 in Abhängigkeit von der Isttemperatur an einem repräsentativen Temperaturmeßpunkt MP an/in der Platte 10 regelbar ist.
Wie aus dem vorstehenden ersichtlich, werden durch die beschriebene Anordnung alle formbestimmenden Elemente relativ zu der Zentrierung an der Platte 10 gleichachsig eingestellts so daß Wärme dehnungen in den Platten gleich welcher Größe und Richtung ohne Einfluß auf die Einzelform sind, Es ist damit möglich, ohne Rücksicht auf Wärmedehnungen die Einzelformen in beliebiger Anordnung festzulegen, beispielsweise in Abhängigkeit vom zur Verfügung stehenden Querschnitt in der Spritzgußmaschine. Ein besonderer Vorteil besteht noch darin daß durch die Aufteilung in Einzel formen eine Vielzahl gleiche artiger Werkstücke kleiner Abmessungen zu bearbeiten sind0 Dies führt zu einer wesentlichen Erleichterung der Fertigung0 Durch die Aufteilung der Formbacken in Einzelbackenpaare für jede Einzelform und die beschriebene Zentrierung dieser Formbacken durch die jeweilige Einzelform ist es möglich, die Flaschenhalekonturen praktisch ohne Gratbildung und ohne Versatz herzustellen, In Fig. 2 sind die beiden Formhälften 4 und 6 einer Mehrfach spritzgießform in der ersten öffnungsetellung wiedergegeben# in der die Spritzlinge S auf den Dornen durch die Backen gehaltert voll aus den Formhohlräumen herausgezogen sind. In der Stellung nach Fig. 2 werden durch Verschieben der Platte 44 relativ zur Grundplatte 42, in der die Kernfüße 46 gehaltert sind, die Kerndorne aus den Spritzlingen herausgezogen. Nachdem die Spritzlinge von den Kernen freigekommen sind, werden die Antriebe für die Kernbacken betätigt und die im Bereich der Flaschenhals kontur gehaltenen Vorformlinge- aus der Form freigegeben.
In den Platten 8 und 10 sind koaxial zu den Achsen der Formhohlräume Verschlußnadeln 84 gelagert, die mit ihrem unteren Ende 86 in der einen Endlage schließend in den Angußkanal 30 eingreifen. Diese axial verstellbaren Ventilverschlußnadeln sind mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb 88 versehen. Der Antrieb erfolgt über den beidseitig beaufschlagbaren Kolben 90, in den die Verschlußnadel 81 mit einem Gewinde 92 eingeschraubt ist. Die eingestellte Stellung wird durch eine Kontermutter 94 festgelegt. Die Antriebe 88 sind zweckmäßig über eine Zeitsteuerung ansteuerbar. Durch eine solche Zeitsteuerung des Antriebes für die Verschlußnadeln läßt sich die Füllung jedes einzelnen der Vielzahl von Formhohlräumen genau einstellen und auf diese Weise eine hohe Gleichförmigkeit des Gewichtes der gespritzten Vorformlinge erreichen. Durch die Zeitsteuerung des Schließpunktes der Ventilverschlußnadeln eventuell in Verbindung mit einer Einstellbarkeit des Einströnquersehnittes lassen sich auch bei einem sehr ausgeglichenen Heißläuferkanalsystem unvermeidbare Unterschiede in der Strömungsgeschwindigkeit des zu verspritzenden Kunststoffes und damit verbundene Gewichtsdifferenzen der Spritzlinge ausgleichen.
Die Erfindung ist im vorstehenden unter Bezug auf die Herstellung von mit einem Flaschenhalsstutzen versehene Vorformlinge für die Herstellung von Flaschen im Blasverfahren beschrieben. Sie ist aber auch anwendbar für die Herstellung sonstiger Körper, insbesondere solcher, bei denen das Verhältnis sich in Bewegungsrichtung des Werkzeuges erstreckender Länge zu den Abmessungen quer dazu groß ist0 Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Mehrfachspritzgießwerkzeug, insbesondere für mit einem Flaschenhaisstutzen versehene Vorformlinge für die Her stellung von Flaschen im Blasverfahren mit einer festehenden Platte mit einen zylindrischen Abschnitt bildenden Außenformen, gesonderten Formelementen für die den Boden bildende.

Kontur, in dem jeweils der Angußkanal ausgebildet ist, der mit einer Heißläuferverteilerplatte in Verbindung steht und in der Angußverschlußnadeln beweglich sind, die über einen Antrieb in Achsrichtung verstellbar sind, einer beweglichen Platte an der die in die Außenform eingreifenden Kerne mit ihren Füßen befestigt sind, quer zur Achse der Außenform verschiebbare Formbacken mit einer die Flaschenstutzen abbildenden Innenkontur die mittig zum Flaschenstutzen geteilt sind, dadurch gekennzeichnet daß jede der Außenformen (20) in einem gesonderten Form körper (12) ausgebildet ist9 an dem an einer Stirnseite das Formelement (24) für die Bodenkontur (28) zentriert ist, das den Anguß (30) trägt, und der mit dieser Stirnseite an der die Angüsse tragenden Platte (10) befestigt ist, und daß für jeden Formkörper ein Backenpaar (5#) mit der Flaschenhalsaußenkontur (68) vorgesehen ist, das mit wenigstens einem koaxialen Zentrierkonus versehen ist der mit einem Innenkonus (70,72) im Formkörper zusammenwirkt.
2. Mehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerndorne (48) mit ihren Füßen (76) in der sie tragenden Platte (43) quer beweglich gehaltert sind, und daß zwischen den Backen (56) des zugehörigen Backenpaares (54) und den Kernen eine beim Schließen der Backen wirksame Zentrierung (74) vorgesehen ist0
3, Nehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zentrierung ein Zentrierkonus vorgesehen ist.
4. Mehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die die Kerndorne (48) tragende - Platte (43) eingreifende zylindrische Fuß (46) der Kerndorne exzentrisch zur Achse des formgebenden Kernabschnittes liegt und in einer exzentrischen Bohrung einer in die Platte drehbar gelagerten Buchse drehbar ist.
5, Mehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die die Kerndorne (48) tragende Platte (43) eingreifende zylindrische Fuß (46) der Kerndorne gleichachsig mit dem formgebenden Kernabschnitt liegt und in zwei ineinanderliegenden drehbaren Buchsen (80,82) in der Platte gehaltert ist , deren Bohrungen jeweils exzentrisch angeordnet sind.
6. Nehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenführungen auf einer Führungsplatte (44) befestigt sind, die relativ zu der die. Kerndorne halternden Platte (42) in Offnungsrichtung der Form über einen Antrieb verschiebbar ist.
7. Mehrfachspritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte (44), auf der die Backenführungen (52) befestigt sind, quer zur Bewegungsrichtung der Backen über einen Antrieb verschiebbare Betätigungsstangenpaare (64) gelagert sind, die mit unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Führungsnuten (66) versehen sind, in die an den Backen angeordnete Schubstifte (58) eingreifen.