CH387287A - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Spritzpressen härtbarer Formmassen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Spritzpressen härtbarer Formmassen
Ein wirtschaftliches Verfahren des herkömmlichen Formpressens härtbarer Formstoffe und ähnlicher nicht genormter Formstoffe ist das Spritzpressen.



   Es sind bereits Vorschläge bekanntgeworden, nach welchen in vertikaler und horizontaler Bewegungsrichtung gearbeitet wird. Die Werkzeugschliessbewegung sowie die Bewegung des Einspritzkolbens als solchen erfolgen dabei gegenläufig.



   Nach einem anderen Vorschlag wird die Werkzeugschliessbewegung über eine Hebelanordnung in eine gegenläufige Einspritzbewegung umgeleitet.



   Diese Verfahren haben den Nachteil, dass sie an eine teilweise manuelle Arbeitsweise gebunden sind, auch wenn Maschinen hierzu halbautomatisch geschaltet werden.



   Auch sind Spritzpressverfahren bekannt, die einen vollautomatischen Ablauf gestatten, aber davon ausgehen, dass die Formmasse einem ungeheizten Zylinder zugeführt wird, von wo aus diese durch düsenförmige Kanäle in die einzelnen Formnester des Werkzeuges eingespritzt wird. Diese Methoden haben den Nachteil, dass einmal hohe Werkzeugschliessdrücke erforderlich werden und zum anderen eine schlechte und somit zeitlich lange thermische Aufbereitung der Formmasse bis zur vollständigen Plastizität gegeben ist und die Wirtschaftlichkeit in bezug auf die wesentlich kürzere Backzeit bei vorgewärmten Formmassen vermissen lassen.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine zur Ausübung desselben dienende Vorrichtung zu schaffen, mit welchen ein vollautomatischer Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte erreichbar ist. Dabei wird besonderer Wert auf die bessere und schnellere thermische Aufbereitung der Formmasse gelegt.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die vorgewärmte Formmasse in einen mit der einen Hälfte des Spritzpresswerkzeuges verbundenen Spritzzylinder eingebracht und nach Verdichtung und Plastizierung mittels eines Spritzkolbens in das Spritzpresswerkzeug eingespritzt wird, wobei nach Beendigung des Härtevorganges zunächst der im düsenförmigen Einlasskanal des Spritzwerkzeuges gebildete Anspritzteller bei der Rückbewegung des Einspritzkolbens vom Formteil abgetrennt und aus dem Spritzzylinder ausgestossen wird und im Anschluss daran das gepresste Erzeugnis nach Öffnen des Spritzpresswerkzeuges mit Hilfe eines Auswerfers entfernt wird.



   Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Spritzzylinder aufweist, der mit zwei Öffnungen versehen ist, von welchen die eine zum Einbringen der Formmasse und die andere als Ausstossöffnung des Anspritztellers dient.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens darstellt, beispielsweise näher erläutert.



   Die Fig. 1 bis 5 zeigen je einen Vertikalschnitt in verschiedenen Verfahrensstadien.



   Fig. 1 zeigt die Verhältnisse während des Füllvorganges.



   Fig. 2 zeigt die Verhältnisse während der Verdichtung der Formmasse.



   Fig. 3 zeigt die Verhältnisse während des Einspritzvorganges.



   Fig. 4 zeigt die Verhältnisse kurz nach dem Abreissen des Anspritztellers vom Formteil.



   Fig. 5 zeigt die Verhältnisse in der Öffnungsstellung des Spritzpresswerkzeuges nach Betätigung des   Auswerfers für das Formteil sowie der Ausstossvorrichtung für den Anspritzteller.



   Die dargestellte Vorrichtung weist zwei Hilfskolben 1 auf, welche in entsprechenden hydraulisch oder pneumatisch   benufsehlagbarten    ortsfesten Zylindern 2 gleitend gelagert sind. Das diese Zylinder 2 beaufschlagende Medium steht im Stadium gemäss Fig. 1 unter Niederdruck.



   Ein Hauptkolben 3 steht über eine an ihm sitzende Kolbenführungsplatte 4 mit einem Einspritzkolben 5 in Verbindung. Die Kolbenführungsplatte 4 ist mit Durchbrechungen versehen, durch die je eine axiale Stange 6 hindurchgeführt ist. Durch das Gestänge 6 ist die Platte 4 gleitend geführt.



   Mit 7 ist eine Werkzeugaufnahmeplatte bezeichnet, an der die beiden Hilfskolben 1 und Stangen 6 starr befestigt sind. Die Stangen 6 sind durch entsprechende Bohrungen der Platte 7 hindurchgeführt und mit dieser mittels Muttern verspannt. Mit der Werkzeugführungsplatte 7 steht die eine Hälfte eines Spritzwerkzeuges 8a in Verbindung. Der Teil 8a weist den Spritzzylinder 8c auf und besteht mit diesem aus einem Stück.



   Der Mantel des Spritzzylinders 8c weist im mittleren Teil auf der Oberseite eine Öffnung 9 zum Einfüllen der Formmasse 10 und im freien Endteil auf der Unterseite eine Öffnung 11 zum Auslass des Pressrückstandtellers 12 auf (Fig. 3 und 5). Mittig zur Öffnung 11 ist auf der Oberseite noch eine kleinere Bohrung zum Einführen eines Hilfsstiftes für ein zwangläufiges Ausstossen des Anspritztellers 12 vorgesehen. Die andere Hälfte 8b des Spritzpresswerkzeuges ist mit einer ortsfesten Platte 13 starr verbunden, die mit Durchbrechungen zum Durchlass der Stangen 6 versehen ist. Der Teil 8b ist mit einer zentralen Bohrung versehen, in der ein stabförmiger Auswerfer 14 nach beiden Richtungen begrenzt, längsverschiebbar gelagert ist. Dieser ist von einem mit dem Gestänge 6 fest verbundenen Querträger 15 gesteuert.

   Am gegenüberliegenden Ende des Gestänges 6 sind Anschläge bildende Muttern 16 vorgesehen, an welchen bei der Rückbewegung des Hauptkolbens 3 und damit des Einspritzkolbens 5 die Kolbenführungsplatte 4 zur Anlage kommt und bei der Weiterbewegung das Gestänge 6 nebst der Platte 4 und damit die Spritzformhälfte 8a mitnimmt, wodurch das Spritzpresswerkzeug 8a, 8b zwangläufig geöffnet wird. Der Boden des Spritzzylinders 8c ist durch einen zentralen düsenförmigen Kanal 17 durchbrochen, der in den Spritzformhohlraum mündet.



   Bei Beginn des Spritzpressvorganges ist das Spritzpresswerkzeug 8a, 8b mittels der Hilfskolben 1 geschlossen. Das in den Zylindern 2 befindliche Medium steht hierbei unter Niederdruck. Der Hauptkolben 3 wird durch Beaufschlagen seines Zylinders so weit aus diesem ausgeschoben, dass der Einspritzkolben 5 bis etwas vor die Hinterkante der im Spritzzylinder 8c befindlichen Bohrung 9 eingeschoben ist. Anschliessend wird die bereits vorgewärmte Formmasse 10 durch die Öffnung 9 in den Spritzzylinder 8c eingebracht (Fig. 1).



   Der bei der Weiterbewegung tiefer in den Spritzzylinder 8c eindringende Einspritzkolben 5 verdichtet nunmehr die Formmasse 10 (Fig. 2), welche unter dem im Spritzzylinder erzeugten Druck und der Hitze plastisch wird. Der Spritzvorgang wird dadurch eingeleitet, wobei die Kolben 1 und 3 mit Hochdruck betätigt werden. Die Formmasse wird durch den Kanal 17 in den Spritzformhohlraum hineingepresst, bis der Hohlraum ausgefüllt ist, wobei ein geringer Überschuss an Formmasse an der Stirnseite des Kolbens 5 verbleibt, der mit dem in den düsenförmigen Kanal 7 ausfüllenden Teil den Anspritzteller 12 bildet (Fig. 3). Anschliessend folgt der Aushärteprozess.



   Nach   Anlauf    der Härtezeit wird durch Umsteuern des Hauptkolbenzylinders der Einspritzkolben 5 zurückgezogen, wobei der Anspritzteller an seiner dünnsten Stelle vom Formteil 10 abgerissen wird. Das Werkzeug 8a, 8b steht dabei noch unter dem Schliessdruck der Hilfskolben 1 (Fig. 4).



   Beim weiteren Zurückführen des Hauptkolbens 3 und damit des Einspritzkolbens 5 bzw. der Kolbenführungsplatte 4 kommt letztere an den Anschlägen 16 zur Anlage und nimmt daher das Gestänge 6 samt der Werkzeugaufnahmeplatte 7 nebst dem Teil 8a des Spritzwerkzeuges mit. Letzteres wird dadurch geöffnet. Dabei werden die Zylinder 2 drucklos geschaltet und die Werkzeugaufnahmeplatte 7 samt den Hilfskolben 1 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Dabei läuft der Querträger 15 auf den Auswerfer 14 auf und nimmt diesen mit, wobei er den Formteil 18 aus dem Teil 8b ausstösst und abwirft (Fig. 5).



   Zugleich wird auch der Anspritzteller 12 durch die Öffnung 11 des Teils 8c ausgestossen. Nachdem der Formteil 18 eine Ausfallsicherung passiert hat, gibt diese den Impuls für die Einleitung des nächsten Arbeitsganges.



   Alle Bewegungsabläufe werden zweckmässig durch ein einstellbares Zeit-Weg-Programm gesteuert und sind auch geschwindigkeitsmässig hydraulisch regulierbar. Ebenso kann mit verschiedenem spezifischem Einspritzdruck gearbeitet werden, der hydraulisch oder durch Auswechseln des Spritzzylinders mit Einspritzkolben verändert werden kann.



   Bei der erläuterten Vorrichtung finden alle Hauptbewegungen in horizontaler Richtung statt.



  Statt dessen kann auch in vertikaler Richtung gearbeitet werden, was besonders dann zweckmässig ist, wenn Einbetteile aus Metall oder anderen Werkstoffen umspritzt werden sollen, die - ähnlich wie in der   Metallverarbeitung - automatisch    in das Werkzeug eingeführt werden.



   Da die Schliessbewegung des Spritzpresswerkzeuges als auch die Einspritzbewegung von einer Seite her erfolgt, ist die Werkzeugschliesskraft gleich der Summe der Kräfte der Hilfskolben und der Kraft des Hauptkolbens.  



   Die Formmasse wird als Mahlgut oder als Granulat dosiert. Sie ist bis kurz vor die Sintertemperatur in einem vorgeschalteten Wärmegerät vorgewärmt.



   Die Formmasse kann jedoch auch in Form von vorgepressten Tabletten in den Spritzzylinder eingefüllt werden. Die Vorwärmung wird dann vorzugsweise durch Infrarot- oder Hochfrequenzstrahlen bewirkt. Das Einbringen vorgewärmter Formmasse in den heissen Spritzzylinder ermöglicht ein schnelles Plastifizieren und somit kürzere Maschinengebrauchszeiten bis zum Einspritzen.



   Nach Umgestalten entsprechender Programmschaltung kann das Spritzpressen härtbarer Formstoffe auch auf herkömmlichen   Spritzmaschinen    mit doppelseitigem Antrieb, d. h. mit getrenntem Antrieb für Werkzeugschliessdruck und Kolbeneinspritzdruck, nach Auswechseln des Spritzzylinders und Einspritzkolbens unter Verwendung einer geeigneten Ausstosseinrichtung für den Einspritzteller erfolgen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum automatischen Spritzpressen härtbarer Formmassen, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgewärmte Formmasse (10) in einen mit der einen Hälfte (8a) des Spritzpresswerkzeuges verbundenen Spritzzylinder (8c) eingebracht und nach Verdichtung und Plastizierung mittels eines Spritzkolbens (5) in das Spritzpresswerkzeug (8a, 8b) eingespritzt wird, wobei nach Beendigung des Härtevorganges zunächst der im düsenförmigen Einlasskanal (17) des Spritzwerkzeuges (8a, 8b) gebildete Anspritzteller (12) bei der Rückbewegung des Einspritzkolbens (5) vom Formteil (18) abgetrennt und aus dem Spritzzylinder (8c) ausgestossen wird, und im Anschluss daran das gepresste Erzeugnis (18) nach Öffnen des Spritzpresswerkzeuges (8a, 8b) mit Hilfe eines Auswerfers (14) entfernt wird.

   II. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Spritzzylinder (8c) aufweist, der mit zwei Öffnungen (9, 11) versehen ist, von welchen die eine zum Einbringen der Formmasse (10) und die andere als Ausstossöffnung des Anspritztellers (12) dient.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkzeugaufnahmeplatte (7) aufweist, die derart unter dem Einfluss von zwei Hilfskolben (1) steht, dass diese das Spritzpresswerkzeug (8a, 8b) noch geschlossen halten, bis nach Beendigung des Spritzpressvorganges der Einspritzkolben (5) zurückgezogen und der Anspritzteller (12) abgerissen ist.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Werkzeugaufnahmeplatte (7) ein Gestänge (6) fest verbunden ist, an dem eine mit dem Hauptkolben (3) fest verbundene Kolbenführungsplatte (4) gleitend geführt ist.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Ende des Gestänges (6) Anschläge (16) vorgesehen sind, gegen welche sich bei der Rückbewegung des Hauptkolbens (3) die Kolbenführungsplatte (4) derart anlegt, dass sie bei der Weiterbewegung das Gestänge (6) mitnimmt und hierdurch das Spritzpresswerkzeug (8a, 8b) zwangläufig öffnet.