AT6006U1 - Wasserwaage mit einem wasserwaagenkörper aus kunststoff - Google Patents

Abstract

Bei einer Wasserwaage mit einem Wasserwaagenkörper (1) aus Kunststoff in Form eines Spritzgußteils, wobei in Ausnehmungen (2, 3) des Wasserwaagenkörpers (1) eine Libelle (4) zur Messung der Horizontalen und eine Libelle (5) zur Messung der Vertikalen eingesetzt sind, weist der nach einem Gasinnendruckverfahren (GID-Verfahren) gespritzte Wasserwaagenkörper zumindest einen sich zumindest über den Großteil der Längsausdehnung des Wasserwaagenkörpers (1) erstreckenden Hohlraum (7) auf.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wasserwaage mit einem Wasserwaagenkörper aus Kunststoff in Form eines Spritzgußteils, wobei in Ausnehmungen des Wasserwaagenkörpers eine Libelle zur Messung der Horizontalen und eine Libelle zur Messung der Vertikalen eingesetzt sind.

Neben Wasserwaagen, deren Wasserwaagenkörper aus einem Metallprofil bestehen, sind auch Wasserwaagen mit einem aus Kunststoff bestehenden Wasserwaagenkörper bekannt. Die Wasserwaagenkörper solcher Kunststoffwasserwaagen weisen immer einen doppel-T-förmigen Profilquerschnitt auf. Bei einem Profil mit einer rechteckigen Außenkontur, wie dieses von Metall-Wasserwaagen her bekannt ist, wäre dagegen die verarbeitete Kunststoffmenge zu groß, wodurch es beim Abkühlen des Spritzgußteils nach dem Spritzgießprozeß zu einer starken Schrumpfung und zu einem übermäßigen Verzug kommen würde.

Auch in Form eines doppel-T-Profils gespritzte Kunststoffkörper weisen einen gewissen Verzug auf, der insbesondere während der Abkühlphase nach dem Entformen auftritt. Die maximale Länge von im herkömmlichen Spritzgußverfahren hergestellten Kunststoffwasserwaagen beträgt daher üblicherweise 20 cm, da bei einer größeren Länge ein zu starker Verzug vorhanden wäre.

Die meisten Kunststoffwasserwaagen werden daher herkömmlicherweise in einem Schaumspritzgußverfahren hergestellt, wobei dem thermoplastischen Kunststoff ein Treibmittel zugesetzt wird. In der Form kommt es zu einem Aufschäumen des eingespritzten Kunststoffes, wodurch der Kunststoff gegen die Formwände gepreßt wird. Es muß aufgrund des Innendrucks des Treibmittels beim Abkühlen kein Kunststoff nachgepreßt werden, wodurch die inneren Spannungen des hergestellten Kunststoffteils verringert werden. Mit einem Schaumspritzgußverfahren hergestellte Kunststoffkörper weisen einen geringeren Verzug auf, so daß auf diese Weise auch längere Kunststoffwasserwaagen hergestellt werden können. Auch die geringere Dichte des geschäumten Kunststoffes und die damit verbundene Gewichtsersparnis ist vorteilhaft. Nachteilig am Schaumspritzgußverfahren ist jedoch die schlechtere Oberflächenqualität eines auf diese Weise gespritzten Teils. Es ist daher bei im Schaumspritzgußverfahren hergestellten Wasserwaagenkörpern immer eine nachträgliche Behandlung der Oberfläche erforderlich, wobei die Oberfläche 0 AT 006 006 Ul üblicherweise mit einer Tauchlackierung versehen wird. Auch die mechanischen Eigenschaften des Wasserwaagenkörpers, beispielsweise Stabilität gegenüber Verbiegung und Torsion sowie Schlagfestigkeit, sind schlechter als bei einem ungeschäumten Wasserwaagenkörper.

Aufgabe der Erfindung ist es eine verbesserte Wasserwaage der eingangs genannten Art bereitzustellen. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Wasserwaage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei einem Gasinnendruck- bzw. Gasinjektions-Spritzgußverfahren wird in den in den Formhohlraum eingespritzten Kunststoff zusätzlich ein Gas injiziert, meist Stickstoff.

Durch dieses werden ein oder mehrere sich zumindest über einen Großteil der Längsausdehnung des Wasserwaagenkörpers sich erstreckende Hohlräume gebildet, die auch zu einer Verringerung des Gewichts des Wasserwaagenkörpers führen, insbesondere im Fall eines im Querschnitt rechteckförmigen Wasserwaagenkörpers. Durch das injizierte Gas wird die Schwindung des Kunststoffs beim Abkühlen ausgeglichen. Da das Gas zumindest einen sich über mindestens einen Großteil der Länge des Spritzgußteils sich erstrek-kenden Hohlraum bildet, wird der eingebrachte Gasdruck über einen Großteil der Länge des Spritzgußteils verteilt, sodaß wesentlich geringere Gasdrücke erforderlich sind im Vergleich zu den beim herkömmlichen Spritzgußverfahren eingesetzten Nachpreßdrücken zum Nachpressen von Kunststoff in den Formhohlraum während der Abkühlphase.

Die in das Spritzgußteil eingebrachten Spannungen sind somit wesentlich geringer und ein so hergestellter Wasserwaagenkörper weist einen geringeren Verzug auf, auch aufgrund der besseren Kühlung durch das nach dem Einspritzen des Kunststoffs in den Formhohiraum injizierte Gas. Da durch das injizierte Gas der Kunststoff an die Werkzeugoberfläche gepreßt wird und dadurch die Kühlung des Kunststoffes intensiviert wird, werden auch die Zykluszeiten verringert. Da kein Treibmittel eingesetzt werden muß, wird eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit des Wasserwaagenkörpers erreicht und eine nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche kann entfallen. Aufgrund des kompakten Kunststoffes (ohne aufgeschäumtes Treibmittel) wird eine gegenüber geschäumten Wasserwaagenkörpern bessere Festigkeit erzielt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wasserwaage;

Fig. 2 und Fig. 3 eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf die Wasserwaage von Fig. 1; 3 AT 006 006 Ul

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie BB von Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie AA von Fig. 2;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wasserwaage;

Fig. 7 und Fig. 8 eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Wasserwaage von Fig. 6;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie CC von Fig. 8;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie DD von Fig. 7 und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wasserwaage.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte erfindungsgemäße Wasserwaage weist einen aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Wasserwaagenkörper 1 auf, der einen aus Fig. 5 ersichtlichen doppel-T- förmigen Querschnitt besitzt. Im Wasserwaagenkörper sind Ausnehmungen 2, 3 ausgebildet, in welche Libellen 4, 5 zur Durchführung einer Horizontalmessung und einer Vertikalmessung eingesetzt sind. Für die in Form einer Rundli-belie ausgebildete Libelle 5 ist hierbei eine den Wasserwaagenkörper 1 quer durchsetzende Fensterausnehmung vorgesehen. Weitere Ausnehmungen, beispielsweise zur Ausbildung von Grifföffnungen durch den Wasserwaagenkörper 1, können vorgesehen sein. Die Libelle 4 zur Durchführung der Horizontalmessung ist über Schrauben mit selbstschneidenden Gewinden, die in den Figuren nicht dargestellt sind und in Schraublöcher 6 im Wasserwaagenkörper 1 eingeschraubt sind, am Wasserwaagenkörper 1 befestigt und gegenüber diesem justierbar, wobei auch eine spätere Nachjustierung möglich ist.

Im Wasserwaagenkörper 1 ist ein Hohlraum 7 ausgebildet, der von mehreren miteinander kommunizierenden Räumen und Kanälen gebildet wird und sich bis in die beiden seitlichen Endbereiche der Längsausdehnung des Wasserwaagenkörpers erstreckt. Diese Hohlräume 7 werden durch ein bei der Herstellung des Wasserwaagenkörpers in den Kunststoff im Formhohlraum injiziertes Gas gebildet. Ausgehend von einem mittleren Raum 8 (in diesem Bereich befindet sich der Angußkanal und wird das Gas injiziert) erstreckt sich ein in Fig. 4 unten liegender Kanal 9 im Bereich des unteren verbreiterten Abschnitts des Profils. Ein im Bereich des oberen verbreiterten Abschnitts des Profils verlaufender Kanal 10, läuft um die Ausnehmung 2 für die Libelle 4 herum und verläuft im Schnitt entsprechend Fig. 4 hinter den Schraublöchern 6 und einer diese umgebenden Wandung aus Kunststoff bis zum Raum 8. Fortsetzungen von den Kanälen 9,10 erstrek-ken sich weiters um die Ausnehmung 3. 4 AT 006 006 Ul

Eine an sich bekannte Einrichtung zur Herstellung eines Wasserwaagenkörpers gemäß der Erfindung ist schematisch in Fig. 11 dargestellt. Plastifizierter Kunststoff wird aus einem Spritzzylinder 11 durch einen Spritzkopf 12 in ein aus zwei Formhälften 13,14 bestehendes Werkzeug eingespritzt, in welchem sich der Formhohlraum befindet. Der Formhohlraum wird dabei nur teilweise mit Schmelze gefüllt, beispielsweise zu 95 %. In der Folge wird mittels eines Gasinnendruckgeräts 15 in einem Behälter 16 gespeichertes Gas, beispielsweise Stickstoff durch den Spritzkopf 12 in den Formhohlraum eingeblasen, wobei ein geeigneter Gasdruck, üblicherweise im Bereich bis max. 130 bar, während der Abkühlung des Wasserwaagenkörpers im Formhohlraum aufrechterhalten wird. Für das durchgeführte Gasinnendruckverfahren sind verschiedene Variationen denkbar und möglich. Beispielsweise kann der Formhohlraum zunächst vollständig mit Schmelze gefüllt werden und nur die Schwindung beim Abkühlen durch eingeblasenes Gas ausgeglichen werden. Weiters könnte der Formhohlraum vollständig mit Schmelze gefüllt werden und durch das injizierte Gas ein Teil der Schmelze entweder in eine Nebenkavität oder zurück in den Schneckenvorraum verdrängt werden. Auch könnte der Formhohlraum bei einem verkleinerten Formnestvolumen vollständig mit Schmelze gefüllt werden und in der Folge eine Gasinjektion bei gleichzeitiger Vergrößerung des Volumens des Formhohlraums erfolgen.

Bei dem in den Fig. 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Wasserwaagenkörper 1 eine im Querschnitt rechteckige Außenkontur auf. Der Wasserwaagenkörper ist wiederum in einem Gasinnendruckverfahren bzw. Gasinjektionsverfahren hergestellt, wobei ein relativ großer innerer Hohlraum 7 gebildet wird. Im Wasserwaagenkörper 1 ist wiederum eine vom Rand ausgehende Ausnehmung 2 für die Horizontallibelle 4 und eine als Fensterausnehmung ausgebildete Ausnehmung 3 für die Vertikallibelle 5 ausgebildet. Der innere Hohlraum 7 erstreckt sich abgesehen von den stirnseitigen Bereichen der äußeren Wandung 17 über die gesamte Länge des Wasserwaagenkörpers 1, wobei die äußere Wandung 17 um die Ausnehmung 2 verläuft und um die fensterartige Ausnehmung 3 eine Wandung 18 verläuft. Die Horizontallibelle ist in der Ausnehmung 2 wiederum mittels in Schraublöcher 6 ragenden Schrauben (nicht dargestellt in den Figuren) befestigt.

Eine erfindungsgemäße Wasserwaage kann mit einem geringen Verzug, beispielsweise von wenigen zehntel mm auf einen 80 cm langen Wasserwaagenkörper ausgebildet werden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß der geringe vorhandene Verzug bei einem erfindungsgemäßen Wasserwaagenkörper der gezeigten Form dazu führt, daß die als Meßfläche eingesetzte Bodenfläche 19 etwas konkav verläuft, wie dies ohnehin er- 5 AT 006 006 Ul wünscht ist, um ein definiertes Aufsetzen der Meßfläche des Wasserwaagenkörpers auf dem Untergrund sicherzustellen.

Daß die Herstellung eines Wasserwaagenkörpers gerade mittels eines Gasinnendruck-bzw. Gasinjektionsverfahrens zu einem besonders vorteilhaften Wasserwaagenkörper führt, erscheint als durchaus überraschend, insbesondere auch aufgrund der relativ großen Wanddicke des Wasserwaagenkörpers und dessen relativ komplizierter Form mit vorhandenen Ausnehmungen bzw. Durchbrüchen. 6 AT 006 006 Ul

Legende zu den Hinweisziffern: 1 Wasserwaagenkörper 2 Ausnehmung 3 Ausnehmung 4 Libelle 5 Libelle 6 Schraubloch 7 Hohlraum 8 Raum 9 Kanal 10 Kanal 11 Spritzzylinder 12 Spritzkopf 13 Formhälfte 14 Formhälfte 15 Gasinnendruckgerät 16 Behälter 17 Wandung 18 Wandung 19 Bodenfläche 7

Claims (6)

1. AT 006 006 Ul Ansprüche: 1. Wasserwaage mit einem Wasserwaagenkörper (1) aus Kunststoff in Form eines Spritzgußteils, wobei in Ausnehmungen (2, 3) des Wasserwaagenkörpers (1) eine Libelle (4) zur Messung der Horizontalen und eine Libelle (5) zur Messung der Vertikalen eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der nach einem Gasinnen- druckverfahren (GID-Verfahren) gespritzte Wasserwaagenkörper zumindest einen sich zumindest über den Großteil der Längsausdehnung des Wasserwaagenkörpers (1) erstreckenden Hohlraum (7) aufweist.
2. 2. Wasserwaage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Libelle (5) in eine als Fensterausnehmung ausgebildete Ausnehmung (3) eingesetzt ist.
3. 3. Wasserwaage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Libelle zur Messung der Horizontalen in eine vom der als Meßfläche dienenden Bodenfläche (19) gegenüberliegenden Rand ausgehende Ausnehmung (2) eingesetzt ist.
4. 4. Wasserwaage nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Libelle (4) zur Messung der Horizontalen mittels in Schraublöchern (6) im Wasserwaagenkörper (1) eingeschraubte Schrauben befestigt ist.
5. 5. Wasserwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserwaagenkörper (1) eine im Querschnitt rechteckförmige Außenkontur aufweist.
6. 6. Wasserwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserwaagenkörper (1) eine im Querschnitt doppelt-T-förmige Außenkontur aufweist. 8