Spritzgussform für die Herstellung von aus Kunststoff bestehenden Verbindungskörpern zweier sich kreuzender Stäbe
Die Erfindung betrifft eine Spritzgussform für die Herstellung aus Kunststoff bestehender Verbindungskörper zweier sich kreuzender Stäbe, insbesondere Armierungsstäbe mit profilierter Oberfläche für Stahlbetonbauteile, bestehend aus wenigstens zwei Formhälften mit innerem Hohlraum und in der Trennebene der Formhälften liegenden, sich von dem inneren Hohlraum nach aussen erstreckenden Ausnehmungen für die Aufnahme der sich kreuzenden Stäbe.
Derartige Spritzgussformen sind in der Weise auszubilden vorgeschlagen worden, dass wenigstens zwei Formhälften einen inneren Hohlraum sowie in der Trennebene der Formhälfte;n liegende, sich von dem inneren Hohlraum nach aussen erstreckende Ausnehmungen für die Aufnahme der sich kreuzenden Stäbe haben. Solche Spritzgussformen haben den Nachteil, dass sie infolge beträchtlicher Durchmessertoleranzen der zu verbindenden Stäbe nicht so dicht geschlossen werden können, wie dies erwünscht ist, so dass Verluste hinsichtlich der Spritzmasse unvermeidlich sind.
Besondere Schwierigkeiten ergaben sich dann, wenn Armierungsstäbe mit profilierter Oberfläche durch Kunststoffkörper miteinander verbunden werden sollen, da neben den in relativ weiten Grenzen schwankenden Durchmessertoleranzen noch erschwerend hinzukommt, dass die Querschnittflächen nicht kreisrund sind.
Um die wesentlichen Nachteile der ungenügenden Abdichtung bei Spritzgussformen der in Betracht kommenden Art zu vermeiden, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass im Bereich jeder Ausnehmung einer jeden Formhälfte eine Nut zur Aufnahme eines einander mehrteiligen, die Ausnehmung umschliessenden und mitteIs Haltestiften befestigten Dichtungselements aus wärmebeständigem, wenigstens teilweise elastischem Werkstoff vorgesehen ist.
Um eine möglichst günstige Abdichtung zu erreichen, sind die Dichtungselemente und insbesondere deren Dichtflächen zweckmässig gegenüber den Formhälften nachgiebig gelagert bzw. ausgebildet; dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass die Dichtungselemente gegenüber ihrer Unterlage mittels Federn oder dgl. abgestützt sind oder dass die Dichtungselemente selbst nachgiebig federnd ausgebildet sind und so z. B. einen Kern aus hoch elastischem Werkstoff, wie z. B. Schwammgummi oder dgl., aufweisen; auch ist es möglich, die Dichtungselemente hohl auszubilden und den Innenraum mittels eines Druckmediums insbesondere einer Druckflüssigkeit zu beaufschlagen.
Verwendet man Dichtungselemente mit durch Druckflüssigkeit beaufschlagtem innerem Hohlraum, so ist es möglich, die Druckflüssigkeit durch den Innenraum hindurchströmen zu lassen, so dass die Druckflüssigkeit zugleich als Kühlflüssigkeit für die Dichtungselemente dient, wobei jedoch der Flüssigkeitsstrom für denjenigen Zeitraum, während im Innenraum der Dich tangs element e ein bestimmter Druck herrschen muss, unterbrochen ist.
Nähere Einzelheiten, insbesondere konstruktiver Art, gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung hervor, die in den Fig. 1 bis 5 der Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise geschnittenen Spritzgussform für die Herstellung von Kunststoffkörpern zur Verbindung zweier sich kreuzender Beweh rungsstäbe; Fig 2 eine Ansicht zweier einander zugeordneter Dichtungselemente;
Fig. 3 und 4 eine Ansicht eines in eine Formhälfte eingesetzten Dichtungselements in zwei weiteren Ausführungsformen;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein ringförmiges hohles Dichtungselement;
Fig. 6 eine Aufsicht auf eine Spritzgusshälfte mit ringförmigem Dichtungselement;
Fig. 7 ein Schema einer Einrichtung für die Förderung von Kühlflüssigkeit durch den Hohlraum der Dichtungselemente, wobei die Kühlflüssigkeit gleichzeitig als Druckmittel dient.
Die erfindungsgemässe Spntzgussform besteht, wie normalerweise üblich, aus zwei Formhälften 11 und 12, die eine Trennebene 13 haben, in der auch der Berührungspunkt der beiden, die Spritzgussform durchsetzenden Bewehrungsstäbe 14 und 15 liegt, die sich kreuzen und die durch einen Kunststoffkörper miteinander zu verbinden sind, der von dem inneren Hohlraum 16 in den beiden Formhälften 11 und 12 gebildet wird.
Zwischen dem inneren Hohlraum 16 und der Aussenwand einer jeden Spritzgussformhälfte 11 bzw. 12 befinden sich Ausnehmungen 17 für die Aufnahme der sich kreuzenden und zu verbindenden Stäbe 14 bzw. 15.
An der tiefsten Stelle der Ausnehmungen 17 liegen die Stäbe 14 bzw. 15 auf den Wandstücken zwischen den Dichtungselementen 19 und dem Hohlraum 16 auf, um zu erreichen, dass der Verbindungskörper unter bzw. über den Stäben 14 bzw. 15 eine Mindestwandstärke aufweist.
Um den inneren Hohlraum 16 herum sind in geringem Abstand von diesem Nuten 18 in den beiden Formhälften 11 und 12 angeordnet, in die aus elastischem Werkstoff bestehende Dichtungselemente 19 eingesetzt sind, die beispielsweise eine Form haben, wie sie aus Fig. 2 hervorgeht. Die sich in den beiden Formhälften 11 und 12 einander gegenüberliegenden Dichtungselemente 19 umfassen jeweils einen der die Spritzgussform durchdringenden Stäbe möglichst nahe dem den Verbindungskörper bildenden inneren Hohlraum 16 und haben eine auf die Tatsache abgestellte Trennebene, in welcher sie sich während des Spritzens des Verbindungskörpers berühren, dass die Achsen der sich kreuzenden Stäbe um die Summe der Radien der beiden Stäbe gegeneinander versetzt liegen.
Um die Dichtungselemente 19 fest in ihren Nuten 18 zu halten, sind Haltestifte H vorgesehen, die von aussen in Bohrungen HB in den Formhälften 11 bzw.
12 eingesteckt sind und die Löcher HL in den Dichtungselementen 19 durchdringen.
Die Dichtungselemente 19 können vollständig oder teilweise aus einem Werkstoff bestehen, der ausreichend elastisch ist, um in sich nachzugeben, um die Durch meser- und Formtoleranzen der die Spritzgussform durchsetzenden Stäbe auszugleichen.
Um eine noch weitgehendere Nachgiebigkeit zu erzielen, können, wie aus Fig. 3 ersichtlich, zwischen der Unterseite 21 der Dichtungselemente 19' und der Formhälfte 11' bzw. 12' Druckfedern 22 angeordnet sein, die für einen ausreichend starken Andruck der Dichtungselemente 19 gegen die Stäbe sorgen, damit diese ausreichend gut umfasst werden.
Bildet man die Dichtungselemente 19" in der in Fig. 4 gezeigten Weise aus, wobei sie aus einem elastisch nachgiebigen Material bestehen, so erreicht man praktisch das gleiche wie mit den Dichtungselementen 19' nach Fig. 3. Spritzgussformen mit Dichtungselementen nach Fig. 4 bieten den Vorteil, dass Idie den Stab in einem Ausschnitt auinehmenden Dichtungselemente ein Gegenstück haben, das eine ebene Unterseite aufweist, die dann bei geschlossener Form in der Trenn- bzw.
Berührungsebene 13 der Stäbe 14, 15 liegt. Beim Niederdrücken des mit einem Ausschnitt versehenen Dichtungselementes 19" werden infolge seiner Elastizität die Teile beiderseits des Ausschnitts, die dem Dichtungselement 19" mit gerader Unterseite gegenüberliegen, gegeneinander und gegen den Stab 14 gedrückt, so dass ein ausreichend dichter Abschluss der Spritzgussform gegeben ist.
Eine Form mit derart ausgebildeten Dichtungselementen bietet den Vorteil, dass es lediglich notwendig ist, bei der Umstellung der Maschine zur Fertigung von Bewehrungsmatten, um Matten mit anderen Stababmessungen herzustellen, nur eine Formhälfte auszuwechseln, und zwar zumeist die untere Spritzgussformhälfte, da man überlicherweise für die Matten Querdrähte mit gleichen Durchmessern verwendet, während man lediglich die Längsdrähte unterschiedlich dimensioniert. Ausserdem bietet diese Form die Möglichkeit, Querstäbe mit einer Durchmesserdifferenz bis zu 1 mm in die gleiche Form einzuschliessen, da die Dichtungselemente ohne weiteres eine so geringe Durchmesserdifferenz ausgleichen können.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von insbesondere aus einem Stück bestehenden Dichtungselementen 31, die in einer den inneren Hohlraum umgebenden Nut 18 der Dichtungshälften 11 bzw. 12 angeordnet und in Fig. 5 dargestellt sind. Diese Dichtungselemente 31 haben einen inneren Hohlraum 32, in den eine Druckflüssigkeit über einen Anschluss 33 einleitbar ist, was erfolgt, sobald die beiden Formhälften 11 und 12 geschlossen worden sind und bevor die Kunststoffmasse in den inneren Formhohlraum 16 eingespritzt ist. Die Druckbeaufschlagung des inneren Hohlraums 32 der Dichtungselemente 31 erfolgt vorteilhafterweise mittels eines hydraulischen Zylinders 34, dessen Kolben 35 von den die Formhälften 11 bzw. 12 bewegenden Teilen der Maschine bewegt wird. Die Dichtungselemente 31 können ringförmig ausgebildet sein, wie dies beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist.
Selbstverständlich ist les auch möglich, einen entsprechend geformten Schlauch in Ringform zu verwenden, der dann allerdings in der Nut der Formhälften derart liegt, dass er einerseits die Stäbe umschliesst und andererseits das Dichtungselement in der anderen gegenüberliegenden Formhälfte berührt.
Verwendet man Dichtungselemente mit innerem Hohlraum, der von einer Flüssigkeit durchströmt und mittels dieser Idruckbeauischlagt werden soll, so emp- fiehlt es sich, eine Anordnung vorzusehen, wie sie in Fig. 7 schematisch dargestellt ist. Die Flüssigkeit wird aus einem Vorratsbehälter 41 mittels einer Pumpe 42 über ein Rückschlagventil 43 durch die Dichtungselemente 44, 45 hindurchbewegt, wobei diese durch die Flüssigkeit gekühlt werden. Hinter dem Dichtungselement 45 passiert die Flüssigkeit ein Ventil 46, welches bei Erreichung eines bestimmten Flüssigkeitsdrucks schliesst und eine weitere Druckerhöhung in dem System zwischen dem Ventil 46 und dem ebenfalls geschlossenen Rückschlagventil 43 ermöglicht.
Die Druckerhöhung wird durch einen hydraulischen Zylinder 47 bewirkt, dessen Kolben 48 synchron mit Teilen der Maschine, die das Schliessen der Formhälften bewirken, bewegt.
Sobald der Kolben 48 wieder zurückgezogen wird und der Druck im System zwischen den beiden Ventilen 43 und 46 auf den Normaldruck gesunken ist, vermag die Förderpumpe 42 wieder Flüssigkeit durch das System zu fördern. Dabei bleibt das Ventil 46 ge öffnet und die dieses verlassende Flüssigkeit gelangt zurück in den Vorratsbehälter 41, in dem die Flüssigkeit mit erhöhter Temperatur rückgekühlt werden kann.
Es ist gegebenenfalls auch möglich, einen speziellen Flüssigkeitskühler in den Kreislauf einzuschalten. Selbstverständlich ist es möglich, Abwandlungen der vorgeschlagenen Anordnung vorzusehen. Diese Anordnung ist vorliegend nur ein Beispiel für eine zweckmässige Ausführungsmöglichkeit.
Injection mold for the production of plastic connecting bodies for two intersecting rods
The invention relates to an injection mold for the production of plastic connecting bodies of two intersecting rods, in particular reinforcing rods with a profiled surface for reinforced concrete components, consisting of at least two mold halves with an inner cavity and recesses located in the parting plane of the mold halves and extending outward from the inner cavity for the reception of the crossing bars.
Such injection molds have been proposed to be designed in such a way that at least two mold halves have an inner cavity and recesses extending outward from the inner cavity for receiving the intersecting rods in the parting plane of the mold half. Such injection molds have the disadvantage that, due to considerable diameter tolerances of the rods to be connected, they cannot be closed as tightly as is desired, so that losses in terms of the injection compound are inevitable.
Particular difficulties arose when reinforcing bars with a profiled surface were to be connected to one another by plastic bodies, since in addition to the diameter tolerances, which fluctuate within relatively wide limits, the fact that the cross-sectional areas are not circular is another problem.
In order to avoid the main disadvantages of inadequate sealing in injection molds of the type under consideration, it is proposed according to the invention that in the area of each recess of each mold half a groove for receiving a multi-part sealing element, which surrounds the recess and is fastened in the middle, made of heat-resistant, at least partially elastic material is provided.
In order to achieve the best possible seal, the sealing elements and in particular their sealing surfaces are expediently mounted or designed to be resilient with respect to the mold halves; This can either be achieved in that the sealing elements are supported against their base by means of springs or the like. Or that the sealing elements themselves are resiliently designed and so z. B. a core made of highly elastic material, such as. B. sponge rubber or the like. Have; It is also possible to make the sealing elements hollow and to act on the interior by means of a pressure medium, in particular a pressure fluid.
If sealing elements are used with an inner cavity acted upon by hydraulic fluid, it is possible to let the hydraulic fluid flow through the interior, so that the hydraulic fluid also serves as a cooling fluid for the sealing elements, but the fluid flow for the period during which you tangle in the interior element e there must be a certain pressure is interrupted.
Further details, in particular of a constructive nature, emerge from the following description of the various, preferred exemplary embodiments of the subject matter of the invention, which are shown in FIGS. 1 to 5 of the drawings. Show it:
Fig. 1 is a side view of a partially sectioned injection mold for the production of plastic bodies for connecting two intersecting reinforcement rods; 2 shows a view of two sealing elements assigned to one another;
3 and 4 a view of a sealing element inserted into a mold half in two further embodiments;
Fig. 5 is a section through an annular, hollow sealing element;
6 shows a plan view of an injection-molded half with an annular sealing element;
7 shows a diagram of a device for conveying cooling liquid through the cavity of the sealing elements, the cooling liquid also serving as a pressure medium.
The injection mold according to the invention consists, as is normally customary, of two mold halves 11 and 12, which have a parting plane 13 in which the point of contact of the two reinforcing bars 14 and 15 penetrating the injection mold, which intersect and which are to be connected to one another by a plastic body which is formed by the inner cavity 16 in the two mold halves 11 and 12.
Between the inner cavity 16 and the outer wall of each injection mold half 11 and 12 there are recesses 17 for receiving the rods 14 and 15 which cross each other and are to be connected.
At the lowest point of the recesses 17, the rods 14 or 15 rest on the wall pieces between the sealing elements 19 and the cavity 16 in order to ensure that the connecting body below or above the rods 14 and 15 has a minimum wall thickness.
Around the inner cavity 16, at a small distance from this, grooves 18 are arranged in the two mold halves 11 and 12, into which sealing elements 19 made of elastic material are inserted, which have a shape, for example, as shown in FIG. The sealing elements 19 lying opposite one another in the two mold halves 11 and 12 each comprise one of the rods penetrating the injection mold as close as possible to the inner cavity 16 forming the connecting body and have a parting plane based on the fact in which they touch during the injection molding of the connecting body, that the axes of the crossing bars are offset from one another by the sum of the radii of the two bars.
In order to hold the sealing elements 19 firmly in their grooves 18, retaining pins H are provided which are inserted into bores HB in the mold halves 11 or
12 are inserted and penetrate the holes HL in the sealing elements 19.
The sealing elements 19 can consist entirely or partially of a material that is sufficiently elastic to yield in order to compensate for the diameter and shape tolerances of the rods penetrating the injection mold.
In order to achieve an even greater flexibility, as can be seen from FIG. 3, between the underside 21 of the sealing elements 19 'and the mold half 11' or 12 ', compression springs 22 can be arranged, which for a sufficiently strong pressure of the sealing elements 19 against the Make sure that they are adequately covered.
If the sealing elements 19 ″ are formed in the manner shown in FIG. 4, whereby they consist of an elastically flexible material, practically the same thing is achieved as with the sealing elements 19 ′ according to FIG. 3. Injection molds with sealing elements according to FIG The advantage that the sealing elements, which take up the rod in a cutout, have a counterpart which has a flat underside which, when the mold is closed, is then in the separating or
Contact plane 13 of the rods 14, 15 is located. When the sealing element 19 ″ provided with a cutout is pressed down, due to its elasticity, the parts on both sides of the cutout which are opposite the sealing element 19 ″ with a straight underside are pressed against one another and against the rod 14, so that the injection mold is sealed sufficiently.
A mold with sealing elements designed in this way offers the advantage that it is only necessary to change only one mold half when converting the machine for the production of reinforcement meshes in order to produce mats with different bar dimensions, namely mostly the lower injection mold half, since one usually has to use the Mats cross wires with the same diameter are used, while only the longitudinal wires are dimensioned differently. In addition, this shape offers the possibility of enclosing cross bars with a diameter difference of up to 1 mm in the same shape, since the sealing elements can easily compensate for such a small diameter difference.
It is particularly advantageous to use sealing elements 31, in particular consisting of one piece, which are arranged in a groove 18 of the sealing halves 11 or 12 surrounding the inner cavity and are shown in FIG. These sealing elements 31 have an inner cavity 32 into which a pressure fluid can be introduced via a connection 33, which takes place as soon as the two mold halves 11 and 12 have been closed and before the plastic compound is injected into the inner mold cavity 16. The pressurization of the inner cavity 32 of the sealing elements 31 takes place advantageously by means of a hydraulic cylinder 34, the piston 35 of which is moved by the parts of the machine which move the mold halves 11 or 12. The sealing elements 31 can be designed in the shape of a ring, as is shown for example in FIG. 6.
Of course, it is also possible to use a correspondingly shaped hose in the form of a ring, which then lies in the groove of the mold halves in such a way that it encloses the rods on the one hand and touches the sealing element in the other opposite mold half on the other.
If sealing elements are used with an inner cavity through which a liquid flows and is intended to be impacted by means of this pressure pressure, it is advisable to provide an arrangement as shown schematically in FIG. The liquid is moved from a storage container 41 by means of a pump 42 via a check valve 43 through the sealing elements 44, 45, these being cooled by the liquid. Behind the sealing element 45, the liquid passes a valve 46, which closes when a certain liquid pressure is reached and enables a further pressure increase in the system between the valve 46 and the non-return valve 43, which is also closed.
The pressure increase is brought about by a hydraulic cylinder 47, the piston 48 of which moves synchronously with parts of the machine that cause the mold halves to close.
As soon as the piston 48 is withdrawn again and the pressure in the system between the two valves 43 and 46 has fallen to normal pressure, the feed pump 42 can again convey liquid through the system. The valve 46 remains open and the liquid leaving it goes back into the reservoir 41, in which the liquid can be re-cooled at an elevated temperature.
If necessary, it is also possible to switch on a special liquid cooler in the circuit. It is of course possible to provide modifications to the proposed arrangement. In the present case, this arrangement is only one example of an expedient implementation option.