DE102011011784A1

DE102011011784A1 - Einfallkern für Spritzgießwerkzeuge mit optimiertem Einfallverhältnis

Info

Publication number: DE102011011784A1
Application number: DE201110011784
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Roth Plastic & Form GmbH; Roth Plastic and Form GmbH
Current assignee: Hasco Hasenclever GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-19
Filing date: 2011-02-19
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2031-02-20
Also published as: DE102011011784B4

Abstract

Ein Einfallkern für ein Werkzeug zum Spritzen von Gegenständen mit Hinterschnitten enthält einen Endbereich, der beim Spritzen den Hinterschnitt bildet. Die Außenkontur des Endbereichs wird von einander abwechselnden Hauptsegmenten und Zwischensegmenten gebildet, die an einem Mittelkern anliegen. Der Mittelkern ist in dem Werkzeug axial verschiebbar, während die Hauptsegmente und die Zwischensegmente axial unbeweglich sind, aber radial verschoben werden können. Sie sind an Anlageflächen des Mittelkerns verschiebbar zwangsgeführt, wobei die Anlageflächen auf Keilflächen liegen. Der Keilwinkel für die Zwischensegmente ist größer als der Keilwinkel für die Hauptsegmente. Beim Zurückziehen des Mittelkerns werden daher die Zwischensegmente schneller nach innen verschoben, so dass sie aus den Zwischenräumen zwischen den Hauptsegmenten herausgezogen werden und diese Platz haben, sich bei der radialen Bewegung nach innen einander anzunähern. Auf diese Weise kann der Außendurchmesser der Außenkontur so weit verringert werden, dass das zusammengezogene Werkzeug aus der Kavität mit dem Hinterschnitt herausgezogen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einfallkern als Teil eines Werkzeugs für das Kunststoffspritzen.
Beim Kunststoffspritzen besteht häufig die Notwendigkeit, Formen zu verwirklichen, bei denen in dem herzustellenden Gegenstand ein Hinterschnitt vorhanden ist. Die Abmessungen an der Innenseite des herzustellenden Gegenstands sind dort größer als die Öffnung, durch die in das Innere des Gehäuses eingegriffen wird. Um solche Formen mit einfachem Aufwand herstellen zu können, sind bereits Einfallkerne bekannt. Diese Einfallkerne haben jedoch einen nur begrenzten Einsatzbereich, da sich der Durchmesser der Außenkontur nur in einen geringen Umfang verringern lässt. Bei den auf diese Weise herzustellenden Konturen kann es sich beispielsweise um Gewinde, Bajonettverschlüsse oder sonstige Hinterschnitte handeln. Bei einem Gewinde ist es zwar möglich, den Kern nachdem herstellen des Gegenstands herauszuschrauben. Dies ist aber nur möglich, wenn der hergestellte Gegenstand anschließend nicht schrumpft. Außerdem dauert dieser Vorgang des Herausschraubens relativ lange.
Um die hergestellte Form, beispielsweise bei einem Gewinde, nicht zu verformen, ist es erforderlich, dass die Bewegung des Kerns zumindest angenähert senkrecht zu der hergestellten Fläche verläuft.
Bei einem bekannten Fertigungswerkzeug mit einem Einfallkern weist dieser insgesamt sechs Segmente auf, nämlich drei Segmente mit einer nach innen gerichteten ebenen Innenseite und drei keilförmige Segmente. Die Art der Verschiebung der Segmente ist nicht dargestellt ( DE 19957386 ).
Ebenfalls bekannt ist ein derartiger Einfallkern ( US 498679 ), wobei dieser Einfallkern einen Mittelkern mit drei halbkreisförmigen Nuten aufweist, in die hinein diese Nuten ergänzende Segmente eingeschoben werden können. Zum Verschieben der Segmente sind eigene Führungen in dem Werkzeug vorhanden.
Ebenfalls bekannt ist ein Einfallkern ( GB 2135236 ), bei dem ein Mittelkern des Werkzeugs im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist. Auch hier sind zwei Segmente vorhanden, deren Innenflächen eben verlaufen. Sie sind lose an dem Mittelkern angebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Einfallkern für das Kunststoffspritzen zu schaffen, der größere Anwendungsbereiche als der Stand der Technik aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Einfallkern mit den im Anspruch 1 und 2 genannten Merkmalen vor.
Der von der Erfindung vorgeschlagene Einfallkern hat also einen Mittelkern, der gegenüber dem Werkzeug axial verschiebbar ist und dadurch die Möglichkeit der Verringerung und Vergrößerung des Außendurchmessers schafft. Um den Mittelkern herum angeordnet sind mindestens drei Hauptsegmente, die an dem Werkzeug so gelagert sind, dass sie sich nur radial verschieben lassen. Zwischen je zwei solchen Hauptsegmenten ist ein Zwischensegment angeordnet, das sich ebenfalls nur radial verschieben lässt. In dem Zustand, in dem der Mittelkern zwischen die Segmente vollständig eingeschoben ist, bildet die Außenkontur aller Segmente in ihrem Endbereich die Innenkontur des Spritzwerkzeugs. Wird der Mittelkern zurückgezogen, werden durch diese Bewegung die Segmente nach innen verschoben, so dass sich der Außendurchmesser verringert und der Einfallkern aus dem Hinterschnitt entfernt werden kann.
Es hat sich als besonders sinnvoll herausgestellt, den Einfallkern mit drei Hauptsegmenten und drei Zwischensegmenten zu versehen. Auf diese Weise kann eine deutliche Vergrößerung des Maßes erreicht werden, um den die Außenkontur verringert beziehungsweise vergrößert werden kann.
Der Einfallkern eignet sich in erster Linie für Außenkonturen, die im Querschnitt rund, insbesondere kreisrund sind. Hierunter fallen Gewinde, Bajonettverschlüsse und dergleichen.
Der Einfallkern kann aber auch derart ausgebildet sein, dass seine Außenkontur im Querschnitt unrund ist, insbesondere rechteckig oder quadratisch.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen die Bilder:
1 eine Seitenansicht eines Einfallkerns nach der Erfindung im maximal zusammen gefahrenen Zustand
2 eine Seitenansicht eines Einfallkerns nach der Erfindung im maximal auseinander gefahrenen Zustand
3 eine Seitenansicht eines Einfallkerns nach der Erfindung im unmontierten Zustand
4 Draufsicht auf die Hauptsegmente des Einfallkerns. Deutlich erkennbar ist die abgewinkelte, V-förmige Form der Anlagefläche der Segmente (1 und 3) an den Steuerkern (2).
5 Draufsicht auf Hauptsegment 3; deutlich erkennbar ist die abgewinkelte, V-förmige Form der Anlagefläche des Segmentes (3) an den Steuerkern (2).
6 eine Draufsicht auf den maximal zusammen gefahrenen Einfallkern
7 eine Draufsicht auf den maximal auseinander gefahrenen Einfallkern
8 die perspektivische Ansicht des Einfallkerns; sichtbar ist die Funktionsweise der Anfahrsicherung
9 Draufsicht auf Zwischensegment 1; deutlich erkennbar ist die abgewinkelte, V-förmige Form der Anlagefläche des Segmentes (1) an den Steuerkern (2).
Am Markt ist die Funktionsweise des Einfallkerns nach Patentschrift DE 2619064 sowie DE 10 2007 039 368 bekannt.
Die beschriebene Weiterentwicklung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Gruppe von Segmenten (1 und 3) abweichend von der oben genannten Ausführung (Patentschrift DE 2619064 ) die Anlagefläche zum Steuerkern (2) nicht als Sehne (unterbrochen von einer Schwalbenschwanzführung) ausgeführt ist, sondern V-förmig unterbrochen von einer Segmentführung zum Steuerkern (2). Siehe Draufsicht in Bild 8 und Bild 9. Somit ist das Winkelverhältnis der beiden Segmentgruppen (1 und 3) nicht ca. 2:1, sondern je nach V-Stellung der Anlagefläche zum Steuerkern (2) deutlich größer. Der Querschnitt des Steuerkerns (2) ist somit auch kein regelmäßiges Sechseck (Bild 2). Durch diese Maßnahme können deutlich größere Hinterschneidungen realisiert werden, ohne dass die Anzahl der Segmente erhöht werden muss. Dies ist zum Beispiel beim in der Patenschrift ( DE 10 2007 039 368 ) beschriebenen Einfallkern der Fall. Der hier beschriebene Einfallkern ist somit kostengünstiger herstellbar. Im umgekehrten Fall ist natürlich durch eine Erhöhung der Anzahl der Segmente ein noch größerer Hinterschnitt, also ein einfallender Weg, möglich. Auch kleinere Abmessungen des Einfallkerns gegenüber dem in der Patentschrift beschriebenen ( DE 10 2007 039 368 ) sind möglich.
Als weiterer Vorteil ist der Haltebund an den Segmenten so ausgeführt (Bild 8/4), dass im maximal eingefallen Zustand des Einfallkerns keine Beschädigung der empfindlichen Kanten und Ecken im Formbereich der Segmente entstehen können (Bild 8/5). Dies würde am Formteil unerwünschte Gratbildung hervorrufen. Die Segmente (1 und 3) blockieren sich außerhalbder Formgebung gegenseitig, bevor sie sich im Formbereich berühren. Dies ist besonders wichtig bei Wartungsarbeiten und Montagearbeiten, bei Unachtsamkeit könnten die Segmente aufeinander auffahren und sich dadurch beschädigen wie dies bei bisher bekannten Einfallkernen der Fall ist. Die Produktionssicherheit wird daher bei der beschriebenen Erfindung gegenüber am Markt bekannten Einfallkernen deutlich erhöht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19957386 [0004]
US 498679 [0005]
GB 2135236 [0006]
DE 2619064 [0023, 0024]
DE 102007039368 [0023, 0024, 0024]

Claims

Einfallkern als Teil eines Werkzeugs für das Kunststoffspritzen, mit 1. Segmenten (1 und 3) deren Anlagenflächen zum Steuerkern (2) nicht als Sehne (unterbrochen von einer Schwalbenschwanzführung) ausgeführt ist, sondern V-förmig unterbrochen von einer Segmentführung zum Steuerkern (2) 2. Optimaler Ausnutzung des verfügbaren Platzes zum Zusammen fahren der Segmente (1 und 3) 3. Haltebund an den Segmenten so ausgeführt (Bild 8/4), dass im maximal eingefallen Zustand des Einfallkerns keine Beschädigung der empfindlichen Kanten und Ecken im Formbereich der Segmente entstehen können (Bild 8/5).