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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugvorrichtung für die Herstellung von Spritzgussteilen, ein Einsatzsystem für eine Werkzeugvorrichtung für die Herstellung von Spritzgussteilen sowie ein Verfahren für die Veränderung der Relativposition eines Werkzeugeinsatzes zu einer Werkzeughälfte einer Werkzeugvorrichtung.
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Werkzeugvorrichtungen für die Herstellung von Spritzgussteilen sind grundsätzlich bekannt. Sie werden eingesetzt, um bei der Herstellung von Spritzgussteilen aus Formen für das flüssig eingespritzte Material, insbesondere flüssiges Kunststoffmaterial, als Gussform zu dienen. Solche bekannten Werkzeugvorrichtungen weisen zumeist wenigstens zwei Werkzeughälften auf, die gemeinsam eine Kavität ausbilden. Diese beiden Werkzeughälften sind in zusammengefahrener Position für das Erzeugen des Spritzgussteils geeignet. Nach dem Einspritzen und Erkalten des Materials werden die beiden Werkzeughälften voneinander getrennt, so dass das entstandene Spritzgussteil entformt werden kann.
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Bei bekannten Werkzeugvorrichtungen ist insbesondere bei komplexen Konturgeometrien für die Spritzgussteile nachteilhaft, dass in Abhängigkeit von Prozessbedingungen wie Temperatur und Druck, wie auch in Abhängigkeit der eingesetzten Materialien, unterschiedliche finale Abmessungen der Kontur des Spritzgussteils entstehen können. So besteht die Gefahr, dass bei unterschiedlichen Materialien trotz der gleichen Ausbildung der beiden Werkzeughälften unterschiedliche Endabmessungen der Konturen der hergestellten Spritzgussteile nach der Herstellung entstehen. Insbesondere bei Spritzgussteilen, welche enge Toleranzbereiche erfüllen müssen, ist dies nachteilhaft, da der Ausschuss erhöht bzw. die Anforderungen an die Qualität eines solchen Spritzgussteils nicht erreicht werden können. Vielmehr muss bei Veränderungen des Materials nach der Herstellung bzw. bei materialspezifischen Toleranzproblemen oder Änderungen der Geometrie des Spritzgussteils eine Änderung der beiden Werkzeughälften durchgeführt werden. Das bedeutet, dass in aufwendiger Weise eine mechanische Bearbeitung einer oder beider Werkzeughälften durchgeführt wird. Auch ein vollständiger Ersatz einer oder mehrerer Werkzeughälften ist bei bekannten Werkzeugvorrichtungen zum Teil notwendig. Eine einfache relative Neupositionierung der herzustellenden Kontur des Spritzgussteils ist daher bei bekannten Werkzeugvorrichtungen ausgeschlossen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Werkzeugvorrichtungen zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugvorrichtung, ein Einsatzsystem für eine Werkzeugvorrichtung sowie ein Verfahren für die Veränderung einer Relativposition eines Werkzeugeinsatzes zur Verfügung zu stellen, bei welchen in kostengünstiger und einfacher Weise die Veränderungen der Relativposition des Werkzeugeinsatzes zu einer Werkzeughälfte durchgeführt werden kann.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1, ein Einsatzsystem mit den Merkmalen des Anspruches 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10. Weitere Merkmale und Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Einsatzsystem, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung dient der Herstellung von Spritzgussteilen. Die Werkzeugvorrichtung weist eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte auf, die vorzugsweise relativ zueinander zwischen einer Geöffnet-Position und einer Geschlossenen-Position bewegbar sind. Eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in zumindest einer Werkzeughälfte in wenigstens einer Zwischeneinsatzaufnahme ein Zwischeneinsatz mit einer Werkzeugeinsatzaufnahme aufgenommen ist. Weiter ist in der Werkzeugeinsatzaufnahme ein Werkzeugeinsatz aufgenommen, der für die Ausbildung eines Teils der Kontur der Spritzgussteile geeignet ist. Mit anderen Worten werden pro Werkzeughälfte drei Bauteile verwendet. Dies sind die Werkzeughälfte selbst, der Zwischeneinsatz und der Werkzeugeinsatz.
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Der Werkzeugeinsatz ist vorzugsweise für Bereiche des Spritzgussteils ausgebildet, welche besonders komplex bzw. hinsichtlich der Toleranzen besonders genau herzustellen sind. Wird bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung im Einsatz festgestellt, dass sich die hergestellte Geometrie des Spritzgussteils außerhalb der zulässigen Toleranzen bewegt oder die Position nicht exakt ist, so muss weder die Werkzeughälfte, noch der Werkzeugeinsatz geändert werden. Vielmehr wird ausschließlich der Zwischeneinsatz variiert, so dass in kostengünstiger und einfacher Weise die einfache Geometrie des Zwischeneinsatzes verändert wird, und eine kostenintensive Änderung der komplexen Geometrie des Werkzeugeinsatzes unterbleiben kann. So wird beispielsweise eine neue Zwischeneinsatzgeometrie zur Verfügung gestellt, in dem ein neuer Zwischeneinsatz oder ein veränderter Zwischeneinsatz hergestellt wird.
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Zum Beispiel kann bei einem bestehenden Zwischeneinsatz eine Veränderung der Zwischeneinsatzaufnahme hinsichtlich der Positionierung relativ zur Werkzeughälfte stattfinden. Auch das Herstellen einer gänzlich neuen Zwischeneinsatzaufnahme ist denkbar. Im Resultat kann die Position des Werkzeugeinsatzes relativ zur Werkzeughälfte durch eine Veränderung bzw. einen Austausch des Zwischeneinsatzes kostengünstig, einfach und schnell variiert werden. Dies führt insbesondere zu einem Verschieben des Werkzeugeinsatzes relativ zur Werkzeughälfte. Unter einem Verschieben des Werkzeugeinsatzes ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Veränderung der Relativposition des Werkzeugeinsatzes zur Werkzeughälfte zu verstehen. Diese Veränderung wird durch die Veränderung des Zwischeneinsatzes durchgeführt und findet vor dem nächsten Durchgang des Spritzgussverfahrens statt. Im Testbetrieb bzw. bei der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung kann auf diese Weise kostengünstig und einfach eine Einstellung hinsichtlich der gewünschten Toleranzgenauigkeiten der Kontur der Spritzgussteile erfolgen. Dabei ist ein Verschieben von bis zu mehreren mm, insbesondere im Bereich von ca. 2mm denkbar. Das bedeutet, dass der Zwischeneinsatz hinsichtlich seiner geometrischen Abmessung zumindest ca. 2mm bzw. mehr als ca. 2mm Material um die Werkzeugeinsatzaufnahme herum aufweist.
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Auch bei einer Variation für das Material bei der Herstellung von Spritzgussteilen kann es dazu kommen, dass durch andere Prozessparameter bzw. andere Materialparameter eine Veränderung der geometrischen Abmessung der Spritzgussteile nach dem Erkalten entsteht. So kann in Abhängigkeit der Materialparameter bzw. der Prozessparameter der Zwischeneinsatz auch spezifisch für solche Materialparameter und/oder Prozessparameter angepasst sein. Insbesondere kann der Zwischeneinsatz je nach Materialwahl bzw. Prozessparameterwahl ausgetauscht werden, so dass ein und dieselbe Werkzeughälfte, wie auch ein und derselbe Werkzeugeinsatz weiter eingesetzt werden können. Dies führt zu einer kostenreduzierten, einfachen und schnellen Einsatzmöglichkeit einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung.
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Vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung die Werkzeugeinsatzaufnahme derart ausgebildet ist, dass der Werkzeugeinsatz relativ zum Zwischeneinsatz exzentrisch angeordnet ist. Das exzentrische Anordnen führt dazu, dass bereits eine Relativbewegung, insbesondere eine Relativrotation, zwischen dem Zwischeneinsatz und der Werkzeughälfte zu einem Verändern der Relativposition des Werkzeugeinsatzes zur Werkzeughälfte führt. Insbesondere wird durch das Verdrehen des Zwischeneinsatzes damit ein Verschieben des Werkzeugeinsatzes erzeugt. Das Verschieben erfolgt insbesondere auf Basis einer exzentrischen Anordnung von ca. 1mm. Eine exzentrische Anordnung ist insbesondere bei im Wesentlichen runden Ausführungsformen des Werkzeugeinsatzes und/oder des Zwischeneinsatzes anwendbar. Eine Drehung des Zwischeneinsatzes relativ zur Werkzeughälfte ist insbesondere im Bereich von ca. 45° bis ca. 90° denkbar. Damit wird es möglich, dass bei gleichem Zwischeneinsatz, also ohne einen Wechsel oder einer Bearbeitung des Zwischeneinsatzes, ein Verschieben in erfindungsgemäßer Weise für den Werkzeugeinsatz relativ zur Werkzeughälfte ausgeführt werden kann.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung zumindest ein Befestigungsmittel für die Befestigung des Werkzeugeinsatzes in der Werkzeugeinsatzaufnahme und/oder für die Befestigung des Zwischeneinsatzes in der Zwischeneinsatzaufnahme vorgesehen ist. Dies verhindert ein unerwünschtes Entfernen des Werkzeugeinsatzes aus der Werkzeugeinsatzaufnahme bzw. des Zwischeneinsatzes aus der Zwischeneinsatzaufnahme. Insbesondere beim Öffnen der beiden Werkzeughälften nach dem Spritzgießen für das Entformen des spritzgegossenen Spritzgussteils ist es vorteilhaft, wenn diese Befestigungsmittel den Entformungskräften widerstehen. Dies verhindert, dass beim Entformen gemeinsam mit dem Spritzgussteil der Werkzeugeinsatz und/oder der Zwischeneinsatz herausgezogen werden. Solche Befestigungsmittel können z. B. Schrauben oder Stifte sein. Insbesondere weist der Zwischeneinsatz und/oder der Werkzeugeinsatz einen Hohlraum auf, welcher bei der Durchführung des Spritzgussverfahrens nicht mit Spritzgussmaterial ausgefüllt wird. Aus diesem Hohlraum heraus kann eine Schraube bzw. ein Stift mit einem entsprechenden Schraubenkopf oder einem Stiftkopf die gewünschte Befestigung durchführen. Ein solcher Hohlraum ist insbesondere zwischen zwei gegenüber liegenden Zwischeneinsätzen bzw. zwischen zwei gegenüber liegenden Werkzeugeinsätzen angeordnet. Mit anderen Worten dichten die gegenüber liegenden Werkzeugeinsätze gegeneinander diesen Hohlraum bei einer solchen Ausführungsform gegen den Eintritt von Spritzgussmaterial während der Durchführung des Spritzgussverfahrens ab.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung die Werkzeugeinsatzaufnahmen und/oder die Zwischeneinsatzaufnahme zumindest abschnittsweise rotationsunsymmetrisch ausgebildet sind. Eine rotationsunsymmetrische Ausbildung ist derart zu verstehen, dass eine Rotationsverhinderung bzw. ein Rotationsstopp gegen eine Rotation des Werkzeugeinsatzes relativ zum Zwischeneinsatz gegeben ist. Insbesondere handelt es sich um eine Korrelation der rotationsunsymmetrischen Ausbildung der Zwischeneinsatzaufnahme und des Werkzeugeinsatzes. Damit kann eine Relativrotation des Werkzeugeinsatzes zum Zwischeneinsatz verhindert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise die Relativposition des Werkzeugeinsatzes zum Zwischeneinsatz auch rotatorisch festgelegt wird. Insbesondere bei Werkzeugeinsätzen, welche hinsichtlich der entsprechenden ausbildenden Kontur des Spritzgussteils unsymmetrisch sind, ist eine solche Festlegung der Rotationsposition relativ zum Zwischeneinsatz von Vorteil. So wird auf diese Weise verhindert, dass ein unerwünschtes Mitdrehen des Werkzeugeinsatzes relativ zum Zwischeneinsatz zu einem Ausschussteil des Spritzgussteils führt. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn diese rotationsunsymmetrische Ausbildung nur eine einzige rotatorische Relativpositionierung des Werkzeugeinsatzes zum Zwischeneinsatz zulässt. So kann auch ein fehlerhaftes Einsetzen des Werkzeugeinsatzes in die Werkzeugeinsatzaufnahme des Zwischeneinsatzes verhindert werden. Damit können Bedienungsfehler bei der Montage der Werkzeugvorrichtung reduziert bzw. vermieden werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es weiter vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung der Werkzeugeinsatz und/oder der Zwischeneinsatz Positioniermittel aufweisen. Diese Positioniermittel positionieren den Werkzeugeinsatz relativ zum Zwischeneinsatz und/oder den Zwischeneinsatz relativ zur entsprechenden Werkzeughälfte. Solche Positioniermittel können ebenfalls insbesondere rotationsunsymmetrisch ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass solche Positioniermittel z. B. stiftförmig ausgebildet sind und einen entsprechenden Formschluss oder teilweisen Formschluss mit dem Zwischeneinsatz bzw. der Werkzeughälfte zur Verfügung stellen. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise nur eine einzige Relativposition des Werkzeugeinsatzes zum Zwischeneinsatz zur Verfügung gestellt wird. Wie bereits im voranstehenden Absatz angedeutet, kann auf diese Weise eine Fehlpositionierung vermieden werden. Auch das Mitdrehen des Werkzeugeinsatzes relativ zum Zwischeneinsatz kann auf diese Weise verhindert werden.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung die Werkzeugeinsatzaufnahme zumindest abschnittsweise topfartig mit einer Bodenfläche ausgebildet ist. Eine solche Bodenfläche dient dazu, dass auch in dieser axialen Bewegungsrichtung ein Verschieben des Werkzeugeinsatzes möglich wird. Ist es beispielsweise gewünscht den Werkzeugeinsatz tiefer in den Zwischeneinsatz hinein zu bewegen, so kann durch mechanisch spanende Bearbeitung diese Bodenfläche Schicht für Schicht abgefräst werden. Die topfartige Ausbildung der Werkzeugeinsatzaufnahme wird somit tiefer, so dass ein Verschieben des Werkzeugeinsatzes in diesen Topf, also in die Werkzeugeinsatzaufnahme hinein erfolgt ist. Wird eine Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung gewünscht, so kann auf dieser Bodenfläche zusätzliches Material aufgetragen werden. Dies kann durch Auftragsschweißung oder durch das Einsetzen von plattenförmigen Elementen erzielt werden. Somit kann zusätzlich zu einer Verschiebung in der Ebene senkrecht zu dieser Achse auch ein axiales Verschieben entlang dieser Achse durchgeführt werden. Dies erhöht die Flexibilität einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung weiter.
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Ein weiterer Vorteil kann dann erzielt werden, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung in beiden Werkzeughälften jeweils eine Zwischeneinsatzaufnahme mit einem darin aufgenommenen Zwischeneinsatz aufgenommen ist. Weiter ist in jedem Zwischeneinsatz in einer Werkzeugeinsatzaufnahme jeweils ein Werkzeugeinsatz aufgenommen. Die Werkzeugeinsätze der beiden Werkzeughälften liegen einander im Wesentlichen gegenüber bzw. vollständig gegenüber. Insbesondere bei der Ausbildung eines gegen das Spritzgussmaterial abgedichteten Hohlraumes kann auf diese Weise der Hohlraum besonders kostengünstig und einfach erzielt werden. Das Gegenüberliegen von Werkzeugeinsätzen ermöglicht es in erfindungsgemäßer Weise weiter, dass auch Öffnungen bzw. Durchbrüche in erfindungsgemäßer Weise hergestellt werden. Damit kann nicht nur die genaue Positionierung einer Kontur, sondern auch die genaue Positionierung bzw. das Verschieben einer Öffnung in einem Spritzgussbauteil zur Verfügung gestellt werden.
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Ein weiterer Vorteil wird dann erzielt, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung die in Richtung der gegenüber liegenden Werkzeughälfte gerichteten Oberflächen des Werkzeugeinsatzes und des Zwischeneinsatzes an ihrem Stoß flächenbündig oder im Wesentlichen flächenbündig ausgebildet sind. Unter Flächenbündigkeit ist zu verstehen, dass ein stetiger, bzw. im Wesentlichen stetiger Übergang, also insbesondere ohne Stufe, zwischen diesen beiden benachbarten Oberflächen hergestellt werden kann. Durch das Einsetzen des Werkzeugeinsatzes in die Werkzeugeinsatzaufnahme wird diese Flächenbündigkeit erzeugt. Damit wird ein stufiger Übergang und damit eine sichtbare Kante am Spritzgussteil bzw. an der Kontur des Spritzgussteils, vermieden.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Einsatzsystem für eine Werkzeugvorrichtung für die Herstellung von Spritzgussteilen, welche Werkzeugvorrichtung insbesondere in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet ist. Ein solches Einsatzsystem zeichnet sich dadurch aus, dass ein Zwischeneinsatz für die Anordnung in einer Zwischeneinsatzaufnahme einer Werkzeughälfte der Werkzeugvorrichtung vorgesehen ist. In einer Werkzeugeinsatzaufnahme des Zwischeneinsatzes ist ein Werkzeugeinsatz aufgenommen, welcher für die Ausbildung eines Teiles der Kontur der Spritzgussteile verwendbar ist. Ein solches Einsatzsystem kann einmalig oder mehrfach in einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung insbesondere in einer oder mehreren der Werkzeughälften eingesetzt werden. Bei diesem Einsatzsystem handelt es sich also um die kleinere Baueinheit, die einfach oder mehrfach bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung eingesetzt werden kann. Damit kann ein solches Einsatzsystem die gleichen Merkmale aufweisen, wie sie ausführlich mit Bezug auf die Korrelation zwischen dem Zwischeneinsatz und dem Werkzeugeinsatz für die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung erläutert worden sind. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Einsatzsystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung erläutert worden sind.
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Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für das Verändern der Relativposition eines Werkzeugeinsatzes zu einer Werkzeughälfte einer Werkzeugvorrichtung, welche insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Ein solches Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- – Trennen des Werkzeugeinsatzes aus einer Werkzeugeinsatzaufnahme eines Zwischeneinsatzes,
- – Trennen des Zwischeneinsatzes aus einer Zwischeneinsatzaufnahme der Werkzeughälfte,
- – Austauschen oder Verändern der geometrischen Abmessungen des Zwischeneinsatzes,
- – Einsetzen des Werkzeugeinsatzes in die Werkzeugeinsatzaufnahme des Zwischeneinsatzes und
- – Einsetzen des Zwischeneinsatzes in die Zwischeneinsatzaufnahme der Werkzeughälfte.
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Es darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäßen Schritte des Trennens und des Einsetzens selbstverständlich jeweils untereinander auch vertauscht werden können. So kann erst der Zwischeneinsatz aus der Zwischeneinsatzaufnahme und anschließend der Werkzeugeinsatz aus der Werkzeugeinsatzaufnahme getrennt werden. Auch das Einsetzen kann andersrum erfolgen, so dass zuerst der Zwischeneinsatz in die Zwischeneinsatzaufnahme und anschließend der Werkzeugeinsatz in die Werkzeugeinsatzaufnahme eingesetzt werden kann.
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Während des Austauschens oder Veränderns der geometrischen Abmessungen des Zwischeneinsatzes kann ein mechanisch spanendes Verändern und/oder das Hinzufügen von Material, insbesondere das Auftragen von Material, auf dem Zwischeneinsatz erfolgen. Damit kann ein Verschieben der Relativposition des Werkzeugeinsatzes zu einer Werkzeughälfte erfolgen, in dem nur eine Änderung an dem Zwischeneinsatz durchgeführt wird. Werkzeughälfte und Werkzeugeinsatz bleiben unverändert. Trotzdem kann die gewünschte Relativpositionierung zur Anpassung an Konstruktionsveränderungen oder gewünschte Toleranzverschiebungen/-anpassungen zur Verfügung gestellt werden.
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Die voran stehende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:
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1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung in Explosionsdarstellung,
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2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung,
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3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugeinsatzes und
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4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugeinsatzes.
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In 1 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung 10 dargestellt. Sie ist mit einer ersten Werkzeughälfte 20a ausgestattet, die in einer Spritzgussmaschine verwendet werden kann. In der Werkzeughälfte 20a ist eine Zwischeneinsatzaufnahme 22a angeordnet, welche vorzugsweise im Wesentlichen eine hohlzylinderförmige Öffnung darstellt. In dieser Zwischeneinsatzaufnahme 22a kann ein Zwischeneinsatz 30a angeordnet werden. Dieser Zwischeneinsatz 30a ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet.
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In dem Zwischeneinsatz 30a ist eine Werkzeugeinsatzaufnahme 32a angeordnet. Diese Werkzeugeinsatzaufnahme 32a ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet. In dieser Werkzeugeinsatzaufnahme 32a kann ein Werkzeugeinsatz 40a eingesetzt werden. Hierfür ist in der Werkzeugeinsatzaufnahme 32a eine Bodenfläche 33 vorgesehen, welche als zusätzlicher axialer Anschlag für den Werkzeugeinsatz 40a dient. Der Zwischeneinsatz 30a und der Werkzeugeinsatz 40a bilden gemeinsam ein Einsatzsystem 80 aus.
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In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung 10 gezeigt. Hier ist eine geschlossene Situation mit zwei Werkzeughälften 20a und 20b dargestellt. In jeder der beiden Werkzeughälften 20a und 20b ist eine Zwischeneinsatzaufnahme 22a, 22b angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist die Situation dargestellt, wie sie nach dem Einspritzen von flüssigem Spritzgussmaterial für die Herstellung des Spritzgussteils 100 zu erkennen ist. In der Zwischeneinsatzaufnahme 22a und 22b ist jeweils ein Zwischeneinsatz 30a und 30b angeordnet. Diese beiden Zwischeneinsätze 30a und 30b weisen jeweils wieder eine Werkzeugeinsatzaufnahme 32a und 32b auf. In beiden Werkzeugeinsatzaufnahmen 32a und 32b ist jeweils ein Werkzeugeinsatz 40a und 40b aufgenommen. Wie zu erkennen ist, ist jeder der beiden Werkzeugeinsätze 40a und 40b für eine relativ komplexe Geometrie bei der Ausbildung der Kontur des Spritzgussteils 100 verantwortlich.
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Bei dem Wunsch einer Verschiebung des Konturabschnitts mit der komplexen Geometrie des Spritzgussteils 100 nach links oder nach rechts in 2 muss weder die jeweilige Werkzeughälfte 20a und 20b, noch der jeweilige Werkzeugeinsatz 40a und 40b verändert werden. Vielmehr reicht es aus, wenn der jeweilige Zwischeneinsatz 30a und 30b ausgetauscht bzw. geometrisch verändert wird. So wird die Position der Werkzeugeinsatzaufnahme 32a und 32b verändert, so dass beim Einsetzen des Werkzeugeinsatzes 40a und 40b ein Verschieben des Werkzeugeinsatzes 40a und 40b erfolgt ist.
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Ebenfalls in 2 ist dargestellt, wie eine Möglichkeit für die Befestigung des Werkzeugeinsatzes 40a und 40b ausgebildet sein kann. So sind hier als Befestigungsmittel 50 Schrauben bzw. Stifte vorgesehen, die aus einem Hohlraum durch den jeweiligen Werkzeugeinsatz 40a und 40b in den Zwischeneinsatz 30a und 30b ragen. Damit kann eine relative Fixierung der beiden Einsätze 40a und 40b zu den Einsätzen 30a und 30b erfolgen.
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In 3 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie eine Positioniersicherung in Form eines Positioniermittels 60 ausgebildet sein kann. Ein solcher Werkzeugeinsatz 40a weist einen stiftförmigen Fortsatz als Positioniermittel 60 auf. Alternativ ist auch ein separat eingesetzter Stift als Positioniermittel 60 denkbar. Dieser stellt zum Einen sicher, dass ein Relativrotieren zwischen dem Werkzeugeinsatz 40a und der entsprechenden Werkzeugeinsatzaufnahme 32a vermieden wird. Auch kann sichergestellt werden, dass der Werkzeugeinsatz 40a hinsichtlich seiner Rotationsposition relativ zum Zwischeneinsatz 30a eindeutig positionierbar ist. So können Fehlpositionierungen verhindert werden.
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In den 1 und 3 ist zusätzlich die aneinander stoßende Oberfläche des Werkzeugeinsatzes 40a und des Zwischeneinsatzes 30a zu erkennen, welche mit dem Bezugszeichen 70a und 70b bezeichnet werden. Diese kommen, wie die 2 zeigt, beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung an ihrem Stoß zueinander flächenbündig zu liegen. Damit können auch einfache und vor allem spannungsarme Konturübergänge des Spritzgussteils 100 erzeugt werden.
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In 4 ist eine exzentrische Ausbildung der Anordnung der Werkzeugeinsatzaufnahme 32a dargestellt. So befindet sich der Zwischeneinsatz 30a in einer Zwischeneinsatzaufnahme 22a einer ersten Werkzeughälfte 20a. Die Werkzeugeinsatzaufnahme 32a ist exzentrisch zur rotationssymmetrischen Ausbildung des Zwischeneinsatzes 30a angeordnet. Auf diese Weise kann auch der Werkzeugeinsatz 40a exzentrisch zu dem Zwischeneinsatz 30a angeordnet werden. Für eine Verschiebung der Relativposition zwischen Werkzeugeinsatz 40a und Werkzeughälfte 20a reicht es aus, dass eine Rotation des Zwischeneinsatzes 30a relativ zur Zwischeneinsatzaufnahme 22a erfolgt. So können Verschiebungen im Verschiebungsbereich von ca. 1mm bis zu ca. 2mm und mehr durchgeführt werden.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Werkzeugvorrichtung
- 20a
- Erste Werkzeughälfte
- 20b
- Zweite Werkzeughälfte
- 22a
- Zwischeneinsatzaufnahme
- 22b
- Zwischeneinsatzaufnahme
- 30a
- Zwischeneinsatz
- 30b
- Zwischeneinsatz
- 32a
- Werkzeugeinsatzaufnahme
- 32b
- Werkzeugeinsatzaufnahme
- 33
- Bodenfläche
- 40a
- Werkzeugeinsatz
- 40b
- Werkzeugeinsatz
- 50
- Befestigungsmittel
- 60
- Positioniermittel
- 70a
- Oberfläche
- 70b
- Oberfläche
- 80
- Einsatzsystem
- 100
- Spritzgussteil
