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Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug, umfassend ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil, die relativ zueinander in eine Schließrichtung beweglich zueinander angeordnet sind, wobei im einen Werkzeugteil ein quer zur Schließrichtung verschieblich gelagerter Formschieber angeordnet ist.
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Ein Spritzgießwerkzeug dieser Art ist beispielsweise aus der
EP 0 695 619 B1 bekannt. Um Spritzgieß-Formteile mit Hinterschnitt – gesehen in Schließrichtung – spritzen und entformen zu können, ist hier ein Formschieber im einen Werkzeugteil angeordnet, der beim Entformen des Formteils quer zur Schließrichtung bewegt werden kann. In
1 ist ein solches Spritzgießwerkzeug dargestellt.
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Das Spritzgießwerkzeug 1 besteht hier in bekannter Weise aus einem ersten Werkzeugteil 2 (untere Werkzeughälfte) und einem zweiten Werkzeugteil 3 (obere Werkzeughälfte), die während des Spritzens an einer Werkzeugtrennebene E aneinander liegen. Die beiden Werkzeugteile 2, 3 sind in Schließrichtung S relativ zueinander beweglich. In der unteren Werkzeughälfte 2 ist ein quer zur Schließrichtung S verschieblich gelagerter Formschieber 4 angeordnet, der mit einer Ausnehmung mit Keilfläche versehen ist.
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Im anderen Werkzeugteil, d. h. in der oberen Werkzeughälfte 3, ist ein Keilelement angeordnet, das einen Keilvorsprung aufweist, der in die Ausnehmung im Formschieber 4 eingreift, wenn das Werkzeug geschlossen ist. Bei einer Relativbewegung der beiden Werkzeugteile 2, 3 in Schließrichtung S, d. h. beim Trennen der beiden Werkzeughälften, verschiebt der Keilvorsprung in der oberen Werkzeughälfte den Formschieber 4 in Richtung Q quer zur Schließrichtung. So kann ein hinterschnittsfreies Entformen des Formteils 9 erfolgen. Für das Entformen des Formteils 9 ist ein in 1 nicht dargestelltes Auswerferelement vorgesehen und nötig.
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Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass die Anordnung in den beiden Werkzeughälfte relativ aufwändig aufgebaut ist, um sicherzustellen, dass vor der Entformung des Formteils aus dem Werkzeug der Hinterschnitt aufgehoben ist, so dass die Entformung überhaupt möglich ist. Demgemäß ist ein relativ großer Platzbedarf erforderlich, um die Anordnung im Spritzgießwerkzeug unterbringen zu können. Ferner ist es nachteilig, dass in beiden Werkzeughälften die entsprechend benötigten Elemente eingebracht werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Spritzgießwerkzeug so auszugestalten, dass die Anordnung zur Aufhebung des Hinterschnitts und zur Entformung eines fertig spritzgegossenen Formteils einfacher und kompakter aufgebaut werden kann. Damit soll die Anordnung auch weniger Bauraum benötigen, d. h. es wird eine platzsparende Konstruktion angestrebt. Weiterhin soll nur eine der beiden Formhälften mit der Anordnung versehen sein, d. h. die zweite Werkzeughälfte soll keine Modifikationen benötigen, um die erläuterte Funktionalität zu realisieren. Die Montage der Anordnung soll einfach und kostengünstig möglich sein; auch die benötigten Bauteile sollen einfach aufgebaut sein, so dass eine kostengünstige Realisierung und Montage möglich ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formschieber mit einem in Schließrichtung beweglichen Auswerferelement verbunden ist, wobei der Formschieber eine erste Keilfläche aufweist, die auf einer zweiten Keilfläche gleiten kann, die ein mit dem ersten Werkzeugteil verbundenes Führungselement aufweist, wobei der Formschieber einen Teil der Wandung der Werkzeugkavität bildet, in der ein Formteil spritzgegossen wird, um mit diesem Teil der Wandung zumindest einen Teil einer außenliegenden Seite des Formteils zu bilden, wobei diese Seite des Formteils, in Schließrichtung betrachtet, mindestens einen Hinterschnitt aufweist.
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Der Keilwinkel der beiden Keilflächen beträgt zur Schließrichtung bevorzugt zwischen 5° und 20°, besonders bevorzugt zwischen 8° und 12°.
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Das Auswerferelement ist vorzugsweise über ein Gleitelement mit dem Formschieber verbunden. In diesem Falle ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Formschieber relativ zum Gleitelement quer zur Schließrichtung gleiten kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Auswerferelement mit dem Gleitelement verschraubt ist.
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Der Formschieber ist dabei bevorzugt so ausgebildet und angeordnet, dass er während des Spritzgießvorgangs mit der Werkzeugtrennebene bündig abschließt.
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Im Bereich der ersten Keilfläche des Formschiebers und der zweiten Keilfläche des Führungselements ist bevorzugt eine formschlüssige Verbindung angeordnet, die ein Gleiten des Formschiebers entlang der Keilflächen relativ zum Führungselement ermöglicht, indes kein Trennen (bzw. Abheben) des Formschiebers vom Führungselement in Richtung senkrecht auf die Keilflächen. Diese formschlüssige Verbindung ist dabei bevorzugt als Schwalbenschwanznut oder T-Nut mit korrespondierendem Gegenstück ausgebildet.
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Analog hierzu ist bevorzugt im Kontaktbereich des Formschiebers mit dem Gleitelement eine formschlüssige Verbindung angeordnet, die ein Gleiten des Formschiebers relativ zum Gleitelement in Richtung quer zur Schließrichtung ermöglicht, indes kein Trennen (bzw. Abheben) des Formschiebers vom Gleitelement in Schließrichtung. Auch in diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung als Schwalbenschwanznut oder T-Nut mit korrespondierendem Gegenstück ausgebildet ist.
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Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein einfacher und kompakter Aufbau der Anordnung möglich ist, mit der eine gekoppelte Aufhebung des Hinterschnitts und ein Entformen des fertig gespritzten Formteils erfolgt.
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Die Aufhebung des Hinterschnitts erfolgt durch die lineare Bewegung des Auswerferelements, eine Anordnung von Bauteilen in der anderen Werkzeughälfte (Düsenseite) ist hierfür nicht nötig.
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Die vorgeschlagene Anordnung benötigt nur einen geringen Bauraum, so dass sich eine platzsparende Konstruktion ergibt. Die Anordnung ist auch nur in einer der beiden Formhälften angeordnet, so dass eine Abstimmung zwischen den beiden Formhälften entfällt; die beschriebene Anordnung ist vielmehr nur in einer einzigen Formhälfte untergebracht, bevorzugt in der Auswerferseite des Werkzeugs.
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Sondermaße können problemlos realisiert werden. Beim Einbau mehrerer der beschriebenen Einheiten in ein Werkzeug sind aufgrund der platzsparenden Konstruktion kleinere Werkzeugmaße möglich.
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Bei schräger Werkzeugtrennung ist eine Verzögerung bzw. eine Beschleunigung möglich.
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Die Montage der Anordnung kann in einfacher und schneller und somit kostengünstiger Weise erfolgen. Die zum Einsatz kommenden Bauteile sind einfach aufgebaut und somit preisgünstig herstellbar.
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Die insgesamt erzielbare kompakte Bauweise erlaubt eine einfache und kostengünstige Gesamtkonstruktion.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1 im Schnitt ein Spritzgießwerkzeug mit oberer und unterer Werkzeughälfte, wobei das Spritzgießwerkzeug geschlossen ist und wobei hier eine Lösung nach dem Stand der Technik dargestellt ist,
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2 in der Darstellung gemäß 1 ein Spritzgießwerkzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
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3 das Spritzgießwerkzeug nach 2, wobei es hier in geöffnetem Zustand dargestellt ist.
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In den 2 und 3 ist ein Spritzgießwerkzeug 1 zu sehen – in 2 in geschlossenem Zustand, in 3 in geöffnetem Zustand –, das zwei Werkzeughälften hat, nämlich ein erstes Werkzeugteil 2 (untere Werkzeughälfte) und ein zweites Werkzeugteil 3 (obere Werkzeughälfte). Die beiden Werkzeugteile werden in bekannter Weise in Schließrichtung S zueinander bewegt, um das Werkzeug zu öffnen bzw. zu schließen. Im geschlossenen Zustand liegen die beiden Werkzeughälften 2, 3 an der Werkzeugtrennebene E aneinander.
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Mittels des Spritzgießwerkzeugs sollen Formteile 9 gespritzt werden, die in Schließrichtung S (entsprechend der Entformrichtung des Formteils 9) Hinterschnitt aufweisen. Um dies zu ermöglichen, ist im unteren Werkzeugteil 2 ein Formschieber 4 verschieblich angeordnet, d. h. der Formschieber 4 kann in eine Querrichtung Q, die senkrecht zur Schließrichtung S des Werkzeugs ausgerichtet ist, bewegt werden.
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Die Kavität 13 für das Formteil 9 (s. 3) ist weitgehend in der unteren Werkzeughälfte 2 ausgebildet, allerdings ist ein Teil der Kavität 13 auch in der oberen Werkzeughälfte 3 eingearbeitet.
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Wie sich aus der Zusammenschau der 2 und 3 ergibt, bildet sich bei geschlossenem Werkzeug 1 demgemäß die Kavität für das Spritzen des Formteils 9 aus, wobei diese in einem seitlichen Bereich (in den Figuren im linken Seitenbereich des Formteils 9) durch den Formschieber 4 gebildet wird. Der Formschieber 4 ist entsprechend ausgebildet, so dass die seitlichen Vorsprünge 14 des Formteils 9 ausgeformt werden können, die allerdings in Schließrichtung S einen Hinterschnitt bilden, der vor bzw. bei der Entformung aufgehoben werden muss, um das Formteil 9 problemfrei entformen zu können.
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Die Entformung selber erfolgt, indem ein Auswerferelement 5 (von einem nicht dargestellten Bewegungselement betätigt) in Schließrichtung S (in den Figuren nach oben) bewegt wird.
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Somit bildet der Formschieber 4 beim Spritzen einen Seitenbereich des zu spritzenden Formteils 9.
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Wesentlich ist, dass der Formschieber 4 mit dem in Schließrichtung S beweglichen Auswerferelement 5 verbunden ist, und zwar indirekt über ein Gleitelement 10. Das Auswerferelement 5 ist in das Gleitelement 10 eingeschraubt und somit fest mit diesem verbunden. Das Gleitelement 10 kann demgemäß lediglich in Schließrichtung S verschoben werden.
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Der Formschieber 4 weist eine erste Keilfläche 6 auf, die auf einer zweiten Keilfläche 7 gleiten kann, die ein mit dem ersten Werkzeugteil 2 verbundenes Führungselement 8 aufweist (dieses Führungselement kann auch direkter Bestandteil der Werkzeughälfte 2 sein). Der Keilwinkel α (s. 3) beträgt im Ausführungsbeispiel ca. 10°.
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Wie es in 3 andeutungsweise zu erkennen ist, sind zwei formschlüssige Verbindungen 11 und 12 vorgesehen. Beide Verbindungen 11, 12 sind vorliegend als T-Nut-förmige bzw. Schwalbenschwanz-förmige Verbindungen ausgeführt. Demgemäß ist es mit der formschlüssigen Verbindung 11 möglich, dass der Formschieber 4 entlang der beiden Keilflächen 6 und 7 auf dem Führungselement 8 gleiten kann, indes senkrecht zu dieser Gleitrichtung am Führungselement 8 festgelegt ist, d. h. von diesem nicht abheben kann.
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Entsprechend gilt auch mit Blick auf die formschlüssige Verbindung 12, dass zwischen dem Formschieber 4 und dem Gleitelement 10 eine Gleitbewegung in Richtung Q quer zur Schließrichtung S erfolgen kann; allerdings können sich die beiden Teile 4 und 10 nicht, in Schließrichtung S betrachtet, voneinander trennen.
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Vorteilhaft ist, dass während des Spritzens (s. hierzu 2) der Formschieber 4 bündig mit der Werkzeugtrennebene E abschließt. Nach dem Spritzen wird das Auswerferelement 5 nach oben geschoben, wodurch über die Keilflächen 6, 7 zum einen ein Zurückziehen des Formschiebers 4 nach links (s. 3) erfolgt, so dass der Hinterschnitt aufgehoben wird, und dass zum anderen das Entformen des Formteils 9 aus dem Werkzeug 1 erfolgt. Die Wahl des Keilwinkels α erlaubt die Vorgabe der Korrelation zwischen der seitlichen Verschiebebewegung des Formschiebers 4 und der Ausstoßbewegung des Formteils 9 aus dem Werkzeug 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spritzgießwerkzeug
- 2
- erstes Werkzeugteil (untere Werkzeughälfte)
- 3
- zweites Werkzeugteil (obere Werkzeughälfte)
- 4
- Formschieber
- 5
- Auswerferelement
- 6
- erste Keilfläche
- 7
- zweite Keilfläche
- 8
- Führungselement
- 9
- Formteil
- 10
- Gleitelement
- 11
- formschlüssige Verbindung
- 12
- formschlüssige Verbindung
- 13
- Kavität
- 14
- Vorsprung
- S
- Schließrichtung
- Q
- Querrichtung
- E
- Werkzeugtrennebene
- α
- Keilwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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