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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft zunächst ein Kunststoff-Spritzwerkzeug mit zwei Formhälften, wobei in der ersten Formhälfte eine Anspritzdüse und ein Schiebebacken-Werkzeugteil zur Ausbildung eines Hinterschnitts an einem mittels des Spritzwerkzeugs herstellbaren Spritzteils angeordnet sind und in der zweiten Formhälfte ein Werkzeugkern, wobei das Schiebebacken-Werkzeugteil im Zuge der Öffnung der Formhälften bezogen auf eine geometrische Verfahrachse der zweiten Formhälfte axial und radial verfahrbar ist.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Spritzteils in einem Kunststoff-Spritzwerkzeug mit zwei Formhälften, wobei in der ersten Formhälfte eine Anspritzdüse und ein Schiebebacken-Werkzeugteil zur Ausbildung eines Hinterschnitts an dem mittels des Spritzwerkzeugs herstellbaren Kunststoff-Spritzteils angeordnet sind und in der zweiten Formhälfte ein Werkzeugkern, wobei das Schiebebacken-Werkzeugteil im Zuge der Öffnung der Formhälften bezogen auf eine geometrische Verfahrachse der zweiten Formhälfte axial und radial verfahren wird.
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Stand der Technik
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Kunststoff-Spritzwerkzeuge wie auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Spritzteils unter Nutzung eines solchen Kunststoff-Spritzwerkzeugs sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Es wird hier beispielsweise auf die
EP 1 243 398 A1 verwiesen. Das Spritzteil wird in üblicher Weise bei geschlossenen Formhälften hergestellt zufolge Einspritzen einer Kunststoffmasse in den sich zwischen den Formhälften ergebenden Freiraum. Zufolge Anordnung eines Schiebebacken-Werkzeugteils sind hierbei auch Spritzteile herstellbar, die einen hinterschnittenen Bereich aufweisen. Zufolge des sich an dem Spritzteil ergebenden Hinterschnitts ist allein eine Öffnung der Formhälften zufolge Relativverlagerung entlang der geometrischen Verfahrachse nicht möglich. Vielmehr wird hierzu weiter ein Schiebebacken-Werkzeugteil genutzt, das den Hinterschnittbereich für das Spritzteil bildet. Das Schiebebacken-Werkzeugteil wird im Zuge der Entformung des Spritzteils bevorzugt sowohl in Richtung der geometrischen Verfahrachse als auch in einer Radialrichtung hierzu zur Freigabe des Hinterschnittbereichs bewegt.
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Die Bewegung des Schiebebacken-Werkzeugteils wird hierbei abgeleitet aus der Bewegung des Spritzteils relativ zu der einen Formhälfte, gegebenenfalls zu beiden Formhälften, wobei zufolge einer Verlagerung des Spritzteils entlang der geometrischen Verfahrachse über den Hinterschnittbereich das Schiebebacken-Werkzeugteil zufolge des sich ergebenden Formschlusses im Hinterschnittbereich mitgeschleppt wird. Das Schiebebacken-Werkzeugteil kann hierbei in der ersten Formhälfte geführt sein derart, dass eine Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils in Richtung der geometrischen Verfahrachse überlagert wird durch eine radiale Bewegung, bis hin zur vollständigen Freigabe des Spritzteiles.
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In Abhängigkeit von dem bezogen auf eine Ebene senkrecht zu der Verfahrachse betrachteten Hinterschnittwinkel können sich an dem Spritzteil, insbesondere im Bereich des Hinterschnitts, weiter insbesondere im mit dem Schiebebacken-Werkzeugteil zusammenwirkenden Bereich des Spritzteils, Spuren, beispielsweise in Form von Oberflächenbeschädigungen (Kratzer, Dellen, Aufwürfe), einstellen, dies aufgrund der zwangsläufigen Schleppmitnahme des Schiebebacken-Werkzeugteils über das Spritzteil im Zuge der Entformung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine Aufgabe der Erfindung darin gesehen, ein im Hinblick auf die vorbeschriebene Problematik verbessertes Kunststoff-Spritzwerkzeug sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Spritzteils anzugeben.
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Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem Kunststoff-Spritzwerkzeug gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass in der ersten Formhälfte ein Beaufschlagungsmittel für das Schiebebacken-Werkzeugteil vorgesehen ist, das zur kraftbeaufschlagten Verfahrbarkeit des Schiebebacken-Werkzeugteils bei einem Auseinanderfahren der Formhälften ausgebildet ist, wobei das Schiebebacken-Werkzeugteil unabhängig von einer zunächst gegebenen Hinterschnittverbindung zu dem Spritzteil aktiv bewegt wird.
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Im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Spritzteils ist eine mögliche Lösung der Aufgabe nach einem weiteren Erfindungsgedanken gegeben, wobei darauf abgestellt ist, dass zur Entformung des mit einem bezogen auf eine Ebene senkrecht zu der Verfahrachse mit einem kleinen Hinterschnittwinkel ausgebildeten Kunststoff-Spritzteils das Schiebebacken-Werkzeugteil zugleich mit einem Auseinanderfahren der Formhälften kraftbeaufschlagt eigenständig in eine Freigabestellung bewegt wird.
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Zufolge des erfindungsgemäßen Kunststoff-Spritzwerkzeugs wie auch zufolge des angegebenen Verfahrens wird ein Mitschleppen des Schiebebacken-Werkzeugteils im Zuge der Entformung durch das Spritzteil vermieden, dies zufolge eines aktiven Mitbewegens des Schiebebacken-Werkzeugteils. Entsprechend erfolgt eine Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils in axialer und radialer Richtung bezogen auf die geometrische Verfahrachse bevorzugt ohne Ableitung aus der Bewegung beziehungsweise aus der Zusammenwirkung mit dem Spritzteil. Eine solche aktive Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils wird entsprechend auch in einem solchen Fall erreicht, indem an dem Spritzteil unter Nutzung des Schiebebacken-Werkzeugteils kein Hintergriffbereich ausgeformt wird, der bei den Ausführungen im Stand der Technik Voraussetzung ist zur entsprechenden Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils.
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Zufolge der aktiven Bewegung des Schiebebacken-Werkzeugteils vom Spritzteil weg ergibt sich eine im Hinblick auf das Spritzteil schonende Entformung. Oberflächenseitig des Spritzteils stellen sich bevorzugt keine von einem Mitschleppen des Schiebebacken-Werkzeugteils über das Spritzteil abzuleitende Spuren ein. Vielmehr kann zufolge eines solchen Kunststoff-Spritzwerkzeugs und/oder zufolge eines solchen Verfahrens auch im Bereich des Hinterschnitts eine beschädigungsfreie, darüber hinaus gegebenenfalls hochwertige Oberflächenbeschaffenheit erreicht werden.
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Besonders vorteilhaft erweist sich ein solches Kunststoff-Spritzwerkzeug und ein solches Verfahren bei Spritzteilen, die im Bereich des Hinterschnitts einen bezogen auf die Ebene senkrecht zu der Verfahrachse kleinen Hinterschnittwinkel aufweisen, insbesondere einen solchen Hinterschnittwinkel von bis zu 15 Grad oder 30 Grad. Zufolge der vorgeschlagenen Ausgestaltung sind darüber hinaus auch Hinterschnittwinkel von etwa 0 Grad, gegebenenfalls sogar ein negativer Hinterschnittwinkel möglich.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.
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So kann das Beaufschlagungsmittel aus einem Stempel bestehen, der mit einer Ausfahrkraft beaufschlagt ist. Das Beaufschlagungsmittel kann hierbei Teil des Kunststoff-Spritzwerkzeugs sein, so weiter beispielsweise Teil des die erste Formhälfte aufweisenden Spritzwerkzeugabschnitts. Über den Stempel wird das Schiebebacken-Werkzeugteil aktiv verlagert. Hierzu ist der Stempel mit einer Ausfahrkraft beaufschlagt, insbesondere synchron zu einer Axialbewegung der zweiten Formhälfte entlang der geometrischen Verfahrachse im Zuge der Entformung des Spritzteils.
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Der Stempel kann hierbei bei einem Ausfahren und entsprechenden Beaufschlagen des Schiebebacken-Werkzeugteils in Verfahrrichtung desselben mit einer zugewandten Stirnfläche des Schiebebacken-Werkzeugteils unter Relativbewegung zu der Stirnfläche zusammenwirken. Diese Relativbewegung ergibt sich bevorzugt zufolge einer zwangsgesteuerten, beispielsweise über eine Führungsschiene oder dergleichen gesteuerten überlagerten axialen und radialen Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils, während der Stempel in einer möglichen Ausführungsform sich allein in axialer Richtung bewegen kann. Die dem Schiebebacken-Werkzeugteil zugewandte Stirnfläche des Stempels gleitet entsprechend im Zuge eines axialen Ausfahrens des Stempels zur Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils in radialer Richtung auf der zugewandten Stirnfläche des Schiebebacken-Werkzeugteils ab. Es können sich hier entsprechende Gleitflächen ergeben. Auch können diesbezüglich mechanische Mittel vorgesehen sein, die diese Abgleitbewegung unterstützen, beispielsweise die stirnflächenseitige Anordnung einer Rolle oder Walze an dem Stempel.
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Die Kraftbeaufschlagung des Beaufschlagungsmittels, so beispielsweise des Stempels, kann pneumatisch oder auch hydraulisch erzeugt sein. Auch kann die Kraftbeaufschlagung allein über eine Feder erfolgen, wobei die Entspannungsrichtung der Feder der Richtung der axialen Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils und des auf dieses einwirkenden Beaufschlagungsmittels entsprechen kann. Eine solche Feder kann weiter beispielsweise in der Formhälften-Schließstellung gespannt sein, welche Federkraft zufolge Verlagerung der zweiten Formhälfte entlang der geometrischen Verfahrachse in Richtung auf die Formhälften-Offenstellung freigegeben wird, zur entsprechenden Schiebeverlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils über das Beaufschlagungsmittel.
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Auch kann die Kraftbeaufschlagung elektromotorisch oder elektromagnetisch erzeugbar sein.
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Im Falle einer pneumatischen, hydraulischen, elektromotorischen oder elektromagnetischen Kraftbeaufschlagung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung diese Kraftbeaufschlagung in dem Moment einsetzen, in dem die zweite Formhälfte zur Distanzierung zur ersten Formhälfte entlang der geometrischen Verfahrachse verfährt. Entsprechend kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung das Schiebebacken-Werkzeugteil in der Formhälften-Schließstellung bezüglich der Beaufschlagungsmittel nicht gesondert kraftbeaufschlagt sein.
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Die Kraftbeaufschlagung kann in weiterer Ausgestaltung durch eine mechanische Kopplung mit der zweiten Formhälfte erzeugbar sein. Entsprechend kann eine unmittelbare Kopplung der Verlagerung von zweiter Formhälfte und Schiebebacken-Werkzeugteil in der ersten Formhälfte gegeben sein, wobei die rein lineare, axiale Verlagerung der zweiten Formhälfte entlang der geometrischen Verfahrachse über die mechanische Kopplung in eine axiale und überlagerte radiale Bewegung des Schiebebacken-Werkzeugteils in der ersten Formhälfte übersetzt wird. Hierzu kann eine von Kunststoff-Spritzwerkzeugen bekannte Klinkenlösung genutzt sein, wobei mit Erreichen einer bevorzugt anschlagbegrenzten Endstellung des Schiebebacken-Werkzeugteils im Zuge der Entformung eine Auslösung zur Freigabe der zweiten Formhälfte erreicht wird, um diese zur günstigen Freilegung des Spritzteiles weiter entlang der geometrischen Verfahrachse verfahren zu können.
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Die Ausfahrbewegung des Schiebebacken-Werkzeugteils kann, wie auch bevorzugt, durch die zweite Formhälfte gesteuert sein. So kann sich das Schiebebacken-Werkzeugteil im Zuge des kraftbeaufschlagten Ausfahrens im Anschlag an der zweiten Formhälfte befinden, so dass eine synchrone Verlagerung von zweiter Formhälfte und Schiebebacken-Werkzeugteil der ersten Formhälfte entlang der geometrischen Verfahrachse sich einstellt, dies zumindest bis zu einem bevorzug anschlagbegrenzten Verlagerungsende des Schiebebacken-Werkzeugteils. Das Schiebebacken-Werkzeugteil kann sich hierbei mit einer Stirnfläche auf einer zugewandten Stirnfläche der zweiten Formhälfte abstützen, dies weiter bevorzugt unter radialer Relativbewegung der Stirnfläche des Schiebebacken-Werkzeugteils auf der zugewandten Oberfläche der zweiten Formhälfte. Auch hier können sich entsprechende Gleitflächen ergeben, wobei die Gleitfähigkeit unterstützt sein kann.
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Auch kann in der ersten Formhälfte eine Mehrzahl an Schiebebacken-Werkzeugteilen vorgesehen sein, so beispielsweise mit Bezug auf die Verfahrachse über den Umfang gegebenenfalls gleichmäßig verteilt drei, vier, fünf oder sechs, bis hin zu zehn oder mehr solcher Schiebebacken-Werkzeugteile. Jedem Schiebebacken-Werkzeugteil kann, wie auch bevorzugt, ein Beaufschlagungsmittel zugeordnet sein, so dass sich in einer möglichen Ausgestaltung entsprechend der Anzahl von Schiebebacken-Werkzeugteilen eine entsprechende Anzahl von beispielsweise pneumatisch oder hyderaulisch beaufschlagbaren Stempeln einstellt.
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Hinsichtlich ergänzender oder alternativer Merkmale im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gilt für die anspruchsmäßige Zuordnung das gleiche wie vorbeschrieben bezüglich des Kunststoff-Spritzwerkzeugs ausgeführt.
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Figurenliste
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber lediglich Ausführungsbeispiele darstellt. Ein Teil, das nur bezogen auf eines der Ausführungsbeispiele erläutert ist und bei einem weiteren Ausführungsbeispiel aufgrund der dort herausgestellten Besonderheit nicht durch ein anderes Teil ersetzt ist, ist damit auch für dieses weitere Ausführungsbeispiel als jedenfalls mögliches vorhandenes Teil beschrieben. Auf der Zeichnung zeigt:
- 1 in einer schematischen Schnittdarstellung ein Kunststoff-Spritzwerkzeug mit einer ersten und einer zweiten Formhälfte, betreffend die Formhälften-Schließstellung im Zuge eines Spritzvorganges zur Herstellung eines Spritzteils;
- 2 die Herausvergrößerung des Bereiches II in 1;
- 3 eine der 2 entsprechende Darstellung, jedoch eine Zwischenstellung im Zuge einer Öffnung der Formhälften und einer Verlagerung von Schiebebacken-Werkzeugteilen;
- 4 eine Zwischenstellung im Zuge der Öffnung der Formhälften, betreffend eine anschlagbegrenzte Verlagerungsendstellung der Schiebebacken-Werkzeugteile;
- 5 die Formhälften-Offenstellung;
- 6 eine der 5 entsprechende Darstellung bei Ausstoßen des hergestellten Spritzteils;
- 7 eine der 5 entsprechende Darstellung, jedoch bei Zuführung der zweiten Formhälfte und des hieran angeordneten Spritzteils zu einer gegenüber der ersten Formhälfte in den Darstellungen der 1 bis 6 geänderten ersten Formhälfte, zum Umspritzen des Spritzteiles mit beispielsweise einem weiteren Kunststoffmaterial;
- 8 eine Zwischenstellung im Zuge des Verfahrens der zweiten Formhälfte in die Formhälften-Schließstellung, eine Anschlagstellung zu den Schiebebacken-Werkzeugteilen der ersten Formhälfte betreffend;
- 9 die Formhälften-Schließstellung, im Zuge des UmspritzVorganges;
- 10 eine der 1 im Wesentlichen entsprechende schematische Schnittdarstellung, eine alternative Ausführungsform betreffend;
- 11 die Zwischenstellung gemäß 4, jedoch betreffend die Ausführungsform gemäß 10;
- 12 eine weitere Darstellung der Ausführungsform gemäß 10 in einer Stellung gemäß 5.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu 1, ein Kunststoff-Spritzwerkzeug 1, welches in den Darstellungen lediglich schematisch gezeigt ist.
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Das Kunststoff-Spritzwerkzeug 1 weist im Wesentlichen zwei Formhälften auf, eine erste, in den Darstellungen obere, Formhälfte 2 und eine, in den Darstellungen untere, Formhälfte 3.
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Die erste Formhälfte 2 kann, wie auch bevorzugt, ortsfest vorgesehen sein, während die zweite Formhälfte 3 relativ zu der ersten Formhälfte 2 entlang einer geometrischen Verfahrachse x verlagerbar ist.
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In der ersten Formhälfte 2 ist eine Anspritzdüse 4 vorgesehen, über welche in einer Formhälften-Schließstellung gemäß 1 zur Herstellung eines Spritzteiles 5 eine Kunststoffmasse 6 in eine sich zwischen den Formhälften 2 und 3 ergebende Kavität 7 verbracht wird. Die Kavität 7 ist unterseitig durch einen Werkzeugkern 27 der zweiten Formhälfte 3 begrenzt.
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Die Kavität 7 kann weiter, insbesondere zur Bildung von Hinterschnittbereichen an dem herzustellenden Spritzteil 5, durch ein oder mehrere Schiebebacken-Werkzeugteile 8 begrenzt sein. So können umfangsmäßig mehrere, beispielsweise vier Schiebebacken-Werkzeugteile 8 vorgesehen sein.
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Die Außenwandung eines Schiebebacken-Werkzeugteils 8 verläuft gemäß einem Längsschnitt (siehe 1) keilförmig, sich hierbei in Richtung auf die zweite Formhälfte 3 erweiternd.
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Das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 ist in der ersten Formhälfte 2 schiebeverlagerbar geführt, so beispielsweise zufolge einer nicht näher dargestellten schienenartigen Nut-Feder-Führung 9, welche, bezogen auf die Schnittdarstellung in demselben spitzen Winkel angestellt ist, wie die Außenfläche des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 verläuft. In den Darstellungen ist die Feder am Werkzeugteil 8 ausgebildet, die in einer in den Zeichnungen durch einen nicht schraffierten Bereich dargestellten Nut der Formhälfte 2 schiebeverlagerbar ist. Zufolge dieser Führung 9 wird bei einer linearen Verlagerung des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 entlang der Verfahrachse x zugleich eine radiale, senkrecht zu der Verfahrachse x gerichtete Bewegung des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 erzeugt. Axiale und radiale Verlagerung sind entsprechend überlagert.
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Beide Schiebeendstellungen des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 sind anschlagbegrenzt.
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Unter Nutzung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 ist in der Kavität 7 ein Hinterschnittbereich 10 ermöglicht, mit einem - bezogen auf eine Ebene E senkrecht zu der Verfahrachse × gegebenen - spitzen Hinterschnittwinkel α.
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Wie beispielsweise in 2 zu erkennen, können sich hierbei auch mehrere Hinterschnittbereiche 10 einstellen, mit gegebenenfalls unterschiedlichen Hinterschnittwinkeln. So kann sich beispielsweise ein Hinterschnittbereich 10 mit einem Hinterschnittwinkel α von etwa 75 Grad einstellen, darüber hinaus gegebenenfalls weiter auch ein Hinterschnittbereich 10' mit einem Hinterschnittwinkel α' von etwa 5 bis 10 Grad. Insbesondere solche Hinterschnittbereiche 10' mit verhältnismäßig kleinen Hinterschnittwinkeln α' erweisen sich bei den Lösungen gemäß dem Stand der Technik als problematisch.
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Erfindungsgemäß werden die Schiebebacken-Werkzeugteile 8 in der ersten Formhälfte 2 aktiv in Richtung auf eine das Spritzteil 5 freigebende Stellung bewegt.
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Gemäß den gezeigten Ausführungsbeispielen kann dies über Beaufschlagungsmittel 11 in Form von Stempeln 12 erfolgen.
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Die Stempel 12 können in der ersten Formhälfte 2 in Richtung der Verfahrachse x der zweiten Formhälfte 3 verlagerbar geführt sein. Hierzu sind die Stempel 12 jeweils in einem Führungszylinder 13 verlagerbar gehaltert, wobei weiter gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen der 1 bis 9 eine Kraftbeaufschlagung zur Verlagerung des Stempels 12 pneumatisch oder alternativ hydraulisch erfolgen kann. Hierzu ist der Stempel 12 im Bereich eines Stempelkopfes 14 gegen die Wandung des Führungszylinders 13 abgedichtet.
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In den sich oberhalb des Stempelkopfes 14 ergebenden Zylinderraumabschnitt mündet jeweils eine Einströmöffnung 15.
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Das dem Stempelkopf 14 gegenüberliegende Ende des Stempels 12 durchsetzt ein die Kavität 7 im Bereich der ersten Formhälfte 2 formgebendes Formteil 16 und bildet stirnseitig eine Stirnfläche 17 aus. Diese kann sich gemäß den Ausführungsbeispielen quergerichtet zu der Verfahrachse x erstrecken.
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Die Stirnfläche 17 erstreckt sich in der Formhälften-Schließstellung gemäß 1 bevorzugt ebenengleich mit der Unterfläche des von dem Stempel 12 durchsetzten Formteiles 16.
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Weiter liegt in der Formhälften-Schließstellung gemäß beispielsweise 1 die zugewandte Stirnfläche 18 des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 anschlagbegrenzt an der Unterfläche des Formteils 16 an. Der das Formteil 16 durchsetzende Stempel 12 liegt mit seiner Stirnfläche 17 gegebenenfalls vollflächig auf der Stirnfläche 18 des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 an.
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Darüber hinaus stützt sich das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 in der Formhälften-Schließstellung mit einer dem Formteil 16 abgewandten, in den Darstellungen entsprechend nach unten gerichteten Oberfläche 19 auf der zugewandten Oberfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 ab. Auch hier kann sich, wie auch bevorzugt, eine vollflächige Abstützung des Schiebebacken-Werkzeugteiles 8 an der zweiten Formhälfte 3 ergeben.
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Nach Vollenden eines Umspritzvorganges, der in 1 schematisch dargestellt ist, erfolgt in üblicher Weise die Entformung des Spritzteils 5 zufolge Öffnen der Formhälften 2 und 3. Hierbei wird aktiv, beispielsweise motorisch gesteuert, weiter alternativ hydraulisch oder pneumatisch gesteuert, die zweite Formhälfte 3 entlang der Verfahrachse x linear verlagert in eine beabstandete Stellung zu der ersten Formhälfte 2.
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Zugleich mit diesem Einsetzen der Linearverlagerung der zweiten Formhälfte 3 erfolgt über die Einströmöffnungen 15 eine Kraftbeaufschlagung, beispielsweise pneumatische oder hydraulische Druckbeaufschlagung, der Stempel 12 in den Führungszylindern 13 (siehe Pfeile a). Dies führt zu einer Kraftbeaufschlagung der Stempel 12 in Richtung auf die Schiebebacken-Werkzeugteile 8, entsprechend mit Bezug zu den Darstellungen nach unten.
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Zufolge der gegebenen Abstützung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 an der Oberfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 wird zufolge der Beaufschlagung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 über die Stempel 12 ein synchrones, kraftgesteuertes Mitbewegen der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 zusammen mit der zweiten Formhälfte 3 erreicht. Die Schiebeverlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 in die Spritzteil-Freigabestellung ist entsprechend abhängig von einer gegebenen Kraftbeaufschlagung über die Stempel 12 beziehungsweise die Beaufschlagungsmittel 11 und von der linearen Verlagerung der zweiten Formhälfte 3, durch die die Verlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 erst ermöglicht ist.
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Zufolge der schienenartigen Führung 9 wird die lineare Verlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 in axialer Richtung (Pfeil b) überlagert von einer radialen Verlagerungsrichtung (Pfeil c). Entsprechend ergibt sich mit zunehmender axialer Entfernung der zweiten Formhälfte 3 zur ersten Formhälfte 2 und damit einhergehender Verlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 sogleich eine radiale Beabstandung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8, insbesondere der hierdurch gegebenen Hinterschnittbereiche 10 zu dem Spritzteil 5.
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Die mit der Bewegung der zweiten Formhälfte 3 synchrone Verlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 ist anschlagbegrenzt. Der vorgesehene Anschlag 21, beispielsweise im Bereich der Führung 9, kann hierbei so gewählt sein, dass ein in axialer Richtung b sich einstellendes maximales Verlagerungsmaß des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 etwa ein Drittel bis zwei Drittel, weiter beispielsweise etwa ein Halb des in derselben Richtung betrachten Abstandsmaßes zwischen der dem Stempel 12 zugewandten Stirnfläche 18 und der der zweiten Formhälfte 3 zugewandten Oberfläche 19 entsprechen kann.
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Die Schiebebacken-Werkzeugteile 8 sind in der Anschlagstellung so weit nach radial außen verlagert, dass das Spritzteil 5 unter weiterer linearer Verlagerung der zweiten Formhälfte 3 frei aus dem Bereich der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 und somit aus dem Bereich der ersten Formhälfte 2 heraus verbracht werden kann (vergleiche 5). Hiernach kann das Spritzteil 5 gemäß der Darstellung in 6 über einen in der zweiten Formhälfte 3 gegebenenfalls vorgesehenen zentralen, stiftartigen Auswerfer 22 separiert werden. Dieser findet insbesondere Verwendung bei Spritzteilen 5 mit einer Hinterschneidung 28. Alternativ kann ein Ausstoßen auch im Bereich des äußeren Durchmessers des Spritzteils 5 erfolgen, wenn dieser keine Hinterschneidung aufweist.
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Zufolge der vorgeschlagenen Ausbildung mit aktiv bewegbaren, nicht über das Spritzteil 5 mitschleppbaren Schiebebacken-Werkzeugteilen 8 ist auch, wie in den 7 bis 9 dargestellt, ein bereits beispielsweise mit einer ersten Formhälfte 2 gemäß den Darstellungen in den 1 bis 6 hergestelltes Spritzteil 5 in vorteilhafter Weise einer weiteren ersten Formhälfte 2' zuführbar, beispielsweise zum vollständigen oder partiellen Umspritzen des Spritzteiles 5 mit einer weiteren Kunststoffmasse. Entsprechend ist die zweite Formhälfte 2 bezüglich der die Kavität 7 bestimmenden Bereiche im Formteil 16 und/oder in den Schiebebacken-Werkzeugteilen 8 gegenüber der ersten Formhälfte 2 zur Herstellung des Spritzteiles 5 verändert.
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Die mit dem Spritzteil 5 weiterhin versehene zweite Formhälfte 3 wird in diesem Fall entlang der Verfahrachse x in Richtung auf die erste Formhälfte 2' verlagert. Mit Anschlagen der Oberfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 liegen die Oberflächen 19 der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 aneinander an. Hierbei werden die Beaufschlagungsmittel 11/Stempel 12 in Richtung auf die Formhälften-Schließstellung mitgeschleppt, dies gegebenenfalls, wie bevorzugt, gegen eine auf die Stempel 12 einwirkende Kraft.
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Infolge der linearen Verlagerung werden die Schiebebacken-Werkzeugteile 8 zufolge der entsprechenden Führung 9 zugleich nach radial innen verlagert, wobei gegebenenfalls bestehende Hinterschnittbereiche des Spritzteiles 5 eingefangen werden können, so in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft der Hinterschnittbereich 10'.
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In der anschlagbegrenzten Formhälften-Schließstellung gemäß 9 ergibt sich eine das Spritzteil 5 zumindest teilweise umfassende Kavität 7', welche mit einer weiteren Kunststoffmasse 6' verfüllt werden kann.
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Im Zuge der Verlagerung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 gleiten deren Oberflächen 19 in der Anlagestellung auf der zugewandten Oberfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 quergerichtet zur Verfahrachse x, wie auch die Stirnfläche 17 des Stempels 12 auf der zugewandten Stirnfläche 18 des Schiebebacken-Werkzeugteils 8.
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Die Relativbewegung zwischen den Stirnflächen 17, 18 beziehungsweise den Oberflächen 19 und 20 ist eine Gleitbewegung in Ausrichtung der Ebene E.
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Die 10 bis 12 zeigen eine alternative Ausgestaltung bezüglich der Kraftbeaufschlagung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8. In diesem Fall können die die Schiebebacken-Werkzeugteile 8 stirnseitig beaufschlagenden Stempel 12 außerhalb der ersten Formhälfte 2 in einer brückenartigen Halterung 23 gefasst sein, zur synchronen Kraftbeaufschlagung jedes einem Schiebebacken-Werkzeugteil 8 zugeordneten Stempels 12.
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Die Halterung 23 ist über eine Klinke 24 lösbar mit der zweiten Formhälfte 3 verbunden. In den Darstellungen ist diese aufhebbare Verbindung schematisch dargestellt durch einen klinkenseitigen Vorsprung 25, der in eine Aufnahme 26 der zweiten Formhälfte 3 eingreift.
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Eine Schiebeverlagerung der zweiten Formhälfte 3 entlang der Verfahrachse x führt entsprechend zufolge der mit der zweiten Formhälfte 3 verbundenen Klinke 24 über die Halterung 23 und die Stempel 12 zu einer Mitschleppung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.
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In der anschlagbegrenzten Absenk-Endstellung der Schiebebacken-Werkzeugteile 8 wird zufolge der weiteren Linearverlagerung der zweiten Formhälfte 3 in die Abstandsstellung zur ersten Formhälfte 2 die Verbindung zur Klinke 24 aufgehoben. Der klinkenseitige Vorsprung 25 wird durch die weiter sich verlagernde zweite Formhälfte 3 aus der Aufnahme 26 gedrängt (siehe 12).
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Mit Verlagerung der zweiten Formhälfte 3 zurück in Richtung auf die erste Formhälfte 2 wird der klinkenseitige Vorsprung 25 durch die Aufnahme 26 wieder eingefangen.
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Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in der ersten Formhälfte 2 ein Beaufschlagungsmittel 11 für das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 vorgesehen ist, das zur kraftbeaufschlagten Verfahrbarkeit des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 bei einem Auseinanderfahren der Formhälften 2, 3 ausgebildet ist, wobei das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 unabhängig von einer zunächst gegebenen Hinterschnittverbindung zu dem Spritzteil 5 aktiv bewegt wird.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Beaufschlagungsmittel 11 aus einem Stempel 12 besteht, der mit einer Ausfahrkraft beaufschlagt ist.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stempel 12 bei einem Ausfahren mit einer zugewandten Stirnfläche 18 des Schiebebacken-Werkzeugteils 8 unter Relativbewegung zu der Stirnfläche 18 zusammenwirkt.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftbeaufschlagung pneumatisch oder hydraulisch erzeugbar ist.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftbeaufschlagung elektromotorisch oder elektromagnetisch erzeugbar ist.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftbeaufschlagung durch eine mechanische Kopplung mit der zweiten Formhälfte 3 erzeugbar ist.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 im Zuge des kraftbeaufschlagten Ausfahrens in Anschlag an der zweiten Formhälfte 3 ist, unter radialer Relativbewegung der zugewandten Oberflächen 19, 20.
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Ein Kunststoff-Spritzwerkzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in der ersten Formhälfte 2 eine Mehrzahl an Schiebebacken-Werkzeugteilen 8 vorgesehen ist und dass jedem Schiebebacken-Werkzeugteil 8 ein Beaufschlagungsmittel 11 zugeordnet ist.
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Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Entformung des mit einem bezogen auf eine Ebene E senkrecht zu der Verfahrachse x mit einem kleinen Hinterschnittwinkel α ausgebildeten Kunststoff-Spritzteils 5 das Schiebebacken-Werkzeugteil 8 zugleich mit einem Auseinanderfahren der Formhälften 2, 3 kraftbeaufschlagt eigenständig in eine Freigabestellung bewegt wird.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kunststoff-Spritzwerkzeug
- 2
- erste Formhälfte
- 2'
- erste Formhälfte
- 3
- zweite Formhälfte
- 4
- Anspritzdüse
- 5
- Spritzteil
- 6
- Kunststoffmasse
- 6'
- Kunststoffmasse
- 7
- Kavität
- 7'
- Kavität
- 8
- Schiebebacken-Werkzeugteil
- 9
- Führung
- 10
- Hinterschnittbereich
- 10'
- Hinterschnittbereich
- 11
- Beaufschlagungsmittel
- 12
- Stempel
- 13
- Führungszylinder
- 14
- Stempelkopf
- 15
- Einströmöffnung
- 16
- Formteil
- 17
- Stirnfläche
- 18
- Stirnfläche
- 19
- Oberfläche
- 20
- Oberfläche
- 21
- Anschlag
- 22
- Auswerfer
- 23
- Halterung
- 24
- Klinke
- 25
- Vorsprung
- 26
- Aufnahme
- 27
- Werkzeugkern
- 28
- Hinterschneidung
- α
- Hinterschnittwinkel
- α'
- Hinterschnittwinkel
- a
- Pfeil
- b
- Pfeil
- c
- Pfeil
- x
- Verfahrachse
- E
- Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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