DE10234059B4 - Druck- oder Spritzgusswerkzeug - Google Patents
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Abstract
Druck-
oder Spritzgusswerkzeug,
– mit einer festen Formhälfte und einer relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene Gussstellung gesteuert bewegbaren Formhälfte, wobei in den aufeinander zugerichteten Formhälfteninnenseiten Ausnehmungen und/oder Erhebungen zur Formgebung eines zu giessenden Gussteils angebracht sind,
– mit einem Schieber, der gesteuert von einer Außenstellung außerhalb des Werkzeugbereichs in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung senkrecht zur Werkzeug-Schließrichtung in den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal des Werkzeugs aufnehmbar ist dergestalt, dass zwischen Schieberaußenflächen des Schiebers in dessen Innenstellung und Formhälfteninnenseitenflächen der Formhälften in deren Gussstellung Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial und damit zur Herstellung eines Gussteils gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schieber (8) in seinem im Werkzeug (1) aufnehmbaren Längsbereich unterschiedliche Querschnittsformen aufweist, wobei auf eine in Einschubrichtung (9) liegende größere Querschnittsform (11) wenigstens eine in Ausschubrichtung (20) liegende kleinere Querschnittsforni (12) folgt dergestalt, dass die kleinere Querschnittsform (12) gegenüber der...
– mit einer festen Formhälfte und einer relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene Gussstellung gesteuert bewegbaren Formhälfte, wobei in den aufeinander zugerichteten Formhälfteninnenseiten Ausnehmungen und/oder Erhebungen zur Formgebung eines zu giessenden Gussteils angebracht sind,
– mit einem Schieber, der gesteuert von einer Außenstellung außerhalb des Werkzeugbereichs in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung senkrecht zur Werkzeug-Schließrichtung in den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal des Werkzeugs aufnehmbar ist dergestalt, dass zwischen Schieberaußenflächen des Schiebers in dessen Innenstellung und Formhälfteninnenseitenflächen der Formhälften in deren Gussstellung Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial und damit zur Herstellung eines Gussteils gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schieber (8) in seinem im Werkzeug (1) aufnehmbaren Längsbereich unterschiedliche Querschnittsformen aufweist, wobei auf eine in Einschubrichtung (9) liegende größere Querschnittsform (11) wenigstens eine in Ausschubrichtung (20) liegende kleinere Querschnittsforni (12) folgt dergestalt, dass die kleinere Querschnittsform (12) gegenüber der...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der gattungsbildenden
DE 200 22 711 U1 ist eine Vorrichtung zum Gießen eines Formteils mit Hinterschneidungen bekannt, wobei aus einer oberen beweglichen Formhälfte für den Gussvorgang zur Ausbildung von Hinterschneidungen Schieberelemente ausschiebbar sind. Diese werden dann nach dem Gießvorgang, um eine Entformung und Abhebung des oberen Formteils zu ermöglichen, wieder eingefahren. Nachteilig bei diesem Druck- oder Spritzgusswerkzeug ist, dass der von der größten Querschnittsform des Schiebers überfahrbare Bereich des Schieberkanals des Werkzeugs, bezüglich der Formgebung des Gussteiles einen Totbereich darstellt, da ein Ausschieben des Schiebers nach der Herstellung des Gussteiles nur möglich ist, wenn im Ausschubbereich des Schieberkanals kein die Ausschubbewegung blockierender Gussteilbereich oder ein Eingriff der bewegbaren Formhälfte ggf. in Hinterschneidungsbereiche des Schiebers vorliegt. Aufgrund dieser zwingend einzuhaltenden Bedingungen sind die Möglichkeiten der Formgebung für das herzustellende Gussteil eingeschränkt. - Aus der
DE 198 05 466 A1 ist es bekannt, zur Ausbildung von Hinterschneidungen zusätzlich zu einem Innenformteil aus- und einziehbare Formteile am Innenformteil anzubringen. In einer alternativen Ausführungsform kann das Innenformteil zuerst aus der Form genommen werden und die anderen Formteile werden dann über den durch das Innenformteil freigegebenen Raum aus dem Gussstück entnommen. Die Formteile bilden nur Hinterschneidungen in deren Ein- und Ausziehrichtung aus. - Weiter ist aus der
DE 3621 607 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Käfigen für Wälzlager bekannt, wobei über Keilflächen aufspreizbare, geteilte Kerne für die Entformung aus den Hinterschneidungen durch Lösen der Keile im Durchmesser reduzierbar sind. - Aus der WO 83/03067 A1 ist ein metallischer Kernzug bekannt, der entlang einer schrägen Ebene in zwei Hälften geteilt ist. Die Ausbildung von Hinterschneidungen ist hier nicht vorgesehen.
- Zerlegbare Kerne zur Ausführung von Hinterschneidungen sind auch aus Frommer/Lieby: „Druckgieß-Technik", Band 1, 2. Auflage, Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1965, Seite 164 bekannt. Bewegliche Kerne zur Ausbildung von Hinterschneidungen sind ferner auch aus E. Brunhuber: „Praxis der Druckgussfertigung", Fachverlag Schiele & Schön GmbH, Berlin, 1981, Seite 164, bekannt.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druck- oder Spritzgusswerkzeug mit größeren gestalterischen Möglichkeiten bei der Formgebung für ein herzustellendes Gussteil im Bereich eines Schieberkanals des Werkzeuges zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Gemäß Anspruch 1 weist der Schieber in seinem im Werkzeug aufnehmbaren Längsbereich unterschiedliche Querschnittsformen auf, wobei auf eine in Einschubrichtung liegende größere Querschnittsform wenigstens eine in Ausschubrichtung liegende kleinere Querschnittsform folgt dergestalt, dass die kleinere Querschnittsform gegenüber der größeren Querschnittsform und bezüglich der Schieberrichtung wenigstens eine Hinterschneidung darstellt, je doch bezüglich der Werkzeug-Schließrichtung eine durchgehende Schieberaussparung ist. Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial liegen nur außerhalb des Bereichs der wenigstens einen hinterschnittenen Schieberaussparung, so dass der Schieber nach dem Gießvorgang unbehindert durch ein hergestelltes Gussteil in seine Außenstellung verschiebbar ist. Die beweglich Formhälfte weist in Schließrichtung eine der Schieberaussparungen entsprechende und diese ausfüllbare Aussparungs-Eingriffform auf. Zur Herstellung der Gussbereitschaft wird zuerst der Schieber gesteuert in seine Innenstellung geschoben und anschließend die bewegbare Formhälfte in ihre Gussstellung verlagert, wobei die Aussparungs-Eingriffform in die Schieberaussparung eingreift. Nach dem Gießvorgang wird das Werkzeug in umgekehrter Reihenfolge wieder geöffnet, so dass im Gegensatz zum Stand der Technik zuerst die bewegliche Formhälfte zurück in die Offenstellung bewegt wird, wodurch deren Eingriff in die hinterschnittene Schieberaussparung freigegeben und der Schieber unbehindert in die Außenstellung verschiebbar ist.
- Zur Herstellung eines Gussteiles mit dem erfindungsgemäßen Druck- oder Spritzgusswerkzeug wird zuerst in einem ersten Arbeitsschritt bei in der Oftenstellung befindlichen bewegbaren Formhälfte der Schieber von seiner Außenstellung in seine Innenstellung in Schieberrichtung entlang bzw. in den Schieberkanal des Werkzeuges eingeschoben. Anschließend wird die bewegbare Formhälfte von der Oftenstellung in die geschlossene Gussstellung in Werkzeug-Schließrichtung verlagert und Gießmaterial zur Herstellung des Gussteiles in das Druck- oder Spritzgusswerkzeug eingebracht. Zur Entnahme des fertigen Gussteiles wird zuerst die bewegbare Formhälfte zurück in seine Offenstellung verlagert und anschließend der Schieber in Ausschubrichtung von seiner Innenstellung in seine Außenstellung verschoben.
- Vorteilhaft bei diesem Druck- oder Spritzgusswerkzeug ist, dass mit nur einem Schieber ein Gussteil mit wenigstens einer Hinterschneidung im Schieberbereich einfach herstellbar ist. Die Schieberaussparung kann je nach gewünschten Gussteil unterschiedlichste geometrische Formen aufweisen oder es können auch mehrere am Schieber angeordnete Schieberaussparungen vorhanden sein. Damit können auch relativ komplizierte Formen von Gussteilen einfach und mit nur einem Schieber hergestellt werden.
- Für eine weitere Möglichkeit der Formgebung des Gussteiles weist gemäß Anspruch 2 die Aussparungs-Eingriffform an der bewegbaren Formhälfte wenigstens einen in Werkzeug-Schließrichtung abstehenden Formgebungsfortsatz auf, dem eine entsprechende Formgebungsstruktur an der festen Formhälfte zugeordnet ist. Der für die Formgebung des Gussteils ausschlaggebende Bereich ist der an die Schieberaussparung in Werkzeug-Schließrichtung anschließende Bereich des Druck- oder Spritzgusswerkzeugs, der beim Ausschieben des Schiebers vom Schieber überfahren wird. Damit ist dieser Bereich für weitere potentielle Formgebungen des Gussteils ungehindert nutzbar.
- In einer konkreten Ausführungsform ist gemäß Anspruch 3 der Formgebungsfortsatz als Stempel ausgebildet, der in eine Wannenform an der festen Formhälfte in der Gussstellung der Formhälften eingreift, so dass dadurch am übrigen Gussteil ein Wannenteil anformbar ist. Grundsätzlich sind unterschiedlichste Geometrieausformungen des Formgebungsfortsatzes möglich, sofern die Ausschubbewegung des Schiebers nach der Herstellung des Gussteils dadurch nicht behindert ist.
- Gemäß Anspruch 4 ist das Gussteil in seiner Grundform als L-förmiger Hohlkörper ausgebildet, wobei ein erster L-Schenkel im Stirnbereich des Schiebers quer zur Schieberrichtung und quer zur Werkzeug-Schließrichtung liegt und ein zweiter L-Schenkel demgegenüber die schmälere hinterschnittene Schieberaussparung bildet. Im durch die beiden L-Schenkel begrenzten L-Bereich liegen keine Wände des Gussteils. Damit ist eine einfache Grundform des Gussteiles geschaffen, die trotz des Hinterschneidungsbereichs einfach herstellbar ist. Die Bauteilform muss so gewählt sein, dass im durch die beiden L-Schenkel begrenzten L-Bereich keine Wände des Gussteiles liegen. Damit ist nach der Verlagerung der bewegbaren Formhälfte in die Offenstellung ein ungehindertes Ausschieben des Schiebers gewährleistet.
- Für eine sichere Positionierung des Schiebers sind gemäß Anspruch 5 am Schieber und an der bewegbaren Formhälfte einander zugeordnete Verriegelungsteile angebracht. Bei einer Verlagerung der bewegbaren Formhälfte in die Gussstellung mit dem bereits in der Innenstellung. befindlichen Schieber wirken die einander zugeordneten Verriegelungsteile für eine lagegenaue und druckabstützende gegenseitige Verriegelung zusammen. Damit ist mit dem Arbeitsschritt der Verlagerung der bewegbaren Formhälfte von seiner Offenstellung in seine geschlossene Gussstellung zugleich die Verriegelung des Schiebers bewerkstelligt, so dass bei der Einbringung von Gießmaterial der Schieber lagegenau und druckabstützend gehalten ist. Eine im Stand der Technik übliche, in einem separaten Arbeitsschritt durchzuführende Verriegelung des Schiebers in seiner Innenstellung ist vorteilhaft nicht notwendig.
- Für einen funktionssicheren Ablauf der Herstellung des Gussteils erfolgen gemäß Anspruch 6 die Verlagerungen und/oder die Verriegelung der bewegbaren Formhälfte und des Schiebers mittels einer Steuerschaltung, welche eine Sicherheitsschaltung aufweist, die sicherstellt, dass der Schieber erst nach dem Öffnen der bewegbaren Formhälfte aus dem Formhälftenbereich verschiebbar ist. Mit der Sicherheitsschaltung ist eine Fehlfunktion des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges ausgeschlossen, so dass ein funktionssicherer Ablauf der einzelnen Arbeitsschritte Einschieben des Schiebers, Schließen des Werkzeugs, Herstellung des Gussteiles, Öffnen des Werkzeugs und Ausschieben des Schiebers gewährleistet ist.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Druck- oder Spritzgusswerkzeuges in einer ersten Arbeitsstellung, -
2 eine schematische, perspektivische Darstellung des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges in einer zweiten Arbeitsstellung, -
3 eine schematische, perspektivische Darstellung eines hergestellten Gussteiles, und -
4 eine schematische Draufsicht auf eine feste Formhälfte des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges mit einem Schieber in einer Innenstellung. - In
1 ist schematisch, perspektivisch ein Druck- oder Spritzgusswerkzeug1 dargestellt. Das Druck- oder Spritzgusswerkzeug umfasst eine feste Formhälfte2 und eine relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene Gussstellung in einer Werkzeug-Schließrichtung3 (siehe2 ) gesteuert bewegbare Formhälfte. In der der festen Formhälfte2 zugerichteten Formhälfteninnenseite5 der bewegbaren Formhälfte4 ist eine Ausnehmung6 zur Formgebung eines zu gießenden Gussteils7 (siehe3 ) angebracht. Ein Schieber8 ist gesteuert von einer Außenstellung in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung9 senkrecht zur Werkzeug-Schließrichtung3 in den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal10 des Werkzeugs1 aufnehmbar. Zwischen den Schieberaußenflächen des Schiebers8 in dessen Innenstellung und den Formhälfteninnenseitenflächen der Formhälften2 und4 in deren Gussstellung sind Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial und damit zur Herstellung des Gussteils7 gebildet. - Die Arbeitsweise des Druck- oder Spritzgusswerkzeugs
1 stellt sich wie folgt dar: Die bewegbare Formhälfte4 befindet sich zu Beginn des Arbeitsablaufes in der Offenstellung und der Schieber8 in der Außenstellung. Dies ist in1 dargestellt. Als erster Arbeitsschritt wird der Schieber8 in Schieberrichtung9 in seine Innenstellung verlagert, was in2 dargestellt ist. Als nächsten Arbeitsschritt wird die bewegbare Formhälfte4 in Werkzeug-Schließrichtung3 zur festen Formhälfte2 hin verlagert, so dass zwischen den beiden Formhälften2 und4 bzw. dem Schieber8 Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial gebildet sind. Nach der Herstellung des Gussteils7 wird das Druck- oder Spritzgusswerkzeug1 in umgekehrter Reihenfolge wieder geöffnet, d. h., dass zuerst die bewegbare Formhälfte4 entgegen der Werkzeug-Schließrichtung3 in die Offenstellung angehoben wird und im Anschluss daran der Schieber8 entgegen der in1 eingezeichneten Schieberrichtung9 ausgeschoben wird. Somit kann das Gussteil7 aus dem Druck- oder Spritzgusswerkzeug1 entnommen werden. - Der Schieber
8 ist L-förmig ausgebildet dergestalt, dass in seinem im Werkzeug1 aufnehmbaren Längsbereich eine größere Querschnittsform11 und eine in Ausschubrichtung liegende kleinere Querschnittsform12 gebildet sind. Die Anordnung der beiden Querschnittsformen11 und12 stellt bezüglich der Schieberrichtung9 eine Hinterschneidung dar, ist jedoch bezüglich der Werkzeug-Schließrichtung3 eine durchgehende Schieberaussparung13 . An der bewegbaren Formhälfte4 ist in Werkzeug-Schließrichtung3 eine der Schieberausparung13 entsprechende und diese ausfüllbare Aussparungs-Eingriffform14 ausgebildet. An der Aussparungs-Eingriffform14 ist in Werkzeug-Schließrichtung3 ein abstehender Formgebungsfortsatz als Stempel15 ausgebildet, der in eine Wannenform16 an der festen Formhälfte2 in der Gussstellung der Formhälften2 und4 eingreift, so dass dadurch am übrigen Gussteil7 ein Wannenteil17 anformbar ist. Die geometrische Ausbildung des Wannenteils17 muss so gestaltet sein, dass das Ausschieben des Schiebers8 unbehindert durchgeführt werden kann. D. h., dass die Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial nur außerhalb des Bereichs der hinterschnittenen Schieberaussparung13 liegen. - In
3 ist schematisch, perspektivisch das Gussteil7 mit angeformtem Wannenteil17 dargestellt. Das Gussteil7 ist in seiner Grundform als L-förmiger Hohlkörper ausgebildet, wobei ein erster L-Schenkel18 im Stirnbereich des Schiebers quer zur Schieberrichtung9 und quer zur Werkzeug-Schließrichtung3 liegt und ein zweiter L-Schenkel19 demgegenüber die schmälere hinterschnittene Schieberaussparung13 bildet. Im durch die beiden L-Schenkel18 und19 begrenzten L-Bereich liegen keine Wände des Gussteils7 . Das angeformte Wannenteil17 ist in seiner Ausdehnung in Werkzeug-Schließrichtung3 ausgebildet, so dass ein Ausschieben des Schiebers8 unbehindert durchführbar ist. - In
4 ist schematisch eine Draufsicht auf die feste Formhälfte2 des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges1 dargestellt, wobei der Schieber8 sich in seiner Innenstellung befindet. Der im Werkzeug1 aufgenommene Längsbereich des Schiebers8 weist in Schieberrichtung9 gesehen am Ende die größere Querschnittsform11 und in Ausschubrichtung20 dahinterliegend die kleinere Querschnittsform12 auf. Damit ist bezüglich der Schieberrichtung9 bzw. der Ausschubrichtung20 , die entgegengesetzt der Schieberrichtung9 verläuft, eine Hinterschneidung gebildet, die bezüglich der Werkzeug-Schließrichtung3 die durchgehende Schieberaussparung13 darstellt. Im Bereich der Schieberaussparung13 können an das Gussteil7 anformbare Formgebungen, wie z. B. das Wannenteil17 , ausgebildet sein.
Claims (6)
- Druck- oder Spritzgusswerkzeug, – mit einer festen Formhälfte und einer relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene Gussstellung gesteuert bewegbaren Formhälfte, wobei in den aufeinander zugerichteten Formhälfteninnenseiten Ausnehmungen und/oder Erhebungen zur Formgebung eines zu giessenden Gussteils angebracht sind, – mit einem Schieber, der gesteuert von einer Außenstellung außerhalb des Werkzeugbereichs in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung senkrecht zur Werkzeug-Schließrichtung in den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal des Werkzeugs aufnehmbar ist dergestalt, dass zwischen Schieberaußenflächen des Schiebers in dessen Innenstellung und Formhälfteninnenseitenflächen der Formhälften in deren Gussstellung Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial und damit zur Herstellung eines Gussteils gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (
8 ) in seinem im Werkzeug (1 ) aufnehmbaren Längsbereich unterschiedliche Querschnittsformen aufweist, wobei auf eine in Einschubrichtung (9 ) liegende größere Querschnittsform (11 ) wenigstens eine in Ausschubrichtung (20 ) liegende kleinere Querschnittsforni (12 ) folgt dergestalt, dass die kleinere Querschnittsform (12 ) gegenüber der größeren Querschnittsform (11 ) und bezüglich der Schieberrichtung (9 ) wenigstens eine Hinterschneidung darstellt, jedoch bezüglich der Werkzeug-Schließrichtung (3 ) eine durchgehende Schieberaussparung (13 ) ist, dass Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial nur außerhalb des Bereichs der wenigstens einen hinterschnittenen Schieberaussparung (13 ) liegen, so dass der Schieber (8 ) nach dem Gießvorgang unbehindert durch ein hergestelltes Gussteil (7 ) in seine Außenstellung verschiebbar ist, und dass die bewegbare Formhälfte (4 ) in Werkzeug-Schließrichtung (3 ) eine der Schieberaussparung (13 ) entsprechende und diese ausfüllbare Aussparungs-Eingriffform (14 ) aufweist, wobei zur Herstellung der Gussbereitschaft zuerst der Schieber (8 ) gesteuert in seine Innenstellung geschoben wird und anschließend die bewegbare Formhälfte (4 ) in ihre Gussstellung verlagert wird, wobei die Aussparungs-Eingriffform (14 ) in die Schiebberaussparung (13 ) eingreift und wobei in umgekehrter Reihenfolge das Werkzeug (1 ) wieder geöffnet wird. - Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungs-Eingriffform (
14 ) an der bewegbaren Formhälfte (4 ) wenigstens einen in Werkzeug-Schließrichtung (3 ) abstehenden Formgebungsfortsatz (15 ) aufweist, dem eine entsprechende Formgebungsstruktur (16 ) an der festen Formhälfte (2 ) zugeordnet ist. - Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formgebungsfortsatz als Stempel (
15 ) ausgebildet ist, der in eine Wannenform (16 ) an der festen Formhälfte (2 ) in der Gussstellung der Formhälften (2 ,4 ) eingreift, so dass dadurch am übrigen Gussteil (7 ) ein Wannenteil (17 ) anformbar ist. - Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil (
7 ) in seiner Grundform als L-förmiger Hohlkörper ausgebildet ist, wobei ein erster L-Schenkel (18 ) im Stirnbereich des Schiebers (8 ) quer zur Schieberrichtung (9 ) und quer zur Werkzeug-Schließrichtung (3 ) liegt und ein zweiter L-Schenkel (19 ) demgegenüber die schmälere hinterschnittene Schieberaussparung (13 ) bildet, und dass im durch die beiden L-Schenkel (18 ,19 ) begrenzten L-Bereich keine Wände des Gussteils (7 ) liegen. - Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Schieber (
8 ) und an der bewegbaren Formhälfte (4 ) einander zugeordnete Verriegelungsteile angebracht sind, die bei einer Verlagerung der bewegbaren Formhälfte (4 ) in die Gussstellung mit dem bereits in der Innenstellung befindlichen Schieber (8 ) für eine lagegenaue und druckabstützende gegenseitige Verrieglung zusammenwirken. - Druck- oder Spritzgusswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungen und/oder die Verrieglung der bewegbaren Formhälfte (
4 ) und des Schiebers (8 ) mittels einer Steuerschaltung erfolgten, welche eine Sicherheitsschaltung aufweist, die sicherstellt, dass der Schieber (8 ) erst nach dem Öffnen der bewegbaren Formhälfte (4 ) aus dem Formhälftenbereich verschiebbar ist.
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