DE10302248B3

DE10302248B3 - Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von Spritzgußteilen mit Hinterschnitten aus Kunststoffen

Info

Publication number: DE10302248B3
Application number: DE2003102248
Authority: DE
Inventors: Jost Merten
Original assignee: MERIT PREC TOOLS Ltd GOZO; Merit Precision Tools Ltd
Current assignee: MERIT PREC TOOLS Ltd GOZO; Merit Precision Tools Ltd
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2023-01-23

Abstract

Das Spritzgießwerkzeug (1) dient zum Herstellen von Spritzgussteilen (2) mit Hinterschnitten insbesondere aus duroplastischen Kunststoffen mit vorzugsweise zwei einen Werkzeughohlraum bildenden Formhälften (3, 4) und einem konturgebenden Kerneinsatz (5) zur Ausbildung einer engen rohrförmigen Öffnung (6) mit einem innenliegenden Hinterschnitt oder einer Ringnut (7) an dem Spritzgussteil (2) zum Anbringen von Einbauteilen, die mit dem Spritzgussteil verbunden werden sollen. Der Kerneinsatz (5) ist als Zerfallkern mit vorzugsweise zwei in der Öffnung (6) an dem herzustellenden Spritzgussteil (2) einander spiegelbildlich gegenüberliegenden konturierten Schiebern (8, 9) ausgebildet, die beide an dem Kerneinsatz (5) radial zu der Öffnung (6) auseinander- und zusammenbewegbar geführt sind und von denen jeder eine in Auswurfrichtung (10) des Spritzgussteils (2) gegen die Längsachse (11) der Öffnung (6) geneigte Bohrung (12, 13) aufweist, mit der der betreffende Schieber (8, 9) auf einer von zwei in Auswurfrichtung (10) etwa V-förmig gegeneinander geneigten Schrägführungen (14, 15) geführt ist. Die beiden Schrägführungen (14, 15) für die Schieber (8, 9) sind mit einem Halter (16) an der beweglichen Formhälfte (4) fest verbunden. Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, dass die Ringnut (7) an dem Spritzgussteil (2) bereits beim Spritzvorgang vollkommen fertiggestellt wird und nicht mehr mittels zeitaufwendiger Nachbearbeitung an der Innenseite der engen Öffnung (6) an dem ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von Spritzgussteilen mit Hinterschnitten insbesondere aus duroplastischen Kunststoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der Herstellung von Kunststoffteilen mit einer engen Öffnung und innenliegenden Hinterschnitten auf Spritzgießmaschinen bereitet es besondere Schwierigkeiten, derartige Kunststoffteile ohne eine spanabhebende Nachbearbeitung zu fertigen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn es um die Ausbildung einer tiefen Ringnut am Innenumfang von verhältnismäßig engen, schmalen Öffnungen oder Löchern geht, in denen andere Einbauteile montiert und derart befestigt werden sollen, dass sie beispielsweise in die innenliegende Nut eingeklipst werden. Wenn es gelingt, eine sol che innenliegende tiefe Ringnut, die auch unterbrochen oder nur über einen Teil des Innenumfanges ausgebildet sein kann, an einem runden Loch oder einer rohrförmigen Öffnung anzubringen, hat dies den Vorteil, dass sich das Einbauteil in dem Loch oder in der Öffnung frei drehen kann. Ein Beispiel hierfür sind Zylinderschlösser für den Zündschalter von Kraftfahrzeugen ebenso wie mit Sicherungsringen befestigte Lagerschalen und ähnliche Funktionsteile.

Der Einsatz konventioneller Kerneinsätze schafft hier keine Abhilfe. Nach dem Spritzgießen mit solchen konventionellen Kerneinsätzen muss das Spritzgussformteil zur Herstellung beispielsweise einer innenliegenden Ringnut einer spanenden Nachbearbeitung unterzogen werden, bevor es zur Montage fertig ist. Dies erfordert mehrere Bearbeitungsschritte. So muss das Formteil zuerst in eine Fräsvorrichtung sorgfältig und genau eingespannt werden, damit der Fräsvorgang gleichmäßig und konstant abläuft und die fertiggestellten Formteile den einschlägigen strengen Spezifikationen entsprechen. Nach dem Fräsen der Nut muss das Formteil aus der Fräsvorrichtung wieder entfernt und mit Druckluft von Bearbeitungsrückständen gereinigt werden. Eventuell müssen auch beschädigte Kanten entgratet werden. Das Formteil muss sodann auf Herstellungsfehler kontrolliert werden. Hierbei kann viel Ausschuss erzeugt werden.

Aus DE 197 45 516 A1 ist ein in einer Gießform verwendbarer mehrteiliger, in Abhängigkeit von der Betriebsposition der Form betätigbarer Kern bekannt mit ersten und zweiten Schiebermitteln zum Ausbilden mindestens einer Hinterschneidung an einem Gieß- und Spritzgussteil. Die ersten und zweiten Schiebermittel bestehen aus Segmenten, die jeweils über die Umfangslänge der Hinterschneidung einander abwechselnd angeordnet sind. Die ersten Schiebermittel sind in geradlinigen, sternförmig angeordneten Führungen am Grundkörper radial verschiebbar gehalten, während die zweiten Schiebermittel in entsprechenden Positionen am Schieberkopf ebenfalls in geradlinigen Führungen gehalten sind und somit in Gießposition zusammen mit den ersten Schiebermitteln die umlaufende Hinterschneidung bilden. Für die Steuerung der Schiebermittel sind Betätigungsstifte vorgesehen, die mit den zugeordneten Schiebermitteln über Rampenmittel zusammenwirken. Diese Konstruktion ist jedoch vergleichsweise aufwendig und erlaubt kein einwandfreies Entformen beim Auswerten des fertigen Spritzgussteils aus der Gießform.

Bohrungen zur Aufnahme von Schrägführungen sind auch bereits aus US 3 905 740 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgießwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einem konturgebenden längsbeweglichen Kerneinsatz zu schaffen, mit dem es möglich ist, Spritzgussteile mit einer engen Öffnung und mindestens einer tiefen innenliegenden Nut ohne eine mechanische Nachbearbeitung in einfacher Weise maßhaltig und montagegerecht herzustellen.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung, ausgehend von einem Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von Spritzgussteilen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, gemäß der Erfindung dadurch, dass der Kerneinsatz an seiner Unterseite vorzugsweise zwei Parallelführungen aufweist, mit denen er an dem Halter in zwei beiderseits der Längsachse der Öffnung an dem Spritzgussteil um einen Winkel von 90° gegenüber den beiden Schrägführungen versetzten parallelen Führungsbohrungen anschlagbegrenzt längsverschiebbar geführt ist.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet.

Durch die Parallelführungen an der Unterseite des Kerneinsatzes wird eine besonders genaue Führung und Positionierung des Kerneinsatzes beim Spritzvorgang erreicht, so dass der Hinterschnitt oder die Ringnut an dem Spritzgussteil bereits beim Spritzvorgang vollkommen fertiggestellt wird und nicht mehr mittels zeitaufwendiger Nachbearbeitung an der Innenseite der engen Öffnung an dem Spritzgussteil eingebracht werden muß. Das Spritzgussteil ist daher nach dem Spritzvorgang sogleich ohne jede weitere Nachbearbeitung fertig zur Montage. Daraus folgen reduzierte Kosten für Maschinen, Vorrichtungen, Wartung sowie laufende Betriebs- und Personalkosten. Ein weiterer Vorteil ist, dass der als Zerfallkern aus gebildete Kerneinsatz relativ wenig Raum in dem Spritzgießwerkzeug benötigt. Außerdem ermöglicht der Zerfallkern auch eine Entformung in einem kleinen Rohrinnendurchmesser von weniger als 20 mm. Eine Entformung ist auch möglich, wenn auf einer Seite der rohrförmigen Öffnung kein Durchtauchen eines Schrägschiebers möglich ist.

Eine besonders kompakte und robuste Bauweise für den Zerfallkern ergibt sich, wenn die Schrägführungen als Schrägbolzen ausgebildet sind, die die Bohrungen an den beiden Schiebern durchdringen und mit ihren freien oberen Enden in einander spiegelbildlich gegenüberliegende parallele Aussparungen an dem Kerneinsatz hineinragen.

Eine besonders sichere Positionierung der beiden Schieber für den Spritzvorgang wird ferner dadurch erreicht, dass der Halter an seiner Stirnseite zwischen den beiden Schrägbolzen einen Aufsatz mit zwei trapezförmig gegeneinander geneigten Schrägflächen hat, an denen die beiden Schieber in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeuges mit zwei entsprechend geneigten Schrägen zur Anlage kommen, so dass der Aufsatz den Formhohlraum zwischen den beiden Schiebern ausfüllt und den Spritzdruck der Schieber aufnimmt. Der Aufsatz kann dabei eine solche Länge haben, dass er mit seinen beiden Enden Unterbrechungen der Nut an dem unteren Ende der Öffnung an dem herzustellenden Spritzgussteil bildet. Hierdurch kann eine eventuell noch erforderliche weitere Bearbeitung in einfacher Weise vermieden werden.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn jeder der beiden Schieber einen quer zur Längsachse der Öffnung an dem Spritzgussteil radial nach außen hervorspringenden Ringwulst aufweist, dessen radiale Dicke entsprechend der Neigung der beiden Schrägführungen und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber so bemessen ist, dass der Ringwulst beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges nach einem bestimmten Hub aus der Ringnut an dem Spritzgussteil freikommt und das Spritzgussteil nach Erreichen des Endanschlages der beiden Parallelführungen in den Führungsbohrungen an dem Halter von dem in seiner axialen Endstellung festgehaltenen Kerneinsatz in Auswurfrichtung abgezogen werden kann.

Eine besonders materialschonende Funktionsweise wird auch erreicht, wenn der Kerneinsatz in Auswurfrichtung des Spritzgussteils druckbeaufschlagt ist. Dabei sind die Parallelführungen des Kerneinsatzes als Führungsstangen mit endseitigen Anschlagköpfen ausgebildet und in den parallelen Führungsbohrungen an dem Halter durch Druckfedern beaufschlagt. Durch die von der Unterseite auf den Zerfallkern einwirkenden Druckfedern ist ein leichtes Mitziehen des Kerneinsatzes bei der Entformung des Spritzgussteils sichergestellt.

Auch wird die Fertigungsqualität maßgeblich dadurch verbessert, dass jeder der beiden Schieber in Auswurfrichtung des Spritzgussteils in einem axialen Abstand von dem Ringwulst eine parallel zu diesem radial weiter nach außen hervorstehende Haltenase aufweist, die eine radiale Vertiefung an dem Spritzgussteil formt und eine solche radiale Länge hat, dass sie beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber aus der Vertiefung erst dann freikommt, wenn die Ringwülste der beiden Schieber bereits vollständig in radialer Richtung aus den beiden Ringnuten an dem Spritzgussteil nach innen entformt sind. Die Haltenasen an den Schiebern verhindern insbesondere bei starkem Schwund eine Beschädigung der Nut an dem Spritzgussteil. Die Haltenasen weisen vorteilhafterweise eine zu dem Ringwulst hin abgerundete oder gebrochene Kante auf, und die beiden Schieber sind in radialen T-Nuten an der Stirnseite des Kerneinsatzes längsverschiebbar geführt.

Der gesamte Kerneinsatz mit den beiden Schiebern, den Schrägführungen und dem Halter ist als Baueinheit komplett vorgefertigt und vormontiert und kann daher mit wenig Aufwand ausgewechselt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen
1 einen Teilschnitt durch ein geschlossenes Spritzgießwerkzeug mit Zerfallkern zum Herstellen von Spritzgussteilen aus Kunststoff mit einer Hinterschneidung,
2 einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie II – II von 1 mit dem Zerfallkern ebenfalls in der geschlossenen Stellung,
3 einen gegenüber 1 und 2 vergrößerten Ausschnitt III von 1 im Bereich der beiden radial beweglichen Schieber für die Hinterschneidung an dem Spritzgussteil,
4 einen Teilschnitt durch die Außenbacken und den stationären Teil des Spritzgießwerkzeuges entsprechend 1 in der geöffneten Stellung,
5 einen Teilschnitt durch das Spritzgießwerkzeug mit dem Zerfallkern in einer Zwischenstellung zu Beginn des Auswerfens des Spritzgussteils nach einem Öffnungsweg von wenigen Millimetern,
6 einen senkrechten Schnitt durch das Spritzgießwerkzeug gemäß Schnittlinie VI – VI von 5,
7 einen vergrößerten Ausschnitt VII von 5 im Bereich der beiden Schieber für die Hinterschneidung des Spritzgussteils,
8 einen Teilschnitt durch das Spritzgießwerkzeug mit dem Zerfallkern, nachdem der Zerfallkern seine Endstellung gegenüber der Auswerferseite erreicht hat und die beiden Schieber vollständig aus den Hinterschneidungen an dem Spritzgussteil freigekommen sind,
9 einen senkrechten Schnitt gemäß Schnittlinie IX – IX von 8,
10 einen vergrößerten Ausschnitt X von 8 im Bereich des Zerfallkerns,
11 einen Teilschnitt durch das Spritzgießwerkzeug beim Abziehen des Spritzgussteils von dem Zerfallkern, wobei auch die beiden Haltenasen aus den Vertiefungen an dem Spritzgussteil vollständig freigekommen sind,
12 einen senkrechten Schnitt gemäß Schnittlinie XII – XII von 11,
13 einen vergrößerten Ausschnitt XIII von 11,
14 einen Teilschnitt durch das Spritzgießwerkzeug mit vollständig abgezogenem Spritzgussteil und
15 einen zugehörigen Schnitt gemäß Schnittlinie XV – XV von 14.
Das Spritzgießwerkzeug 1 dient zum Herstellen von Spritzgussteilen 2 mit Hinterschnitten insbesondere aus duroplastischen Kunststoffen. Es besteht in seiner bevorzugten Ausführungsform aus zwei einen Werkzeughohlraum bildenden gegeneinander beweglichen Formhälften 3, 4 und einem konturgebenden Kerneinsatz 5 zur Ausbildung einer engen rohrförmigen Öffnung 6 mit einer innenliegenden Ringnut 7 (14 und 15) an dem Spritzgussteil 2. Der Hinterschnitt oder die Ringnut 7 kann beispielsweise zum Anbringen von Einbauteilen, die mit dem Spritzgussteil 2 verbunden werden sollen, wie zum Beispiel Zylinderschlösser für den Zündschalter von Kraftfahrzeugen, mit Sicherungsringen befestigte Lagerschalen und ähnliche Einbauteile, dienen.
Das Spritzgießwerkzeug 1 zeichnet sich, wie in der Zeichnung im einzelnen zu erkennen ist, dadurch aus, dass der Kerneinsatz 5 als Zerfallkern mit vorzugsweise zwei in der Öffnung 6 an dem herzustellenden Spritzgussteil 2 einander spiegelbildlich gegenüberliegenden konturierten Schiebern 8, 9 ausgebildet ist, die beide an dem Kerneinsatz 5 radial zu der Öffnung 6 auseinander- und zusammenbewegbar geführt sind. Jeder der beiden Schieber 8, 9 weist eine in Auswurfrichtung 10 des Spritzgussteils 2 gegen die Längsachse 11 der Öffnung 6 geneigte Bohrung 12, 13 auf, mit der der betreffende Schieber 8, 9 auf einer von zwei in Auswurfrichtung 10 etwa V-förmig gegeneinander geneigten Schrägführungen 14, 15 geführt ist. Die beiden Schrägführungen 14, 15 für die Schieber 8, 9 bestehen aus Schrägbolzen, die mit einem Halter 16 an der beweglichen Formhälfte 4 fest verstiftet sind.
Die Schrägbolzen 14, 15 durchdringen die Bohrungen 12, 13 an den beiden Schiebern 8, 9 und ragen mit ihren freien oberen Enden 17, 18 in einander spiegelbildlich gegenüberliegende parallele Aussparungen 19, 20 an dem Kerneinsatz 5 hinein.
Der Kerneinsatz 5 hat an seiner Unterseite vorzugsweise zwei Parallelführungen 21, 22, mit denen er an dem Halter 16 in zwei beiderseits der Längsachse 11 der Öffnung 6 an dem Spritzgussteil 2 um einen Winkel von 90° gegenüber den beiden Schrägbolzen 14, 15 versetzten parallelen Führungsbohrungen 23, 24 anschlagbegrenzt längsverschiebbar geführt ist.
Wie insbesondere in 1 und 3 im einzelnen zu erkennen ist, hat der Halter 16 an seiner Stirnseite zwischen den beiden Schrägbolzen 14, 15 einen Aufsatz 25 mit zwei trapezförmig gegeneinander geneigten Schrägflächen 26, 27, an denen die beiden Schieber 8, 9 in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeuges 1 von 1 bis 3 mit zwei entsprechend geneigten Schrägen 28, 29 zur Anlage kommen, so dass der Aufsatz 25 den Formhohlraum zwischen den beiden Schiebern 8, 9 ausfüllt und den Spritzdruck der Schieber aufnimmt. Der Aufsatz 25 hat außerdem eine solche Länge, dass er mit seinen beiden Enden Unterbrechungen 30 des Hinterschnittes oder der Ringnut 7 an dem unteren Ende der Öffnung 6 an dem herzustellenden Spritzgussteil 2 bildet (s. 14).
Jeder der beiden Schieber 8, 9 hat einen quer zur Längsachse 11 der Öffnung 6 an dem Spritzgussteil 2 radial nach außen hervorspringenden Ringwulst 31, 32, dessen radiale Dicke entsprechend der Neigung der beiden Schrägbolzen 14, 15 und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber so bemessen ist, dass der Ringwulst 31, 32 beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges 1 nach einem bestimmten Hub aus der Ringnut 7 an dem Spritzgussteil 2 freikommt und das Spritzgussteil nach Erreichen des Endanschlages 33 der beiden Parallelführungen 21, 22 in den Führungsbohrungen 23, 24 an dem Halter 16 von dem in seiner axialen Endstellung festgehaltenen Kerneinsatz 5 in Auswurfrichtung 10, wie in 14 und 15 gezeigt, abgezogen werden kann.
Um das fertige Spritzgussteil 2 möglichst materialschonend in die Auswurfstellung zu bringen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Zerfallkern 5 in Auswurfrichtung des Spritzgussteils 2 druckbeaufschlagt ist. Hierfür sind die Parallelführungen 21, 22 des Zerfallkerns 5 als Passschrauben mit endseitigen Anschlagköpfen ausgebildet und in den parallelen Führungsbohrungen 23, 24 an dem Halter 16 durch Druckfedern 34, 35 beaufschlagt. Die beiden Passschrauben 21, 22 sind von unten in den Zerfallkern 5 eingeschraubt. Sie dienen gleichzeitig als axiale Führung und als Wegbegrenzung für den Kern. Sie sind axial leicht beweglich und leichtgängig im Halter 16 geführt.
Jeder der beiden Schieber 8, 9 hat außerdem in einem geringen axialen Abstand von wenigen Millimetern von dem Ringwulst 31, 32 eine parallel zu diesem radial weiter nach außen hervorstehende Haltenase 36, 37, die eine radiale Vertiefung 38, 39 an dem Spritzgussteil 2 formt und eine solche radiale Länge hat, dass sie beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges 1 und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber 8, 9 aus der Vertiefung 38, 39 (8 bis 13) erst dann freikommt, wenn die Ringwülste 31, 32 der beiden Schieber bereits vollständig in radialer Richtung aus den beiden Hinterschnitten oder Ringnuten 7 an dem Spritzgussteil 2 nach innen entformt sind. Die beiden Haltenasen 36, 37 dienen zum vorübergehenden Festhalten des rohrförmigen Spritzgussteiles 2 beim Entformen, da das Kunststoffteil beim Abkühlen in der Form einen starken Schwund in axialer Richtung erfährt, der zu einer Beschädigung der beiden Hinterschnitte oder Ringnuten 7 führen könnte.
Die beiden Druckfedern 34, 35 üben einen permanenten Druck auf die Passschrauben 21, 22 in axialer Richtung und somit auf den Kerneinsatz 5 aus. Dies dient dazu, die Flächenpressung an der auswerferseitigen Fläche der Hinterschnitte oder der Ringnut 7 und der beiden Haltenasen 36, 37 weitestgehend zu reduzieren.
Damit die Haltenasen 36, 37 beim Entformen des Spritzgussteils 2 möglichst glatt und ohne Beschädigung aus den Vertiefungen 38, 39 an dem Spritzgussteil freikommen, haben die Haltenasen an den beiden Schiebern 8, 9 eine zu dem Ringwulst 31, 32 hin abgerundete oder gebrochene Kante (10 und 13). Beide Schieber 8, 9 sind außerdem in radialen T-Nuten, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, an der Stirnseite des Kerneinsatzes 5 längsverschiebbar geführt.
Das gezeigte Spritzgießwerkzeug 1 arbeitet wie folgt: Nach dem Spritzvorgang fahren die beiden Formhälften 3 und 4 an der Auswerfer- und der Düsenseite auf, und das fertiggestellte Spritzgussteil 2 wird in axialer Richtung mittels Rundauswerfer ausgeworfen. Dabei wird der Zerfallkern 5 mit den beiden Schiebern 8, 9 durch den Hinterschnitt der beiden Haltenasen 36, 37 und mit Unterstützung durch die beiden Druckfedern 34, 35 in die Auswurtstellung von 14 und 15 teilweise mitgezogen und zum Teil gedrückt. Durch das Mitziehen des Zerfallkerns 5 gibt der Halter 16 den Hohlraum an den Innenseiten der beiden Schieber 8, 9 frei. Die Schrägbolzen 14, 15, die in dem feststehenden Halter 16 montiert sind, bewegen nun in einem festgelegten Verhältnis die beiden Schieber 8, 9 radial aufeinander zu und bewirken, dass je nach der Länge des mitgezogenen Weges zuerst die Hinterschnitte oder Ringnuten 7 freigegeben werden und erst anschließend die Haltenasen 36, 37 aus den Vertiefungen 38, 39 an dem Spritzgussteil 2 freikommen. Nachdem die Hinterschnitte oder Ringnuten 7 freigegeben sind, greifen die Haltenasen 36, 37, wie in 5 bis 7 zu erkennen ist, immer noch auf einer bestimmten Fläche in den beiden Vertiefungen 38, 39 in das Spritzgussteil 2 ein und halten dieses in Position. Nach dem Weiterfahren des Zerfallkerns 5 gemäß 8 bis 10 fahren die Haltenasen 36, 37 ebenfalls aus dem Spritzgussteil 2, wobei die Abrundung an der unteren Außenkante der Haltenase sicherstellt, dass die Haltenase 36, 37 über die Kante an der Vertiefung 38, 39 in dem Spritzgussteil 2 hinwegrutscht und diese Kante somit nicht beschädigt wird.
Nach einem festgelegten Weg, der gemäß 8 bis 10 mindestens so lang ist, dass die beiden Schieber 8, 9 mit ihren Haltenasen 36, 37 von dem Spritzgussteil 2 vollständig frei sind, verhindern die beiden Passschrauben 21, 22 ein weiteres Mitziehen des Zertallkerns 5 und der beiden Schieber 8, 9 mit dem fertigen Spritzgussteil. Das Spritzgussteil 2 setzt seine Auswurfbewegung gemäß 11 bis 13 weiter fort und wird jetzt von dem Zerfallkern 5 abgestreift. Nach dem Auswurf des Spritzgussteiles 2 gemäß 14 und 15 werden die Auswerfer- und die Düsenseite des Spritzgießwerkzeuges 1 wieder zusammengefahren. Dabei drückt der Einsatz 40 an der Düsenseite den Zerfallkern 5 mit den beiden Schiebern 8, 9 wieder in seine Spritzposition von 1 bis 3 für einen erneuten Einspritzvorgang zurück.
In dieser Stellung wird der Zerfallkern 5 zusätzlich über einen Konus 41 am unteren stirnseitigen Ende des Einsatzes 40 zentriert, der in eine entsprechende konusförmige Vertiefung 42 an dem Zerfallkern eingreift. Außer der verbesserten Fixierung des Zerfallkerns 5 wird durch den Konus 41 eine größere Kühlfläche zwischen dem Einsatz 40 und dem Zerfallkern 5 und damit auch eine bessere Kühlung des Zerfallkerns erreicht.
Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wurde das Spritzgießwerkzeug mit zwei einander spiegelbildlich gegenüberliegenden Formhälften dargestellt. Ebenso ist es aber auch möglich, den Zerfallkern mit nur einem einzelnen Schieber auszubilden, wenn der herzustellende Hinterschnitt 7 sich nur über einen Teil der Öffnung 6 an dem Spritzgussteil 2 erstreckt.

1: Spritzgießwerkzeug
2: Spritzgussteil
3: Formhälfte
4: Formhälfte
5: Kerneinsatz, Zerfallkern
6: rohrförmige Öffnung
7: innenliegender Hinterschnitt oder Ringnut
8: Schieber
9: Schieber
10: Auswurfrichtung
11: Längsachse
12: Bohrung
13: Bohrung
14: Schrägbolzen, Schrägführung
15: Schrägbolzen, Schrägführung
16: Halter
17: freies Ende des Schrägbolzens
18: freies Ende des Schrägbolzens
19: Aussparung
20: Aussparung
21: Parallelführung, Passschraube
22: Parallelführung, Passschraube
23: Führungsbohrung
24: Führungsbohrung
25: Aufsatz
26: Schrägfläche
27: Schrägfläche
28: Schräge
29: Schräge
30: Unterbrechung
31: Ringwulst
32: Ringwulst
33: Endanschlag
34: Druckfeder
35: Druckfeder
36: Haltenase
37: Haltenase
38: radiale Vertiefung
39: radiale Vertiefung
40: Einsatz an der Düsenseite
41: Konus
42: Vertiefung

Claims

Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von Spritzgussteilen (2) mit Hinterschnitten insbesondere aus duroplastischen Kunststoffen mit vorzugsweise zwei einen Werkzeughohlraum bildenden Formhälften (3, 4) und einem konturgebenden Kerneinsatz (5) zur Ausbildung einer engen rohrförmigen Öffnung (6) mit einem innenliegenden Hinterschnitt an dem Spritzgussteil (2) zum Anbringen von Einbauteilen, die mit dem Spritzgussteil (2) verbunden werden sollen, bei dem der Kerneinsatz (5) als Zerfallkern mit vorzugsweise zwei in der Öffnung (6) an dem herzustellenden Spritzgussteil (2) einander spiegelbildlich gegenüberliegenden konturierten Schiebern (8, 9) ausgebildet ist, die beide an dem Kerneinsatz (5) radial zu der Öffnung (6) auseinander- und zusammenbewegbar geführt sind und von denen jeder eine in Auswurfrichtung (10) des Spritzgussteils (2) gegen die Längsachse (11) der Öffnung (6) geneigte Ausnehmung aufweist, mit der der betreffende Schieber (8, 9) auf einer von zwei in Auswurfrichtung (10) etwa V-förmig gegeneinander geneigten Schräg führungen (14, 15) geführt ist, und bei dem die beiden Schrägführungen (14, 15) für die Schieber (8, 9) mit einem Halter (16) an der beweglichen Formhälfte (4) fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerneinsatz (5) an seiner Unterseite vorzugsweise zwei Parallelführungen (21, 22) aufweist, mit denen er an dem Halter (16) in zwei beiderseits der Längsachse (11) der Öffnung (6) an dem Spritzgussteil (2) um einen Winkel von 90° gegenüber den beiden Schrägführungen (14, 15) versetzten parallelen Führungsbohrungen (23, 24) anschlagbegrenzt längsverschiebbar geführt ist.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Schrägführungen (14, 15) als Schrägbolzen ausgebildet sind, Bohrungen (12, 13) an den beiden Schiebern (8, 9) durchdringen und mit ihren freien oberen Enden (17, 18) in einander spiegelbildlich gegenüberliegende parallele Aussparungen (19, 20) an dem Kerneinsatz (5) hineinragen.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (16) an seiner Stirnseite zwischen den beiden Schrägbolzen (14, 15) einen Aufsatz (25) mit zwei trapezförmig gegeneinander geneigten Schrägflächen (26, 27) hat, an denen die beiden Schieber (8, 9) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeuges (1) mit zwei entsprechend geneigten Schrägen (28, 29) zur Anlage kommen, so dass der Aufsatz (25) den Formhohlraum zwischen den beiden Schiebern (8, 9) ausfüllt und den Spritzdruck der Schieber aufnimmt.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (25) mit seinen beiden Enden Unterbrechungen (30) des Hinterschnittes oder der Ringnut (7) an dem unteren Ende der Öffnung (6) an dem herzustellenden Spritzgussteil (2) bildet.
Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Schieber (8, 9) einen quer zur Längsachse (11) der Öffnung (6) an dem Spritzgussteil (2) radial nach außen hervorspringenden Ringwulst (31, 32) aufweist, dessen radiale Dicke entsprechend der Neigung der beiden Schrägführungen (14, 15) und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber so bemessen ist, dass der Ringwulst (31, 32) beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges (1) nach einem bestimmten Hub aus dem Hinterschnitt oder der Ringnut (7) an dem Spritzgussteil (2) freikommt und das Spritzgussteil nach Erreichen des Endanschlages (33) der beiden Parallelführungen (21, 22) in den Führungsbohrungen (23, 24) an dem Halter (16) von dem in seiner axialen Endstellung festgehaltenen Kerneinsatz (5) in Auswurfrichtung (10) abgezogen werden kann.
Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerneinsatz (5) in Auswurfrichtung (10) des Spritzgussteils (2) druckbeaufschlagt ist.
Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelführungen (21, 22) des Kerneinsatzes (5) als Führungsstangen mit endseitigen Anschlagköpfen ausgebildet und in den parallelen Führungsbohrungen (23, 24) an dem Halter (16) durch Druckfedern (34, 35) beaufschlagt sind.
Spritzgießwerkzeug einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Schieber (8, 9) in Auswurfrichtung (10) des Spritzgussteils (2) in einem axialen Abstand von dem Ringwulst (31, 32) eine parallel zu diesem radial weiter nach außen hervorstehende Haltenase (36, 37) aufweist, die eine radiale Vertiefung (38, 39) an dem Spritzgussteil (2) formt und eine solche radiale Länge hat, dass sie beim Öffnen des Spritzgießwerkzeuges (1) und der radialen Einwärtsbewegung der beiden Schieber (8, 9) aus der Vertiefung (38, 39) erst dann freikommt, wenn die Ringwülste (31, 32) der beiden Schieber bereits vollständig in radialer Richtung aus den beiden Ringnuten (7) an dem Spritzgussteil (2) nach innen entformt sind.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltenasen (36, 37) an den beiden Schiebern (8, 9) eine zu dem Ringwulst (31, 32) hin abgerundete oder gebrochene Kante aufweisen.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schieber (8, 9) in radialen T-Nuten an der Stirnseite des Kerneinsatzes (5) längsverschiebbar geführt sind.
Spritzgießwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerneinsatz (5) mit den beiden Schiebern (8, 9), den Schrägführungen (14, 15), den Parallelführungen (21, 22) und dem Halter (16) eine Baueinheit bildet.