DE1504512C3 - Spritzgießform mit einbaubaren Einsätzen zum Herstellen von ringförmigen Kunststoffteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießform zum Herstellen von Kunststoffteilen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist aus dem Fachbuch Dr. M. E. Laeis »Der Spritzguß thermoplastischer Massen« Carl Hanser Verlag München 1959, Seite 144 bis 147, bereits ganz allgemein eine Spritzgießform zur Herstellung von Kunststoffteilen bekannt, bei der zwei an einer Verbindungsebene zusammenbaubare Formhälften vorgesehen sind, von denen jede mit einer zylindrischen Ausnehmung für einen ausbaubaren und zerlegbaren Einsatz versehen ist, und bei der die ausbaubaren Einsätze so angeordnet sind, daß sie zwischen sich in der Zusammenbaustellung der Form einen Ringraum begrenzen, in welchen ein Kanal mündet, der mit einer Spritzpresse in Verbindung gebracht werden kann. Ferner ist es aus der Zeitschrift »Plastverarbeiter« 1953, Heft 9, Seite 259 bis 261 bekannt, eine der Formhälften ;der Spritzgießform so auszubilden, daß sie eine Drehung des zugeordneten ausbaubaren Einsatzes um seine Achse ermöglicht, wobei Mittel vorgesehen sind, die zur Feststellung des Einsatzes in einer gewählten Stellung dienen.

Dieser bekannte Stand der Technik trägt jedoch nicht den besonderen Belangen und Problemen Rechnung, wie sie sich auf dem technischen Sondergebiet der Erfindung ergeben, nämlich der Herstellung von Augenlinsen durch Polymerisation eines monomeren Kunstharzes, das in flüssigem Zustand in Formen aus gehärtetem Glas mit dünnen Wänden eingeleitet wird, wobei diese Formelemente miteinander mit einer

ao Kunststoffdichtung verbunden sind. Derartige Kunststoffdichtungen weisen die Form eines Ringes von rechteckigem Querschnitt auf, dessen Innenfläche mit einer radialen Rippe versehen ist, die zwei entgegengesetzte ringförmige Auflageflächen bildet, auf denen sich die Formgebungsflächen der jeweiligen Glasformen abstützen sollen. Eine derartige Kunststoffdichtung hat den Zweck, diese Formelemente in dem jeweils gewünschten Abstand voneinander zu halten und außerdem die Dichtheit der gesamten Anordnung zu gewährleisten, wobei sie dem Schwindmaß des Harzes bei der Polymerisation folgen muß. Da eine derartige Dichtung die gegenseitige Lage der Formgebungsflächen der Glasformen bestimmt, muß sie mit höchster Genauigkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Eigenschäften der zu erzeugenden Linsen hergestellt werden. Dies gilt besonders für sphärische oder torische prismatische Linsen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform zur Herstellung von Kunststoff-Ringdichtungen der vorstehend angegebenen speziellen Art derart auszubilden, daß sich die Möglichkeit ergibt, sehr verschiedenartig geformte Dichtungen mit einer sehr geringen Anzahl von Einzelteilen der Spritzgießform herstellen zu können.

Eine derartige Aufgabe ist mit keiner Spritzgießform zu lösen, wie sie sich aus dem vorstehend genannten bekannten Stand der Technik ergibt, was jedoch in vorteilhafter Weise erstmals gemäß der Erfindung dadurch möglich wird, daß, ausgehend von einer Spritzgießform der erstgenannten Art, zum Herstellen einer Ringdichtung für eine Vorrichtung zum Formen von Augenlinsen aus Kunststoff jeder Einsatz aus einer Schale, einer in diese eingesetzten Pfanne und einem in die Pfanne eingesetzten Mittelkern gebildet ist, und daß jede Pfanne einen Rand mit einem eine ringförmige Abstützfläche für die Ringdichtung bildenden Profil und einen, einen Innendurchmesser der Ringdichtung bildenden Außendurchmesser aufweist.

Diese neue Spritzgießform kennzeichnet sich in weiterer vorteilhafter Ausbildung dadurch, daß die Dicke des Bodens der Schale, des Bodens der Pfanne und des Mittelkerns jedes Einsatzes so bestimmt sind, daß die Summe der Dicken gleich der Tiefe der Ausnehmung der zugehörigen Formhälfte ist, und daß weiterhin einer der Einsätze in einer der Formhälften um seine Achse drehbar und feststellbar angeordnet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, daß in dem um seine Achse drehbare Einsatz eine Pfanne drehbar und in bezug auf

die zugeordnete Schale und den zugeordneten Mittelkern feststellbar angeordnet ist. Außerdem kann in diesem Fall in dem anderen ausbaubaren Einsatz die Achse der durch den Rand der zugeordneten Pfanne abgeschlossenen sphärischen Zone um einen bestimmten Winkel zur Achse der Pfanne geneigt sein. Außerdem können Feststellelemente zur Feststellung der Stellung der Pfanne (des genannten anderen ausbaubaren Einsatzes) um ihre Achse mit Bezug auf die zugeordnete Formhälfte sowie zur Feststellung dieser Formhälfte mit Bezug auf die andere Formhälfte vorgesehen werden.

Mit einer Spritzgießform der vorliegenden Art ist es möglich, die vorgesehene spezielle Ringdichtung für eine Vorrichtung zum Formen von Augenlinsen aus Kunststoff mittels einer Spritzgießform herzustellen, so daß unter Verwendung einer sehr geringen Anzahl von Einzelteilen der Spritzgießform in verschiedenartigster Weise geformte Ringdichtungen gespritzt werden können.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine aus einer Ring- as dichtung und zwei Glasscheiben bestehenden Form für die Herstellung von prismatischen Augenlinsen aus Kunststoff,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel einer Spritzgießform für die Herstellung einer Ringdichtung nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine schaubildliche, entsprechend den Schnittebenen B-B bzw. H-H auseinandergezogene Darstellung der in F i g. 2 gezeigten Spritzgießform und einer mit dieser Form hergestellten Ringdichtung.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel einer Spritzgießform zur Herstellung von prismatischen Augenlinsen aus Kunststoff enthält zwei Glasscheiben 2 und 3, deren Formungsflächen 4 und 5 bei dem vorliegenden Beispiel konkav und konvex sind, sowie eine allgemein mit 7 bezeichnete zugeordnete Ringdichtung aus Kunststoff in Form eines Ringkörpers 10, der mit einer radialen Innenrippe 11 versehen ist. Diese Rippe bildet zwei ringförmige Abstützflächen 12 und 13, die bei entsprechender Profilierung die Formungsflächen 4 und 5 der Glasscheiben 2 und 3 tragen, wobei die Kanten der Glasscheiben der Innenfläche der Ringdichtung 10 zugekehrt sind. Mittels einer elastischen Zange 14 werden die Glasscheiben 2 und 3 gegen die genannten Abstützflächen 12 und 13 angedrückt gehalten.

Wenn diese Form zur Herstellung einer prismatischen Augenlinse aus Kunststoff verwendet werden soll, wie dies in F i g. 1 vorgesehen ist, dann wird die Prismenwirkung dadurch erreicht, daß die Achse der konvexen Formungsfläche 5, deren sphärische Form beibehalten wird, mit Bezug auf die Achse der Ringdichtung 10 geneigt wird. Wenn diese prismatische Linse lediglich sphärisch ist, ist die konkave Formungsfläche 4 sphärisch, wobei deren Achse mit derjenigen der Ringdichtung 10 zusammenfällt, während dann, wenn die Linse prismatisch-torisch ist, die erwähnte konkave Fläche torisch ist.

Die ringförmige Abstützfläche 12 bzw. 13 der Ringdichtung 10 muß daher für die erstere sphärisch mit zur Achse der Ringdichtung 10 geneigter Achse sein, während sie für die zweite, je nach Lage des Falles, entweder sphärisch oder torisch sein muß.

Da die Eigenschaften der herzustellenden Linsen sehr unterschiedlich sind und durch die jeweils verwendeten Glasscheiben und die entsprechende Ringdichtung bestimmt werden, wird eine große Zahl unterschiedlichster Ringdichtungen erforderlich.

Diese unterschiedlichen Ausführungsformen können mit einer sehr geringen Anzahl von Einzelteilen einer Spritzgießform hergestellt werden, wie sie beispielsweise gemäß F i g. 2 und 3 nachstehend beschrieben wird.

Die Spritzgießform besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Metall und weist zwei quaderförmige Formhälften 20, 21 von viereckigem Querschnitt auf, welche mit ihren ebenen Flächen 22 und 23 aufeinander liegen, wobei die eine Formhälfte 20 mit vier Führungsbolzen 24 versehen ist, die zu den Flächen 22 und 23 senkrecht verlaufen und in entsprechende Bohrungen der anderen Formhälfte 21 eingreifen.

In der Formhäifte 20 ist in der Mitte der Fläche 22 eine zylindrische Ausnehmung 26 mit einem flachen Boden vorgesehen, in welchem sich ein ein- bzw. ausbaubarer, zerlegbarer Einsatz 27, 28, 29 befindet, der aus einer Schale 27, einer in diese eingesetzte Pfanne 28 und einem in die Pfanne eingesetzten Mittelkern 29 besteht.

Dieser Einsatz 27, 28, 29 wird durch Schrauben 30 mit Senkkopf zusammengehalten und ist in der Formhälfte 20 mit Hilfe einer Axialschraube 32 befestigt, die durch eine mittige Gewindebohrung 33 der Formhälfte 20 und einem Ring 34 geschraubt ist, dessen Bund 35 gegen den Boden der Schale 27 anliegt, wobei Bohrungen 37 und 38, welche den freien Durchtritt des Bundes ermöglichen, in der Pfanne 28 und in dem Mittelkern 29 vorgesehen sind.

Die Schale 27 ist satt in der zylindrischen Ausnehmung 26 der Formhälfte 20 gehalten; ihre Höhe ist gleich der Tiefe dieser Ausnehmung 26, so daß sich die Kante 39 der Schale 27 in der Ebene der Fläche 22 der Formhälfte 20 befindet. Eine im Rand der Schale 27 vorgesehene Ausfräsung bildet eine ringförmige Auflagefläche 40, welche sich an der Kante 39 der Schale 27 als zylindrische Fläche 41 fortsetzt.

Die Pfanne 28 hat einen Außendurchmesser, der demjenigen der Glasscheiben 2, 3 entspricht und sitzt mit beträchtlichem radialem Spiel in der Schale 27. Der Umfang der Pfanne 28 steht gegenüber der ringförmigen Fläche 40 der Schale 27 vor und weist einen Rand mit einem eine ringförmige Abstützfläche 43 der Ringdichtung 10 bildenden Profil auf, das der Form der Formungsfläche einer der Glasscheiben 2 oder 3 entspricht, beispielsweise der Fläche 4 der Glasscheibe 2 in F i g. 1. Der Rand der Pfanne 28 weist einen einen Innendurchmesser der Ringdichtung 10 bildenden Außendurchmesser auf.

Der Mittelkern 29, der in der Pfanne 28 sitzt, wird hinsichtlich seiner Stärke oder Dicke in Abhängigkeit von der Pfanne 28 so gewählt, daß die Summe der Stärke oder Dicke des Mittelkerns 29 und des Bodens der Pfanne 28 gleich dem Unterschied zwischen der Tiefe der Ausnehmung 26 und der Dicke des Bodens der Schale 27 ist, d. h. es ist die Summe der Dicke oder Stärke des Mittelkerns 29, des Bodens der Pfanne 28 und des Bodens der Schale 27 gleich der Tiefe der Ausnehmung 26 der Formhälfte 20. Auf diese Weise fluchtet die freie Fläche des Mittelkerns 29 mit der Ebene der Fläche 22 der Formhälfte 20.

Wenn die Formungsfläche 4 und damit die Abstützfläche 43 des Randes torisch ist, dann muß die Einstel-

lung der Hauptachsen dieser Fläche mit Bezug auf die Formhälfte 20 markiert und eingestellt werden können.

Für diesen Zweck sind Teilstriche 50 auf der Fläche 22 um den Umfang der Ausnehmung 26 herum vorgesehen. Ferner ist eine Markierung auf der Kante 39 der Schale 27 eingraviert. Wenn die Schraube 32 gelockert wird, läßt sich der Einsatz 27,28,29 in der Ausnehmung 26 drehen, worauf er in der gewählten Stellung durch das Festziehen der Schraube 32 festgestellt werden kann. Diese Einstellung kann so erfolgen, daß in diesem Einsatz 27, 28, 29 die Pfanne 28 drehbar und in bezug auf die zugeordnete Schale 27 und den zugeordneten Mittelkern 29 feststellbar angeordnet ist.

In der Auflagefläche 23 der Formhälfte 21 ist eine zylindrische Ausnehmung 53 vorgesehen, deren Durchmesser gleich demjenigen der zylindrischen Fläche 4t der Schale 27 ist und die die gleiche Achse wie die zylindrische Ausnehmung 26 hat, wenn die Formhälften 20 und 21 zusammengefügt sind. In dieser zylindrischen Ausnehmung 26 befindet sich ebenfalls ein ein- bzw. ausbaubarer zerlegbarer Einsatz 55, 56, 58, der wiederum aus einer Schale 55, einer Pfanne 56 und einem Mittelkern 58 besteht.

Die Höhe der Schale 55 ist geringer als die Teife der zylindrischen Ausnehmung 53, so daß der Rand der Schale 55 bezogen auf die Fläche 23 der Formhälfte 21 zurückversetzt liegt und eine ringförmige Auflagefläche 60 bildet. Auch hier weist der Rand der Pfanne 56 einen einen Innendurchmesser der Ringdichtung 10 bildenden Außendurchmesser auf.

Die Pfanne 56, deren Durchmesser gleich demjenigen der Pfanne 28 ist, ist in die Schale 55 eingesetzt und weist einen Rand mit einem eine ringförmige Abstützfläche 62 der Ringdichtung 10 bildenden Profil auf, das der Form der Formungsfläche 5 der anderen Glasscheibe 3 gemäß F i g. 1 entspricht. Die sphärische Profilfläche der Abstützfläche 62, welche den Rand der Schale 55 umhüllt, ist mit Bezug auf die Ebene der Fläche 23 entsprechend der zu erzielenden Prismawirkung mehr oder weniger geneigt, wobei verschiedene Schalen vorgesehen werden, die den gewünschten prismatischen Winkeln netsprechen. In die Pfanne 56 ist der Mittelkern 58 eingesetzt, wobei die Höhe des eingebauten Einsatzes 55, 56, 58, d. h. die Summe der Dicke des Bodens der Schale 55, des Bodens der Pfanne 56 und des Mittelkerns 58 gleich der Tiefe der Ausnehmung 53 der Formhälfte 21 ist.

In diesem Einsatz 55, 56, 58 verläuft die Achse der durch den Rand der zugeordneten Pfanne 56 abgeschlossenen sphärischen Zone um einen bestimmten Winkel zur Achse der Pfanne 56 geneigt. Zur Feststellung der Stellung der Pfanne 56 um ihre Achse mit Bezug auf die zugeordnete Formhälfte 21 sowie zur Feststellung dieser Formhälfte 21 mit Bezug auf die andere Formhälfte 20 bei zusammengesetzter Spritzform sind Feststellelemente 64 vorgesehen, die in eine Bohrung 66 im Boden der Formhälfte 21 eingesetzt ist, der sich durch Bohrungen 67, 68 und 69 in der Schale 55, in der Pfanne 56 und in dem Mittelkern 58 erstreckt.

Eine Achsialschraube 70 dient zur Befestigung des Einsatzes 55,56,58 in der Formhälfte 21.

ίο Ein Einspritzkanal 72, der an eine nicht dargestellte Spritzpresse angeschlossen werden kann, ist in der Auflagefläche 23 der Formhälfte 21 vorgesehen und mündet in die zylindrische Ausnehmung 53.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, stehen bei zusammengesetzter Spritzform die Mittelkerne 29 und 58 miteinander in Berührung, so daß ein Ringraum 80 entsteht, der mit der Spritzpresse über den Einspritzkanal 72 verbunden werden kann.

Dieser Ringraum 80 bestimmt die Gestalt der Ring-

ao dichtung 10, deren Abstützflächen 12 und 13 durch die Kantenprofile der Abstützflächen 43 und 62 der Pfannen 28 und 56 gebildet werden. Die prismatische Wirkung ergibt sich — wie erwähnt — durch eine geeignete Wahl der Pfanne 56, wobei die Achse des Torus

as durch eine geeignete Drehung des Einsatzes 27, 28, 29 im Gehäuse 20 festgelegt wird.

Die Dicke der fertig geformten Linse hängt von dem verwendeten Dichtungsring, d. h. von dem Abstand der Kanten 43 und 62 ab.

Zur Regelung dieses Abstandes wird ein Satz von Schalen 55 verschiedener Bodendicke verwendet und jeder Schale 55 ein Mittelkern 58 solcher Dicke zugeordnet, daß die Höhe jedes Einsatzes 55, 56, 58 stets gleich der Tiefe der Ausnehmung 53 ist.

Zur Herstellung des Dichtungsringes, welcher zum Formen einer gegebenen torischen oder sphärischen prismatischen Linse erforderlich ist, wird eine Pfanne 28 gewählt, welche der gewünschten torischen oder sphärischen Wirkung entspricht und welche zwischen die Schale 27 und dem Mittelkern 29 gelegt wird,worauf der auf diese Weise erhaltene Einsatz 27, 28, 29 in der Formhälfte 20 mit der gewünschten Einstellung im Falle einer torischen Fläche befestigt wird.
Sodann wird eine Pfanne 56 verwendet, die der gewünschten prismatischen Leistung und Wirkung entspricht, sowie eine Schale 55 und ein Mittelkern 58, die in Abhängigkeit von der der endgültigen Linse zu gebenden Dicke gewählt wird, worauf der Einsatz 55, 56, 58 in der Formhälfte 21 befestigt wird. Durch den Zusammenbau der Formhälften 20 und 21 erhält man die gewünschte Form.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Spritzgießform zum Herstellen von Kunststoffteilen, mit zwei Formhälften, von denen jede jeweils eine zylindrische Ausnehmung und einen in die Ausnehmung einbaubaren, zerlegbaren Einsatz aufweisen, der zusammen mit dem Einsatz der gegenüberliegenden Formhälfte bei geschlossener Spritzgießform einen Ringraum begrenzt, der mit dem Einspritzkanal der Spritzgießform verbunden ist, d a durch gekennzeichnet, daß zum Herstellen einer Ringdichtung (7, 10) für eine Vorrichtung zum Formen von Augenlinsen aus Kunststoff jeder Einsatz (27, 28, 29 bzw. 55, 56, 58) aus einer Schale (27 bzw. 55), einer in diese eingesetzten Pfanne (28 bzw. 56) und einem in die Pfanne (28 bzw. 56) eingesetzten Mittelkern (29 bzw. 58) gebildet ist, und daß jede Pfanne (28 bzw. 56) einen Rand mit einem eine ringförmige Abstützfläche (43 bzw. 62) für die Ringdichtung (7, 10) bildenden Profil und einen, einen Innendurchmesser der Ringdichtung (7, 10) bildenden Außendurchmesser aufweist.

2. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Bodens der Schale (27 bzw. 55), des Bodens der Pfanne (28 bzw. 56) und des Mittelkerns (29 bzw. 58) jedes Einsatzes (27, 28, 29 bzw. 55,56, 58) so bestimmt sind, daß die Summe der Dicken gleich der Tiefe der Ausnehmung (26 bzw. 53) der zugehörigen Formhälfte (20 bzw. 21) ist.

3. Spritzgießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Einsätze (27, 28,29) in einer der Formhälften (20) um seine Achse drehbar und feststellbar (32) angeordnet ist.

4. Spritzgießform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem um seine Achse drehbare Einsatz (27, 28, 29) eine Pfanne (28) drehbar und in bezug auf die zugeordnete Schale (27) und den zugeordneten Mittelkern (29) feststellbar angeordnet ist.

5. Spritzgießform nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem anderen ausbaubaren Einsatz (55, 56, 58) die Achse der durch den Rand der zugeordneten Pfanne (56) abgeschlossenen sphärischen Zone um einem bestimmten Winkel zur Achse der Pfanne (56) geneigt ist.

6. Spritzgießform nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Feststellelemente (64) zur Feststellung der Stellung der Pfanne (56) um ihre Achse mit Bezug auf die zugeordnete Formhälfte (21) sowie zur Feststellung dieser Formhälfte (21) mit Bezug auf die andere Formhälfte (20).