DE19915695A1 - Einlaßelement aus Kunststoff und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Einlaßelement aus Kunststoff und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Ein Drosselkörper (1) enthält einen inneren Hauptabschnitt (2) aus Kunststoff, einen Nebenabschnitt (3) aus Kunststoff, der integral mit einem Außenumfang des Hauptabschnitts (2) gebildet ist, und ein Vereisungsverhinderungsrohr (4), das in den Nebenabschnitt (3) eingebettet ist. Der zylindrische Hauptabschnitt (2) mit im wesentlichen gleichmäßiger Wanddicke wird in einem ersten Formschritt gebildet, wodurch Schrumpf- und Verwerfungserscheinungen unterdrückt werden, um die erforderliche Rundheit oder Kreisförmigkeit einer Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts (2) zu gewährleisten. Der Nebenabschnitt (3) wird in einem anschließenden zweiten Formschritt gebildet, so daß eine Außenseite des Hauptabschnitts (2) abgedeckt wird, um hierdurch einen Drosselkörper (1) mit einer gewünschten Form herzustellen. Die Temperatur eines Abschnitts des Formwerkzeugs, der zu der Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts (2) weist, ist niedriger eingestellt als die Temperatur des anderen Abschnitts des Formwerkzeugs, wodurch die Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts (2), bei der es auf Dimensionsgenauigkeit ankommt, früher gekühlt werden kann als der andere Abschnitt, um Schrumpferscheinungen wirkungsvoll zu verhindern. Wenn zum Formen des Hauptabschnitts (2) und des Nebenabschnitts (3) unterschiedliche Typen von Kunststoffmaterialien verwendet werden, wird der Freiheitsgrad bei der Materialwahl erhöht. Wenn der gleiche Kunststoffmaterialien-Typ verwendet wird, sind der Hauptabschnitt (2) ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Einlaßelement aus Kunststoff, mit einem allgemein
zylindrischen Hauptabschnitt aus Kunststoff und einem Nebenabschnitt aus
Kunststoff, der integral mit einem Außenumfang des Hauptabschnitts
verbunden ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Mischkörperblocks eines Vergasers, der
ein Einlaßelement für eine Maschine ist, durch Kunststoffspritzguß wurde
in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 62-196115
vorgeschlagen.
Ein Element, wie etwa der Mischkörperblock, erfordert weniger eine hohe
Dimensionsgenauigkeit und könnte daher aus Kunststoff geformt werden,
der im Vergleich zu Metall allgemein weniger dimensionsgenau ist. Ein
Element, wie etwa ein Drosselkörper, als Einlaßelement für eine Maschine
erfordert jedoch an seiner Innenumfangsfläche eine ausreichend hohe
Dimensionsgenauigkeit, weil ein Spielraum zwischen der
Innenumfangsfläche dieses Elements und einer Außenoberfläche eines in
dem Drosselkörper aufgenommenen und dahin drehbaren Drosselventils
einen großen Einfluß auf die Leerlaufeigenschaften der Maschine hat.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kunststoff-Einlaßelement für eine
Maschine anzugeben, das eine höhere Dimensionsgenauigkeit hat, sowie ein
Verfahren zur Herstellung eines solchen Kunststoff-Einlaßelements.
Zur Lösung der Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein
Einlaßelement aus Kunststoff vorgeschlagen, das einen allgemein
zylindrischen Hauptabschnitt aus Kunststoff und einen integral mit einem
Außenumfang des Hauptabschnitts verbundenen Nebenabschnitt aus
Kunststoff aufweist, wobei der Hauptabschnitt in einem ersten Formschritt
in einem ersten Formwerkzeug gebildet ist und anschließend der gebildete
Hauptabschnitt in ein zweites Formwerkzeug eingesetzt ist, in dem der
Nebenabschnitt in einem zweiten Formschritt integral mit dem
Hauptabschnitt gebildet ist.
Hierdurch wird erreicht, daß der im ersten Formschritt gebildete
Hauptabschnitt allgemein zylindrisch ist und seine jeweiligen Abschnitte
keine großen Dickenunterschiede aufweisen. Daher kann das beim Abkühlen
auftretende Schrumpfen und Verwerfen auf ein Minimum gesenkt werden,
so daß der Hauptabschnitt eine bessere Rundheit oder Kreisförmigkeit
aufweist. Ferner ist der mit einem Außenumfang des zylindrischen
Hauptabschnitts integral verbundene Nebenabschnitt in dem zweiten
Formschritt im Anschluß an den ersten Formschritt ausgebildet, und daher
kann letztlich ein Einlaßelement aus Kunststoff mit einer gewünschten Form
hergestellt werden.
Bevorzugt wird in dem ersten Formschritt ein geschmolzener Kunststoff
durch eine Angußscheibe zu einem axialen Ende eines Hohlraums des ersten
Formwerkzeugs geleitet.
Durch Leiten des geschmolzenen Kunststoffs durch die Angußscheibe zu
einem axialen Ende des Hohlraums des ersten Formwerkzeugs im ersten
Formschritt kann der Kunststoff gleichmäßig in den Hohlraum gegossen
werden, um die Orientierung eines in dem Kunststoff enthaltenen Füllmittels
zu verhindern, um hierdurch ein Kunststoff-Einlaßelement mit höherer
Genauigkeit herzustellen.
Bevorzugt ist im ersten Formschritt die Formwerkzeugtemperatur an einer
Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts niedriger als die
Formwerkzeugtemperatur an einer Außenumfangsfläche des
Hauptabschnitts.
Hierbei wird die Temperatur des Formwerkzeugs an der Innenumfangsfläche
des Hauptabschnitts niedriger eingestellt als die Temperatur des
Formwerkzeugs an der Außenumfangsfläche des Hauptabschnitts. Daher
kann die Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts vorab gekühlt werden,
um das Schrumpfen und Verwerfen zu verhindern, was zu einer weiter
verbesserten Rundheit der Innenumfangsfläche führt.
Bevorzugt ist das Kunststoff-Einlaßelement ein Drosselkörper, in dem ein
Drosselventil drehbar gelagert ist.
Da das Kunststoff-Einlaßelement der Drosselkörper ist, kann die Rundheit
des Drosselkörpers verbessert werden, wodurch der Spielraum zwischen der
Innenumfangsfläche des Drosselkörpers und einem Außenumfang des
Drosselventils vergleichmäßigt werden kann, was zu einem verbesserten
Leerlauf einer zugeordneten Maschine führt.
Bevorzugt sind im ersten Formschritt zwei Ansatzabschnitte zum Lagern
eines Wellenabschnitts des Drosselventils integral an dem Hauptabschnitt
ausgebildet.
Wenn der Hauptabschnitt geformt wird, werden gleichzeitig die zwei
Ansatzabschnitte zum Lagern des Wellenabschnitts des Drosselventils an
dem Hauptabschnitt ausgebildet. Daher kann nicht nur die Genauigkeit der
Ansatzabschnitte verbessert werden, sondern kann auch die Anzahl der
Formungsschritte für die Ansatzabschnitte auf ein Minimum gesenkt
werden.
Bevorzugt werden zum Formen des Hauptabschnitts und des
Nebenabschnitts unterschiedliche Typen von Kunststoffmaterialien
verwendet.
Dies vergrößert den Freiheitsgrad bei der Wahl des Kunststoffmaterials im
Hinblick auf die erforderliche Dimensionsgenauigkeit und die Forderung nach
Kostenreduzierung.
Bevorzugt ist das Einlaßelement integral geformt durch Spritzgießen eines
Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in einen
Hohlraum des ersten Formwerkzeugs und durch Spritzgießen eines
Mehrzweck-Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in einen
Hohlraum des zweiten Formwerkzeugs.
Hierdurch können die Anforderungen an die Dimensionsgenauigkeit und die
Forderung nach Kostenminderung berücksichtigt werden, indem man in
Abhängigkeit vom jeweiligen Teil des Einlaßelements
Hochleistungskunststoff oder Mehrzweckkonstruktionskunststoff
spritzgießt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Einlaßelement aus
Kunststoff vorgeschlagen, das einen allgemein zylindrischen Hauptabschnitt
aus Kunststoff sowie einen integral mit einem Außenumfang des
Hauptabschnitts verbundenen Nebenabschnitt aus Kunststoff aufweist,
wobei der Hauptabschnitt in einem ersten Formschritt in einem ersten
Formwerkzeug gebildet ist, anschließend der gebildete Hauptabschnitt in ein
zweites Formwerkzeug eingesetzt ist, in dem in einem zweiten Formschritt
der Nebenabschnitt integral mit dem Hauptabschnitt gebildet ist, wobei zum
Bilden des Hauptabschnitts und des Nebenabschnitts der gleiche Typ von
Kunststoffmaterial verwendet ist.
Hierdurch wird erreicht, daß der im ersten Formschritt gebildete
Hauptabschnitt allgemein zylindrisch ist und keinen großen
Dickenunterschied unter seinen jeweiligen Abschnitten aufweist. Daher
können die beim Kühlen entstehenden Schrumpf- und
Verwerfungserscheinungen auf ein Minimum gedrückt werden, so daß der
Hauptabschnitt eine bessere Rundheit oder Kreisförmigkeit bekommt. Ferner
ist der mit einem Außenumfang des zylindrischen Hauptabschnitts integral
verbundene Nebenabschnitt durch den zweiten Formschritt im Anschluß an
den ersten Formschritt gebildet, und daher kann schließlich ein
Einlaßelement aus Kunststoff mit einer gewünschten Form hergestellt
werden. Darüber hinaus wird zur Herstellung des im ersten Formschritt
gebildeten Hauptabschnitts und des im zweiten Formschritt gebildeten
Nebenabschnitts der gleiche Typ von Kunststoffmaterial verwendet. Daher
lassen sich der Hauptabschnitt und der Nebenabschnitt leicht integral
konform ausführen, was zu einer weiterverbesserten Rundheit des
Hauptabschnitts führt. Ferner braucht nur ein Typ von Kunststoffmaterial
eingespritzt werden, und somit kann eine Spritzgußvorrichtung vereinfacht
werden, um die Ausstattungskosten zu reduzieren.
Bevorzugt ist das Kunststoffmaterial ein Hochleistungs-
Konstruktionskunststoff oder ein Mehrzweck-Konstruktionskunststoff.
Hierdurch können die Leistung und die Kosten frei in Abhängigkeit vom
Prioritätsgrad gewählt werden, durch geeignete Wahl des Hochleistungs-
Konstruktionskunststoffs, der dem Produkt eine höhere
Dimensionsgenauigkeit gibt, aber teuer ist, oder dem Mehrzweck-
Konstruktionskunststoff, der eine etwas geringere Dimensionsgenauigkeit
bietet, jedoch als Produkt billiger ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Kunststoff-Einlaßelements durch Spritzgießen
vorgeschlagen, wobei das Einlaßelement einen allgemein zylindrischen
Hauptabschnitt aus Kunststoff sowie einen integral mit einem Außenumfang
des Hauptabschnitts verbundenen Nebenabschnitt aus Kunststoff aufweist,
wobei das Verfahren einen ersten Formschritt zum Bilden des
Hauptabschnitts in einem ersten Formwerkzeug sowie einen zweiten
Formschritt zum anschließenden Einsetzen des gebildeten Hauptabschnitts
in ein zweites Formwerkzeug umfaßt, um in dem zweiten Formwerkzeug
den Nebenabschnitt integral mit dem Hauptabschnitt zu bilden.
Hierdurch wird der zuerst geformte Hauptabschnitt allgemein zylindrisch und
hat keinen großen Dickenunterschied über seine jeweiligen Abschnitte.
Daher können während des Abkühlens entstehende Schrumpf- und
Verwerfungserscheinungen auf ein Minimum gesenkt werden, so daß der
Hauptabschnitt eine bessere Rundheit oder Kreisförmigkeit bekommt. Ferner
wird der Nebenabschnitt, der integral mit einem Außenumfang des
zylindrischen Hauptabschnitts verbunden wird, durch den zweiten
Formschritt im Anschluß an den ersten Formschritt gebildet, und daher kann
schließlich ein Kunststoff-Einlaßelement mit einer gewünschten Form
hergestellt werden.
Bevorzugt wird im ersten Formschritt geschmolzener Kunststoff durch eine
Angußscheibe dem axialen einen Ende eines Hohlraums des ersten
Formwerkzeugs zugeführt.
Durch Zuführen des geschmolzenen Kunststoffs durch die Angußscheibe in
dem ersten Formschritt kann der Kunststoff gleichmäßig in den Hohlraum
gefüllt werden, um die Orientierung eines in dem Kunststoff enthaltenen
Füllmittels zu verhindern und um hierdurch ein Einlaßelement aus Kunststoff
mit einer höheren Genauigkeit herzustellen.
Bevorzugt wird im ersten Formschritt die Formwerkzeugtemperatur an einer
Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts niedriger eingestellt als die
Formwerkzeugtemperatur an einer Außenumfangsfläche des
Hauptabschnitts.
Hierdurch ist die Formwerkzeugtemperatur an der Innenumfangsfläche des
Hauptabschnitts niedriger als die Formwerkzeugtemperatur an der
Außenumfangsfläche des Hauptabschnitts. Daher kann die
Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts vorab gekühlt werden, um
Schrumpfung zu vermeiden, was zu einer weiterverbesserten Rundheit der
Innenumfangsfläche führt.
Bevorzugt ist das Kunststoff-Einlaßelement ein Drosselkörper, in dem ein
Drosselventil drehbar gelagert ist. Wenn das Kunststoff-Einlaßelement der
Drosselkörper ist, kann die Rundheit der Innenumfangsfläche des
Drosselkörpers verbessert werden, wodurch der Spielraum zwischen der
Innenumfangsfläche des Drosselkörpers und einem Außenumfang des
Drosselkörpers vergleichmäßigt werden kann, was zu einem verbesserten
Leerlauf einer zugeordneten Maschine führt.
Bevorzugt werden im ersten Formschritt zwei Ansatzabschnitte zum Lagern
eines Wellenabschnitts des Drosselventils an dem Hauptabschnitt integral
ausgebildet.
Wenn der Hauptabschnitt geformt wird, werden die zwei Ansatzabschnitte
zum Lagern des Wellenabschnitts des Drosselventils an dem Hauptabschnitt
ausgebildet. Daher kann nicht nur die Genauigkeit der Ansatzabschnitte
verbessert werden, sondern es kann auch die Anzahl der Formungsschritte
der Ansatzabschnitte auf das Minimum gedrückt werden.
Bevorzugt werden zur Bildung des Hauptabschnitts und des
Nebenabschnitts unterschiedliche Typen von Kunststoffmaterialien
verwendet.
Dies vergrößert den Freiheitsgrad bei der Materialwahl entsprechend der
erforderlichen Dimensionsgenauigkeit und der Forderung nach
Kostenreduzierung.
Bevorzugt wird das Einlaßelement integral geformt durch Spritzgießen eines
Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in einen
Hohlraum des ersten Formwerkzeugs und Spritzgießen eines Mehrzweck-
Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in einen Hohlraum des
zweiten Formwerkzeugs.
Hierdurch können die Anforderungen an die Dimensionsgenauigkeit und
Kostenminderung durch Spritzgießen des Hochleistungs-
Konstruktionskunststoffs oder des Mehrzweck-Konstruktionskunststoffs in
Abhängigkeit von jedem Abschnitt des Einlaßelements berücksichtigt
werden.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines
Einlaßelements aus Kunststoff durch Spritzgießen vorgeschlagen, bei dem
das Einlaßelement einen allgemein zylindrischen Hauptabschnitt sowie einen
integral mit einem Außenumfang des Hauptabschnitts verbundenen
Nebenabschnitt aufweist, wobei das Verfahren einen ersten Formschritt
zum Bilden des Hauptabschnitts in einem ersten Formwerkzeug sowie einen
zweiten Formschritt zum anschließenden Einsetzen des gebildeten
Hauptabschnitts in ein zweites Formwerkzeug umfaßt, um in dem zweiten
Formwerkzeug den Nebenabschnitt integral mit dem Hauptabschnitt
auszubilden, wobei zum Bilden des Hauptabschnitts und des
Nebenabschnitts der gleiche Typ von Kunststoffmaterial verwendet wird.
Hierdurch wird der zuerst gebildete Hauptabschnitt allgemein zylindrisch und
hat entlang seiner jeweiligen Abschnitte keinen großen Dickenunterschied.
Daher können während des Abkühlens entstehende Schrumpf- und
Verwerfungserscheinungen auf das Minimum gedrückt werden, so daß der
Hauptabschnitt eine bessere Rundheit oder Kreisförmigkeit bekommt. Ferner
wird der Nebenabschnitt, der integral mit einem Außenumfang des
zylindrischen Hauptabschnitts verbunden wird, in dem zweiten Formschritt
im Anschluß an den ersten Formschritt gebildet, und daher kann schließlich
ein Kunststoff-Einlaßelement mit einer gewünschten Form hergestellt
werden. Darüber hinaus wird zum Herstellen des im ersten Formschritt
gebildeten Hauptabschnitts und des im zweiten Formschritt gebildeten
Nebenabschnitts der gleiche Typ von Kunststoffmaterial verwendet. Daher
lassen sich der Hauptabschnitt und der Nebenabschnitt leicht integral
konform ausführen, was zu einer weiterverbesserten Rundheit des
Hauptabschnitts führt. Ferner braucht nur ein Kunststoffmaterialtyp
eingespritzt werden, und daher kann die Spritzgußvorrichtung vereinfacht
werden, um die Ausrüstungskosten zu senken.
Bevorzugt ist das Kunststoffmaterial ein Hochleistungs-
Konstruktionskunststoff oder ein Mehrzweck-Konstruktionskunststoff.
Hierdurch ist es möglich, die Leistung und die Kosten in Abhängigkeit vom
Prioritätsgrad frei wählen, durch geeignete Verwendung des Hochleistungs-
Konstruktionskunststoffs, der eine bessere Dimensionsgenauigkeit des
Produkts ergibt, jedoch teuer ist, oder des Mehrzweck-
Konstruktionskunststoffs, der eine etwas geringere Dimensionsgenauigkeit
des Produkts bietet, jedoch billiger ist.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis
auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1A bis 10 zeigen eine erste Ausführung der Erfindung, wobei
Fig. 1A bis 1C zeigen schrittweise die Formung eines Drosselkörpers;
Fig. 2 zeigt eine horizontale Schnittansicht (Schnittansicht entlang Linie 2-2
in Fig. 3) eines Drosselkörperformwerkzeugs im ersten Formschritt;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 zeigt einen ähnlichen Schritt wie Fig. 3 zur Erläuterung des
Betriebs;
Fig. 5 zeigt eine Vergrößerung entlang Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 6 zeigt einen Horizontalschnitt (eine Schnittansicht entlang Linie 6-6
in Fig. 7) des Drosselkörperformwerkzeugs im zweiten Formschritt;
Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang Linie 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 7 zur Erläuterung des
Betriebs;
Fig. 9 zeigt eine Vergrößerung entlang Linie 9-9 in Fig. 6;
Fig. 10 zeigt graphisch die Rundheit oder Kreisförmigkeit eines
Hauptabschnitts des Drosselkörpers;
Fig. 11A bis 11E zeigen schrittweise einen Drosselkörper nach einer
zweiten Ausführung der Erfindung; und
Fig. 12A und 12B zeigen die Formen eines Drosselkörpers nach einer
dritten Ausführung der Erfindung.
Die erste Ausführung der Erfindung wird nun anhand der Fig. 1A bis 10
beschrieben. Zuerst wird die Struktur eines Drosselkörpers 1 als
Einlaßelement aus Kunststoff, hergestellt durch ein Verfahren der
vorliegenden Erfindung, anhand der Fig. 1A bis 1C beschrieben. Wie in
Fig. 1C gezeigt, umfaßt der Drosselkörper 1 einen inneren Hauptabschnitt
2, einen integral am Außenumfang des Hauptabschnitts 2 angeformten
Nebenabschnitt 3 sowie ein Vereisungs-Verhinderungsrohr 4 aus Kupfer,
welches am Außenumfang gehaltert und in dem Nebenabschnitt 3
eingebettet ist.
Wie in Fig. 1A gezeigt, enthält der aus Kunststoff gefertigte
Hauptabschnitt 2 einen zylindrischen Abschnitt 2 1, dessen Zylinderform ein
wenig verjüngt ausgebildet ist, einen Flanschabschnitt 2 2, der integral an
einem Axialende des zylindrischen Abschnitts 2 1 angeformt und mit einem
Maschinenkörper zu koppeln ist, und ein Paar von Ansatzabschnitten 2 3, 2 3,
die integral an einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 2 1
vorgesehen sind und davon abstehen. In dem Flanschabschnitt 2 2 ist eine
Ringnut 2 4 ausgebildet, so daß in die Nut 2 4 ein O-Ring einsetzbar ist, und
an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 2 1 sind mehrere
Sperrabschnitte 2 5 ausgebildet. Ein in dem zylindrischen Abschnitt 2 1
aufgenommenes kreisförmiges Drosselventil 5 ist mittels einer Welle 6 an
den Ansatzabschnitten 2 3, 2 3 gelagert und wird durch ein nicht gezeigtes
Drosselstellglied geöffnet und geschlossen. Der Hauptabschnitt 2 wird in
einem ersten Formschritt durch ein erstes Formwerkzeug durch Spritzguß
gebildet. Zumindest der zylindrische Abschnitt 2 1 in der Nähe des
Drosselventils 5 wird ohne Verjüngung gerade ausgeführt.
Wie in Fig. 1B gezeigt, wird das Rohr 4 nach dem ersten Formschritt in
einem Rohrsetzschritt vorübergehend angebracht, und zwar an den
mehreren Sperrvorrichtungen 2 5, die an dem zylindrischen Abschnitt 2 1 des
Hauptabschnitts 2 vorgesehen sind und hiervon radial abstehen.
Wie in Fig. 1C gezeigt, wird in einem zweiten Formschritt im Anschluß an
den Rohrsetzschritt durch ein zweites Formwerkzeug der Nebenabschnitt 3
durch Spritzgießen aus dem Kunststoff geformt. Der Nebenabschnitt 3
umfaßt integral einen Luftdurchlaßteil, einen Verstärkungsteil, einen
Kabelhalteteil, einen an dem Hauptabschnitt angebrachten Teil und dgl., und
zwar zusätzlich zu einem Rohreinbetteil, in das das Rohr 4 eingebettet ist.
Der Nebenabschnitt 3 wird integral ausgebildet, um den Außenumfang des
Hauptabschnitts 2 abzudecken.
Die Struktur eines Drosselkörper-Formwerkzeugs wird nun anhand der
Fig. 2 bis 9 beschrieben.
Das Drosselkörper-Formwerkzeug umfaßt eine stationäre Platte 11, eine
bewegliche Platte 12, die durch eine nicht gezeigte Antriebsquelle in
Richtung eines Pfeils A-A' relativ zu der stationären Platte 11 beweglich ist.
Ein Paar oberer und unterer Gleitführungen 13 und 14 ist an der
beweglichen Platte 12 befestigt, und ein Schieber 15 ist verschiebbar
zwischen beiden Gleitführungen 13 und 14 geführt. Der Schieber 15 ist mit
einer Ausgangsstange 16a eines Zylinders 16 verbunden, der an der
beweglichen Platte 12 befestigt ist, und ist in Richtung eines Pfeils B-B' in
Fig. 2 verschiebbar. Wenn, wie in Fig. 2 gezeigt, der Zylinder 16
eingefahren wird, wird der Schieber 15 in einer ersten Formstellung
gestoppt, und wenn, wie in Fig. 6 gezeigt, der Zylinder 16 ausgefahren
wird, wird der Schieber in einer zweiten Formstellung gestoppt.
An dem Schieber 15 ist ein allgemein säulenförmiger beweglicher Kern 23
befestigt, der zu der stationären Platte 11 hin vorsteht. Ein erster oberer
verschiebbarer Formkern 24 1 und ein zweiter oberer verschiebbarer
Formkern 24 2 sind vertikal verschiebbar an einer Führungsschiene 12a
geführt, die vertikal an einem oberen Abschnitt der beweglichen Platte 12
angebracht ist. Ein erster unterer verschiebbarer Formkern 25 1 und ein
zweiter unterer verschiebbarer Formkern 25 2 sind vertikal verschiebbar an
einer Führungsschiene 12b geführt, die vertikal an einem unteren Abschnitt
der beweglichen Platte 12 angebracht ist.
Daher werden der erste obere verschiebbare Formkern 24 1 und der zweite
obere verschiebbare Formkern 24 2 miteinander gleichzeitig angehoben und
abgesenkt, und in ähnlicher Weise werden der erste untere verschiebbare
Formkern 25 1 und der zweite untere verschiebbare Formkern 25 2
miteinander gleichzeitig angehoben und abgesenkt. Der erste obere
verschiebbare Formkern 24 1 ist mit einem Kernstift 26 1 versehen, und der
erste untere verschiebbare Formkern 25 1 ist mit einem Kernstift 27 1
versehen. Ferner ist der zweite obere verschiebbare Formkern 24 2 mit einem
Kernstift 26 2 versehen, und der zweite untere verschiebbare Formkern 25 2
ist mit einem Kernstift 27 2 versehen.
Ein erster stationärer Formkern 28 1 und ein zweiter stationärer Formkern 28 2
sind in der stationären Platte 11 an Stellen vorgesehen, wo sie dem
beweglichen Kern 23 gegenüberstehen, der sich in der ersten Formstellung
oder der zweiten Formstellung befindet. Vier schräge Stifte 29 1, 29 2, 30 1
und 30 2 sind an der stationären Platte 11 derart befestigt, daß der Abstand
zwischen den Außenenden jedes Paars derselben vertikal zur beweglichen
Platte 12 hin zunimmt. Zwei dieser schrägen Stifte 29 1 und 30 1 sind
verschiebbar vorgesehen, so daß sie durch den ersten oberen
verschiebbaren Formkern 24 1 und den ersten unteren verschiebbaren
Formkern 25 1 hindurchgehen, und die verbleibenden zwei schrägen Stifte
29 2 und 30 2 sind verschiebbar vorgesehen, so daß sie durch den zweiten
unteren verschiebbaren Formkern 24 2 und den zweiten unteren
verschiebbaren Formkern 25 2 hindurchgehen. In der beweglichen Platte sind
vier Vertiefungen 12c, 12d, 12e und 12f ausgebildet, um eine Störung der
beweglichen Platte 12 mit Außenenden der schrägen Stifte 29 1, 29 2, 30 1
und 30 2 beim Schließen der Form zu verhindern.
Wenn sich der bewegliche Kern 23 in der ersten Formstellung befindet, wie
in den Fig. 2 und 3 gezeigt, wird ein erster Hohlraum C1 zum Bilden des
Hauptabschnitts 2 des Drosselkörpers 1 durch ein erstes Formwerkzeug D1
definiert, das den beweglichen Kern 23, den ersten oberen verschiebbaren
Formkern 24 1, den ersten unteren verschiebbaren Formkern 25 1 und den
ersten stationären Formkern 28, umfaßt. Wenn sich der bewegliche Kern 23
in der zweiten Formstellung befindet, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt,
wird ein zweiter Hohlraum C2 zum Bilden des Nebenabschnitts 3 des
Drosselkörpers 1 durch ein zweites Formwerkzeug D2 definiert, welches den
beweglichen Kern 23, den zweiten oberen verschiebbaren Formkern 24 2,
den zweiten unteren verschiebbaren Formkern 25 2 und den zweiten
stationären Formkern 28 2 umfaßt.
Eine Angußscheibe 31 ist zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des
beweglichen Kerns 23 und des ersten stationären Formkerns 28 1 definiert
und mit der Gesamtfläche eines Endes des ersten Hohlraums C1 verbunden.
Ein Angußkanal 32, der die stationäre Platte 11 und den ersten stationären
Formkern 28 1 durchsetzt, ist mit der Mitte der Angußscheibe 31 verbunden.
Eine Angußplatte 33 liegt auf der Rückseite der stationären Platte 11 auf,
und ist von der stationären Platte 11 weg und zu dieser hin beweglich. Ein
mit dem Angußkanal 32 verbundener Angußkanal 35 ist gegenüber der
Angußplatte 33 in der stationären Platte 11 definiert. Zwei Angußkanäle 36,
36, die mit einem Ende des zweiten Hohlraums C2 verbunden sind,
durchsetzen die stationäre Platte 11 und den ersten stationären Formkern
28 1. Ein mit den Angußkanälen 36, 36 verbundener Angußkanal 37 ist
gegenüber der Angußplatte 33 an der stationären Platte 11 definiert.
Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, ist ein Umschaltventil 38 zur Verteilung
von geschmolzenem Kunststoff in den ersten Hohlraum C1 und den zweiten
Hohlraum C2 an einem Abschnitt der stationären Platte 11 vorgesehen, der
der Angußplatte 33 gegenübersteht. Das Umschaltventil 38 umfaßt einen
mittels einer Stange 39 verschiebbaren Schieber 40 und einen mittels einer
Stange 41 verschiebbaren zweiten Schieber 42. Die ersten und zweiten
Schieber 40 und 42 werden durch eine nicht gezeigte Antriebswelle in
entgegengesetzte Richtungen angetrieben.
Wenn sich das Umschaltventil 38 in der in Fig. 5 gezeigten ersten
Formstellung befindet, wird ein die Angußplatte 33 durchsetzender Einlauf
43 durch eine Nut 40a in dem ersten Schieber 40 mit dem Angußkanal 35
verbunden, der mit dem ersten Hohlraum C1 verbunden ist, und wird von
dem Angußkanal 37, der mit dem zweiten Hohlraum C2 verbunden ist, durch
einen Steg 42b des zweiten Schiebers 42 begrenzt. Wenn sich das
Umschaltventil in der zweiten Formstellung befindet, wie in Fig. 9 gezeigt,
wird der Einlauf 43 mit dem Angußkanal 37, der mit dem zweiten Formraum
C2 verbunden ist, durch die Nut 42a in dem zweiten Schieber verbunden
und wird von dem Angußkanal 35, der mit dem ersten Hohlraum C2
verbunden ist, durch den Steg 40b des ersten Schiebers 40 getrennt.
Nachfolgend wird der Betrieb der Ausführung beschrieben.
Im ersten Formschritt wird die bewegliche Platte 12 zu der stationären
Platte 1 hin bewegt, in einem Zustand, in dem der Zylinder eingefahren
wurde und der Schieber 15 in der ersten Formstellung gestoppt wurde, wie
in den Fig. 2 und 3 gezeigt, um hierdurch den beweglichen Kern 23, den
ersten oberen verschiebbaren Formkern 23 1, den ersten unteren
verschiebbaren Formkern 25 1 und den ersten stationären Formkern 28 1 des
ersten Formwerkzeugs D1 zu schließen. Hierbei befindet sich das
Umschaltventil 38 in dem in Fig. 5 gezeigten Zustand, und der von dem
Einlauf 43 zugeführte geschmolzene Kunststoff wird durch die Nut 40a in
den ersten Schieber 40, den Angußkanal 35, den Angußkanal 32 und die
Angußscheibe 31 dem ersten Hohlraum C1 zugeführt, wodurch der
Hauptabschnitt 2 des in Fig. 1 gezeigten Drosselkörpers spritzgegossen
wird.
Der im ersten Formschritt gebildete Hauptabschnitt 2 ist allgemein
zylindrisch und hat an verschiedenen Abschnitten eine gleichmäßige Dicke,
und das Entstehen von Schrumpf- und Verwerfungserscheinungen während
der Abkühlung wird minimiert. Daher kann die Innenumfangsfläche des
Hauptabschnitts 2, welche eine hohe Dimensionsgenauigkeit erfordert, mit
hoher Genauigkeit exakt kreisförmig ausgebildet werden. Darüber hinaus
kann der geschmolzene Kunststoff durch die scheibenförmige Angußscheibe
31 dem gesamten Bereich des ersten Formraums C1 gleichmäßig zugeführt
werden. Daher kann verhindert werden, daß der geschmolzene
Kunststoffstrom gestört oder verwirbelt wird, um die Orientierung eines in
dem geschmolzenen Kunststoff enthaltenen Füllmittels zu verhindern und
ferner eine hochgenaue Form zu erreichen. Ferner können die zwei
Ansatzabschnitte 2 3, 2 3 zum Lagern der Welle 6 des Drosselventils 5
integral an dem Hauptabschnitt 2 durch die Kernstifte 26 1 und 27 1
ausgebildet werden, die an dem erste oberen verschiebbaren Formkern 24 1
bzw. dem ersten unteren verschiebbaren Formkern 25 1 vorgesehen sind, um
hierdurch die Anzahl der Behandlungsschritte zu reduzieren.
Wenn auf diese Weise der erste Formschritt abgeschlossen ist, wird die
bewegliche Platte 12 von der stationären Platte 11 wegbewegt, und in
betriebsmäßiger Zuordnung zu dieser Bewegung werden der erste obere
verschiebbare Formkern 24 1 und der erste untere verschiebbare Formkern
25 1, die durch die schrägen Stifte 29 1 und 30 1 geführt sind, vertikal
voneinander weg bewegt, um hierdurch das erste Gießwerkzeug D1 zu
öffnen. Im nächsten Schritt, dem Rohrsetzschritt, wird das Rohr 4
vorübergehend an den mehreren Sperrvorsprüngen 2 5 gehaltert, die von
dem zylindrischen Abschnitt 2 1 des Hauptabschnitts 2 vorstehen, wie in
Fig. 1B gezeigt.
Wenn dann der Zylinder 16 ausgefahren wird, wodurch der mit dem
beweglichen Kern 23 integral verbundene Schieber 15 in die zweite
Formstellung bewegt wird, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, werden der
bewegliche Kern 23, der zweite obere verschiebbare Formkern 24 2, der
zweite untere verschiebbare Formkern 25 2 und der zweite stationäre
Formkern 28 2 des zweiten Formwerkzeugs D2 durch erneute Bewegung der
beweglichen Platte 12 zu der stationären Platte 11 hin geschlossen.
Während des Schließens werden der zweite obere verschiebbare Formkern
24 2 und der zweite untere verschiebbare Formkern 25 2 zueinander
hinbewegt, während sie durch die schrägen Stifte 29 2 und 30 2 geführt
werden.
Hierbei befindet sich das Umschaltventil 38 in dem in Fig. 9 gezeigten
Zustand, und der von dem Einlauf 43 zugeführte geschmolzene Kunststoff
wird über die Nut 42a in den zweiten Schieber 42, den Angußkanal 37 und
die Angußkanäle 36, 36 in den zweiten Hohlraum C2 geleitet, wodurch der
in Fig. 1C gezeigte Nebenabschnitt 3 des Drosselkörpers 1 durch
Spritzgießen geformt wird, um den Hauptabschnitt 2 abzudecken. Dann
wird die bewegliche Platte 12 von der stationären Platte 1 wegbewegt, um
das zweite Formwerkzeug D2 zu öffnen, und der spritzgegossene
Drosselkörper 1 wird entfernt. Danach wird der Zylinder 16 eingefahren,
wodurch der Schieber 15 in die in Fig. 2 gezeigte erste Formstellung
zurückgebracht wird, um hierdurch die Schritte eines Zyklus abzuschließen.
In der vorliegenden Ausführung wird für beide ersten und zweiten
Formschritte der gleiche Typ von Kunststoffmaterial verwendet. Der
Hauptabschnitt 2 und der Nebenabschnitt 3 des Drosselkörpers 2 werden
aus dem gleichen Kunststoffmaterialien-Typ gefertigt.
Somit wird im ersten Formschritt der Hauptkörper 2, der eine gleichmäßige
Wanddicke besitzt, präzisionsgeformt, und der Nebenabschnitt 3, der eine
ungleichmäßige Wanddicke besitzt, wird anschließend im zweiten
Formschritt gefertigt, um den Hauptabschnitt 2 abzudecken. Daher kann die
Dimensionsgenauigkeit der Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts 2
deutlich verbessert werden, im Vergleich zu einem Fall, bei dem der
Hauptabschnitt 2 und der Nebenabschnitt 3 in einem einzigen Formschritt
gefertigt werden.
Da für den ersten sowie den zweiten Formschritt ferner der gleiche Typ von
Kunststoffmaterial verwendet wird, werden der Hauptabschnitt 2 und der
Nebenabschnitt 3 in guter Konformität integral geformt, was die
Kreisförmigkeit oder Rundheit der Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts
2 weiter verbessert. Ferner kann die Spritzgußvorrichtung so angeordnet
sein, daß sie das Einspritzen eines Kunststoff-Typs ermöglicht, wodurch die
Struktur der Spritzgußvorrichtung vereinfacht werden kann, was zu
wesentlich reduzierten Ausstattungskosten führt, im Vergleich zu einer
Spritzgußvorrichtung, die zum Einspritzen zweier Typen geschmolzener
Kunststoffe ausgebildet ist, um den ersten sowie den zweiten Formschritt
durchzuführen.
Die Graphik in Fig. 10 zeigt die gemessene Rundheit im Innendurchmesser
des Hauptabschnitts 2, wenn der Drosselkörper 1 mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde (d. h. das Verfahren zum
Bilden des Hauptabschnitts 2 und des Nebenabschnitts 3 in dem ersten und
dem zweiten Formschritt), und die gemessene Rundheit im
Innendurchmesser des Hauptabschnitts 2, wenn der Drosselkörper 1 mit
einem herkömmlichen bekannten Verfahren gefertigt wurde (d. h. das
Verfahren zur Bildung des Hauptabschnitts 2 und des Nebenabschnitts 3 in
einem einzigen Formschritt). Die Rundheit zeigt einen Maximalwert eines
Rundheitsfehlers im Innendurchmesser des Hauptabschnitts 2 des
Drosselkörpers 1. Je kleiner der Wert, desto größer die Genauigkeit, und je
größer der Wert, desto geringer die Genauigkeit.
Die Rundheit wurde gemessen, wenn der Drosselkörper 1 unter
Verwendung verschiedener Materialien, einem Mehrzweck-
Konstruktionskunststoff und einem Hochleistungs-Konstruktionskunststoff,
gefertigt wurde. Die in Fig. 10 gezeigten Ergebnisse wurden erhalten,
wenn der Drosselkörper 1 unter Verwendung von drei dieser
Kunststoffmaterialien gefertigt wurde, nämlich einem Kunststoff auf
Polyamid(PA)-Basis, einem Kunststoff auf Polybutylen-Terephthalat(PBT)-
Basis sowie einem Kunststoff auf Polyetherimid(PEI)-Basis. Der hier
verwendete Ausdruck "nicht unterschiedliche Formwerkzeugtemperatur"
bezeichnet einen Fall, bei dem die Temperatur des gesamten
Formwerkzeugs konstant gehalten wurde, wobei diese Temperatur in
Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Kunststoffs bestimmt wurde. Der
Ausdruck "unterschiedliche Formwerkzeugtemperatur" bezeichnet einen
Fall, wo die Temperatur (die Innentemperatur) eines Abschnitts des
Formwerkzeugs, der zur Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts 2 des
Drosselkörpers 1 weist, niedriger gehalten wurde als die Temperatur
(Außentemperatur) des anderen Abschnitts des Formwerkzeugs, wobei
diese Temperatur in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Kunststoffs
bestimmt wurde. Die Temperatur des Formwerkzeugs kann durch die
Strömungsrate des in dem Formwerkzeug strömenden Kühlwassers
gesteuert werden.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich, war in beiden Fällen "keine unterschiedliche
Formwerkzeugtemperatur" und "unterschiedliche Formwerkzeugtemperatur"
die Genauigkeit geringer, wenn der herkömmliche einzige Formschritt
durchgeführt wurde, wohingegen in der vorliegenden Ausführung die
Genauigkeit ein wenig reduziert war, wenn der erste Formschritt und der
zweite Formschritt durchgeführt wurden, wobei jedoch die Genauigkeit des
Endprodukts stark verbessert war, im Vergleich zu dem Produkt, das mit
dem herkömmlichen einzigen Formschritt gefertigt wurde. Darüber hinaus
ist der Einfluß des Kunststoffmaterials wie folgt: Wenn PA als
außerordentlich billiger Mehrzweck-Konstruktionskunststoff verwendet
wurde, war die Genauigkeit geringer, und wenn PBT als relativ teurer
Mehrzweck-Konstruktionskunststoff verwendet wurde, war die Genauigkeit
beträchtlich höher. Wenn PEI als teurer Hochleistungs-
Konstruktionskunststoff verwendet wurde, war die Genauigkeit am
höchsten.
Ferner war im Falle von "unterschiedliche Formwerkzeugtemperatur" die
Genauigkeit in kaum zu unterscheidender Weise erhöht im Vergleich zu dem
Fall "nicht unterschiedliche Formwerkzeugtemperatur". Der Grund hierfür
ist, daß die Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts 2 des Drosselkörpers
1, welche dimensionsgenau sein muß, früher gekühlt werden kann als die
anderen Abschnitte, indem die Temperatur des beweglichen Kerns 23 zum
Formen der Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts 2 des Drosselkörpers
1 auf einen niedrigeren Wert eingestellt wird als die der anderen Abschnitte,
um hierdurch Schrumpferscheinungen zu vermeiden.
Wenn ein Hochleistungs-Konstruktionskunststoff (z. B. Polyetherimid (PEI),
ein Polyestersulfon (PES), ein Polyethylensulfid (PPS), ein Polyamidimid
(PAI) oder dgl.) zum Spritzgießen des Drosselkörpers 1 verwendet wird, ist
die Genauigkeit sehr gut, ist jedoch im Hinblick auf die erhöhten Kosten
problematisch. Wenn andererseits ein Mehrzweck-Konstruktionskunststoff
(z. B. Polyamid (PA), ein Polyacetal (POM), ein Polybutylen-Terephthalat
(PBT) oder dgl.) anstelle des Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs
verwendet wird, nimmt die Dimensionsgenauigkeit nur wenig ab, wobei
jedoch die Kosten reduziert werden können.
Daher kann man frei unter der Spezifikation mit besonderer
Dimensionsgenauigkeit und Spezifikation mit besonderem Kostenvorteil
wählen, indem man in dem ersten und dem zweiten Formschritt den
gleichen Kunststofftyp eines Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs
verwendet, wenn die Dimensionsgenauigkeit wichtig ist, und im ersten und
zweiten Formschritt den gleichen Typ eines Mehrzweck-
Konstruktionskunststoffs verwendet, wenn die Dimensionsgenauigkeit nicht
so wichtig ist, sondern die Kosten im Vordergrund stehen.
In den ersten und zweiten Formschritten können auch unterschiedliche
Typen von Kunststoffmaterialien verwendet werden. Wenn etwa ein
Hochleistungs-Konstruktionskunststoff, wie etwa Polyetherimid oder dgl.,
in dem ersten Formschritt verwendet wird, in dem es auf die
Dimensionsgenauigkeit ankommt, und ein billiger Mehrzweck-
Konstruktionskunststoff, wie etwa Polyamid (PA) oder dgl., in dem zweiten
Formschritt verwendet wird, in dem keine besondere Dimensionsgenauigkeit
erforderlich ist, lassen sich die Kosten reduzieren.
Eine zweite Ausführung der Erfindung wird nun anhand der Fig. 11A und
11B beschrieben.
In der oben beschriebenen ersten Ausführung wurde der geschmolzene
Kunststoff mit einer Zeitverzögerung in das erste Formwerkzeug D1 und das
zweite Formwerkzeug D2 gegossen. In der zweiten Ausführung wird jedoch
geschmolzener Kunststoff gleichzeitig in das erste Formwerkzeug D1 und
das zweite Formwerkzeug D2 gegossen, wodurch die Produktivität
verbessert werden kann. Zu diesem Zweck kann die bewegliche Platte 12
intermittierend um 180° um eine Achse L gedreht werden, wobei an der
beweglichen Platte 12 zwei bewegliche Kerne 23 1, 23 1 angebracht sind. Die
Struktur der stationären Platte 11 ist im Prinzip die gleiche wie in der ersten
Ausführung, wobei jedoch kein Umschaltventil 38 angebracht ist, weil der
geschmolzene Kunststoff gleichzeitig in das erste Formwerkzeug D1 und das
zweite Formwerkzeug D2 gegossen wird.
Somit erfolgt der erste Formschritt in dem ersten Formwerkzeug D1, und der
zweite Formschritt erfolgt in dem zweiten Formwerkzeug D2, indem der
geschmolzene Kunststoff gleichzeitig in beide Formwerkzeuge D1 und D2 in
einem Zustand geleitet wird, in dem das erste Formwerkzeug D1 leer ist und
der geformte Hauptabschnitt 2 in das zweite Formwerkzeug D2 eingesetzt
wurde, wie in Fig. 11A gezeigt.
Dann wird das Formwerkzeug geöffnet, wie in Fig. 11B gezeigt. Der
komplette Drosselkörper 1 wird aus dem zweiten Formwerkzeug D2
herausgenommen, und der bewegliche Kern 23 1 und der Hauptabschnitt 2
werden zu dem zweiten Formwerkzeug D2 hin bewegt, wie in Fig. 1C
gezeigt, indem die bewegliche Platte 12 um 180° gedreht wird. Dann wird
das Formwerkzeug geschlossen, wie in Fig. 11D gezeigt, und dann wird
der geschmolzene Kunststoff gleichzeitig in beide Formwerkzeuge D1 und
D2 geleitet, wie in Fig. 11E gezeigt, um zu dem in Fig. 11A gezeigten
Zustand zurückzukehren.
Erfindungsgemäß kann ein Drosselkörper 1 in einem Spritzvorgang des
geschmolzenen Kunststoffs geformt werden, was zu einer merklich
verbesserten Produktivität führt.
Eine dritte Ausführung der Erfindung wird nun anhand der Fig. 12A und
12B beschrieben.
In der dritten Ausführung ist die Größe des Hauptabschnitts 2 des
Drosselkörpers 1 soweit wie möglich reduziert und auf einen Bereich
beschränkt, der dem Außenumfang des Drosselventils 5 entspricht, und der
verbleibende Nebenabschnitt 2 ist größer. Eine besondere Genauigkeit
erreicht man durch Verwendung eines Hochleistungs-
Konstruktionskunststoffs (beispielsweise ein Polyetherimid (PEI), ein
Polyethersulfon (PES), ein Polyethylensulfid (PPS), ein Polyamidimid (PAI)
oder dgl.), insbesondere ein Polyetherimid (PEI) als Kunststoffmaterial,
jedoch mit dem Nachteil, daß dieser Konstruktionskunststoff ziemlich teuer
ist. Um eine ausreichende Dimensionsgenauigkeit und Kostensenkung zu
erzielen, kann man für den Hauptabschnitt 2, bei dem es auf eine hohe
Dimensionsgenauigkeit ankommt und der relativ klein ist, einen
Hochleistungs-Konstruktionskunststoff, insbesondere ein Polyetherimid,
verwenden, und einen Mehrzweck-Konstruktionskunststoff (z. B. ein
Polyamid (PA), ein Polyacetal (POM), ein Polybutylenterephthalat (PBT) oder
dgl.), insbesondere ein billiges Polyamid (PA) für den restlichen
Nebenabschnitt 3, bei dem es nicht so sehr auf die Dimensionsgenauigkeit
ankommt.
Alternativ kann das erste Formwerkzeug in das zweite Formwerkzeug
eingesetzt werden, wodurch die ersten und zweiten Formschritte in dem
gleichen Formwerkzeug durchgeführt werden können.
Der erfindungsgemäße Drosselkörper 1 enthält einen inneren Hauptabschnitt
2 aus Kunststoff, einen Nebenabschnitt 3 aus Kunststoff, der integral mit
einem Außenumfang des Hauptabschnitts 2 gebildet ist, und ein
Vereisungsverhinderungsrohr 4, das in den Nebenabschnitt 3 eingebettet
ist. Der zylindrische Hauptabschnitt 2 mit im wesentlichen gleichmäßiger
Wanddicke wird in einem ersten Formschritt gebildet, wodurch Schrumpf-
und Verwerfungserscheinungen unterdrückt werden, um die erforderliche
Rundheit oder Kreisförmigkeit einer Innenumfangsfläche des
Hauptabschnitts 2 zu gewährleisten. Der Nebenabschnitt 3 wird in einem
anschließenden zweiten Formschritt gebildet, so daß eine Außenseite des
Hauptabschnitts 2 abgedeckt wird, um hierdurch einen Drosselkörper 1 mit
einer gewünschten Form herzustellen. Die Temperatur eines Abschnitts des
Formwerkzeugs, der zu der Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts 2
weist, ist niedriger eingestellt als die Temperatur des anderen Abschnitts
des Formwerkzeugs, wodurch die Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts
2, bei der es auf Dimensionsgenauigkeit ankommt, früher gekühlt werden
kann als der andere Abschnitt, um Schrumpferscheinungen wirkungsvoll zu
verhindern. Wenn zum Formen des Hauptabschnitts 2 und des
Nebenabschnitts 3 unterschiedliche Typen von Kunststoffmaterialien
verwendet werden, wird der Freiheitsgrad bei der Materialwahl erhöht.
Wenn der gleiche Kunststoffmaterialien-Typ verwendet wird, sind der
Hauptabschnitt 2 und der Nebenabschnitt 3 zueinander ausreichend
konform, was zu einer weiterverbesserten Rundheit des Hauptabschnitts 2
führt. Darüber hinaus kann die Spritzgußvorrichtung kostenreduzierend
vereinfacht werden.
Claims (18)
1. Kunststoff-Einlaßelement (1), das einen allgemein zylindrischen
Hauptabschnitt (2) aus Kunststoff und einen integral mit einem
Außenumfang des Hauptabschnitts (2) verbundenen Nebenabschnitt
(3) aus Kunststoff aufweist, wobei der Hauptabschnitt (2) in einem
ersten Formschritt in einem ersten Formwerkzeug (D1) gebildet ist
und anschließend der gebildete Hauptabschnitt (2) in ein zweites
Formwerkzeug (D2) eingesetzt ist, in dem der Nebenabschnitt (3) in
einem zweiten Formschritt integral mit dem Hauptabschnitt (2)
gebildet ist.
2. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem ersten Formschritt ein geschmolzener
Kunststoff durch eine Angußscheibe (31) zu einem axialen Ende eines
Hohlraums (C1) des ersten Formwerkzeugs (D1) geleitet ist.
3. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem ersten Formschritt die
Formwerkzeugtemperatur an einer Innenumfangsfläche des
Hauptabschnitts (2) niedriger eingestellt ist als die
Formwerkzeugtemperatur an einer Außenumfangsfläche des
Hauptabschnitts (2).
4. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Einlaßelement (1) ein
Drosselkörper ist, in dem ein Drosselventil (5) drehbar gelagert ist.
5. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem ersten Formschritt ein Paar von
Ansatzabschnitten (2 3, 2 3) zum Lagern eines Wellenabschnitts (6) des
Drosselventils (5) integral an den Hauptabschnitt (2) angeformt sind.
6. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Bilden des Hauptabschnitts (2) und des
Nebenabschnitts (3) unterschiedliche Typen von
Kunststoffmaterialien verwendet sind.
7. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Einlaßelement (1) integral gebildet ist durch
Spritzgießen eines Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs als
Kunststoffmaterial in einen Hohlraum (C1) des ersten Formwerkzeugs
(D1) und durch Spritzgießen eines Mehrzweck-
Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in einen Hohlraum
(C2) des zweiten Formwerkzeugs (D2).
8. Kunststoff-Einlaßelement (1), das einen allgemein zylindrischen
Hauptabschnitt (2) aus Kunststoff sowie einen integral mit einem
Außenumfang des Hauptabschnitts (2) verbundenen Nebenabschnitt
(3) aus Kunststoff aufweist, wobei der Hauptabschnitt (2) in einem
ersten Formschritt in einem ersten Formwerkzeug (D1) gebildet ist,
anschließend der gebildete Hauptabschnitt (2) in ein zweites
Formwerkzeug (D2) eingesetzt ist, in dem in einem zweiten
Formschritt der Nebenabschnitt (3) integral mit dem Hauptabschnitt
(2) gebildet ist, wobei zum Bilden des Hauptabschnitts (2) und des
Nebenabschnitts (3) der gleiche Typ von Kunststoffmaterial
verwendet ist.
9. Kunststoff-Einlaßelement (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein Hochleistungs-
Konstruktionskunststoff oder ein Mehrzweck-Konstruktionskunststoff
ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Einlaßelements (1) durch
Spritzgießen, wobei das Einlaßelement (1) einen allgemein
zylindrischen Hauptabschnitt (2) aus Kunststoff sowie einen integral
mit einem Außenumfang des Hauptabschnitts (2) verbundenen
Nebenabschnitt (3) aus Kunststoff aufweist, wobei das Verfahren
einen ersten Formschritt zum Bilden des Hauptabschnitts (2) in einem
ersten Formwerkzeug (D1) sowie einen zweiten Formschritt zum
anschließenden Einsetzen des gebildeten Hauptabschnitts (2) in ein
zweites Formwerkzeug (D2) umfaßt, um in dem zweiten
Formwerkzeug (D2) den Nebenabschnitt (3) integral mit dem
Hauptabschnitt (2) zu bilden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
ersten Formschritt ein geschmolzener Kunststoff durch eine
Angußscheibe (31) zu einem axialen Ende eines Hohlraums (C1) des
ersten Formwerkzeugs (D1) geleitet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem ersten Formschritt die Temperatur an einer
Innenumfangsfläche des Hauptabschnitts (2) niedriger eingestellt wird
als die Formwerkzeugtemperatur an einer Außenumfangsfläche des
Hauptabschnitts (2).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Einlaßelement (1) ein
Drosselkörper (1) ist, in dem ein Drosselventil (5) drehbar zu lagern
ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
ersten Formschritt ein Paar von Ansatzabschnitten (2 3, 2 3) zum
Lagern eines Wellenabschnitts (6) des Drosselventils (5) integral an
den Hauptabschnitt (2) angeformt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Bilden des Hauptabschnitts (2) und des Nebenabschnitts (3)
unterschiedliche Typen von Kunststoffmaterialien verwendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Einlaßelement (1) integral gebildet wird durch Spritzgießen eines
Hochleistungs-Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in
einen Hohlraum (C1) des ersten Formwerkzeugs (D1) und Spritzgießen
eines Mehrzweck-Konstruktionskunststoffs als Kunststoffmaterial in
einen Hohlraum (C2) des zweiten Formwerkzeugs (D2).
17. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Einlaßelements (1) durch
Spritzgießen, wobei das Einlaßelement einen allgemein zylindrischen
Hauptabschnitt (2) sowie einen integral mit einem Außenumfang des
Hauptabschnitts (2) verbundenen Nebenabschnitt (3) aufweist, wobei
das Verfahren einen ersten Formschritt zum Bilden des
Hauptabschnitts (2) in einem ersten Formwerkzeug (D1) sowie einen
zweiten Formschritt zum anschließenden Einsetzen des gebildeten
Hauptabschnitts (2) in ein zweites Formwerkzeug (D2) umfaßt, um in
dem zweiten Formwerkzeug den Nebenabschnitt (3) integral mit dem
Hauptabschnitt (2) auszubilden, wobei zum Bilden des
Hauptabschnitts (2) und des Nebenabschnitts (3) der gleiche Typ von
Kunststoffmaterial verwendet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kunststoffmaterial ein Hochleistungs-Konstruktionskunststoff oder
ein Mehrzweck-Konstruktionskunststoff ist.
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