DE2052220B2

DE2052220B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Gegenstandes aus Kunststoff mit einem ringförmigen Einschnitt in einer Form

Info

Publication number: DE2052220B2
Application number: DE2052220A
Authority: DE
Inventors: Clive Newport Monmouthshire Rees (Grossbritannien)
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE2052220C3; ZA706891B; JPS4840047B1; GB1279988A; US3737502A; DE2052220A1; ES384874A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes aus Kunststoff mit einem ringförmigen Einschnitt konstanter Breite und konstanten Durchmessers an seinem äußeren Umfang in einer Form mit quer zur Formtrennebene verschiebbaren Formteilen und mit mindestens zwei parallel zur Formtrennebene verschiebbaren Formplatten, bei dem ein plastifizierter Kunststoff in den Formhohlraum eingebracht wird und bei dem sich Formnähte an den aneinanderstoßenden Kantenflächen der Formplatten im Bereich des Formhohlraumes bilden.

Nach bekannten Verfahren hergestellte Gegenstände aus Kunststoff mit Hinterschneidungen. Vertiefungen oder Nuten haben gewöhnlich quer dazu verlaufende Formnähte. Solche Formnähte wurden bisher in einem besonderen Arbeitsgang entfernt. z. B. durch Abdrehen.

Die Anmeldung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit zwei quer zur Forrntrennebene gegeneinander verschiebbaren Formteilen und mit mindestens zwei zwischen ihren

ίο einander zugewandten Flächen parallel zur Formtrennebene verschiebbaren Formplatten, deren aneinanderstoßende Kant, nflächen mindestens teilweise in den Formhohlraum ragen und den ringförmigen Einschnitt bildende Ausnehmungen aufweisen.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (britische Patentschrift 1 050 173). Es ist auch schon eine Vorrichtung zum Herstellen eines mit Dichtungsrippen versehenen Kunststoffstöpsels ohne Formnähte bekannt. Dabei werden in die Form im Bereich der zu bildenden Dichtungsrippen federnde Einlagen eingebracht. Nach Erkalten des Kunststoffstöpsels kann dieser gegen die Federkraft der nachgiebigen Einlagen aus der Form entfernt werden (deutsche Patentschrift 1 OSO 292). Mögen dabei die Rippen an dem Kunststoffstöpsel auch frei von Formnähten sein, so ist doch die A.usbildung der Nuten zwischen den Rippen nicht sehr genau. Dies trifft besonders auf die Maßhaltigkeit des Durchmessers im Nutengrund zu.

Dei Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine quer zu der Hinterschneidung. Vertiefung oder Nut verlaufende Formnaht vermieden und eine maßhaltige Hinterschneidung. Vertiefung oder Nut ohne zusätzliche Bearbeitung deren Oberfläche erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Formnähte durch Drehen der Formpratten relativ zum herzustellenden Gegenstand vor dem Entformen des Gegenstandes abgeschert werden.

Wenn der plastifizierte Kunststoff unter Druck in den Formhohlraum eingebracht wird, wie es z. B. bei bekannten Spritzgießverfahren üblich ist. werden die Formnähte vorteilhafterweise vor Abbau des Drukkes im Formhohlraum und vor dem Abkühlen des Gegenstandes abgeschert.

Das Entfernen der Formnaht am Ende des Formvorganges ermöglicht es. den zylindrischen Grand des Hinterschnittes, der Vertiefung oder der Nut mit einer Oberfläche auszustatten, die einen befriedigenden Sitz für einen Dichtring aus nachgiebigem Material ermöglicht, ohne daß diese Oberfläche zusätzlich bearbeitet werden muß.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten relativ zum Gegenstand um die Achse des ringförmigen Einschnitts drehbar angeordnet sind.

Normalerweise werden Kolben für Haupt- oder Hilfszylinder von Fahrzeug-Bremsanlagen aus Metall hergestellt. Auch bei hoher Oberflächengüte der metallenen Kolben können Riefen in den metallenen Bohrungen, in denen die Kolben laufen, auftreten.

Solche Riefen führen gegebenenfalls zum Versagen der Dichtungen, die von den Kolben mitgeführt werden, woraus ein Versagen der Bremsanlage oder einer anderen hydraulischen, mit dem Haupt- oder

HilfszNlinder versehenen Anlage resultiert. Es ist daher vorteilhaft, die Kolben aus Kunststoff herzustellen, weil dadurch die Gefahr der Riefenhildung in den Bohrungen praktisch wegfällt, weil Kunststoff weicher als das metallene Grundmaterial der Bohrungen ist. Dazu kommt der Vorteil, daß die nach der Erfindung hergestellten Kolben keine Formnaht aufweisen, die sonst durch einen zusätzlichen Bearbeitungsvorgang entfernt werden müßte.

Die Zusammensetzung des für den nach der Erfindung herzustellenden Gegenstandes zu verwendenden Kunststoffes richtet sich nach der Verwendung des Gegenstandes. Wenn dieser iegenstand ein Kolben für einen Haupt- oder Hilfszylinder eines hydraulischen Bremssystems ist. muß der Kunststoff hinreichende Festigkeit zum Aushalten der auf den Kolben ausgeübten hydraulischen Drücke aufweisen und gleichzeitig genügende Härte und Verschleißfestigkeit haben, um die hin- und hergehenden Bewegungen im Zylinder aushalten zu kc.inen. Weiter muß der Kunststoff widerstandsfähig gegen ein Zersetzen oder eine sonstige Zerstörung durch die hydraulische Bremsflüssigkeit sein, mit der der Kolben in Berührung steht. Es wurde gefunden, daß glasfaser- und graphitverstärktes Polyester für den genannten speziellen Anwendungsfall besonders zweckmäßig ist.

Wenn der Gegenstand selbst zylindrisch ausgebildet ist. ermöglichen das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung eine bessere Konzentrizität zwischen dem zylindrisch ausgebildeten Grund der Hinterschneidung, Vertiefung oder Nut und dem äußeren Umfang des Gegenstandes, als es bisher mit den üblichen Herstellverfahren möglich war. Außerdem werden durch Wegfall jeglicher Bearbeitung die Kosten des herzustellenden Gegenstandes wesentlich verringew.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Form zum Herstellen eines zylindrischen Kolbens, der z. B. für den Hauptzylinder einer hyraulischen Anlage eines Fahrzeuges vorgesehen ist,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Form nach F i g. 1 längs der Linie 2-2 und

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht einen fertigen Kolben.

Mit der in F i g. 1 und 2 gezeigten Form kann ein Kolben für den Hauptzylinder einer hydraulischen Anlage eines Fahrzeuges, z. B. einer hydraulischen Brems- oder Kupplungsanlage, hergestellt werden. Die Form umfaßt zwei quer zur Formtrennebene verschiebbare Formteile 10 und 11, die in einander zugewandten Flächen axial miteinander ausgerichtete zylindrische Ausnehmungen 12 und 13 gleichen Durchmessers aufweist.

Zwischen die einander zugewandten Flächen der Formteile 10 und 11 sind zwei Formplatten 14 und 15 gleicher Breite eingesetzt .Die Formplatten 14 und 15 stoßen mit ihren inneren Enden längs eines gemeinsamen Durchmessers der Ausnehmungen 12 und 13 aneinander an.

Am inneren Ende jeder Formplatte 14 und 15 ist eine halbkreisförmige Aussparung so vorgesehen, daß sie innerhalb der von den Ausnehmungen 12 und 13 überstrichenden Fläche, liegt. Wenn die Formplatten 14 und 15 aneinander anstoßen, bilden die halbkreisförmigen Aussparungen eine kreisförmige Bohrung 16. die gleichachsig mit den Ausnehmungen 12 und 13 ist. Die Bohrung 16 ist durch die Innenkante eines ringförmigen Randes 17 gebildet, der die in die Ausnehmungen 12 und 13 ragenden

ίο Bereiche 18 und 19 an Jen inneren Enden eier Formplatten 14 und 15 umgrenzt. Der parallele Mantellinien aufweisende Rand 17 hat die gleiche Breite wie die Formplatten 14 und 15. Die Breite entspricht der axialen Länge des ringförmigen Einschnitts 20. der in die Mitte der axialen Länge eines als Kolben ausgebildeten Gegenstandes 21 eingebracht werden soll. Die radiale Erstreckung des Randes 17 entspricht der Tiefe des als Ringnut ausgebildeten ringförmigen Einschnitts 20.

Wenn die Formteile 10 und Ii und die Formplatten 14 und 15 sich in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Lage befinden, wird Kunststoff in von Jen Ausnehmungen bzw. Bohrung gebildeten Formhohlraum 12. 13. 16 in der Form durch einen sich nach außen kegelig erweiternden Kanal 22 in dem Formteil 10 eingespritzt. Der Kunststoff füllt den Formhohlraum 12. 13. ίό und umgibt den Rand 77. Am Ende des EinspritzYorganges und vor Abbau des Druckes in der Form sowie vor Abkühlen des hergestellten Gegen-Standes 21 bzw. eines Kolbens werden die Formplatten 14 und 15 in gleicher Richtung relativ zu den Formteilen 10 und 11 um die Achse des hergestellten Gegenstandes 21 gedreht, und zwar um einen Winkel von etwa ICF. Diese Winkelbewcgung gewährleistet.

daß cine Formnaht aus Kunststoff am Grund oder den Seiten der Nut 20 im als Kolben ausgebildeten Gegenstand 21 in der Formteilung längs einer in F i g. 3 mit 23 bezeichneten Linie, längs deren die Flächen der Bereiche 18 und 19 aneinander ansto-Ben. auf Grund der Drehung abgeschert wird. Die Oberflächen des ringförmigen Einschnitts 20 des als Kolben ausgebildeten Gegenstandes 21 sind nach dessen Herstellung glatt und bedürfen keiner weiteren Bearbeitung.

4.5 Um das Entfernen der Formnaht zu erleichtern. wird deren Abmessung von vornherein auf einen sehr kleinen Wert beschränkt, z. B. einen Wert zwischen (S/1000 und 8/1000 mm (0.0002 und 0.0003"). Dies wird dadurch erreicht, daß die Formplatten 14 und

5c 15 an ihren aneinanderstoßenden Flächen sehr genau bearbeitet sind.

Nach dei Drehung der Formpkiren 14 und 15 und Abkühlung wird der Kolben aus der Form durch axiales Zurückziehen der Formteile 10 und 11 von dem Kolben weg und radiales Zurückziehen der Formplattcn 14 und 15 mit ihren Bereichen 18 und 19 aus dem ringförmigen Einschnitt 20 entfernt.

Bei einem abgewandelten Verfahren wird eine vorher in die Form eingebrachte Kunststoffmasse gepreßt. Dabei werden die Formteile zunächst geöffnet, eine Kunststoffmasse in den Formhohlraum eingebracht und danach die Formteile wieder gegeneinanderbewegt. Bei dem abgewandelten Verfahren ist ein Kanal 22 nicht vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes aus Kunststoff mit einem ringförmigen Einschnitt konstanter Breite und konstanten Durchmessers an seinem äußeren Umfang in einer Form mit quer zur Formtrennebene verschiebbaren Formteilen und mit mindestens zwei parallel zur Formtrennebene verschiebbaren Formplatten, bei dem ein plastifizierter Kunststoff in den Formhohlraum eingebracht wird, und bei dem sich Formnähte an den aneinanderstoßenden Kantenflächen der Formplatten im Bereich des Formhohlraumes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formnähte durch Drehen der Formplatten relativ zum herzustellenden Gegenstand vor o;m Entformen des Gegenstandes abgeschert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1. bei dem der plastifizierte Kunststoff unter Druck in den Formhohlraum eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formnähte vor Abbau des Druckes im Formhohlraum und vor dem Abkühlen des Gegenstandes abgeschert werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2. mit zwei quer zur Formtrennebene gegeneinander verschiebbaren Formteilen und mit mindestens zwei zwischen ihren einander zugewandten FH jhen parallel zur Formtrennebene verschiebbaren Fermplatten. deren aneinanderstoßende Kante: flächen mindestens teilweise in den Formhohlraum ragen und den ringförmigen Einschnitt bildende Ausnehmungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (14, 15) relativ zum Gegenstand (21) um die Achse des ringförmigen Einschnittes (20) drehbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (14, 15) relativ zum Gegenstand (21) um einen Winkel von etwa 10" drehbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (12. 13. 16) in den einander zugewandten Flächen der quer zur Formtrennebene verschiebbaren Formteile (10. 11) zylindrische Aussparungen (12. 13) aufweist, die einen größeren Durchmesser als die zum Formen des ringförmigen Einschnitts (20Ί am Gegenstand (21) dienende Bohrung (16) aufweisen und mit dieser gleichachsig sind.