DE2200740A1 - Kern fuer rohrboegen aus kunststoff - Google Patents
Kern fuer rohrboegen aus kunststoffInfo
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Description
Rudolf Busselmeier
Dipl.-Ing.
Rolf Chanter
Augsburg, den 21. ΰβζβώβΓ 1971
Patentanwälte
1» Aug*burg 31 · R«hlinj*n»tr«8« β
Pcstfadi 242 - ·
5Ö95/2O/Ch/gn
PATENTANMELDUNG
Rudolf Messerschmitt KG, 8kk Sträubing
"Kern für Rohrbögen aus Kunststoff"
Die Erfindung betrifft einen Kern zur Verwendung in Formmaschinen für aus Kunststoff zu spritzende Rohrbogen
kreisförmigen Querschnittes, für deren"innere Formgebung der in der Winkelhalbierenden des Rohrbogens zweigeteilte
Kern und für deren äußerer Formgebung die Formhohlung von
zvrex für die Entnahme eines Spritzliisgs belüftbaren Formpiatten
maßgebend ist, wobei jeder in der Formhöhlung zentrierte Kernteil aus zwei miteinander verbundenen, beim
Ausziehvorgang des Kerns aus dem Spritzling sich relativ zueinander bewegenden Teilen besteht« -;
Für die vorliegend"angesprochene Herstellung von Rohrbogen
kreisförmigen Querschnittes als Spritzling aus Kunststoff,
wie Polyvinylchlorid, entspricht es der Norm, daß der gesamte Bogenbareich -von 67 Wiakalgraden einen gleichen
kreisförmigen Querschnitt und überall gleich© Wandstärke aufweisen soll. Zur Fertigung solcher Rohrbögen finden nun
Kerne der vorbeschriebeilen Ausführungsform Verwendung, die
sicherzustellen haben, daß der fertige Spritaling eine
weitgehende Maßgenauigkeit, insbesondere eine gleichmäßige Wanddicke, besitzt. Dies© Zielsetzung ist mit den bekannten
Kernen praktisch nicht erreichbare
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Üblich sind Kerne, wobei jede Kernhälfte aus zwei Teilen besteht, die gegeneinander verschieblich sind. Die
beiden Teile sind im Bereich des Bogens an der der Formhöhlung zugewandten Seite abgeflacht, so daß beim Entformen
ein Überstand der beiden Teile zum formgebenden zylindrischen Kerndurchmesser nicht vorhanden ist. Hierbei entsteht
jedoch im Bereich des Innenbogens an den den Formhöhlungen zugewandten Seiten eine verstärkte Wanddicke,
was einen höheren Materialverbrauch bedingt. Der Spritzling weist eine Querschnittsverengung auf. Daneben sind noch
weitere nachfolgend beschriebene Nachteile vorhanden.
Eine weitere bekannte Ausführungsform eines solchen Kernes
besteht darin, daß die beiden Teile jedes Kernteiles über ein Gelenk schwenkbar miteinander verbunden und durch eine Zugfe
der gegeneinander vorgespannt sind. Beim Ausziehvorgang wird der eine Teil durch den Innenbogen des Spritzlings gegen die
VorSpannkraft der Feder relativ zu dem anderen Teil ausgeschwenkt.
Der ausgeschwenkte Teil und die mit diesem Teil gemeinsame vorderste Kante des eigentlichen Kernteils reißen
vom beim Ausziehen des betreffenden Kernteils Material mit. Dadurch wird die Wanddicke entsprechend geschwächt. Für das
Arbeiten mit einem solchen Kern wird deshalb für die Wanddicke in diesem Bereich meistens ein größerer Wert vorgegeben als
für diejenige des Außenbogens, was einen höheren Materialverbrauch bedingt. Außerdem treten beim Spritzen wegen der unterschiedlichen
Wanddicken unterschiedliche Fließwiderstände auf, so daß ungleichmäßige Spritzbedingungen auftreten. Die ungleichmäßigen
Wandstärken verhindern ein gleichmäßiges Erkalten des Spritzlings, mit der Folge, daß der Spritzling im Bereich
der größeren Wanddicke zu einer stärkeren Schrumpfung neigt und dort die Wand leicht einfällt. Die vorstehende Problematik
läßt sich nun dadurch ohne weiteres beherrschen, daß in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ein Kern der
eingangs genannten Art' so ausgebildet wird, daß die beiden Teile jedes Kernteiles eine gemeinsame, zu dessen geradem
Achsabschnitt unter einem solchen spitzen Winkel schräg nach
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außen ausgerichtete Führungsebene aufweisen, daß der eich
beim Ausziehvorgang vom Innenbogen gegen den Außenbogen des Spritzlings entlang dieser Führungsebene beifegende
Schieberteil in eine Freigabestellung verschiebbar ist, bei welcher der Schieberteil im Querschnitt gesehen sich im
Bereich der Umfangslinie des zylindrischen Teils des Spritzlings befindet. Dabei ist hinsichtlich der gemeinsamen Führungeebene
beide Teile Jedes Kernteils vorzugsweise ein solcher Wert für den genannten spitzen Winkel gewählt, daß der
Schieberteil maximal in eine Lage ausschiebbar ist, in welcher seine in der Ebene der Winkelhalbierenden des Rohrbogens
liegende Kreisfläche die senkrecht zu den geraden Achsabschnitt verlaufende Schnittgerade zwischen seiner Führungsfläche und der Längsmittelebene des anderen Teiles mit geradem
Achsabschnitt um einen auf diese lotrecht projizierten
Abstand überragt, der zu dem auf diese Längsmittelebene
lotrecht projizierten Abstandsunterschied proportional ist,
um welchen der Schieberteil in die Freigabestellung seiner Hinterschneidung gegen den geraden Achsabschnitt des anderen
Teils verschiebbar ist.
Wenn der Spritzling geformt ist, dann werden zunächst die Formplatten gelüftet. Es werden dann die beiden Kernteile nach
entgegengesetzten Richtungen ausgezogen, wobei für den Beginn dieses Ausziehvorganges davon auszugehen ist, daß dabei
der Schieberteil jedes Kernteiles stehen bleibt, weil seine Hinterschneidung den Innenbogen des Spritzlings zur Hälfte
umgreift. In dem Maße, wie das Ausziehen fortgesetzt wird, wandert dann jedoch jeder Schieberteil über die zugeordnete
schräge Führungsebene nach außen, was zur Folge hat, daß die Hinterschneidung fortlaufend parallel zu sich selbst versetzt
wird und schließlich eine Lage erreicht, in welcher beide Teile jedes Kernteiles ohne die Gefahr einer Beschädigung des
Innenbogens des Spritzlingsaxial ausgezogen werden können·
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Dieser Ausziehvorgang wird vorgenommen, solange der Spritzling
noch nicht völlig erkaltet ist, er also noch federelastische Eigenschaften besitzt. Wenn beide Kernteile völlig synchron ausgezogen
werden, dann ist auch fUr eine synchrone Bewegung der Schieberteile
relativ zu dem jeweils anderen Teil jedes Kernteiles auszugehen,
so daß weiter davon ausgegangen werden kann, daß der Spritzling insgesamt eine gleichmäßige Querschnittsveränderung beim Ausziehvorgang
erführt· Da für diese Querschnittsveränderung die gesamte Eigenelaetizitöt des Spritz^ings zur Verfugung steht und diese wegen einer
Überall gleichen Wanddicke in jedem beliebigen Querschnitt einen gleichen Wert besitzt, kann weiterhin davon ausgegangen werden, daß
nach dem Abschluß des Ausziehvorganges oex Spritzling infolge seiner
dann noch vorherrschenden Eigenelastizitüt in die Formgebung zurUckverformt wird, die ihm durch den Spritzvorgang im Zusammenwirken des
Kernes mit den Formplatten aufgegeben wurde.
Oa sich beim Ausziehen der beiden Kernteile deren Querschnitt in
axialer Richtung vergrößert, muß vor der Einleitung des auf die Belüftung der Formplatten folgenden Ausziehvorganges darauf geachtet
werden, daß der Spritzling mit dem Kern aus der Formhöhlung der einen Formplatte abgehoben wird, auf welcher der Spritzling nach dem Belüften der Formplatten aufliegt. FUr diesen Abhebevorgang wird in
Übereinstimmung mit einem weiteren Gestaltungsmerkmal der Erfindung vorzugsweise die Zuordnung einer zu der Ebene der Formplatten lotrecht angeordneten Führung fUr eine also dem Ausziehvorgang vorangehende Verschiebemöglichkeit jedes Kernteiles in eine zu der belüfteten Formplatte parallele Ebene vorgesehen. Sind rohrförmige Auszieh-FUhrungshilfen den Formplatten der Formmaschine zugeordnet,
dann dienen solche Führungen zweckmäßigerweise der Führung dieser
FUhrungshilfen.
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Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die eine Formplatte mit auf dieser aufliegendem
Rohrbogen, In welchen die beiden Kernteile noch eingefügt sind,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die beiden Formplatten zum Formen
eines Rohrbogens nach der Linie A-B der Fig. 1,
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den einen Kernteil in nicht ausgezogenem
Zustand, ■
Fig. 4 einen Schnitt durch den Kern gemäß Fig. 3 nach der Linie ,C-D,
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht des Kernes im ausgezogenen
Zustand seiner beiden Teile«,
Fig. 6 eine Ansicht des Kernes gemäß FIg0 §>
in Richtung des Pfeiles
M,
Fig. 7 . eine der Fig. 1 entsprechend© Draufsicht auf die eine Hälfte der Formplatte mit einer Darstellung dex beiden Kernteile
Fig. 7 . eine der Fig. 1 entsprechend© Draufsicht auf die eine Hälfte der Formplatte mit einer Darstellung dex beiden Kernteile
zum Zeitpunkt des Ausziehvorganges und
Fig. 8 in vergrößertem Meßstab einen, Querschnitt nach der Linie F G
der Fig. 7.
Das in der Zeichnung veranschaulichte Ausfuhrungsbeispiel zeigt di©
gleichzeitig® Herstellungsmöglichkeit von zwei Rohrbögen 1 und 2 jeweils
kreisförmigen Querschnittes. Für die äußere Formgebung derselben ist die angepaßte Formhöhlung von zwei Formplatten 3 und 4 maßgebend,
wie dies insbesondere aus dem Querschnitt der Fig. 2 erkennbar ist. FUr die innere Formgebung ist andererseits jeweils ein
Kern maßgebend, der bei jedem Rohrbogen 1, 2 in dessen Winkelhalbierender
5 bzw. 6 zweigeteilt ist. Die beiden jeweils entsprechend ausgeführten
Kernteile zur Formung des Rohrbogen 1 sind mit 7 und 8
und diejenigen zur Formung des Rohrbogens 2 mit 9 und 10 bezeichnet.
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Jeder der Kernteile 7 bis 10 ist Über einen endseitigen Bund 11 bis
14 in der Formhöhlung der beiden Formplatten 3, 4 so zentriert, daß
er in seinem für die eine Hälfte des zugeordneten Rohrbogens 1, 2
maßgebenden Längenabschnitt von der Formhöhlung der beiden Formplatten einen Abstand einhält, der für die Wanddicke des fertigen
Rohrbogens maßgebend ist. Die Rohrbögen werden in hier nicht näher
interessierender Weise unter Verwendung der Formplatten 3, 4 und der Kerne 7 bis 10 in einer Formmaschine aus Kunststoff gespritzt.
In den Fig. 3 bis 6 ist der Kernteil 10 in vergrößertem Maßstab gezeigt. Er besteht aus zwei Teilen 15 und 16, deren Trennebene 17
schräg zu dem geraden Achsabschnitt 18 des einen Teiles 15 ausgerichtet ist. Diese Trennebene 17 bildet eine den beiden Teilen 15
und 16 gemeinsame Führungsebene, entlang welcher der eine Teil 16,
gefuhrt durch eine Nut-Feder-Führung 19, in noch näher zu beschreibender Weise während des Ausziehvorganges des Kernes schräg nach außen
wandert. Der Führung 19 ist unter Bildung., eines äußeren Anschlages
eine solche Länge gegeben, daß der Schieberteil 16 beim Ausziehvorgang des Kernes maximal in die in Fig. 5 gezeigte Lage ausschiebbar
ist. In dieser Lage Überragt die sonst in der Ebene der Winkelhalbierenden 6 liegende Kreisfläche 20 des Schieberteils 16, die sich genauer als die Fläche eines Kreissegmentes darstellt, die an der
Stelle 21 senkrecht zu der Verlängerung des geraden Achsabschnittes 18 verlaufende Schnittgerade zwischen der Führungsflache 22 des
Teiles 16 und der Längsmittelebene des Teiles 15 um einen auf diese lotrecht projizierten Abstand X. Dieser Abstand X ist zu dem auf
dieselbe Längsmittelebene des Teiles 15 lotrecht projizierten Abstandsunterschied Y proportional, um welchen der Schieberteil 16
in die Freigabestellung einer an ihm ausgebildeten Hinterschneidung gegen den geraden Achsabschnitt 18 des Teiles 15 verschiebbar ist.
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Der Kreisbogen der Hinterschneidung 23 ist unter Heranziehung
der Figur 1 bestimmend für die Formgebung des Innenbogens
der Rohrbögen. Mit 24 ist noch die innere Anschlagfläche des Schieberteile.16 an dem Teil 15 bezeichnet.
Venn die Rohrbogen 1, 2 gespritzt sind, dann werden zunächst die beiden Formplatten 3, k gelüftet. Die Formplatte
k wird also von der Formplatte 3 abgehoben, wobei die
Spritzlinge mit den Kernen auf der Formplatte 3 aufliegen
bleiben. Für den folgenden Aueziehvorgang ist nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 6 davon auszugehen, daß sich
beim Ausschieben des Schieberteiles l6 eines jeden Kernteils dessen Kreisbogenfläche 20 sich der Achse l8 nähert.
Die Verhältnisse der Sehnen und Durchmesser werden später eingehend beschrieben.
Würde man nun den Spritzling für den Ausziehvorgang in der Formhöhlung der Formplatte 3 belassen, dann würde der
ausschiebende Schieberteil l6 für die Verhältnisse des dargestellten
Ausführungsbeispieles nur bis in einer Lage relativ zu dem Teil I5 schräg nach außen wandern können,
in welcher dann seine vorlaufende Kante in der durch die Achse l8 bestimmten Längsmittelebene liegen würde. Da aber
in dieser Lage die Hinterschneidung 23 an dem Schieberteil
16, deren Breite in der lotrechten Projektionsrichtung auf
die vorerwähnte Längsmittelebene in Fig. 3 mit Y* bezeichnet
ist, noch nicht in eine solche Relativlage zu der Achse 18 des anderen Teiles 15 bewegt ist, in welcher ein weiteres
Ausziehen des Kernes in Richtung der Achse l8 einen Anstoß der Hinterschneidung 23 An dem Innenbogen des Spritzling
s vermieden wird, muß dem Schieberteil l6 Gelegenheit gegeben werden, sich bezüglich dieser Lage weiter nach
außen zu schieben.
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.Diese Möglichkeit ist nun darüber erzielbar, daß nach dem Belüften
der beiden Formplatten und vor der Einleitung des Ausziehvorganges der Spritzling mit seinen beiden ^ernteilen aus der Formhöhlung 26
der Formplatte 3 abgehoben wird. Zu diesem Zweck ist an der Formplatte 3 eine zu deren Ebene lotrecht angeordnete Führung 27 bzw. 28 fUr
eine Führungsschiene 29 bzw. 30 befestigt, die ihrerseits an einer
rohrförmigen Auszieh-FUhrungshilfe 31 bzw. 32 befestigt ist. Die Führungshilfen 31, 32 dienen der axialen Führung der Kernteile während
des Ausziehvorganges. Aus Fig. 8 ist erkennbar, daß der Spritzling mit seinen beiden Kernteilen in eine solche Höhe über der Formhöhlung
26 der Formplatte 3 angehoben wird, daß der in seinem Durchmesser auch hier mit Z bezeichnete größte Querschnitt der Kernteile nicht
mehr mit der Formhöhlung in Berührung kommen kann.
Sind Spritzling und Kernteile aus der Formhöhlung 26 der Formplatte
abgehoben worden, dann kann der Ausziehvorgang eingeleitet werden. Bei Beginn des Ausziehvorganges ist der Spritzling noch nicht erkältet, so daß er noch eine gewisse Elastizität besitzt. Diese
Elastizität des Spritzlings wird für den Ausziehvorgang deshalb benötigt, weil ja die Kernteile dabei ihren Querschnitt in Richtung ihres
geraden Achsabschnittes vergrößern. Wenn nun dafür gesorgt wird, daß das Ausziehen der beiden Kernteile in Richtung der Pfeile 33 und 34
völlig synchron vorgenommen wird, dann kann von einer gleichmäßigen Spannungsverteilung in dem Spritzling ausgegangen werden, die durch
dessen Eigenelastizität aufgefangen wird. Zu Beginn des Ausziehvorganges werden die Schieberteile 16 stehen bleiben, weil ihre Hinterschneidung 23 dann noch den Innenbogen 35 des Spritzlings umgreifen
werden. In dem Ausmaße, wie die Teile 15" weiter in den Richtungen
und 34 ausgezogen werden, werden nun die Schieberteile 16 entlang der
jeweiligen schrägen Führungsebene schräg nach außen gegen den Außenbogen 36 des Spritzlings wandern, bis sie schließlich eine Lage re-
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lativ zu dem zugeordneten Teil \5 einnehmen, in welchem ihre Hinterschneidung
23 bezuglich des Innenbogens 35 des Spritzlings eine Freigabestellung
solcher Art besitzt, daß diese Hinterschneidung beim weiteren Ausziehen des betreffenden Kernteiles nicht mehr mit dem
Innenbogen des Spritzlings in Berührung kommen kann. Die Kernteile
können dann in Übereinstimmung mit der Darstellung gemäß Fig. 7 ungehindert weiter ausgezogen werden,bis sie schließlich völlig aus
dem Spritzling entfernt sind. Dessen Eigenelastizität wird dann den Spritzling in seiner Form zurückverformen, die ihm durch die Formplatten 3, 4 in Verbindung mit den Kernteilen beim Spritzen aufgegeben
wurde.'
In den Figuren 4, 6 und 8 sind die verschiedenen Verhältnisse
der Durchmesser und Sehnen gezeigt. In der Figur stellt der Kreis 25 die Lage des zylindrischen Teils l8
des Rohrbogens dar, während der Kreis 20' die Schnittebene
im Bereich der Winkelhalbierenden 6 darstellt. Bei einer Schieberstellung nach Figur 5 oder 7 ist.die längste Sehne
37 des Kreisabschnitts 20 senkrecht zur Ebene des Rohr-"· krümmers etwa deckungsgleich mit dem Durchmesser des Kreises
25 ebenfalls senkrecht zur Ebene des Rohrkrümmers. Die
Sehne Z des Kreisabschnittes steht nur sehr geringfügig über den Umfang des Kreises 25 über, was jedoch zu keiner
Beschädigung der Innenwand des Spritzlings beim Herausziehen des Kerns führt, da die Wand des Spritzlings noch so
elastisch ist, daß die Wandung in entsprechender Weise ausweichen kann«
In jedem Fall ist gewährleistet, daß bei dem Schieberteil l6 in seiner ausgeschobenen Lage die Kreisabschnittsfläche
20 in der Projektion etwa deckungsgleich isb mit
dem Kreis 25t <iQx* einen senkrechten Schnitt durch den. geraden
Achsabschnitt l8 des Spritzlings darstellt.
- 10 Anspruch©
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Claims (1)
- 5895/20/Ch/gn · - ίο - 21. Dezember 1971ANSPRUCHE.)Kern, zur Verwendung in Formmaschinen für aus Kunststoff zu spritzende Rohrbögen kreisförmigen Querschnitts, für deren innere Formgebung der in der Winkelhalbierenden des Rohrbotens zweigeteilte Kern und für deren äußerer Formgebung die Formhöhlung von zwei für die Entnahme eines Spritzlings belüftbaren Formplatten maßgebend ist, wobei jeder in der Formhöhlung zentrierte Kernteil aus zwei miteinander verbundenen, beim Ausziehvorgang des Kerns aus dem Spritzling sich relativ zueinander bewegenden Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (15, l6) jedes Kernteiles (7 bis 10) eine gemeinsame, zu dessen geradem Achsabschnitt (l8) unter einem solchen spitzen Winkel schräg nach außen ausgerichtete Führungsebene (I7) aufweisen, daß der sich beim Aueziehvorgang vom Innenbogen (35) gegen den Außenbogen (36) des Spritzlings (l, 2) entlang dieser Führungsebene (17) bewegende Schieberteil (l6) in eine Freigabestellung seiner bezüglich des Innenbogens (35) vorliegenden Hinterschneidung (23) verschiebbar ist.2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberteil (l6) in eine Lage ausschiebbar ist, in welcher seine in der Ebene der Vinkelhalbierenden -(5i 6) des Rohrbogens liegende Kreisabschnittsfläche (20) etwa in der Projektion deckungsgleich ist mit einem Kreis (25), der einen senkrechten Schnitt durch den geraden Achsabschnitt (l8) des Spritzlings darstellt·- 11—30982 8/06315895/20/Ch/gn1 - 11 - 21. De13« Kern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e lc e η η. zeichnet, daß die Kreisabschnittsfläche (20) größer als ein Halbkreis ist und in der ausgeschobenen Lage des Schieberteils (16) die längste Sehne (37) der Fläche (20) etwa deckungsgleich ist mit dem hierzu parallel verlaufenden Durchmesser des geraden Achsabschnitts (18)*k. Kern nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Verschiebe weg (Y) des Schieberteils (l6) größer ist als das hierzu parallele Maß (Y1) der Hinterschneidung (23)·Kern nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Abstand (X) der vordersten Sehne mit der Länge (Z) des ausgeschobenen Schieberteils (l6) zur Mittelachse des geraden Achsabschnitts (l8) etwa gleich dem hierzu parallelen Abstand zwischen dieser Sehne und der längsten Sehne' (37) der Fläche (20) des Schieberteils (l6).6. Kern nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeic-hn e t, daß der Schieberteil (l6) bis in den Bereich des Zentrierbundes (ll bis 14) reicht·7· Kern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (I5, 16) jedes Kernteiles (7 bis 10) über eine Nut-Feder-Führung (I9) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.309828/0631 <- 12 -INSPECTS©5895/20/Ch/gn - 12 - 21. Dezember 197I8. Kern nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kernteile (7 bis 10) an Ausziehvorrichtungen angeordnet sind, die ein gleichzeitiges
Ausziehen der beiden Kernteile.in Richtung der geraden Achsabschnxtte (l8) bewirken.9· Kern nach Anspruch 8, gekennzeichnet
durch die Zuordnung einer zu der Ebene der Formplatten (3, k) lotrecht angeordnete Führung (27 bis 30)
für eine dem Ausziehvorgang vorangehende Verschiebemöglichkeit jedes Kernteiles (7 bis 10) in eine zu der belüfteten Formplatte (3) parallele Ebene.10.. Kern nach, Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (27 bis 30) für die Auszieh-Führungshilfen (31» 32) vorgesehen sind.309828/0631Leerseite
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