DE2308359B2 - Spritzgiesswerkzeug zum herstellen von umlaufende hinterschneidungen aufweisenden, rechteckigen hohlkoerpern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgießwerkg der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art (DT-PS 12 44 379, DT-OS 21 35 360).

Zur Herstellung von hinterschnittenen Hohlkörpern, wie beispielsweise Kunststoff-Leuchtwannen für Neonbeleuchtungen im Spritzgießverfahren, ist es bekannt (DT-PS 12 44 379, DT-OS 21 35 360), den Formkern des Spritzgießwerkzeuges mehrteilig auszubilden. Die bekannten Formkerne weisen einen prismatischen Mittelkern auf, um den an den Kernlängsseiten zwei Seitenschieber sowie vier Eckenschieber und an den Kernstirnseiten zwei Stirnschieber angeordnet sind. Zum Entformen des gespritzten Hohlkörpers wird der Mittelkern aus dem Hohlkörper gezogen und gleichzeitig die Seitenschieber und Stirnschieber auf den jeweils benachbarten Schrägflächen des prismatischen Mittelkerns senkrecht zu den Seitenwänden des Hohlkörpers in dessen Mitte bewegt, bis die Seitenschieber und Stirnschieber vollständig aus dem Bereich der Hinterschneidungen hervorgetreten sind. Anschließend werden die Eckenschieber in diagonaler Richtung auf den zugeordneten Schrägflächen der Seiten- und Stirnschieber ebenfalls in die Mitte des Hohlkörpers bewegt, bis auch die Eckenschieber aus dem Bereich der Hinterschneidungen vollständig hervorgetreten sind.

Bei einem weiteren bekannten Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von hinterschnittenen Hohlkörpern (DT-OS 2040 196) besteht der Formkern ebenfalls aus einem sich verjüngenden Mittelkern, um den zwei, jeweils eine von zwei diagonalen Ecken des Hohlkörpers einschließende Seitenschieber und zwei, die anderen Ecken des Hohlkörpers sowie dessen Stirnseiten einschließende Eckenschieber angeordnet sind. Das Entformen des Hohlkörpers erfolgt in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend erwähnten Spritzgießwerkzeug, indem zuerst die beiden Seitenschieber und anschließend die beiden Eckenschieber unter den Hinterschneidungen hervorbewegt werden.

Sämtliche bekannten Spritzgießwerkzeuge sind indessen nur zur Herstellung von Hohlkörpern geeignet, bei denen die Breite der Hohlkörperöffnung wenigstens der doppelten Breite der Hinterschneidungen entspricht. Der Grund für diese Einschränkung ergibt sich daraus, daß die beiden Seitenschieber, deren Breite werigstens gleich der Breite der Hinterschneidungen ist. nach dem erwähnten Hervortreten unter den Hinterschneidungen zusammen aus dem Hohlkörper entfernbar sein müssen. Infolge der genannten Einschränkung können mit den bekannten Spritzgießwerkzeugen sehr schmale Hohlkörper, wie beispielsweise Leuchtwannen für einflammige Neonbeleuchtungen, nicht hergestellt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Spritzgießwerkzeug der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß damit hinterschnitter.e Hohlkörper herstellbar sind, deren Breite kleiner ist als die doppelte Breite der Hinterschneidungen.

Die Aufgabe wird erfindurtgsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene!· Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug stehen sich die Innenkanten der beiden kernlängsseitigen Kernseitenschieber am Hohlkörperboden nicht mehr einander gegenüber, sondern können im geschlossenen Zustand des Werkzeugs beispielsweise bis zur Mittellinie des Hohlkörperbodens nach innen gerückt sein. Damit kann die Hohlkörperöffnung prakt. ;ch um die Gesamttiefe der erfind'ingsgemäß vorgesehenen Nuten im Mittelkern enger gehalten werden, ohne daß eine Schwächung der Kernseitenschieber an der Hohlkörperöffnung erforderlich ist. Dies gestattet die Herstellung sehr schmaler Hohlkörper, wie beispielsweise Leuchtwannen für einflammige Neonbeleuchtungen. Da ferner die Entformbewegung der Kerneckenschieber erst dann einsetzt, wenn der Mittelkern den Hohlkörper verlassen hat, kann die Neigung derjenigen Seitenwände des Mittelkerns, die im geschlossenen Zustand des Werkzeugs an den langen Eckenschiebern anliegen, ganz gering gewählt werden, so daß die Kerneckenschieber an der Hohlkörperöffnung einen hinreichenden Querschnitt beibehalten. Andererseits kann das Versetzen der kernlängsseitigen Kernseitenschieber und deren Einlassen in Nuten des Mittelkerns dazu dienen, den Winkel der Keilflächen des Mittelkerns zur Führung der Kernseitenschieber zu vergrößern, um zu einem kürzeren Entformweg des Mittel-

kerns bis zur Freigabe der Hinterschneidungen durch die Kernseitenschieber zu kommen, was kürzere Kernschieber und Führungen sowie eine Reduzierung der Einbauhöhe des Spritzgießwerkzeuges erlaubt

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfin>iungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges sind in den Ansprüchen 2 bis gekennzeichnet

Die Ausführungsform nach Anspruch 2 zeichnet sich durch einfachen Aufbau aus und ist insbesondere im Hinblick auf iKe Betriebssicherheit einer hydraulischen Betätigung überlegen. Die Anordnung der mechanischen Kerneckenschieberbetätigung innerhalb und an der Kernrahmenplatte vermeidet jede Beeinflussung der Einbauhöhe des Formwerkzeugs.

Bei der im Anspruch 3 gekennzeichneten Ausführungsform werden die Kerneckenschieber während ihrer Querverschiebung zur Freigabe der ihnen zugeordneten Hinterschneidungen gegen Auflager bildende Abdeckleisten der Kernrahme.iplatte gedrückt was die Querverschiebungsbewegung stabilisiert und den Hohlkörper beim Entformen vor Beschädigungen im Bereich seines Öffnungsrandes schützt.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 4 entfallen die bei extrem schmalen Hohlkörpern entsprechend schmalen kernstirnseitigen Kernseitenschieber, was die Stabilität des Kernpakets in günstiger Weise beeinflußt. Die Verschiebung der Kerneckenschieber erfolgt dann in zwei Stufen und wird zweckmäßig mittels hydraulischer Antriebe verwirklicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges in dessen Schließstellung,

F i g. 2 eine Ansicht in Formöffnungsrichtung <Jes beweglichen Teils des Spritzgießwerkzeuges nach F i g. 1 bei entferntem Hohlkörper und Formmantel und in Spritzstellung geschlossenem Formkern,

F i g. 3 das Spritzgießwerkzeug gemäß F i g. 1 in Entformungsstellung,

Fig.4 eine Schnittdarstellung der mechanischen Betätigung der Kerneckenschieber,

F i g. 5 eine Ansicht gemäß F i g. 2 eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeugs ohne formkernstirnseitige Kernseitenschieber und

Fig.6 eine Ansicht in Foimöffnungsnchtung der Kerneckenschieber des Spritzgießwerkzeugs gemäß F i g. 5 in Entformungsstellung.

F i g. 1 läßt erkennen, daß die Kernschieber Jm Bereich der AbdeckHsten 9 am schwächsten ausgebildet sind, bedingt durch die Neigung der Seitenflächen des Mittelkerns 10 (Winkel α) sowie das Maß der Hinterschneidungen des Hohlkörpers 22. Es ergibt sich ohne weiteres, daß der Hohlkörper 22 bei vorgegebenem Hinterschneidungsmaß nicht beliebig schmal sein kann, da einerseits der Mittelkern 10 am Hohlkörperboden 21 nicht schmaler als das doppelte Hinterschneidungsmaß ausgebildet sein kann und andererseits auch die Neigung (Winkel «) der Seitenflächen des Mittelkerns 10 nicht beliebig klein gewählt werden kann, da jede Verringerung dieser Neigung in Formbewegungsrichtung längere Schieber und eine größere relative Verschiebung zwischen dem Mittelkern 10 und den Kernseitenschiebern 11 bis 14 verlangt, was die Gesamthöhe des Formwerkzeugs vergrößert. Um auch bei Formwerkzeugen, für extrem schmale Hohlkörper, beispielsweise einflammige Leuchtwannen einen hinreichend großen Winkel <x zu erhalten, sind die beiden kernlängsseitigen Kernseitenschieber 11 und einander nicht gegenübei liegend sondern versetzt angeordnet und wahren in Längsrichtung des Formkerns 6 einen gegenseitigen Abstand. Diese versetzte Anordnung ermöglicht, wie Fig-1 deutlich zeigt eine breitere Ausbildung der andernfalls an den Abdeckleisten 9 äußerst schmalen Kernseitenschieber, indem im Mittelkern 10 Nuten 37 vorgesehen sind, in denen die kernlängsseitigen Kernseitenschieber 11 und 12 verschiebbar eingesetzt sind. Damit rücken einerseits die geneigten Seitenflächen der Kernseitenschieber 11 und 12 und die entsprechend geneigten Nutgrundflächen 38 des Mittelkerns 10 näher zur Hohlkörpermitte, so daß sich an den Abdeckleisten 9 eine stärkere Kernseitenschieberausbildung ergibt, andererseits können die übrigen Seitenflächen des Mittelkerns, die an die Seitenflächen der Kerneckenschieber 15 bis 18 grenzen, mit wesentlich geringerer Neigung (Winkel β in F1 g. 1) behaftet sein, die lediglich ein gefahrloses Einfahren des Mittelkerns 10 bei der Schließbewegung gewährleisten muß und trotz der größeren Mittelkernbreite am Hohlkörperboden 21 eine im Abdeckleistenbereich hinreichende Stärke 3cr Kerneckenschieber 15 bis 18 ergibt. Dies zeigt die F i g. 1, bei der der Schnitt oberhalb der Mittellinie durch den Kerneckenschieber 17 mit einer geringen Neigung (Winkel j3) der Berührungsfläche mit dem Mittelkern 10 gelegt ist, während er unterhalb der Mittellinie im Kernseitenschieber !1 liegt, dessen Berührungsfläche mit der Nutgrundfläche 38 des Mittelkerns 10 entsprechend der diesem obliegenden Aufgabe, bei seiner Rückbewegung die Querverschiebung der Kernseitenschieber zu veranlassen, wesentlich stärker (Winkel λ) geneigt ist.

Nach dem in der in F i g. 1 dargestellten Stellung des Spritzgießwerkzeugs stattfindenden Spritzvorgang erfolgt die öffnung des Formwerkzeugs wie nachstehend beschrieben: Während der ersten Phase der Bewegung der beweglichen Formwerkzeugaufspannplatte 4 der Spritzgießmaschine nimmt diese den gesamten Komplex aus Kernaufnahmeplatte 5, Kernrahmenplatte 7 und mehrteiligem Formkern mit, bis der Formmantel 1 einen hinreichenden Abstand vom äußerlich nunmehr entformten Hohlkörper 22 aufweist (F i g. 3).

Durch nicht dargestellte bekannte Mittel wird die Kernrahmenplatte 7 in diesem Augenblick festgehalten, so daß während der weiteren Bewegung der Formwerkzeugaufspannplatte 4 mit der Kernaufnahmeplatte und dem mit dieser verschraubten Mittelkern 10 die Freigabe der Hinterschneidungen des rundum hinterschnittenen rechteckigen Hohlkörpers 22 erfolgt. Infolge der T-Führungen 24-25 zwischen den geneigten Berührungsflächen des Mittelkerns 10 mit den Kernseitenschiebern 11 bis 14 und der Druckbelastung der Kernseitenschieber in Richtung auf deren Auflage 28 auf den Abdeckleisten 9 der Kernrahmenplatte veranlaßt die Öffnungsbewegung des Mittelkerns 10 bei festgehaltener Kernrahmenplatte 7 zunächst eine reine Querverschiebung der Kernseitenschieber zur Kernmitte hin Diese Querverschiebung dient der Entfernung der Hinterschneidungsbereiche an den Kernseitenschiebxirn und endet, wenn diese Hinterschneidungen freigegeben sind und die Bewegung der Stifte X durch Auftreffen auf einen Anschlag 35 in der Kernaufnahmeplatte 5 beendet ist. Von diesem Aufgenbhck an heben die Kernseitenschieber von ihrer Auflage 28 auf den Abdeckleisten 9 ab und werden zusammen mit dem Mittelkem 10 ganz aus dem Hohlkörper 22 herausgefahren. Diese Anschlagstellung der Kernseitenschieber 11 bis 14 relativ zum Mittelkern 10 zeigt F i g. 3.

Im Augenblick des Anschlags der Kernseitenschieber erreicht auch jeder der Keile 32, von denen einer in Fi g. 4 dargestellt ist, die geneigte Stirnfläche 34 des ihm zugeordneten Führungsbolzens 29, so daß gleichzeitig die diagonale Querverschiebung der Kerneckenschieber 15 bis 18 einsetzt. Wenn der Mittelkern 10 zusammen mit den Kernseitenschiebern 11 bis 14 die in F i g. 3 dargestellte Position erreicht hat, sind auch die im Bereich der Kerneckenschieber 15 bis 18 liegenden Hinterschneidungen des Hohlkörpers 22 entformt, womit die Werkzeugöffnungsbewegung beendet ist und der Hohlkörper entnommen werden kann.

Beim Zusammenfahren des Werkzeugs laufen die beschriebenen Bewegungsvorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, wobei die Rückbewegung der Kernekkenschieber mit der Freigabe der Führungsbolzen durch die sich entfernenden Keile durch den Mittelkern selbst oder jeweils eine nicht dargestellte Schraubenfeder an jedem Führungsbolzen 29 bewerkstelligt wird. Ein Endschalter 36 am Anschlag 35 der Stifte der Kernseitenschieber ermöglicht eine Verriegelung der Werkzeugschließbewegung in der Weise, daß sie nur dann stattfinden kann, wenn die Kernseitenschieber 11 bis 14 auch tatsächlich die ir. Fig.3 dargestellte ausgefahrene Position innehaben.

Fig.5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für extrem schmale Hohlkörper, das mit nur zwei K irnseitenschiebern 11 und 12 in versetzter Anordnung auskommt, indem jeweils einer 15 bzw. 17 der einander gegenüberliegenden langen Kerneckenschieber winkelförmigen Aufriß besitzt, so daß die formkernstirnseitigen Seitenschieber, die bei sehr schmalen Hohlkörpern 22 naturgemäß ebenfalls sehr schmal sein müßten, entfallen können. Die Berührungsfläche 39 der formkernstirnseitig aneinander grenzenden Kerneckenschieber Yl und 18 verläuft derartig zum Kerninnern hin geneigt, daß zur Entformung nach dem Ausfahren der Kernseitenschieber 11 bis 14 zusammen mit dem Mittelkern 10 nur die geraden Kerneckenschieber 16 und 18 unter Freigabe der ihnen zugeordneten Hinterschneidungen so weit ins Formkerninnere verschoben werden können, daß anschließend die winkelförmigen Kerneckenschieber 15 und 17 zur Freigabe der ihnen zugeordneten Hinterschneidungen diagonal nach innen verschiebbar sind. Die dann erreichte Anordnung der Kerneckenschieber 15 bis 18 in der Entformungsstellung des Werkzeugs ist in Fig.6 dargestellt

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist die Enlformbewegung der geraden Kerneckenschieber 16 und 1« relativ groß, so daß sich auch infolge der Zweistufigkeit des Bewegungsablaufs der Kerneckenschieber eine hydraulische Betätigung anbietet. Dazu sind in jedem Kerneckenschieber zwei Führungsbolzen 29' verankert, die in der Kernrahmenplatte 7 längsverschiebbar gelagert und außerhalb dieser über einen Verbindungsflansch 40 miteinander verbunden sind An diesem Verbindungsflansch greift eine Hydraulikzylinderanordnung 41 an, deren Kolbenstange 42 in einer T-Nut 43 in der Kernrahmenplatte 7 verankert ist Auf diese Weise ist eine exakte Führung und hydraulische Steuerung der langen Kerneckenschieber 15 bis 18 gewährleistet

Die die kernstirnseitigen Seitenschieber 13 und 14 ersetzenden Schenkel 44 der winkelförmigen Kcrnekkenschieber 15 und 17 können selbstverständlich an diesen auch angeschraubt sein, was die Fertigung unter gewissen Bedingungen erleichtert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spritzgießwerkzeug zum Herstellen von umlaufende Hinterschneidungen aufweisenden, rechteckigen Hohlkörpern, insbesondere sehr schmalen und langen Leuchtwannen aus Kunststoff, mit einem Formmantel und einem mehrteiligen Formkern, der einen Mittelkern mit geneigten Seitenflächen, wenigstens zwei kernlängsseitige Kernseitenschie- '° ber uind vier Kerneckenschieber aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die kernlängsseitigen Kernseitenschieber (11, 12) relativ zu mindestens einem der jeweils angrenzenden Kerneckenschieber (15 bis 18) kurz ausgebildet sind und '5 in Kernlängsrichtung unter Wahrung eines gegenseitigen Abstandes versetzt zueinander angeordnet sind und daß jeder kernlängsseitige Kernseitenschieber (11, 12) in einer Nut (37) des Mittelkerns (10) eingelassen ist

2. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Entformbewegung eine mechanische Betätigung der Kernekkenschieber (15 bis 18) über an diesen befestigte und in der Kernrahmenplatte (7) geführte Führungsbolzen (29) vorgesehen ist. deren freie Enden mit Keilen (32) in Eingriff bringbar sind, die mit dem Mittelkern (10) verbunden sind.

3. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Kernsei- 3» tenschieber (11 bis 14) mindestens ein Stift (26) verankert ist, der in der Kernaufnahmeplatte (5) geführt und in axialer Richtung zum Hohlkörper (22) hin druckbeaufschlagt ist.

4. Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Kerneckenschieber (15 bzw. J7) jeder Kernstirnseite im wesentlichen winkelförmigen Aufriß besitzt und mit dem kernstirnseitig angrenzenden Kerneckenschieber (16 bzw. 18) eine diagonal zum Hohlkörperinneren verlaufende Berührungsfläche (39) aufweist und daß die angrenzenden Kerneckenschieber (16, 18) im wesentlichen parallel zu dieser Berührungsflä ehe so weit in das Kerninnere verschiebbar sind, daß anschließend die winkelförmigen Kerneckenschieber (15,17) diagonal verschiebbar sind.