DE2603393A1 - Verfahren zum herstellen eines kunststoff-rohrverbinders und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines kunststoff-rohrverbinders und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2603393A1 DE19762603393 DE2603393A DE2603393A1 DE 2603393 A1 DE2603393 A1 DE 2603393A1 DE 19762603393 DE19762603393 DE 19762603393 DE 2603393 A DE2603393 A DE 2603393A DE 2603393 A1 DE2603393 A1 DE 2603393A1
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Description

Ihe Hepworth Iron Company Limited,
Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Rohrverbinders und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kunststoff Rohrverbindern entweder des überschiebemuffen- oder des Stemmuffen-Typs für Kunststoff-Rohre oder für Rohre aus Steinzeug, Asphaltfaser, Asbestzement oder Asbestbeton, wie sie z.Bo für Kanalisationen, Entwässerungssysteme, als Kabelführungsrohre o.dglo verwendet werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Rohrverbinders ein erstes ringförmiges Bauteil an einem vorgeformten zweiten ringförmigen Bauteil durch Spritzgießen angeformt, so daß sich das erste und das zweite ringförmige Bauteil mechanisch, mechanisch-chemisch oder ehemisch miteinander verbinden»
Mit dem Ziel, zwischen den ringförmigen Bauteilen die bestmögliche chemische Verbindung zu erzielen, wenn das eine Bauteil durch Spritzgießen am anderen angeformt wird, werden für die Bauteile bevorzugt miteinander chemisch kompatibele Werkstoffe verwendete Die Verwendung miteinander nicht verträglicher Werkstoffe, die beim Anformen durch Spritzgießen des einen Bauteils am anderen nicht nach einer chemischen Vereinigung streben, ist jedoch möglich, indem dafür gesorgt
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wird, daß die Bauteile in ihrer Gestalt so aufeinander abgestimmt sind, daß zwischen ihnen eine formschlüssige mechanische Verbindung erzielt wird.
Für die jeweiligen Bauteile werden bevorzugt miteinander verträgliche Thermoplaste verwendet, da mit ihnen die besten Aussichten auf eine chemische Verbindung bestehen, wobei die Bauteile auch so ausgelegt sind, daß sie sich mechanisch (formschlüssig) miteinander verbinden. Beispielsweise kann das vorgeformte Bauteil das Hauptteil eines Verbinders aufweisen und aus einem steifen Polyvinylchlorid oder Polypropylen hergestellt sein, und das ringförmige Bauteil, das durch Spritzgießen am vorgeformten Bauteil angeformt wird, kann ein Abdichtteil des Verbinders aufweisen und aus einem weichgestellten Polyvinylchlorid hergestellt sein, das sich besonders gut für engtolerierte Kunststoff-Rohre eignet.
Für Steinzeug-Rohre mit weiteren Durchmessertoleranzen und bei denen es mehr auf Festigkeit gegen langfristig einwirkende Scher- bzw. Schubbeanspruchungen ankommt, kann das vorgeformte Bauteil wieder das Hauptteil des Verbinders und aus einem Polyoläthen-Material (Polyäthylen, Polypropylen) sein, und das am vorgeformten Bauteil durch Spritzgießen angeformte Bauteil kann wieder ein Abdichtteil des Verbinders und aus einem thermoplastischen Kautschuk (Elastomer) sein, der zum Erzielen eines guten Druckverformungsrestes vernetzt ist.
Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, wenn das vorgeformte Bauteil ein Abdichtteil des Verbinders ist, das aus einem hitzehärtbaren Kautschukmaterial geformt sein könnte, wobei das Hauptteil des Verbinders aus einem thermoplastischen Material durch Spritzgießen am Abdichtteil angeformt wird und die Bauteile jeweils so gestaltet werden, daß zwischen ihnen eine mechanische (formschlüssige) Verbindung erzielt wird.
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Ein Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist das zweistufige oder Verbundformen eines Verbinders, bei dem das vorgeformte zweite ringförmige Bauteil als erstes durch. Spritzgießen in einem ersten Formvorgang hergestellt wird und das erste ringförmige Bauteil dann in einem zweiten Spritzgießvorgang am vorgeformten Bauteil durch Spritzgießen angeformt wird, wobei beide Vorgänge vorzugsweise in einem gemeinsamen Formwerkzeug unter Benutzung jeweils verschiedener Werkzeugprofile durchgeführt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zum zweistufigen Spritzgießen eines Kunst st off-Rohrverbinders ein eine Formwerkzeughöhlung begrenzendes Gesenk, einen ersten Satz von Formwerkzeugteilen, die zusammen mit der Formwerkzeughöhlung ein Formwerkzeug zum Herstellen eines ersten Verbinderteils in einem ersten Spritzgießvorgang zu bilden vermögen, einen zweiten Satz von Formwerkzeugteilen, die in einem zweiten Spritzgießvorgang anstelle des ersten Satzes Formwerkzeugteile verwendbar sind, um zusammen mit dem ersten Verbinderteil ein Formwerkzeug zum Herstellen eines zweiten Verbinderteils im zweiten Spritzgießvorgang zu bilden, und Vorrichtungen auf, die getrennte Kanäle zum Zuführen von Formmasse für den ersten bzw. den zweiten Spritzgiülvorgang bilden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:
Fig.. 1 einen Axialsehnitt durch einen Verbinder in Überschiebemuffen-Bauweise zum Verbinden von Glattendrohren,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein* Spritzgußwerkzeug zum Verbundformen des in Fig. 1 und 2 dargestellten
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Bauteils, zeigend das Spritzgußwerkzeug in der Betriebsstellung zum Durchführen eines ersten Spritzgießvorganges zum Ausbilden des Hauptteils des Verbinders, und
Fig. 4 einen anderen Schnitt durch das in Pig. 3 dargestellte Spritzgußwerkzeug, zeigend die Betriebsstellung zum Durchführen eines zweiten Spritzgießvorganges zum Anformen des Abdichtteils des Verbinders am vorgeformten Hauptteil.
Der in Pig. 1 und 2 dargestellte Verbinder weist ein im wesentlichen glattes zylindrisches Hauptteil 1 aus steifem Polypropylen und ein inneres Abdichtteil 2 aus einem geeigneten Elastomer auf, das durch Spritzgießen am Hauptteil 1 angeformt ist. Die Art der jeweiligen Werkstoffe ist so gewählt, daß während des Anspritzens des Abdichtteils 2 an das Hauptteil 1 zwischen diesen eine mehr oder weniger starke chemische Verbindung hergestellt wird.
Im Hauptteil 1 sind eine zentrale ringförmige Rohrend-Ansehlagrippe 3» eine Reihe von in Umfangsrichtung mit Zwischenabstand angeordneten axialgerichteten Rippen 4 und Hinterschneidungen 5 an den Randbereichen ausgebildet, wobei die Rippen 4 und die Hinterschneidungen 5 mechanische Mittel zum gegenseitigen Verblocken des Hauptteils 1 und des Abdichtteils 2 bilden, so daß die Bauteile 1 und 2 im fertiggestellten Verbinder durch chemisch-mechanische Haftung oder Verankerung miteinander verbunden sind. Das Abdichtteil 2 hat an der Innenseite ein Wellenprofil zum Abdichten gegen die Außenflächen eines Paares Glattendrohre.
Der vorstehend beschriebene Verbinder wird in einem zweistufigen Spritzgießvorgang in einer in Pig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung hergestellt.
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'Die Formvorrichtung weist eine feststehende Formplatte 6, Sie einen feststehenden, inneren Steapeleinsatz 7 trägt» und eine bewegliehe Formplatte 8, die einen "beweglichen inneren Stempeleimsatz. 9 trägt» auf» Wie in der Zeichnung zu erkennen, sini. beide Stejffipeleimsätze 7 und 9 an ihrem AußenuBfang profiliert, vtm. die wellenförmige Ausbildung a» Abdichiteil 2 des YerM.na.ers su. erzeugen. Bie Sterapeleinsätze 7 umd 9 arbeiten, in. einem Eauptgesenk: 10 Bit einer Formwerkzeugderen Wand die AuSenfcontor des Hauptteils 1 des
¥erMnders begrenzt. Im den Steepeleinsätzen 7 und 9 ist Jeweils eine Stempelhölse 11 "bzw, 12 aufgenaiamen, die sich gegenüberliegen, und in die Formwerkzeughöhlung hinein und aus dieser heraus versenielDbar sind. Sich gegenüberliegende hydraulisch "betätigte Paare iron Seiteaplatten 13af 13"β und 14ar 141}! sind, zum Ausführen einer nachstehend näher 'beschrie— "fbenen. Bewegung in radialer Sichtung nach innen und außen Miteinander gekuppelt. Bie ¥orrichtung ist durch einen waagerecht verstellbaren gjlinder 15 »it zugehöriger Spritzdüse und durch einen vertikal verstellbaren Zylinder 16, ebenfalls Kit zugehöriger Spritzdüse r vervollständigt-
Bie Stenrpelinilse 11 ist Bit des Zylinder 15 Mechanisch gekuppelt» und die üStempelMilse 12 ist mit einer verstellbaren Stätzplatte 17 verbunden.
Beim erstem Spritzgießvorgang zum lOraem des Hauptteils 1 des ¥erMnders (Hg. 3) Tneffen die Seitenplatten 13a» 13b» 14a und 14b ihre äußere oder Offenstellung ein, die Steepeleinsätze 7 und 9 sind in der ?oraMFerkzeugh3hliing gefahren, die Steaspelhülse 12 ist durch Vorschieben der Stützplatte IT in. der ForanrerkEeughöhlung angeordnet und der waagerechte Zylinder 15 ist in eine Stellung vorgeschoben, in. der sieh seine Spritzdüse in einer Einspritz öffnung im feststehenden inneren Stempeleimsatz 7 befindetr wobei die Vorschubbewegung des waagerechten Zylinders 15 auch das Vorschieben der Stempelhülse 11 in die bewirkt. Im dieser Betriebsstellung ist die &estalt des
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Hauptteils 1 des VerbiBcteirs zwischen, der· .Wand der Formwerk— zeughöhlung und den AußenfläelEeii der StexEgelMzlsen 11 «τ>#, begrenzt. Zwischen den jeweiligen Innenkanten, ier Stempelhülsen 11 und 12 und der Stempel einsät ze 7 «nd 9 hestelrfc ein Zwischenraum zum Ausbilden der ringförmigen lnseklagrippe 3 des Verbinders und zum Zuführen bzw- ¥erteiXen der Formmasse aus dem Zylinder 15. Ber erste J3prxteg£eßvorg.ang wird somit mit Formmasse aus dem Zylinder· 1(5 diireligeflilörfc»
Nach dem ersten Spritzgießvorgang fgftTfc der Zylinder 15 zurück und zieht dadurch die StempelMO.se 11 aas der Form-Werkzeughöhlung herauss und die Sttitzplatte 17 fä&rt ebenfalls zurück, um die Stempelhiilse 12 zairäckzEnzielieii. Sodann werden die Seitenplatten 13a, 13b, 14a undl t4"b geseELLosaenf tot an. den Stempeleinsätzen 7 und 9 abzu-scMießem. Wie in Fig. 4 zu erkennen, ist zwischen der Seitenplatte 13a vmä. deas Hamp"fegesenk 10 ein Einspritzkanal 19 ausgeb>ildletr wobei die Gestalt des Abdichtteils 2 des Yerbinders zmLsäfo&iL dem vorgeformten. Eauptteil 1, den StempeleinsätzeE: 7 wsä. S und den· Seiteitplatten 13a, 13^» Ha und 14b begrenzt ist. Ber vertikale Zylinder 16 schiebt sich dann. in. eine Einspritzöffinnig 20 vor, die zwischen der Seitenplatte 13a uasß. de® Hatiptgesenfe 10 ausgebildet ist, und der zweite Spritzgießrorgaiig wird durch den Einspritzkanal. 19 hindurch, vorgenommen^ so daß das Abdichtteil 2 durch Spritzgießen am vorgeformten Haupt— teil 1 angeformt wird, wobei sieb. Haup-feteil 1 und AMicIrfe— teil 2, wie weiter oben bescferieben^ dmrcli eine ciiealseb:— mechanische Haftung oder ¥eranfcening Miteinander
Hach dem zweiten Spritsgiefivorgang fahrt der vertikale Zylinder 16 zurück und die Presse öffnet &±chf wobei der fertiggestellte Spritzling vom feststehenden inneren Stempeleinsatz 7 abgezogen wird» Bas ffäuptgesenk 10 und die Seiteoplatten 13a» 13^» 14a und 14b werden als Elnaeit festgeMaX-feenj, während sich der bewegliche innere Stempeleinsatz 9 weiter in seine Offenstellung bewegt, wobei der Spritzling vom Stempeleinsatz 9 abgestreift wird. Die Seitenplatten 13at 13b,
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Ha, 14"b öffnen sich dann und die Stützplatte 17 bewegt sich, zum Hauptgesenk: 10 hin, um den Spritzling auszustoßen. Die Vorrichtung ist dann bereit, den nächsten Spritzarbeitstakt zu beginnen.
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Claims (13)

  1. ANSPRÜCHE
    Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Rohrrbinders, dadurch gekennzeichne t , daß ein erstes ringförmiges Bauteil (2) an einem vorgeformten zweiten ringförmigen Bauteil (1) durch Spritzgießen angeformt wird, so daß sich das erste und das zweite Bauteil (2,1) mechanisch, mechanisch-chemisch oder chemisch miteinander verbinden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das erste und das zweite Bauteil (2,1) verwendeten Werkstoffe miteinander chemisch verträglich sind, um eine bestmögliche chemische Verbindung zwischen den Bauteilen (2,1) zu erzielen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das erste und das zweite Bauteil (2,1) verwendeten Werkstoffe miteinander chemisch nicht verträglich sind, wobei die Bauteile (1,2) so gestaltet sind, daß sich die mechanische Verbindung zwischen ihnen ergibt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die für das erste und das zweite Bauteil (2,1) verwendeten Werkstoffe zur Erzielung der chemischen Verbindung miteinander verträgliche'Thermoplaste sind, wobei die Bauteile (1,2) in ihrer Gestalt so aufeinander abgestimmt sind, daß zwischen ihnen auch eine mechanische Verbindung erzielt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (1) ein Hauptteil des Verbinders ist und aus einem steifen Polypropylen-Material hergestellt wird, und daß das erste Bauteil (2) ein Abdichtteil des Verbinders ist, das aus einem weichgestellten Werkstoff hergestellt wird.
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  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (2) aus einem thermoplastischen Kautschuk hergestellt wird, der zum Erzielen eines guten Druckverformungsrestes vernetzt ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Bauteil ein Abdichtteil des Verbinders ist, das aus einem hitzehärtbaren Kautschuk-Material geformt wird, und daß das erste Bauteil ein Hauptteil des Verbinders ist, das aus einem thermoplastischen Material durch Spritzgießen am Abdichtteil angeformt wird, wobei die Bauteile in ihrer Gestalt aufeinander abgestimmt sind, um die mechanische Verbindung zwischen ihnen zu erzielen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das zweite Bauteil (1) als erstes in einem ersten Formvorgang spritzgegossen wird, und daß das erste Bauteil (2) dann in einem zweiten Spritzgießvorgang am vorgeformten zweiten Bauteil (1) durch Spritzgießen angeformt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der erste und der zweite Spritzgießvorgang in einem gemeinsamen Formwerkzeug unter Benutzung jeweils verschiedener Werkzeugprofile durchgeführt werden.
  10. 10. Vorrichtung zum zweistufigen Spritzgießen eines Kunststoff-Rohrverbinders, mit einem Satz miteinander zusammenwirkender formgebender Bauteile, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zu den formgebenden Bauteilen ein eine Formwerkzeughöhlung begrenzendes Gesenk (10), ein erster Satz von Formwerkzeugteilen (Gesenk 10, Stempelhülsen 11,12), die zusammen mit der Formwerkzeughöhlung ein Formwerkzeug zum Herstellen eines ersten Verbinderteils (Hauptteil 1) in einem ersten Spritzgießvorgang zu bilden vermögen, ein zweiter Satz von Formwerkzeugteilen
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    (Stempeleinsätze 7, 9, Seitenplatten 13a, 13b, 14a, 14b), die in einem zweiten Spritzgießvorgang anstelle des ersten Satzes Formwerkzeugteile (10,11,12) verwendbar sind, um zusammen mit dem ersten Verbinderteil (Hauptteil 1) ein Formwerkzeug zum Herstellen eines zweiten Verbinderteils (Abdichtteil 2) im zweiten Spritzgießvorgang zu bilden, und Vorrichtungen (Stempeleinsatz 7, Zylinder 15, Einspritzöffnung 18 bzw. Zylinder 16, Einspritzkanal 19, Gesenk 10, Seitenplatte 13a, Einspritzöffnung 20) gehören, ,die getrennte Kanäle zum Zuführen von Formmasse für den ersten bzw. den zweiten Spritzgießvorgang bilden.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Satz von Formwerkzeugteilen (7,9,13a,13b,14a,14b) einen Werkzeugstempel aufweist, der in einen verstellbaren Stempeleinsatz (9) und einen feststehenden Stempeleinsatz (7) zweifach unterteilt ist, die so ausgelegt sind, daß sie ungefähr im Zentrum der Formwerkzeughöhlung während eines SpritzgießVorganges im wesentlichen aneinanderstoßen und zwischen sich und der Formwerkzeughöhlung einen ringförmigen Zwischenraum begrenzen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Formwerkzeughöhlung erstreckende Flächenabschnitte der beiden Stempeleinsätze (7,9) nahe deren aneinanderstoßenden Enden am Außenumfang profiliert sind.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand der Formwerkzeughöhlung in Umfangsrichtung mit Zwischenabstand angeordnete axialgerichtete Rippen aufweist, von denen jede an ihren Enden mit hinterschnittenen Abschnitten versehen ist.
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DE2603393A 1975-01-31 1976-01-29 Verfahren zum Herstellen eines ringförmigen Kunststoff-Verbundteiles Expired DE2603393C2 (de)

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