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Vorrichtung
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zur Erstellung eines Schutzmantels um ein Lagergehäuse Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Erstellung eines Kunststoff-Schutzmantels an einem
Lagergehäuse aus Kunststoff.
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Die für erheblich belastbare Werkstücke wie Lagergehäuse u.
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ä. allgemein verwendeten Kunststoffe, wie z.B. Polyoxymethylen, Polyäthylenterephthalat
und gewisse Polyamide u.s.w.
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weisen bei sonstiger hoher mechanischer Festigkeit und Zähigkeit eine
erhebliche Empfindlichkeit gegen Ultraviolettbestrahlung auf. Bei längerer Einwirkung
von Sonnenlicht versprödet das Material; die mechanische Festigkeit fällt ab. Ein
Zeichen für die Versprödung bildet die auffallende Änderung der Oberflächenstruktur;
das Material wird stumpf und glanzlos. Der Zerfall der mechanischen Festigkeit schreitet
oft nur langsam voran, kann aber auch plötzlich ruckartig erfolgen.
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Aus diesem Grunde ist es nicht ratsam, Lagergehäuse aus Kunststoff,
die unter mechanischer Belastung stehen, im Freien oder sonstwo anzubringen, wo
sie dem Sonnenschein oder einer anderen vergleichbaren Uv-Einwirkung ausgesetzt
sind, ohne sie mit einer wirksamen Schutzhülle auszurüsten. Bemühungen, das Kunststoffmaterial
durch einen sogenannten Stabilisator - z.B. einen Zusatz von 2-3 % Ruß - weniger
UV-empfindlich zu gestalten, bringen zwar eine gewisse Verbesserung, aber keine
Lösung des Problems.
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Es ist auch versucht worden, auf das Kunststofflagergehäuse ein Lacküberzug
aus Kunstharzlack aufzutragen. Es gibt nämlich einige Kunststoffe, z.B. unter den
Duroplasten, die UV-unempfindlich sind, die aber eine relativ geringe mechanische
Festigkeit aufweisen und sich somit nicht als Grundmaterial für die Erstellung belastbarer
Werkstücke eignen, auch nicht mit Glasfaserverstärkung.
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Insbesondere im Eintauchverfahren kann man Über züge von ausreichender
Stärke auftragen, um einen wirksamen UV-Schutz zu erreichen. Das Eintauchverfahren
ist jedoch bei komplizierten Werkstücken mit Hohlräumen aufwendig, weil man vorher
die Hohlräume abdichten muß, damit der Kunstharz nicht dort eindringt und die Passungen
zunichte macht. Das Eintauchverfahren ist daher für Lagergehäuse nicht geeignet.
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Ferner bricht der Lack bei Temperaturwechsel und Erschütterungen oft
ab oder reißt.
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Die belastbaren sogenannt "technischen" Spritzgießmassen sind nicht
nur gegenüber UV-Einwirkung empfindlich, sondern sie nehmen auch Feuchtigkeit auf
und ändern dabei ihre mechanischen Eigenschaften sowie auch manchmal die Passungen.
Ferner verhalten sie sich unterschiedlich zu der Einwirkung verschiedener chemischer
Reagenzien, die in der Form von Dämpfen oder Flüssigkeiten an den Kunststoff herankommen,
wie z.
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B. Ol, Alkohol u.dgl. Es kann daher notwendig sein, Lagergehäuse aus
Kunststoff, die derartigen Einflüssen ausgesetzt sind, mit entsprechenden Schutzhüllen
zu versehen.
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Es ist verschiedentlich bekannt,zum Zwecke des Auftragens einer Teilumhüllung,
einfache Werkstücke mit dem zu umhüllenden Teil in eine Spritzgießform einzustecken
und dort mit einer Kunststoff-Formmasse zu umhüllen. Ein ähnliches Umhüllungsverfahren
wird beispielsweise bei Automobilschlüsseln verwendet, die mit einem Schlüsselgriff
aus Kunststoff ausgerüstet werden. Für Lagergehäuse, die Hohlräume enthalten, welche
zur Aufnahme des Lagers, der Welle und der Dichtungen genaue Passungen aufweisen
müssen, war dieses Verfahren
bisher nicht verwendbar, vor allem,
weil die meisten Hohlräume eines Lagergehäuses Passungsfunktionen aufweisen : selbst
winzig kleine Beeinträchtigungen der Masse können u.U. das Lagergehäuse unbrauchbar
machen.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Vorrichtung zur Erstellung
eines Schutzmantels um ein Lagergehäuse zu schaffen, mit welcher es möglich ist,
ohne die Passungen des Lagergehäuses zu beeinflussen, das Grundmaterial des Lagergehäuses
gegen die Einflüsse von Ultraviolettstrahlung, sonstige Witterungseinflüsse, Feuchtigkeit,
chemische Reagenzien u.s.w. zu schützen, wobei man je nach Standort des Lagergehäuses
und den dort herrschenden spezifischen Einflüssen jeweils den geeigneten Kunststoff
als Schutzmaterial wählen kann. Da das Lagergehäuse selbst aus einem meist glasfaserverstärkten
Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit gefertigt ist, kann man das Material für
die Schutzhülle ohne Rücksicht auf mechanische Festigkeitswerte wählen; nur die
chemischen Widerstandswerte sind für die Wahl entscheidend.
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Somit soll die Erfindung ermöglichen, daß man für das Lagergehäuse
das in bezug auf Statik und Marktpreis am besten geeignete Kunststoffmaterial verwenden
kann, ohne beachten zu müssen, wie sich dieses Material gegenüber von UV-Strahlung,
Witterungseinflüssen u.s.w. verhält, weil man das Lagergehäuse nachträglich mit
einem Schutzmantel versehen kann, der spezifisch gegen die genannten Einflüsse wirksam
schützt, jedoch selbst nicht die für ein Lagergehäuse erforderliche Festigkeit aufzuweisen
braucht.
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Ein weiteres Erfindungsziel ist darauf abgestellt, die erfindungsgemäße
Vorrichtung derart zu gestalten, daß die Umhüllung wahlweise in einem besonderen
Arbeitsgang oder aber unmittelbar nach dem Gießen des Lagergehäuses in der gleichen
Form
erstellbar ist, so daß man je nach Aufgabe und Stückzahl entweder bereits gefertigte
Lagergehäuse in einem gesonderten Verfahren und in einer zweiten Form mit der Schutzhülle
versehen kann, oder - erheblich preisgünstiger -Lagergehäuse und Schutzhülle in
einer und der gleichen Form erstellt.
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Um diese Erfindungsziele zu verwirklichen, wird die erfindungsgemäße
Vorrichtung in sonst bekannter Weise aus einem feststehenden und einem längsaxial
verschiebbaren Spritzgießwerkzeug zusammengesetzt, wobei das zu ummantelnde Lagergehäuse
als formwirksamer Bestandteil des Spritzgießwerkzeugs in einem der Werkzeugteile
integriert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem einen
Teil des Spritzgießwerkzeugs eine Gießform ausgebildet, deren Umfang bis auf die
Auflageflächen allseitig um die Stärke des erwünschten Schutzmantels weiter ist
als das Lagergehäuse, während das Lagergehäuse auf Zentrierbolzen des anderen Werkzeugteils
über seine Befestigungsbohrungen bzw. seine Verbindungsbohrungen derart aufgesteckt
ist, daß seine Hochachse mit der entsprechenden Hochachse der Gießform zusammenfällt.
Hierbei kann der das zu umhüllende Lagergehäuse aufnehmende Werkzeugteil mindestens
eine in die Hohlräume des Lagergehäuses sich erstreckende Gegendruckleitung aufweisen.
Ferner können am Spritzgießwerkzeug Paßbohrungen angeordnet sein, welche die freien
Enden der Zentrierbolzen aufnehmen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist
die Gießform des für die Herstellung des zu ummantelnden Lagergehäuses genutzten
Spritzgießwerkzeug allseits schräggestellte Flanken auf, deren Ebenen spitze Winkel
mit der Hochachse der Gießform bilden. In dem verschiebbaren Teil des Spritzgießwerkzeugs
kann dann eine
Niederhaltevorrichtung angeordnet sein, die innerhalb
des Spritzgießwerkzeugs einen gesonderten begrenzten öffnungsweg als Vorstufe des
eigentlichen öffnungsweges der Schließeinheits aufweist, auf dem fertig gegossenen
Lagergehäuses aufliegt und dieses sowohl in der Schließstellung der Schließeinheit
als auch in einer aus der Schließstellung um den gesonderten begrenzten öffnungsweg
zurückgezogenen.Position des verschiebbaren Spritzgießwerkzeugs festhält.
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Die Anschlußfläche des einen Teils des Spritzgießwerkzeugs weist vorzugsweise
eine rundlaufende Nut auf, deren Innenrand dem Umfang des zu ummantelnden Lagergehäuses
entspricht, und in welche ein an der Unterseite des anderen Werkzeugteils ausgebildeter
Dichtrand eintau#cht.
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Schließlich kann eine zweite Spritzdüse über eine zweite Angußbohrung
mit dem durch das Zurückziehen des verschiebbaren Werkzeugteils zustande gekommenen
mant#lförmigen Hohlraum verbunden sein.
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Anhand der Zeichnung wird in der Folge ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt und erläutert.
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Es zeigen Figur 1 ein Stehlagergehäuse, leer (ohne Lager, ohne Befestigungs-
und Verbindungsschrauben u.s.w.), mit Schutzmantel, in einer Frontansicht, Figur
2 das Stehlagergehäuse Fig.1 in einer Seitenansicht, Figur 3 den Schnitt X-X der
Fig. 1, Figur 4 den Schnitt Y-Y der Fig. 2,
Figur 5 das Stehlagergehäuse
Fig. 1 in dem auf Fig.4 gezeigten Schnitt, jedoch mit einem zusätzlichen Schutzmantel,
Figur 6 eine für die Herstellung der unteren Gehäuseschale eines Stehlagergehäuses
bestimmte Schließeinheit einer Spritzgießmaschine in geöffnetem Zustand, schematisch
und in einer Seitenansicht, wobei die untere Gehäuseschale eines leeren Stehlagergehäuses
als integrierender Teil des feststehenden Spritzgießwerkzeugs auf Zentrierbolzen
des Spritzgießwerkzeugs aufgesteckt ist, während die Gegenform der Ummantelung in
dem verschiebbaren Teil des Spritzgießwerkzeugs ausmodelliert ist, Figur 7 die Schließeinheit
der Spritzgießmaschine Fig. 6 in geschlossenem Zustand, Figur 8 eine für die Herstellung
der oberen Gehäuseschale bestimmte Schließeinheit, geöffnet, in einer Seitenansicht
und teilweise im Schnitt, Figur 9 die Schließeinheit Fig.6, jedoch geschlossen und
teilweise in einer Schnitt S-S der Fig.
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13 , ferner mit einer Einrichtung zu einer begrenzten Verschiebung
des verschiebbaren Werkzeugteils als Vorstufe des öffnungsweges, und zwar bei gleichzeitiger
Niederhaltung des fertig gegossenen Lagergehäuses, Figur 10 die Schließeinheit Fig.9
mit begrenzt zurückgezogenem verschiebbarem Werkzeug und mit an dem feststehenden
Werkzeug niedergehaltenem unterem Gehäuseteil eines Stehlagergehäuses, - Seite 7
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Figur 11 das feststehende Spritzgußwerkzeug der Schließeinheit
Figuren 9 und 10, in einer Draufsicht, Figur 12 den Schnitt Z-Z der Fig. 11, Figur
13 den Schnitt U-U der Fig.9 und Figur 14 den Schnitt U-U der Fig.10.
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Um ein klares Bild der Erfindungsmerkmale zu gewährleisten, sind die
Zeichnungen durchweg stark schematisiert. Insbesondere ist zu vermerken, daß die
Spritzdüsen, die in Wirklichkeit in den feststehenden Werkzeugteil einmünden, auf
den Figuren 6 bis 10 als an dem verschiebbaren Werkzeugteil anliegend dargestellt
sind, weil sie an dem feststehenden Werkzeugteil zeichnerisch keinen Platz finden
könnten, ohne die Übersichtlichkeit zu beeinträchtigen.
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Das Stehlagergehäuse Figuren 1 bis 4 ist aus einer unteren Gehäuseschale
1 und einer oberen Gehäuseschale 2 zusammengesetzt. Die untere Gehäuseschale 1 wird
über die Befestigungsbohrungen 3,4 mittels Befestigungsschrauben (nicht gezeichnet)
an irgend einer festen Unterlage befestigt; die Gehäuseschalen 1,2 werden über Verbindungsbohrungen
5,6 miteinander verbunden. Die beiden Gehäuseschalen 1,2 bilden zusammen die Lagerkammer
7, die Dichtkammern 8 und den durch die Lagerkammer führenden Wellekanal 9. In der
oberen Gehäuseschale 2 ist eine Schmierbohrung 10 für einen Schmiernippel (nicht
gezeichnet) eingearbeitet. Zwecks Materialeinsparung sind an der Unterseite der
unteren Gehäuseschale 1 Hohlräume 11 ausgespart.
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Das Stehlagergehäuse dieses Ausführungsbeispiels ist aus einem glasfaserverstärkten
Kunststoff hoher Festigkeit
hergestellt, z.B. aus Polyoxymethylen,
linearem Polyurethan oder Polyäthylenterephthalat. Diese Kunststoffe bieten insbesondere
mit Glasfaserverstärkung eine hinreichende mechanische Festigkeit und Zähigkeit
sowie eine relativ hohe Wärmebeständigkeit (kurzfristig bis 150°C) Für die erfindungsgemäße
Vorrichtung und deren Verwendung ist es von besonderer Wichtigkeit, daß sie eine
geringe Wärmedurchlässigkeit aufweisen, wie später dargelegt werden soll. Sie habenaber
alle den Nachteil, unter dem Einfluß von UV-Strahlen ihre mechanische Festigkeit
einzubüßen. Die Zersetzung der Material struktur durch UV-Bestrahlung wird durch
hinzukommende Feuchtigkeit noch gefördert.
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Um das Lagergehäuse 1,2 gegen UV-Einstrahlung, z.B. infolge der Sonne,
zu schützen, wird es allseitig von einem Schutzmantel 12 aus einem UV-beständigen
Kunststoff umgeben, z.B.
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aus einem duroplastischen Formstoff wie Polyesterharz o.dgl.
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Die Figuren 3 bis 8 zeigen eine solche Ummantelung; ein wirksamer
UV-Schutz erfordert eine relativ dicke Schutzschicht. Soll das Gehäuse 1,2 außerdem
gegen andere Fremdeinflüsse geschützt werden, die der Schutzmantel 12 nicht auffängt,
kann man einen weiteren Schutzmantel 13 auftragen, vgl. Fig.5.
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Die technische Ausführung der Ummantelung ist auf Figuren 6 und 7
schematisch dargestellt. Die untere Gehäuseschale 1 wird an den Befestigungsbohrungen
3,4 auf Zentrierbolzen 14,15 aufgesteckt, die an dem feststehenden Teil 16 des Schließwerkzeugs
16,17 angeordnet sind. In dem verschiebbaren Teil 17 des Schließwerkzeugs ist eine
Gießform 18 ausmodelliert, deren Gestalt derjenigem der unteren Gehäuseschale 1
entspricht, jedoch mit Ausnahme der Grundfläche 19 und der nachher an der oberen
Gehäuseschale 2 anliegenden Anlagefläche 20 allseits um die Stärke des Schutzmantels
12 weiter ist als die Gehäuseschale 1.
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Wenn nun die Schließeinheit 16,17 geschlossen ist, wie auf Fig.7 dargestellt,
befindet sich zwischen den Außenflächen der Gehäuseschale 1 und der Innenfläche
der Gießform 18 ein mantelförmiger Raum 21, in welche eine Angußbohrung 22 hineinführt.
An dieser Angußbohrung 22 liegt die Spritzdüse 23 an, die von einer Schnecken-Spritzgießmaschine
(nicht gezeichnet) gespeist wird. Zur Anordnung der Spritzdüse vgl.
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die Bemerkung auf Seite 7 Abs.2.
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Das Schließen und öffnen des Schließwerkzeugs (der Schließeinheit)16,17
erfolgt mittels hydraulisch (oder pneumatisch) angetriebener Stempelstangen 24,25.
An die Gießform 18 sind zwei Aufnahmebohrungen 141,151 zur Aufnahme der Zentrierbolzen
14,15 angeschlossen.
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Die Ummantelung der Gehäuseschale 1 findet wie folgt statt die Gehäuseschale
1 wird an den Befestigungsbohrungen 3,4 auf die Zentrierbolzen 14,15 aufgesteckt.
Daraufhin wird der verschiebbare Teil 17 des Schließwerkzeugs 16,17 mittels hydraulischer
(oder pneumatischer) Kraft über die Gehäuseschale 1 übergestülpt, bis sie mit der
Unterkante 19 fest auf dem feststehenden Teil 16 des Schließwerkzeugs aufliegt,
vgl. Fig.7.
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Dann wird aus der Spritzdüse 23 Kunststoff unter Druck in den mantelförmigen
Hohlraum 21 eingespritzt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das entsprechende
Auslaßventil nicht gezeichnet; an vielen Spritzmaschinen ist allerdings kein solches
Auslaßventil vorhanden, indem die in der Gießform vor dem Gießvorgang befindliche
Luft durch die toleranzbedingten Undichtigkeiten der Auflageflächen entweichen kann.
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Die Ausfüllung des Hohlraums 21 muß möglichst blitzartig erfolgen,
damit die von der Spritzmasse eingebrachte Wärme möglichst kurz und möglichst gleichmäßig
auf die Gehäuseschale einwirkt. Die Wärme darf keine Zeit haben, weiter in das Material
der Gehäuseschale einzuwirken. Zu diesem Zweck ist,
wie schon oben
gesagt, von Bedeutung, daß das Grundmaterial der Gehäuseschale einen hohen Wärmedämmwert
aufweist. Dem für die hohe Einspritzgeschwindigkeit erforderlichen hohen Spritzdruck
kann man - wenn materialbedingt notwendig - dadurch entgegenwirken, daß man im Gleichtakt
mit dem Spritzvorgang ein Druckmittel (z.B. Druckflüssigkeit oder Druckluft) durch
eine Druckleitung 26,27 in die Lagerkammer 7 einführt.
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Nach Abschluß des Spritzgießvorganges zieht man mittels der Stempelstangen
24,25 den verschiebbaren Teil 17 des Schließwerkzeugs 16,17 in die auf Fig.6 gezeigte
Ausgangsposition zurück. Die mechanischen Mittel zum Abschieben des Werkstücks aus
der Gießform sind allgemein bekannt und wegen der Übersichtlichkeit nicht gezeichnet.
Der Ausstoß der fertig ummanteltm Gehäuseschale 1 erfolgt mittels hydraulischer
(oder pneumatischer) Ausstoßstempelstangen 28.
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In Analogie zu der Ummantelung der unteren Gehäuseschale 1 zeigt Fig.8
die Ummantelung der oberen Gehäuseschale 2. Die fertig gegossene Gehäuseschale 2
ist auf Zentrierbolzen 14,15 des feststehenden Teils 16 des Schließwerkzeugs 16,17
aufgesteckt. Der verschiebbare Teil 17 des Schließwerkzeugs mit der Gießform 18
fährt über die Gehäuseschale 2 bis zum Anschlag auf den feststehenden Teil heran.
Zwischen Gießform 18 und Gehäuseschale 2 bildet sich ein mantelförmiger Hohlraum
21, der bis auf die Auflagefläche 20 die Gehäuseschale 2 allseitig umgreift. Die
Zentrierbolzen 14,15 sind in Aufnahmebohrungen 141,151 aufgenommen. Die Erweiterungen
51,61 der Verbindungsbohrungen 5,6 (für die Schraubenköpfe) werden von hohlen Stutzen
142,152 ausgefüllt, die in die Aufnahmebohrungen 141,151 eingeschraubt sind. Um
zu verhindern, daß Spritzmasse durch die Schmierbohrung 10 eindringt, ist in der
Gießform ein Dorn 29 angeordnet, der bei geschlossener Schließeinheit 16,17 die
Schmierbohrung ausfüllt.
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Die Ummantelung und die Entformung erfolgen wie für die untere Gehäuseschale
1 beschrieben. Weder Abschiebemittel noch Ausstoßstempel sind auf Fig.8 eingezeichnet,
damit die Übersichtlichkeit gewahrt bleibt.
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In der auf Figuren 6 bis 8 dargestellten Verfahrensweise kann man
auf die Gehäuseschalen 1,2 Ummantelungen beliebiger Stärke auftragen. Diese Tatsache
ist insbesondere dann vonBedeutung, wenn man einen zuverlässigen UV-Schutz bei vertretbarem
Kostenaufwand - d.h. mit preislisch erschwinglichen Kunststoffen - zu erstellen
hat. Eine Ummantelung dieser Art erfordert jedoch zwei vollständig getrennte Arbeitsvorgänge
: erst das Spritzgießen und die Entformung der Gehäuseschale, und dann deren Einbringung
in eine andere Gießform, das Spritzgießen der Ummantelung und die zweite Entformung.
Das beschriebene Verfahren bleibt daher selbst bei großen Stückzahlen aufwendig.
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Auf den Figuren 9 bis 14 ist ein einfaches Vorgehen dargestellt. Hier
kommt der mantelförmige Hohlraum 21 dadurch zustande, daß alle Flanken der Gehäuseschale
1,2 einen spitzen Winkel mit einer durch die Mitte der Gehäuseschalen und senkrecht
auf die Lagerachse (Wellenachse) L -L verlaufenden x x Hochachse A bilden, sowie
daß das verschiebbare Schließwerkzeug 17 nach dem Gießvorgang um einen kurzen öffnungsweg
s zurückgezogen und gleichzeitig die frisch gegossene Gehäuseschale 1,2 an dem feststehenden
Schließwerkzeug 16 niedergehalten wird.
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Fig.9 zeigt eine geschlossene Schließeinheit 16,17 mit einer in dem
verschiebaren Schließwerkzeug 17 eingearbeiteten Gießform 18 zur Erstellung einer
unteren Gehäuseschale 1. Die Befestigungsbohrungen 3,4 werden durch Wellenstümpfe
30,31 ausgeformt, die an dem verschiebbaren Werkzeugteil 17 befestigt sind und sich
in der geschlossenen Schließeinheit
bis zur Auflage auf dem feststehenden
Schließwerkzeug 16 erstrecken. Die unteren Erweiterungen an den Verbindungsbohrungen
5,6 werden mittels Wellenstümpfe 52,62 geformt, die mit Befestigungsmittels 521,621
an dem festen Schließwerkzeug 16 angeordnet sind, während die Bohrungen 5,6 an Wellenstümpfen
32,33 zustande kommen, die an dem verschiebbaren Schließwerkzeug 17 befestigt sind
und sich bis zur Auflage auf den Wellenstümpfen 52,62 erstrecken. Die zwecks Material-
und Gewichtseinsparung vorgesehenen Ausnehmungen an der Unterseite der unteren Gehäuseschale
1 - hier wie in dem vorigen Beispiel symbolisch durch den mittleren Hohlraum 11
vertreten - werden an entsprechenden Wellenstümpfen 34 mit Befestigungsorganen 341
ausgebildet.
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In einer der Auflagefläche 20 der unteren Gehäuseschale 1 entsprechenden
Aussparung 35 ist ein Niederhaltestempel 36 verschiebbar angeordnet, dessen Oberfläche
der Auflagefläche 20 gleicht. Durch diesen Niederhaltestempel wird die Gehäuseschale
1 nach oben abgegrenzt. Der Niederhaltestempel 36 ist über eine Stempelstange 37
mit einer hydraulischen (oder pneumatischen) Antriebsvorrichtung (nicht gezeichnet)
verbunden. Die an dem verschiebbaren Schließwerkzeug 17 befestigten Formwellen 32,33
verlaufen verschiebbar durch Bohrungen 321,331 des Niederhaltestempels 36. An dem
Niederhaltestempel 36 ist ein Formblock 38 ausgebildet, an welchem die Lagerkammer
7, die Dichtkammern 8 und der Wellenkanal 9 ausgeformt werden, vgl. Figuren 9, 13
und 14.
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Der formgebende Hohlraum 18 des Schließwerkzeugs 17 weist Flanken
auf, die sämtlich nach oben hin spitz zulaufen.
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Diese Flanken bilden spitze Winkel w mit einer auf die Lagerachse
(Wellenachse) L rechtwinklig verlaufenden Mitx telachse A, vgl. Figuren 4 und 13.
In die von diesem Hohlraum 18, den Formwellen 32,33 und den Formwellenstümpfen 34,52,62
gebildeten Gießform 18 wird nun durch die Spritzdüse
23 Kunststoffmasse
eingespritzt, die sofort aushärtet.
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In dieser Weise entsteht die untere Gehäuseschale 1.
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Daraufhin zieht man das verschiebbare Schließwerkzeug 17 um einen
kurzen öffnungsweg s zurück, wobei der Niederhaltestempel 36 in seiner bisherigen
Lage verbleibt und die soeben gegossene Gehäuseschale 1 weiterhin an das feststehende
Schließwerkzeug 16 herandrückt. Durch den Rückzug des verschiebbaren Werkzeugteils
17 bildet sich um die Gehäuseschale 1 herum ein mantelförmiger Hohlraum 21, der
allseitig die Gehäuseschale umgreift, während die Unterseite der Gehäuseschale fest
auf dem feststehenden Schließwerkzeug 16 anliegt, und der Niederhaltestempel 36
die Oberseite der Gehäuseschale mit deren Kammeröffnung und Bohrungen fest verschließt.
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Während der Hohlraum 21 in Verschiebungsrichtung die volle Tiefe des
öffnungsweges s aufweist, ist seine Stärke an den Flanken von dem Flankenneigungswinkel
w abhängig s ~ sin w Das feststehende Schließwerkzeug 16 ist mit einer rundlaufenden
Nut 39 versehen, deren inneren Kante umfangsgleich mit der Unterseite der Gehäuseschale
1 ist, vgl. Figuren 11 und 12. In diese Ringnut taucht ein entsprechend ausgebildeter
Dichtrand 40 des verschiebbaren Schließwerkzeugs 17 ein und liegt bei geschlossenem
Schließeinheit auf dem Nutboden 39 auf, vgl. Figuren 9 und 13. Wenn das verschiebbare
Schließwerkzeug 17 um den begrenzten öffnungsweg s zurückgezogen wird, hebt sich
der Dichtrand 40 um den Wert s vom Boden der Ringnut 39 ab, schließt aber immer
noch den mantelförmigen Hohlraum 21 allseitig ab, vgl. Figuren 10 und 14.
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In der auf Fig.10 dargestellten Situation spritzt man durch die Spritzdüse
41 und die Angußbohrung 42 Spritzgußmasse in den Hohlraum 21 ein und erstellt somit
den gewünschten
Schutzmantel 12. Als ein für einen Schutzmantel
gegen UV-Strahlung geeigneter Kunststoff kann beispielsweise der Dauer-Thermoplast
Polyamid PA-6 bezeichnet werden, der UV-beständig ist und gute Dehnungswerte aufweist.
Als Schutzmantel gegen Feuchtigkeit kann Polyoxid (ein Copolymer des Polymethylenoxids)
benannt werden, das ebenfalls eine ausreichende Dehnung besitzt.
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Wie oben schon gesagt, ist die Stärke des derart aufgetragenen Schutzmantels
an dem Oberteil der Gehäuseschale (in der Verschiebungsrichtung) erheblich größer
als an den Flanken der Gehäuseschale. Dieses Mißverhältnis kann dadurch korrigiert
werden, daß man über den betreffenden Oberteilen des Lagergehäuses Stempel einrichten,
die im Zuge der kurzen Rück bewegung der Gießform hervortreten - etwa analog mit
dem Verhalten der Niederhaltevorrichtung 36 - und so den Hohlraum über den Oberteilen
verengen (nicht gezeichnet).
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Das Ummantelungsverfahren nach dieser Version des Ausführungsbeispiel
weist nicht nur den Vorteil auf, daß ein Druckausgleich in der Lagerkammer nicht
erforderlich ist - Lagerkammer, Bohrungen und sonstige Hohlräume sind mit den entsprechenden
Formteile ausgefüllt - sondern das Material des aufgespritzten Schutzmantels integriert
teilweise mit dem Material der Gehäuseschale und bildet eine sehr stabile Auflage.
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Der entscheidende Vorteil des Verfahrens besteht jedoch darin, daß
die Grundherstellung der Gehäuseschale und das Auftragen des Schutzmantels in derselben
Form geschieht: zwar in einem zweiten Arbeitsgang, jedoch ohne die Schließeinheit
auswechseln zu müssen.
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Die obere Gehäuseschale 2 wird in analoger Weise hergestellt und anschließend
ummantelt, wobei der Niederhalteeinrichtung hier nicht aus einem Niederhaltestempel
besteht, sondern die Niederhaltestempelstange 37 drückt auf einen Druckdorn 29,
der in die Schmierbohrung 10 hineinreicht, vgl. Fig.8.
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Der durch die Erfindung geschaffene technische Fortschritt ist aus
den beiden Versionen des Ausführungsbeispiels klar ersichtlich. Die erste Version
stellt die Möglichkeit dar, an einem bereits fertigen Lagergehäuse einen Schutzmantel
aufzutragen, für den Fall, daß nur ein Teil der Lagergehäuse mit Schutzmänteln versehen
werden soll, sowie insbesondere für den Fall, daß diese Schutzmäntel eine bedeutende
Stärke aufzuweisen haben und möglicherweise aus mehreren Schichten bestehen müssen,
vgl.
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Fig.8. Die zweite Version ist preisgünstiger und kommt dann zum Zuge,
wenn ganze Serien von Lagergehäusen zu ummanteln sind.
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Das Ausführungsbeispiel ist rein schematisch zu verstehen.
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Bei den vorhandenen vielen Ausführungsformen von Spritzgießmaschinen
und deren Schließeinheiten erschien es tunlich, das Ausführungsbeispiel weitgehend
zu schematisieren und vor allem zeichnerisch zu vereinfachen. Der Erfindungsgedanke
ist jedoch auf alle bekannten Spritzgießmaschinen anwendbar. Beispeilsweise können
die im Ausführungsbeispiel beschriebenen Einrichtungen beliebig an dem festen oder
an dem verschiebbaren Werkzeugteil angeordnet sein, ohne daß der Erfindungsgedanke
durch solche Abweichungen beeinträchtigt werden würde.
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8 Ansprüche