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Spritzgußformteil aus Kunststoff mit wenigstens einem hinter-
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schnittigen Rastelement Zur Vermeidung der gesonderten Herstellung
und Anbringung lösbarer Verschlußelemente werden beispielsweise an Kunststoffbehältern
oder Diapositivrahmen hinterschnittige Rastelemente angeformt, welche die Behälter-
oder Rahmenteile im praktischen Einsatz zuverlässig zusammenhalten und bei Bedarf
ohne Schwierigkeit zu entriegeln sind. Derartige angeformte Rastelemente tragen
jedoch in der bisherigen Ausführung wesentlich zu den Herstellungskosten des Spritzgußformteils
bei; denn sie bedingen entweder den Einsatz besonderer Schieber in der Form zur
Ausbildung der hinterschnittigen Flächen oder die Anbringung von Frei stichen. Letztere
sind von der anderen Formhälfte herkommende Durchbrechungen, die einerseits das
äußere Erscheinungsbild des Spritzgußformteils beeinträchtigen können und andererseits
Abdichtprobleme in der Form herbeiführen.
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Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
das Spritzgußformteil mit hinterschnittigem Rastelement so auszubilden, daß es mit
geringem Aufwand, d.h. ohne Verwendung von Schiebern oder Freistichen zuverlässig'ausgeformt
werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das
Rastelement als dünner, schräg aus einer Sohlwand~vorspringender leisten- oder flügelförmiger
Ansatz ausgebildet ist, dessen hinterschnittige schräge Seitenfläche zur Sohlfläche
stärker geneigt ist als die entgegengesetzte schräge Seitenfläche, und daß die Sohlwand
in der Umgebung des Rastansatzes um ein solches Maß dünner als letzterer ausgebildet
ist, daß die hinterschnittige Seitenfläche des Rastansatzes im wesentlichen allein
unter Verformung der Sohlwand in eine zur Sohlfläche etwa rechtwinklige Lage umbiegbar
ist. Das Umbiegen des im Vergleich zur Sohlwand biegesteifen Rastansatzefs°iter
etwa wellenförmiger Verformung der Sohlwand durch die Kraft der sich beim Ausformen
rechtwinklig von der Sohlwand fortbewegenden Formhälfte. Aufgrund der geringeren
Neigung der freiliegenden Rückseite des Rastansatzes kann letzterer im Bereich seines
Außenendes von der sich öffnenden Form ungehindert zu der Rückseite hin ausweichen,
da der Ausformhub des die Rückseite formenden Formabschnitts größer ist als die
Auslenkung der Rückseite beim Aufbiegen des Rastansatzes. Durch die Erfindung werden
daher die bisher als notwendig erachteten teuren Schieber und funktionell ungünstigen
Freistiche überflüssig gemacht, wobei trotzdem eine zuverlässige und besonders einfache
Ausformung ohne Verletzung des Rastansatzes gewährleistet ist.
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Vorzugsweise sind die beiden schrägen Seitenflächen des Rastansatzes
eben ausgebildet. Die hinterschnittige Seit enfläche sollte entweder in der Nähe
des freien Außenendes des Rastansatzes in eine kurze, gegenläufig geneigte Rampenfläche
oder über eine gekrümmte Rastnase in das freie Außenende des Rastansatzes übergehen.
Beim Verrasten kommt das mit dem Rastansatz zusammenwirkende Rastelement mit der
gegenläufig geneigten Rampenfläche bzw. der gekrümmten Rastnase in Eingriff und
drängt den Rastansatz quer zum Bewegungshub zurück, wobei sich ähnlich wie beim
Ausformen die Sohlfläche elastisch verformt.
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In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine zuverlässige Rastwirkung
einerseits
und eine problemlose Entformbarkeit andererseits dann erreicht werden, wenn der
Neigungswinkel der hinterschnittigen Seitenfläche des Rastansatzes in Bezug auf
die Sohlfläche 70 bis 85° und der entsprechende Neigungswinkel der gegenüberliegenden
Seitenfläche 45 bis 750 betragen. Das Verhältnis der mittleren Wandstärke des leisten-
oder 'bügel= artigen Rastansatzes zur Wandstärke der Sohlwand kann beispielsweise
3 bis 10 betragen.
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Bei einem Spritzgußformteil, das aus einem den wenigstens einen Rastansatz
tragenden Hauptteil und einem mit diesem unter Rasteingriff zusammenfügbaren, wenigstens
ein zum Rasteingriff mit dem Rastansatz des Hauptteils geeignetes Rastelement aufweisenden
Anschlußteil besteht, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das wenigstens
eine Rastelement des Anschlußteils als zu dem zugehörigen Rastansatz des Hauptteils
komplementär geneigter, von einer dünnen Sohlwand vorspringender leisten- oder flügelförmiger
Ansatz ausgebildet und auf dem Anschlußteil dem Rastansatz des Hauptteils derart
gegenüberliegend angeordnet ist, daß seine hinterschnittige schräge Seitenfläche
beim Rasteingriff die hinterschnittige Seitenfläche des gegenüberliegenden Rastansatzes
unter teilweiser Anlage hintergreift. Da der Hauptteil und der Anschlußteil beispielsweise
bei einem ein aufklappbares Diarähmchen bildenden Kunststoff-Spritzgußformteil häufig
als dünnwandige plattenförmige Teile ausgebildet sind, die im praktischen Einsatz
durch Wärmeeinwirkungen eine geringe Formänderung und damit eine Lageänderung der
zusammenwirkenden Rastansätze erfahren können, empfiehlt es sich, an dem Hauptteil
und an dem Anschlußteil jeweils außerhalb des Bereichs der dünnen Sohlwand komplementär
geformte Zentrierelemente in paarweise koaxialer Anordnung auszubilden.
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Obwohl das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung bei Kunststoffartikeln,
insbesondere solchen mit plattenförmigen oder dünnwandigen Abschnitten, liegt, kann
die Erfindung auch bei Metall-Spritzgußformteilen angewendet werden, bei denen
der
erfindungsgemäß ausgebildete schräge Rastansatz an dünnen, elastisch verformbaren
membranartigen Sohlwänden angeformt ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 zwei komplementär
gestaltete Spritzgußformteilabschnitte in Gegenüberstellung, bei denen die erfindungswesentlichen
Merkmale veranschaulicht sind; und Fig. 2 einen der in Fig. 1 dargestellten Spritzgußformteilabschnitte
zusammen mit dem diesen bildenden Formhälftenabschnitt beim Ausformen.
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In Fig. 1 ist eine Rastvorrichtung an zwei komplementär gestalteten
Spritzguß-Formteilabschnitten 1 und 1' gezeigt. Soweit beide Formteilabschnitte
gleiche bauliche Merkmale haben, wird im folgenden nur auf den oberen Formteilabschnitt
1 eingegangen; die entsprechenden Teile des unteren Formteilabschnitts 1' sind mit
den gleichen Bezugszeichen und nachgestelltem Apostroph bezeichnet.
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In dem plattenförmigen Formteilabschnitt 1 ist eine Vertiefung 2 mit
einer ebenen Sohlwand 3 ausgebildet. Etwa in der Mitte der Sohlwand 3 ist ein aus
der Vertiefung 2 vorspringender Rastansatz 4 angeformt, der eine zur Ebene der Sohlwand
3 unter einem Winkel x geneigte hinterschnittige Rastfläche 5 und eine unter einem
kleineren Winkel y zur Ebene der Sohlfläche 3 geneigte Rückseite6hat. Der nur im
Querschnitt dargestellte Rastansatz 4 ist leistenförmig ausgebildet und hat bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebene, die Rastfläche 5 und die Rückseite
6 bildende Seitenflächen. Der Anstell- bzw.
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Neigungswinkel x der Rastfläche 5 gegenüber der Sohlwand 3 liegt in
der Praxis vorzugsweise zwischen 70 und 850 während der entsprechende Anstell- bzw.
Neigungswinkel y der Rückseite etwa 45 bis 750 beträgt.
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Wie in der Zeichnung deutlich zu erkennen ist, ist die Sohlwandstärke
wesentlich geringer als die mittlere Wandstärke des leistenförmigen Rastansatzes
4. Eine das äußere Ende des Rastansatzes 4 in Richtung des Pfeils A auslenkende
Kraftkomponente führt daher zu einer elastischen Verformung der den Rastansatz 4
umgebenden Sohlwand 3, während der Rastansatz 4' bei einer Auslenkung seine Form
im wesentlichen beibehält.
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Die Verformung der Sohlwand 3 bei Auslenkung des Rastansatzes 4 in
Richtung des Pfeils A wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 2 noch genauer erläutert.
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Die Rastfläche 5 geht zum äußeren Ende des Rastansatzes 4 hin in eine
gegenläufig geneigte Rampenfläche 7 über, an der das mit dem Rastansatz 4 zusammenwirkende
Gegenelement 4' zur Auslenkung des Rastansatzes 4 beim Zusammendrücken der beiden
Formteilabschnitte 1 und 1' angreift. Bei der in Fig. 1 dargestellten komplementären
Gestaltung der Rastansätze 4 und 4', die sich im Rasteingriff mit ihren hinterschnittigen
Rastflächen 5 und 5' aneinanderlegen, werden beide Rastansätze 4 und 4' soweit in
Richtung des Pfeils A bzw. des Pfeils A' ausgelenkt, daß sie normal zur Sohlflächenebene
bis in die gegenseitige Eingriffsstellung bewegt werden können. Jeder Rastansatz
4 und 4' ist im Bereich der Rampenfläche 7 und 7' so gestaltet, daß er in dem hinterschnittigen
Bereich ungehindert Aufnahme findet.
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Um einen zuverlässigen Rasteingriff zwischen den beiden Rastansätzen
4 und 4' zu gewährleisten, diese also lagemäßig genau zu koordinieren, sind bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel an beiden Formteilabschnitten 1 und 1' koaxial
ineinanderfügbare Zentrierelemente vorgesehen. Diese bestehen aus einer sich konisch
zur Außenseite hin erweiternde umlaufenden Begrenzungswand 8 an dem oberen Formteilabschnitt
1 und einer außen an die zylindrische Begrenzungswand der Vertiefung 2' angeformten
ringförmigen Rippe 9, deren äußere Umfangsfläche 10 der Form der Begrenzungsfläche
8 angepaßt ist. Im Rasteingriff
werden die zusammenwirkenden Rastansätze
4 und 4' mit Hilfe der ineinandergreifenden Zentrierelemente 8 und 9 in die für
die Rastwirkung geeignete Relativstellung gebracht und in dieser gehalten.
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Sind die Formteilabschnitte 1 und 1' bespielsweise über eine Schwenkverbindung
miteinander verbunden, wie dies häufig bei aufklappbaren Diarähmchen oder Klappbehältern
aus Kunststoff der Fall ist, so sind Zentrierelemente jedenfalls dann überflüssig,
wenn die Verbindung Lageverschiebungen zwischen den beiden zusammenwirkenden Rastelementen
in ausreichend engen Grenzen hält.
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Fig. 2 zeigt den Formteilabschnitt 1 in ausgezogenen Linien in einer
Phase des Ausformens, während in durchbrochenen Linien die entspannte, also zur
Form 11 korrespondierende Ausbildung des Formteilabschnitts 1 angedeutet ist.
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Die Rastnase 4 wird durch Abheben der Form 11 normal zur Ebene der
Sohlwand 3 durch die vorspringende und die hinterschnittige Rastfläche 5 ausbildende
Nase 12 der Formhälfte 11 in Richtung des Pfeils A ausgelenkt. Eine besonders starke
Auslenkung erfährt dabei das äußere Ende der Rückseite 6 des Rastansatzes 4.
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Aufgrund der relativ zur Rastfläche 5 geringeren Neigung der Rückseite
6 zur Ebene der Sohlwand 3 wird die Auslenkung der Rückseite nicht durch die sich
mit der Formhälfte 11 hebende Formfläche 16 behindert.
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Wie deutlich in Fig. 2 zu sehen ist, tritt beim Auslenken des Rastansatzes
4 praktisch keine Formänderung des vergleichsweise dicken Rastansatzes 4 auf, sondern
die vergleichsweise sehr dünne Sohlwand 3 ist in der dargestellten Weise pa wellenförmig
soweit elastisch verformt, daß die hinterschnittige Rastfläche 5 eine zur Sohlwandebene
etwa rechtwinklige Lage erhält, in der die Formnase 12 ohne Beschädigung des Rastansatzes
4 in Form-Trennrichtung ausgehoben werden kann.
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L e e r s e i t e