DE3106952A1

DE3106952A1 - Metallgussform zum giessen eines hohlkoerpers mit einwaerts geneigter seitenwand

Info

Publication number: DE3106952A1
Application number: DE19813106952
Authority: DE
Inventors: Yasukiyo Fuke; Ryoichi Numazu Shizuoka Watanabe
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3106952C2; JPS56118833A; US4362291A

Description

TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan

Metallgußform zum Gießen eines Hohlkörpers mit einwärts geneigter Seitenwand

Die Erfindung betrifft eine Gußform zum Gießen eines Hohlkörpers mit einwärts geneigter Seitenwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Gußform zum Gießen eines relativ großen Hohlkörpers mit einwärts geneigter Seitenwand.

Zylindrische Spritzteile bzw. Gußkörper mittlerer Größe odor großer Ausführung mit einem geöffneten Ende, während das andere geschlossen ist, und mit einwärts geneigter Seitenwand sind bisher nicht als einstückiger Körper zu gießen, so daß die bisherige Praxis darin besteht, den Bodenabschnitt und die Seitenwand getrennt zu gießen und beide Teile dann zu einem gemeinsamen Körper zu verbinden. Dieses bisher übliche Verfahren erfordert jedoch viel Zeit und Arbeit, wodurch nicht nur die Herstellungskosten Jioch sind, sondern auch die mechanische Festigkeit des Produktes sinkt und seine Erscheinung verschlechtert wird. Daher ist es wünschenswert, ein solches Spritzgußprodukt in einem einzigen Verfahrensschritt herzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Metallgußform anzugeben, mit der ein Gußkörper mittlerer und großer Größe mit einwärts geneigter Seitenwand in einem einzigen Verfahrensschritt herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demnach sieht die Erfindung bei einer Metallgußform zum Gießen eines Hohlkörpers mit einwärts geneigter Seitenwand der Art, bei der das Produkb mit einer feststehenden Forraplabte zum Erzeugen eines Bodcmabschnittes des Produktes;

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einem Gußkern und einer den Gußkern umgebenden Hohlraumplatte gegossen wird, vor, daß der Gußkern die Form eines Pyramidenstumpfes hat, daß erste und zweite Gleitkerne zwischen dem Gußkern und der Hohlraumplatte angeordnet sind und daß der Gußkern und die Gleitkerne so ausgebildet sind, daß beim Öffnen der Gußform beide Gleitkerne bei der Rückwärtsbewegung des Gußkerns nach innen bewegt werden, wobei sie sich von einem Ende des Gußkörpers trennen und seine Entnahme ermöglichen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen:

FIG. 1 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung mit entfernter Befestigungsplatte;

F I G . 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei sich die Metallgußform in geschlossenem Zustand befindet;

F I G . 3 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2, jedoch bei geöffnetem Zustand der Gußform;

F I G . 4 eine vergrößerte Aufsicht, in der nur die ersten und zweiten Gleitkerne dargestellt sind,

F I G . 5 einen Querschnitt durch einen Teil eines Gußkörpers mit anderer Ausbildung;

F I G . 6 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung; und

F I G . 7 eine Aufsicht entsprechend Fig. 4, in der Gleitkerne zum Gießen eines Produktes anderer Form dargestellt sind.

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Es wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Der Basisabschnitt eines Spritzteils oder Gußkörpers 11 wird von einer feststehenden Formplatte 12 gebildet, die an einer feststehenden Formplatte einer Spritzgußmaschine (nicht dargestellt) über eine feststehende Befestigungsplatte 13 angesetzt ist und über eine Berührungsfläche 14 an einer Hohlraumplatte 15 anliegt. Wenn wie in Fig. 5 dargestellt ein Abschnitt der Seitenwand des Spritzteils oder Gußkörpers nicht geneigt ist, kann die feststehende Formplatte 12 auch einen Abschnitt der Seitenwand des Spritzteils bzw. Gußkörpers 11 bilden.

Der mittlere Teil der Hohlraumplatte 15 bildet die Außenwand des Spritzteils bzw. Gußkörpers 11, während die untere Seite der Hohlraumplatte in Berührung mit einer Gleitführungsplatte 16 steht. Ein Kern 17 ist innerhalb des Gußkörpers 11 angeordnet und hat die Form eines Pyramidenstumpfes, wobei er mit mehreren polygonalen Flächen versehen ist, die in den Winkeln<*> und β zur Vertikalen geneigt sind, und mehrere Gleitkerne 18 und 19 (bei der dargestellten Ausführungsform jeweils vier) greifen an den geneigten Flächen des Kerns an. Jeder der erstgenannten Gleitkerne 18 hat eine im wesentlichen dreieckige oder keilartige Form, wobei die Innenseite breiter als die Außenseite ist (Fig. 1), und eine Schwalbenschwanznut 20 an der Innenseite zur Verbindung mit dem Kern 17. Wenn ein Schwalbenschwanz 21 am Kern 17 in die Schwalbenschwanznut 20 eingesetzt ist, ist der Gleitkern 18 längs einer polygonalen Fläche, die im Winkel^ geneigt ist, verschiebbar.

Die Gleitkerne 19 haben ebenfalls eine keilförmige Gestalt, jedoch ist ihre Innenseite schmaler als die Außenseite. Etwa in der Mitte der in Berührung mit dem Kern 17 stehenden flachen Innenfläche des Gleitkernes 19 ist eine Nut 22 ausgebildet,' die einen Keil 23 mit geneigter Fläche aufnehmen kann. Ein weiterer Keil 24, der mit der geneigten Fläche des Keils 23 in Eingriff steht, ist an dem Kern 17 befestigt. Die geneigten Flächen der beiden Keile 23 und 24 stehen so

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miteinander in Eingriff, daß der Gleitkern 19 kräftig gegen den Kern 17 gezogen wird, wenn die Form geschlossen ist. In diesem Zustand wird der Gleitkern 18 ebenfalls gegen den Kern 17 durch die Keilwirkung der Keile 23 und 24 gedrückt. Der Kern ist an einer bewegbaren Formplatte befestigt, die an einer bewegbaren Befestigungsplatte 26 angesetzt ist, die mit der bewegbaren Formplatte einer Spritzgußmaschine (nicht dargestellt) befestigt ist.

Schmale Teile 27 und 28 sind an den unteren Abschnitten der Gleitkerne 18 und 19 ausgebildet, und an der unteren Öffnung des Spritzteils bzw. Gußkörpers sind Schwalbenschwänze 29 und 30 unter den schmalen Teilen angeordnet. Wenn die Schwalbenschwänze 29 und 30 in Schwalbenschwanznuten 31 und 32 der Gleitführungsplatte 16 eingreifen, sind die Gleitkerne 18 und 19 in horizontaler Richtung, jedoch nicht in vertikaler Richtung bewegbar.

Ein im Winkel d* zur Vertikalen geneigter Stift 34 ist an der rechten Seite der Hohlraumplatte 15 befestigt, und ein im Winkel°( geneigter Stift 33 ist an der linken Seite der Hohlraumplatte 15 angeordnet. Die unteren Enden dieser geneigten Stifte werden in losen bzw. vergrößerten Öffnungen 35 und 36 der Gleitführungsplatte 16 und losen Öffnungen 37 und 38 der bewegbaren Formplatte oder Matrize 25 aufgenommen und erstrecken sich durch Öffnungen 39 und 40 der Schwalbenschwänze der Gleitkerne 18 und 19, wodurch die Gleitkerne 18 und 19 abwärts und nach innen bewegbar sind, damit diese sich von dem unteren Ende des Spritzteils bzw. Gußkörpers trennen, wenn die Gußform geöffnet wird.

Es sind an sich bekannte Heißgußkanäle 41 bis 43 angeordnet. An den Berührungsflächen zwischen der feststehenden Formplatte oder Matrize 12, der Hohlraumplatte 15, der Gleitplatte 16 und. der bewegbaren Formplatte oder Matrize 25 sind geneigte Flächen 44 bis 49 ausgebildet, um die jeweiligen Bauteile in genauen Positionen zu halten, wenn die Gußform geschlossen ist. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist ein Stift 52 an der feststehenden Gußformplatte 12 befestigt, der in eine Öffnung 33 der Hohlraumplatte 15 aufgenommen wird,

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um deren anfängliche Bewegung genau zu führen. Ein Arm 54 ist an der Seitenfläche der Hohlraumplatte 15 befestigt und wird von Spurstangen 55 der Spritzgußmaschine geführt, wenn der Stift 5?. nicht mehr in die Öffnung 53 eingreift.

Die vertikale Bewegung der Gleitführungsplatte 16 wird dadurch geführt, daß ein an der bewegbaren Führungsplatte 25 befestigter Stift 56 in eine Öffnung 57 in der Gleitführungsplatte 16 eingreift. Ein in eine öffnung 58 der Gleitführungsplatte 16 eingreifender Stift 59 ist an der Hohlraumplatte 15 befestigt und an seinem unteren Ende mit einem Halteflansch 60 versehen, wodurch verhindert wird, daß die Gleitkerne 18 und 19 sich von den geneigten Stiften 33 und 34 lösen, wenn der Kern 17 versehentlich über ein bestimmtes Maß hinaus zurückgezogen wird.

Die erfindungsgemäße Metallgußform arbeitet folgendermaßen: In dem in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Zustand der Gußform wird der Gleitkern 19 durch die Keile .23 und zwischen dem Gleitkern 19 und dem Kern 17 kräftig gegen den Kern 17 gedruckt, während der Gleitkern 18 durch die geneigten Flächen zwischen den Gleitkernen 18 und 19 gegen den Kern 17 gezwängt wird, um dem Druck des durch die Heißgußkanäle 41 bis 43 eingespritzten Kunststoffs standzuhalten.

Ein Gußform-Öffnungsvorgang wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Wenn die bewegbare Formplatte oder Matrize der Spritzgußmaschine nach unten bewegt wird, bewegt "sich auch der Kern 17 nach unten. Da die Hohlraumplatte 15 sich an der Berührungsfläche 14 vollständig von der feststehenden Formplatte oder Matrize 12 trennt, kann der Kern um eine bestimmte Strecke Pt bewegt werden (wie weiter unten noch beschrieben wird), indem eine Druckfeder (nicht dargestellt) in die feststehende Platte 12 eingebaut wird, um gegen die Hohlraumplatte 15 zu drücken, oder indem die Hohlraumplatte 15 und die Gleitführungsplatte 16 über einen Rastklinkenmechanismus oder einen Mitnehmer- oder Nockenmechanismus mit der bewegbaren Formplatte oder Matrize 25 verbunden werden (nicht dargestellt).

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Wenn die Hohlraumplatte 15 um die Strecke Pt bewegt ist, wird der Schraubenbolzen 51 der Hohlraumplatte 15, der sich in einem Schlitz eines an der feststehenden Formplatte 12 befestigten Hebels 50 bewegt, angehalten, wodurch die Hohlraumplatte 15 stehenbleibt. Wenn sich der Kern 17 weiter nach unten bewegt, nachdem die Hohlraumplatte 15 angehalten ist, kann der Gleitkern 18 sich wegen des geneigten Stiftes 33 nicht weiter zusammen mit dem Kern 17 nach unten bewegen, so daß der Gleitkern 18 sich nach innen bewegt und den Schwalbenschwanz 21 entlanggleitet, wobei das Ausmaß der nnch innen gerichteten Bewegung durch die Differenz zwischen den Winkeln ^r\ und Ου festgelegt ist. Wenn sich der Kern 17 von dem Punkt, in dem die Hohlraumplatte angehalten ist, in die in Fig. 3 dargestellte Position über eine Strecke S + Ot bewegt, wird der Gleitkern 18 von der Hohlraumplatte 15 um eine Strecke Ot getrennt, während der Kern 17 in einer Position angehalten wird, die um die Strecke S von dem unteren Ende des Schwalbenschwanzes 29 des Gleitkerns 18 beabstandet ist. Dabei bewegt sich, wie in Fig. 4 dargestellt ist, der Gleitkern 18 um die Strecke B nach innen, die durch den Winkel Ύ des geneigten Stiftes 33 festgelegt ist. Der Gleitkern 19 bewegt sich um die Strecke C nach innen, die durch den Winkel (f des geneigten Stiftes 34 vorgegeben ist. Wie weiter aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind diese nach innen gerichteten Bewegungen B und C größer als der Betrag A der Neigung des herzustellenden Produktes, so daß die Gleitkerne 18 und 19 sich von dem unteren Ende des Erzeugnisses lösen.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung der Gleitkern 18 eine Schwalbenschwanznut 20 und " der Kern 17 einen Schwalbenschwanz 21 aufweisen, kann diese Zuordnung auch in umgekehrter Weise erfolgen. Dasselbe gilt für die Gleitkerne 18 und 19 und die Gleitführungsplatte 16. Außerdem wird bei der beschriebenen Ausführungsform die Abwärtsbewegung des Gleitkerns 18 durch seine Schwalbenschwanznut 20 und den Schwalbenschwanz 21 des Kerns 17 ge-

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führt, während die Abwärtsbewegung des Gleitkerns 19 vom Schwalbenschwanz 29 des einen Gleitkerns 18, dem Schwalbenschwanz 30 eines anderen Gleitkerns 18 und den Schwalbenschwanznuten 31 und 32 der Gleitführungsplatte 16 geführt wird, so daß beide Gleitkerne 18 und 19 zusammen bewegt werden.

Die Abwärtsbewegung der Gleitkerne 18 und 19 um die Strecke Ot durch die Gleitführungsplatte 16 kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß eine Kolben-Zylinderanordnung zwischen der Hohlraumplatte 15 und der Gleitführungsplatte 16 angeordnet wird, die in axialer Richtung des Kerns 17 wirkt. Obwohl in der vorangegangenen Beschreibung die Neigungswinkel "^ und P der geneigten Flächen der Gleitkerne 18 und 19 und des Kerns 17 verschieden groß sind, kann der Winkel P gleich dem Winkel dj oder größer als dieser sein.

Wenn das Spritzgußprodukt 11 keinen Vorsprung an seinem Boden hat (Fig. 5) oder der Durchmesser des Bodenvorsprungs kleiner als der Betrag der Neigung des Produktes ist (Fig. 6), können die Gleitkerne 18 und 19 nur in Querrichtung bewegt werden, wobei eine Bewegung in Vertikalrichtung nicht erforderlich ist. In diesem Falle (Fig. 6) können die Berührungsflächen zwischen dem Gleitkern 18 und dem Kern 17 einfache ebene Flächen sein, und die geneigten Stifte 33 und 34 sind an der bewegbaren Platte oder Matrize 25 befestigt und erstrecken sich durch Schwalbenschwänze und 30 der Gleitkerne 18 und 19· Die Gleitführungsplatte ist an der Hohlraumplatte 15 angeschraubt.

Bei dieser in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung hält die Hohlraumplatte 15 nach der Bewegung um die Strecke Pt an. Da der Kern 17 sich weiter nach unten bewegt, bewegen sich die Gleitkerne 18 und 19 lediglich nach innen entsprechend den Winkeln T und S der geneigten Stifte 33 und 34, ohne sich weiter nach unten zu bewegen. Somit kann der Gußkörper entnommen werden, ohne daß die geneigten Seitenwände dies behindern.

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Mit der erfindungsgemäßen Metallgußform kann auch ein rechteckiges Spritzgußerzeugnis hergestellt werden, wie es in Fig. 7 dargestellt ist.

Demnach wird bei der erfindungsgemäßen Metallgußform die Innenfläche des Gußkörpers von einem Kern in Form eines Pyramidenstumpfes und ersten und zweiten Gleitkernen gebildet, die in Berührung mit den Seitenflächen des Kerns gebracht sind, wobei die Gleitkerne so aufgebaut sind, daß sie beim Öffnen der Gußform beide nach innen bewegt werden, wenn der Kern zurückbewegt wird, wodurch sie sich von einer Seite bzw. einem Ende des Gußerzeugnisses lösen, das nun entnommen werden kann. Die Erfindung ermöglicht es, Gußerzeugnisse mittlerer oder großer Größe mit nach innen geneigten Seitenwänden in einem einzigen Verfahrensschritt herzustellen.

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Claims

TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan Patentansprüche

1. Metallgußform zum Gießen eines Hohlkörpers mit einwärts geneigter Seitenwand, bei der der Hohlkörper mit einer feststehenden Formplatte zur Ausbildung eines Bodenabschnittes des Hohlkörpers, einem Gußkern und einer den Gußkern umgebenden Hohlraumplatte gegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkern (17) die Form eines Pyramidenstumpfes hat, daß erste und zweite Gleitkerne (18, 19) zwischen dem Gußkern und der Hohlraumplatte (15) angeordnet sind und daß der Gußkern (17) und die Gleitkerne (18, 19) so ausgebildet sind, daß beim Öffnen der Gußform beide Gleitkerne (18, 19) sich während der Rückwärtsbewegung des Gußkerns (17) nach innen bewegen, wodurch sie sich von einer Seite des Gußkörpers (11) trennen, so daß dieser entnehmbar ist.

2. Metallgußform nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

eine an einem feststehenden Bauteil einer Spritzgußmaschine befestigte feststehende Formplatte (12) zum Ausbilden wenigstens eines Bodenabschnittes des Gußkörpers (11);

eine Hohlraumplatte (15), die in oder außer Berührung mit der feststehenden Formplatte (12) gebracht wird, um die Seitenwand des Gußkörpers (11) auszubilden;

einen Gußkern (17) in Form eines Pyramidenstumpfes, der von einem bewegbaren Teil der Spritzgußmaschine gehalten wird;

einen ersten Gleitkern (18), der in Berührung mit einer Seitenfläche des pyramidenstumpfförmigen Gußkerns (17) steht, wenn die Gußform geschlossen ist, um einen Teil der Innenfläche des Gußkörpers (11) zu bilden, wobei der erste Gleitkern (18) an seinem einen Ende mit einem Schwalbenschwanz (29) oder einer Schwalbenschwanznut (31) versehen ist, der bzw. die sich etwa senkrecht zur Achse des Gußkerns (17) erstreckt;

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einen zweiten Gleitkern (19), der in Berührung mit einer anderen Seitenfläche des pyramidenstumpfförmigen Gußkerns (17) steht, wenn die Gußform geschlossen ist, um einen anderen Abschnitt der Innenfläche des Gußkörpers (11) zu bilden, wobei der zweite Gleitkern (19) an seinem einen Ende mit einem Schwalbenschwanz (30) oder einer Schwalben-, schwanznut (32) versehen ist, der bzw. die sich etwa senkrecht zur Achse des Gußkerns (17) erstreckt; und

eine Gleitführungsplatte (16), die mit Schwalbenschwanznuten (31, 32) oder Schwalbenschwänzen (29, 30) versehen ist, die zu den Schwalbenschwänzen (29, 30) oder den Schwalbenschwanznuten (31, 32) der ersten und zweiten Gleitkerne (18, 19) passen, so daß die Gleitkerne (18, 19) sich auf dem Gußkern (17) zu und von diesem weg, aber nicht in axialer Richtung bewegen können.

3. Metallgußform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen des Gußkerns (17) und die Gleitkerne (18) mit zueinander passenden Schwalbenschwänzen (21) und Schwalbenschwanznuten (20) versehen sind, so daß die Gleitkerne (18) in axialer Richtung des Gußkernes (17) bewegbar sind.

4. Metallgußform nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Keileinrichtung mit einem ersten Keil (23), der in eine Nut (?2) an einer Innenseite des Gleitkerns (19) aufgenommen ist, und einem zweiten Keil (?4), der an der Außenseite des Gußkerns (17) befestigt ist, um in den ersten Keil (23) einzugreifen.

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5. Metallgußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkerne (18, 19) bei der Bewegung von geneigten Stiften (33t 24) geführt sind, die an der Hohlraumplatte (15) befestigt sind, so daß die Gleitkerne (18, 19) in Achsrichtung des Gußkerns (17) bewegbar sind.

6. Metallgußform nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Stifte (33, 34) sich durch die Schwalbenschwänze (29, 30) oder Schwalbenschwansnuten (31» 32) der Gleitkerne (18, 19) eratrecken.

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