DE3107865C2

DE3107865C2 - Formwerkzeug zum Herstellen gratfreier Formlinge aus Kunststoff

Info

Publication number: DE3107865C2
Application number: DE3107865A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kuramochi; Ryuichi Ina Saitama Toyoda
Original assignee: KOKOKU RUBBER INDUSTRIAL Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: KOKOKU RUBBER INDUSTRIAL Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1985-11-28
Also published as: JPS6012203B2; DE3107865A1; JPS56137914A; US4372740A

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Formvorrichtung zur Erzeugung angußfreier geformter Teile als Folge einer genauen Oberflächenberührung eines Paares von Formen. Die Formvorrichtung umfaßt ein oberes Halteelement zum Festhalten zumindest einer oberen Form mit einem Kanal, in welchen ein formbares Material einzuleiten ist, und ein unteres Halteelement zum Festhalten zumindest einer unteren Form mit einem Hohlraum, wobei eine bestimmte Menge von Fluid zwischen eine Bodenfläche der unteren Form und das untere Halteelement einzufüllen ist. Auf diese Weise schwimmt die untere Form auf dem Fluid und ist längs des unteren Halteelementes beweglich. Nach Herstellung einer Oberflächenberührung zwischen der Bodenfläche der oberen Form und der oberen Fläche der unteren Form ergibt sich eine präzise gegenseitige Anlage infolge eines Rückdruckes des Fluids.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zum Herstellen gratfreier Formlinge aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Formwerkzeug ist aus der DE-AS 11 98 987 bekanntgeworden. Zum Ausgleich toleranzbedingter Ungenauigkeiten sind die unteren Formhälften unabhängig voneinander in engen Grenzen bewegbar. Dafür ist eine untere elastische Membran vorgesehen, auf der die unteren Formhälften aufliegen. Unterhalb der Membran ist ein Hohlraum vorgesehen. Wenn dieser Hohlraum mit einem Druckmedium beauftragt wird, werden die einzelnen unteren Formhälften über die Membran gegen die oberen Formhälften gepreßt.

Als besonders nachteilhaft erweist sich hier aber, daß bereits nach geringen Abnutzungserscheinungen die vorstehend erwähnten Formhälften so abgetragen sein können, daß dann die elastische Membran nicht nur an den vorstehenden Formhälften, sondern an dem unteren Halteelement in dem die Formhälften gelagert sind, angreift.

Bei noch stärkerer Abnutzung ist es nicht mehr gewährleistet, daß die Formhälfte mit einer geringeren Höhe als das sie umgebende Halteelement durch die elastische Membran druckbeaufschlagt wird, so daß ei- so ne gleichmäßige Anlage der oberen und unteren Formhälfte nicht gewährleistet ist. Darüber hinaus ist diese vorbekannte Anordnung aufwendig.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Formwerkzeug zum gratfreien Herstellen von Formtingen aus Kunststoff zu schaffen, bei dem toleranzbedingte Unterschiede der einzelnen Formhälften in weiten Grenzen selbständig so ausgleichbar sind, daß jeweils ein Formpaar an deren gemeinsamer Berührungsfläche voll anliegt und daß hierdurch die Herstellung angußfrei eo geformter Teile möglich wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Erfindung wird auf deutlich einfacherer Weise in weiten Grenzen eine sichtbar verbesserte Anlagemöglichkeit zweier Formhälften ermöglicht. Da erfindungsgemäß unterhalb einer jeden unteren Formhälfte ein mit Druckmedium befüllbarer Kühlraum vorgesehen ist, sindj^dje einzelnen unteren Formhälften schwimmend auf diesem Druckmedium gelagert Ohne Einschränkung, dtweh die die untere Formhälfte axial verschieblich aufnehmenden Halteeieir.ente können Toleranzunterschiede in weiten Grenzen beliebig ausgeglichen werden, da das Druckmedium beim Auftreten von Abnützungserscheinungen die unter« Formhälfte beliebig weiter anheben kann. Darüber hinaus ist diese Anordnung auch besonders einfach aufgebaut, da eine aufwendige Membran nicht notwendig ist Zudem weisen die Membranen nach dem Stand der Technik insofern einige Probleme auf, da aufgrund der hohen Drükke, denen die Membran standhalten muß, Kompromisse im Hinblick auf eine ausreichende Elastizität gemacht werden müssen. Durch die vorgesehenen Ausgleichskanäle werden also so trotz auftretender Toleranzfehler alle Formen gleichmäßig ir.it Druck beaufschlagt

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 sind am Umfang des unteren Teiles der unteren Formhälfte eine mit dem umgebenden Halteelement zusammenarbeitende Dichtung vorgesehen. Dies schafft weitere Vorteile insbesondere im Hinblick auf eine nicht ausreichende Planparallelität im Aufnahmeraum der Formhälften.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigt im einzelnen

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgenäßen Formwerkzeuges in schematischer Schnittdarstellung;

F i g. 2 ein gegenüber F i g. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formwerkzeuges in schematischer Schnittdarstellung;

F i g. 3 eine weitere Darstellung des Formwerkzeuges nach F i g. 1 in schematischer Schnittdarstellung;

Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeuges in schematischer Schnittdarstellung.

Im folgenden wird auf F i g. 1 Bezug genommen, in der ein erstes Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeuges gezeig» ist, welches drei jeweils aus zwei Teilen bestehende Formen \A, 15 und IC umfaßt Jede Form besteht dabei aus einer unteren Formhälfte 3 mit einem obenliegenden Formhohlraum 2 und einer oberen Formhälfte 4, deren Unterseite mit der oberen Fläche 3a der unteren Formhälfte 3 in dichter Berührung steht Die untere Formhälfte 3 ist an ihrem unteren Teil mit einem kreisförmigen Flansch 3b versehen, um dessen Umfang eine Dichtung 5 verläuft Ein unteres Halteelement 6 zum Halten der unteren Formhälfte 3 weist einen Führungskanal 7 auf, in den die untere Formhälfte 3 eingesetzt ist. Eine sich nach unten an den Führungskanal 7 anschließende Erweiterung 8 dient zur Aufnahme des breiteren Flansches 3b und wirkt mit der dort vorgesehenen Dichtung 5 zusammen.

Nachdem die untere Formhälfte 3 in den Führungskanal 7 mit dessen Erweiterung 8 eingesetzt ist, erfolgt die Anbringung einer Platte 9 mit einem Dichtelement 10 am Boden des Halteelementes 6. Die Platte 9 ist mit einer Anzahl von Kanälen 11 versehen, durch welche ein Druckmedium 16 (Fluid) strömen kann. Ferner ist die Platte 9 an einer weiteren Deckplatte 12 mit einem Dichtglied 13 befestigt Zwischen der Platte 9 und der Deckplatte 12 wird ein Kanal 1Γ gebildet, in dem sich ein Druckmedium 16 befindet. Wie sich aus F i g. 1 ergibt, sind das untere Halteelement 6 und die Platte 9 wie die Deckplatte 12 an jeder Seite durch einen Bolzen 30 lösbar befestigt.

Zwischen der Bodenfläche der unteren Formhälfte 3

sowie der oberen Fläche der Platte 9 wird ein Hohlraum 14 gebildet. Die Höhe des Hohlraumes 14 kann entsprechend gewählt werden. Der untere Teil, nämlich der Flansch 3b der unteren Formhälfte 3 kann innerhalb der Erweiterung 8 nach oben oder unten bewegt werden. Die nach oben gerichtete Bewegung ist durch eine Schulter 15 begrenzt.

In den Hohlraum 14 wird eine gewisse Menge eines Druckmediums 16, beispielsweise öl gefüllt Bei dem Beispiel nach Fig. 1 sind drei untere Formhälften 3 parallel zueinander angeordnet Das in den Hohlraum 14 eingefüllte Druckmedium 16 unterhalb jeder der unteren Formhälften 3 fließt durch die Kanäle 11 und 11'. Dabei weist das Druckmedium 16 eine solche Viskosität auf, daß es unter Druckeinwirkung noch strömbar ist

Die obere Formhälfte 4 ist an einem oberen Halteelement 17 befestigt und grenzt stirnseitig an die untere Formhälfte 3 an.

Der Formhohlraum 2 in der unteren Formhälfte 3 steht mit einer öffnung eines Zwischenraumes in Verbindung, in welchen formbares Material, beispielsweise Gummi aus Kunststoffmaterial einfüllbar ist

Über einen Kolben 19 ist es möglich, das formbare Material 18 in die Formen XA, XB und IC unter Druckaufbringung einzufüllen. Der Kolben 19 wird dabei von einem Topf 20 umgeben und ist ferner mit einem oberen Lager 21 verbunden. Die unterste Deckplatte 12 steht mit einer Grundauflage 22 in Verbindung.

Die Gesamthöhe h der aus zwei Teilen bestehenden mittleren Form XB in F i g. 1 ist etwas geringer als diejenige Höhe der Formen XA und IC. Dies bedeutet, Jaß die Höhe A'der oberen Formhälfte 4 in der Form XB etwas geringer ist als bei der links davon bzw. rechts davon liegenden oberen Formhälfte 4 der Form XA bzw. IC. Wenn die entsprechenden oberen Formhälften 4 durch den Kolben 19 nach unten gedrückt werden, liegt dessen Druck gleichförmig auf allen Formen. Der über den Kolben 19 und die Form XA und IC eingeleiteten Kräfte werden über die Kanäle 11 und 11' auch zum Boden 3c der in F i g. 1 in der Mitte Siegenden unteren Formhälfte 3 übertragen. Dadurch gleicht sich der Druck völlig aus, so daß an den unteren Böden 3c alle drei unteren Formhälften 3 der gleiche Druck anliegt

Trotz der erläuterten Abmessungsdifferenzen zwischen den einzelnen Formen wird also durch den erwähnten Druckausgleich über das Druckmedium 16 eine präzise Berührung an den beiden aufeinanderzu weisenden Oberflächen zwischen der jeweils oberen und unteren Formhälfte bei allen drei Formen XA, Iß und IC gewährleistet

Allein also durch exakte Herstellung der aufeinanderliegenden Berührungsflächen zwischen jeweils oberer und unterer Formhälfte 4 und 3 lassen sich die gewünschten exakten Herstellungsbedingungen reproduzieren. 5Ί

Bei dem erläuterten Formwerkzeug lassen sich vor allem auch leicht angußfrei geformte Teile mit mehreren Formen herstellen, und zwar auch dann, wenn hochmolekularer Kunststoff verarbeitet werden soll.

Nachfolgend wird auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen eine Oberfläche 3ai einer unteren Form 3' bei der Form XA'leicht abgeschrägt geneigt ist. Ferner ist die Höhe der unteren Form 3' in der Form lC'geringer als bei den anderen Formen, d. h., daß die obere Fläche 3aj der unteren Form 3' abgesenkt ist. In dem vorangehend abgehandelten Fall ist der Innendurchmesser des Führungskanal 7 größer als der Außendurchmesser der unteren Formhälfte 3' ausgebildet. Unter diesen Voraussetzungen kann die erwähnte geneigte obere Fläche 3a\ der unteren Formhälfte in eine unmittelbare dichte Berührung mit der Bodenfläcbe einer oberen Formhälfte 4' gebracht werden.

Auch wenn also die untere Formhälfte 3' geneigt ist, kann diese aufgrund des Druckes das Druckmedium 16 in die dichte Berührung mit der Bodenfläche der oberen Formhälfte 4' gebracht werden. Auch wenn die Höhe der unteren Formhälfte 3' verkürzt wird, können gleichwohl immer noch die entsprechenden Formhälften auch der Form IC in eine dichte Berührung miteinander gebracht werden.

In F i g. 3 ist dabei gezeigt wie die entsprechenden aufeinanderzu weisenden Stirnseiten der Formhälften der Formen XA', Iß'und IC in dichter und fester Berührung miteinander stehen.

Nachfolgend wird auf F i g. 4 Bezug genommen. Auch hier ist um einen Rückdruck auf entsprechende Bodenflächen der unteren Formhälften 3" zu übertragen, Druckmedium in einen Raum unterhalb der entsprechenden Formböden eingefüllt. Wenn die oberen Formhälften 4" durch einen Druck einer Formplatte 23 angedrückt werden, ergibt dies eine präzise Oberflächenberührung entsprechend der aus jeweils zwei Teilen bestehenden Formen aufgrund des Druckausgleiches im Druckmedium 16. In der Formvorrichtung sind auch noch eine Einspritzdüse 24 und ein Bauelement 25 aus wärmeisolierendem Material vorgesehen.

Die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele sind anhand eines strömfähigen Druckmediums beschrieben. Der Vollständigkeit halber wird angemerkt, daß aber auch ein aushartbares Druckmedium beispielsweise aus Silikongummi oder heißhärtendem Harz verwandt werden kann. In diesem Falle wird die Stellung des Rückdruckes des Druckmediums 16 dauernd im gleichen Zustand aufrechterhalten, so daß auch hier eine Oberflächenberührung der Formhälften in dichter und exakter Ausrichtung aufrechterhalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formwerkzeug zum Herstellen gratfreier Formlinge aus Kunststoff, bestehend aus einem oberen und unteren Halteelement, mindestens einer oberen und einer unteren, aufeinander preßbaren Formhälfte mit entsprechenden Formhohlräumen, wobei unterhalb der unteren Formhälfte ein mit Druckmedium befüllbarer Hohlraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder unteren Formhälfte (3) ein Hohlraum (14) zugeordnet ist, der in dem die untere Formhälfte (3) aufnehmenden Halteelement (6) ausgebildet ist, daß die unteren Formhälften (3) in diesem Hohlraum (14) bewegbar gelagert sind und die einzelnen Hohlräume (14) miteinander über Kanäle (11,11') verbunden sind.

2. Formwerkzeuge nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des unteren Teils (Flansch 3b) der unteren Formhälfte (3) eine mit dem umgebenden Halteelement (6) zusammenarbeitende Dichtung (5) angeordnet ist