DE3243494C2

DE3243494C2 - Spritzgießvorrichtung zum Aufbringen eines Kunststoffüberzuges auf einen Teil eines Werkstückes

Info

Publication number: DE3243494C2
Application number: DE3243494A
Authority: DE
Inventors: Hiroyoshi Aichi Kako; Toshiaki Toyota Aichi Kaneyuki; Nobuo Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1985-03-28
Also published as: JPS5896921U; JPH0116575Y2; DE3243494A1; US4501540A

Abstract

Es wird eine Einsatzgießvorrichtung beschrieben, mittels der beim Gießvorgang in den Formen erzeugte Grate entfernt werden können. Die Gießvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungskanal vorgesehen ist, der mit einem Freiraum zwischen einem Hohlraum und einem in die Formen eingesetzten Werkstück in Verbindung steht, so daß der geschmolzene Kunststoff in den Kanal eindringen kann. Ein durch die Einsatzgießvorrichtung am gegossenen Produkt ausgebildeter Grat kann mit einer automatischen Maschine leicht entfernt werden, so daß sich dadurch die Kosten des Endproduktes reduzieren lassen.

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs (DE-OS 24 54 927).

In der Vergangenheit wurde eine Klaue einer Schaltgabel, bei der es sich um ein Getriebeteil eines Automobils handelt, durch Umspritzen η-ϊ Kunststoff beschichtet, um eine bessere Verschleißfestigkeit zu erhalten.

Bei dem in dieser Weise durchg führten Beschichten der Klaue einer Schaltgabel mit Kunststoff gibt es Probleme in bezug auf den Freiraum, der zusätzlich zu dem zwischen der Spritzgießform und dem eingesetzten Werkstück zum Spritzgießen erforderlichen Freiraum vorhanden ist.

Da eine Reihe von eingesetzten Werkstücken unterschiedliche Formen und Abmessungen besitzt, ist es erforderlich, den Freiraum zwischen der Spritzgießform und dem eingesetzten Werkstück zu erhöhen. Wenn dieser Freiraum nicht erhöht wird, können verschiedenartig ausgebildete Werkstücke nicht in die Spritzgießform eingesetzt werden.

Diese Erhöhung des Freiraumes führt natürlich aufgrund des in den Freiraum eindringenden Kunststoffs, nachdem dieser in die Form eingespritzt worden ist, zur so Bildung von Graten.

Die Länge dieser Grate ist von der Spritzgießform und der Abmessung des eingesetzten Werkstückes und dem Unterschied zwischen den Spritzbedingungen abhängig, beispielsweise von der Zusammensetzung des Kunststoffs, der Temperatur des Kunststoffs und dem Spritzdruck.

Als Gegenmaßnahme für die Bildung von Graten ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem zwei Formenhälften mit Gleitkeilen versehen werden, so daß der Freiraum zwischen dem Formhohlraum und dem eingesetzten Werkstück scheinbar verschwindet, wonach der Spritzguß durchgeführt wird.

Bei diesem Verfahren wird das zwischen die beiden Formenhälften eingesetzte Werkstück durch einen Klemmstift heruntergedrückt, und Gleitkeile werden auf jeder Seite des eingesetzten Werkstückes angeordnet, wobei diese Keile infolge der Abwärtsbewegung von Nocken, die auf der oberen Formhälfte montiert sind, gegeneinander gleiten, wenn die Formhälften geschlossen werden. Folglich verschwindet der Freiraum. Wenn jedoch bei diesem Verfahren irgendeine Ecke des eingesetzten Werkstückes abgerundet ist, tritt trotz der Verwendung von Gleitkeilen ein Fre'raum auf.

Alis Stahlplatten hergestellte Produkte, geschmiedete Produkte und gegossene Produkte weisen jedoch mit Sicherheit abgerundete Ecken auf, so daß daher nach diesem Verfahren der aufgrund der abgerundeten Ekkcn vorhandene Freiraum nicht eliminiert werden kann.

Wenn daher unter diesen Bedingungen ein Spritzgießvorgang durchgeführt wird, werden auf den Ecken des eingesetzten Werkstückes Grate ausgebildet.

Diese Grate sind dünn und haften nicht am eingesetzten Werkstück an, so daß sie daher entfernt werden müssen.

Da es jedoch schwierig ist, diese Grate mit Hilfe einer automatischen Maschine zu entfernen, müssen sie manuell abgetrennt werden, wodurch die Produktivität absinkt und die Kosten des Produktes ansteigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich die Ausbildung von Graten so steuern läßt, daß diese besonders stark reduziert werden bzw. sich mit einem besonders geringen Aufwand entfernen lassen. Dqdurch sollen erforderliche Vorarbeiten am Werkstück zum Spritzgießen minimal gehalten, die Produktivität verbessert und die Bearbeitungsund Produktkosten herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Spritzgießvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs enthaltenen Merkmale gelöst.

Es ist so möglich, in einfacher Weise mit einer automatischen Maschine einen Grat zu entfernen, der sich beim Spritzgießen in unvermeidbarer Weise aufgrund der Anordnung des Überlaufkanals, in den der geschmolzene Kunststoff eintritt, bildet. Somit können die Produktivität verbessert, die Kosten des Produktes reduziert, die Anzahl der verschiedenen Gratlängen infolge von verschieden großen in die Formen eingespritzten Kunststoffmengen, je nach den verschiedenen Formen und Abmessungen der eingesetzten Werkstücke und den verschiedenartigen Einspritzbedingungen, reduziert und die Länge der Grate gekürzt werden.

Eine Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine bekannte Vorrichtung;

F i g. 2 eine Vorderansicht einer unteren Formhälfte aes Ausführungsbeispiels',

F i g. 3 einen Schnitt durch die untere Formhälfte der F i g. 2 entlang Linie A -A;

F i g. 4 einen seitlichen Schnitt durch eine obere und eine untere Formhälfte, bei geschlossener Spritzgießvorrichtung; und

Fi g. 5 ein Diagramm, das die Auswirkung des Überlaufkanals, in den der geschmolzene Kunststoff eintritt, zeigt.

Zuerst wird die bekannte Vorrichtung mit der Möglichkeit zur Gratentfernung beschrieben, um den Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel und der bekannten Ausführungsform zu verdeutlichen.

Die bekannte Vorrichtung ist in F i g. 1 dargestellt. Ein zwischen zwei Formenhälften eingesetztes Werkstück 1 wird durch einen Klemmstift 2 herunterge-

drückt, und auf jeder Seite des eingesetzten Werkstücks 1 sind Gleitkeile 3 und 3' angeordnet Durch eine Abwärtsbewegung von Nocken 4, 4', die an der oberen Formhäifte montiert sind, gleiten die Gleitkeile 3, 3' aufeinander zu. wenn die Formhälften geschlossen werden, so daß der zwischen den Formhälften und dem eingesetzten Werkstück verbleibende Freiraum verschwindet.

Wenn das eingesetzte Werkstück 1 jedoch irgendeine abgerundete Ecke aufweist, verbleibt bei dieser hekannten Vorrichtung trotz des Einsatzes der Gleitkeile 3, 3' ein Freiraum 5. An den Ecken des eingesetzten Werkstückes 1 bilden sich daher Grate.

Da diese Grate dünn sind und am eingesetzten Werkstück 1 nicht anhaften, massen sie abgetrennt werden. Es bereitet jedoch Schwierigkeiten, diese Grate mit einerautomatischen Maschine zu entfernen.

Anhand der in den F i g. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsfonn wird nunmehr der Aufbau der Vorrichtung beschrieben.

In Fig.2 ist eine untere Formhälfte 12 in Vorderansicht dargestellt. Die Formhälfte 12 nimmt ein eingesetztes Werkstück 16. beispielsweise eine S'.haltgabel auf. Mit 161 ist eine Klaue der Schaltgabel bezeichnet, die durch Spritzgießen mit einem Kunststoffüberzug 17 versehen wird.' Mit 6 ist ein Formhohlraum, d. h. ein in der Formhäifte 12 ausgebildetes Gesenkteil, bezeichnet, der eine Form aufweist, die der der Klaue 161 der Schaltgabel entspricht. Auf der Seite des Formhohlraums 6 ist ein Überlaufkanal 7 angeordnet, so daß der geschmolzene Kunststoff in diesen Überlaufkanal eintreten kann. Der Überlaufkanal 7 steht mit dem Freiraum zwischen der Formhälfte 12 und dem eingesetzten Werkstück (Schaltgabel) 16 in Verbindung und weist an seinem Ende einen Sammelraum 71 auf, der zur Aufnahme des geschmolzenen Kunststoffs dient. Mit 8 ist eine Führungsstange bezeichnet, die zwischen der oberen Formhälfte 15 (Fig.4) und der unteren Formhälfte 12 angeordnet ist. Der geschmolzene Kunststoff wird über einen Zulauf 9 in den Formhohlraum 6 geführt. Das eingesetzte "Werkstück (die Schaltgabel) 16 wird in den Formhälften über Stifte 10,11 gelagert.

Fig. 3 zeigt eine Ausnehmung im Querschnitt, in der das eingesetzte Werkstück 16 in der unteren, in Fig. 2 gezeigten Form angeordnet ist. Mit 13 ist eine Vertiefung bezeichnet, die auf jeder Seite der Ausnehmung vorgesehesi ist und zur Ausbildung ;ines dicken Überzugsabschnittes 18 (etwa 0,5 mm dick) dient, der mit dem Kunststoffüberzug 17 der Klaue 161 verbunden ist.

F i g. 4 zeigt einen seitlichen Schnitt durch die Formhälften, wobei die obere Formhälfte 15 mit der in F i g. 2 gezeigten unteren Formhälfte 12 kombiniert ist. Mit 14 ist ein KleäTimstift bezeichnet, der das eingesetzte Werkstück 16, d. h. die Schaltgabel festklemmt. Der Klemmstift 14 verhindert ferner, daß der Kunststoff in den Freiraum zwischen den Formhälften und dem Werkstück 16 eindringt, mit Ausnahme desjenigen Raumes, der zur Ausbildung des Kunststoffüberzuges 17 auf der Oberfläche der Klaue 161 während des Spritzgießens erforderlich ist.

Um die Klaue 161 der Schaltgabel durch Spritzgießen mit Kunststoff zu beschichten, wird die Schaltgabel (Werkstück 16) in der unteren Formhälfte 12 untergebracht, und die obere Formhälfte 15 wird mit der unteren Formhälfte 12 vereint, wie in F i g. 4 gezeigt. Danach wird vom oberen Ende der Spritzgießform in den F i g. 2 und 4 der geschmolzene Kunststoff in die Spritzgießform eingespritzt. Der ItMnststoff gelangt durch den Zulauf 9 an der Seile einer jeden Formhälfte zu d.em Formhohlraum 6 und bildet den Überzug 17 mit einer vorgegebenen Dicke auf der Klaue 161 der Schaltgabel (Werkstück 16) im Formhohlraum 6 aus. Aufgrund des Spritzdruckes wird dabei der geschmolzene Kunststoff über den zur Ausbildung des Kunststoffüberzuges 17 auf der Oberfläche des Klaue 161 erforderlichen Freiraum hinaus in den weiteren Freiraum zwischen den Formhälften und dem Werkstück 16 gedrückt. Da jedoch der Überlaufkanal 7 vorgesehen ist, wird eine überschüssige Kunststoffmenge in diesen und damit in den Sammelraum 71 am Ende des Überlaufkanales 7 abgeführt, so daß auf diese Weise ein Grat gebildet wird. Dabei wird der Druck des geschmolzenen Kunst-Stoffs reduziert, so daß der Kunststoff nicht in den weiteren vorhandenen Freiraum eindringt.

Derjenige Teil des Kunststoffs, der in den anderen Freiraum eingetreten ist, ohne in den Überlaufkanal 7 zu fließen, strömt in die Vertiefung 13, so daß in dieser ein dicker Kunststoffüberzug 18 gebildet wird. Auf diese Weise werden auf jeder Seite der Schaltgabel (Werkstück 16) dicke Überzüge 18 mit L •xler U-förmigem Querschnitt ausgebildet.

Da keine Gefahr besteht, daß der dicke Überzug 18 infolge von Abblätterung in den anderen Abschn^;tt des Getriebes eindringt und dadurch die Funktionsweise der Schubgabel stört, ist es nicht erforderlich, die Überzüge 18 zu entfernen. Sie werden daher als Teil des Endproduktes belassen.

Nachdem der geschmolzene Kunststoff abgekühlt und erstarrt ist, werden die obere Formnälfte 15 und die untere Formhälfte 12 voneinander getrennt, die mit der Klaue 161, auf die der Kunststoffüberzug 17 aufgebracht wurde, versehene Schaltgabel (Werkstück 16)

wird herausgenommen, ein mit dem Überzug 17 verbundener G.rat (der im Überlaufkanal 7 gebildete Abschnitt) wird entfernt, und es wird ein fertiges Produkt erhalten.

Der durch das Spritzgießen entstandene Grat kann mit Hilfe einer automatischen Maschine entfernt werden, da sich der größere Teil des bei dem vorstehend betriebenen Ausführungsbeispiel gebildeten Grates von der Schaltgabel weg erstreckt. Die zur Entfernung des Grates erforderliche Zeit ist nur kurz und beträgt etwa 30 Sekunden pro Produkt.

Fig.5 ist ein Diagramm, in dem die Erscheinungsform eines aufgrund der Vorrichtung entstehenden Grates mit der von Graten verglichen wird, die bei der bekannten Vorrichtung auftreten. Aus diesem Diagramm kann man ersehen, daß die Vorrichtung, die mit einem Überlaufkanal zur Ausbildung des Grates versehen ist, der bekannten Vorrichtung überlegen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Spritzgießvorrichtung zum Aufbringen eines Kunststoffoberzuges auf einen Teil eines Werkstükkes, mit einer oberen und unteren Fonnhälfte, die bei geschlossener Spritzgießvorrichtung einen der Aufnahme des Werkstückes dienenden sowie den Kunststoffüberzug formenden Formhohlraum begrenzen, mit einem mit dem Formhohlraum verbundenen Zulauf für den einzuspritzenden Kunststoff und mit mindestens einem mit dem Formhohlraum in Verbindung stehenden Oberlaufkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (6) auf seiner der Unterseite des Werkstückes (16) zügewandten Seite mit Vertiefungen (13) zum Ausbilden von mit dem Kunststoffüberzug (17) verbundenen, verdickten Oberzugsabschnitten (18) versehen ist und daß die obere Formhälfte (15) zum Festklemmen des in den Formhohiraum (6) eingesetzten Werkstüdkss (16) einen an sich bekannten Klemmstift (14) anschließend an den Bereich für den Kunststoffüberzug (17) aufweist.