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Spritzgußform
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußform, bei der zwei relativverschiebliche
Formplatten in Schließstellung von mehreren Zentriereinheiten ausgerichtet sind,
wobei jedes Zentrierteil einer zweiteiligen Zentriereinheit in einer Bohrung je
einer Formplatte sitzt und die beiden Teile einer Zentriereinheit mit einer Konusvorsprung-Konusrücksprung-Verbindung
ineinandergreifen.
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Formplatten von Spritzgußformen müssen in Schließstellung so aufeinander
sitzen, daß am Spritzling keine Spritzkanten entstehen können. Hierzu ist eine genaue
Ausrichtung der Formplatten in Schl-ießstellung erforderlich, die bei der eingangs
genannten Spritzgußform
durch die Konusvorsprung-Konusrücksprung-Vc#rbindung
erreicht wird. Es ist jedoch möglich, daß z. B. die Oberplatte der beiden Formplatten
stärker aufgeheizt wird, als die Unterplatte, weil sie beispielsweise unter einer
Heißkanal-Verteilerplatte liegt. Auch unterschiedliche Verteilung der Mengen der
Kunststoffschmelze in Ober- und Unterplatte kann zu unterschiedlichen Wärmebeanspruchungen
führen. Dadurch treten unterschiedliche Ausdehnungen der beiden Formplatten auf.
Infolgedessen wird eine Zentrierung beim Schließen vereitelt, da die Mittelachsen
der Zentrierteile nicht mehr fluchten. Es kann sogar zur Blockade der ineinanderfahrenden
Zentrierteile kommen, so daß das Schließen der Spritzgußform verhindert wird. Bei
geschlossenen Platten mit unterschiedlicher Wärmebeanspruchung werden deren unterschiedliche
Ausdehnungen durch die Zentriereinheiten behindert.
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Es kann zu Öffnungsspalten kommen, da die Konusflächen zweier Zentrierteile
aufeinander abgleiten.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgußform
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die vorbeschriebenen Nachteile
vermieden werden, daß also unterschiedliche Wärmebelastungen der Formplatten nicht
dazu führen können, daß das Schließen der Formplatten behindert wird oder Öffnungsspalte
in Schließstellung befindlicher Formplatten auftreten, wobei aber die Möglichkeit
der selbsttätigen Zentrierung beim Schließen der Form erhalten bleiben soll.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Konusvorsprung eine Konusleiste
und der Konusrücksprung eine Konusnut ist und daß die Konusteile zweier Zentriereinheiten
fluchten.
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Durch die Ausbildung der Konusteile der erfindungsgemäßen Zentriereinheit
als Konusvorsprung und Konusleiste
wird ein Längenausgleich zwischen
den Formplatten ermöglicht, wobei die Zentrierung quer zur Konusleiste bzw. -nut
erhalten bleibt. Da eine einzige Zentriereinheit zum Ausrichten der Formplatten
in einer quer zu den Konusteilen liegenden Richtung durchweg nicht ausreicht, sind
zwei Zentriereinheiten vorhanden, deren Konusteile fluchten.
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Mehrere derart aufgerichtete Zentriereinheiten behindern sich also
bezüglich der Zentrierung quer zu ihrer Fluchtlinie nicht. Die Fluchtlinie beider
Zentriereinheiten verläuft zweckmäßig durch die vertikale Mittelachse der Formplatten,
so daß die Zentriereinheiten also jeweils auf einander gegenüberliegenden Seiten
der Formplatten angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise weist die Spritzgußform vier paarweise angeordnete
Zentriereinheiten auf, die jeweils in der Mitte der Formplattenseiten vorhanden
sind.
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Auch bei dieser Anordnung verlaufen die Fluchtlinien durch die vertikale
Mittelachse der Formplatten, insbesondere in den Symmetrieachsen der Formplatten.
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In Ausgestaltung der Erfindung sitzt jedes Zentrierteil einer Zentriereinheit
begrenzt drehbeweglich in der zugehörigen Formplatte. Dieser begrenzt drehbewegliche
Sitz jedes Zentrierteils erleichtert seinen Einbau in die Formplatte, der nicht
exakt fluchtgerecht zu sein braucht. Vielmehr wird auf diese Weise eine Vorzentrierung
erreicht, die ein selbsttätiges Ausrichten der Zentrierteile in Richtung der Fluchtlinie
ermoglicht, wenn die Formplatten in Schließstellung zusammenfahren, ohne dabei die
Paßflächen zu beschädigen.
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Der begrenzt drehbewegliche Sitz jedes Zentrierteils der Formplatte
ist mit einem in der Plattenebene angeordneten Stift des Zentrierteils erreicht,
der mit Spiel in
eine Plattennut eingreift. Das Spiel bestimmt das
Ausmaß der Drehbeweglichkeit.
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Die Paßflächen der Konusteile der Zentriereinheiten sind elektroerodiert.
Sie sind infolgedessen besonders paßgenau und ermöglichen damit eine optimale Ausrichtung
der Formplatten.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer Zentriereinheit ist dadurch gekennzeichnet,
daß aus einem Zylinder durch funkenerosives Drahtschneiden zwei die konischen Paßflächen
aufweisende Zylinderteile herausgeschnitten werden, deren aufeinander zu weisende
Enden jeweils um etwas mehr al Schneidspaltlänge gekürzt werden. Die auf diese Weise
hergestellen Zentrierteile passen praktisch toleranz frei ineinander, so daß eine
Fehlausrichtung ausgeschlossen ist. Die Herstellungkosten werden drastisch reduziert,
da eine aufwendige Anpassung der konischen Flächen der Konusteile aneinander entfällt.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Formplatte im Bereich einer
erfindungsgemäßen Zentriereinheit, Fig. la eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung
mit einer abweichenden Ahordnung der Zentriereinheit, Fig. 2 eine Aufsicht auf eine
Unterplatte einer mit vier Zentriereinheiten versehenen Formplatte, Fig. 3 die Zentrierteile
einer Zentriereinheit, jeweils in Seitenansicht und Aufsicht und Fig. 4a - d Schnittdarstellungen
eines Zylinders, aus dem Zylinderteile bzw. Zentrierteile gemäß Fig. 3 herausgearbeitet
werden.
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Die Spritzgußform hat eine obere Formplatte 10 und eine untere Formplatte
11, die in Schließstellung mit den einander zugewandten Flächen aneinander liegen,
so daß sich eine Trennebene 13 ergibt. In der Platte
10 und/oder
in der Platte 11 sind nicht dargestellte Formnester vorhanden, die mit Kunststoffschmelze
gefüllt werden, so daß die beiden Platten 10, 11 in der Trennebene 13 dicht bzw.
spaltfrei und ohne horizontale Versetzungen aneinander liegen müssen.
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Die horizontale Ausrichtung der beiden Formppatten 10, 11 übernehmen
Zentriereinheiten 14 bis 14'', die gemäß Fig. 1 im wesentlichen aus zwei Zentrierteilen
15, 16 bestehen, die in der Platte 10 bzw. in der Platte 11 angeordnet sind. Die
Zentrierteile 15, 16 sind jeweils kreiszylindrisch und sitzen in entsprechenden
kreiszylindrischen Bohrungen 17 der Platten 10, 11.
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Die Bohrungen 17 lassen sich in üblicher Weise einfach und maßgenau
fertigen, so daß die entsprechend zylindrischen Zentrierteile 15, 16 entsprechend
einfach herzustellen und maßgenau anzuordnen sind.
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Die Befestigung der Zentrierteile 15, 16 in den Platten 10, 11 erfolgt
mit Schrauben 19, die in Bohrungen 20 der Platten 10, 11 angeordnet sind und in
mittig angeordnete Gewindebohrungen 21 der Zentrierteile 15, 16 eingreifen.
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Zwischen den Außenenden der Zentrierteile 15, 16 und dem benachbarten
Bohrungsboden 22 sind jeweils Abstützringe 23 vorhanden, damit der Bohrungsboden
22 bzw. die Verschraubung 19, 21 keinen Einfluß auf den Sitz der #entrierteile 15,
16 in den Bohrungen 17 der Platten 10, 11 nimmt.
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Das Zentrierteil 15 hat eine Konusleiste 24, mit der das Zentrierteil
15 aus der Platte 10 vorspringt.
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Dieser Vorsrpung bzw. die Konusleiste 24 greift in eine Konusnut 25
bzw. einen Rücksprung.
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Konusleiste 24 konisch angeordnete
ebene Paßflächen 26 hat, und daß
die Konusnut ebene konische Paß
flächen 2 aufweist. Die Neigung der Paßflächen 26, 27 gegen die Mittelachse 28 der
Zentriereinheit ist gleich groß und gleich gerichtet, so daß die Paßflächen in Schließstellung
der Formplatten 10, 11 paßgenau aufeinander sitzen. Dazu ist zwischen den Enden
15', 16' der Zentrierteile 15, 16 und den ihnen gegenüberliegenden Flächen ein geringer
Abstand 29 erforderlich, der in Fig. 4d bezeichnet ist. Infolgedessen stoßen die
Enden 15', 16' nicht an die benachbarten Flächen des anderen Zentrierteils 16, 15,
so daß die Paßflächen 26, 27 beim Schließen der Formplatten 10, 11 aneinander anliegen
können oder jedenfalls die Ausrichtung in dem gewünschten Umfang bewirken, und zwar
im Sinne einer Selbstzentierung selbsttätig.
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Die Zentrierteile 15, 16 sind des weiteren mit Sacklöchern 30 versehen,
in die gemäß Fig. 2 Stifte 31 eingesetzt sind. Diese Stifte 31 greifen in Nuten
32 der Formplatten 10, 11, deren Weite etwas größer ist, als der Durchmesser der
Stifte 31, so daß diese mit Spiel in den Plattennuten 32 sitzen. Die Sackbohrungen
30, die Stifte 31 und die Plattennuten 32 sind so angeordnet, daß die Konusteile
der Zentriereinheiten 14 die aus Fig. 2 ersichtliche Lage haben. Danach sind insgesamt
vier Zentriereinheiten 14 - 14'' vorhanden, die jeweils paarweise angeordnet sind.
Die Konusteile der Zentriereinheiten 14, 14'' bzw. die in Fig. 2 dargestellten Konusleisten
16 sind entsprechend paarweise fluchtend ausgerichtet, so daß die Platten 10, 11
quer zur Fluchtlinie 33 ausgerichtet gehalten werden, die Konusteile jedoch unterschiedliche
Wärmeausdehnungen der Platten 10, 11 in Richtung der Fluchtlinie 33 zulassen. Entsprechend
lassen die Konusteile der Zentriereinheiten 14, 14' unterschiedliche Wärmeausdehnungen
der Platten 10, 11 in Richtung der Fluchtlinie 34 zu, halten die Platten 10, 11
jedoch quer zur Fluchtlinie 34 ausgerichtet.
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Fig. 2 läßt das Spiel der Stifte 31 in den Nuten 32 der Platte 11
erkennen.
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Anhand der Fig. 4 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Zentriereinheit
bzw. zur Herstellung der beiden Zentrierteile erläutert. In Fig. 4a ist ein Zylinder
35 dargestellt, der jedoch schon mit den Gewindebohrungen 21 zur Befestigung in
den Platten# 10, 11 mit den Schrauben 19 aufweist. Des gleichen sind auch bereits
die Sacklöcher 30 zum Einsetzen der Stifte 31 vorhanden. Der Zylinder 35 ist auch
bereits gehärtet und geschliffen, was für die spätere Verwendung der Zentrierteile
15, 16 ohne weitere Nacharbeit zweckmäßig ist.
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Der Zylinder 35 wird dann durch funkenerosives Drahtschneiden in
zwei Zentrierteile 15'', 16'' zerschnitten.
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Dabei entstehen bereits die Paßflächen 26, 27. Danach werden die Enden
der Zentrierteile 15'', 16'' gemäß Fig. 4c gekürzt, so daß die Paßflächen 26, 27
dicht aufeinander sitzen können, ohne daß die Enden an die benachbarten Fläche#n
des anderen Zentrierteils 15, 16 stoßen, sondern vielmehr den in Fig. 4d dargestellten
Abstand 29 voneinander haben.
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Fig. 2 zeigt auch, daß die paarweise angeordneten Zentriereinheiten
.14, f; 14, 14'' Fluchtlinien 33, 34 haben, die jeweils durch die vertikale Mittelachse
3.6 der Formplatten 10, 11 verlaufen, so daß eine vollkommene symmetrische Lage
der Zentriereinheiten 14 bis 141' zwischen den Führungsbohrungen 37 der Formplatten
10, 11 an den Außenrändern der Platten 10, 11 gegeben ist, also mittig zwischen
den Führungsbohrungen 37.
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Die Abstützringe 23 müssen in der Höhe so bemessen sein, daß die
Zentrierung genau dann bewirkt wird, wenn die Form geschlossen ist. Sind sie zu
flach, findet keine
bzw. keine ausreichende Zentrierung statt.
Sind sie zu hoch, können die Formplatten 10, 11 nicht schließen. Die Höhe der Abstützringe
23 muß daher unter Berücksichtigung der Toleranzen der Formplatten 10, 11 und der
Zentrierteile 15, 16 genau bestimmt werden. Fig. la zeigt, daß dies durch eine besondere
Anordnung der Zentriereinheit vermieden werden kann, indem nämlich mindestens ein
Zentrierteil axial federnd an seiner Formplatte abgestützt ist.
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Das Zentrierteil 15 sitzt in der Formplatte 10 mit seinem Außenende
37 direkt auf dem Bohrungsboden 22 auf, während das Ende 39 des Zentrierteils 16
über Tellerfedern 38 am Bohrungsboden 22 der Formplatte 11 abgestützt ist. Fig.
la zeigt die Tellerfeder 38 im zusammengedrückten Zustand.
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Die Anordnung ist so gewählt, daß sich die Konusteile 24, 25 beim
Zusammenfahren der Formplatten 10, 11 aneinander abstützen, bevor die Formplatten
10, 11 schließen. Um den Differenzweg zwischen der Lage der Formplatten 10, 11 bei
zentrierender Berührung der Konusteile 24, 25 bis zur Schließlage wird das Zentrierteil
16 entgegen der Kraft der Tellerfeder 38 abgesenkt, wie auch die zugehörige Schraube
19. Der Differenzweg kann so groß bemessen werden, daß die Toleranzen der Formplatten
10, 11 und der Zentrierteile 15, 16 zusammengenommen kleiner sind, so daß auf jeden
Fall die gewünschte Zentrierung bewirkt wird. Die Tellerfedern 38 ermöglichen also
eine leichtere Abstimmung und einen axialen Ausgleich der Zentriereinheit.
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Die beschriebene federnde Abstützung der Zentrierteile 15, 16 ist
nicht nur bei den erfindungsgemäßen Spritzgußformen zu verwenden, sondern auch bei
solchen, deren Zentriereinheiten in herkömmlicher Weise Konusteile mit kreiszylindrischen
Querschnitten aufweisen.
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- L e e r s e i t e -