DE3444108A1 - Werkzeug zur herstellung von formteilen und dessen verwendung - Google Patents

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG - *f* - o.Z. 4029 - PATENTABTEILUNG - ^3.

Werkzeug zur Herstellung von Formteilen und dessen Vervendung

Werkzeuge zur Herstellung von Formteilen oder Halbzeugteilen aus Kunststoff werden üblicherweise zerspanend aus Metall oder Metallguß über Galvanotechnik oder bei Kleinstserien teilweise auch aus Gießharzen hergestellt.

Werkzeuge aus festem, vielfach gehärtetem Material bereiten beim Arbeiten mit einzubettenden Einlegeteilen oft Schwierigkeiten. Ebenso erfordern Formteilhinterschneidungen oftmals komplizierte Werkzeugkontruktionen wie Backen- und Schieberformen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für die Lösung dieser technischen Fragen einen grundsätzlichen Lösungsweg zu zeigen.

Dieser besteht darin, daß formgebende Partien des Werkzeuges teilweise aus einem Kautschuk gefertigt sind. Entsprechend dem Erfindungsgedanken stellt man jene Werkzeugpartien, die der Aufnahme oder Distanzierung von Einlegeteilen oder der Bildung von Hinterschneidungen dienen, aus einem temperaturbeständigen, durch die Schmelze nicht anschmelzenden, elastischen aber druckstabilen Kautschuk her.

Mit einem Synthesekautschuk auf Basis Polychloropren können die Anforderungen, kein Erweichen und Anschmelzen durch die Kunststoffschmelze sowie kein Verlust der Flexibilität, erfüllt werden, obwohl die Temperaturbelastung über dem normal nutzbaren Einsatztemperaturbereich liegt. Der Einsatz von Elastomeren mit höherer

3Α4Λ108

- 2r -L· O.Z. 4029

Wärmebeständigkeit, wie ζ. B. Fluorkautschuk, ist nur für Spezialthermoplaste erforderlich, deren Massetemperatur bei der Verarbeitung über 250 C liegt. In vielen Fällen ist Ethylen-Acrylat-Kautschuk öder auch Silikonkautschuk bräuchbar.

Die Erfindung bezieht sich auf Spritzgieß-, Blas-, Rotations-, Extrusions- und Preßwerkzeuge.

Nach einer Ausführungsform bestehen einzelne Partien des Formhohlraumes (Formnestes) aus entsprechendem Kautschukmaterial.

Nach einer anderen Ausführungsform sind Teile des Formkerns aus Kautschuk gebildet.

Nach einer weiteren Ausführungsform bestehen Teile der Formtrennebene (Teilungsebene) aus Kautschuk.

Natürlich können auch mehrere Kautschukteile in einer Form vorhanden sein, und die Ausführungsformen können miteinander kombiniert sein.

Kautschukteile, welche die Aufgabe erfüllen, insbesondere bei Hintersehneidungen die Entformung zu erleichtern oder zu ermöglichen, sind im Werkzeug befestigt. Hierfür eignet sich dann, wenn eine besonders gute Verbindung mit dem Werkzeugstahl erforderlich ist, ein Ethylen-Acrylat-Kautschuk, welcher eine hohe spezifische Haftung auf Metall besitzt.

Man kann die Kautschukteile auch dann befestigen, wenn sie die Aufgabe haben, in ihrem Bereich die Abkühlgeschwindigkeit zu verzögern. Bei teilkristallinen Kunststoffen wie Polypropylen bilden

— ζ. O.Z.

sich hierdurch Außenschichten, die im Berührungsbereich mit den Kautschukteilen deutlich kristalliner sind als die anderen Oberflächen des Formteiles und die daher Eigenschaftsänderungen aufweisen. Es ist dadurch überraschend möglich, auf diese einfache ¥eise lokal begrenzt innerhalb eines Kunststoff-Formteiles Eigenschaftsänderungen, wie z. B. Erhöhung der Kugeldruckhärte, der Streckspannung, der Steifigkeit, Verbesserung der Beschrift- und Bedruckbarkeit zu erzielen.

Man kann aber auch die Kautschukelemente ohne Befestigung in die Formen einlegen, so daß sie im Formteil verbleiben. Solche im Formteil verbleibenden Kautschukteile können die Aufgabe eines Distanzstückes zur Abstützung eines zu umformenden Einlegeteiles bilden oder selbst eine Aufgabe im Formteil als Abstellfuß oder dergleichen übernehmen.

Im Falle der Aufgabe als verbleibendes Distanzstück kann der Nachteil von offenen Stellen im Unterstützungsbereich verhindert werden.

Werkzeuge, die mit zurückziehbaren Stützkernen arbeiten, um den Unterstützungsbereich zu schließen, führen oft zu einer nicht dichten Verschweißung in diesen Bereichen; der verbleibende eingeschrumpfte Kautschukteil bietet hier eine Abhilfe.

^Aus dieser Beschreibung ist klar, daß der neue Erfindungsgedanke eine große Anzahl von Verwirklichungen erlaubt, die nachfolgend nur an wenigen Beispielen erläutert werden können.

Fig. 1 zeigt einen Werkzeugausschnitt mit einem Spritzgießformteil 1, welcher ein rohrbogenartiges Ende besitzt. Als Kernverlängerung ist an dem Einlege stahlkern 2 ein Kautschukkern 3 aus Ethylen-Acrylat-Kautschuk festverbunden angeordnet. Beim

" ' 3A44108

- Jr-.4- ο.ζ. 4029

Einlegen des Stahlkernes in die Form wird das elastische Ende in die vorgegebene Form gebogen. Der Formteil ist so gestaltet, daß eine achsiale Füllung der Rohrpartie 1 erfolgt. Durch die teilweise Ausbildung des Formkernes aus Kautschuk ist eine Entformung der vorliegenden Hinterschneidung möglich.

Fig. 2 und 3 zeigt einen Werkzeugausschnitt mit einem plattenartigen Kunststoffteil 6, welcher mit einer beschriftbaren Mattfläche 5 versehen ist, die durch die Kautschukscheibe h gebildet wurde.

Fig. k und 5 zeigt einen Werkzeugausschnitt mit einem. Spritzteil 13» in dem eine Rasierklinge 10 so eingebettet wird, daß ein Teil der Klingenschneide herausragt. Das freie Ende der Klinge wird durch die Kautschukplatten 7 und 8 aufgenommen, welche über den Einsatz 9 auf der Auswerferseite fixiert sind, und wird über zwei Klingenbohrungen mittels der Bolzen 11 zentriert, von denen es über die Hülsenauswerfer 12 beim Entformen abgestreift wird.

Fig. 6 zeigt einen Werkzeugausschnitt, bei dem in der Teilungsebene der Formhälften zur Aufnahme eines Einlegeteiles, z. B. eines Drahtgewebes 16, Kautschukplatten I'+ und 15 angeordnet sind. Desweiteren sind Kautschukscheiben 17 zur Distanzierung angeordnet, welche das Einlegen und Umspritzen des Einlegeteils erleichtern und im Spritzteil verbleiben. Eine Kreuzrippe 18 verhindert das Herausfallen des verbleibenden Kautschukteiles.

- £--?.. O. Z. ^029

Fig. 7 zeigt einen Werkzeugausschnitt von einer Spritzgießform zur Herstellung eines abgekröpften PKW-Belüftungsrohres 25. Die Herstellung der vorliegenden Hinterschneidung im Rohrkernbereich wird dadurch ermöglicht, daß an den Rohrkernenden 19 und 20 geformte Kautschukrohrkernteile 21 und 22 angeordnet sind, die über einen Metallbolzen 23 miteinander zentriert werden. Die Kautschukenden sind keilförmig geschlitzt 2k, um die Entformung zu erleichtern.

Fig. 8 zeigt das Beispiel Fig. 7 ohne Spritzgießteil im Zustand des Einfahrens der Rohrformkerne.

Fig. 9 zeigt einen Werkzeugausschnitt von einer Spritzgießform zur Herstellung eines topfartigen Doppelwand-Gefäßes 26. Die Herstellung einer hinterschnittenen Einstichnut am Abstellrand des Topfes erfolgt über einen endlos-Kautschukstreifen 27.

Fig. 10 zeigt als Ausschnitt vom Spritzteil 26 den Abstellrand mit der Einstichnut 28.

Fig. 11 zeigt als Ausschnitt vom Spritzteil 26 einen in die hergestellte hinterschnittene Einstichnut eingesprengten oder eingegossenen Kautschukprofilring 29» der den Abstellrand des Topfes bildet.

Fig. 12 zeigt einen Werkzeugausschnitt einer Spritzgießform für einen becherartigen Formteil 30,_; im Formhohlraum ist ringartig der Kautschukformiί ;,1 31 mit dem Werkzeug verbunden. Im Bereich des Ka- ischukringes tritt eine einseitige Abkühlung auf, -wodurch nach der Entformung eine Fassonänderung durch Wölbung 32 bei gleichzeitiger Veränderung des Oberflächenbildes in diesem Bereich bewirkt wird, wie in Fig. 13 dargestellt.

- γ -„%*> ο. ζ. 4029

Fig. ^h zeigt einen Werkzeugausschnitt einer Spritzgießform für ein Formteil 33, in welches Kautschukkugeln - z. B. zur Verbesserung der Rutschhaftung oder Geräuschdämpfung etc. - miteingeformt werden.

Die Kautschukkugel wird von dem Hülsenauswerfer 35 aufgenommen, der zu Beginn der Formfüllung zur besseren Aufnahme der Kugel in das Formteil eintaucht und erst über den Nachdruck in die Formbildebene zurückgedrückt wird. Nach der Füll- und Nachdruckphase wird über den Bolzen 36 die Kautschukkugel 3h in den gefüllten Formraum gedrückt - dies wird durch die verzögerte Abkühlung im Kontaktbereich zur Kautschukkugel ermöglicht.

Fig. 15 zeigt den Formteil mit der eingedrückten Kautschukkugel vor der Entformung.

Λ*

- Leerseite -

Claims (1)

1. 34U1Ü8

   Ο. Ζ. 4029

   Patentansprüche:

   ή Werkzeug zur Herstellung von Formteilen aus ^-' thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen,

   dadurch gekennzeichnet, daß formgebende Partien des Werkzeuges teilweise aus einem Kautschuk gefertigt sind.

   2. Werkzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk ein Synthekautsch.uk auf Grundlage von Polychloropren, Fluorkautschuk, Ethylen-Acrylat-Kautschuk oder Silikonkautschuk ist.

   3. Werkzeug nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kautschuk bestehende Formpartie sich

   im Formhohlraum befindet. 20

   k. Werkzeug nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kautschuk bestehende Formpartie sich im Formkern befindet.

   5. Werkzeug nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die aus Kautschuk bestehende Formpartie sich in der Formtrennebene befindet. 30

   6. Werkzeug nach Patentansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,

   daß die aus Kautschuk bestehende Formpartie im Werkzeug befestigt ist. 35

   - 2 - O.Z. 4029

   7. Werkzeug nach Patentansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,

   daß die aus Kautschuk bestehende Formpartie in das Werkzeug eingelegt ist.

   8. Verwendung eines Werkzeuges nach Patentansprüchen 1 bis 6 zur Bildung von Hinterschneidungen an Kunststoff-Formteilen.

   9. Verwendung eines Werkzeuges nach Patentansprüchen 1 bis 6 zur Bildung von Oberflächeneffekten.

   10. Verwendung eines Werkzeuges nach Patentansprüchen 1 bis 5 und 7 zur Bildung von Fassonänderungen.