DE3717588A1 - Vorrichtung zur herstellung von gegenstaenden aus kunststoff, die hinterschneidungen aufweisen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß es zur Herstellung von mit Hinterschnei­ dungen versehenen Körpern erforderlich ist, teure Formen zu ver­ wenden, die aus mehreren zusammenfügbaren Teilen bestehen.

Bei dünnwandigen rohrförmigen Körpern wurde die Form ver­ einfacht, indem die hohe Elastizität von Kunststofferzeugnissen bei Temperaturen zwischen ihrer Gießtemperatur und der Umgebungs­ temperatur ausgenutzt wurde. Dieses Verfahren kann angewendet werden, wenn die Hinterschneidung Abmessungen hat, die mit der Wandstärke des fraglichen rohrförmigen Körpers vergleichbar sind.

Wenn aber die Hinterschneidungen eine geringere Tiefe als die Wand haben, d.h. wenn die Wand des Hohlkörpers dicker ist als der Durchmesser, dann erfordert das Auswerfen wieder teure zusammengesetzte Formen. Dieses Erfordernis wird bei solchen Pro­ dukten noch weiter gesteigert, die mehrfache Hinterschneidungen haben, wie z.B. solche, die von einem Innengewinde gebildet sind. In dem letztgenannten Fall ist es allgemein üblich, den mit dem Gewinde in Berührung stehenden Teil der Form durch eine entspre­ chende Anzahl von Umdrehungen abzuschrauben. Dieses Verdrehen eines Teils der Form ist aber zeitraubend und verringert daher die Produktivität der Maschine.

Gemäß der Erfindung hat die Form einen die Innenfläche des herzustellenden runden Körpers definierenden Kern und einen die Außenfläche des Körpers definierenden äußeren Mantel.

Der Kern ist mit einer Kühleinrichtung versehen, die in der Nähe des keine Hinterschneidungen aufweisenden Bereichs angeord­ net ist, und mit einer Heizeinrichtung versehen, die in der Nähe des mit Hinterschneidungen versehenen Bereichs des Körpers ange­ ordnet ist.

Die beiden Grundflächen des herzustellenden Körpers werden einerseits von einer einen Gießkanal aufweisenden Eingießbuchse und andererseits von einer mit einem Loch versehenen Abstreif­ platte begrenzt, die dazu benutzt wird, den ausgeformten Körper vom Kern abzustreifen. Die Abstreifplatte ist in der Nähe des mit Hinterschneidungen versehenen Teils des herzustellenden Kör­ pers angeordnet, der infolge der Anwesenheit der Heizeinrichtung noch eine große Elastizität aufweist (d.h. einen niedrigen E-Modul).

Die Abstreifplatte bewirkt daher eine radiale Aufweitung des mit Hinterschneidungen versehenen Teils, so daß dieser von dem darunter befindlichen Kern freikommt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschrie­ benen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.

In den Fig. 1 bis 6 der Zeichnung sind die verschiedenen Schritte der Ausbildung und des Auswerfens eines mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung hergestellten rohrförmigen Körpers ge­ zeigt, der mit Hinterschneidungen versehen ist.

Eine Buchse 50 aus einem thermoplastischen Material ist im wesentlichen rohrförmig und hat eine im wesentlichen gleichför­ mige Dicke, wobei sich diese Dicke über zwei verschiedene Durch­ messer verteilt.

Der den größeren Durchmesser aufweisende Teil 51 der Buchse 50 ist mit einem Innengewinde 52 versehen. Dieses Innengewinde bildet die Hinterschneidungen des herzustellenden Gegenstandes.

Der den kleineren Durchmesser aufweisende Teil 53 der Buch­ se 50 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel glatt und über einen konischen Bereich oder einen abgestuften Bereich mit dem ersten Teil 51 verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen Kern 10, der die Innenfläche der zu erzeugenden Gewindebuchse definiert.

Der Kern 10 besteht aus zwei koaxialen Elementen 11 und 12. Das erste Element 11 definiert die Innenfläche des glattflächi­ gen Bereichs 53 der Gewindebuchse. Das zweite koaxiale Element 12 des Kerns 10 besteht aus einer Hülse, welche das Innengewinde 52 des ersten Bereichs 51 der zu erzeugenden Gewindebuchse defi­ niert.

Das erste Element 11 ist relativ zu dem zweiten Element 12 axial verschiebbar mittels eines Schaftes 18, der mit einer (nicht gezeigten) Betätigungseinrichtung verbunden ist.

Die Vorrichtung hat ferner eine Abstreifplatte 30, die auf dem hülsenartigen Element 12 verschiebbar ist und dazu dient, die größere Stirnfläche der zu erzeugenden Gewindebuchse zu begrenzen.

Die kleinere Stirnfläche der zu erzeugenden Gewindebuchse wird von einem zylindrischen Stück 20 begrenzt, das mit einem Gieß­ kanal 21 versehen ist und deshalb im folgenden als Eingießbuchse bezeichnet wird.

Die Außenfläche der zu erzeugenden Gewindebuchse wird schließ­ lich von einem Mantel 13 begrenzt, der einstückig ausgebildet und axial verschiebbar ist. Dieser äußere Mantel könnte auch radial beweglich sein, in welchem Fall er mindestens zweiteilig sein müßte. Wie dies lediglich in Fig. 1 dargestellt ist, ist das innere Element 11 des Kerns 10 mit einem Kühlkreis 41 versehen, der den glattflächigen schlankeren Bereich 53 der Gewindebuchse 50 beeinflußt.

Im Gegensatz dazu ist das äußere Element 12 des Kerns 10 mit einem Heizkreis 52 versehen, der den mit dem Innengewinde, d.h. mit Hinterschneidungen versehenen Bereich 51 der Buchse 50 beein­ flußt bzw. sich auf diesen auswirkt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Beim Gießen befinden sich die verschiedenen Teile der Vor­ richtung in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der die Gewinde­ buchse zusammen mit ihrem Anguß 54, der den Gießkanal 21 der Ein­ gießbuchse 20 ausfüllt, bereits gegossen wurde.

Unmittelbar nach dem Gießen, d.h. unmittelbar nach dem Füllen der Form mit dem geschmolzenen Material beginnt die Abkühlung des geschmolzenen Materials. Diese Abkühlung erfolgt aber wegen der Anwesenheit der Kühleinrichtung 41 und der Heizeinrichtung 42 nicht gleichförmig. Infolgedessen hat der mit den Hinterschnei­ dungen versehene Bereich 51 der Gewindebuchse 50 eine Temperatur, die über derjenigen des Bereichs 53 der Gewindebuchse liegt.

Der E-Modul von Kunststoff ist bekanntlich zur Temperatur umgekehrt proportional, so daß bei höheren Temperaturen größere elastische Verformungen bei der gleichen Flächenbelastung mög­ lich sind.

Der erste Schritt des Auswerfvorgangs erfordert eine Verdre­ hung der Eingießbuchse 20, wodurch der Anguß 54 an seiner Wurzel abgetrennt wird.

Dieser Zustand ist in Fig. 2 gezeigt.

Nach dem Abtrennen des Angusses 54 werden sowohl die Eingieß­ buchse 20 als auch der Mantel 13 axial nach hinten bewegt, so daß die Außenfläche der Gewindebuchse 50 freigelegt wird.

Dieser Zustand ist in Fig. 3 gezeigt.

In dieser Position haftet der eine glatte Innenfläche aufwei­ sende schlankere Bereich 53 der Gewindebuchse 50 an der Außen­ fläche des inneren Elements 11 des Kerns 10. Dies beruht auf der Kühlwirkung des Kreises 41.

Im Gegensatz dazu liegt die innere Gewindefläche 52 des Be­ reichs 51 der Gewindebuchse auf der Außenfläche des Elements 12 desKerns 10 weniger eng an infolge der Wirkung der erwähnten Heiz­ einrichtung 42. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Abstreifvorgang der Gewindebuchse 50 vom Kern 10. Zu diesem Zweck werden das Ele­ ment 11 des Kerns 10 und die Abstreifplatte 30 parallel zu dem Element 11 gegenüber dem festgehaltenen Element 12 des Kerns 10 nach vorne bewegt.

Der mit Hinterschneidungen versehene Bereich 51 der Gewinde­ buchse 50 wird infolge der Kompression radial aufgeweitet, wobei der schlanke Bereich 53 der Gewindebuchse infolge der Abkühlung an dem Element 11 anhaftet, so daß er eine gewisse Reibkraft ent­ wickelt.

Darüberhinaus wird die radiale Aufweitung des Bereichs 51 durch seine höhere Temperatur begünstigt.

In jedem Fall haben diese kombinierten Wirkungen die Ablösung des Innengewindes 52 der Buchse 50 von der Außenfläche des Ele­ ments 12 des Kerns 10 zur Folge.

Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.

Zu diesem Zeitpunkt wird die axiale Bewegung des Elements 11 des Kerns 10 gestoppt, wogegen die Axialbewegung der Abstreif­ platte 30 fortgesetzt wird, so daß das ausgeformte Teil von dem Kern 10 abgestreift wird, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, und anschließend in einen (nicht gezeigten) Korb nach unten fällt (Fig. 6). Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das mit Hinterschneidungen versehene herzustellende Teil aus einer Innen­ gewindebuchse, bei welcher der mit dem Innengewinde versehene Be­ reich einen größeren Durchmesser hat als der mit einer glatten Innenfläche versehene Bereich, wie dies üblicherweise der Fall ist.

Tatsächlich sind diese Merkmale aber nicht wesentlich, weil die Hinterschneidungen auch anders verteilt sein könnten.

Insbesondere könnte das Element 11 des Kerns 10 von der der Abstreifplatte 30 gegenüberliegenden Seite her abgestützt und betätigt werden, um eine andere Verteilung der mit Hinterschnei­ dungen, insbesondere mit einem Innengewinde versehenen Teile zu ermöglichen.

• Bezugszeichenliste: 10 Kern
  11 inneres Teil von 10
  12 äußeres Teil von 10
  13 Mantel
  18 Schaft von 11
  20 Eingießbuchse
  21 Gießkanal
  30 Abstreifplatte
  41 Kühlkreis in 11
  42 Heizkreis in 12
  50 Buchse
  51 dicker Bereich von 50
  52 Innengewinde
  53 schlanker Bereich von 50
  54 Anguß

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Gegenständen aus Kunststoff, insbesondere Buchsen, die mit Hinterschneidungen, insbesondere Innengewinden, versehen sind, mit einem die Innen­ fläche des rohrförmigen Gegenstandes begrenzenden Kern und einem die Außenfläche des rohrförmigen Gegenstandes begrenzenden Man­ tel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (10) ein erstes Element (12) und ein zu diesem koaxiales, axial hin- und herbewegbares zweites Element (11) aufweist, wobei das erste Element (12) die Innenfläche (52) des mit einer Hinterschneidung versehenen Be­ reichs (51) begrenzt und wobei das zweite Element (11) die Innen­ fläche des keine Hinterschneidungen aufweisenden glatten Be­ reichs (53) begrenzt, daß das erste Element (12) mit einer Heiz­ einrichtung (42) und das zweite Element (11) mit einer Kühlein­ richtung (41) versehen ist und daß eine der beiden Stirnflächen des rohrförmigen Gegenstandes (50) von einer Abstreifplatte (30) begrenzt ist, die auf dem Kern (10) verschiebbar gelagert ist und die den rohrförmigen Gegenstand (50) axial von dem innenliegen­ den Kern (10) abstreifen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stirnfläche des rohrförmigen Gegenstandes (50) von einem zylindrischen Körper (20) begrenzt ist, der einen durch­ gehenden Gießkanal (21) aufweist und daher als Eingießbuchse be­ zeichnet wird, wobei diese Eingießbuchse verdrehbar ist, um den in dem Gießkanal (21) gebildeten Anguß (54) nach dem Gießen abzu­ trennen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

• a) eine Einrichtung, um das mit der Kühleinrichtung (41) versehene Element (11) des Kerns (10) in einer ersten Phase im wesentlichen gemeinsam mit der Abstreifplatte (30) und in einer zweiten Phase getrennt von dieser in axialer Richtung zu bewegen, und
• b) eine Einrichtung zum Verdrehen der Eingießbuchse (20).