DE3921355A1 - Kaltkanalblock fuer das spritzformen von elastomeren werkstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kaltkanalblock für das Spritzformen von elastomeren Werkstoffen nach dem Kaltkanalverfahren mit einem zu mehreren Düsen führenden Verteilerkanal.

In jüngster Zeit hat sich das Gummispritzformen nach dem Kaltkanalverfahren in größerem Umfang auch bei der Herstellung von Wischlippen für Scheibenwischerblätter an Kraftfahrzeugen durchgesetzt. Bei diesem Herstellungsverfahren wird der elastomere Werkstoff den Düsen am Formwerkzeug über einen Verteilerkanal in einem sogenannten Kaltkanalblock zugeführt, wobei die Temperatur des elastomeren Werkstoffes in diesem Kaltkanalblock unterhalb der Vulkanisiertemperatur gehalten wird. Durch die Verhinderung der Vulkanisation des elastomeren Werkstoffes in diesem Verteilerkanal können Angußverluste weitgehend verhindert bzw. gänzlich vermieden werden.

Üblicherweise wurde bisher ein solcher Kaltkanalblock als einteiliges Werkstück hergestellt, wobei der Verteilerkanal aus geradlinig verlaufenden Bohrungen zusammengesetzt ist, die dann zwangsläufig an den Übergangsstellen Winkel bilden, die einen störungsfreien Fluß des elastomeren Werkstoffes behindern. Diese einteilige Ausführung des Kaltkanalblocks hat man jedenfalls bei der Herstellung von Wischlippen für Scheibenwischerblätter wegen der hohen Drücke bevorzugt. Nachteilig ist allerdings, daß ein solcher einteiliger Kaltkanalblock wegen des erforderlichen Raumbedarfs und des hohen Gewichts nur mit größerem Aufwand bewegbar ist. Dies hat sich besonders nachteilig dann bemerkbar gemacht, wenn - was in regelmäßigen Abständen vorkommt - insbesondere in den aneinander angrenzenden Eckbereichen von geradlinigen Bohrungen im Verteilerkanal Werkstoff haften bleibt, der den Verteilerkanal zunehmend verstopft. Dann muß nämlich dieser massive Kaltkanalblock von der eigentlichen Werkzeugform getrennt werden, was schon ein gewissen Aufwand erfordert. Dann müssen in umständlicher manueller Arbeit die geradlinigen, den Verteilerkanal bildenden Bohrungen gereinigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kaltkanalblock zu schaffen, der leichter handhabbar ist und über einen längeren Zeitraum störungsfrei eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Im Unterschied zu den bisher bekannten Ausführungen wird nunmehr der Kaltkanalblock mehrteilig ausgebildet. In einem großvolumigen und daher auch verhältnismäßig schweren Gestellteil wird eine Aufnahme vorgesehen, in die dann schubladenartig ein Einschubteil einsetzbar ist, in das der eigentliche Verteilerkanal eingearbeitet ist. Bei eventuellen Störungen muß also nur dieses verhältnismäßig kleine, gewichtsarme Einschubteil bewegt werden, was vergleichsweise einfach, ggf. sogar ohne maschinelle Unterstützung möglich ist. Außerdem wird im Interesse einer langen Standzeit dieses Einschubteil selbst aus zwei Teilstücken zusammengesetzt, wobei an den einander benachbarten Stirnflächen der beiden Teilstücke rinnenartige Vertiefungen zur Bildung des Verteilerkanals vorgesehen werden. Da diese Vertiefungen randoffen sind, besteht ohne weiteres die Möglichkeit, diesen Verteilerkanal in Fließrichtung abgerundet auszubilden. Diese rinnenartigen Vertiefungen werden vorzugsweise durch ein Funkenerosionsverfahren in die Stirnfläche der Teilstücke des Einschubteils eingearbeitet.

Die Möglichkeit eines zweiteiligen Aufbaus eines Kaltkanalblocks wurde von der Fachwelt ursprünglich nicht als gangbarer Weg angesehen, weil bei dem hohen Druck mit der Bildung eines dünnen Spaltes an der Trennebene zwischen den beiden Teilstücken gerechnet werden muß. Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß man derartige Probleme beherrschen kann, wenn man anstelle großvolumiger, den kompletten Kaltkanalblock bildender Teilstücke kleinere Teilstücke zusammensetzt, die gegeneinander verspannt als Einschubteil in das Gestellteil des Kanalblocks eingesetzt werden.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Stirnfläche eines Teilstücks eines Einschubteils,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II auch durch das Gestellteil und

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1.

Der Kaltkanalblock nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einem insgesamt mit 10 bezeichneten Gestellteil, das aus zwei Hälften 10a und 10b aufgebaut ist, die miteinander verschraubt sind, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist. In diesem Gestellteil sind in bekannter Weise Kühlkanäle eingearbeitet, die in der Zeichnung jedoch nicht näher dargestellt sind. Wichtig für die vorliegende Erfindung ist, daß dieses Gestellteil 10 eine schubladenartige Aufnahme 15 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, in die passend ein insgesamt mit 20 bezeichnetes Einschubteil einsetzbar ist. Dieses Einschubteil ist selbst wieder aus zwei Teilstücken 20a, 20b zusammengesetzt, die mit Stirnflächen 21a, 21b aneinander anliegen. Jedes dieser Teilstücke 20a, 20b ist in Form einer Platte ausgebildet, in deren Stirnfläche 21a, 21b randoffene, rinnenartige Vertiefungen 25a, 25b eingearbeitet sind. Dabei sind die beiden Teilstücke 20a, 20b gewissermaßen komplementär zueinander ausgebildet derart, daß diese rinnenartigen Vertiefungen 25a, 25b dann zusammen den Verteilerkanal 26 bilden.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf die Stirnfläche 21a des einen Teilstücks 20a, und man erkennt daraus, daß der Verteilerkanal 26, ausgehend von dem Einlaß 27, in bogenförmigen, abgerundeten Teilstücken zu Bohrungen 30a, b, c . . .1 führt, die - wie Fig. 3 zeigt - mit Düsen 30 in Verbindung stehen, über die dann das elastomere Material in die verschiedenen Formnester der eigentlichen Werkzeugform eingespritzt wird.

Die beiden Teilstücke 20a, 20b, die das Einschubteil 20 bilden, sind formstabil miteinander verspannt. Dazu sind in jedem der beiden Teilstücke 20a, 20b Gewindebohrungen 40 und Stufenbohrungen 41 eingearbeitet, in die dann Gewindeschrauben 42 eingesetzt sind. Man erkennt aus Fig. 1, daß eine Vielzahl derartig ausgebildeter Schraubverbindungen eng benachbart längs des gesamten Verteilerkanals 26 angeordnet sind. Dabei ist der Abstand A zwischen den Randzonen benachbarter Schraubverbindungen bzw. Bohrungen 40, 41 in der Größenordnung des Druchmessers einer Gewindeschraube 42, so daß also wegen der eng aneinander anliegenden Schraubverbindungen eine auch hohen Drücken standhaltende Verspannung der beiden Teilstücke 20a, 20b des Einschubteils möglich ist. Dabei sind wechselweise Gewindebohrungen und Stufenbohrungen nebeneinander angeordnet, was dazu beiträgt, daß die Schraubverbindungen enger aneinandergerückt werden können. Die einander benachbarten Gewindeschrauben 42, die gegebenenfalls auch unterschiedliche Schaftdurchmesser aufweisen können, sind dann also wechselweise in das eine Teilstück 20a eingesetzt und in die Gewindebohrung im anderen Teilstück 20b verschraubt bzw. in das andere Teilstück 20b eingesetzt und in die Gewindebohrung im ersten Teilstück 20a eingeschraubt, wie dies in Fig. 2 bezüglich zweier Schraubverbindungen gezeigt ist, die links und rechts des Verteilerkanals 26 liegen.

Überraschend hat sich gezeigt, daß trotz der durch die Vielzahl der Bohrungen gegebenen Materialschwächung eine hohe Abdichtwirkung auch bei großen Drücken erreicht wird, also die beiden Teilstücke über eine Vielzahl von solchen Schraubverbindungen sicher miteinander verspannt sind.

Bei dieser Gelegenheit wird darauf hingewiesen, daß die zu dem Einschubteil zusammengesetzte Baueinheit - wie bereits erwähnt - passend in die Aufnahme 15 im Gestellteil 10 eingesetzt wird. Da dieses Gestellteil aus einem massiven Werkstück mit vergleichsweise großer Materialstärke hergestellt ist, übernimmt natürlich auch dieses Gestellteil beim Einspritzen des elastomeren Werkstoffes auftretende Kräfte, so daß eine unzulässig hohe Belastung dieser Schraubverbindungen mit den Gewindeschrauben 42 nicht zu befürchten ist.

Insgesamt ist also festzustellen, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Kaltkanalblock aus einem massiven Gestellteil 10 und einem vergleichsweise kleinvolumigen Einschubteil 20 aufgebaut ist und der eigentliche Verteilerkanal in dieses Einschubteil 20, also nicht in das massive Gestellteil 10 eingearbeitet ist. Sollte eine Verstopfung des Verteilerkanals überhaupt auftreten, obwohl dieser Verteilerkanal aus abgerundeten Teilstücken zusammengesetzt ist, so ist der Austausch dieses Einschubteils 20 vergleichsweise einfach möglich. Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt aber gerade auch darin, daß durch die bogenartige Zusammensetzung des Verteilerkanals 26 ohne die Fließbewegung störende Ecken und Kanten eine gleichmäßige Verteilung des elastomeren Werkstoffs auf die verschiedenen zu den Düsen führenden Bohrungen gewährleistet ist. Eine Verstopfung dieses Verteilerkanals ist daher unter normalen Betriebszuständen nicht zu befürchten.

Claims (5)

1. Kaltkanalblock für das Spritzformen von elastomeren Werkstoffen nach dem Kaltkanalverfahren mit einem zu mehreren Düsen führenden Verteilerkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (26) in ein Einschubteil (20) eingearbeitet ist, das schubladenartig in eine Aufnahme (15) eines massiven Gestellteils (10) einschiebbar ist, und daß dieses Einschubteil (20) selbst aus zwei Teilstücken (20a, 20b) zusammengesetzt ist, die mit Stirnflächen (21a, 21b) aneinander anliegen, in die randoffene, rinnenartige Vertiefungen (25) zur Bildung eines in Fließrichtung abgerundeten Verteilerkanals (26) eingearbeitet sind.

2. Kaltkanalblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilstücke (21a, 21b) des Einschubteils (20) formstabil miteinander zu einer Baueinheit verspannt sind.

3. Kaltkanalblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilstücke (21a, 21b) des Einschubteils über eine Vielzahl von Schraubverbindungen beidseitig längs des Verteilerkanals (26) miteinander verspannt sind, wobei zu dieser Schraubverbindung jeweils eine Gewindeschraube (42) gehört, die in eine Stufenbohrung (41) in dem einen Teilstück eingesetzt ist und in eine Gewindebohrung (40) im anderen Teilstück eingeschraubt ist.

4. Kaltkanalblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen benachbarten Schraubverbindungen etwa dem Durchmesser einer Gewindeschraube (42) entspricht.

5. Kaltkanalblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Verteilerkanals (26) wechselweise Gewindebohrungen (40) und Stufenbohrungen (41) nebeneinander eingearbeitet sind.