DE4032478A1

DE4032478A1 - Spritzgusswerkzeug

Info

Publication number: DE4032478A1
Application number: DE4032478A
Authority: DE
Inventors: Kiyoo Morita
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1991-05-16
Also published as: JPH03150119A; JP2557713B2; US5094602A

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgußwerkzeug zur Herstellung eines zweifarbigen oder zweikomponentigen Formteils aus Kunst harz.

Im allgemeinen weist eine für Audio- oder Videogeräte verwen dete Magnetbandkassette ein Kassettengehäuse auf, welches aus einer oberen und einer unteren Kassettenhälfte besteht, sowie ein Paar drehbar in dem Kassettengehäuse gelagerter Naben und ein auf die Naben aufgewickeltes Magnetband.

Die obere und die untere Kassettenhälfte werden durch Spritz gießen eines Plastikmaterials oder dergleichen hergestellt. Im einzelnen wird zur Ausbildung der oberen oder unteren Hälfte geschmolzenes Material durch einen direkten Anguß und einen Anguß unterhalb der Trennebene in den Hohlraum eingespritzt, welcher zwischen zwei Metallformen entsprechend der Form der Kassettenhälfte ausgebildet ist. Das Ausformen der Kassetten hälfte ist erreicht, wenn das auf diese Weise eingespritzte Material abgekühlt und ausgehärtet ist. Die auf diese Weise gebildete Kassettenhälfte wird aus den Werkzeugen herausgenom men. Dann werden gedruckte Musterblätter mit den äußeren Ober flächen der Kassettenhälften verbunden, oder auf diese werden direkt Muster gedruckt.

Um dem Benutzer eine Betrachtung des Magnetbandes in der Kas sette von außen zu gestatten, sind die obere und untere Hälf te aus einen transparenten Material hergestellt, oder es wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ein transparentes oder durchschei nendes Fenster 6 in der Kassettengehäusehälfte 2a ausgebildet, die lichtundurchlässig ist. Das Fenster 6 kann auf unter schiedliche Arten abgeändert werden, um das Design des Kasset tengehäuses 1 zu verbessern.

Bislang wurde zur Bereitstellung des Fensters 6 ein Fenster teil getrennt von der Kassettengehäusehälfte 2a ausgebil det, und dann mit dieser durch einen Kleber oder Ultraschall schweißen verbunden. In diesem Fall sind die Designmöglichkei ten begrenzt, da es erforderlich ist, das Fensterteil herzu stellen und mit der Kassettengehäusehälfte zu verbinden. Dar über hinaus ist dieses Verfahren wenig produktiv. Daher wurde in letzter Zeit ein Verfahren zur Herstellung einer Magnet bandkassette durch Zweikomponentenausformung unter Verwendung eines Systems mit Hinterfüllung eines Kerns verwendet.

Ein Verfahren zur Herstellung der Kassettenhälften nach dem System zur Hinterfüllung eines Kerns wird nachstehend unter Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben, die Schnittansichten einer Kassettenhalbform darstellen, die dem Schnitt A-A der in Fig. 4 dargestellten Audiokompaktkassette entspricht. Das metallische Spritzgußwerkzeug nach dem System zur Hinterfül lung eines Kerns, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt eine stationäre Form 20, eine bewegbare Form 22, einen Gleit kern 26, der in ein Gleitloch 24 eingepaßt ist, das in der stationären Form 20 ausgebildet ist, einen Gleitkern 30, der in ein Gleitloch 28 eingepaßt ist, das in der bewegbaren Form 22 ausgebildet ist, und einen stationären Block 25, der in dem Gleitkern 26 angeordnet ist. Ein Formhohlraum 32 zur Aus bildung der voranstehend beschriebenen Kassettenhälften 3a und 3b wird durch die gegenüberliegenden inneren Oberflächen der stationären Form 20 und der bewegbaren Form 22 ausgebil det. Die Gleitkerne 26 und 30 ragen in den Hohlraum 32 auf solche Weise vor, daß sie aneinander anstoßen, um das voran stehend beschriebene Fenster 6 auszubilden.

Der Hohlraum 32 steht mit einem Anguß 33 unterhalb der Trenn linie in Verbindung, der in der bewegbaren Form 22 ausgebil det ist, um ein primäres Harz einzuspritzen, und steht mit einem direkten Anguß 34 in Verbindung, der in der stationären Form 20 nahe dem Gleitkern 26 ausgebildet ist, um sekundäres Harz einzuspritzen (im Falle der Fig. 5 und 6 ist der direkte Anguß 34 in dem stationären Block 25 vorgesehen).

Zur Ausformung der Kassettengehäusehälfte 2a werden zunächst die stationäre Form 20 und die bewegbare Form 22 zusammenge bracht. Dann werden die Gleitkerne in den Hohlraum eingeführt mittels hydraulischer Antriebseinrichtungen, bis sie anein ander anstoßen, im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hohlraums 32. Unter diesen Bedingungen wird das lichtundurch lässige primäre Harz in den Hohlraum durch den Anguß 33 unter halb der Trennebene eingespritzt. Dann werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, die Gleitkerne 26 und 30 zurückgezogen, um einen Fensterhohlraum 36 zu bilden. Schließlich wird das transparen te sekundäre Harz in den Fensterhohlraum 36 durch den direkten Anguß 34 eingespritzt, der in dem stationären Block 25 vorge sehen ist, um das Fenster 6 auszubilden.

Die Kassettengehäusehälfte 2a und das Fenster 6 werden mitein ander durch die Hitze und den Druck verschweißt, welche wäh rend des Spritzgießens vorliegen. Die Gleitkerne 26 und 30 weisen unterschiedliche Abmessungen auf, und daher wird eine Stufe in dem Fenster 6 ausgebildet, wodurch der verschweißte Abschnitt des Fensters 6 und der Kassettengehäusehälfte 2a kräftig genug ist, um der in der Dickenrichtung angebrachten Kraft zu widerstehen.

Wie voranstehend beschrieben wurde, neigt, da der direkte An guß 34 nahe dem Gleitkern 26 vorgesehen ist, der Gleitkern 26 zu einer thermischen Ausdehnung infolge der Hitze des einge spritzten geschmolzenen Harzes. Weiterhin ist die Außenwand des Endabschnittes des Gleitkerns 26, der von dem Gleitloch 24 vorragt, nicht durch irgendein Teil in Querrichtung abge stützt, wenn er sich in der in Fig. 5 dargestellten Lage be findet. Daher kann die Ausdehnung des Gleitkerns 26 dessen akurate Gleitbewegung beim Rückziehen behindern, wenn der Fensterhohlraum ausgebildet werden soll. Um diese Schwierig keit auf ein Minimum zu verringern ist es erforderlich, die stationäre Form 20 und den Gleitkern 26 mit hoher Genauigkeit zu fertigen, und dies ist teuer.

Weiterhin kann das geschmolzene Harz, welches unter Druck in den Fensterhohlraum 36 eingespritzt wird, zwischen den bereits ausgebildeten lichtundurchlässigen Abschnitt der Kassetten gehäusehälfte 2a und die stationäre Form 20 kriechen, wodurch die Kassettengehäusehälfte deformiert und/oder deren äußere Erscheinung beeinträchtigt wird.

Daher liegt ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Be seitigung der voranstehend beschriebenen Schwierigkeiten, die bei dem konventionellen Spritzgießen auftreten, und zwar durch die erfindungsgemäße Bereitstellung eines Spritzgußwerkzeuges, in welchem der nahe dem direkten Anguß angeordnete Gleitkern akurat bewegt werden kann, wodurch die äußere Erscheinung der sich ergebenden Form nicht beeinträchtigt wird.

Der voranstehende Vorteil wird erzielt durch die Bereitstel lung eines Spritzgußwerkzeuges aus Metall der voranstehend beschriebenen Art, bei welchem zumindest eines der Formteile, welches ein Gleitloch nahe einem Einspritzanguß aufweist, ei me kontinuierliche Stützlippe in Querrichtung oder einen ent sprechenden Vorsprung aufweist, welche die Öffnung des Gleit loches in den Formhohlraum an der Position umgibt, zu welcher der Gleitkern innen während des anfänglichen Formgebungs schrittes erstreckt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.

Es zeigt:

Fig. 1 und 2 Schnittansichten eines Metallwerkzeuges zur Aus bildung der Hälften einer Magnetbandkassette gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung;

Fig. 3(a) und 3(b) sowie 3(c) Schnittansichten mit einer Dar stellung abgeänderter Stützvorsprünge von Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Aufsicht mit einer Darstellung einer kon ventionellen Magnetbandkassette; und

Fig. 5 und 6 Schnittansichten eines konventionellen Metall werkzeugs zur Ausbildung der Hälften einer Mag netbandkassette.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen die Fig. 1 und 2 ein Spritzgußwerkzeug aus Metall zur Ausbildung der Hälften einer Magnetbandkassette, die im wesentlichen gleich der in Fig. 4 dargestellten Kassette ist. Eine derartige Kassette wird in weitem Maße in Audiogeräten verwendet und weist einen Gehäu sekörper 1 auf, der aus einer oberen und einer unteren Kasset tenhälfte 3a bzw. 3b besteht, ein Paar Naben 4, die drehbar in dem Gehäusekörper gehaltert sind, und ein auf die Naben auf gewickeltes Magnetband 5. Ähnlich wie im Falle der konventio nellen Magnetbandkassette besteht der Gehäusekörper 1 aus ei nem Kunstharz, und ein Fenster 6 und eine Kassettengehäuse hälfte 2a (abgesehen von dem Fenster 6) werden durch ein Zwei farben- oder Zweikomponentenformgebungsverfahren des Typs mit hinterfülltem Kern hergestellt.

Das Spritzgußwerkzeug weist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, eine stationäre Form 20 auf, eine bewegbare Form 22, einen Gleitkern 26, der in einem in der stationären Form 20 ausge bildeten Gleitloch 24 vorgesehen ist, einen Gleitkern 30, der in einem Gleitloch 28 vorgesehen ist, welches in der beweg baren Form 22 ausgebildet ist, und einen in dem Gleitkern 26 vorgesehenen stationären Block 25. Ein Formhohlraum 32 zur Ausbildung der oberen und unteren Kassettenhälfte 3a bzw. 3b wird durch die gegenüberliegenden inneren Oberflächen der stationären Form 20 und der bewegbaren Form 22 festgelegt. Die Gleitkerne 26 und 30 zur Ausbildung des Fensters 6 ste hen in den Metallhohlraum 32 auf solche Weise vor, daß sie aneinander anstoßen.

Der Hohlraum 32 steht in Verbindung mit einem Anguß 33 unter halb der Trennebene zum Einspritzen eines lichtundurchlässi gen primären Harzes und mit einem direkten Anguß 34 zum Ein spritzen eines transparenten sekundären Harzes, wobei der direkte Anguß 34 nahe dem Gleitkern 26 der stationären Form 20 angeordnet ist.

Das innere Ende des Gleitloches 24, welches in der stationä ren Form 20 zur Aufnahme des Gleitkerns 26 ausgebildet ist, ist dort, wo der Gleitkern 26 gegen den Gleitkern 30 in der bewegbaren Form 22 anstößt, von einer Stützlippe oder einem Stützvorsprung 38 in Querrichtung umgeben. Daher wird immer dann, wenn der Gleitkern 26 in die Position bewegt wird, in welcher er an den Gleitkern 30 anstößt, oder aus dieser Posi tion zurückgezogen wird, der Gleitkern 26 immer auf genaue Weise durch das Loch 24 geführt und gehaltert.

Der Vorsprung 38 erstreckt sich in der Richtung der Dicke des Formhohlraumes 32 und weist eine flache Endstirnfläche auf. Die Außenwand des Vorsprungs verjüngt sich in Richtung auf den Formhohlraum 32 hin, um einen trapezförmigen Querschnitt auszubilden.

Zur Ausbildung der Kassettengehäusehälfte 2a werden die Gleit kerne 26 und 30 aneinander zur Anlage gebracht in dem Form hohlraum 32, der durch die stationäre Form 20 und die beweg bare Form 22 ausgebildet wird, worauf das lichtundurchlässige primäre Harz in den Formhohlraum durch den Anguß 33 unterhalb der Trennebene eingespritzt wird, so daß das Harz zur Kasset tengehäusehälfte 2a ausgeformt wird, deren Form durch die stationäre Form 20, die bewegbare Form 22 und die Gleitkerne 26 und 30 festgelegt wird.

Nachdem sich das primäre Harz im wesentlichen verfestigt hat, werden die Gleitkerne 26 und 30 zurückgezogen, um einen Fen sterhohlraum 36 auszubilden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Das Zurückziehen der Gleitkerne legt die Dicke des Fen sters 6 fest; dies bedeutet, daß die Gleitkerne 26 und 30 ent lang dem Gleitloch 24 bzw. 28 zurückgezogen werden, so daß das Fenster 6 im wesentlichen die gleiche Dicke aufweist wie die Kassettengehäusehälfte 2a. In diesem Fall wird darauf hinge wiesen, daß der Gleitkern 26 so weit zurückgezogen wird, bis seine Endstirnfläche mit der Endstirnfläche des stationären Blocks 25 fluchtet, der so angeordnet ist, daß er die Dicke des Fensters 6 festlegt.

Wenn der Gleitkern 26 in der stationären Form 20 an dem Gleit kern 30 in der bewegbaren Form 22 zur Anlage gebracht wird, so ist der Kern 26 von dem Vorsprung 38 umgeben. Daher kann der Gleitkern immer noch in Axialrichtung bewegt werden, selbst wenn der Gleitkern 26 sich thermisch ausdehnt infolge der Hitze von dem direkten Anguß oder der Hitze von dem geschmol zenen sekundären Harz. Selbst wenn die Fertigungsgenauigkeit der stationären Form 20 und des Gleitkerns 26 nicht so hoch ist, stellt daher das Spritzgußwerkzeug einen äußerst verläß lichen Formgebungsvorgang zur Verfügung.

Daraufhin wird ein sekundäres Harz, welches transparent ist, in den Fensterhohlraum 36 eingespritzt, der durch die primäre Harzausformung, die Gleitkerne 26 und 30, und den Vorsprung 38 festgelegt ist, um das Fenster 6 herzustellen. Bei diesem Vor gang verhindert der Vorsprung 38, daß das eingespritzte sekun däre Harz zwischen das ausgeformte primäre Harz und die sta tionäre Form 20 fließt.

Die Kassettengehäusehälfte 2a, die durch das Einspritzen des primären Harzes hergestellt wurde, und das Fenster 6, welches durch das Einspritzen des sekundären Harzes hergestellt wurde, werden zu einer Kassettenhälftenform zusammengeschweißt durch die während des Einspritzens des zweiten Harzes herrschende Hitze und den Druck hierbei. Nachdem die in die Hohlräume ein gespritzten Harze abgekühlt und ausgehärtet sind, wird die bewegbare Form 22 von der stationären Form 20 getrennt, um die Kassettenhälftenform aus dem metallischen Werkzeug zu entfer nen.

In jeder der Kassettenhälften 3a und 3b wird eine Nut entspre chend dem Vorsprung 38 der stationären Form 20 ausgebildet; dies bedeutet, daß die äußere Oberfläche der Kassettengehäuse hälfte 2a von der des Fensters 6 getrennt ist. Selbst wenn die Oberflächen der Kassettengehäusehälfte 2a und des Fensters nicht miteinander fluchten, beispielsweise infolge eines Form fehlers, wird daher dieser Defekt nicht die äußere Erscheinung der Kassettenhälfte beeinträchtigen, da es schwierig ist, den leichten Unterschied mit dem Auge festzustellen.

In dem Fall, in welchem der direkte Anguß 34 nahe dem Gleit kern 30 anstelle des Gleitkerns 26 vorgesehen ist, wird der Vorsprung 38 auf der bewegbaren Form 22 ausgebildet, so daß das Gleitloch 28 der bewegbaren Form 22 in Richtung auf die Position erstreckt wird, in dem Formhohlraum, zu welcher der Gleitkern 30 bewegt wird. In dem Fall, in welchem kein direk ter Einspritzanguß nahe dem Gleitkern vorgesehen ist, kann der Vorsprung immer noch auf der Form ausgebildet werden, um eine freie und ungehinderte Bewegung des Gleitkerns sicherzu stellen.

Die Form des Vorsprungs 38 ist nicht auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Form beschränkt; dies bedeutet, daß die Form geändert werden kann, wie dies in den Fig. 3(a) bis 3(c) gezeigt ist. In dem Fall der Fig. 3(a) ist die Außenwand des Vorsprungs nach außen gekrümmt, während in dem Fall von Fig. 3(b) die Außenwand des Vorsprungs nach innen gekrümmt ist. In dem Fall der Fig. 3(c) weist die Außenwand, die parallel zu der inneren oder Gleitwand verläuft, eine schräg geneigte oder abgeschrägte Kante auf. Bei all diesen Anordnungen ist die Endstirnfläche des Vorsprungs eben oder im wesentlichen eben, wodurch der Vorsprung gegen eine Beschädigung geschützt ist und die Standzeit des metallischen Werkzeugs vergrößert wird. Weiterhin werden die Kassettengehäusehälfte 2a und die Außenwand des Vorsprungs nicht in Gleitberührung miteinander gebracht, wenn die Kassettenhälfte aus der Form entnommen wird, gleich wie ob die Außenwand des Vorsprungs nach innen oder außen gekrümmt ist oder eine abgeschrägte Kante aufweist. Zwar wurde die Erfindung in bezug auf ein metallisches Werk zeug zur Ausbildung der Hälften einer Magnetbandkassette be schrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Dies bedeutet, daß das techni sche Prinzip der Erfindung bei einer Vielzahl von Spritzguß werkzeugen anwendbar ist, bei welchen Formmaterialien in Form hohlräume eingespritzt werden, um ein zweifarbiges oder zwei komponentiges Formstück auszubilden.

Claims

1. Spritzgußform, gekennzeichnet durch:

a) ein Paar von Formhälften, die zur Ausbildung eines primären Hohlraumes dazwischen zusammenwirken,
b) ein Paar gegenüberliegender Löcher, die jeweils in den Formhälften ausgebildet sind,
c) ein Paar gegenüberliegender Kerne, die jeweils gleit bar in den Löchern angeordnet und zwischen einer ersten Position, in welcher sie sich in den primären Hohlraum erstrecken und aneinander anstoßen, um einen zentralen Bereich des Hohlraumes zu isolieren, und einer zweiten Position verschiebbar sind, in welcher sie von dem pri mären Hohlraum zurückgezogen sind, um einen sekundären Hohlraum in dem zentralen Bereich auszubilden,
d) eine Angußeinrichtung in der Nähe eines der Kerne zum Einspritzen eines Formmaterials in den sekundären Hohl raum, und
e) eine kontinuierliche Lippe, die durch eine der Form hälften festgelegt ist, eine innere Kante eines Loches umgibt, in welchem der eine Kern angeordnet ist, und sich in den primären Hohlraum erstreckt, um in Quer richtung einen inneren Abschnitt des Kerns zu haltern und zu führen, und dafür zu sorgen, daß ein Festgehen des Kerns oder eine Ungenauigkeit von dessen zurück gezogener Position infolge thermischer Ausdehnung ver mieden wird.

2. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußwerkzeug zur Ausbildung von Hälften einer Magnetbandkassette ausgebildet ist und weiterhin einen An guß unterhalb der Trennlinie zum Einspritzen eines licht undurchlässigen Harzmaterials in den primären Hohlraum auf weist, wenn die Kerne sich in der ersten Position befinden, und daß die Angußeinrichtung zum Einspritzen eines trans parenten Harzmaterials in den sekundären Hohlraum ausgebil det ist, wenn sich die Kerne in der zweiten Position befin den, wobei das transparente Harzmaterial ein Fenster in dem sekundären Hohlraum ausbildet.

3. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine innerste Kante der Lippe im wesentlichen flach ist.

4. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Seitenkante der Lippe stetig abgeschrägt ist.

5. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Seitenkante der Lippe konvex gekrümmt ist.

6. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Seitenkante der Lippe konkav gekrümmt ist.

7. Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Seitenkante der Lippe abgeschrägt ist.