DE4233894C2 - Spritzgieß- oder Preßwerkzeug zur Verarbeitung von Kunststoffmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgieß- oder Preßwerkzeug zur Verarbeitung von plastischen Massen, insbesondere von Kunststoffmassen, entsprechend dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Ein solches Spritzgießwerkzeug ist durch die DE-PS 11 13 805 bekanntgeworden.

Wesentlich bei dem bekannten Werkzeug ist das Führungs­ system. Hierzu sind beispielsweise im raumfest gehaltenen dü­ senseitigen Werkzeugbereich eine Anzahl von Führungsbolzen befestigt, auf deren freien Enden jeweils eine Führungsbuchse gemeinsam mit dem ihr zugeordneten Plattenpaket relativ­ verschieblich geführt ist. Speziell beim Werkzeug gemäß der DE-PS 11 13 805 hat die Führungsbuchse sowohl die Aufgabe, gemeinsam mit dem Führungsbolzen die auswerferseitige, d. h. die bewegliche Formplatte gegenüber der düsenseitig raum­ festen Formplatte zu zentrieren, als auch die Zentrierung der beweglichen Formplatte mit Bezug auf die anliegende Zwischen­ platte zu gewährleisten.

Zu diesem Zweck weist die bekannte Führungsbuchse beid­ seitig eines äußeren kreiszylindrischen Ringbundes, des Hal­ tebundes, je einen Zentrierbereich mit einer kreiszylindri­ schen Außenmantelfläche auf. Die axiale Länge des der Düsen­ seite zugewandten Zentrierbereichs und die axiale Länge des Haltebundes entsprechen, zusammengenommen, der Stärke der die Führungsbuchse in einer Paßbohrung aufnehmenden Formplatte. Auf diese Weise kann der andere, der Auswerferseite zuge­ wandte Zentrierbereich der Führungsbuchse in die Paßbohrung der Zwischenplatte eintauchen.

Zur Aufnahme des Haltebundes und des zur Auswerferseite weisenden Zentrierbereichs der Führungsbuchse ist die Paßboh­ rung in der Formplatte als Stufenbohrung ausgebildet, deren erweiterter Teil zur Auswerferseite, also zur anliegenden Zwischenplatte, zeigt. Auf diese Weise kann der Haltebund satt im erweiterten Teil der Stufenbohrung einliegen und wird zugleich flächenbündig von der Zwischenplatte untergriffen. Letztere ist mit der beweglichen Formplatte, mit Distanzlei­ sten sowie mit der auswerferseitigen Aufspannplatte zu dem bereits erwähnten insgesamt translatorisch beweglichen Plat­ tenpaket verschraubt.

Die beschriebene Führungsbuchse kann auch bei Spritz­ gießwerkzeugen mit mehreren Formteilungsebenen, mit oder ohne Zwischenplatte, teilweise auch ohne zweiten Zentrierbereich, also mit dem Haltebund einenends als Abschluß, eingesetzt werden.

Um die Reibung zwischen Führungsbolzen und Führungs­ buchse und zugleich aufwendige Passungsarbeiten zu minimie­ ren, ist die axiale Länge der sich auf dem Führungsbolzen führenden kreiszylindrischen Innenmantelfläche, der Führungs­ innenfläche, begrenzt. Die Passung zwischen dem Führungsbol­ zen und der buchsenseitigen Führungsinnenfläche beträgt regelmäßig G6/H7.

In der Praxis ist es nun so, daß jeder Werkzeugplatten­ stärke, beispielsweise jeder Formplattenstärke, eine indivi­ duelle Führungsbuchse sowohl mit einer bestimmten axialen Gesamtlänge als auch mit einer bestimmten axialen Länge der Führungsinnenfläche zugeordnet ist.

Bezogen auf einen Außendurchmesser des Führungsbolzens von beispielsweise 24 mm, bedeutet dies für die Praxis bei dreizehn stufenweise aufeinanderfolgenden Formplattenstärken von 17 mm bis 156 mm dreizehn individuell gefertigte Füh­ rungsbuchsen mit unterschiedlichen axialen Gesamtlängen und unterschiedlichen axialen Längen ihrer Führungsinnenflächen. Dies bedeutet zugleich, daß der Werkzeuglieferant oder auch der Formenbauer für verschiedene Einsatzfälle (auch für Repa­ raturarbeiten) eine verhältnismäßig große Anzahl von Füh­ rungsbuchsen unterschiedlichster Abmessungen bevorraten muß.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Führungsbuchse zu schaffen, welche, jeweils bezogen auf einen bestimmten Führungsbolzen-Durchmesser, für eine Vielzahl unterschiedlich starker Werkzeugplatten ein­ setzbar ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs dadurch gelöst, daß die Führungsbuchse, bezogen auf einen bestimmten Führungsbolzen-Durchmesser, aus einem weitestgehend vorgefertigten Bauteil, einer Führungsbuchsen-Normalie, her­ stellbar ist, welche nur in ihrem den Zentrierbereich und die Führungsinnenfläche bildenden Axialbereich, nämlich dem Füh­ rungs- und Zentrierbereich, fertig bearbeitet ist, daß der Führungs- und Zentrierbereich in der Führungsinnenfläche mün­ dende, einen Dauerschmierstoff aufweisende Aussparungen aufweist, daß die Axiallänge des Führungs- und Zentrierbereichs für eine größere Anzahl von Führungsbuchsen unterschiedlicher Axiallänge dieselbe ist, daß diese um die Axiallänge des Haltebundes kleiner ist als die geringste Stärke der in einem Werkzeugsatz verwendbaren unterschiedlich starken Werkzeug­ platten, und daß der Haltebund und gegebenenfalls ein zweiter endseitiger Zentrierbereich, in Abhängigkeit von der Stärke der zu wählenden Werkzeugplatte axial festlegbar, in einem sich unmittelbar an den Führungs- und Zentrierbereich an­ schließenden zylindrischen axialen Bearbeitungsbereich ent­ halten sind, der eine axiale Überlänge und den Außendurchmesser des Haltebundes aufweist.

Es wurde gefunden, daß es durch Anwendung der einen Dauerschmierstoff enthaltenden Aussparungen im Bereich der Führungsinnenfläche ohne Einbußen an Zentrier- bzw. Führungsgenauigkeit möglich ist, die axiale Länge der Führungsinnenfläche sehr kurz zu halten.

Wartungsfreie Gleitlager sind in mehreren Ausführungs­ formen, so auch als Schmierstoffbuchsen, durch die DE 36 33 164 A1 an sich bekannt. Derartige bekannte Schmier­ stoffbuchsen (vgl. DE 36 33 164 A1, Fig. 6, Pos. 14) weisen durchgehende Bohrungen oder Sackbohrungen auf, in denen Fest­ schmierstoff eingebracht und gespeichert ist.

Außerdem wurde erkannt, daß ein und dieselbe axial kurze Führungsinnenfläche zudem in der Lage ist, nicht nur axial kurze Führungsbuchsen, sondern auch Füh­ rungsbuchsen mit verhältnismäßig großer axialer Länge (also auch dickere Werkzeugplatten) sicher zu tragen bzw. sicher zu zentrieren.

In Erkenntnis der vorteilhaften Zentrier- und Führungs­ eigenschaften selbst axial sehr kurzer, erfindungsgemäß ausge­ bildeter Führungsinnenflächen kann sich die Erfindung damit begnügen, die Axiallänge des Führungs- und Zentrierbereichs um die Axiallänge des Haltebundes kleiner zu bemessen als die geringste Stärke der in einem Werkzeugsatz verwendbaren unter­ schiedlich starken Werkzeugplatten.

Entsprechend der Erfindung ist demnach die Axiallänge des Führungs- und Zentrierbereichs für eine größere Anzahl von Führungsbuchsen unterschiedlicher Axiallänge dieselbe. Der Führungs- und Zentrierbereich ist daher erfindungsgemäß fertig bearbeitet, während der Haltebund (gegebenenfalls auch ein zweiter Zentrierbereich) in Abhängigkeit von der Stärke der zu wählenden Werkzeugplatte axial festgelegt und sodann - erforderlichenfalls nach Kürzung des axial überlangen Bear­ beitungsbereichs - durch spangebende Verformung herausgear­ beitet werden kann.

Während, wie in Verbindung mit dem Stand der Technik eingangs geschildert, bislang bei einem Bolzendurchmesser von 24 mm zwischen Plattenstärken von 17 mm-156 mm dreizehn unter­ schiedliche individuelle Führungsbuchsen verwendet werden, genügen entsprechend der Erfindung für diesen relativ großen Bereich der Werkzeugplattenstärken lediglich zwei Führungs­ buchsen-Normalien unterschiedlicher Länge, die durch Endbear­ beitung des Formenbauers vollendet werden können. Hierbei ist zu betonen, daß die weitaus aufwendigsten Fertigungsarbeiten, insbesondere das Herstellen der genauen Zentrierpassung (z. B. G6/H7), bereits mit der Fertigstellung der Führungsbuchsen- Normalie komplett vollzogen sind. Die Endbearbeitung be­ schränkt sich daher auf einfache spangebende Verformungsvor­ gänge (Abdrehen und Kürzen).

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält der Dau­ erschmierstoff überwiegend Graphit und ist unter Verwendung z. B. eines Kunstharz-Bindemittels als pastöse aushärtbare Masse in die Aussparungen eingesetzt. Dies ist vorteilhaft, weil die pastöse aushärtbare Masse zugleich eine widerstands­ fähige Haftverbindung mit den Laibungsflächen der Aussparun­ gen eingeht. Eine günstige Herstellung der Dauerschmierstoff- Nester wird entsprechend der Erfindung dadurch erzielt, daß die Aussparungen von die Wandung der Führungsbuchse durchset­ zenden Durchgangslöchern gebildet sind.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften erfindungs­ gemäßen Ausführungsform ist die Führungsbuchsen- Normalie mit einem zwischen zwei fertigen Zentrierbereichen angeordneten axialen Bearbeitungsbereich ausgestattet. Eine solche Zentrierbuchsen-Normalie ist zweckmäßig, wenn die ge­ samte Fixlänge trotz unterschiedlicher Formplattenstärken beibehalten werden kann, so daß bei der Endbearbeitung nur die Axiallage des Haltebundes festgelegt zu werden braucht. In einem solchen Falle taucht der dem Führungs- und Zentrier­ bereich und z. B. der Formplatte abgewandte Zentrierbereich bei einer dünnen Formplatte mehr in die Zentrierbohrung der Zwischenplatte ein als bei einer dickeren Formplatte. Der Vorteil dieser speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, daß keine Kürzung mehr vorgenommen zu werden braucht und ein wesentlicher Axialbereich des der Zwischen­ platte zugeordneten Zentrierbereichs bereits bei einer Normalie fertig bearbeitet sein kann.

In den Zeichnungen sind vorteilhafte Ausführungsbei­ spiele entsprechend der Erfindung dargestellt, es zeigen

Fig. 1 bis 4 bekannte Einbaubeispiele, bei denen aus Führungsbuchsen-Normalien hergestellte Führungsbuchsen einge­ setzt werden können,

Fig. 5 eine Führungsbuchsen-Normalie,

Fig. 6 eine aus der Führungsbuchsen-Normalie gemäß Fig. 5 hergestellte endbearbeitete Führungsbuchse und

Fig. 7 einen Radialschnitt entsprechend der mit VII-VII bezeichneten Schnittlinie in Fig. 5.

In den Zeichnungen sind gleiche oder analoge Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

In den Darstellungen der Fig. 1 bis 4 sind Kunstoff­ spritzgießwerkzeuge 10 in Offenstellung der jeweiligen Form in einem teilweisen Axialschnitt dargestellt.

Die düsenseitigen Aufspannplatten 11 sowie die düsensei­ tigen Formplatten 12 sind raumfest an einer nicht dargestell­ ten Spritzgießmaschine zu montieren.

Der auswerferseitige Bereich des jeweiligen Werkzeuges 10 ist bezüglich den raumfesten Platten 11 und 12 in Öff­ nungsrichtung x und Schließrichtung y der Form hin- und her­ beweglich.

Der auswerferseitige Bereich umfaßt jeweils eine auswer­ ferseitige Aufspannplatte 13, gegebenenfalls Distanzleisten 14, gegebenenfalls nicht dargestellte Auswerferstifte tra­ gende Auswerferplatten 15, 16, gegebenenfalls Formhalte- bzw. Zwischenplatten 17 sowie Formplatten 18, zu denen gegebenen­ falls zur Bildung einer zusätzlichen Trennebene weitere Form­ platten 19 bzw. 20 (s. Fig. 1 und 2) hinzutreten können.

Die Führung bzw. die Zentrierung der beweglichen Form­ platten, z. B. der Formplatten 13 und 18 bezüglich der raum­ festen düsenseitigen Formplatten, z. B. der Formplatten 11 und 12, wird von Führungs- bzw. Zentrierbolzen 21 und diesen zu­ geordneten Führungs- bzw. Zentrierbuchsen 22, 23 vorgenommen.

Gemäß Fig. 1 ist der Führungsbolzen 21 relativ zu einer düsenseitig gehaltenen Führungsbuchse 22 beweglich, was hin­ sichtlich der Führungsbuchse 23 auch für die Ausführungsform gemäß Fig. 2 gilt.

Entsprechend den Fig. 1 und 2 sind wiederum mit den zu­ geordneten Formplatten 19, 20 bzw. 19 die Führungsbuchsen 22, 23 ihrerseits zusätzlich relativbeweglich auf den Führungs­ bolzen 21 angeordnet.

Entsprechend den Fig. 3 und 4 sind die Führungsbolzen 21 düsenseitig festgehalten, wobei die Buchsen 22 und 23 gemein­ sam mit den ihnen zugeordneten Werkzeugplatten, z. B. den Formplatten 18, relativverschieblich auf den Führungsbolzen 21 angeordnet sind.

Alle Führungsbuchsen 22, 23 weisen einen äußeren kreis­ zylindrischen Bund, den Haltebund 24, auf.

Die Führungsbuchsen 22 und 23 unterscheiden sich dadurch voneinander, daß die Führungsbuchsen 22 beiderseits des Halte­ bundes 24 zwei Zentrierbereiche 25, 26 aufweisen, während die Führungsbuchsen 23 nur einen Zentrierbereich 25 besitzen.

Zur Aufnahme der Führungsbuchsen 22, 23 weisen die zuge­ ordneten Werkzeugplatten Paßbohrungen 29, 30 auf, die zur Aufnahme des Haltebundes 24 auch als Stufenbohrungen ausge­ bildet sein können.

Anhand der Fig. 5 bis 7 ist dargestellt, wie aus einer Führungsbuchsen-Normalie FN beispielsweise eine Führungs­ buchse 22 wird. Im Bereich ihres Führungs- und Zentrierbe­ reichs FZ weist die Normalie FN bereits im wesentlichen ihre endgültig fertig bearbeitete Gestalt auf, wie schließlich auch die Führungsbuchse 22 gemäß Fig. 6 im Vergleich zeigt.

Der Führungs- und Zentrierbereich FZ besitzt eine kreis­ zylindrische Innenmantelfläche IM und zumindest entlang sei­ ner gesamten Axiallänge außen eine Außenmantelfläche AM. Die Außenmantelfläche AM stellt zugleich den ersten Zentrierbe­ reich 25 dar.

An die Innenmantelfläche IM schließt sich eine Durchtrittsbohrung DB an, welche im Vergleich zur Führungs­ innenfläche IM einen größeren Durchmesser aufweist, derart, daß der in den Fig. 5 bis 7 nicht gezeigte Zentrier- bzw. Führungsbolzen 21 mit radialem Umfangsspiel umgeben ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 5 ist links ein überlanger zylindrischer axialer Bearbeitungsbereich AB zu sehen, aus welchem nach axialer Festlegung, spangebender Verformung und Kürzung der Haltebund 24 und der zweite Zentrierbereich 26 herausgearbeitet sind (Fig. 6). Für den Fall, daß eine Füh­ rungsbuchse 23 hergestellt werden sollte, würde der zweite endseitige Zentrierbereich 26 entfallen.

Bei der fertigen Führungsbuchse 22 (Fig. 6) entspricht die Summe aus axialer Länge der Außenmantelfläche AM und axi­ aler Länge des Haltebundes 24 zugleich der Stärke der Werk­ zeugplatte, z. B. der Werkzeugplatte 19 gemäß Fig. 1, in wel­ cher die Führungsbuchse 22 aufgenommen ist. Der Zentrierbe­ reich 26 taucht gemäß Fig. 1 in die Formplatte 20 ein. Zu be­ merken ist noch, daß nach Fertigbearbeitung die axiale Länge von AM in Fig. 6 größer ist als die axiale Länge von AM gemäß Fig. 5. Die buchsenseitige rechte Stirnfläche ist mit 31 be­ zeichnet.

Aus dem unmittelbaren Vergleich der Fig. 5 und 6 wird deutlich, daß die Axiallage des Haltebundes 24, gegebenen­ falls auch des zweiten Zentrierbereichs 26 in großen Berei­ chen innerhalb des Bearbeitungsbereichs AB entsprechend der gewählten Werkzeugplattenstärke festgelegt werden kann. Hier­ bei ist, bezogen auf denselben Führungsbolzen-Durchmesser, eine Anpassung der Normalie FN an unterschiedlichste Werk­ zeugplattenstärken mit einem verhältnismäßig geringen Ar­ beitsaufwand ohne weiteres gegeben. Dieses zumal deswegen, weil die den größeren Arbeitsaufwand erfordernde paßgerechte Innenmantelfläche IM mit der Passung G6/H7 bereits bei der Normlie FN endgültig bearbeitet vorliegt.

Wie aus den Fig. 5 bis 7 zu ersehen, sind die Wandung des Führungs- und Zentrierbereichs FZ durchsetzende, sowohl über dessen Axiallänge als auch über dessen Umfang verteilte Bohrungen 27 vorgesehen, die überwiegend Graphit enthaltende Schmierstoffdepots 28 aufnehmen. Diese der Dauerschmierung dienenden Schmierstoffdepots werden als ein Kunststoffbinde­ mittel enthaltende aushärtbare Paste in die Bohrungen 27 ein­ gesetzt. Nach Aushärtung ergibt sich eine vorteilhafte innige Haftung bzw. Verklebung der Körper 28 an den Laibungsflächen der Bohrungen 27.

Claims (4)

1. Spritzgieß- oder Preßwerkzeug (10) zur Verarbeitung von plastischen Massen, insbesondere von Kunststoffmassen, mit mindestens einer auf einem Führungsbolzen (21) relativ verschieblich angeordneten Führungsbuchse (22, 23), die zur Werkzeugplattenzentrierung an mindestens einem Ende eine kreiszylindrische Außenmantelfläche, nämlich den Zentrier­ bereich (AM), an oder im Abstand vom Zentrierbereich (AM) einen äußeren kreiszylindrischen Bund, nämlich den Haltebund (24), sowie eine sich auf dem Führungsbolzen (21) führende kreis­ zylindrische Innenmantelfläche, nämlich die Führungsinnenfläche (IM) mit einer bestimmten Axiallänge, aufweist, wobei die Führungsinnenfläche (IM) und der Zentrierbereich (AM) von der Stirnfläche (31) der Führungsbuchse (22, 23) einenends ge­ meinsam begrenzt sind, die im Anschluß an die Führungsinnen­ fläche (IM) eine sich zum Haltebund (24) hin erstreckende, den Führungsbolzen (21) mit Radialspiel umgebende kreiszylin­ drische Durchtrittsbohrung (DB) bildet, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsbuchse (22, 23), bezogen auf einen bestimmten Führungsbolzen-Durchmesser, aus einem weitestgehend vorgefertigten Bauteil, einer Führungsbuchsen- Normalie (FN), herstellbar ist, welche nur in ihrem den Zentrierbereich (AM) und die Führungsinnenfläche (IM) bildenden Axialbereich, nämlich dem Führungs- und Zentrierbereich (FZ), fertig bearbeitet ist, daß der Führungs- und Zentrierbereich (FZ) in der Führungsinnenfläche (IM) mündende, einen Dauerschmierstoff (28) aufweisende Aussparungen (27) aufweist, daß die Axiallänge des Führungs- und Zentrierbereichs (FZ) für eine größere Anzahl von Führungsbuchsen (22, 23) unterschiedlicher Axiallänge dieselbe ist, daß diese um die Axiallänge des Haltebundes (24) kleiner ist als die geringste Stärke der in einem Werkzeugsatz ver­ wendbaren unterschiedlich starken Werkzeugplatten, und daß der Haltebund (24) und gegebenenfalls ein zweiter endseitiger Zentrierbereich (26), in Abhängigkeit von der Stärke der zu wählenden Werkzeugplatte (z. B. 19) axial festlegbar, in einem sich unmittelbar an den Führungs- und Zentrierbereich (FZ) anschließenden zylindrischen axialen Bearbeitungsbereich (AB) enthalten sind, der eine axiale Überlänge und den Außendurchmesser des Haltebundes (24) aufweist.

2. Spritzgieß- oder Preßwerkzeug nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dauerschmierstoff (28) überwie­ gend Graphit enthält und als pastöse aushärtbare Masse in die Aussparungen (27) eingesetzt ist.

3. Spritzgieß- oder Preßwerkzeug nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (27) von die Wan­ dung der Führungsbuchse (22, 23) durchsetzenden Durchgangs­ löchern (27) gebildet sind.

4. Spritzgieß- oder Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Führungsbuchsen-Normalie (FN) mit einem zwischen zwei fertigen endseitigen Zen­ trierbereichen (25, 26) angeordneten axialen Bearbeitungs­ bereich (AB).