DE4401395C2

DE4401395C2 - Vorrichtung zum Spritzgießen von Rohrkrümmern

Info

Publication number: DE4401395C2
Application number: DE19944401395
Authority: DE
Inventors: Peter Sattler
Original assignee: Kunststoff Formenbau Pete GmbH
Current assignee: SEVERYNS, HORST WILLY, 53844 TROISDORF, DE
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: DE4401395A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Rohrkrümmern aus Kunststoff, die einen Krümmerabschnitt mit einer kreisbogenförmigen Mittellinie und gleichbleibendem Innenquerschnitt und beidseitig daran anschließenden zylindrischen Anschlußstutzen aufweisen mit einer mehrteiligen aus Außenform teilen und Kernteilen bestehenden Spritzgießform, die in der Ebene der kreisbogenförmigen Mittellinie des Krümmerabschnitts in zumindest zwei Außenformteile teilbar ist, die einen Formhohlraum bilden, und die zumindest drei bewegliche Kernteile umfaßt, nämlich

- ein längs seiner Mittelachse axial verschiebliches erstes Zylinderkernteil für den ersten Anschlußstutzen,
- ein längs der kreisbogenförmigen Mittellinie des Krüm merbereiches verschiebliches Krümmerkernteil und
- ein axial entlang seiner Mittelachse verschiebliches zweites Zylinderkernteil für den zweiten Anschlußstutzen.

Rohrkrümmer der genannten Art werden bisher vorwiegend im Blas verfahren hergestellt. Der Nachteil hierbei ist die Ungenauig keit und Ungleichmäßigkeit der resultierenden Wandstärke sowie die erhöhten Qualitätsanforderungen an die geeigneten Werkstof fe. Bei der Herstellung von Rohrkrümmern im Spritzgußverfahren sind aufgrund der Notwendigkeit des Entformens der Kernteile bisher in der Formgebung Einschränkungen festzustellen.

Aus der DE-Z: Kunststoffe, 1993, Heft 2, S. 97-99, ist eine Vorrich tung bekannt, die zur Herstellung von Rohrkrümmern mit kreisbo genförmiger Mittellinie und einem tangential daran anschließen den Anschlußstutzen geeignet ist. Hierbei sind zwei Kernteile vorgesehen, von denen ein längs seiner Mittelachse axial ver schiebliches Zylinderkernteil für den Anschlußstutzen und ein längs der kreisbogenförmigen Mittellinie des Krümmerbereiches verschiebbares Krümmerkernteil unabhängig voneinander ausgeführt sind und jeweils über eigene Betätigungsmittel verfügen, die die Kernteile zu jeweils einer Seite aus dem fertiggestellten Rohr krümmer herausziehen. Die Betätigungsmittel umfassen dabei in Führungen der teilbaren Außenform gelagerte Führungsschuhe. Eine Möglichkeit, Rohrkrümmer mit einem zweiten tangentialen An schlußstutzen mit diesen Mitteln herzustellen, ist nicht erkenn bar.

Aus der US 4 184 834 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Rohrkrümmern, die einen Krümmerabschnitt mit kreisbogenförmiger Mittellinie und gleichbleibendem Innenquer schnitt und zwei daran anschließende zylindrische Anschluß stutzen umfassen, bekannt. Für die beiden zylindrischen Kern teile der Anschlußstutzen sind Mittel zur axialen Zustellung vorgesehen. Das Krümmerkernteil ist gelenkig an einem der Stut zenkernteile angehängt und muß sich beim Einführen in die Form und beim Entformen des Rohrkrümmers seinen Weg entlang des Form hohlraums bzw. entlang der Innenwandung des Rohrkrümmers selber suchen. Erst beim endgültigen Zusammenfügen aller Kernteile erfolgt eine Zentrierung des Krümmerkernteils in der Form. Die Schnittebene zwischen dem führenden zylindrischen Kernteil und dem angehängten Krümmerkernteil reicht in den Krümmerabschnitt hinein.

Aus der DE-GM 69 33 626 ist eine Gußform für das Gießen eines Kunststoffzapfhahnkörpers bekannt, der zwei aneinander anschlie ßende geradzylindrische Abschnitte sowie einen an einem dieser Abschnitte seitlich im spitzen Winkel anschließenden Krümmer abschnitt mit kreisbogenförmiger Mittellinie umfaßt. Die axial zylindrischen Kernteile für die geraden Abschnitte werden mit voneinander unabhängigen Stellmitteln entfernt. Ein längs dem kreisbogenförmigen Mittellinie verschiebliches Krümmerkernteil hat unabhängig davon ausgeführte Stellmittel, die eine Schwenk achse senkrecht zur Krümmungsebene durch den Krümmungsmittel punkt verlaufend ausgerichtet aufweisen. Das Problem der Gestal tung von Betätigungsmitteln für Kernteile aneinander anschlie ßender gekrümmter und gerader Krümmerabschnitte ist hier nicht berührt.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug zur Herstellung von Kehrkrümmern der eingangs genannten Form bereitzustellen, mit dem diese leicht entformbar und in gleichbleibender Qualität im Spritzgießverfahren herzustellen sind.

Die hierfür geeignete erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch die Kombination der eingangs genannten Merkmale aus, wobei zusätzlich eine Schwenkeinheit für das Krümmerkernteil mit einem daran angeordneten Führungsteil vorgesehen ist, die um eine senkrecht zur Ebene der kreisbogenförmigen Mittellinie stehende Drehachse durch den Krümmungsmittelpunkt der Mittellinie schwenkbar ist, eine Stellzylindereinheit an der Schwenkeinheit angeordnet ist, die das erste Zylinderkernteil gegenüber dem Führungsteil verschiebbar antreibt, und eine zweite Stellzylindereinheit an einem der Außenformteile angeordnet ist, die das zweite Zylinderkernteil axial verschieblich gegenüber dem Außenformteil antreibt.

Mit dem hiermit definierten Verfahren und der genannten Vorrich tung ist es möglich, Rohrkrümmer mit vollkommen kreisbogenförmi ger Mittellinie und zwei tangential anschließenden Anschluß stutzen, wie sie für günstige Strömungsverhältnisse erforderlich sind, günstig im Spritzgießverfahren herzustellen. Damit stehen alle für das Spritzgießen geeigneten Kunststoffmaterialien für die Herstellung zur Verfügung. Neben schwer entflammbarem Poly propylen (PPS) kann nun auch Polyvinylchlorid (PVC) verwendet werden. Bevorzugte Wandstärken sind 2-3 mm bei Nennweiten in der Größenordnung von 70-250 mm. Steigerungen bis zu Nennwei ten von 500 mm sind möglich.

Das Verfahren kann vollständig automatisiert werden, so daß hohe Stückzahlen bei geringen Kosten möglich werden. Eine Nacharbeit ist nicht erforderlich.

In besonders vorteilhafter Weise sind die mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung hergestellten Rohrkrümmer im Innenquer schnitt frei von Nähten oder Graten, die Strömungswiderstände erzeugen oder zur Anhaftung von Verunreinigungen führen können.

In üblicher Weise sind die Anschlußstutzen mit einem Durchmes serabsatz gegenüber dem Krümmerabschnitt gestaltet, der etwa der Wandstärke des Materials des Rohrkrümmers und damit auch der Wandstärke von geeigneten Anschlußrohren entspricht. Diese sind dann von beiden Seiten in die Anschlußstutzen einzuschieben, so daß auch hier in strömungsgünstiger Weise der Innenquerschnitt frei von Absätzen ist, wenn die Rohrkrümmer mit Anschlußrohren verbunden sind.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet dieser aus Kunststoff herge stellten Rohrkrümmer liegt im Bereich der Lüftungs- und Klima technik, wo Rohrkrümmer mit erheblichem Durchmesser zum Einsatz kommen und Strömungsverluste besonders unerwünscht sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in der Mittelebene durch den Rohrkrümmer teilbare Außenform auf, deren Außenform teile in bevorzugter Weise auf zumindest drei Stützen vonein ander entfernbar geführt sind. Nach dem Entfernen der beiden Außenformteile voneinander, bei dem der fertige Rohrkrümmer mit den Kernteilen zunächst in dem unteren der beiden Außenformteile verbleibt, werden die Kernteile aus dem Rohrkrümmer entfernt. Hierbei wird zunächst das eine der Zylinderkernteile, das dem Krümmerkernteil verschieblich zugeordnet ist, aus dem ersten Anschlußstutzen gezogen. Dann wird mit der Schwenkvorrichtung das Krümmerkernteil aus dem Rohrkrümmer herausgeschwenkt und schließlich wird das zweite der Zylinderkernteile, das mittelbar an dem unteren der Außenformteile angeordnet ist, axial zurück gezogen, so daß der fertige Rohrkrümmer entnommen werden kann.

Krümmerkernteil und erstes Zylinderkernteil sind erfindungsgemäß an einem Schwenkarm angeordnet, der um eine Drehachse durch den Krümmungsmittelpunkt der kreisbogenförmigen Mittellinie schwenk bar ist. Der Antrieb erfolgt bevorzugt über ein Schneckenrad und eine Antriebsspindel. Am Schwenkarm ist unmittelbar ein gerades Führungsteil, insbesondere ein Vierkant, für das erste Zylinder kernteil und daran anschließend, vom Führungsteil gehalten, das Krümmerkernteil angeordnet. Das Zylinderkernteil ist verschieb bar auf dem Führungsstück gehalten.

Weitere bevorzugte Abwandlungen sind in den Unteransprüchen genannt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Prinzipbild der Vorrich tung in Draufsicht;

Fig. 2 zeigt ein Prinzipbild der Vorrich tung im Vertikalschnitt.

Teilweise sind verschiedene Schnittebenen und Konturen überein anderliegender Teile sichtbar. Die Figuren werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

Die Vorrichtung weist eine Grundplatte 1 auf, auf der eine unte re Außenformhälfte 2 und eine obere Außenformhälfte 3 ruhen, die in der Ansicht in geschlossener Stellung dargestellt sind. Die Außenformteile 2, 3 sind über drei Bohrungen 4, 5, 6, in die Zentrierbolzen 7 - zwischen Grundplatte 1 und unterer Außenformhälfte 2 - und Führungs- und Zentrierbolzen 8 - zwischen den beiden Außenformteilen 2, 3 - eingesetzt sind, wobei sich zwischen den Bolzen 7, 8 jeweils Zylinderräume 9 befinden, zueinander zentriert. Das obere Außenformteil 3 ist durch Zufuhr von Druckmittel zu den Zylinderräu men vom unteren Außenformteil 2 abhebbar. Mittel zur Begrenzung dieser Bewegung sind nicht im einzelnen dargestellt. Die beiden Außenformteile 2, 3 bilden jeweils zur Hälfte einen Formhohlraum 24 für die Außenform eines Rohrkrümmers aus dessen Mittellinie M die Teilungsebene E zwischen ihnen definiert ist. Im geschlos senen, zum Spritzgießen betriebsfertigen Zustand nimmt der Form hohlraum eine Anordnung aus drei Kernteilen für die Innenform des Rohrkrümmers auf.

Auf der Grundplatte 1 befindet sich eine Schwenkvorrichtung, die eine Schwenklagerung 10 mit vertikaler Achse A für einen Schwenk arm 13 umfaßt, an dem ein Schneckenrad 11 angeordnet ist. Die ses Schneckenrad 11 ist mit einer Antriebsspindel 12 im Ein griff. Bei Betätigung der Antriebsspindel 12 bewegt sich ein Schwenkarm 13 um die Achse A der Schwenklagerung 10. An dem Schwenkarm 13 ist ein Führungsteil 14 mit Vierkantquerschnitt befestigt. Weiterhin ist daran ein Betätigungszylinder 16 ange bracht, der ein erstes Zylinderteil 15 verschiebbar auf einem Führungsteil 14 steuert. An das Führungsteil 14 schließt ein Krümmerkernteil 17 an. Ein zweites Zylinderkernteil 18, das über eine nur schematisch dargestellte Betätigungsvorrichtung 19 in Richtung seiner Achse verschiebbar ist, befindet sich am anderen Ende des Krümmerkernteils und ist getrennt von diesem ausge führt. Das Zylinderkernteil 18 hat einen Zentrierkonus 20, der in eine innenkonische Öffnung 21 des Krümmerkernteils 17 ein greift.

In der oberen Außenformhälfte 2 ist ein Zuführventil 22 darge stellt, das auf der oberen Mantellinie des Formhohlraums 24 etwa auf der Mitte des Bogens endet. Hierdurch wird unter Wahrung etwa gleicher Wege bis zu den Endabschnitten das Material im Spritzgußverfahren zugeführt. Eine besondere Entlüftung ist nicht vorgesehen, sie erfolgt über Spalte zwischen den Formhälf ten.

Claims

1. Vorrichtung zum Spritzgießen von Rohrkrümmern aus Kunststoff, die einen Krümmerabschnitt mit einer kreisbogenförmigen Mittellinie und gleichbleibendem Innenquerschnitt und beid seitig daran anschließenden zylindrischen Anschlußstutzen aufweisen mit einer mehrteiligen Spritzgießform aus Außenformteilen und Kernteilen bestehenden Dauerform, die in der Ebene (E) der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) des Krümmerabschnitts in zumindest zwei Außenformteile (1, 2) teilbar ist, die einen Formhohlraum (24) bilden, und die zumindest drei bewegliche Kernteile (15, 17, 18) umfaßt, nämlich

- ein längs seiner Mittelachse axial verschiebliches erstes Zylinderkernteil (15) für den ersten Anschlußstutzen,
- ein längs der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) des Krüm merbereiches verschiebliches Krümmerkernteil (17) und
- ein axial entlang seiner Mittelachse verschiebliches zwei tes Zylinderkernteil (18) für den zweiten Anschlußstutzen,

wobei
eine Schwenkeinheit (13) für das Krümmerkernteil (17) mit einem daran angeordneten Führungsteil (14) vorgesehen ist, die um eine senkrecht zur Ebene (E) der kreisbogenför migen Mittellinie (M) stehende Drehachse (A) durch den Krümmungsmittelpunkt (Z) der Mittellinie (M) schwenkbar ist,
eine Stellzylindereinheit (16) an der Schwenkeinheit (13) angeordnet ist, die das erste Zylinderkernteil (15) gegenüber dem Führungsteil (14) verschiebbar antreibt und eine zweite Stellzylindereinheit (19) an einem der Außenformteile (2) angeordnet ist, die das zweite Zylinderkernteil (18) axial verschieblich gegenüber dem Außenformteil (2) antreibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (14) am Krümmerkernteil (17) tangenti al zu dessen Mittellinie (M) anschließt und eine Führung für das erste Zylinderkernteil (15) bildet.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zylinderkernteil (15) drehgesichert auf dem Führungsteil (14) geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (14) als Vierkant ausgebildet ist, dem eine Innenausnehmung (25) im ersten Krümmerkernteil (15) angepaßt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinheit (13) ein senkrecht zu ihrer Dreh achse (A) liegendes Schneckenrad (11) umfaßt, das mit einer Antriebsspindel (12) im Eingriff ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenformteile (2, 3) über zumindest drei senkrecht zur Ebene (E) der kreisbogenförmigen Mittellinie (M) ver laufende Führungsbolzen (7, 8) relativ zueinander ver schieblich geführt sind.