DE4445432B4

DE4445432B4 - Zylindrisches Formteil sowie Form und Verfahren zum Herstellen eines solchen Formteils

Info

Publication number: DE4445432B4
Application number: DE4445432A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nomura; Takamitsu Sasaki
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2014-12-21
Also published as: GB2285599B; GB2285599A; US5963380A; FR2715705A1; US5689379A; GB9425753D0; FR2715705B1; DE4445432A1

Abstract

Zylindrisches Formteil (12) mit einer sich schräg in Umfangsrichtung erstreckenden spiralförmigen Innenzahnung (12d) im Bereich seiner inneren Mantelfläche, gekennzeichnet durch eine angrenzend an diese Innenzahnung im Bereich der inneren Mantelfläche sich erstreckende spiralförmige Reliefnut (12e), wobei der Durchmesser der Reliefnut (12e) größer ist als der Durchmesser am Zahngrund der Innenzahnung (12d) und wobei die Reliefnut breiter ist als die Innenzahnung (12d)).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch Spritzgießen hergestelltes zylindrisches Formteil mit Innenzahnung, eine Form für ein solches zylindrisches Formteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Ein Varioobjektivtubus enthält häufig verschiedenartige Rotationszylinder zum Zoomen, d.h. zur Variobewegung sowie zum Fokussieren. Die Anmelderin hat für einen Varioobjektivtubus einen Drehzylinder zum Bewegen eines ersten und zweiten darin enthaltenen zylindrischen Teiles in Richtung der optischen Achse sowie zum Übertragen der Drehbewegung auf das erste und zweite zylindrische Teil entwickelt. Der Drehzylinder bewegt den ersten von diesen Zylindern in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung parallel zur optischen Achse und überträgt durch ein an seiner inneren Mantelfläche ausgebildetes Innenzahnsegment über zusammen mit dem ersten Zylinder entlang der optischen Achse bewegte Zahnräder oder ähnlich geartete Übertragungsmittel die Drehbewegung auf den zweiten Zylinder. Wenn jedoch bei einem solchen Aufbau im gesamten Bereich der Innenmantelfläche des Drehzylinders eine Innenzahnung ausgebildet ist, können an derselben Innenmantelfläche keine anderen Koppelungsmittel wie z.B. Nockenrillen o.ä. ausgebildet sein. Daher besteht der Bedarf an einem günstiger ausgebildeten Drehzylinder mit einer verbesserten Ausgestaltung der inneren Oberfläche. Darüber hinaus wird eine Form zum Erstellen eines solchen Drehzylinders mit einer entsprechenden Innenzahnung aus Kunststoff benötigt, die einfach hergestellt werden kann. Auch wird ein Verfahren zum Herstellen des Zylinders und ein solches zum Herstellen der Form benötigt.
Üblicherweise sind in einer Metallform einer Spritzgußvorrichtung für einen zylindrischen Gegenstand mit Unterschneidungen, beispielsweise einer entsprechend geformten Innenzahnung in vier, sechs oder mehr Teile aufgeteilte, schiebbare Innenkerne vorgesehen. Wenn die Unterschneidungen jedoch bei einer Innenzahnung vorliegen, neigen die Enden der Zähne der Schiebekerne dazu, durch die Innenzahnung des hergestellten Gegenstandes sowie andere Schiebekerne des mehrteiligen Innenkerns behindert zu werden, so daß es erforderlich ist, benachbarte Innenkerne zu unterschiedlichen Zeitpunkten anzutreiben oder die Innenkerne mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben, wenn die Metallform geöffnet wird. Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Antriebsmechanismen sowie eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebszeitpunkte und der Antriebsgeschwindigkeit erforderlich, was zu einer insgesamt kompliziert aufgebauten Spritzgußmaschine führt.
Die Anordnung der Trennlinien bei mehrteiligen schiebbaren Innenkernen stellt ein weiteres Problem dar. Um die Dicke der Form zu erhöhen, ist vorzugsweise zu vermeiden, die Trennlinien durch obenliegende Zahnaußenflächen verlaufen zu lassen und stattdessen die Trennlinien im Bereich des Zahngrundes verlaufen zu lassen. Es ist jedoch schwierig, alle Trennlinien im Bereich des Formengrundes, bezogen auf die Steigung der Innenzahnung, anzuordnen.
Wenn die Innenkerne in radialer Richtung, bezogen auf die Innenzahnung, also in Richtung der Achse der Innenzahnung zurückgezogen werden und bei der Innenzahnung handelt es sich beispielsweise um ein Evolventenrad, so werden die Innenkerne von den bauchigen Zahnteilen behindert.

Aus der Druckschrift DE 42 32 857 A1 ist ein Drehtransportmechanismus bekannt, bei dem ein Formteil eine innere, spiralförmige Führungsnut und an der Außenfläche eine spiralförmige Verzahnung aufweist. In der Druckschrift GB 1 134 777 A ist ein Formteil beschrieben, bei dem in der Innenfläche eine spiralförmige Führungsnut und ein Führungsprofil vorgesehen sind. Zum weiteren Stand der Technik wird verwiesen auf die Druckschrift DE 37 42 516 C2 , aus der ein Verfahren zur Herstellung eines schräg verzahnten Innenzahnrades und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens bekannt sind, sowie auf die Druckschriften US 4 832 307 und US 4 362 291 , in denen Spritzgußformen offenbart sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Berücksichtigung der vorgenannten Probleme ein zylindrisches Formteil mit einer günstiger geformten Innenzahnung bereitzustellen, eine Form zum Herstellen eines solchen zylindrischen Formteils sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formteils und einer solchen Form anzugeben.

Formteile bzw. Formen zur Lösung der obengenannten Aufgabe der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 1 bis 5. Patentanspruch 6 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Formteils zum Lösen der obengenannten Aufgabe.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine isometrische Explosionsdarstellung eines Varioobjektivtubus;
2 eine vergrößerte isometrische Darstellung des rückwärtigen Teiles des in 1 gezeigten Tubus;
3 eine vergrößerte isometrische Ansicht des Mittelbereiches des in 1 gezeigten Tubus;
4 eine vergrößerte isometrische Darstellung des vorderen Bereiches des in 1 dargestellten Tubus;
5 eine isometrische Darstellung eines Befestigungsmechanismusses für ein Antriebssystem des Varioobjektivtubus;
6 eine isometrische Darstellung der Zahnräder des in 5 gezeigten Antriebssystemes;
7 eine seitliche Schnittdarstellung der oberen Hälfte eines eingefahrenen Varioobjektivtubus;
8 die seitliche Schnittdarstellung der oberen Hälfte eines Varioobjektivtubus im ausgefahrenen Zustand;
9 die isometrische Darstellung eines Drehzylinders;
10 bis 15 jeweils isometrische Darstellungen eines Herstellverfahrens zum Herstellen des zylindrischen Formteils mit Hilfe von Formen;
16 die Vorderansicht eines Nockenringes mit einer Innenzahnung;
17 eine vergrößerte Vorderansicht eines erstes Teiles des Nockenringes und innenliegender Formteile gemäß einer Ausgestaltungsform mit Innenzahnung;
18 die Vorderansicht der Form einer aus einer Vielzahl von Paaren erster und zweiter Innenschiebekerne bestehenden Spritzgußvorrichtung;
19 eine vergrößerte Vorderansicht des Formteils nach 18 zum näheren Erläutern des Aufbaus der besagten ersten und zweiten inneren Schiebekerne;
20 eine isometrische Darstellung der ersten und zweiten schiebbaren Innenkerne gemäß der Ausgestaltungsform nach 18 in geschlossenem Zustand;
21 eine isometrische Darstellung dieser ersten und zweiten inneren Schiebekerne in geöffnetem Zustand;
22 eine Vorderansicht der ersten und zweiten inneren Schiebekerne gemäß des in den 18 bis 21 gezeigten Ausführungsbeispieles in geschlossenem Zustand;
23 eine Vorderansicht gemäß 22, jedoch mit ersten und zweiten Innenschiebekerne im geöffneten Zustand;
24 eine Schnittdarstellung der ersten und zweiten Innenschiebekerne gemäß dem in den 18 bis 23 dargestellten Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand, wobei die Schnittebene in der Verschieberichtung des gezeigten ersten und zweiten Innenschiebekernes verläuft, wobei der erste Schiebekern oberhalb der optischen Achse O und der zweite Schiebekern innerhalb der optischen Achse O dargestellt ist;
25 dieselbe Darstellung wie 24, jedoch mit Innenschiebekernen in einer geöffneten Stellung;
26 und 28 die Darstellung gemäß der 24, jedoch mit Innenschiebekernen in einer Zwischenstellung bzw. einer geöffneten Stellung;
27 und 29 jeweils die Vorderansicht zweier benachbarter erster und zweiter Innenschiebekerne sowie eines Ausschnittes einer mit Hilfe von diesen hergestellten Innenzahnung gemäß den Stellungen der Innenschiebekerne in den 26 und 28.
Wie den 1 bis 9 zu entnehmen ist, handelt es sich bei einer Ausgestaltungsform um ein Varioobjektivsystem mit einer vorderen Linsengruppe L1 und einer rückwärtigen Linsengruppe L2. Fokussiervorgänge werden hierbei mit Hilfe der vorderen Linsengruppe L1 ausgeführt.
Die 7 und 8 zeigen einen feststehenden Objektivtubus 11 eines Varioobjektivtubus 9, der an einem Kameragehäuse 10 befestigt ist. Der feststehende Objektivtubus 11 besteht aus einem inneren Zylinder 11a und einem äußeren Zylinder 11b. Das bezogen auf die optische Achse X rückwärtige Ende des inneren Zylinders 11a und das des äußeren Zylinders 11b sind über eine Verbindungswand 11c miteinander verbunden und der Raum zwischen den vorderen Enden der Zylinder 11a und 11b ist offen. Als erfindungsgemäßes zylindrisches Formteil ist ein Drehzylinder 12 vorgesehen, der durch die Öffnung am vorderen Ende in den Zwischenraum zwischen dem äußeren Zylinder 11b und dem inneren Zylinder 11a eingeführt ist und drehbar im Bereich der äußeren Mantelfläche des inneren Zylinders 11a montiert ist. In der Wand des Innenzylinders 11a sind drei schmale, sich jeweils parallel zur optischen Achse X erstreckende Führungsrillen 11e ausgebildet. In 8 ist lediglich eine dieser drei Führungsrillen 11e dargestellt.
Der Drehzylinder 12 stellt ein erfindungsgemäßes zylindrisches Formteil dar und ist aus Kunststoff hergestellt.
An seiner Außenmantelfläche ist einstückig mit dem Zylinder 12 ein Stirnzahnrad 12a ausgebildet, wie in 9 gezeigt. An einem Ende der äußeren Mantelfläche des Zylinders 12 ist ein Feingewinde 12b angebracht. An der Innenwand des Drehzylinders 12 sind drei zueinander parallel angeordnete und jeweils schräg zur Umfangsrichtung des Zylinders 12 verlaufende spiralförmige Führungsrillen 12c, eine parallel zu den Führungsrillen 12c verlaufende schräge spiralförmige Innenzahnung 12d sowie eine spiralförmige Reliefnut 12e ausgebildet. Die spiralförmige Reliefnut 12e ist angrenzend an die Zahnung 12d ausgebildet und ist hierbei größer als der Gewindefußkreis der schrägen Innenzahnung 12d im Durchmesser und breiter als die Zahnbreite der Innenzahnung 12d.
Am vorderen Ende der zwischen dem inneren Zylinder 12a und dem äußeren Zylinder 12b bestehenden Öffnung des feststehenden Linsentubus 11 ist ein Stützring 13 befestigt. Der Stützring 13 hat einen an der inneren Oberfläche des äußeren Zylinders 11b anliegenden Teil 13a, einen mit dem Feingewinde 12b in Eingriff stehenden Gewindeteil 13b, einen die äußere Oberfläche des inneren Zylinders 11a berührenden Teil 13c und einen äußeren Flansch 13e. Der Stützring 13 wird auf in der 1 nicht erkennbare Weise elastisch gegen den feststehenden Objektivtubus 11 gedrückt und wird in einer vorgegebenen Stellung gehalten. Der Stützring 13 ist über eine an seiner äußeren Mantelfläche ausgebildete Zahnung 13d in eine Drehbewegung antreibbar. Er dient auch zum Verstärken der Ränder des inneren und äußeren Zylinders 11a und 11b.
Im äußeren Zylinder 11b des feststehenden Objektivtubus 11 ist ein Ausschnitt 11d vorgesehen, der ein Eingreifen des Ritzels 11f in die Stirnradzahnung 12a ermöglicht. Ähnlich diesem Ausschnitt 11d sind im inneren Zylinder 11a Ausschnitte vorgesehen, die die Führungsnuten 12c sowie die schräge Innenzahnung 12d freilegen.
Ein erster, parallel zur optischen Achse X beweglicher Zylinder 14 paßt in den Innenzylinder 11a des feststehenden Objektivtubus 11. In der Außenmantelfläche des ersten Zylinders 14 sind einstückig drei schmale Führungsvorsprünge 14a ausgebildet, die in die Führungsnuten 11e des feststehenden Objektivtubus 11 eingreifen. In 8 ist nur einer der drei schmalen Führungsvorsprünge 14a dargestellt. An jedem der Führungsvorsprünge 14a ist ein Stift 14b ausgebildet, der jeweils mit der ihm zugeordneten Führungsnut 12c des Drehzylinders 12 in Eingriff steht. Darüber hinaus sind ein Muttergewinde 14c und drei schmale Führungsnuten 14d parallel zur optischen Achse X an der Innenwand des ersten Zylinders 14 ausgebildet. In 3 ist nur eine der drei Führungsnuten 14d dargestellt. Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau veranlaßt die Drehung des Drehzylinders 12 den ersten Zylinder 14 mit Hilfe der Führungsnuten 11e und 12c zu einer Bewegung in einer Richtung parallel zur optischen Achse X. Im ersten Zylinder 14 ist ein zweiter Zylinder 15 untergebracht und an einem rückwärtigen Teil der Außenfläche des zweiten Zylinders 15 ist ein Außengewinde 15a ausgebildet, das mit dem Mutterngewinde 14c des ersten Zylinders 14 in Eingriff steht. In den zweiten Zylinder 15 ist ein Führungsteil 16 eingeführt und am rückwärtigen Teil des Führungsteils 16 ist mit Befestigungsschrauben 19 eine dünne Führungsplatte 17 befestigt, die als Halterung dient (vgl. 1). Einstückig mit dem zweiten Zylinder 15 ist ein Innenflansch 15b ausgebildet, der drehbar zwischen dem Führungsteil 16 und der Führungsplatte 17 angeordnet ist (siehe 7 und 8). Drei schmale, am äußeren Rand der Führungsplatte 17 ausgebildete Führungskeile 17a stehen mit Führungsnuten 14d in Eingriff. Dadurch werden die Führungsplatte 17 und das Führungsteil 16 in bezug auf den zweiten Zylinder 15 gedreht und insgesamt in einer Richtung parallel zur optischen Achse X bewegt. Dies bedeutet, daß gleichzeitig der zweite Zylinder 15 bedingt durch das Außengewinde 15a und das Mut terngewinde 14c drehbar und entlang der optischen Achse X bewegbar ist und daß das Führungsteil 16 und die Führungsplatte 17 gemeinsam mit dem zweiten Zylinder 15 in Richtung der optischen Achse X bewegbar sind, ohne daß sie gedreht werden.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das Führungsteil 16 mit drei schmalen, sich jeweils in einer Richtung parallel zur optischen Achse X erstreckenden Führungskeilen 16b ausgestattet. Ein Führungsteil 18 zum linearen Führen der vorderen Linsengruppe L1 ist mit drei schmalen Keilen 18a versehen, die mit den zwei Führungskeilen 16b in Eingriff stehen und sich jeweils in einer Richtung parallel zur optischen Achse X erstrecken (vgl. 8). An dem Führungsteil 18 für die vordere Linsengruppe L1 ist eine Verschlußeinheit 20 mit Befestigungsschrauben 21 angebracht und ist außerdem an dem Haltezylinder 22 für die vordere Linsengruppe L1 befestigt. Demzfolge ist eine Drehbewegung der Verschlußeinheit 20 und des Haltezylinders 22 für die vordere Linsengruppe L1 unterbunden und nur eine Bewegung entlang der optischen Achse X möglich.
Wie in den 1 und 4 gezeigt, ist an der Verschlußeinheit 20 ein Mutterngewinde 20a in Richtung der optischen Achse X vorgesehen, in das ein Außengewinde 23a des Linsenhalteringes 23 eingreift, so daß der Linsenhaltering 23 die vordere Linsengruppe L1 fixiert. Der Linsenhaltering 23 und ein mit diesem an dessen vorderem Ende in Eingriff stehender Linsenbefestigungsring 40 bilden eine vordere Linsenfassung 45. Am rückwärtigen Teil des äußeren Randbereiches des Haltezylinders 22 für die vordere Linsengruppe L1 ist ein Außengewinde 22a ausgebildet, um den Linsenhaltering 23 während einer Variooperation entlang der optischen Achse X zu bewegen. Die mit Verschlußlamellen 20c ausgestattete Verschlußeinheit 20 wird über eine mit Leitungsbahnen laminierte flexible Leiterplatte, die nachstehend mit FPCB (vom englischsprachigen Ausdruck Flexible Printed Circuit Board) bezeichnet wird, mit Steuersignalen versorgt.
An jedem der schmalen Keile 18a des Führungsteiles 18 für die vordere Linsengruppe L1 ist ein Führungsschlitz 18b für die rückwärtige Linsengruppe L2 ausgebildet, um eine Linearbewegung dieser rückwärtigen Linsengruppe L2 in Richtung der optischen Achse X zu ermöglichen. Die rückwärtige Linsengruppe L2 ist an einer Linsenfassung 24 befestigt, an der drei schmale Keile 24a ausgebildet sind, die mit den Führungsschlitzen 18b für die rückwärtige Linsengruppe L2 in Eingriff stehen. Aus jedem der Keile 24a ragt ein Nockenstift 24b in radialer Richtung hervor.
Am Innenmantel des zweiten Zylinders 15 sind ein Mutterngewinde 15c sowie drei Nockenrillen 15d ausgebildet. Das Mutterngewinde 15d steht mit einem Außengewinde 22a des Haltezylinders 22 für die vordere Linsengruppe L1 in Eingriff und in den Nockenrillen 15d sind die Nockenstifte 22b der Linsenfassung 24 für die rückwärtige Linsengruppe L2 geführt. Die Nockenrillen 15d erstrecken sich in Umfangsrichtung des zweiten Zylinders 15 derart bis zu dem Mutterngewinde 15c, daß das Mutterngewinde 15c im Bereich der Nockenrillen 15d jeweils eine Ausnehmung aufweist. Im zusammengebauten Zustand sind die Nockenstifte 24b der rückwärtigen Linsenfassung 24 in den offenen Nuten 22b des Haltezylinders 22 für die vordere Linsengruppe L1 geführt und stehen zudem in Eingriff mit den Nockenrillen 15d. In diesem Falle greift das Außengewinde 22a in das Mutterngewinde 15c ein, so daß eine Drehbewegung des zweiten Zylinders 15 den Haltezylinder 22 für die vordere Linsengruppe L1 aufgrund des Zusammenhangs zwischen dem Mutterngewinde 15c und dem Außengewinde 22a sowie zwischen den Keilen 16b des Führungsteiles 16 und den Keilen 18a des Führungsteiles 18 für die vordere Linsengruppe L1 zu einer Linearbewegung in Richtung der optischen Achse X. Außerdem bewirkt eine Drehbewegung des zweiten Zylinders 15 bedingt durch den Zusammenhang zwischen den Nockenrillen 15d und den Nockenstiften 24b sowie zwischen den Keilen 24a des rückwärtigen Linsenrahmens 24 und den Führungsschlitzen 18b für die rückwärtige Linsengruppe L2 in dem Führungsteil 18 der vorderen Linsengruppe L1 eine Bewegung der rückwärtigen Linsenfassung 24 und somit der rückwärtigen Linsengruppe L2 entlang einer vorgegebenen Strecke in Richtung der optischen Achse, um eine Brennweitenvariation durchzuführen.
Wenn, wie vorstehend erläutert, der Drehzylinder 12 angetrieben wird, bewegt sich der erste Zylinder 14 linear in Richtung der optischen Achse X, und wenn der zweite Zylinder 15 relativ zum ersten Zylinder 14 gedreht wird, bewegt sich der zweite Zylinder 15 während dieser Drehbewegung in Richtung der optischen Achse. Dies führt dazu, daß die vordere Linsengruppe L1 und die rückwärtige Linsengruppe L2 linear bewegt werden, wobei sich der Abstand zwischen den beiden Linsengruppen L1 und L2 und somit auch die Brennweite ändert.
Nachstehend wird ein Antriebsmechanismus für den zweiten Zylinder 15 erläutert, der die Drehbewegung des Drehzylinders 12 auf den zweiten Zylinder 15 überträgt. Das rückwärtige Ende des ersten Zylinders 14 ist an zwei Zahngetriebehalteplatten 26 und 27 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 29 befestigt. Ein in die schräge Innenzahnung 12d des Drehzylinders 12 eingreifendes Ritzel 30 ist drehbar an der Zahnradhalteplatte 30 befestigt, wie den 5 und 6 zu entnehmen ist. Zwischen zweien der obengenannten drei schmalen Keile 14a ist ein schmaler Führungsvorsprung 14a' mit einer Ausnehmung 14e zum Aufnehmen des Ritzels 30 vorgesehen, wie in 3 dargestellt. Ein Teil der Zähne des in der Ausnehmung 14e untergebrachten Ritzels 30 ragt aus dem äußeren Umfang des ersten Zylinders 14 heraus. Die schräge Innenzahnung 14d des Drehzylinders 12 verläuft, wie in 2 gezeigt, parallel zu den Führungsnuten 12c, so daß ein Eingreifen des Ritzels 30 in die schräge Innenzahnung 12d selbst bei einer durch die Rotation des Drehzylinders 12 hervorgerufenen Bewegung des ersten Zylinders 14 in Richtung der optischen Achse X gewährleistet ist. Zwischen den Zahnradhalteplatten 26 und 27 ist ein durch die Drehbewegung des Ritzels 30 angetriebenes Zahnradgetriebe 31 befestigt und eine in Richtung der optischen Achse daraus hervorragende Antriebswelle 32 ist einstückig mit einem Ausgangszahnrad 31a ausgebildet. Die Antriebswelle 32 hat einen gleichmäßigen, nicht runden Querschnitt. Ein von der Führungsplatte 17 gehaltenes Ritzel 33 ist an der rückwärtigen Stirnseite des Führungsteiles 16 befestigt. Das Ritzel 33 ist derart an die Antriebswelle 32 angepaßt, daß es in axialer Richtung der Antriebswelle 32 gleiten kann, jedoch nicht relativ zur Welle 32 verdrehbar ist. Das Ritzel 33 ist also in axialer Richtung der Antriebswelle 32 beweglich, dreht sich jedoch gemeinsam mit der Welle 32. Wenn der zweite Zylinder 15 in Richtung der optischen Achse X bewegt wird, bewegt sich folglich das Ritzel 33 entlang der Antriebswelle 32 gemeinsam mit der Halteplatte 17 und dem zweiten Zylinder 15. Das Ritzel 33 steht in Eingriff mit einer an der inneren Mantelfläche des zweiten Zylinders 15 umlaufend angebrachten Innenzahnung 15e. Demzufolge wird eine Drehbewegung des Drehzylinders 12 über die schräg verlaufende Innenzahnung 12d, das Ritzel 30, das Zahnradgetriebe 31, die Antriebswelle 32, das Ritzel 33 und die umlaufende Innenzahnung 15e unabhängig von der Stellung des ersten Zylinders 14 in Richtung der optischen Achse X auf den zweiten Zylinder 15 übertragen.
Wenn der Drehzylinder 12 in einem derart konstruierten Varioobjektivtubus in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung mit Hilfe eines Variomotors 40 gedreht wird, wird der erste Zylinder 14 in Richtung der optischen Achse bewegt und der zweite Zylinder 15 gedreht. Die Drehbewegung des zweiten Zylinders 15 ermöglicht es diesem zweiten Zylinder 15, sich in Richtung der optischen Achse zu bewegen sowie die vordere Linsengruppe L1 und die rückwärtige Linsengruppe L2 linear unter Änderung des zwischen diesen beiden Linsengruppen L1 und L2 bestehenden Abstandes zu bewegen und dadurch einen Varioeffekt zu erzielen. Wie vorstehend beschrieben, können die vordere Linsengruppe L1 und die rückwärtige Linsengruppe L2 zwischen einer in 7 gezeigten eingefahrenen Stellung des Varioobjektivtubus und einer in 8 gezeigten voll ausgefahrenen Stellung des Varioobjektivtubus bewegt werden. In der eingefahrenen Stellung ragen hierbei der erste Zylinder 14, der zweite Zylinder 15 und der Haltezylinder 22 für die vordere Linsengruppe L1 nicht aus der äußeren Kontur des Kamerahauptgehäuses 10 hervor, was zu einer sehr kleinen Abmessung einer Kamera führt.
Als nächstes wird eine Form zum Herstellen des zuvor beschriebenen Drehzylinders 12 sowie ein Verfahren zur Herstellung der Formcharakteristika unter Bezugnahme auf die 9 bis 15 näher erläutert. Der in 9 gezeigte Drehzylinder 12 wird unter Verwendung einer in 10 dargestellten Form 35 hergestellt. Die Form 35 besteht aus einer oberen Form 40 zum Formen der äußeren Oberfläche des Drehzylinders 12 und einer unteren Form 41 zum Formen der inneren Oberfläche des Zylinders 12. Die untere Form 41 beinhaltet eine erste zylindrische Form 36 mit einer Spiralzahnung 36a für die schräg verlaufende Innenzahnung 12d des Drehzylinders 12 und eine zweite zylindrische Form 37 mit einem Spiralbandbereich 37a für die Reliefnut 12e. Die zweite zylindrische Form 37 ist außerdem mit drei Spiralvorsprüngen 37b entsprechend den drei Führungsrillen 12c versehen.
Die erste zylindrische Form 36 beinhaltet einen kleinen Zylinderbereich 36b mit einem kleineren Durchmesser als die zweite zylindrische Form 37 sowie einen Spiralbereich 36c mit einem größeren Durchmesser, als dem des kleinen Zylinderbereiches 36b. Die obengenannten Zähne 36a sind am äußeren Mantelbereich des spiralförmigen Teiles 36c ausgebildet. Die zweite zylindrische Form 37 hat ein zentrales Führungsloch 37c, in das die erste Zylinderform 36 verschiebbar eingepaßt werden kann. Die zweite zylindrische Form 37 hat, wie in 15 gezeigt ist, zwischen den spiralförmigen Vorsprüngen 37b und dem spiralförmigen Bandbereich 37a eine Einführnut 37d. Die Einführnut 37d ist derart ausgebildet, daß sie eine Spirale bildet, die in gleicher Weise ausgerichtet ist wie der Spiralbereich 36c. Wenn die zweite zylindrische Form 37 in der in 10 durch den Pfeil A angezeigten Richtung gedreht wird und der Spiralbereich 36c in die Einführnut 37d eingreift, kann die zweite zylindrische Form 37 von dem Drehzylinder 12 derart getrennt werden, daß der Spiralbereich 36c mit den Zähnen 36a allmählich aus der Einführungsnut 37d herausbewegt wird und die an der schrägen Innenzahnung 12d anliegenden Zähne 36a in dem Drehzylinder 12 verbleiben. Die obere Form 40 ist an geeigneter Stelle in zwei nicht im einzelnen dargestellte Teile aufgeteilt, um einen hergestellten Drehzylinder aus der Form entnehmen zu können.
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung des Drehzylinders 12 unter Verwendung der wie zuvor beschrieben aufgebauten Form 35 näher erläutert. Zuerst werden die obere Form 40, die erste zylindrische Form 36 und die zweite zylindrische Form 37 in vorgegebener Weise zusammengesetzt, um einen Hohlraum zum Formen des Drehzylinders 12 bereitzustellen. Dann wird Kunststoffmasse in den Hohlraum gegossen und nachdem die Kunststoffmasse ausgehärtet ist, wird die zweite zylindrische Form 37 in der in 10 durch den Pfeil A dargestellten Richtung gedreht, um sie von der oberen Form 40 zu trennen (siehe 11 und 12). Hierbei bewirkt die zweite zylindrische Form 37 während des Drehvorganges ein Separieren des kleinen zylindrischen Teiles 36b von dem Führungsloch 37c der zweiten zylindrischen Form 37 und die zweite zylindrische Form 37 wird von dem Drehzylinder 12 getrennt, während die Zähne 36a in Kontakt mit der schrägen Innenzahnung 12d des Drehzylinders 12 verbleiben. Wie in 13 gezeigt, wird nach diesem Vorgang die erste zylindrische Form 36 aus der oberen Form 40 herausbewegt, wobei die Zähne 36a von der schrägen Innenzahnung 12d getrennt werden und in die Reliefnut 12e geführt werden. Dann wird die erste zylindrische Form 36 in derselben Richtung gedreht, in der die zweite zylindrische Form 37 gedreht worden war, wodurch der spiralförmige Bereich 36c mit den Zähnen 36a aus dem Innern des Drehzylinders 12 entlang der spiralförmigen Reliefnut 12e separiert wird. Bei den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten verbleibt der hergestellte Drehzylinder 12 in der oberen Form 40, es ist jedoch möglich, den Zylinder 12 zu entnehmen, wenn die obere Form 40 in geeignete Teilstücke zerlegbar ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorgenannten Ausführungsform der Erfindung möglich, ein zylindrisches Formteil bereitzustellen, in dem eine Innenzahnung nicht im Bereich der gesamten Innenwandung ausgebildet ist, sondern weitere Nockenrillen ausgebildet sein können. Das zylindrische Formteil ist mit einer Reliefnut versehen, die dazu verwendet wird, nach dem Erstellen einer Innenzahnung die Form von der Innenzahnung zu trennen.
Die vorbeschriebene Form für ein zylindrisches Formteil gemäß der vorbeschriebenen Ausgestaltungsform der Erfindung besteht aus einer oberen Form zum Formen der äußeren Oberfläche des zylindrischen Formteils und einer unteren Form zum Formen der inneren Oberfläche des zylindrischen Formteils. Die innere Form besteht aus einer ersten Zylinderform mit einem spiralförmigen Zahnungsbereich für die Innenzahnung und aus einer zweiten Zylinderform mit einem spiralförmigen Bandbereich für die Reliefnut. Dies führt dazu, daß ein zylindrisches Formteil mit einer spiralförmigen Innenzahnung, die schräg zu seiner Mantelrichtung verläuft und mit einer an diese Zahnung angrenzenden Reliefnut leicht hergestellt werden kann.
Wenn die Form 35 zum Formen eines zylindrischen Formteils 12 mit einer spiralförmig verlaufenden Führungsnut parallel zu einer Innenzahnung aus einer oberen Form 40 zum Bilden der äußeren Oberfläche des zylindrischen Formteils und aus einer unteren Form zum Bilden der inneren Oberfläche des Formteils verwendet wird, wobei die untere Form aus einem ersten zylindrischen Formteil 36 mit spiralförmig gewickeltem gezahntem Bereich zum Bilden der Innenzahnung und aus einem zweiten zylindrischen Formteil mit einem spiralförmig gewickelten Bandbereich zum Bilden einer Reliefnut sowie mit mindestens einer weiteren spiralförmigen Erhebung zum Bilden mindestens einer Führungsnut besteht, wobei außerdem die spiralförmige Innenzahnung schräg zur Umfangsrichtung des zylindrischen Formteils verläuft und die Reliefnut angrenzend an die Innenzahnung verläuft, kann ein zylindrisches Formteil mit spiralförmiger Innenzahnung und parallel hierzu angeordneter Innennut leicht hergestellt werden.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen zylindrischen Formteils gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt folgende Schritte:
Einen ersten Schritt, in dem die erste zylindrische Form mit einem spiralförmig gezahnten Bereich 36c zum Bilden einer Innenzahnung 12d und die zweite zylindrische Form 37 mit einem spiralförmigen Bandbereich 37a für eine Reliefnut kombiniert werden, um eine untere Form zum Formen der Innenoberfläche des zylindrischen Formteils zu bilden;
einen zweiten Schritt, in dem Kunststoffmasse in den zwischen der oberen und unteren Form verbleibenden Hohlraum gegossen wird;
einen dritten Schritt, in dem die zweite zylindrische Form 37 derart gedreht wird, daß sie nach dem Aushärten des Kunststoffs von der oberen Form getrennt wird;
einen vierten Schritt, in dem die erste zylindrische Form 36 in axialer Richtung bewegt wird, um den gezahnten Bereich der Form von der Innenzahnung des zylindrischen Formteils zu trennen; und
einen fünften Schritt, in dem die erste zylindrische Form 36 gedreht wird, um von der oberen Form 40 und dem zylindrischen Formteil 12 getrennt zu werden, so daß ein zylindrisches Formteil 12 mit einer spiralförmigen, an seiner Umfangsrichtung schrägen Innenzahnung und einer hierzu benachbarten Reliefnut leicht hergestellt werden kann.
Nachstehend wird eine Form für ein zylindrisches Formteil gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung unter Bezugnahme auf die 16 bis 29 beschrieben. Die Metallform einer Spritzgußmaschine besteht aus Schiebekernen, die durch Aufteilen der Metallform in eine Vielzahl von Einzelteilen erhalten werden und jeder der Schiebekerne ist in radialer Richtung beweglich, um die Form zu öffnen und zu schließen. In der in den 16 bis 29 gezeigten Ausgestaltungsform ist die durch Spritzgießen hergestellte Innenzahnung 113 an einem Nockenring 111 für eine Kamera vorgesehen. Nichts desto trotz kann die nachstehend beschriebene Erfindung beispielsweise auch auf den im vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Drehzylinder angewendet werden. Als erstes wird nachstehend der Aufbau des Nockenrings 111 und der Umriß der Metallform zum Herstellen des Nockenringes 111 durch Spritzgießen näher erläutert.
16 zeigt die Vorderansicht eines Nockenringes 111, an dessen innerer Oberfläche eine Innenzahnung 113 vorgesehen ist. Die innere Oberfläche des Nockenringes 111 einschließlich der Innenzahnung 113 werden mit Hilfe mehrerer Sätze von Innenformen 132, 142 geformt, die, wie in den 20 bis 23 dargestellt, insgesamt eine teilbare Innenform bilden. Die Innenformteile 132 und 142 sind mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Richtung der Mittellinie O der Form bewegbar, die mit dem Drehzentrum des Nockenringes 111 zusammenfällt, um die Innenform zu öffnen und zu schließen. Die 20 und 22 zeigen die Innenform in geschlossenem Zustand und die 21 und 23 in geöffnetem Zustand.
Die innenliegenden Zähne 113 des Nockenringes 111 erstrecken sich parallel zur Mittellinie des Nockenringes 111 und die Stirnseiten der innenliegenden Zähne 113 bilden eine spiralförmige Kontur. Die Innenzahnung 113 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen im Bereich der halben inneren Mantelfläche des Nockenringes 111 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind Teilungslinien für Innenformteile 132 und 142 am Zahngrund der Außenzähne 135, 145 zum Formen der Innenzähne 113 vorgesehen. Die Teilungslinien verlaufen in diesem Ausführungsbeispiel durch die Ecken 135a, 145a, an denen die Innenformteile 132, 142 im geschlossenen Zustand einander berühren.
In dieser Ausgestaltungsform wird die nachfolgende Formel erfüllt Z = (S/2) · n (2)wobei Z die Anzahl der Zähne für einen Umlauf der Innenzahnung 113 ist, S die Gesamtzahl der Innenformteile 132, 142 und n eine positive ganze Zahl.
Wenn, wie zuvor beschrieben, die Zahl Z der Innenzähne 113 und die Gesamtzahl der Innenformteile 132, 142 gewählt sind, um die vorstehende Formel (2) zu erfüllen, können die Trennlinien der Innenformteile 132, 142 im Bereich des Zahngrundes der Außenzahnung 135, 145 angeordnet werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind S und n zu 12 bzw. 18 gewählt, so daß Z 108 wird. Die Zahl N wird unter Berücksichtigung der in die Zahnung eingreifenden Zahnräder als gerade Zahl gewählt. Wenn in der gezeigten Ausführungsform n kleiner als 14 gewählt würde, könnten die Zähne nicht als Evolventenradzähne ausgestaltet werden. Wenn n größer als 18 gewählt würde, würden die Innenformen 132, 142 zu klein werden. Daher ist n in Abhängigkeit von den speziellen Designbedingungen der Innenzahnung zu wählen.
Der Nockenring 111 dieses Ausführungsbeispieles ist nur über den halten Innenumfang mit einer Zahnung 113 versehen, so daß die Innenformteile 132, 142 selbstverständlich nicht überall, sondern nur in dem entsprechenden Bereich mit Außenzähnen 135, 145 versehen sind.
Unter Bezugnahme auf 17 werden die Eigenschaften der Innenzahnung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläuert. 17 zeigt hierbei eine vergrößerte Vorderansicht einer Zahnform sowie den Berührungsbereich zwischen zwei Innenformteilen 132 und 142. In dieser Figur werden die Innenformteile 132 und 142 in geschlossenem Zustand gezeigt, also in der Stellung, in der ein Zahn der Innenzahnung 113, in dem zwischen dem Außenzahn 135 des Formteiles 132 und dem Außenzahn 145 des Formteiles 142 sich ergebenden Hohlraum geformt werden kann. Das Bezugszeichen 113i bezeichnet hierbei eine Linie, die einen Teil des Zahnverlaufes eines üblichen Evolventenrades angibt.
Die Innenform 132 wird linear in einer Richtung parallel zu der Gleitlinie O₁ bewegt, wenn die Form geöffnet bzw. geschlossen wird, wodurch die Ecke 135c des Zahnkopfes des Außenzahnes 135 zu einer Bewegung entlang der durch die Ecke 135c verlaufenden Gleitlinie O₁ veranlaßt wird. Die Gleitlinie O₁ schneidet sich mit der dargestellten Evolventenzahnform 111i, die Ecke 135c wird also von der Evolventenzahnform 113i bei dem beschriebenen Bewegungsablauf behindert.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist daher die Zahnform der Innenzahnung 113 so zu wählen, daß die Außenzähne 135 beim Öffnen und Schließen der Innenformteile 132 und 142 nicht durch die Zähne 113 der Innenzahnung behindert werden. Die in 17 dargestellte Konturenlinie 113a zeigt ein einfaches Beispiel, das diese Bedingung erfüllt. Der Zahn mit der Kontur 113a ist nämlich derart ausgebildet, daß die Zahnwand 113a die Gleitlinie O₁ weder berührt noch schneidet. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kann die Form der Zahnkontur frei gewählt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel basiert jedoch die Konturlinie 113a der Zahnform auf der Form 113i eines Evolventenrades und die Zahnkonturen sind derart gewählt, daß ein sanftes Drehen der Innenzahnung 113 infolge eines darin eingreifenden anderen Zahnrades gewährleistet ist. Hierbei kann als übliche Zahnform die Form zykloidischer Zähne gewählt sein.
Die Bedingung, daß der von einer Radialbewegung abhängige Ort der Zähne 135 und 145 beim Öffnen der inneren Form den Verlauf der Zähne der Innenzahnung 113 weder berühren noch schneiden darf, muß für alle Zähne 135 und 145 erfüllt sein. Wenn diese Bedingung jedoch im vorliegenden Ausführungsbeispiel für die äußersten Zähne 135 des Innenformteiles 132 erfüllt ist, erfüllen alle anderen Zähne 135 und 145 immer die Bedingung, weil die Umfangslänge des Innenformteiles 132 größer ist als die des Innenformteiles 142.
Die ersten und zweiten Schiebekerne 131 und 141 jedes Schiebekernsatzes gemäß diesem Ausführungsbeispiel haben im Grunde dieselbe Formgebung wie die von anderen Schiebekernsätzen. Die Oberfläche des Außenumfangs der Innenformteile 132 und 142 ist jedoch an die Innenseite des zu formenden Endproduktes angepaßt. Nachstehend wird der Umriß der Form einer Spritzgußmaschine für einen Nockenring 111 mit Innenzahnung 113 unter Bezugnahme auf die 20 bis 23 näher erläutert. Die 20 und 21 zeigen in isometrischer Darstellung eine Grundausstattung innerer Schiebekerne 131, 141, mit inneren Formteilen 132 und 142 gemäß einer Ausgestaltungsform der Metallform einer Spritzgußmaschine für den Nockenring 111 im geschlossenen Zustand bzw. im geöffneten Zustand und die 22 und 23 zeigen jeweils die Vorderansicht dieser Grundausstattung in diesen Zuständen.
Die Metallform 120 besteht aus mehreren Sätzen von Innenschiebekernen 131 und 141 zum Formen der inneren Oberfläche des Nockenringes 111. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwölf Innenschiebekerne, also jeweils sechs Sätze von Innenschiebekernen 131 und 141 dargestellt, wobei ein Schiebekernsatz jeweils aus einem ersten Innenschiebekern 131 und einem zweiten Innenschiebekern 141 besteht. Die Metallform 120 enthält außerdem eine Halteplatte 121, an der die Innenschiebekerne 131 und 141 derart befestigt sind, daß sie in radialer Richtung, also senkrecht zur Mittellinie der Metallform 120 und somit der Mittellinie des Nockenringes 111 bewegbar sind. In den zwischen den innenliegenden Oberflächen 131a und 141a der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 im Bereich der Mittellinie O im geschlossenen Zustand sich ergebenden Hohlraum ist ein Sicherungskern 123 durch eine Bewegung parallel zur Mittellinie O einfügbar, um gegen die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 im geschlossenen Zustand zu drücken und diese zu halten. Darüber hinaus besteht die Metallform 120 aus einer Platte 125 zum Bewegen des Sicherungskernes 123 und aus an der Platte 125 befestigten, in einem bestimmten Winkel zur Mittellinie O angeordneten Antriebsstiften 127 und 128 zum Antreiben der ersten und zweiten Schiebekerne 131 und 141 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Öffnungs- bzw. Schließrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung der Platte 125. Die feststehende Platte 121 ist an einer Spritzgußeinrichtung, beispielsweise an deren Gehäuseblock, befestigt und die bewegliche Platte 125 wird von einem Hydraulikzylinder, einer Druckspindel o.ä. angetrieben. Die Aufhängung der feststehenden Platte 121 sowie die Antriebsart der beweglichen Platte 125 sind in den Figuren nicht dargestellt.
Jeder der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131, 141 ist mit einer Innenform 132 bzw. 142 versehen, die jeweils am vorderen Ende des Hauptteiles 133, 143 derart einstückig angeformt ist, daß die Innenformen 132, 142 jeweils mit benachbarten Innenformen 132 und 142 im geschlossenen Zustand in enger Verbindung stehen und somit die Innenoberfläche des Nockenringes 111 bilden. An den genannten Hauptteilen 133 und 143 sind jeweils Führungsbereiche 134 und 144 zum Führen der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 in radialer Richtung zum Öffnen und Schließen der Kerne vorgesehen. Im Grundaufbau sind die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 jedes Satzes identisch und nachstehend werden die Strukturen dieses Grundaufbaus sowie der Gesamtmechanismus unter Bezugnahme auf einen Satz von ersten und zweiten Innenschiebekernen 131 und 141 näher erläutert.
Die Führungsbereiche 134 und 144 sind jeweils mit einem in den Figuren nicht im Detail erkennbaren Schwalbenschwanzquerschnitt versehen und an der feststehenden Halteplatte 121 sind schwalbenschwanzförmige Nuten 121b ausgebildet, die sich senkrecht zur Mittellinie O der Form 120 sowie des Nockenrings 111 erstrecken. Die Führungsteile 134 und 144 greifen jeweils in solche Führungsnuten 121b gleitend ein. Die Innenformen 132 und 142 ragen nach vorne aus einer zentralen Öffnung der feststehenden Platte 121 hervor und werden mit Hilfe der Führungsteile 134 bzw. 144 der Schiebekerne 131 bzw. 141 in den Führungsnuten 121b derart geführt, daß sie in radialer Richtung zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung der Metallform 120 verschiebbar sind. Die Innenformen 132 und 142 sind derart voneinander getrennt, daß die Metallform 120 durch eine zur Mittellinie O hin gerichtete Bewegung der Innenformteile 132 und 142 geöffnet wird. Bei einer von der Mittellinie O weggerichteten Bewegung der Innenformteile 132 und 142 gelangen die Schiebekerne 131 bzw. 141 mit ihrem äußeren Umfangsbereich an eine Anschlagkante 121c in der zentralen Öffnung der Halteplatte 121, so daß eine weitere nach außen gerichtete Bewegung unterbunden wird und die Innenformen 132 und 142 eine geschlossene Form 120 bilden. Dieser Zustand wird nachstehend als geschlossener Zustand der Innenformen 132, 142 bzw. der Schiebekerne 131, 141 bezeichnet und die entsprechende Stellung wird als geschlossene Stellung bezeichnet.
An der äußeren Mantelfläche sind, falls im entsprechenden Bereich des zu bildenden Gußteiles eine Innenzahnung vorgesehen ist, jeweils Außenzahnungen 135 bzw. 145 angebracht, um die entsprechende Innenzahnung 113 zu formen. Der Nockenring 111 kann neben einer Innenzahnung 113 noch mit Nuten, Löchern, Erhebungen oder Vertiefungen im Bereich seiner inneren Mantelfläche ausgestattet sein. In solchen Fällen sind entsprechende Vertiefungen, Erhebungen, Löcher bzw. Nuten an den inneren Formteilen 132 bzw. 142 ausgebildet.
Eine Stirnfläche des Nockenrings 111 wird durch die Stirnfläche der Halteplatte 121 geformt, wobei der Innendurchmesser der zentralen Öffnung in der Halteplatte 121 den Innendurchmesser des Nockenrings 111 festlegt. Die innere Mantelzone des Nockenrings 111 wird durch die aus der zentralen Öffnung der Halteplatte 121 herausragende Vielzahl von Innenformteilen 132 und 142 gebildet. Die nach innen gerichteten Außenflächen 131a bzw. 141a der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 sind derart ausgebildet, daß ihre Gesamtheit einen zu einer üblicherweise festen oberen, die zweite Stirnfläche des Nockenrings 111 sowie dessen Außenmantelfläche formenden Metallform 151 hin im Durchmesser gleichmäßig abnehmenden kegelstumpfförmigen Hohlraum bilden und der Sicherungskern 123 ist nach Art eines entsprechenden kegelstumpfförmigen Konus ausgebildet, daß der sich verjüngende Bereich 123a des Sicherungskernes 123 im geschlossenen Zustand an den innenliegenden Oberflächen 131a und 141a anliegt. Der Winkel zwischen dem Konusbereich 123a bzw. den Innenflächen 131a, 141a und der Mittellinie O ist als θ_G definiert (vgl. 8).
Wie oben bereits erwähnt, ist die bewegliche Platte 125 mit Antriebsstiften 127 und 128 zur Übertragung einer Linearbewegung der beweglichen Platte 125 in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung parallel zur Mittellinie O auf die Innenschiebekerne 131 und 141 ausgestattet, die abhängig von dieser Bewegung der Platte 125 entlang der Mittellinie ihrerseits in Öffnungs- bzw. Schließrichtung, also radial bewegt werden. Die vorderen, aus der beweglichen Platte 125 herausragenden Spindelbereiche 127a bzw. 128a der Stifte 127 und 128 sind in eine Gleitbewegung zulassender Weise in Führungslöchern 136 bzw. 146 der Innenschiebekerne 131 und 141 aufgenommen. Die Antriebsstifte 127 und 128 werden in der beweglichen Platte 125 derart gehalten, daß sie zur Mittellinie O einen oben erwähnten Winkel θ_D bzw. θ_E beschreiben, um die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen. Die bewegliche Platte 125 enthält versenkte Gewindelöcher 125a bzw. 125b, deren verlängerte Mittellinie die Mittellinie O der Metallform 120 unter Winkeln θ_D bzw. θ_E schneidet. An den Antriebsstiften 127 und 128 ist jeweils angrenzend an die Bolzenköpfe 127b bzw. 128b ein Außengewindebereich 127c bzw. 128c angebracht. Bei diesem Aufbau sind die vorderen Spindelbereiche 127a und 128a der Antriebsstifte 127 bzw. 128 von der der Halteplatte 121 abgewandten Seite der beweglichen Platte 125 in die Gewindelöcher 125a bzw. 125b eingeführt und die Außengewindebereiche 127c bzw. 128c sind in die Schraubenlöcher 125a bzw. 125b eingeschraubt, wodurch die Antriebsstifte 127 und 128 in der beweglichen Platte 125 unter Winkeln θ_D bzw. θ_E bezüglich der Mittellinie O befestigt sind. Hierbei unterscheiden sich die Winkel θ_D und θ_E voneinander, um eine unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeit der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 zu ermöglichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel berühren die zweiten Innenschiebekerne 141 jeweils die ersten Innenschiebekerne 131 von der Seite der Mittellinie O her, so daß die obengenannten Winkel unter der Bedingung θ_D < θ_E gewählt sind, um die zweiten Innenschiebekerne 141 schneller als die ersten Innenschiebekerne 131 zu bewegen, wenn die bewegliche Platte 125 vorwärts bzw. rückwärts bewegt wird. Die Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 in bezug auf die Geschwindigkeit der beweglichen Platte 125 und somit des Sicherungskerns 123 in der jeweiligen Öffnungs- bzw. Schließrichtung, also in radialer Richtung, sind dann tan θ_D bzw. tan θ_E.
Selbstverständlich können zum Antreiben der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten nicht nur in bestimmten Winkeln angeordnete Antriebsstifte 127 und 128 verwendet werden, sondern auch andere Aufbauten, wie z.B. ein schräger Sicherungskern 123, der mit schrägen inneren Oberflächen von Schiebekerne 131 und 141 in Gleitkontakt steht oder eine Nut an einem Konstruktionsteil, die mit einem Vorsprung an einem anderen Konstruktionsteil in Gleitverbindung steht.
In der beschriebenen Ausgestaltungsform wird der Neigungswinkel θ_G des Konusbereiches 123a des Schiebekernes 123 in bezug auf die Neigungswinkel θ_D und θ_E der Antriebsstifte 127 bzw. 128 derart gewählt, daß er die Bedingung θD ≤ θE ≤ θG erfüllt, um zu bewirken, daß der Konusbereich 123a in der geschlossenen oder nahezu geschlossenen Stellung an den inneren Oberflächen 131a bzw. 141a anliegt, jedoch in irgendeiner anderen, zurückgezogenen Stellung die Innenschiebekerne 131 bzw. 141 nicht behindert.
Nachstehend werden die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 bzw. 141 unter Bezugnahme auf die 18 und 19 näher erläutert, wobei 18 eine vergrößerte Frontansicht erster und zweiter Innenschiebekerne 131 und 141 in geöffneter Stellung mit einem Segment des Nockenringes 111 zeigt und 19 eine ähnliche Ansicht dieser Innenschiebekerne 131, 141 in nochmal vergrößerter Darstellung zeigt. Wie in 18 zu erkennen ist, bewegen sich die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 entlang einer ersten bzw. zweiten Verschiebungsgeraden O₁ bzw. O₂, wobei der Grundaufbau der Schiebekerne derart gewählt ist, daß sie symmetrisch bezüglich dieser sich in der Mittellinie O schneidenden Verschiebungsgeraden O₁ bzw. O₂ sind.
Der Winkel zwischen einer ersten und einer zweiten Verschiebungsgeraden O₁ und O₂ wird mit θ_C bezeichnet. Der Winkel θ_C wird durch die Gesamtzahl von ersten und zweiten Innenschiebekernen 131 und 141 festgelegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Gesamtzahl 12. Daher ergibt sich θ_C = 360°/12 = 30°.
Um ein gegenseitiges Behindern der Teilungslinien 131c und 141c in von der geschlossenen oder nahezu geschlossenen Stellung unterschiedlichen Stellungen zu verhindern, wenn die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 zum Öffnen und Schließen bewegt werden, erfüllen die Bewegungsgeschwindigkeiten tanθ_D und tanθ_E der Innenschiebekerne 131 bzw. 141 und der Winkel θ_C die folgende Formel: tan θD ≤ tan θE·cos θC (4)
Erste und zweite Innenschiebekerne 131 und 141 berühren einander in Umfangsrichtung betrachtet an ihren beiden, jeweils Teilungsflächen 131c, 141c bildenden Außenseiten, wenn die Innenschiebekerne 131 und 141 und somit die Innenformteile 132 und 142 geschlossen sind. In 18, von der Verschiebungsgeraden O₁ gegen den Uhrzeigersinn gemessen, verlaufen die Teilungsflächen 131c und 141c der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 im gleichen Winkel θ_B. Der Winkel θ_B ist derart festgelegt, daß die Trennoberfläche 141c des zweiten Innenschiebekernes 141 bei einer Verschiebung des zweiten Innenschiebekernes 141 entlang der durch die Mittellinie O verlaufenden Verschiebegerade O₂ die Trennfläche 131c des ersten Innenschiebekernes 131 berührt, während sie an dieser entlanggeführt wird. Die Trennflächen 131c und 141c sind an den ersten und zweiten Innenschiebekernen 131 und 141 symmetrisch zu den durch die Mittellinie O verlaufenden Verschiebungsgeraden O₁ bzw. O₂ ausgebildet. Der größtmögliche Winkel, den die Teilungslinien 131c bzw. 141c bezüglich der Verschiebegeraden O₁ einnehmen können, ohne daß die in Umfangsrichtung am weitesten außen liegenden Zähne 135 mit der Form 142 oder den am weitesten außen liegenden Zähnen 145 bei einer Bewegung der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 zum Öffnen oder Schließen kollidieren, ist mit θ_A bezeichnet. Der größte Winkel θ_A ist, wie in 18 dargestellt, der Winkel zwischen der ersten Verschiebegerade O₁ und einer Geraden, die die Ecke am äußersten Zahngrund 135a des ersten Innenschiebekernes 131 mit der Ecke 145a am Zahnkopf des benachbarten, in Umfangrichtung am weitesten außen gelegenen Zahnes 145 des zweiten Schiebekernes 141 verbindet. Der größte Winkel θ_A variiert mit der Stelle, an der die Trennflächen 131c und 141c und die Innenformoberfläche 132 bzw. 142 zwischen zwei außenliegenden Zähnen 135 und 145 zusammentreffen. Vorzugsweise wird jedoch die Trennstelle zwischen den Innenformen 132 und 142 in den Bereich des Zahngrundes der Außenzahnung verlegt, um die Stabilität der Innenschiebekerne 131 bzw. 141 zu erhöhen.
Der kleinstmögliche Winkel θ_F zwischen den Teilungslinien 131c bzw. 141c und der ersten Verschiebegeraden O₁, bei dem eine Bewegung der Innenschiebekerne 131 und 141 zum Öffnen und Schließen möglich ist, ohne daß diese sich gegenseitig behindern, wird durch die nachfolgende Formel festgelegt: θF = tan–1(sin θC·tan θE/(tan θE·cos θC – tan θD)) (5)
In dieser Formel steht θ_C für den Winkel zwischen den Verschiebungsgeraden O₁ und O₂ erster und zweiter benachbarter Schiebekerne 131 und 141, θ_D für den Winkel zwischen einem Antriebsstift 127 und der Mittellinie O und θ_E steht für den Winkel zwischen einem Antriebsstift 128 und der Mittellinie O.
Der Winkel θ_B zwischen den Teilungsflächen 131c bzw. 141c und der Verschiebegeraden O₁ eines ersten Innenschiebekernes 131 wird so gewählt, daß er größer ist als der kleinste zulässige Winkel θ_F und kleiner als der größte zulässige Winkel θ_A. Mit anderen Worten, wenn der Winkel θ_B die Formel θF ≤ θB ≤ θA (6)erfüllt, können die Innenschiebekerne 131 und 141 synchronisiert durch eine Bewegung der beweglichen Platte 125 geöffnet und geschlossen werden, ohne daß sich die Innenformteile 132 und 142 gegenseitig behindern.
Nachstehend wird das Öffnen und Schließen der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 unter Bezugnahme auf die 24 bis 29 näher erläutert, wobei die 25, 27 und 29 jeweils die Vorderansicht eines ersten und zweiten Innenschiebekernes 131 und 141 in verschiedenen Stellungen zeigen. Die 24, 26 bzw. 28 zeigen eine Schnittdarstellung der Innenkerne 131 und 141 entlang einer Ebene durch die Verschiebegeraden O₁ und O₂ in den in den 25, 27 und 29 dargestellten Stellungen, wobei der Schnitt durch den ersten Innenschiebekern 131 oberhalb der Mittellinie O und der Schnitt durch den zweiten Schiebekern 141 jeweils unterhalb der Mittellinie dargestellt ist.
Im geschlossenen Zustand, in dem die Innenschiebekerne 131, 141 und somit die zugeordneten Innenformteile 132 und 142 in enger Berührung aneinander anliegen, ist der Sicherungskern 123 nach vorne geschoben, um mit seinem kegelstumpfförmigen Teil 123a an den Innenflächen 131a und 141a der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 anzuliegen und diese nach außen in die geschlossene Stellung zu drücken. Die diesem Druck ausgesetzten ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 werden entlang der Führungsnuten 121b nach außen in die geschlossene Stellung gedrückt und die Teilungsflächen 131c, 141c berühren einander dicht, um die Innenformteile 132, 142 zu schließen. Dieser Zusammenhang kann den 20, 22, 24 und 25 entnommen werden.
Im geschlossenen Zustand steht die Außenmetallform 151 mit der Innenmetallform 120 in Verbindung, so daß durch die Außenmantelfläche der Innenformteile 132, 142, die Innenmantelfläche der Außenmetallform 151, die Stirnfläche der festen Halteplatte 121 und eine weitere Stirnfläche ein Hohlraum zum Formen des Nockenrings 111 bereitgestellt wird. In diesen Hohlraum wird, beispielsweise mit Hilfe von Injektionskolben Kunststoffmasse eingespritzt, die dann verfestigt oder ausgehärtet wird, um den Nockenring 111 zu bilden.
Um den derart geformten Nockenring 111 zu entnehmen, wird die bewegliche Platte 125 aus der geschlossenen Stellung zurückgezogen und der Sicherungskern 123 sowie die Antriebsstifte 127 und 128 werden gleichzeitig zurückgezogen, wodurch der konische Bereich 123a von den Innenschiebekernen 131 und 141 getrennt wird und wodurch außerdem die Innenschiebekerne 131 und 141 und somit die Innenformteile 132 und 142 geöffnet werden, indem sie in Richtung auf die Mittellinie O hin bewegt werden. Da nämlich die Antriebsstifte 127 und 128 gleichzeitig zurückgezogen werden, werden die Innenformteile 132 und 142 von diesen Antriebsstiften 127 und 128 in Öffnungsrichtung zurückgezogen. Dadurch werden die Innenformteile 132 und 142 von der Innenzahnung 113 und voneinander getrennt, wie in den 26 und 27 dargestellt ist.
Wenn die bewegliche Platte 125 weiter zurückgezogen wird und die geöffnete Stellung erreicht, sind, wie in den 21, 23, 28 und 29 gezeigt, die Außenzahnbereiche 135, 145 der Innenformteile 132, 142 vollständig von der Innenzahnung 113 des Nockenrings 111 zurückgezogen, um ein Entfernen des Nockenrings 111 zu ermöglichen. In diesem geöffneten Zustand wird die obere Form 151 von der Metallform 120 getrennt, um den Nockenring 111 entnehmen zu können und der Nockenring 111 wird entnommen. In diesem geöffneten Zustand kommen die die innenliegenden Oberflächen 131a, 141a und die Teilungsflächen 131c, 141c verbindenden Flächen 131b und 141b der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 einander am nächsten. Es braucht wohl nicht gesondert erwähnt zu werden, daß die Form der Flächen 131b und 141b in geeigneter Weise ausgestaltet sind, um ein gegenseitiges Behindern der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 im Bereich dieser Flächen 131b und 141b bei ei ner Öffnungs- oder Schließbewegung zu vermeiden. Falls der Nockenring 111 auch im Bereich seines Außenumfangs Unterschneidungen aufweist, ist auch die Außenmetallform 151 aufgeteilt in mehrere Teilformen.
Wie vorstehend erläutert, bewirkt bei einer in einer Spritzgußmaschine zu verwendenden Form gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel allein das Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen einer beweglichen Platte 125 eine Öffnungs- bzw. Schließbewegung von ersten und zweiten Innenschiebekernen 131 und 141 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, ohne daß die ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 sich gegenseitig behindern. Demzufolge kann ein zylindrisches Formteil mit Unterschneidungen an seiner Innenmantelfläche, wie z.B. der Nockenring 111, auf einfache Weise mit Hilfe eines einfachen Aufbaus und einer einfachen Steuerung durch Spritzgießen hergestellt werden.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Herstellung eines Nockenrings 111 als Formteil mit Unterschneidungen an seiner Innenmantelfläche durch Spritzgießen. Selbstverständlich ist jedoch die Erfindung auch auf andere Gegenstände als den Nockenring 111 anwendbar.
Außerdem wurde in dem dargelegten Ausführungsbeispiel die Zahnzahl der Innenzahnung 113 des Nockenrings 111 auf der Grundlage der Anzahl der Innenteilformen festgelegt, wodurch die Innenteilformen standardmäßig aufgebaut und somit der Gesamtaufbau der Form sowie der Antriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen vereinfacht werden. Darüber hinaus ist der Verlauf der Trennlinien zwischen Innenteilformen im oben beschriebenen Aufbau im Bereich des Zahngrundes zwischen Außenzähnen 135 und 145 gewählt, um ein leichtes Formen der Innenzähne 113 mit einer stabilen Form zu gewährleisten.
Wenn die Anzahl der Innenschiebekerne 131, 141S ist und die Anzahl der Zähne einer Innenzahnung unter Berücksichtigung des Gesamtumfanges Z ist, wird die Anzahl Z nach der nachfolgenden Formel festgelegt, wobei n eine positive ganze Zahl ist: Z = (S/2)·n
Hierbei wird n unter Berücksichtigung der in die Innenzahnung 113 einzugreifenden Zahnräder in oben erwähter Weise als gerade Zahl gewählt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne Z aus der zuvor beschriebenen Formel eine ganze Zahl, da jeweils mehrere Sätze von aus ersten und zweiten Innenschiebekernen 131 und 141 bestehenden Innenformteilen einen Innenformensatz bilden. Es ist möglich, die Zahnzahl Z bevorzugt zu wählen, jedoch erhält man dann als Quotienten der oben beschriebenen Formel nicht immer eine ganze Zahl. In einem solchen Falle müssen einige Sätze der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131, 141 angeglichen werden, um eine geeignete Oberfläche der Form zu erreichen.
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Zahnquerschnitt im Randbereich 113a der Innenzähne 113 des Nockenrings 111 derart linear ausgebildet, daß sie die Bewegungslinie der zum Formen der Innenzahnung 113 vorgesehenen Zähne 135 und 145 bei der Öffnungsbewegung der Metallform nicht schneiden und die Zähne dadurch nicht behindern, so daß die Innenformen 132 und 142 in radialer Richtung zurückziehbar sind. Dadurch ist es möglich, Gegenstände mit Unterschneidungen im inneren Randbereich durch Spritzgießen herzustellen, bei denen die Innenformen 132, 142 nicht in einer Richtung parallel zur Mittellinie O entfernt werden können.
Wie den vorstehenden Erläuterungen zu entnehmen ist, wird der Winkel θ_B zwischen den Teilungsflächen 131c bzw. 141c und der Verschiebegeraden O₁ des ersten Innenschiebekernes 131 so gewählt, daß er größer als der kleinste Winkel θ_F ist, um zu verhindern, daß die Teilungsflächen 131c und 141c der ersten und zweiten Innenschiebekerne 131 und 141 einander in einer von der geschlossenen oder nahezu geschlossenen Stellung abweichenden Stellung gegenseitig behindern. Außerdem ist der Winkel θ_B kleiner gewählt als der größte, auf die Bewegungsrichtung O₁ der ersten Schiebekerne bezogene Winkel θ_A, um ein gegenseitiges Behindern der Unterschneidungen der zweiten Innenschiebekerne 141 und der ersten Innenschiebekerne 131 beim Öffnen und Schließen dieser Schiebekerne zu vermeiden, wobei diese Innenschiebekerne ohne die Verwendung einer speziellen Steuereinrichtung zu öffnen und zu schließen sind. Dies ermöglicht eine einfache Steuereinrichtung für eine Spritzgußmaschine und eine einfach aufgebaute Antriebsanordnung.
In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird außerdem die auf den Gesamtumfang bezogene Zahnzahl des mit Hilfe einer aus mehreren radial zum Öffnen und Schließen beweglicher Innenschiebekerne bestehenden Metallform durch Spritzgießen hergestellten Innenzahnrades auf der Grundlage der Anzahl der Innenschiebekerne festgelegt, wodurch die Teilungslinien zwischen einzelnen Innenschiebekernen im Außenbereich der Innenform jeweils am Zahngrund der Zähne angeordnet werden kann. Dies führt zu einer einfacher konstruierten Form. Außerdem wird der Aufbau einer Antriebseinrichtung sowie die Steuerung der Antriebseinrichtung zum Öffnen und Schließen der Form erheblich vereinfacht. Außerdem wird in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Querschnittsform der Zähne einer Innenzahnung, die mit Hilfe einer aus mehreren zum Öffnen bzw. Schließen radial beweglichen Innenschiebekernen bestehenden Form durch Spritzgießen hergestellt wird, abhängig von der Gesamtzahl der Innenschiebekerne und abhängig von der maximalen Zahnzahl pro Innenschiebekern so gewählt, daß die Innenschiebekerne an einer zur Mittellinie hin gerichteten radialen Bewegung beim Öffnen der Form nicht durch die Kanten der Zahnung des hergestellten Formteils behindert werden. Außerdem wird der Verlauf der Trennlinie zwischen ersten und zweiten, ein Schiebekernpaar bildenden Innenschiebekernen unter Berücksichtigung der Zahnkontur, der Zahnzahl der Innenschiebekerne mit den meisten Zähnen und dem Verhältnis der Zahnzahl der ersten Innenschiebekerne zur Zahnzahl der zweiten Innenschiebekerne derart in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeit der ersten und zweiten Innenschiebekerne beim Öffnen und Schließen der Form gewählt, daß sich die Innenschiebekerne beim Öffnen oder Schließen der Form nicht gegenseitig behindern.
Dies führt dazu, daß ein Formteil mit einer Innenzahnung und mit weiteren Unterschneidungen im Bereich der inneren Mantelfläche, die ein Entfernen der Innenform in einer parallel zur Achse der Innenzahnung verlaufenden Richtung nicht ermöglichen, trotzdem durch Spritzgießen hergestellt werden kann.

Claims

Zylindrisches Formteil (12) mit einer sich schräg in Umfangsrichtung erstreckenden spiralförmigen Innenzahnung (12d) im Bereich seiner inneren Mantelfläche, gekennzeichnet durch eine angrenzend an diese Innenzahnung im Bereich der inneren Mantelfläche sich erstreckende spiralförmige Reliefnut (12e), wobei der Durchmesser der Reliefnut (12e) größer ist als der Durchmesser am Zahngrund der Innenzahnung (12d) und wobei die Reliefnut breiter ist als die Innenzahnung (12d)).
Form zum Formen eines zylindrischen Formteils (12) nach Anspruch 1, bestehend aus einer oberen Form (40) zum Formen der äußeren Oberfläche des zylindrischen Formteils (12) und aus einer unteren Form (41, 36, 37) zum Formen der inneren Oberfläche des zylindrischen Formteils (12), dadurch gekennzeichnet, daß die innere Form (41, 36, 37) aus einer ersten zylindrischen Form (36) mit einem spiralförmigen Zahnungsbereich (36a) zum Formen der Innenzahnung (12d) besteht und aus einer zweiten zylindrischen Form (37) mit einem spiralförmigen Bandbereich (37a) zum Formen der Reliefnut (12e).
Zylindrisches Formteil (12) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine parallel zur Innenzahnung (12d) an der inneren Mantelfläche ausgebildete spiralförmige Führungsnut (12c).
Form nach Anspruch 2 zum Formen eines Formteils (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite zylindrische Form (37) außerdem einen spiralförmigen Vorsprung (37b) zum Formen der Führungsnut (12c) aufweist.
Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste zylindrische Form (36) einen zylinderförmigen Bereich (36b) mit kleinem Durchmesser und einen spiralförmigen Bereich (36c) mit einem größeren Durchmesser als dem des zylinderförmigen Bereiches (36b) mit kleinem Durchmesser hat, daß die spiralförmige Zahnung (36a) auf dem Außenmantelbereich des spiralförmigen Bereiches (36c) ausgebildet ist und daß die zweite zylindrische Form (37) ein zentrales Führungsloch (37c) zum Aufnehmen des zylinderförmigen Bereiches (36b) mit kleinem Durchmesser sowie eine spiralförmige Einführnut (37d) zum Aufnehmen des spiralförmigen, gezahnten Bereiches (36c, 36a) hat.
Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Formteils (12) mit folgenden Verfahrensschritten: – Zusammenbauen einer oberen Form (40) zum Formen des Außenmantels des Formteils (12) und einer zum Formen des Innenmantels des Formteils (12) vorgesehenen unteren Form (41), die aus einer ersten zylindrischen Form (36) mit einem spiralförmigen, gezahnten Bereich (36c, 36a) für eine Innenzahnung (12d) und aus einer zweiten zylindrischen Form (37) mit einem spiralförmigen bandartigen Vorsprung (37a) für eine Reliefnut (12e) besteht; – Einspritzen von Kunststoffmasse in den von der oberen Form (40) und der unteren Form (41) umschlossenen Hohlraum; – Drehen der zweiten zylindrischen Form (37), um diese von der oberen Form (40) zu lösen, nachdem die Kunststoffmasse in dem Hohlraum ausgehärtet ist; – Bewegen der ersten zylindrischen Form (36) in Achsrichtung des Formteiles (12), um den Zahnungsbereich (36a) von der Innenzahnung (12d) zu trennen und in die Reliefnut (12e) zu bringen; und – Drehen der ersten zylindrischen Form (36), um diese von dem zylindrischen Formteil (12) zu trennen.
Spritzgußform (120) zum Formen eines zylindrischen Formteils nach Anspruch 1, mit mehreren, jeweils aus einem ersten und einem zweiten Innenschiebekern (131, 141) bestehenden Innenschiebekernsätzen (131, 141), wobei die ersten und zweiten Innenschiebekerne aneinandergrenzende Innenformteile (132, 142) mit Unterschneidungen formenden Bereichen haben, wobei die ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) jeweils senkrecht zur Mittellinie (O) der Form (120) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zum Öffnen und Schließen der Kerne (131, 141) bewegbar sind und wobei die folgende Formel erfüllt ist: θF ≤ θB ≤ θA,mit θ_B als dem Winkel zwischen der Verschiebungsgeraden O₁, entlang der ein erster Innenschiebekern (131) zum Öffnen und Schließen der Form bewegbar ist und zweier einander gegenüberliegender Trennflächen (131c, 141c) des ersten Innenschiebekerns (131) und des diesem benachbarten zweiten Innenschiebekerns (141) bei geschlossener Form, mit θ_F als dem kleinstmöglichen Winkel, bei dem ein gegenseitiges Behindern der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) in von der geschlossenen Stellung oder einer nahezu geschlossenen Stellung abweichenden Stellungen noch nicht auftritt und mit θ_A, als dem größten Winkel, bei dem das Innenformteil (142) des zweiten Innenschiebekernes (141) nicht mit benachbarten ersten Innenschiebekernen (131) kollidiert, wenn die ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) während ihres Öffnens oder Schließens bewegt werden.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dieser formbare Formteil ein Nockenring (111) mit einer Innenzahnung (113) mit Unterschneidungen ist, daß die Trennflächen (131c, 141c) der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) jeweils im Bereich eines Zahngrundes von Formbereichen (135, 145) für die Innenzahnung gewählt ist und daß der größte Winkel θ_A der größte Winkel ist, der es den äu ßersten Kanten der zweiten Innenschiebekerne (141) ermöglicht, nicht durch die ersten Innenschiebekerne (131) bei einer Öffnungsbewegung der Innenform behindert zu werden für den Fall, daß die Trennflächen (131c, 141c) im Bereich der Innenformen (132, 142) der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) am Zahngrund der Zahnform (135, 145) verlaufen.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) gleitend gelagert sind, um in einem bestimmten Winkel θ_C zueinander jeweils entlang einer die Mittellinie (O) der Form (120) senkrecht schneidenden Geraden (O₁, O₂) zum Öffnen bzw. Schließen auf eine feststehende Platte zu oder von dieser weg bewegbar zu sein wobei die Innenformen (132, 142) geschlossen sind, wenn die ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) ihre am weitesten außen liegende Stellung einnehmen.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen parallel zur Mittellinie (O) in einen von den Innenflächen (131a, 141a) der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) gebildeten Hohlraum einführbar gelagerten Sicherungskern (123), der in diesen Hohlraum eingeführt jeden der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) in eine geschlossene Stellung, in der sich die Berührungsflächen (131c, 141c) der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) gegenseitig berühren, drückt und in dieser Stellung hält, wobei ein Zurückziehen des Sicherungskerns (123) ein Öffnen der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) ermöglicht.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungskern (123) an einer beweglichen Platte (125) befestigt ist, an der außerdem Antriebsstifte (127, 128) befestigt sind, daß die Antriebsstifte (127, 128) gleitend in Führungslöchern (136, 146) der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) aufgenommen sind, wobei jeweils die Antriebsstifte (127, 128) und die zugeordneten Führungslöcher (136, 146) in bezug auf die Mittellinie (O) der Form (120) in einem bestimmten Winkel θ_D bzw. θ_E angeordnet sind, wodurch eine Bewegung der beweglichen Platte (125) eine Bewegung der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) in ihrer Öffnungs- bzw. Schließrichtung mit voneinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewirkt, und daß die folgenden Formeln gleichzeitig erfüllt sind: θD ≤ θE und tanθD ≤ tanθE·cosθC,wobei θ_C der Winkel zwischen den Verschiebegeraden O₁, O₂ der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) ist.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Winkel θ_F die folgende Formel erfüllt θF = tan–1 (sin θC·tan θE/(tan θE·cos θC – tan θD)),wobei θ_C der Winkel zwischen den Verschiebegeraden O₁, O₂ der ersten und zweiten Innenschiebekerne ist, θ_D der Winkel zwischen den zum Antreiben der ersten Innenschiebekerne (131) vorgesehenen Antriebsstiften (127) und der Mittellinie (O) ist und θ_E der Winkel zwischen den zum Antreiben der zweiten Innenschiebekerne (141) vorgesehen Antriebsstiften (128) und der Mittellinie (O) ist.
Innenzahnung (113) für ein Formteil nach Anspruch 1, die mit Hilfe einer aus mehreren, zum Öffnen und Schließen von Innenformen (132, 142) radial bewegbaren Innenschiebekernen (131, 141) bestehenden Form (120) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnzahl der Innenzahnung (113) auf der Grundlage der Anzahl der Innenschiebekerne (131, 141) festgelegt ist.
Innenzahnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschiebekerne (131, 141) aus mehreren Sätzen von ersten und zweiten Innenschiebekernen (131, 141) bestehen, wobei ein Satz von Innenschiebekernen (131, 141) jeweils von aneinander angrenzenden ersten und zweiten Innenschiebekernen (131, 141) gebildet wird, die zum Öffnen und Schließen der Innenformen (132, 142) mit zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten in radialer Richtung bewegt werden.
Innenzahnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnzahl der Innenzahnung (113) durch die folgende Formel festgelegt wird: Z = (S/2)·n,wobei S die Anzahl der Innenschiebekerne ist, Z die Zahnzahl der Innenzahnung und n eine positive ganze Zahl.
Spritzgußform (120) zum Formen einer Innenzahnung (113) eines Formteils nach Anspruch 1, bestehend aus einer Vielzahl von radial bewegbaren Innenschiebekernen (131, 141) zum Öffnen und Schließen der Innenformen (132, 142), wobei die Zahnzahl der Innenzahnung (113) auf der Grundlage der Anzahl der die Innenform bildenden Innenschiebekerne (131, 141) festgelegt ist.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschiebekerne aus mehreren Sätzen von Innenschiebekernen (131, 141) bestehen und daß ein Satz von ersten und zweiten Innenschiebekernen (131, 141) jeweils aus aneinander angrenzenden ersten und zweiten Innenschiebekernen (131 und 141) besteht, die mit voneinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten zum Öffnen und Schließen der Innenform (132, 142) radial bewegt werden.
Spritzgußform nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnzahl der Innenzahnung (113) gemäß der folgenden Formel festgelegt ist: Z = (S/2)·n, wobei S die Anzahl der Innenschiebekerne (131, 141) ist, Z die Zahnzahl der Innenzahnung (113) und n eine positive ganze Zahl.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Hilfe von Innenformteilen (132, 142) hergestellte Formteil ein Nockenring(12) mit einer Innenzahnung (12d) mit Unterschneidungen ist und daß die Zahnzahl dieser Innenzahnung auf der Grundlage der Anzahl der ersten und zweiten Innenschiebekerne (131, 141) festgelegt ist.
Spritzgußform (120) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Hilfe der Innenformteile (132, 142) hergestellte Formteil ein Nockenring (12) mit Innenzahnung (12d) und Unterschneidungen ist, daß die Zahnformgebung der Innenzahnung (12d) durch evolventenähnliche Linien festgelegt ist und daß außerdem die Innenteilformen (132, 142) einander nicht behindern, wenn die Innenschiebekerne zum Öffnen bzw. Schließen angetrieben werden.