DE60030320T2

DE60030320T2 - Werkzeug mit drehbarem mittelteil

Info

Publication number: DE60030320T2
Application number: DE60030320T
Authority: DE
Inventors: Jes Tougaard Gram
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: KR20020010661A; CA2375668A1; BR0010744A; CN1350482A; ES2270826T3; DK1738890T3; JP2003500254A; MXPA01011723A; PT1237701E; EP1738890B1; EP1237701B1; US7150845B1; US20070096361A1; WO2000073040A1; ATE455637T1; DE60043756D1; US7608212B2; EP1237701A1; EP1738890A1; KR100656114B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen vorzugsweise aus Kunststoff, die sowohl aus einer als auch aus mehreren Komponenten bestehen.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus den eigenen internationalen Patentveröffentlichungen des Anmelders Nr. WO 98/35808 und JP-A-02-143819.
Die JP 63 135 214 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen in einem Werkzeug, das ein drehbares Mittelteil umfasst, das zwischen zwei beweglichen Formteilen angeordnet ist. Das bewegliche Mittelteil wird nach Einführen eines ersten Teils eines Elements mit einem Kennzeichnungselement versorgt. Das Kennzeichnungselement wird nach Drehung des Mittelteils um 90° durch Formung eines zweiten Teils eines Elements bedeckt. Das Kennzeichnungselement wird zugeführt, solange das Formwerkzeug sich in einer offenen Position befindet.
Die bisher beschriebenen Verfahren und Geräte zur Herstellung von Bauteilen wie diesem haben verschiedene Nachteile und Fehler. Durch die erfindungsgemäßen Verfahren und Geräte wird versucht, diese zu berichtigen. Dadurch wird auch eine Reihe von Vorteilen und Vereinfachungen der bisher bekannten Formverfahren erreicht, die die Taktzeit und somit den Preis der fertigen Bauteile wesentlich verringern können.
Insofern ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gekennzeichnet.
Das drehbare Mittelteil des Werkzeugs hat vorzugsweise einen Querschnitt mit der Kontur eines Quadrats. Von dem Quadrat können in geeigneter Weise die Ecken abgetrennt sein, damit eine kleinere Öffnung des Formwerkzeugs ausreicht, um das Mittelteil zu drehen. Aus demselben Grund kann das Mittelteil in geeigneter Weise in zwei oder mehrere drehbare Formteile geteilt sein. Neben dem Quadrat oder einem angepassten Quadrat kann der Querschnitt des drehbaren Mittelteils auch die Kontur eines Sechsecks, eines Achtecks oder eines anderen Polygons haben, bei dem die beiden entgegengesetzt angeordneten Seiten parallel sind.
Die Ausführungsform nach Anspruch 7 erlaubt die Bereitstellung von mehreren eingeführten Bauteilen im selben fertigen Bauteil, ohne dass sich diese ver schiedenen eingeführten Bauteile berühren, z.B. dadurch, dass sie eng beieinander aufeinander angeordnet, jedoch elektrisch voneinander isoliert sind.
Die verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und Gerätes sind in der Beschreibung der Zeichnung ausführlich angegeben. Es ist zu beachten, dass die 1 bis 4 nicht ein Werkzeug zur Ausführung der vorliegenden Erfindung offenbaren und somit hauptsächlich dazu dienen, die Prinzipien von Werkzeugen mit mindestens einem drehbaren Mittelteil zu erläutern, das zwischen zwei zusätzlichen Formteilen angeordnet ist, und die Beschreibung der in den 5 und 6 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform zu unterstützen. Es zeigt
1 ein nicht erfindungsgemäßes Werkzeug in seinem ersten Zyklus von vier Phasen, von oben in geschlossener Position gesehen,
2 dasselbe Werkzeug in folgenden Zyklus, ebenfalls von oben in geschlossener Position gesehen,
3 dasselbe Werkzeug in offener Position, wobei das Drehen um 90° in Pfeilrichtung erfolgen kann,
3 dasselbe Werkzeug, bei dem die Klemmbacken ebenfalls geöffnet sind, so dass die fertigen zusammengefügten Bauteile freigegeben sind,
5 ein für das Einführen vorgesehene erfindungsgemäße Werkzeug mit zwei drehbaren Mittelteilen, von oben in geschlossener Position gesehen,
6 dasselbe Werkzeug in offener Position.
In 1 ist ein nicht erfindungsgemäßes Werkzeug für das Formen aus mehreren Komponenten dargestellt mit dem stationären Formteil 1, dem beweglichen Formteil 2 und dem drehbaren Mittelteil 3. An dem drehbaren Mittelteil 3 ist an jeder der vier Seiten ein Kern angeordnet, dessen Positionen in den vier Phasen des Formvorgangs jeweils als 4, 4', 4'' und 4''' gekennzeichnet sind. Zu Beginn der ersten Phase ist ein Kern in Position 4 rechts angeordnet und befindet sich in dem Hohlraum 5 zwischen dem stationären Formteil 1 und dem beweglichen Formteil 2. In der zweiten Phase ist die Anordnung des Kerns in der oberen Position 4'', in dem im Formhohlraum das innere Teil 6 des Elements geformt wird. In der dritten Phase, in der der Kern sich in einer Position 4'' auf der linken Seite der Figur befindet, ist das geformte Teil 6 des Elements immer noch auf ihm angeordnet. Das geformte und abgekühlte Teil 6 des Elements dient nun als Teil der Form, nämlich als die innere Trennungslinie des Hohlraums für das nächste Teil 8 des Elements in Verbindung mit dem äußeren Formhohlraum 7. In der vierten und letzten Phase des Beginns, in der der Kern sich in seiner untersten Position 4''' befindet, ist die endgültige Formung des nächsten Teils 8 des Elements im äußeren Formhohlraum 7 erfolgt. In dem beweglichen Formteil 2 sind die beiden Klemmteile 9 und 9' zu beachten, die durch ihr späteres Öffnen das Auswerfen des dann fertig geformten verbundenen Teils 6–8 möglich machen, die jedoch hier dieses erfasst haben und immer noch halten. Wie jedoch aus der Figur zu ersehen ist, ist wie in herkömmlichen Formwerkzeugen viel Platz für die Anordnung von z.B. heißen Abstichrinnen, vorzugsweise im stationären Formteil 1.
2 zeigt dasselbe Werkzeug in geschlossener Position in einem der Zyklen, die dem ersten in 1 dargestellten Zyklus folgen. In der Phase auf der rechten Seite des Kerns wird im Formhohlraum das ganz innen angeordnete Teil 6 der Elemente geformt. In der oberen Position wird dieses Teil 6 der Elemente gekühlt, so dass es in der Phase auf der linken Seite, in der sich der Kern in der Position 4'' befindet, als Teil der Formkontur für das abschließende Formen des nächsten Teils 8 des Elements dienen kann. In der Phase am untersten Punkt der Figur mit dem Kern in Position 4''' sieht man das fertig geformte verbundene Teil 6–8 bereit zum Auswerfen unter Verwendung der beiden integrierten Klemmteile 9 und 9'.
In 3 ist dasselbe Werkzeug in offener Position dargestellt, in der das drehbare Mittelteil seine wiederholten Drehungen um 90° ausführen kann. Es betrifft dieselben vier Phasen mit den jeweiligen Anordnungen der Kerne 4, 4', 4'' und 4''' wie in den anderen Figuren. Es ist zu beachten, dass in der abschließenden untersten Position 4''' das fertig geformte verbundene Teil 6–8 von seinem Kern entfernt wird unter Verwendung der beiden Klemmbacken 9 und 9', die noch nicht geöffnet sind. Auf diese Weise wird vermieden, Auswurfvorrichtungen im Mittelteil 3 anzuordnen und vielleicht wird die Verwendung von Auswurfvorrichtungen im Werkzeug vollständig vermieden. Diese Gestaltung ist eine große Vereinfachung der Konstruktion des Werkzeugs und auch der Öffnungsabstand und die eingebaute Höhe können auf diese Weise minimiert werden im Verhältnis zu Werkzeugen mit herkömmlichen Auswurfvorrichtungen. In anderen Fällen können jedoch herkömmlichere Auswurfvorrichtungen für die erfindungsgemäßen Werkzeuge verwendet werden.
4 zeigt dasselbe Werkzeug in offener Position, wobei der Unterschied zu 3 darin besteht, dass die Klemmbacken 9 und 9' geöffnet sind, so dass der endgültige Auswurf des fertigen verbundenen Teils 6–8 stattfinden konnte. Dies kann ausgeführt werden z.B. dadurch, dass die Auswurfvorrichtungen (nicht in den Zeichnungen dargestellt) unter den Klemmbacken 9 und 9' angeordnet sind oder durch die Verwendung von Druckluft.
In 5 ist eine erfindungsgemäße Lösung von oben dargestellt, nämlich in der das erfindungsgemäße Werkzeug verwendet wird für das Einführen von z.B. Metallteilen. In dem geschlossenen Werkzeug, das aus dem stationären Formteil 11 und dem beweglichen Formteil 12 besteht, sind die beiden gleichartig drehbaren Mittelteile 13 und 13' dargestellt, die sich hier zugunsten des Gleichgewichts der Form in entgegengesetzte Richtungen drehen. Betrachtet man nur den oberen Teil des Mittelteils, sieht man in der untersten Phase den leeren Formhohlraum 15 im Mittelteil 13. In der nächsten Phase auf der linken Seite der Figur dient dieser Formhohlraum 15 in Verbindung mit dem Kern 14 des Formteils 11 zum Formen des ersten Teils des Kunststoffelements. In der oberen Phase wird dem Teil 16 das einzuführende Teil 10 hinzugefügt. Dies kann erfolgen, während die Form noch geschlossen ist, was Zeit spart. In der letzten Phase auf der rechten Seite wird das letzte Teil 18 des Kunststoffelements darauf geformt, so dass das Metallteil 10 nun fest im Kunststoff eingeschlossen ist.
In 6 ist dasselbe Werkzeug in offener Position dargestellt, in der das fertige, eingeformte Teil 16, 10, 18 ausgeworfen werden kann, wonach sich das Verfahren ununterbrochen fortsetzen kann.
Die Darstellung in den 5 und 6 der Zeichnungen ist nur ein Beispiel dafür, wie die Erfindung in funktionierende Werkzeuge umgewandelt werden kann. Es ist eine lange Reihe anderer Gestaltungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs vorstellbar, das dargestellte Beispiel sollte jedoch ausreichen, die grundlegenden Prinzipien der Erfindung darzustellen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Bauteilen (16, 18, 10) vorzugsweise aus Kunststoff, die jeweils sowohl aus einer als auch mehreren Komponenten bestehen, in einem Werkzeug, das mit einem stationären Formteil (11), einem beweglichen Formteil (12) und wenigstens einem drehbaren Mittelteil (13), das um eine Achse drehbar ist, die rechtwinklig zu der Schließrichtung des Werkzeugs verläuft, und das einen Querschnitt mit einer Kontur eines Polygons mit Paaren von zueinander parallelen entgegengesetzten Seiten aufweist, ausgestattet ist, wobei das Werkzeug eine offene Position und eine geschlossene Position umfasst, wobei in der geschlossenen Position eines der Paare der zueinander parallelen Seiten des drehbaren Mittelteils rechtwinklig zur Schließrichtung des Werkzeugs angeordnet und ein anderes Paar der zueinander parallelen Seiten des drehbaren Mittelteils nicht rechtwinklig zur Schließrichtung des Werkzeugs angeordnet ist, und wobei das drehbare Mittelteil mit Material durch Einführen eines speziellen Teils (10) an wenigstens einer der Seiten des drehbaren Mittelteils (13) versorgt wird, die nicht rechtwinklig zur Schließrichtung des Werkzeugs angeordnet ist, wobei das Einführen ausgeführt wird, wenn das Werkzeug sich in seiner geschlossenen Position befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen an wenigstens zwei nicht zueinander parallelen Seiten des drehbaren Mittelteils (13) ausgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen an zwei zueinander im wesentlichen parallelen Seiten des drehbaren Mittelteils (13) ausgeführt wird.
Verfahren gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken der polygonalen Querschnittkontur des Mittelteils abgetrennt sind, um die Öffnungsbewegung des Werkzeugs zu verringern.
Verfahren gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Formschritt das drehbare Mittelteil (13) und das stationäre Formteil (12) ein Teil (16) eines Elements bereitstellen, das so ausgebildet ist, dass es ein einzuführendes Teil (10) aufnehmen kann und dies in einem folgenden Formschritt zur Bildung eines Riegelteils (18) hält.
Verfahren gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Mittelteil (3) derart ausgelegt ist, dass Teile (10), die eingeführt werden sollen, an mehr als einer Station, vorzugsweise mit Formteilen zwischen diesen, zugeführt werden.