DE7603668U1 - Formwerkzeug zum spritzen von rohr- formteilen aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Description

Dipi.-Landw. P, Thielmann

Patentingenieur
Biedenkopf, Am Eschenberg 14

Willi Benner, 3561 Wallau, Gassenfelds tr aße 12

Formwerkzeug zum Spritzen von Rohr-Formteilen aus

thermoplastischem Kunststoff

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Formwerkzeug zum Spritzen von Rohr-Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff, die eine Innensicke für die Aufnahme eines Dichtungsringes zur Herstellung einer Steckmuffenverbindung haben.

Es ist allgemein bekannt, Kunststoffrohre mittels einer sogenannten Steck- oder Schiebemuffen-Verbindung miteinander zu verbinden, indem man ein Ende der einen Rohr länge in das aufgeweitete Ende der anderen Rohrlänge hineinschiebt oder -steckt. Dabei ist in dem aufgeweiteten Rohrende eine Innensicke angeordnet, die einen Dichtungsring aus Gummi oder gummiartigem Kunststoff aufnimmt. Bei größeren extrudierten Rohrlängen werden die Innensicken für die Aufnahme des Dichtungsringes zweckmäßigerweise in

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einem b esonderen Arbeitsgang durch Aufweiten oder Ausfräsen hergestellt. Bei kurzen, nicht im Strangpreßverfahren, sondern im Spritzverfahren hergestellten Rohr-Formstücken wie Rohrbogen, T-Stücke u.dgl. aber ist es zweckmäßiger , die Innensicke gleich beim Spritzvorgang herzustellen. Dazu ist ein Formwerkzeug bekannt, bei dem der Formkern als sogenannter Fallkern ausgebildet ist. der aus mehreren gegeneinander beweglichen Kernsegmenten besteht, die eine Verkleinerung des Kernquer schnittes vor dem Öffnen der Form ermöglichen. Dies ist aber nur bei größeren Rohrweiten - etwa ab 50 bis 60 mm Innendurchmesser - möglich. Bei kleineren Rohrweiten werden die komplizierten Einzelteile der Fallkerne so empfindlich und damit auch störungsanfällig, daß man hier lieber auf die Vorteile eines Formwerkzeuges mit Fallkern verzichtet und die Innensicke in einem zweiten Arbeitsgang einarbeitet.

Dies kann auf verschiedene Weise geschehen: Man kann die Sicke einfräsen. Das erfordert aber eine größere Wanddicke zumindest in der betreffenden Zone des Rohr -Formstückes. Man kann auch die Sicke durch nachträgliches Aufweiten herstellen. Dazu muß aber das betreffende Rohrende erneut bis zur plastischen Verformbarkeit erwärmt werden. Abgesehen von dem hierdurch wesentlich erhöhten Arbeitsaufwand haben solchermaßen hergestellte Innensicken auch den Mangel, daß ihre Ränder zu sehr abgerundet oder schräge sind. Dadurch wird der Sitz des eingelegten Dichtungsringes zu labil, so daß dieser beim Einschieben eines Rohrendes aus der Sicke herausgedrückt und in das Rohrinnere hineingeschoben wird.

Im allgemeinen stellt man daher die Innensicken bei kleineren Rohr-Formstücken durch nachträgliches Anstauchen her. Zu diesem Zweck werden die Rohr-Formstücke an dem für die Sicke bestimmten Rand mit größerer Rohrweite gespritzt. In einem zweiten Arbeitsgang wird dieser Rand bis zur plastischen Verformbarkeit erwärmt und in einem 1} separaten Werkzeug angestaucht. Dieses Verfahren bringt

awar die hinreichende Genauigkeit in den Abmessungen der Sicken. Durch den zweiten Arbeitsgang, der sehr viel manueile Arbeit erfordert, werden die kleineren Rohr-Formteile aber sehr teuer.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug zum Herstellen von Rohr-Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff mit an einem Rohrende angeordneter Innensicke im Spritzverfahren zu schaffen, durch welches die vor be s ehr iebenen Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll das Formwerkzeug so ausgebildet sein, daß an dem soeben gespritzten, noch in der Form in plastisch verformbarem Zustand befindlichen Werkstück die Innensicke hergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung a\is von einem Spritzguß-Formwerkzeug, welches entlang der Rohrachse in zwei Hälften geteilt ist, wobei das die Innensicke herstellende Werkzeugteil aus mehreren Werkzeugelementen besteht, die bei geschlossenem Werkzeug in radialer und in axialer Richtung beweglich sind.

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Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das !Formwerkzeug folgende Merkmale aufweist:

a) Im Bereich der herzustellenden Innensicke ist zwischen den beiden Werkzeughälften ein als Innenhülse bezeichnetes zylindrisches , nicht teilbares Formelement in axialer "Richtung beweglich angeordnet, dessen zum Forminnern gerichtetes Ende den Formhohlraum im Bereich des für die Herstellung der Sicke erweiterten Rohrendes nach innen abschließt;

b) auf der Innenhülse ist koaxial ein weiteres, als Außenhülse bezeichnetes, nicht teilbares zylindrisches Formelement angeordnet, dessen zum Forminnern gerichtetes Ende den Formhohlraum im Bereich des für die Herstellung der Sicke erweiterten Rohrendes nach außen abschließt und das zwischen seiner inneren Endstellung und dem die äußere Endstellung ergebenden nach außen abgesetzten Rand der Innenhülse axial beweglich ist;

c) in jeder Werkzeughälfte ist im Bereich der herzustellenden

Sicke ein in seitlichen Führungsbahnen geführtes, radial zu den Hülsen und parallel zu diesen bewegliches, als Schieber bezeichnetes Werkzeugelement angeordnet, dessen Innenrand eine halbkreisförmige Ausnehmung aufweist, deren Konturen den Außenkonturen des fertigen Rohr-Formstückes am sickenseitigen Ende entsprechen;

d) in jeder Werkzeughälfte ist mindestens eine Steuerschiene parallel zu den Hülsen beweglich angeordnet, deren dem

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Wer'kzeuginnern zugekehrtes Ende abgewinkelt ist, so daß es einen spitzen Winkel zur Werkzeugteilungsebene bildet und in einem in dem Schieber befindlichen Durchbruch gleitet.

Die Neuerung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schnittbild von einer Werkzeughälfte aus dem Bereich mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung zum Herstellen der Sicke in Offenstellung;

Fig. 2 ein Schnittbild vom gleichen Werkzeugteil nach der Linie A-A gem. Fig. 1;

Fig. 3 ein Schnittbild von der anderen Werkzeughälfte aus dem Bereich mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen der Sicke in Schließstellung und

Fig. A- ein Schnittbild vom gleichen Werkzeugteil nach der Linie B-B gem. Fig. 3.

Das Formwerkzeug ist in an sich bekannter Weise entlang einer Symmetrieebe ne des herzustellenden Rohr-Formstückes in zwei Werkzeughälften 1, 2 geteilt. Im Bereich der herzustellenden Innensicke ist zwischen den Werkzeughälften 1, 2 in entsprechenden Ausnehmungen ein als Innenhülse 3 bezeichnetes zylindrisches Werkzeugelement in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Das zum Werkzeuginnern gerichtete Ende der Innenhülse 3 bildet den Abschluß des Formhohlraums 4 im Bereich des für die Herstellung der Sicke erweiterten Rohrstückendes.

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Über der Innenhülse 3 ist koaxial ein weiteres, zylindrisches, als Außenhülse 5 bezeichnetes Werkzeugelement in axialer Richtung beweglich angeordnet. Die Innenhülse 3 hat an ihrem äußeren Ende einen nach außen abgesetzten Rand 3a, der die äußere, mit der Verschiebung der Innenhülse 3 veränderliche Endlage der Außenhülse 5 bildet. In der Innenhülse 3 ist ferner eine in Längsrichtung verlaufende schlitzartige Kulisse 6 vorgesehen, in die ein Schraubstift 7 eingreift, der in die Außenhülse 5 eingeschraubt ist.

In jeder Werkzeughälfte 1, 2 ist im Bereich der herzustellenden Innensicke ein als Schieber 8 bezeichnetes, in seitlichen Führungsbahnen 9 senkrecht und parallel zur Achse der Hülsen 3, 5 bewegliches Werkzeugelement angeordnet. Diese Schieber 8 sind also zunächst radial gegeneinander und dann gemeinsam in axialer Richtung der Hülsen 3, 5 beweglich. Ihre Innenkante hat jeweils eine halbkreisförmige Ausnehmung, deren Konturen mit den Konturen der Außenfläche des mit einer Sicke zu versehenden Rohr stückendes übereinstimmen. Jeder Schieber 8 hat zwei seitlich angeordnete, in senkrechter Richtung zur Werkzeug-Teilungsebene verlaufende Steuerschlitze 10, 11 in denen je eine Steuerschiene 12, 13 gleitet, die in der Richtung der Rohrachse beweglich ist. Die in die Schieber eingreifenden Enden der Steuerschienen 12, 13 sind aus der gemeinsamen Ebene ihrer Bewegungsrichtung in zwei senkrecht hierzu stehenden Ebenen so weit abgewinkelt, daß sie einen spitzen Winkel zur Ebene der Bewegungsrichtung bildet.

Die Funktion des Werkzeuges ist folgendermaßen: Nach Füllung der Form und genügender Erstarrung des eingespritzten Kunst-

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Stoffes wird die Innenhülse 3 ein Stück zurückgezogen. Nach

dem sie ein Teil dieses Weges zurückgelegt hat, nimmt sie durch den in einem Schlitz der Innenhülse geführten Schra,ubstift 7 die Außenhülse 5 mit. Danach werden die Steuerschienen 12, 13 gegen die Schieter 8 hin bewegt. Da diese wegen des Eingriffes in die Führungsbahnen 9 der Bewegung der S teuer schienen in axialer Richtung nicht folgen ikönnen, werden sie mittels der in ihren Steuerschlitzen 10, 11 gleitenden Enden der Steuer schienen 12, 13 in radialer Richtung gegeneinandergedrückt. Nach Erreichen der inneren Endstellung dieser radialen Bewegung folgen sie in den hier in axialer Richtung abgewinkelten Führungs bahnen 9 dem Druck der Steuerschienen 12, 13, die an der Basis ihres abgewinkelten Endes einen Anschlag 14 haben, bis die innere Endstellung der axialen Bewegung erreicht ist. Hierbei wird der nach der Auswärtsbewegung der Hülsen 3, 5 frei in der Form liegende Rand des Kunststoff-Rohr-Formstückes angestaucht, so daß eine Innensicke entsteht. Durch entsprechende Temperatursteuerung" im Werkzeug kann erreicht werden, daß der Formling beim Anstauchvorgang im richtigen Ausmaß thermoplastisch verformbar ist.

Die Anwendung der Neuerung ist nicht auf das hier beschriebene Ausführungs bei spiel beschränkt. Statt der in jeder Werkzeughälfte paarweise angeordneten Steuerschienen kann es auch genügen, in jeder Werkzeughälfte nur eine Steuerschiene senkrecht über der Rohrachse anzuordnen.

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Claims (1)

1. SCHUTZANSPROCH

   Spritz -F ormwerkzeug zum Herstellen von Rohr-Formteilen mit an einem Ende angeordneter Innensicke aus thermoplastischem Kunststoff, welches im wesentlichen aus zwei entlang der Rohrachse spiegelbildlich gleichen Werkzeughälften besteht, wobei das die Innensicke herstellende Werkzeugteil aus mehreren Werkzeugelementen besteht, die bei geschlossenem Werkzeug in radialer und in axialer Richtung beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Merkmale in ihm vereinigt sind:

   a) Im Bereich der herzustellenden Innensicke ist zwischen den beiden Werkzeughälften (1, 2) ein als Innenhülse (3) bezeichnetes zylindrisches, nicht teilbares Werkzeugelement in axialer Richtung beweglich angeordnet, dessen zum Forminnern gerichtetes Ende den Formhohlraum (4) im Bereich des für die Herstellung der Innensicke erweiterten Rohrstück-Endes nach innen abschließt;

   b) auf der Innenhülse (3) ist koaxial ein weiteres, als Außenhülse bezeichnetes zylindrisches, nicht teilbares Werkzeugelement angeordnet, dessen zum Forminnern gerichtetes Ende den Formhohlraum (4·) im Bereich des für die Herstellung der Innensicke erweiterten R ohr stück-Endes nach außen abschließt und das zwischen seiner inneren Endstellung und dem die äußere Endstellung ergebenden nach außen abgesetzten Rand der Innenhülse axial beweglich ist;

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   c) in jeder Werkzeughälfte (1, 2) ist im Bereich der herzustellenden Innensicke ein in seitlichen Führungsbahnen geführtes radial zu den Hülsen (3, 5) und parallel zu diesen bewegliches, als Schieber (8) bezeichnetes Werkzeugteil angeordnet, dessen Innenrand eine halbkreisförmige Ausnehmung aufweist, deren Konturen den Außenkonturen des fertigen R ohr-Formstücke s am sickenseitigen Ende entsprechen;

   d) in jeder Werkzeughälfte (1, 2) ist mindestens eine Stuerschiene (12, 13) parallel zu den Hülsen (3, 5) beweglich angeordnet, deren dem Werkzeug zugekehrtes Ende abgewinkelt ist, so daß es einen spitzen Winkel zur Werkzeugteilungsebene bildet und in einem in dem Schieber (8) befindlichen Steuerschlitz (10, 11) gleitet.

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