DE9406949U1 - Injection mold - Google Patents

Injection mold

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Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Gerd Lange D-32425 Minden/Westf.Patent Attorney Dipl.-Ing. Gerd Lange D-32425 Minden/Westf.

Anwaltsakte: 242.204Attorney file: 242.204

Erwin Quarder
Werkzeugbau GmbH
Fritz-Souchon-Str. 2Erwin Quarder
Toolmaking GmbH
Fritz-Souchon-Str. 2

32339 Espelkamp32339 Espelkamp

Spritzgießwerkzeug.Injection molding tool.

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug für die Herstellung eines sich gerade erstreckenden Spritzgießteils aus Kunststoff, in das der Rand einer Einlage mit eingespritzt oder mit angespritzt wird, wobei das Werkzeug in einer Erstreckungsebene des Spritzgießteils zweigeteilt ist derart, daß die Einlage in einer der Formhälften des Werkzeuges einlegbar ist, bevor dieseThe invention relates to an injection molding tool for the production of a straight injection molded part made of plastic, into which the edge of an insert is injected or molded onto it, the tool being divided into two in an extension plane of the injection molded part in such a way that the insert can be inserted into one of the mold halves of the tool before this

zum Schließen des Werkzeuges aufeinander zubewegt werden.to close the tool they must be moved towards each other.

Bei der Herstellung von Spritzgießteilen mit ein- oder angespritzten Einlagen treten Probleme auf, die durch das Schwindungsverhalten des Kunststoffes des Spritzgießteils bedingt sind, der nach dem Entformen und beim Abkühlen auf Raumtemperatur noch relativ stark schwinden kann. Das ist bei einem sich gerade erstreckenden Spritzgießteil deutlich in einer Längenänderung bemerkbar. Kann der Rand der gleichzeitig mit ein- oder angespritzten Einlage diese Längenänderung nicht mitmachen, dann führt dies zu Verwerfungen in der aus Spritzgießteil und Einlage bestehenden Baueinheit, die deren weitere Verwendung behindern oder ausschließen kann.When producing injection-molded parts with inserts molded in or on, problems arise that are caused by the shrinkage behavior of the plastic of the injection-molded part, which can shrink relatively significantly after demolding and when cooling to room temperature. This is clearly noticeable in a change in length of a straight injection-molded part. If the edge of the insert molded in or on at the same time cannot accommodate this change in length, this leads to distortions in the assembly consisting of the injection-molded part and insert, which can hinder or prevent their further use.

Solche Probleme treten beispielsweise bei Luftfiltern auf, die paßgenau in Luftkanäle oder Lufteinlaßöffnungen bei Kraftfahrzeugen eingebaut werden müssen. Diese Luftfilter bestehen üblicherweise aus einem umlaufenden Kunststoffrahmen, in die die Ränder der Filtermatten o.dgl. mit eingespritzt sind. Schwinden die geraden Teilstücke des Kunststoffrahmens nach dem Entformen, dann müssen sich zwangsläufig die Filtermatten verwerfen oder verspannen, was bei leichteren und schmaleren Rahmenbauweisen, wie sie zur Erzielung möglichst großer Luftdurchtrittsquerschnitte verwendetSuch problems occur, for example, with air filters that have to be installed precisely in air ducts or air intake openings in motor vehicles. These air filters usually consist of a surrounding plastic frame into which the edges of the filter mats or similar are injected. If the straight sections of the plastic frame shrink after demolding, the filter mats inevitably warp or become distorted, which is not the case with lighter and narrower frame designs, such as those used to achieve the largest possible air passage cross-sections.

werden, zu unerwünschten Verformungen des Rahmens führen kann.can lead to undesirable deformation of the frame.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Probleme zu lösen, ohne daß zu diesem Zweck die Rahmenbauweise stabiler als konstruktiv erwünscht ausgeführt werden muß.The object of the invention is to solve the aforementioned problems without having to make the frame construction more stable than structurally desired.

Die erfindungsgemäße Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spritzgießwerkzeug für die Herstellung eines sich gerade erstreckenden Kunststoff-Spritzgießteils beide Formhälften des Werkzeuges Gleitstücke aufweisen, die jeweils an den Enden der geraden Erstreckung des Spritzgießteils das Formnest für das Spritzgießteil bilden. Diese Gleitstücke stehen im geöffneten Zustand des Werkzeuges gegenüber der jeweils benachbarten Formfläche des Formnestes vor und sie treffen beim Schließen der Werkzeughälften paarweise aufeinander und fixieren zwischen sich den Rand einer Einlage mit elastisch dehnbaren Eigenschaften. Die Gleitstücke sind in den Formhälften so gelagert, daß sie beim Schließen des Werkzeuges in die jeweilige Formfläche des Formnestes zurückschiebbar sind, wobei die Gleitstücke in einer zur Schließrichtung des Werkzeuges schrägen Bahn derart geführt sind, daß sich beim Schließen des Werkzeuges ihr über die gerade Erstreckung des Spritzgießteils gemessener Abstand vergrößert.The invention according to the invention is characterized in that, in an injection molding tool for producing a straight plastic injection molded part, both mold halves of the tool have sliding pieces, which form the mold cavity for the injection molded part at the ends of the straight extension of the injection molded part. When the tool is open, these sliding pieces protrude from the adjacent mold surface of the mold cavity and, when the tool halves are closed, they meet in pairs and fix the edge of an insert with elastically stretchable properties between them. The sliding pieces are mounted in the mold halves in such a way that they can be pushed back into the respective mold surface of the mold cavity when the tool is closed, with the sliding pieces being guided in a path inclined to the closing direction of the tool in such a way that, when the tool is closed, their distance measured over the straight extension of the injection molded part increases.

Ein Werkzeug gemäß der Lehre der Erfindung hat den Vorteil, daß es gleichzeitig und selbsttätig beim Schließvorgang des Werkzeuges die Ränder einer Einlage, z.B. einer Filtermatte, erfaßt und vorspannt und damit eine Längenänderung durch Dehnung herbeiführt, die sich beim späteren Schwindungsvorgang des Spritzgießteils elastisch zurückstellt, so daß im Ergebnis nach der Entformung aus dem Werkzeug eine Baueinheit (Spritzgießteil mit ein- oder angespritzter Einlage) erhalten wird, das verwerfungs- und spannungsfrei mit der gewünschten Maßhaltigkeit gefertigt ist.A tool according to the teaching of the invention has the advantage that it simultaneously and automatically grips and pre-tensions the edges of an insert, e.g. a filter mat, during the closing process of the tool, thereby causing a change in length through expansion, which elastically returns to its original position during the subsequent shrinkage process of the injection-molded part, so that as a result, after demolding from the tool, a structural unit is obtained (injection-molded part with an insert inserted or molded on), which is manufactured free of distortion and stress with the desired dimensional accuracy.

Die bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug vorhandenen Gleitstücke, die beim Schließen des Werkzeuges voreilend die Ränder der Einlage erfassen und dehnen, können konstruktiv auf verschiedene Weise geführt werden. Wesentlich ist, daß sie beim Schließvorgang des Werkzeuges auf einer zur Schließrichtung des Werkzeuges schrägen Bahn (bogenförmig oder geradlinig) geführt sind derart, daß sie den erfaßten Rand der Einlage vorspannen (dehnen). Die Bahnführung ist in einfachster Weise durch eine schräge Gleitebene zu realisieren, kann aber auch durch Schwenkhebel o.dgl. gegeben sein, Im vollständig zurückgeschobenen bzw. eingefahrenen Zustand sollte die Oberfläche der Gleitstücke, die die Ränder der Einlage erfassen, flächenbündig in der jeweiligen Formfläche desThe sliding pieces present in the tool according to the invention, which grasp and stretch the edges of the insert in advance when the tool is closed, can be guided in different ways. It is essential that they are guided on a path (curved or straight) that is inclined to the closing direction of the tool during the closing process, in such a way that they pre-tension (stretch) the grasped edge of the insert. The path guidance can be implemented in the simplest way using an inclined sliding plane, but can also be provided by pivoting levers or the like. In the fully pushed back or retracted state, the surface of the sliding pieces that grasp the edges of the insert should be flush with the respective mold surface of the

Formnestes liegen und diese möglichst hermetisch schließen, damit beim Spritzvorgang kein Kunststoffmaterial aus dem Formnest austreten kann.mold cavity and seal it as hermetically as possible so that no plastic material can escape from the mold cavity during the injection molding process.

Der Antrieb für das Einfahren und Ausfahren der Gleitstücke kann konstruktiv wiederum auf verschiedene Weise realisiert werden, beispielsweise durch Stellzylinder o.dgl.. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht jedoch gemäß Anspruch 2 vor, daß die Gleitstücke federbelastet sind derart, daß sie beim Schießen des Werkzeuges gegen den Druck der Federn zurückschiebbar sind und daß die Gleitstücke in ihrer zurückgeschobenen Position in den jeweiligen Werkzeughälften lösbar verrasten.The drive for extending and retracting the sliding pieces can be implemented in different ways, for example by means of actuating cylinders or the like. However, a particularly advantageous embodiment of the invention provides according to claim 2 that the sliding pieces are spring-loaded in such a way that they can be pushed back against the pressure of the springs when the tool is fired and that the sliding pieces releasably lock into the respective tool halves in their pushed-back position.

Die Verrastung bzw. Verriegelung der Gleitstücke in ihrer vollständig eingefahrenen Position ist erforderlich, da andernfalls die Druckfedern die Gleitstücke nach dem Spritzvorgang sofort mit dem Öffnen des Werkzeuges wieder ausfahren würden, wodurch das frisch gespritzte und noch nicht vollständig ausgehärtete Werkstück beschädigt werden könnte. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug wird die Verriegelung der Gleitstücke zeitlich versetzt erst nach dem Öffnen des Werkzeuges und kurz vor dem nächsten Arbeitstakt des Werkzeuges gelöst.The locking or locking of the sliding pieces in their fully retracted position is necessary, since otherwise the compression springs would extend the sliding pieces again immediately after the injection process when the tool is opened, which could damage the freshly injected and not yet fully cured workpiece. In the tool according to the invention, the locking of the sliding pieces is released at a later time only after the tool is opened and shortly before the next work cycle of the tool.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann nach Anspruch 3 vorsehen, daß die den Rand der Einlage fixierenden Oberflächen der GleitstückeA further embodiment of the invention can provide according to claim 3 that the surfaces of the sliding pieces fixing the edge of the insert

gerauht oder mit in Schließrichtung des Werkzeuges sich erstreckenden Haltevorsprüngen versehen sind.roughened or provided with retaining projections extending in the closing direction of the tool.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. They show:

Fig. 1 + 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug im geöffneten (Fig. 1) und im geschlossenen (Fig. 2) Zustand,Fig. 1 + 2 a cross section through a tool according to the invention in the open (Fig. 1) and closed (Fig. 2) state,

Fig. 3+4 einen dazu um 90° versetztenFig. 3+4 a 90° offset

Querschnitt durch dasselbe Werkzeug wiederum im geöffneten und im geschlossenen Zustand.Cross section through the same tool in the open and closed state.

Dargestellt ist ein Werkzeug zum Spritzen eines Luftfilters mit einem rechteckförmig umlaufenden Kunststoffrahmen, wobei die mit einzuspritzende Filtermatte 5 (siehe Fig. 1) eine im Querschnitt zig-zag-förmige Konfiguration hat. Dementsprechend kann die Filtermatte quer zur zig-zag-Faltung jede Längenverkürzung (Schwindung) des Kunststoffrahmens nach dem Entformen aus dem Werkzeug mitmachen, nicht jedoch so ohne weiteres eine Schwindung des Kunststoffrahmens in Richtung der Faltung. Um auch das zu gewährleisten, wird die aus einem elastisch dehnbaren Material gefertigte Filtermatte beim Schließen des Werkzeuges vorgespannt. Shown is a tool for injection molding an air filter with a rectangular plastic frame, whereby the filter mat 5 to be injected (see Fig. 1) has a zig-zag configuration in cross-section. Accordingly, the filter mat can follow any length reduction (shrinkage) of the plastic frame transverse to the zig-zag fold after demolding from the tool, but not so easily a shrinkage of the plastic frame in the direction of the fold. To ensure this, the filter mat, which is made of an elastically stretchable material, is pre-tensioned when the tool is closed.

Zu diesem Zweck besitzt das dargestellte Werkzeug in jeder seiner Formhälften 6 und 7 paarweise einander gegenüberliegende Gleitstücke 8, 9 und 10, 11. Die Gleitstückpaare 8,9 und 10,11 treffen beim Schließen des Werkzeuges aufeinander (vergleiche Fig. 2 und Fig. 4) und fixieren zwischen sich einerseits den oberen und andererseits den unteren zig-zag-'Rand der Faltungen der Filtermatte 5.For this purpose, the tool shown has pairs of sliding pieces 8, 9 and 10, 11 in each of its mold halves 6 and 7, which are opposite one another. The pairs of sliding pieces 8, 9 and 10, 11 meet one another when the tool is closed (compare Fig. 2 and Fig. 4) and fix between them the upper and lower zig-zag edges of the folds of the filter mat 5.

Jedes Gleitstück ist im offenen Zustand des Werkzeuges mittels jeweils zugeordneter Druckfedern 12 aus der Formfläche 13 des Formnestes vorgeschoben (vergleiche Fig. 1 und Fig. 2) und fixiert somit beim Schließen der Werkzeugform voreilend die zig-zag-Ränder der Filtermatte 5.When the tool is open, each sliding piece is pushed out of the mold surface 13 of the mold cavity by means of associated compression springs 12 (see Fig. 1 and Fig. 2) and thus fixes the zig-zag edges of the filter mat in advance when the tool mold is closed 5.

Beim vollständigen Schließen des Werkzeuges werden die Gleitstücke 8 bis 11 automatisch und vollständig zurückgeschoben, und zwar jeweils zwischen schrägen Gleitebenen 14 und 15 derart, daß sich der Abstand der Gleitstücke 8 und 10 und der Gleitstücke 9 und 11 voneinander vergrößert. Dadurch wird die Filtermatte 5 in Richtung ihrer Faltung vorgespannt, d.h. gedehnt.When the tool is completely closed, the sliding pieces 8 to 11 are automatically and completely pushed back, namely between inclined sliding planes 14 and 15 in such a way that the distance between the sliding pieces 8 and 10 and the sliding pieces 9 and 11 increases. As a result, the filter mat 5 is pre-tensioned, i.e. stretched, in the direction of its folding.

Sobald das Werkzeug vollständig geschlossen ist, werden die vollständig zurückgeschobenen Gleitstücke 8 bis 11 in ihren jeweiligen Werkzeughälften verriegelt. Zu diesem Zweck sind dieAs soon as the tool is completely closed, the fully retracted slides 8 to 11 are locked in their respective tool halves. For this purpose, the

Verrastungsschieber 16 vorgesehen, die in entsprechende Rastausnehmungen der Gleitstücke eingreifen (siehe Fig. 4).Locking slides 16 are provided, which engage in corresponding locking recesses in the sliding pieces (see Fig. 4).

Sodann wird der Kunststoffrahmen der Luftfilter angespritzt. Die Figuren 2 und 4
zeigen die entsprechenden Formräume 17.The plastic frame of the air filter is then molded on. Figures 2 and 4
show the corresponding form spaces 17.

Claims (3)

Ansprüche:Expectations: 1. Spritzgießwerkzeug für die Herstellung eines sich gerade erstreckenden Spritzgießteils aus Kunststoff, in das der Rand einer Einlage mit eingespritzt oder mit angespritzt wird,1. Injection molding tool for the production of a straight injection molded part made of plastic, into which the edge of an insert is injected or molded, - wobei das Werkzeug in einer Erstreckungsebene des Spritzgießteils zweigeteilt ist derart, daß die Einlage in einer der Formhälften des Werkzeuges einlegbar ist, bevor diese zum Schließen des Werkzeuges aufeinander zubewegbar sind,- the tool is divided into two parts in a plane of extension of the injection-molded part in such a way that the insert can be inserted into one of the mold halves of the tool before they can be moved towards each other to close the tool, dadurch gekennzeichnet,characterized, - daß beide Formhälften (6, 7) Gleitstücke (8 bis 11) aufweisen, die jeweils an den Enden der geraden Erstreckung des Spritzgießteils das Formnest für das Spritzgießteil bilden,- that both mold halves (6, 7) have sliding pieces (8 to 11) which form the mold cavity for the injection molded part at the ends of the straight extension of the injection molded part, - daß die Gleitstücke im geöffneten Zustand des Werkzeuges gegenüber der jeweiligen Formfläche (13) des Formnestes vorstehen,- that the sliding pieces protrude from the respective mold surface (13) of the mold cavity when the tool is open, - daß die Gleitstücke beim Schließen des Werkzeuges paarweise aufeinandertreffen und zwischen sich den Rand einer elastisch dehnbaren Einlage (5) fixieren,- that the sliding pieces meet in pairs when the tool is closed and fix the edge of an elastically stretchable insert (5) between them, - daß die Gleitstücke beim Schließen des Werkzeuges in die jeweilige Formfläche (13) des Formnestes zurückschiebbar sind,- that the sliding pieces can be pushed back into the respective mold surface (13) of the mold cavity when the tool is closed, - wobei die Gleitstücke in einer zur Schließrichtung des Werkzeuges schrägen Bahn (14, 15) derart geführt sind, daß sich beim Schließen des Werkzeuges ihr über die gerade Erstreckung des Spritzgießteils gemessener Abstand vergrößert- the sliding pieces are guided in a path (14, 15) that is inclined to the closing direction of the tool, in such a way that when the tool is closed, their distance measured over the straight extension of the injection-molded part increases 2. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, 2. Injection molding tool according to claim 1,
characterized, - daß die Gleitstücke (8 bis 11) federbelastet sind derart, daß sie beim Schließen des Werkzeuges gegen den Druck der Federn (12) zurückschiebbar sind- that the sliding pieces (8 to 11) are spring-loaded in such a way that when the tool is closed they can be pushed back against the pressure of the springs (12) - und daß die Gleitstücke in ihrer zurückgeschobenen Position in den jeweiligen Werkzeughälften lösbar verrasten.- and that the sliding pieces in their retracted position lock releasably into the respective tool halves. 3. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 3. Injection molding tool according to claim 1 or 2, characterized in - daß die den Rand der Einlage (5) fixierenden Oberflächen der Gleitstücke (8 bis 11) gerauht oder mit in Schließrichtung des Werkzeuges sich erstreckenden Haltevorsprüngen versehen sind.- that the surfaces of the sliding pieces (8 to 11) fixing the edge of the insert (5) are roughened or provided with retaining projections extending in the closing direction of the tool.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4215427A1 (en) * 1991-05-10 1993-01-21 Siebolt Hettinga Injection moulding of stiffened plastic component - comprises inserting member between two mould halves, injecting plastic around member, partly cooling and hardening

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4215427A1 (en) * 1991-05-10 1993-01-21 Siebolt Hettinga Injection moulding of stiffened plastic component - comprises inserting member between two mould halves, injecting plastic around member, partly cooling and hardening

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