DE9420942U1 - Werkzeug zur Herstellung von Spritzgußteilen mit sacklochartigen Ausnehmungen - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zur Herstellung von Spritzgußteilen mit zu ihrer Außenumfangs wandung hin geschlossenen sacklochartigen Ausnehmungen, in der Weise, daß das Spritzgußteil zunächst unter Verwendung eines relativ zu dem Formenhohlraum verstellbaren Domes oder in sonstiger Weise mit einer seine Außenwandung durchsetzenden Durchgangsausnehmung gespritzt und die Durchgangsausnehmung nachfolgend einseitig und zum Konturverlauf seiner Außenwandung hin bündig mittels eines einzusetztenden Stopfens oder dergl. derart verschlossen wird, daß sich ein ununterbrochen glattflächiger Konturverlauf der Außenwandung ergibt.

In der konstruktiven Praxis für die Ausbildung von als Spritzgußteile herzustellenden Bestandteilen von mehrteiligen Konstruktionen ergibt sich nicht selten das Problem, daß das als Spritzgußteil herzustellende Bestandteil zum Zwecke der Verminderung seines Gewichtes nicht nur an sich eine durch Verrippungen oder dergl. örtliche Versteifungen komplizierte räumliche Ausbildung aufweist, sondern darüber hinaus auch noch mit Anschlußteilen, beispielsweise Gewerbeteilen einer Scharnieranlenkung, zur gelenkigen Verbindung mit einem weiteren Bestandteil der Gesamtkonstruktion versehen werden muß, und daß sich in diesem Zusammenhang bei ungünstigen, insbesondere räumlich beengten Verhältnissen die hierfür bekannten und bewährten Ausgestaltungen von Spritzgießwerkzeugen, wie innenliegend angeordnete Dorne oder Schieber und dergl. nicht einsetzen lassen. In der herkömmlichen Verfahrensweise zur Herstellung derartig gestalteter Spritzgußteile ist daher die werkzeugmäßig und arbeitsmäßig getrennte Herstellung einzelner Teile eines zusammenbaubaren Spritzgußteiles und der nachträgliche in der Regel manuell auszuführende Zusammenbau der einzeln und voneinander unabhängig hergestellten Teile vorgesehen. Eine solche Verfahrensweise erfordert einen erheblichen Aufwand an Montagezeit für den Zusammenbau der einzeln hergestellten teile und birgt dabei zudem noch das Risiko einer verhältnismäßig hohen Ausschußrate in sich. Dies gilt beispielsweise und besonders

für solche Spritzgußteile, die an einer werkzeugmäßig ungünstigen, weil räumlich sehr beengten Stelle mit bezüglich ihrer Außenumfangsform innenliegend und quer zu ihrer Hauptachse ausgerichtet angeordneten Sacklochbohrungen, insbesondere zur Ausbildung einer Scharnierhälfte geeigneten Lageraugen versehen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Werkzeug zur Herstellung von Spritzgußteilen mit zu ihrer Außenumfangswandung hin geschlossenen, sacklochartigen Ausnehmungen aufzuzeigen, mittels dessen zum einen auch in der Großserie und bei gleichbleibender Qualität ein exakt fluchtender Konturverlauf der Außenumfangswandung eines mit einer innenliegenden sacklochartigen Ausnehmung versehenen Spritzgußteiles und zum anderen eine größtmögliche Verringerung des Aufwandes an Material und Montagezeit für das einseitige Verschließen einer auf eine Sacklochausnehmung zu reduzierenden Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Werkzeug bei grundsätzlich zweiteiliger Ausführung in einem ersten vorzugsweise feststehenden Teil einen durch einen zweiten, vorzugsweise relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil verschließbaren Formhohlxaum für die Ausbildung des Spritzgußteiles samt wenigstens einem relativ zum Formenhohlraum verstellbaren Dorn zur Freihaltung mindestens einer Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil und wenigstens einen weiteren insgesamt im ersten feststehenden Werkzeugteil angeordneten Formenhohlraum für die Ausbildung mindestens eines Stopfens oder dergl. und ferner eine Einrichtung zum fluchtenden Ausrichten des mindestens einen Stopfens oder dergl. zur zugehörigen Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil sowie eine Einrichtung zum Eintreiben des jeweiligen Stopfens oder dergl. in die zugehörige Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil umfaßt.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Werkzeuges ist demnach eine Verfahrensweise ist es demnach charakteristisch, daß das Spritzgußteil zunächst in Form wenigstens zweier eigenständiger Teile hergestellt und an-

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schließend vollautomatisch und noch innerhalb der Spritzgieß Werkzeuges, also bei exakt gehaltenen und ausgerichteten Teilen zu einem einheitlichen Fertigteil zusammengesetzt wird. Diese Verfahrensweise gewährleistet zunächst ein fehlerfreies und rasches Zusammensetzen der Einzelteile des Spritzgußteiles und eröffnet darüber hinaus zugleich auch umfangreiche konstruktive Möglichkeiten für die Gestaltung oder Ausbildung von Spritzgußteilen in der Weise, daß nunmehr auch solche Spritzgußteile möglich sind, die bisher mit Rücksicht auf die Gegebenheiten des Spritzgießwerkzeuges nicht realisierbar oder aber nur in mehrteiliger Ausführung und mit Hilfe einer nachträglichen, insbesondere teueren manuellen Montage von getrennt gespritzten und zusammenbaubaren Teilen hergestellt werden konnten. Aus diesem Charakteristikum der vorliegenden Erfindung resultiert selbstverständlich auch, daß die erfindungsgemäße Verfahrensweise nicht auf die Herstellung von mit einer oder mehreren Sacklochausnehmungen versehenen Spritzgußteilen beschränkt ist, sondern sich in gleich guter Weise auch zur Herstellung anderer Formen von Spritzgußteilen eignet. Insbesondere ermöglicht es die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise auch komplizierte Formen aufweisende Spritzgußteile durch eigenständiges Spritzen zweier oder mehrerer Einzelteile, beispielsweise eines Haupt- und eines oder mehrerer Zusatzteile, in einem Spritzgießwerkzeug und anschließendes Zusammenfügen der einzelnen teile innerhalb des Spritzgießwerkzeuges in hoher Verarbeitungsqualität und unter Vermeidung von getrennten insbesondere manuell auszuführenden Montagearbeiten herzustellen. Neben der Vermeidung von Arbeitsaufwand für getrennte Montage eigenständig gespritzter Einzelteile gewährleistet die erfindungsgemäße Verfahrensweise auch die weitgehende Vermeidung von Ausschuß, wie er durch unzulängliches oder fehlerhaftes Zusammenfügen getrennter Einzelteile in getrennten Arbeitsgängen entstehen kann. Bei zusammengesetzten Spritzgußteilen aus farbigem Kunststoffmaterial sichert das für die erfindungsgemäße Verfahrensweise markante gleichzeitige Spritzen aller Teile auch den Ausschluß von Farbabweichungen zwischen den verschiedenen Einzelteilen.

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Selbstverständlich beinhaltet die erfindungsgemäße Gestaltungsweise eines Werkzeuges auch eine entsprechende und sinngemäß förmliche Änderung des Werkzeuges, falls andere, komplizierte Formen aufweisende Spritzgußteile aus einem Hauptteil und einem oder mehreren Zusatz-bzw. Ergänzungsteilen hergestellt werden sollen, beispielsweise in der Weise, daß statt eines Domes ein Schieber oder Vergleichbares eingesetzt wird.

In einer bevorzugten Verwirklichungsform des Werkzeuges ist weiter vorgesehen, daß der relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteil verstellbare und zur Erstellung einer Durchgangsausnehmung in diesen einfuhrbare und zurückziehbare Dorn und wenigstens ein Teil des Formenhohlraumes fur das Spritzgießen und Eintreiben des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung des Spritzgußteiles um einen Winkelbetrag zueinander versetzt ausgerichtet auf einem seitlich des Formenhohlraumes fur das Spritzgußteil angeordneten Rotor angeordnet sind, wobei der relativ zum Formenhoblraum für das Spritzgußteil verstellbare Dorn und wenigstens ein Teil des Formenhohlraumes für das Spritzgießen zusammen mit der Einrichtung zum Eintreiben des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung des Spritzgußteiles um einen Winkelbetrag von 90° zueinander versetzt ausgerichtet auf dem im feststehenden Teil des zweiteiligen Spritzgießwerkzeug angeordneten Rotor angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise ist dabei ferner vorgesehen, daß jeder Rotor vermittels eines Drehantriebes und die von ihm getragenen Einrichtungen vermittels je eines Linearantrieb es angetrieben sowie vermittels einer Folgesteuerung derart ansteuerbar sind, daß dem Spritzgießen von Spritzgußteil und Stopfen oder dergl. folgend zunächst ein Zurückziehen des Domes und anschließend ein Verdrehen des Rotors sowie schließlich eine Einschubbewegung des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil erfolgt. In Verbindung mit einer üblichen Spritzgießmaschine versteht es sich von selbst, daß der Antrieb der beweglichen Teile des Werkzeuges bevorzugterweise vermittels hydraulischer Stellmotore bewerkstelligt wird.

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In weiterer Einzelausgestaltung des Werkzeuges zur Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann ferner auch noch vorgesehen sein, daß sowohl der relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteil verstellbare Dorn als auch das auf dem Eotor angeordnete Teil des Formenhohlraumes zur Ausbildung des Stopfens oder dergl. mit einer dem Konturverlauf der Außenwandung des Spritzgußteiles angepaßten Anlagefläche ausgestattet sind und daß der Formenhohlraum für die Ausbildung des Stopfens oder dergl. wenigstens eine dem Konturverlauf der Außenwandung des Spritzgußteiles angepaßte Formfläche aufweist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform eines Spritzgießwerkzeuges im Einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die

Figur 1 eine Draufsicht auf den unteren feststehenden Teil eines in der
Hauptsache zweiteiligen Spritzgießwerkzeuges;

Figur 2 eine Schnittdarstellung des in der Hauptsache zweiteiligen Spritz
gießwerkzeuges gemäß Figur 1.

Das in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte Spritzgießwerkzeug besteht im wesentlichen aus einem unteren, vorzugsweise feststehenden Patritzenteil 1 und einem senkrecht zu diesen beweglichen Matritzenteil 2, wobei Patrizenteil 1 und Matrizenteil 2 in ihrer Schließlage miteinander einen Formenhohlraum 3 für das Spritzgußteil 4 einschließen. Das zu erstellende Spritzgußteil 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen haubenartig gestaltet und weist an eine im wesentlichen ebene Oberseite 6 anschließend und ununterbrochen umlaufend einen nach unten abgestellten Umfangsbereich 5 auf. Im Bereich seines einen Endes ist das zu erstellende Spritzgußteil 4 mit Gewerbeteilen 7 für eine Scharnieranlenkung an einem zugehörigen und in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Teil versehen. Die Gewerbeteile 7 sind dabei innen-und obenliegend an der Innenseite

des haubenformigen Spritzgußteiles 4 angeordnet und mit einer Scharnieraugenbohrung 8 versehen. Für die Ausbildung der Scharnieraugenbohrung 8 in den Gewerbeteilen 7 ist ein relativ zum Formenhohlraum 3 verstellbarer und von außen in den Formenhohlraum 3 eingreifender Dorn 9 vorgesehen, weleher an seinem Schaftteil 10 eine zur Kontur der Außenwandfläche des Spritzgußteiles 4 fluchtenden AnlagefLäche 11 aufweist und in seiner eingefahrenen Stellung mittels dieser ausschnittsweise den Formenhohlraum 3 des Spritzgießwerkzeuges verschließt. Während des Spritzgießens des Spritzgußteües 4 bleibt der Dorn 9 in den Formenhohlraum 3 eingefahren und wird nach der Beendigung des Spritzgießvorganges aus diesem herausgefahren. Neben dem Formenhohlraum 3 für das Spritzgußteil 4 verfügt das Werkzeug über einen weiteren getrennten Formenhohlraum 12 zum gleichzeitigen Spritzen eines in die durch den in den Formenhohlraum 3 eingefahrenen Dorn 9 gebildete Durchgangsausnehmung 8 geeigneten und einen deren lichter Weite entsprechenden Durchmesser aufweisenden Stopfens 13 oder dergl. . Der Dorn 7 samt seinem Schaftteil 10 und der Formenhohlraum 12 zum Spritzen des Stopfens 13 oder dergl. sind gemeinsam und um einen Winkelbetrag von 90° zueinander versetzt ausgerichtet auf einem um eine vertikale Achse 14 drehbaren Rotor 15 angeordnet, wobei der Rotor 15 vermittels eines hydraulischen Stellmotors 16 um einen entsprechenden Winkelbetrag verstellbar drehangetrieben ist. Der Verstellung des axial verschiebbar in einer zugehörigen Führung 17 auf dem Rotor 15 angeordneten Domes 9 ist ein neben dem Rotor 15 angeordneter hydraulischer Linearantrieb, hier ein Hydraulikzylinder 18 zugeordnet, wobei an sich bekannte Kupplungsmittel zum wechselweisen und selbsttätigen Verbinden und Lösen des Domes 9 mit der Kolbenstange des den hydraulischen Linearantrieb bildenden Hydraulikzylinders 18 vorgesehen sind. Dem auf dem Rotor 15 angeordneten Formenhohlraum 12 zum Spritzen des Stopfens 13 oder dergl. ist ein am Werkzeugteil 1 feststehend angeordneter Verschlußteil 19 zugeordnet, welcher eine zur Ausbildung einer zur Außenfläche des Spritzgußteiles 4 fluchtenden Stirnseite des Stopfens 13 geeignete Formfläche aufweist und an welchen zugleich auch eine zugehörige Spritzdüse angeschlossen ist. An seiner in der zugehörigen Schwenkstellung des Rotors 15 zum Außenumfang des Formenhohlraumes 3

bündigen Stirnseite ist der den Formenhohlraum 12 aufnehmende Träger 23 mit einer zur Außenwandungsfläche des Spritzgußteües 4 fluchtenden Stirnfläche 24 versehen. Der mit dem Spritzgußteil 4 gleichzeitig gespritzte Stopfen 13 oder dergl. wird durch verschwenken des Rotors 15 in eine zur Durchgangsausnehmung 8 fluchtende Lage gebracht und in dieser Ausrichtung vermittels der Kolbenstange des den hydraulischen Linearantrieb bildenden Hydraulikzylinders 18 in die Durchgangsausnehmung eingetrieben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Dorn 9 samt Schaftteil 10 als auch der für das Spritzen des Stopfens 13 oder dergl. vorgesehene Formenhohlraum 12 jeweils auf einem Führungsteil angeordnet, welches in eine entsprechend ausgebildete Führungsausnehmung im Rotor 15 eingreift. Das Werkzeug ist ferner mit einer in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Folgesteuerung ausgestattet, dahingehend daß bei entsprechend ausgerichteter Stellung des Rotors 15 und in den Formenhohlraum 3 eingefahrenem Dorn 9 sowie durch den an der Werkzeughälfte 1 feststehend angeordneten Verschlußteil verschlossenem Formenhohlraum 12 zum Spritzen des Stopfens 13 oder dergl. das Formteü 4 und der Stopfen 13 oder dergl. gleichzeitig gespritzt werden und anschließend mittels des Hydraulikzylinders 18 zunächst der Dorn 9 aus dem Formenhohlraum 3 herausgezogen und der Rotor 15 mittels des hydraulischen Schwenkantriebes 16 um einen Winkelbetrag von 90° verdreht wird, derart, daß nunmehr der im Formenhohlraum 12 befindliche Stopfen 13 oder dergl. in eine zur Durchgangsausnehmung 8 fluchtend ausgerichtete Lage gebracht und schließlich mittels der Kolbenstange des durch einen Hydraulikzylinder 18 gebildeten Linearantriebes in die Durchgangsausnehmung 8 eingetrieben wird.

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1 422 D ELDRA-KUNSTSTOFFTECHNIK GMBH. Bahnhofstraße 15-17 84144 Geisenhausen Werzeug zur Herstellung von Spritzgußteüen mit sacklochartigen Ausnehmungen SCHUTZANSPRÜCHE:

1) Werkzeug zur Herstellung von Spritzgußteüen mit zu ihrer Außenumfangswandung Tri-n geschlossenen sacklochartigen Ausnehmungen, in der Weise, daß das Spritzgußteil zunächst unter Verwendung eines relativ zu dem Formenhohlraum verstellbaren Domes oder in sonstiger Weise mit einer seine Außenwandung durchsetzenden Durchgangsausnehmung gespritzt und die Durchgangsausnehmung nachfolgend einseitig und zum Konturverlauf seiner Außenwandung hin bündig mittels eines einzusetztenden Stopfens oder dergl. derart verschlossen wird, daß sich ein ununterbrochen glattflächiger Konturverlauf der Außenwandung ergibt, wobei in einem einzigen Spritzgießwerkzeug mittels jeweils eigenständiger Formenhohlräume und räumlich voneinander getrennt, jedoch gleichzeitig ein mit wenigstens einer durchgehenden, seine Außenwandung durchsetzenden Ausnehmung versehenes Spritzgußteil und wenigstens ein Stopfen oder dergl., welcher zum einen eine dem Ausnehmungsquerschnitt im Spritzgußteil entsprechende Querschnittsform und zum anderen wenigstens eine dem Konturverlauf der Außenwandung des Spritzgußteiles entsprechende Stirnseite aufweist, gespritzt werden und daß der wenigstens eine Stopfen oder dergl. innerhalb des Spritzgieß Werkzeuges in eine zu der zugehörigen Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil fluchtende Lage gebracht und schließlich noch vor dem Entformen des Spritzgußteiles in die Durchgangsausnehmung eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß es

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bei grundsätzlich zweiteiliger Ausführung in einem ersten vorzugsweise feststehenden Teil einen durch einen zweiten, vorzugsweise relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil verschließbaren Formhohlraum für die Ausbildung des Spritzgußteiles samt wenigstens einem relativ zum Formenhohlraum verstellbaren Dorn zur Freihaltung mindestens einer Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil und wenigstens einen weiteren insgesamt im ersten feststehenden Werkzeugteil angeordneten Formenhohlraum für die Ausbildung mindestens eines Stopfens oder dergl. und ferner eine Einrichtung zum fluchtenden Ausrichten des mindestens einen Stopfens oder dergl. zur zugehörigen Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil sowie eine Einrichtung zum Eintreiben des jeweiligen Stopfens oder dergl. in die zugehörige Durchgangsausnehmung im Spritzgußteil umfaßt.

2) Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteil verstellbare und zur Erstellung einer Durchgangsausnehmung in diesen einführbare und zurückziehbare Dorn und wenigstens ein Teil des Formenhohlraumes für das Spritzgießen und Eintreiben des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung des Spritzgußteiles um einen Winkelbetrag zueinander versetzt ausgerichtet auf einem seitlich des Formenhohlraumes für das Spritzgußteil angeordneten Rotor angeordnet sind.

3) Werkzeug nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteil verstellbare Dorn und wenigstens ein Teil des Formenhohlraumes für das Spritzgießen zusammen mit der Einrichtung zum Eintreiben des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung des Spritzgußteiles um einen Winkelbetrag von 90° zueinander versetzt ausgerichtet auf dem im feststehenden Teil des zweiteiligen Spritzgießwerkzeug angeordneten Rotor angeordnet sind.

4) Werkzeug nach einem der vorauf gehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor vermittels eines Drehantriebes und die von ihm getragenen Einrichtungen vermittels je eines Linearantriebes angetrieben

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sowie vermittels einer Folgesteuerung derart ansteuerbar sind, daß dem Spritzgießen von Spritzgußteü und Stopfen oder dergl. folgend zunächst ein Zurückziehen des Domes und anschließend ein Verdrehen des Rotors sowie schließlich eine Einschubbewegung des Stopfens oder dergl. in die Durchgangsausnehmung im Spritzguß teil erfolgt.

5) Werkzeug nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteü verstellbare Dorn als auch das auf dem Rotor angeordnete Teü des Formenhohlraumes zur Ausbüdung des Stopfens oder dergl. mit einer dem Konturverlauf der Außenwandung des Spritzgußteües angepaßten Anlagefläche ausgestattet sind.

6) Werkzeug nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formenhohlraum für die Ausbüdung des Stopfens oder dergl. wenigstens eine dem Konturverlauf der Außenwandung des Spritzgußteües angepaßte Form fläche aufweist.

7) Werkzeug nach einem der vorauf gehen den Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehantrieb zur Schwenklagenverstellung des oder der Rotoren und die T .in ear an triebe für den relativ zum Formenhohlraum für das Spritzgußteü versteübaren Dorn und das Eintreiben des oder der Stopfen oder dergl. in die jeweüs zugehörige Durchgangsausnehmung des Spritzgußteües durch hydraulische Antriebe gebüdet sind.