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Die Erfindung betrifft ein Druck-
oder Spritzgusswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein durch offenkundige Vorbenutzung
bekanntes, gattungsgemäßes Druck- oder Spritzgusswerkzeug
umfasst eine feste Formhälfte
und eine relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene
Gussstellung gesteuert bewegbare Formhälfte. In den aufeinander zugerichteten
Formhälfteninnenseiten
sind Ausnehmungen und/oder Erhebungen zur Formgebung eines zu gießenden Gussteils
angebracht. Des weiteren ist ein Schieber umfasst, der gesteuert
von einer Außenstellung
außerhalb
des Werkzeugbereichs in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung
senkrecht zur Werkzeug-Schließrichtung
in den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal des
Werkzeugs aufnehmbar ist. Zwischen den Schieberaußenflächen des
Schiebers in dessen Innenstellung und den Formhälfteninnenseitenflächen der
Formhälften
in deren Gussstellung sind Freiräume
zur Einbringung von Gießmaterial
und damit zur Herstellung eines Gussteils gebildet.
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Konkret wird bei diesem Druck- oder
Spritzgusswerkzeug zur Herstellung eines Gussteils die bewegbare
Formhälfte
in Werkzeug-Schließrichtung zur
festen Formhälfte
hin in die geschlossene Gussstellung verlagert und anschließend wird
der Schieber in Schieberrichtung von der Außenstellung in die Innenstellung
entlang bzw. im Schieberkanal in den Werkzeugbereich verschoben.
Nach dem Einbringen von Gießmaterial
und der damit resultierenden Herstellung des Gussteiles werden in
umgekehrter Reihenfolge der Schieber zurück in seine Außenstellung und
im Anschluss daran die bewegbare Formhälfte des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges
von der festen Formhälfte
weg in die Offenstellung verlagert, so dass das gegossene Gussteil
entnehmbar ist.
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Nachteilig bei diesem Druck- oder
Spritzgusswerkzeug ist, dass der von der größten Querschnittsform des Schiebers überfahrbare
Bereich des Schieberkanals des Werkzeugs, bezüglich der Formgebung des Gussteiles
einen Totbereich darstellt, da ein Ausschieben des Schiebers nach
der Herstellung des Gussteiles nur möglich ist, wenn im Ausschubbereich
des Schieberkanals kein die Ausschubbewegung blockierender Gussteilbereich
oder ein Eingriff der bewegbaren Formhälfte ggf. in Hinterschneidungsbereiche
des Schiebers vorliegt. Aufgrund dieser zwingend einzuhaltenden
Bedingungen sind die Möglichkeiten
der Formgebung für
das herzustellende Gussteil eingeschränkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Druck- oder Spritzgusswerkzeug mit größeren gestalterischen Möglichkeiten
bei der Formgebung für
ein herzustellendes Gussteil im Bereich eines Schieberkanals des Werkzeuges
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 weist der Schieber
in seinem im Werkzeug aufnehmbaren Längsbereich unterschiedliche
Querschnittsformen auf, wobei auf eine in Einschubrichtung liegende
größere Querschnittsform
wenigstens eine in Ausschubrichtung liegende kleinere Querschnittsform
folgt dergestalt, dass die kleinere Querschnittsform gegenüber der größeren Querschnittsform
und bezüglich
der Schieberrichtung wenigstens eine Hinterschneidung darstellt,
jedoch bezüglich
der Werkzeug-Schließrichtung
eine durchgehende Schieberaussparung ist. Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial
liegen nur außerhalb
des Bereichs der wenigstens einen hinterschnittenen Schieberaussparung,
so dass der Schieber nach dem Gießvorgang unbehindert durch ein
hergestelltes Gussteil in seine Außenstellung verschiebbar ist.
Die beweglich Formhälfte
weist in Schließrichtung
eine der Schieberaussparungen entsprechende und diese ausfüllbare Aussparungs-Eingriffform auf.
Zur Herstellung der Gussbereitschaft wird zuerst der Schieber gesteuert
in seine Innenstellung geschoben und anschließend die bewegbare Formhälfte in
ihre Gussstellung verlagert, wobei die Aussparungs-Eingriffform
in die Schieberaussparung eingreift. Nach dem Gießvorgang
wird das Werkzeug in umgekehrter Reihenfolge wieder geöffnet, so
dass im Gegensatz zum Stand der Technik zuerst die bewegliche Formhälfte zurück in die
Offenstellung bewegt wird, wodurch deren Eingriff in die hinterschnittene
Schieberaussparung freigegeben und der Schieber unbehindert in die
Außenstellung
verschiebbar ist.
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Zur Herstellung eines Gussteiles
mit dem erfindungsgemäßen Druck-
oder Spritzgusswerkzeug wird zuerst in einem ersten Arbeitsschritt
bei in der Offenstellung befindlichen bewegbaren Formhälfte der
Schieber von seiner Außenstellung
in seine Innenstellung in Schieberrichtung entlang bzw. in den Schieberkanal
des Werkzeuges eingeschoben. Anschließend wird die bewegbare Formhälfte von
der Offenstellung in die geschlossene Gussstellung in Werkzeug-Schließrichtung
verlagert und Gießmaterial
zur Herstellung des Gussteiles in das Druck- oder Spritzgusswerkzeug
eingebracht. Zur Entnahme des fertigen Gussteiles wird zuerst die
bewegbare Formhälfte
zurück
in seine Offenstellung verlagert und anschließend der Schieber in Ausschubrichtung
von seiner Innenstellung in seine Außenstellung verschoben.
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Vorteilhaft bei diesem Druck- oder
Spritzgusswerkzeug ist, dass mit nur einem Schieber ein Gussteil
mit wenigstens einer Hinterschneidung im Schieberbereich einfach
herstellbar ist. Die Schieberaussparung kann je nach gewünschten
Gussteil unterschiedlichste geometrische Formen aufweisen oder es
können
auch mehrere am Schieber angeordnete Schieberaussparungen vorhanden
sein. Damit können
auch relativ komplizierte Formen von Gussteilen einfach und mit
nur einem Schieber hergestellt werden.
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Für
eine weitere Möglichkeit
der Formgebung des Gussteiles weist gemäß Anspruch 2 die Aussparungs-Eingriffform
an der bewegbaren Formhälfte
wenigstens einen in Werkzeug-Schließrichtung abstehenden Formgebungsfortsatz
auf, dem eine entsprechende Formgebungsstruktur an der festen Formhälfte zugeordnet
ist. Der für
die Formgebung des Gussteils ausschlaggebende Bereich ist der an die
Schieberaussparung in Werkzeug-Schließrichtung anschließende Bereich
des Druck- oder Spritzgusswerkzeugs, der beim Ausschieben des Schiebers
vom Schieber überfahren
wird. Damit ist dieser Bereich für
weitere potentielle Formgebungen des Gussteils ungehindert nutzbar.
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In einer konkreten Ausführungsform
ist gemäß Anspruch
3 der Formgebungsfortsatz als Stempel ausgebildet, der in eine Wannenform
an der festen Formhälfte
in der Gussstellung der Formhälften eingreift,
so dass dadurch am übrigen
Gussteil ein Wannenteil anformbar ist. Grundsätzlich sind unterschiedlichste
Geometrieausformungen des Formgebungsfortsatzes möglich, sofern
die Ausschubbewegung des Schiebers nach der Herstellung des Gussteils
dadurch nicht behindert ist.
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Gemäß Anspruch 4 ist das Gussteil
in seiner Grundform als L-förmiger
Hohlkörper
ausgebildet, wobei ein erster L-Schenkel im Stirnbereich des Schiebers
quer zur Schieberrichtung und quer zur Werkzeug-Schließrichtung
liegt und ein zweiter L-Schenkel demgegenüber die schmälere hinterschnittene
Schieberaussparung bildet. Im durch die beiden L-Schenkel begrenzten
L-Bereich liegen keine Wände
des Gussteils. Damit ist eine einfache Grundform des Gussteiles
geschaffen, die trotz des Hinterschneidungsbereichs einfach herstellbar
ist. Die Bauteilform muss so gewählt
sein, dass im durch die beiden L-Schenkel
begrenzten L-Bereich keine Wände
des Gussteiles liegen. Damit ist nach der Verlagerung der bewegbaren
Formhälfte
in die Offenstellung ein ungehindertes Ausschieben des Schiebers
gewährleistet.
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Für
eine sichere Positionierung des Schiebers sind gemäß Anspruch
5 am Schieber und an der bewegbaren Formhälfte einander zugeordnete Verriegelungsteile
angebracht. Bei einer Verlagerung der bewegbaren Formhälfte in
die Gussstellung mit dem bereits in der Innenstellung befindlichen
Schieber wirken die einander zugeordneten Verriegelungsteile für eine lagegenaue
und druckabstützende
gegenseitige Verriegelung zusammen. Damit ist mit dem Arbeitsschritt
der Verlagerung der bewegbaren Formhälfte von seiner Offenstellung
in seine geschlossene Gussstellung zugleich die Verriegelung des
Schiebers bewerkstelligt, so dass bei der Einbringung von Gießmaterial
der Schieber lagegenau und druckabstützend gehalten ist. Eine im
Stand der Technik übliche,
in einem separaten Arbeitsschritt durchzuführende Verriegelung des Schiebers
in seiner Innenstellung ist vorteilhaft nicht notwendig.
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Für
einen funktionssicheren Ablauf der Herstellung des Gussteils erfolgen
gemäß Anspruch
6 die Verlagerungen und/oder die Verriegelung der bewegbaren Formhälfte und
des Schiebers mittels einer Steuerschaltung, welche eine Sicherheitsschaltung
aufweist, die sicherstellt, dass der Schieber erst nach dem Öffnen der
bewegbaren Formhälfte
aus dem Formhälftenbereich
verschiebbar ist. Mit der Sicherheitsschaltung ist eine Fehlfunktion
des Druck- oder
Spritzgusswerkzeuges ausgeschlossen, so dass ein funktionssicherer
Ablauf der einzelnen Arbeitsschritte Einschieben des Schiebers,
Schließen des
Werkzeugs, Herstellung des Gussteiles, Öffnen des Werkzeugs und Ausschieben
des Schiebers gewährleistet
ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
einer Zeichnung näher
erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
schematische, perspektivische Darstellung eines Druck- oder Spritzgusswerkzeuges in
einer ersten Arbeitsstellung,
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2 eine
schematische, perspektivische Darstellung des Druck- oder Spritzgusswerkzeuges in
einer zweiten Arbeitsstellung,
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3 eine
schematische, perspektivische Darstellung eines hergestellten Gussteiles,
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4 eine
schematische Draufsicht auf eine feste Formhälfte des Druckoder Spritzgusswerkzeuges
mit einem Schieber in einer Innenstellung, und
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5 eine
schematische Draufsicht eines Druck- oder Spritzgusswerkzeuges mit
einem Schieber nach dem Stand der Technik.
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In 1 ist
schematisch, perspektivisch ein Druck- oder Spritzgusswerkzeug 1 dargestellt.
Das Druck- oder Spritzgusswerkzeug umfasst eine feste Formhälfte 2 und
eine relativ dazu von einer Offenstellung in eine geschlossene Gussstellung
in einer Werkzeug-Schließrichtung 3 (siehe 2) gesteuert bewegbare Formhälfte. In
der der festen Formhälfte 2 zugerichteten
Formhälfteninnenseite 5 der
bewegbaren Formhälfte 4 ist
eine Ausnehmung 6 zur Formgebung eines zu gießenden Gussteils 7 (siehe 3) angebracht. Ein Schieber 8 ist
gesteuert von einer Außenstellung
in eine Innenstellung mit einer Schieberrichtung 9 senkrecht
zur Werkzeug-Schließrichtung 3 in
den Werkzeugbereich verschiebbar und in einem Schieberkanal 10 des
Werkzeugs 1 aufnehmbar. Zwischen den Schieberaußenflächen des Schiebers 8 in
dessen Innenstellung und den Formhälfteninnenseitenflächen der
Formhälften 2 und 4 in deren
Gussstellung sind Freiräume
zur Einbringung von Gießmaterial
und damit zur Herstellung des Gussteils 7 gebildet.
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Die Arbeitsweise des Druck- oder
Spritzgusswerkzeugs 1 stellt sich wie folgt dar: Die bewegbare
Formhälfte 4 befindet
sich zu Beginn des Arbeitsablaufes in der Offenstellung und der
Schieber 8 in der Außenstellung.
Dies ist in 1 dargestellt.
Als erster Arbeitsschritt wird der Schieber 8 in Schieberrichtung 9 in
seine Innenstellung verlagert, was in 2 dargestellt
ist. Als nächsten
Arbeitsschritt wird die bewegbare Formhälfte 4 in Werkzeug-Schließrichtung 3 zur
festen Formhälfte 2 hin
verlagert, so dass zwischen den beiden Formhälften 2 und 4 bzw. dem
Schieber 8 Freiräume
zur Einbringung von Gießmaterial
gebildet sind. Nach der Herstellung des Gussteils 7 wird
das Druck- oder Spritzgusswerkzeug 1 in umgekehrter Reihenfolge
wieder geöffnet,
d. h., dass zuerst die bewegbare Formhälfte 4 entgegen der
Werkzeug-Schließrichtung 3 in
die Offenstellung angehoben wird und im Anschluss daran der Schieber 8 entgegen
der in 1 eingezeichneten
Schieberrichtung 9 ausgeschoben wird. Somit kann das Gussteil 7 aus
dem Druck- oder Spritzgusswerkzeug 1 entnommen werden.
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Der Schieber 8 ist L-förmig ausgebildet
dergestalt, dass in seinem im Werkzeug 1 aufnehmbaren Längsbereich
eine größere Querschnittsform 11 und
eine in Ausschubrichtung liegende kleinere Querschnittsform 12 gebildet
sind. Die Anordnung der beiden Querschnittsformen 11 und 12 stellt
bezüglich
der Schieberrichtung 9 eine Hinterschneidung dar, ist jedoch
bezüglich
der Werkzeug-Schließrichtung 3 eine
durchgehende Schieberaussparung 13. An der bewegbaren Formhälfte 4 ist
in Werkzeug-Schließrichtung 3 eine
der Schieberausparung 13 entsprechende und diese ausfüllbare Aussparungs-Eingriffform 14 ausgebildet.
An der Aussparungs-Eingriffform 14 ist in Werkzeug-Schließrichtung 3 ein
abstehender Formgebungsfortsatz als Stempel 15 ausgebildet,
der in eine Wannenform 16 an der festen Formhälfte 2 in
der Gussstellung der Formhälften 2 und 4 eingreift,
so dass dadurch am übrigen
Gussteil 7 ein Wannenteil 17 anformbar ist. Die
geometrische Ausbildung des Wannenteils 17 muss so gestaltet
sein, dass das Ausschieben des Schiebers 8 unbehindert
durchgeführt
werden kann. D. h., dass die Freiräume zur Einbringung von Gießmaterial
nur außerhalb
des Bereichs der hinterschnittenen Schieberaussparung 13 liegen.
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In 3 ist
schematisch, perspektivisch das Gussteil 7 mit angeformten
Wannenteil 17 dargestellt. Das Gussteil 7 ist
in seiner Grundform als L-förmiger
Hohlkörper
ausgebildet, wobei ein erster L-Schenkel 18 im Stirnbereich
des Schiebers quer zur Schieberrichtung 9 und quer zur
Werkzeug-Schließrichtung 3 liegt
und ein zweiter L-Schenkel 19 demgegenüber die schmälere hinterschnittene
Schieberaussparung 13 bildet. Im durch die beiden L-Schenkel 18 und 19 begrenzten
L-Bereich liegen keine Wände
des Gussteils 7. Das angeformte Wannenteil 17 ist
in seiner Ausdehnung in Werkzeug-Schließrichtung 3 ausgebildet,
so dass ein Ausschieben des Schiebers 8 unbehindert durchführbar ist.
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In 4 ist
schematisch eine Draufsicht auf die feste Formhälfte 2 des Druckoder
Spritzgusswerkzeuges 1 dargestellt, wobei der Schieber 8 sich in
seiner Innenstellung befindet. Der im Werkzeug 1 aufgenommene
Längsbereich
des Schiebers 8 weist in Schieberrichtung 9 gesehen
am Ende die größere Querschnittsform 11 und
in Ausschubrichtung 20 dahinterliegend die kleinere Querschnittsform 12 auf. Damit
ist bezüglich
der Schieberrichtung 9 bzw. der Ausschubrichtung 20,
die entgegengesetzt der Schieberrichtung 9 verläuft, eine
Hinterschneidung gebildet, die bezüglich der Werkzeug-Schließrichtung 3 die
durchgehende Schieberaussparung 13 darstellt. Im Bereich
der Schieberaussparung 13 können an das Gussteil 7 anformbare
Formgebungen, wie z. B. das Wannenteil 17, ausgebildet
sein, was bei einem gattungsgemäßen Schieber 8' nach
dem Stand der Technik nicht möglich
ist.
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Dieser in 5 dargestellte Schieber 8' nach dem
Stand der Technik weist über
seine komplette Länge
in Ausschubrichtung 20' betrachtet den gleichen Querschnitt
auf, so dass keine Hinterschneidungen bzw. Schieberaussparungen
gebildet sind. Dadurch ist der für
die Formgebung des Gussteiles 7 zur Verfügung stehende
Raum relativ durch den Schieber 8' eingeschränkt.