DE10249877A1

DE10249877A1 - Spritzgießverfahren zum Umspritzen eines Einlegteils und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10249877A1
Application number: DE10249877A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schütterle
Original assignee: MIKADO TECH HANDEL und BERATUN; MIKADO TECHNISCHER HANDEL und BERATUNG GmbH
Current assignee: MIKADO TECH HANDEL und BERATUN; MIKADO TECHNISCHER HANDEL und BERATUNG GmbH
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zum Umspritzen eines Einlegteils und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Dabei wird verfahrensgemäß durch die Spritzdüse ein Formzuhaltevorgang ausgelöst, wenn sie in ihre Arbeitsposition an der Gießform angebracht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Formzuhaltekraft durch den Vorschub der Spritzdüse aufgebracht. Es wird weiterhin eine Vorrichtung offenbart, bei der wenigstens eine der Spritzgießschalen in einer Trägervorrichtung verschiebbar und durch die Spritzdüse zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks ansteuerbar angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzgussform von der Düse in eine spaltförmige Trägervorrichtung hineingepresst werden und dadurch zugehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere solcher Vorrichtungen so nebeneinander angeordnet, dass eine Vielzahl von Formteilen wie Tüllen, Steckverbindungen oder ähnliches gleichzeitig auf sicherheitsrelevante Kabel angespritzt werden können und durch Anordnung der Trägervorrichtungen auf nebeneinanderliegenden Drehtellern gleichzeitig mehrere Kabel in einer Vorrichtung bearbeitet werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zum Umspritzen eines Einlegteils und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden eingesetzt, wenn vorgegebene Teile umspritzt werden müssen. Ein Beispiel ist die Fertigung von Verbindungskabeln, wenn es darum geht, Formteile wie Tüllen, Halterungen, Stecker u.ä. an einem Kabelstück anzubringen. Dabei stellt das Kabel das Einlegteil dar und das Formteil wird mittels einer Gießform um das Kabel herum gespritzt.

Damit werden insbesondere auch Kabel, die sicherheitsrelevante Bauteile in Fahrzeugen, wie zum Beispiel ABS System-Komponenten, etc... verbinden, so verstärkt, dass besonders die an den Kabelenden befindlichen Anschlussstecker und Kontakte gut gegen schädliche Vibrationen und Erschütterungen geschützt sind. Dabei werden die Formteile durch das Spritzgussverfahren direkt am Kabel hergestellt.

Weiterhin werden auch Elemente die solche sicherheitsrelevanten Kabel an der Fahrzeugstruktur befestigen aufgebracht. Mit Hilfe dieser Elemente wird ein Verrutschen oder ein starkes Schwingen des Kabels verhindert. Sie sind dabei üblicherweise so gestaltet, dass sie eine schnelle Befestigung des Kabels im Fahrzeug ermöglichen. Daher sind sie so ausgebildet, dass sie sich z.B. durch Andrücken in ein in der Karosserie vorgesehenes Passungsgegenstück oder Loch einklinken.

Zur Fertigung der Formteile wird das Kabel bzw. der zu umspritzende Stecker in einer Spritzgussmaschine in eine Gießform eingebracht. Diese besteht üblicherweise aus zwei Schalen, wobei eine Schale auf der anderen Schale befestigt wird und mittels einer Schließvorrichtung ein Formzuhaltedruck so aufgebracht wird, dass die Spritzgießform unter der Wirkung des Einspritzdrucks formschlüssig dicht ist. Dabei wird die Zuhaltekraft der Schließeinheit in Abhängigkeit der Formmasse gewählt. Nachdem die Form geschlossen ist und der Zuhaltedruck aufgebracht worden ist, wird die Düse auf die Form gefahren und geschmolzene Formmasse, z.B. thermoplastischer Kunststoff, unter hohem Druck in die Gießform eingespritzt. Die Formmasse umhüllt das sich in der Gießform befindliche Kabel bzw. den Stecker und unter der Druckeinwirkung erhärtet die Masse. Nach dem Erhärten wird die Gießform geöffnet und das Kabel mit dem fertigen Formteil wie z.B. einem Befestigungsbauteil bzw. einem umspritzten Stecker entnommen.

Üblicherweise erfolgt die Fertigung von derart konfektionierten Kabeln in einzelnen Arbeitsschritten von einer Kabelseite zur anderen Kabelseite. Dabei wird in jedem Arbeitsschritt jeweils einzeln ein Formteil auf das Kabel aufgespritzt. Diese schrittweise Fertigung der Formteile hat den Nachteil, dass erst wenn das gerade gefertigte Formteil ausgehärtet ist, das nächste Formteil an das Kabel angespritzt werden kann. Zusammen mit den Schließ- und Öffnungsvorgängen der Gießform ergibt sich eine relativ lange Fertigungszeit. Diese lange Fertigungszeit hat wegen der geringer produzierten Stückzahl den Nachteil, dass sich die sehr teueren Spritzgussmaschinen erst spät amortisieren oder sich hohe Stückkosten ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem das Verfahren vereinfacht und dennoch mit weniger Stückkosten durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass durch die Spritzdüse ein Formzuhaltevorgang ausgelöst wird, wenn sie in ihre Arbeitsposition an der Gießform gebracht wird. Somit werden die Verfahrensschritte „Düse an die Form fahren" und „Formzuhaltedruck aufbringen", zu einem einzigen Verfahrensschritt zusammengefasst. Dies verringert den verfahrenstechnischen Aufwand.

Eine verfahrensgemäße Ausführungsform sieht vor, dass zur Aufbringung des Formzuhaltedrucks auf die Spritzgießform-Schalen ein Vorschub der Spritzdüse verwendet wird, indem die Spritzdüse mittel oder unmittelbar auf die Schalen gedrückt wird. Unter Vorschub versteht man hier das Vorrücken bzw. Heranfahren der Spritzdüse an die Form.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Größe der von der Spritzdüse ausgebrachten Vorschubkraft zum Zuhalten der Gießform in Abhängigkeit von der verwendeten Formmasse gewählt wird. Unter Vorschubkraft versteht man hier die Kraft mit der die Düse vorgeschoben wird. Diese kann sehr einfach eingestellt werden und dadurch können verschiedene Arten von Formmassen verwendet werden und das Verfahren sehr einfach und schnell an ein anderes Formmassenmaterial angepasst werden. Dies erspart Zeit und vergrößert die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens.

In einer weiteren Ausführungsform wird der der Formzuhaltedruck mittels Keilwirkung auf die Spritzgießform-Schalen aufgebracht. Dies ist eine einfache, effektive und betriebssichere Methode um auf die Form einen Zuhaltedruck aufzubringen unter anderem weil Schließvorrichtungen, die störanfällig und teuer sind, entfallen.

Bevorzugter Weise verfährt man so, dass die Schalen abschließend in eine Ausgangsposition gebracht werden. So kann sich direkt im Anschluss ein neuer Verfahrenschritt anfügen.

Besonders bevorzugt wird die verfahrensmäßige Ausführung bei der als Einlegteil ein Kabel verwendet wird, und dass entlang des Kabels mehrere Formteile voneinander beabstandet um das Kabel gespritzt werden, indem gleichzeitig mehrere Spritzgießvorgänge entlang des Kabels durchgeführt werden. Hierbei kommen die verfahrensgemäßen Vorteile der parallelen Fertigung sämtlicher Formteile am Kabel besonders gut zur Geltung. So kann ein ganzes Kabel besonders effektiv in einem Stück konfektioniert werden.

Vorrichtungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine der Schalen in einer Trägervorrichtung verschiebbar und durch die Spritzdüse zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks ansteuerbar angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist es möglich die Düse an die Spritzgussform zu fahren und dabei gleichzeitig den Formzuhaltevorgang in Gang zu setzen. Unter einer Trägervorrichtung wird hier eine Halterung verstanden, in die eine Spritzgussform eingelegt wird, und die für die Spritzgussform ein Gegenlager bildet.

Dabei kann z.B. eine Schale einer zweischaligen Spritzgussform in der Trägervorrichtung in horizontaler Lage fest angeordnet sein und die andere Schale horizontal auf die andere geschoben werden und dann von der Düse zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks auf die untere Schale gedrückt werden. Auch kann eine Schale vertikal in der Trägervorrichtung angeordnet sein und die zweite Schale wird in vertikaler Richtung neben die erste Schale geschoben und dann z.B. funktionsmäßig von der Düse zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks an die erste Schale gedrückt werden. Weiterhin denkbar ist es, dass beide Schalen in vertikaler Richtung verschieblich in der Trägervorrichtung angeordnet sind und von der Düse zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks in die Trägervorrichtung gedrückt werden. Die Spritzgießformen können dabei stets auch aus mehr als zwei Schalen bestehen.

Eine vorzugsweise Weiterbildung der Vorrichtung beinhaltet, dass die Schalen über Keilwirkung zuhaltbar angeordnet sind, und dass die von den Schalen berührten Wände der Trägervorrichtung zumindest teilweise als Steuerflächen zur Ansteuerung des Formzuhaltevorgangs der Schalen dienen. Die Keilwirkung kann z.B. durch einen zusätzlich angeordneten Keil der in einen Spalt zwischen der Trägervorrichtung und der Spritzgießform drückt oder durch eine keilförmige Ausbildung der Schalen erfolgen. Die Wände können als Steuerflächen derartig wirken, dass eine bestimmte Position der Schale an der Trägerwand einen bestimmten Formzuhaltedruck auf die Schalen erzeugt.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die von den Schalen berührten Wände der Trägervorrichtung einen sich verjüngenden Spalt bilden. Dadurch können keilförmige Spritzgussschalen direkt von der Düse so angesteuert werden, dass sie sich zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks in den trichterförmigen Spalt der Trägervorrichtung drücken. So kann auf einen zusätzlichen Schließmechanismus verzichtet werden.

Vorteilhafterweise sind die Schalen gelenkig miteinander verbundenen und mit der gelenkigen Verbindung voraus in dem Spalt angeordnet. Dadurch ist sichergestellt, dass sich die Schalen stets in gleicher Art und Weise schließen.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schalen, wenn sie sich in der tiefsten Position im Spalt befinden, so gegeneinander gedrückt werden, dass sie auch unter der Wirkung des Einspritzdruckes formschlüssig dicht sind, und dass sie aufgespreizt werden können, wenn sie sich in ihrer äußersten Position im Spalt befinden.

Dabei ist bei einer weiteren vorzugsweisen Weiterbildung eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen und den Wänden des Spalts in der Weise vorhanden, dass die Schalen in der Trägervorrichtung selbsthemmend gehalten sind, wenn eine vorgegebene Reibungskraft vorhanden ist.

Vorteilhafterweise wird die reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen und den Wänden des Spalts dadurch verstärkt, dass die Wände des Spalts mit mindestens einer in den Spalt hineinragenden Aufwölbungen versehen sind. Die Aufwölbung kann z.B. eine mit der Trägerwand monolithisch verbundene, angeformte Erhebung sein, oder aber auch ein an die Trägerwand angebrachtes Bauteil sein.

Alternativ kann die reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen und den Wänden des Spalts auch dadurch verstärkt werden, dass die Gießformschalen außen mit mindestens einer in den Spalt hineinragenden Aufwölbungen versehen sind.

Auch wird die Aufgabe vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, dass die Schalen über einen von der Düse (10) angesteuerten Formzuhaltemechanismus formschlüssig dicht verschlossen werden. Dies kann z.B. erforderlich sein, wenn der Einspritzdruck in Abhängigkeit der Spritzmasse so groß ist, dass eine reibschlüssige Formzuhaltung nicht mehr ausreichend dicht schließt.

Vorteilhafterweise beinhaltet der Formzuhaltemechanismus einen Kniehebelverschluss.

Eine weitere Weiterbildung sieht vor, dass die Gießform einen von der Düse gesteuerten Verschluss beinhaltet, der mit einer Schiebervorrichtung den Einspritzkanal der Gießform nach dem Einspritzen verschließt. Dies kann z.B. über einen Schieber oder über eine exzentrisch drehende Scheibe oder eine zentrisch drehende Scheibe mit exzentrischem Einspritzloch o.ä. geschehen. Durch Anordnung eines solchen Verschlusses ist es möglich die Düse nach dem Einspritzen von der Form zu wegzufahren ohne dass Formmasse aus der Form austritt, auch wenn das Material noch nicht ausgehärtet ist. Dies spart Zeit.

Vorteilhafterweise beinhaltet die Gießform eine von der Düse angesteuerte Nachdruckvorrichtung. Diese drückt die beim Aushärten schrumpfende Formmasse so in die Spritzgießform, dass die normalerweise unkontrollierte Volumenreduktion im Formteil an einer bestimmten Stelle lokalisiert wird.

Eine vorrichtungsmäßige Weiterbildung sieht vor, dass die Nachdruckvorrichtung einen Kolben beinhaltet, der nach dem Einspritzvorgang in der Gießform entstandene Schrumpfungshohlräume beaufschlagt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform beinhaltet einen Auswerfer, mit welchem die Schalen aus ihrer inneren Position in ihre äußere Position zu bringen sind. Dieser Auswerfer kann z.B. ein Kolben oder eine Stange o.ä. sein.

Vorteilhafterweise wird der Auswerfer über eine Nockensteuerung angesteuert. Dabei kann die Nockensteuerung eine Nockenscheibe umfassen, oder auch z.B. eine Nockenwelle sein.

Weiterhin wird die Aufgabe vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, Drehteller zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei über den Umfang verteilt angeordneten Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 21, die zumindest den Verfahrensschritten „Einlegeteil einlegen", „Gießform schließen", „Einspritzen", „Abkühlen" und „Formteil auswerfen" zugeordnet sind, wobei die Spritzdüse (10) an einer Winkelposition des Drehtellers (1) zur Durchführung des Verfahrensschrittes „Einspritzen" angeordnet ist und dieser Verfahrensschritt wenigstens die einzelnen Verfahrensschritte „Düse an die Form fahren", „Formzuhaltedruck aufbringen", „Einspritzen", „Druckausgleich" und „Düse von der Form wegfahren" beinhaltet.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass zumindest einer weiteren Winkelpositionen jeweils Verfahrensschritte "Abkühlen der Gießform und der Gießmasse" und "Auswerfen des Formteils" zugeordnet sind.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung ist so gestaltet, dass der Drehteller vertikal angeordnet ist.

Zweckmäßiger Weise ist der Spritzdüse gegenüberliegend ein Gegenlager für den Drehteller zur Aufnahme des Anpressdrucks der Düse angeordnet. Dieses Gegenlager kann z.B. ein der Wölbung des Drehtellers angepasster Klotz sein, oder aber auch ein geeignetes Gestänge.

Bei einer anderen besonders vorteilhaften Weiterbildung werden mehrere Drehteller beabstandet und drehfest nebeneinander so angeordnet, dass zur parallel gleichzeitigen Bearbeitung die jeweils gleichen Verfahrensschritte den gleichen Winkelpositionen auf den Drehtellern zugeordnet sind und nebeneinander liegen.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die einzelnen Auswerfer gleichgeschaltet sind. Dies kann zum Beispiel über ein Gestänge, dass die Auswerfer verbindet, geschehen. Dabei können die einzelnen Auswerfer z.B. auf das Gestänge aufgeklemmt, angeschraubt oder ähnlich verstellbar befestigt sein.

Zweckmäßigerweise werden die verbundenen Auswerfer von mindestens einer Nockensteuerung so angesteuert, dass die Auswerfer die Schalen aus ihren inneren Positionen in deren äußere Positionen bringen.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung, die eine Einspritzkontrollvorrichtung beinhaltet, welche die eingespritzte Formmassenmenge überwacht. Diese Kontrolle kann zum Beispiel über die Wegmessung des Einspritzkolbens oder der Schnecke in der Spritzgießmaschine in erfolgen. Denkbar ist auch eine Weiterbildung bei der dies über eine Wegmessung des Einspritzkolbens in Abhängigkeit einer Zeiteinheit geschieht. Ist der gemessene Kolben- oder Schneckenweg zu groß, ist Luft eingespritzt worden. Ist der gemessene Kolben- oder Schneckenweg zu klein, ist ^die Düse verstopft und eventuell nicht genug Masse eingespritzt worden. Einer solchen Fehlermeldung könnte sich dann direkt eine Qualitätsprüfung des Kabels anschließen oder das Kabel direkt als mangelhaft aussortiert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen schematisch:
1 eine perspektivische Ansicht einer Spritzgießvorrichtung zum Umspritzen eines Kabels mit beabstandeten Drehtellern;
2 eine Draufsicht auf einen Drehteller der Spritzgießmaschine nach 1;
3 Veranschaulichungen verschiedener Phasen eines Spritzgießverfahrens unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß 1;
4 eine Draufsicht auf eine einen Kniehebelverschlussmechanismus beinhaltende Spritzgießform zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß 1;
5 eine Draufsicht auf eine Spritzgießform die von Spaltwänden gehalten wird, die mit in den Spalt hineinragenden Aufwölbungen versehen sind;
6 einen Schnitt durch eine Spritzgießform die mit einem Verschlussmechanismus versehen ist, der eine exzentrisch angeordnete Einspritzöffnung verschließt;
7 eine ausschnittsweise Darstellung zweier Auswerfervorrichtungen die über eine Nockensteuerung angesteuert werden; und
8 einen Ausschnitt aus einem Schnitt durch eine Spritzgießform die mit einem Nachdruckmechanismus versehen ist.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Im einzelnen zeigt 1 eine Spritzgießvorrichtung, die mehrere vertikal und voneinander beabstandet angeordnete Drehteller 1 umfasst. Diese sind auf einer gemeinsamen Achse 2 drehfest miteinander verbunden. Dadurch können alle Drehteller 1 im gleichen vorgegebenen Arbeitstakt um die Achse 2 gemeinsam gedreht werden. Jeder Drehteller 1 trägt über den Außenumfang verteilt mit gleichem Abstand und gleichem Winkelversatz Spritzgieß-Stationen 3, an denen einzelne Verfahrensschritte zum Umspritzen eines Kabels 4 mit Formteilen, beispielsweise Tüllen, Kabelhalterungen u.ä., erfolgen. Auf diese Weise kann man die Drehteller 1 gleichzeitig mit einem Kabel 4 bestücken und in den vorhergehenden Arbeitstakten eingelegte weitere Kabel mit mehreren Formteilen versehen.
Die in 1 beispielhaft dargestellte Anordnung von drei Drehtellern 1 mit jeweils sechs einzelnen Spritzgieß-Stationen 3 ermöglicht die Fertigung von bis zu sechs Kabeln 4, an die jeweils gleichzeitig je drei Formteile angespritzt werden. Um eine Anpassung an verschiedene Kabelgeometrien vornehmen zu können ist die Anzahl wie auch der Abstand der Drehteller 1 zueinander entlang der Drehachse 2 veränderbar. Ein modularer Aufbau der Drehteller 1 könnte auch eine Variation der Anzahl der einzelnen Spritzgieß-Stationen 3 ermöglichen, um eine Anpassung der Stückzahlen in der Fertigung z.B. in Abhängigkeit der Abkühlzeit der Formmasse vornehmen zu können.
Die Fertigung der Formteile erfolgt hier mit einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Drehung der Drehteller 1. Dabei werden an einer Ausgangsdrehwinkelposition der Drehteller 1 die Kabel 4 in die Spritzgieß-Stationen 3 eingelegt und die Spritzgießformen verschlossen. An der in Drehrichtung nachfolgenden Drehwinkelposition wird die Formmasse aus jeweils über den Drehtellern 1 angeordneten Spritzdüsen 10 in die Formen eingespritzt.
Den Einspritzdüsen 10 sind, bezogen auf die Drehteller, in radialer Richtung gegenüberliegend jeweils Auflagervorrichtungen 11 zur Lagerung der Drehteller 1 zugeordnet. Die Lager nehmen den Anpressdruck der Spritzdüsen 10 auf. In den folgenden drei Drehwinkelpositionen bleiben die Formen geschlossen und die Form und die Formmasse kühlen aus. An der nachfolgenden und letzten Drehwinkelposition werden die Gießformen mit den Kabeln und den angespritzten Formteilen von einem, in dieser Figur nicht dargestellten, Auswerfer ausgeworfen. Die Auswerfer werden von in den Drehtellern 1 angeordneten Führungen 12 geführt. Dabei ist jeder Spritzgieß-Station 3 jeweils eine Auswerferführung 12 zugeordnet. Diese führt den Auswerfer in radialer Richtung von der Drehachse 2 zur Spritzgieß-Station 3.
Wie in 2 dargestellt, umfasst jede Spritzgieß-Station 3 eine Spritzgießform-Trägervorrichtung 9 die in dieser Ausführungsform gemäß 1 einen zum Drehtellermittelpunkt verjüngenden Spalt bildet. In dieser Trägervorrichtung 9 ist jeweils eine aus zwei Schalen 5, 6 bestehende Spritzgießform 7 verschiebbar angeordnet. Die beiden Schalen 5, 6 sind über ein Gelenk 8 so miteinander verbunden, dass sie einerseits zur Aufnahme des Kabels (Phase I) oder zum Auswerfen des Formteils 15 zusammen mit dem Kabel 4 (Phase VI) aufgespreizt werden können und andererseits für den Gießvorgang dicht zusammengedrückt werden können (Phasen II bis IV). Dabei werden wie hier dargestellt die Auswerfer 13 von einer um die Drehachse 2 drehenden Nockensteuerung angesteuert.
In 2 sind den einzelnen Spritzgieß-Stationen 3 die hier als Phasen bezeichneten Verfahrensschritten I bis VI zugeordnet. 3 stellt diese Phasen genauer dar. So bezeichnet Phase I das Einlegen des Kabels in die Spritzgussform 7, nichtdargestellt ist das Schließen der Spritzgißform. An der im Uhrzeigersinn folgenden Spritzgieß-Station 3 findet der in 2 zusammengefasst bezeichnete Verfahrensschritt „Einspritzen" statt. Dieser setzt sich wie in 3 gezeigt aus den einzelnen Phasen II bis IV zusammen. Dabei wird als Phase II der Verfahrensschritt „Formzuhaltedruck aufbringen durch gleichzeitiges Heranfahren der Düse 10'' bezeichnet, als Phasen III wird der Verfahrensschritt „Einspritzen der Formmasse" bezeichnet und als Phasen IV wird der Verfahrensschritt „Düse von der Form wegfahren" bezeichnet. Diese drei Phasen finden nacheinander an der „Einspritz"-Spritzgieß-Station statt.
Im folgenden wird anhand von 3 der Verfahrensablauf nochmals verdeutlicht. Nach dem Einlegen des Kabels 4 und dem Schließen der Spritzgießform 7 gemäß Phase I drücken die Spritzdüsen 10 gemäß Phase II radial auf betreffende Spritzgießformen 7 und schieben diese in die Spalte 9 hinein. Dabei werden die Schalen 5, 6 für den Spritzgießvorgang dicht verschlossen, indem die Schalen 5, 6 formschlüssig an den Wänden der Spalte 9 entlang gleiten und durch diese zugehalten werden. Die Wände der Spalte 9 wirken dabei als Steuerflächen für das Aufbringen des Formzuhaltedrucks. Die Vorschubkraft der Düsen 10 wird dabei in Abhängig von der verwendeten Gießmasse gewählt. Dabei werden die Drehteller 1 von einem Gegenlager 11 abgestützt.
Anschließend wird gemäß Phase III Formmasse eingespritzt. Wenn die Spritzdüse wieder entfernt ist (Phase IV), drehen die Drehteller zur nächsten Spritzgieß-Station 3 weiter und die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich an dem nachfolgend eingelegten Kabel 4. Während dieser Zeit kühlen die übrigen Spritzgieß-Stationen und die angespritzten Einlegteile aus (Phase V). Die Schalen 5, 6 werden hier durch Reibschluss in den spaltförmigen Trägervorrichtungen 9 gehalten.
In der letzten Phase VI werden die Schalen 5, 6 jeweils von einem Auswerfer 13 nach außen gedrückt, so dass sie aufspreizen und das Kabel 4 und das angespritzte Formteil 15 freigeben. Die Schalen 5, 6 sind dann wieder zur Aufnahme eines weiteren Kabels bereit (Phase 1).
Alternativ können die Spritzgussformschalen 5, 6 anstelle der Formzuhaltung über Reibschluss mit Hilfe eines Formzuhaltemechanismus, wie zum Beispiel einem an den Schalen 5, 6 angebrachten Kniehebelverschluss gemäß 4, formschlüssig dicht verschlossen werden. Dabei wird der Mechanismus vorteilhafterweise von der Düse 10 angesteuert. Auch ist es denkbar den Reibschluss durch in den Spalt hineinragende Aufwölbungen der Trägerwände 9 wie in 5 dargestellt zu verstärken. Dabei können die Aufwölbungen 17 aber auch an den Außenwänden der Schalen (hier nicht dargestellt) angebracht sein und die Wände der Trägervorrichtung 9 dafür glatt ausgeführt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in 6 dargestellt. Dort ist über dem in der Spritzgießform 7 liegenden Einspritzkanal 18 ein Verschluss 19 angeordnet. Dieser wird vorzugsweise über die Düse 10 so gesteuert, dass der Einspritzkanal 18 beim Wegfahren der Düse 10 von diesem Verschluss 19 verschlossen wird, und beim Heranfahren der Düse der Verschluss 19 geöffnet wird. Ein solcher Verschluss 19 kann z.B. ein funktionsmäßig mit der Düse verbundener Schieber oder auch ein Drehscheibe mit z.B. einer exzentrischen Öffnung 25 sein, die zum Öffnen über den Einspritzkanal 18 verschoben oder verdreht wird. Die Steuerung einer solchen Drehscheibe 19 kann zum Beispiel über eine drehbare Düsenspitze 10, die in eine Ausnehmung 24 der Drehscheibe 19 eingreift, erfolgen. Dabei wird die Drehscheibe 19 so bedient, dass die Einspritzöffnung 18 freigegeben bzw. verschlossen wird, während die Düse 10 über den Einspritzkanal 18 bzw. vom Einspritzkanal 18 weg dreht.
Ebenfalls vorteilhaft ist es bei einer der 1 entsprechenden Ausführung mit mehreren Drehtellern die einzelnen Auswerfer 13, wie in 7 gezeigt, zu verbinden, also gleichzuschalten, und die Auswerfer-Verbindungsvorrichtungen über eine Nockensteuerung 14 zu bedienen. Als Nockensteuerung können Nockenwelle, Nockenräder oder ähnliches eingesetzt werden und als Auswerfer-Verbindungsvorrichtung können z.B. Stäbe dienen auf welche mit geeigneten Verbindungsmitteln die Auswerfer montiert sind. Dabei sollten die Auswerfer einfach in ihrer Position untereinander bzw. gegenüber der Verbindungsvorrichtung verschoben werden können, um die Geometrie der Vorrichtung an andere Kabelkonfektionen anpassen zu können. 7 zeigt in ausschnittsweiser Längsschnittdarstellung für zwei Drehwinkelpositionen Auswerfer-Verbindungsvorrichtungen 20. Dabei befindet sich die untere Auswerfer-Verbindungsvorrichtung 20 näher an der Drehachse 2 als die obere, weil die obere Auswerfer-Verbindungsvorrichtung 20 durch die Nockensteuerung 14 von der Drehachse 2 und parallel zu dieser weggedrückt wurde. Damit sind die oberen Auswerfer 13 in Auswurfposition.
8 zeigt eine erfindungsgemäße Spritzgießform 7 an der eine Nachdruckvorrichtung angeordnet ist. Diese drückt nach dem die Formmasse in die Form gespritzt worden ist, einen Nachdrückkolben 21 in die Formmasse, welche sich in der Spritzgießform 7 befindet. Dadurch werden die infolge der Abkühlung entstehenden Volumenreduktionen, die zu Hohlraum, Lunker- oder Dellenbildung in der Formmasse führen, in einem in Bezug auf die Betriebstauglichkeit des Formteils unschädlichen Bereich definiert lokalisiert. Der Nachdrückkolben wird dabei zweckmässigerweise von einem mit der Düse 10 funktionsmäßig verbundenen und lösbaren Steuerwerkzeug 23 angetrieben. Dieses Steuerwerkzeug 22 kann z.B. zur Umlenkung an einer Auflage 23 angelenkt sein.

Claims

Spritzgießverfahren zum Umspritzen eines Einlegteils, bei welchem zumindest eine aus mehreren Schalen zusammensetzbare Gießform ein Einlegteil umschließt, anschließend geschlossen, mit einem Formzuhaltedruck versehen, mit der Spritzdüse beaufschlagt und der Hohlraum der Gießform mit Formmasse gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Spritzdüse (10) ein Formzuhaltevorgang ausgelöst wird, wenn sie in ihre Arbeitsposition an der Gießform (7) gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung des Formzuhaltedrucks auf die Spritzgießform-Schalen (5, 6) ein Vorschub der Spritzdüse (10) verwendet wird, indem die Spritzdüse (10) auf die Schalen (5, 6) gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der von der Spritzdüse (10) ausgebrachten Vorschubkraft zum Zuhalten der Gießform (7) in Abhängigkeit von der verwendeten Formmasse gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzuhaltedruck mittels Keilwirkung auf die Spritzgießform-Schalen (5, 6) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (5, 6) abschließend in eine Ausgangsposition gebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einlegteil ein Kabel (4) verwendet wird, und dass entlang des Kabels (4) mehrere Formteile (15) voneinander beabstandet um das Kabel (4) gespritzt werden, indem gleichzeitig mehrere Spritzgießvorgänge entlang des Kabels (4) durchgeführt werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer mehrere Schalen umfassenden Gießform, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schalen (5, 6) in einer Trägervorrichtung (9) verschiebbar und durch die Spritzdüse (10) zum Aufbringen des Formzuhaltedrucks ansteuerbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schafen (5, 6) über Keilwirkung zuhaltbar angeordnet sind, und dass die von den Schalen berührten Wände der Trägervorrichtung (9) zumindest teilweise als Steuerflächen zur Ansteuerung des Formzuhaltevorgangs der Schalen (5, 6) dienen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Schalen (5, 6) berührten Wände der Trägervorrichtung (9) einen sich verjüngenden Spalt bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (5, 6) gelenkig miteinander verbundenen sind, und mit der gelenkigen Verbindung (8) voraus in dem Spalt (9) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (5, 6), wenn sie sich in der tiefsten Position im Spalt befinden, so gegeneinander gedrückt werden, dass sie unter der Wirkung des Einspritzdruckes formschlüssig dicht sind, und dass sie aufgespreizt werden können, wenn sie sich in ihrer äußersten Position im Spalt (9) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen (5, 6) und den Wänden des Spalts (9) in der Weise vorhanden ist, dass die Schalen (5, 6) in der Trägervorrichtung (9) selbsthemmend gehalten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen (5, 6) und den Wänden des Spalts (9) verstärkt wird, indem die Wände des Spalts (9) mit mindestens einer in den Spalt hineinragenden Aufwölbungen (17) versehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssige Verbindung zwischen den Schalen (5, 6) und den Wänden des Spalts (9) verstärkt wird, indem die Gießformschalen (5,6) außen mit mindestens einer in den Spalt hineinragenden Aufwölbungen (17) versehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (5, 6) über einen von der Düse (10) angesteuerten Formzuhaltemechanismus (16) formschlüssig dicht verschlossen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzuhaltemechanismus (16) einen Kniehebelverschluss beinhaltet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (7) einen von der Düse gesteuerten Verschluss (19) beinhaltet, der mit einer Schiebervorrichtung den Einspritzkanal (18) der Gießform (7) nach dem Einspritzen verschließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (7) eine von der Düse (10) angesteuerte Nachdruckvorrichtung beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachdruckvorrichtung einen Kolben (21) beinhaltet, der nach dem Einspritzvorgang in der Gießform (7) entstandene Schrumpfungshohlräume beaufschlagt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auswerfer (13) vorhanden ist, mit welchem die Schalen (5,6) aus ihrer inneren Position in ihre äußere Position zu bringen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerfer (13) über eine Nockensteuerung (14) angesteuert ist.
Drehteller zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei über den Umfang verteilt angeordneten Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 21, die zumindest den Verfahrensschritten „Einlegeteil einlegen", „Gießform schließen", „Einspritzen", „Abkühlen" und „Formteil auswerfen" zugeordnet sind, wobei die Spritzdüse (10) an einer Winkelposition des Drehtellers (1) zur Durchführung des Verfahrensschrittes „Einspritzen" angeordnet ist und dieser Verfahrensschritt wenigstens die einzelnen Verfahrensschritte „Düse an die Form fahren", „Formzuhaltedruck aufbringen", „Einspritzen", „Druckausgleich" und „Düse von der Form wegfahren" beinhaltet.
Drehteller nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer weiteren Winkelpositionen jeweils Verfahrensschritte "Abkühlen der Gießform und der Gießmasse" und "Auswerfen des Formteils" zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1) vertikal angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzdüse gegenüberliegend ein Gegenlager (11) für den Drehteller (1) zur Aufnahme des Anpressdrucks der Düse (10) angeordnet ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drehteller (1) gemäß einem der Ansprüche 22 bis 25 beabstandet und drehfest nebeneinander so angeordnet sind, dass zur parallel gleichzeitigen Bearbeitung die jeweils gleichen Verfahrensschritte den gleichen Winkelpositionen auf den Drehtellern zugeordnet sind und nebeneinander liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Auswerfer (13) gleichgeschaltet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Nockensteuerung (14) die verbundenen Auswerfer (13) so ansteuert, dass die Auswerfer (13) die Schalen (5,6) aus ihren inneren Positionen in deren äußere Positionen bringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21 oder 26 bis 28 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einspritzkontrollvorrichtung beinhaltet, welche die eingespritzte Formmassenmenge überwacht.