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Spritzgießform zum Herstellen von Hohlkörpern mit einseitiger Öffnung
und umlaufender Hinterschneidung Die Erfindung betrifft eine Spritzgießform zum
Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere rechteckigen Hohlkörpern, mit einseitiger
Öffniuig, die eine umlaufende, eine Formhinterschneidung bildende Leiste aufweist,
mit einer Matrize und einem mehrteiligen Formkern mit einem keilförmigen Nittelsohieber,
mehreren auf diesem geführten Randschiebern und Eckenschiebern.
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Bei einer bekannten Spritzgießform der genannten Art ist der Nittelschieber
mit vier sich jeweils paarweise gegenüberliegenden Keilflächen versehen, wobei auf
diesen Keilflächen jeweils ein Randschieber angeordnet ist. Bei dieser Form sind
ferner an den Ecken des Formkernes besondere Eckenschieber vorgesehen, die zu den
benachbarten Randschiebern Keilflächen aufweisen und in dagonaler Richtung zum Boden
des Hohlkörpers hin über die Kernschieber hinaus verschiebbar gelagert sind Bei
dieser Spritzgießform besteht der Kern somit aus non
Einzelsohiebern,
die jeweils über geneigte Flächen mitein^sder verbunden sind und von denen die Eckenschieber
räumlich diagonal geführt werden messen. Eine solche Kernausbildung ist einmal teuer
in der Herstellung, da eine Vielzahl von Führungsflächen zu bearbeiten sind und
weiter für alle itnd-bzw. Eckenschieber gesonderte Führungen vorgesehen werden müssen.
Darüber hinaus ist das Auseinander- und Zusammenfahren eines solchen Kernes in der
Praxis mit Schwierigkeiten verbunden1 die insbesondere zu einer relativ langsamen
Arbeitsweise führen, die beim Spritzgießen als Totzeiten zu betrachten sind und
damit den Ausstoß an Spritsteilen klein hält.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spritzgießform der genannten Art
zu schaffen, die wesentlich einfacher in der Herstellung ist und zudem hohe Geschwindigkeiten
beim Öffnen und Schließen der Form ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei Randschieber
vorgesehen sind, die Jeweils an einem Ende diagonal gegenüberliegend als Eckenform
ausgebildet sind, daß weiter zwei diagonal gegenüberliegende Eckenschieber vorgesehen
sind, deren im wesentlichen parallele Berjihrungaflächen mit den Bilden des Mittelschiebers
und der Randschieber unter einem spitzen Winkel zu den Berührungsflächen der Randschieber
mit dem Mittelschieber liegt, wobei diese Berührungsflächen den Kernsohieber auf
der Kernoberfläche an einem Punkt schneidet, der vom Kernrand einen Abstand hat,
der großer ist als die Tiefe der Hinterschneidung.
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Vorzugsweise liegen die Berührungsflächen zwischen den Eckenschiebern
und den übrigen Schiebern etwa senkrecht zum Mittelwinkel der Formodke.
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Die Berührungsflächen zwischen den Eckenschiebern und den angrenzenden
Flächen des Nittelschiebers und der Randschieber kann im wesentlichen in Richtung
der Öffnuns- und Schließbewe£unz der Form liegen. Vorzugsweise liegt diese Berührungsfläche
jedoch unter einem spitzen Winkel zur Öffnungs- und Schließbewegung derart, daß
die Eckenschieber sich von der Kernoberfläche weg verjüngen.
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Um ein schnelles Lösen der Berührungsflächen der Randschieber .d der
Eckenschieber beim Öffnen der Form zu erreichen, bestehen die Berührungsflächen
der Eckenschieber vorzugsweise aus zwei Flächenabschnitten, die von der Mittellinie
des Kernschiebers ausgehen und zwischen sich einen stumpfen Winkel von kleiner als
180° aber größer als 1700 einschließen.
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Ein besonders einfacher Formaufbau ergibt sich dadurch, daß die Randschieber
und die Eckenschieber in gesonderten, voneiner tremnharer Platten geführt sind,
von denen eine das Formunterteil bildet, und daß die Eckenschieber an der das Formunterteil
bildenden Platte geführt sind. Die Eckenachieber sind dabei parallel zur Plattenebene
in Richtung der Winkelhalbierenden der Formecke geführt. Auch die Randschieber sind
in der zweiten Platte in der Plattenebene geführt. Sie sind weiter zweckmäßig in
an sich bekannter Weise auf dem Kernschieber formschlüssig geführt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeistielen dargestellt
und im nechstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spritzgießform gemäß der
Erfindung im geschlossenen Zustand.
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Fig. 2 zeigt die gleiche Form in der ersten Stufe der Öffnungsbewegung.
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Fig. 3 zeigt die vollständig geöffnete Form mit dem vollständig entformten
Spritzling.
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Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Form mit abgenommener Matrize
und dem Kern in Spritzstellung.
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Fig. 5 zeigt die Form nach teilareiser Entformung des Spritzlinges
entsprechend der Stellung nsch Fig. 2.
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Fig. 6 zeigt den Kern in der Stellung nach der vollständigen Entformung
entsprechend der Stellung nach Fig. 3.
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Fig. 7 ziegt einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 4 und zeigt
eine abgewandelte Ausführung der Eckenschieber.
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Fig. e zeigt gleichfalls einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig.
4 und zeigt eine breitere Ab,>.ndlung des Eckenschiebers.
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Fig. 9 zeigt in Draufsicht eine weitere Abwandlung der Ausbildung
des Eckenschiebers, wobei der Kern in der ausgefahrenen Stellung entsprechend Fig.
4 dargestellt ist.
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Fig. 10 zeigt die Ausbildungsform nach Fiz. 9 mit einer Stellun der
Randschieber entsprechend Fig. 5.
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In der Zeichnung ist die Spritzgießmaschine schematisch mit der beweglichen
apannplatte 2 und der feststehenden Spannplatte #4
dargestellt.
Auf der Spannplatte 4 ist die Matrizenplatte 6 befestigt, die die eIa- oder mehrteilig
ausgebildete Matrize 8 trägt. Auf der Spannplatte 2 ist eine Platte 10 befestigt,
auf der der Mittelschieber 12 des Formkerns 14 fest angeordnet ist. Der Kernteil
der Spritzgießform weist weiter eine Zwischenplatte 16 und eine das Bormunterteil
bildende Platte 18 auf. Der eigentliche Formraum ißt durch das eingezeichnete apritsteil
20 veranschaulicht. Der Formkern besteht aus dem genannten Mittelschieber 12, zwei
Randschiebern 22, 24 und zwei Eckenschiebern 26, 28. Die Randschieber 22 und 24
sind in bekannter Weise auf Schrägflächen 30, 32 des Eernschiebers geführt. Die
Randschieber und die Eckenschieber weisen jeweils Vorsprünge 34 auf, die in die
hinterschnittenen Teile des Spritzlings vorstehen.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Randschieber so ausgebildet,
daß sie Jeweils eine Längsseite 36, 38 und eine Ecke 40, 42 des Formkerns bilden,
wobei die durch die Randschieber gebildeten Ecken Jeweils diagonal gegenüberliegen.
Die Eckenschieber 26, 28 bilden jeweils die beiden übrigen diagonal gegenüberliegenden
Ecken 44, 46, wobei sie gleichzeitig den wesentlichen Anteil der Schmalseiten und
einen Teil der Längsseiten des Formkernes bilden. Die Eckenschieber.26, 28 berühren
die Endseiten des Nittelschiebers 12 und der Randschieber 22, 24 jeweils in einer
Fläche 48, die unter einem spitzen Winkel zur Mittellinie 50 des Mittelschiebers
12 liegt,und zwar vorzugsweise senkrecht zur Winkelhalbierenden der Ecke, bei einer
rechtwinkligen Ecke also unter einem Winkel von 45°. Die Berührmngsflächen 48 liegen
dabei im wesentlichen parallel zueinander. Die 3eriibrngsflächen sind weiter so
angeordnet, daß sie die Mittellinie 50 des Xernschiebers 12 auf der Kernoberfläche
an einem Puntt 52 schneidet, der
vom Rand des Kerns einen Abstand
a hat, der größer ist als die Tiefe t der Hinterschneidung. Gleichzeitig ist die
Berührungfläche 48 so anzuordnen, daß sie die Schmalseite des Kerns in einem Punkt
53 schneidet, der von der angrenzenden Längsseite einen Abstand b hat, der gleichfalls
größer als die Tiefe t der Hinterschneidung ist.
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Die Berührungsflächen 48 können senkrecht zur Kernoberfläche angeordnet
werden oder, allgemeiner, in Richtung der Offnungs-und Schließbewegung der Spritzgießform.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Berührungsflächen 48 jedoch unter
einem spitzen Winkel zur Öffnungs- und Schließbewegung derart, daß sich die Eckenschieber
von der Kernoberfläche weg verjüngen, wie in Fig. 8 dargestellt.
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Wie in den Fig. 1 - 3 dargestellt, sind die Randschieber 2?, 24 in
der Zwischenplatte 16 in der Plattenebene, also senkrecht zur Richtung der Öffnungs-
und Schließbeweung der Form geführt. Diese Fu.,hrun liegt dabei parallel zu den
Beriihrungsflächen 48 niit den Eckenschiebern. Die Eckenschieber 26, 28 sind wiederum
senkrecht zur Richtung der Öffnungs-und Schließbewegung in der dns lormunterteil
bildenden Platte 18 geführt, und zwar, wie aus Fig. 4 ersichtlich, senkrecht zur
Berührungsfläche 48. Die Schieber können dabei mit Hydraulikantrieben 54 versehen
sein. Vielfach kann aber auch eine Federbelastung ausreichen.
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Beim Öffnen der beschriebenen Spritzgießform wird -machst die gesamte
Kernanordnung mit dem auf dem Kern feststtnnden Spritzling 20 aus der Matrize herausgezogen.
Anschließend wird der Mittelkern 12 aus dem Korn zurückgezogen. Dabei werden gleichzeitig
die auf den Schrägflächen des Nittelkerns
aufliegenden bzw. an diesen
in bekannter Weise formschlüssig geführten Randschieber 22, 24 einwärts bewegt.
Da sie bei dieser Bewegung schräg geführt werden, treten hierbei gleichzeit die
Vorsprünge an den Ecken aus der Hinterschneidung des Formlings heraus, so daß schon
hierbei zwei Ecken der Hinterschneidung entformt werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
wird der Mittelschieber mit den beiden Randschiebern dann von der Formunterteilplatte
18 so weit zurückgezogen, daß die Eckenschieber 26, 28 frei in Richtung ihrer Führungen
bewegt werden können und die beiden restlichen Ecken -igeben. Ein besonderer Vorteil
dieser Anordnung besteht darin, daß bis zur Betätigung der Eckenschieber der Spritzling
zuverlässig von den Eckenschiebern gehalten wird und daß durch die Kraftbetätigung
der Eckenschieber sichergestellt wird, daß sich diese Eckenschieber zuverlässig
vom Formling Lösen, so daß dieser s dann vollständig frei ist und von Hand der Form
entnommen werden kann. Es wird also ein Klebenbleiben des Spritzlinks auf einer?
Eckenschieber verbindert, wie es bei bekannten Formen vorkommen kann.
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Bei Ausbildung der Berührungsflächen 48 senkrecht zur Kernoberfläche
ist es, wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, notwendig, die Randschieber so weit
aus der Platte 18 herauszuziehen, daß eine freie Bewegung der Eckenschieber möglich
ist.
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Die hierfür benötigte Abzugslänge kann dadurch reduziert werden, daß,
wie in Fig. 7 dargestellt, in der Berührungsfläche 48 unterhalb der Vorsprünge 34
ein Absatz 47 vorgesehen ist, eine Tiefe c aufweist, die wenigstens cer Tiefe t
der Hinterschneidung entspricht, so daß damit die Eckenscbieber auch bewegt werden
können, wenn sich die Randschieber noch innerhalb der Eckenschieber befinden. Die
Berührungsfläche liegt hierbei vorzugsweise unter einew Winkel ß senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Form, der etwa 87° bis 89° beträgt, um
ein berühuungsfreies
Einfahren des Mittelscheibers und der Dandschieber zu ermöglichen.
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Derartige Absätze bzw. größere TRennwege werden durch die oben angedeutete
Ausfb.-hrungsform nach Fig. P mit unter eine spitzen Winkel zur Formbewegung angeordneten
Berührungsflächen 48 vermieden.
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Bei dieser Anordnung können die Eckenschieber jeweils auf der unter
einem Winkel γ schrägliegenden Berührungsfläche 48 in Richtung ihrer Führungen
einwäerts bewegt arerden, so daß hiermit nach Lösen der Randscheiber automatisch
ein Lösen der Eckenschieber auftritt. Der Winkel γ liegt hierbei vorzugsreise
in der Größenordning zrrischen 10 sind 2O. Bei dieser Anordnung ist also keine Folgesteuerung
notwendig, wie sie bei der Anordnung mit senkrecht zur Kernoberfläche angeordneten
Berührungsflächen 48 mit oder ohne Absatz notwendig ist.
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Die beschriebene Bewegungsfolge ist deutlich aus der Folge der Betriebszustände
nach den Fig. 4 - 6 ersichtlich. Bei der Abbildung nach Fig. 5, die dem Formöffnungszustand
nach Fig. 2 entspricht, sind die Randschieber 22, 24 aus den Hinterschneidungen
des Spritzlings zurückgezogen, während der Spritzling noch durch die bis zu diesem
Zeitpunkt in ihrer Ausgangsstellung gehaltenen Eckenschieber 26, 28 gehalten wird.
In der Stellung nach Fig. 6, entsprechend Fig. 3, sind dann auch die Eckenschieber
aus den Hinterschneidungen zurückgezogen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 kann
statt einer stufenweisen Bewegung auch eine kontinuierliche Bewegungsfolge vorgesehen
werden. Eine stufenweise Bewegungsfolge wird jedoch auch hier bevorzugt.
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Bei der Schließbewegung der Form tritt dann eine umgekehrte
Bewegung
der verschiedenen Kernteile ein. Es werden also zunächst die Eckenschieber in ihre
Endstelluno bewegt, dann die Randschieber und zum Schluß wird der Kernschieber eingefahren.
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Wie aus der Bewegungsfolge von der Stellung nach Fig. 5 nach der nach
Fig. 4 ersichtlich, bewegen sich hierbei die Randschieber parallel zu den Berührungsflächen
48 nach außen. Es tritt hier alao bber die gesamte Bewegungsphase eine Reibung in
den Berührungsflächen ein. Um diese Reibung zu verkleinern ist es zweckmäßig, die
Berührungsfläche 48, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, in zwei Flächenabschnitten
48 a, 48b aufzuteilen, die unter einem stumpfen Winkel α zueinander liegen,
dessen Scheitel in dem Schnittpunkt der Mittellinie 50 des Mittelschiebers liegt.
Dieser Winkel α ist kleiner als 180° aber größer als 170°. Vorzugsweise liegt
er in der Größenordnung von 175°. Bei dieser Anordnung sind selbstverständlich auch
die Gegenflächen an den Enden der Randschieber bzw. des Kernschiebers unter einem
entsprechenden Winkel angeordnet.
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Durch diese Aufteilung der Berührungsfläche 48 in zwei Flächenabschnitte
48a und 48b kommen damit beim stufenweisen Arbeiten die Endflächen der Randschieber
erst an Ende ihrer Auswärtsbewegung mit den Beriihrun.gsflächen der Eckenschieber
in Kontakt bzw. tritt ein Abheben sofort nach Beginn der Einwärtsbewegung der Randschieber
auf. Der erreichte Abstand ist in Fig. 10 mit c bezeichnet.
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Die Ausbildung der Berührungsflächen nach der Fig. 9 kann bei allen
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden. Das Abheben der Zwischenplatte
16 von der Befestigungsplatte 10 sowie das Abheben der Formunterteilplatte 18 von
der Zwischenplatte 16 kann in üblicher Weise vorgenommen werden. Vorzugsweise werden
hierfür hydraulische Antribe verwendet.
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Abgesehen von der einfachen Herstellung hat die Spritzgießform nach
der Erfindung den Vorteil, daQ einmal mit weniger Kernschiebern als bei bekannten
Spritzgießformen gearbeitet wird.
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Die Schieber können damit grober Rus-ebildet werden. Bei Spritzgießformen
müssen die einzelnen Schieber weiter jeweils gekuhlt werden. Durch sie rnBere Ausbildung
er Schieber lassen sich leichter Kühlmittelkanäle mit größerem Strömungs querschnitt
verwenden und schließlich brauchen weniger Kühlmittelverbindungen zu beweglichen
Teilen hergestellt zu werten, und zwar im Vergleich mit einer bekannten Spritzgießform
mit acht beweglichen Schiebern mit acht Kühlmittelverbindungen nur Kühlmittelverbindungen
zu vier Schiebern. Da sämtliche beweglichen Schieber in den ie tragenden Platten
in einer Ebene geführt sind, lassen sich darüber hinaus leicht Kühlmittelverbindungen
über fest mit den Schiebern verbundene Rohre herstellen, die durch entsprechende
Bohrungen in der Platte nach außen geführt und außen mit Schlauchanschlüssen versehen
werden können.