DE2503913C3

DE2503913C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2503913C3
Application number: DE2503913A
Authority: DE
Inventors: Josef 8374 Viechtach Muhr; Peter 8670 Hof Schreier
Original assignee: Rehau Plastiks Ag & Co, 8673 Rehau
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2503913A1; ES216454U; ES216454Y; ES442384A1; DE2503913B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit einer in dessen Endabschnitt angeordneten, umlaufenden, innen offenen Dichtungsnut, bei dem die Umfangswand des Hohlkörpers durch Spritzgießen geformt und bei dem danach die Dichtungsnut mittels eines Druckmediums ausgeformt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 56 172 ist ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers mit einer umlaufenden Dichtungsnut bekannt. Nach diesem Verfahren wird ein Formkern der Vorrichtung mit thermoplastischem Kunststoff umspritzt, auf welchen im plastischen Zustand irn Bereich der zu bildenden Dichtungsnut ein Druckmedium von innen her einwirkt. Anstelle der Druckbeaufschlagung von innen kann auch ein entsprechender Unterdruck von außen her angelegt werden, um die Dichtungsnut zu formen. Das bekannte Verfahren geht davon aus, daß der Hohlkörper zunächst ipritzgegossen und danach im Bereich der Dichtungsnut aufgeblasen wird, Die Vorrichtung ist dafür mit einer teilbaren Außenform und einem axial verschiebbaren Ring versehen« Im feststehenden Bereich des Formkerns ist ein Kanal für die Zuführung von Druckluft vorgesehen. Das mit der bekannten Vorrichtung ausführbare Verfahren arbeitet derart, daß nach dem Spritzgießen der Umfangsrand des Hohlkörpers der verschiebbare Ring verschoben wird und daß der dadurch freigegebene Ringbereich der Umfangswand mittels der Druckluft ausgeformt wird.

Dieses vorbekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Umfangswand des Hohlkörpers vor Beginn des axialen Verschiebens des Ringes allseitig von der Außenform und Formkernteilen umfaßt ist. Der axial

ίο verschiebbare Ring wird über die Breite der Dichtungsnut derart verschoben, daß ein Teil des Endabschnntes des Hohlkörpers noch von dem Ring gefaßt bleibt, so daß der der Dichtungsnut zugeordnete Bereich der Umfangswand vor Beginn des Blasformens wie eine Membran über der durch die Verschiebung des Ringes geschaffenen Umfangsöffnung liegt. Bei dem nachfolgenccn Blasformen wird der Bereich der Umfangswand in diese Umfangsöffnung eingedrückt, wobei sich der thermoplastische Zustand des zu verformenden Kunststoffes als nachteilig auswirkt insofern, als der thermoplastische Kunststoff im Ausformbereich an den Wandungen der Vorrichtung kleben bleiben kann, so daß die Wanddicke stark verringert wird oder die Umfangswand gar reißt.

Gegenüber diesem bekannten Stand der Technik hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von rohrförmigen, mit einer ringförmig umlaufenden, innrn offenen Dichtungsnut versehene^ Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, bei denen die Wanddicke im Bereich des Übergangs von der Umfangswand zu der Dichtungsnut wenigstens annähernd gleich bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Ausformen der Dichtungsnut wenigstens annähernd während des Verschiebens des freien Endes des Endabschnittes zum Hohlkörper hin erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch zwei gegengerichtete Schiebebewegungen charakterisiert.

So wird nach dem Spritzgießen und nach dem Abkühlen der Umfangswand auf Verformungsu.mperatur der Formhohlraum durch die erste axiale Schiebebewegung um Breite und Tiefe der Dichtungsnul erweitert. Diese erste Schiebebewegung löst eine gegengerichtete, an der freien Stirnwand des Hohlkörpers angreifende zweite axiale Schiebebewegung aus, die ihrerseits wiederum das Einwirken des Druckmediums auslöst. Durch die beiden gegengerichteten Schiebebewegungen wird im Bereich der Dichtungsnut durch das Nachschieben des verformbaren Kunststoffes eine Wanddicke erzeugt, welche wenigstens annähernd gleich der Ausgangswanddicke ist.

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit einer in dessen Endabschnitt angeordneten umlaufenden, innen offenen Dichtungsnut, wobei die Dichtungsnut in die Umfangswand des spritzgegossenen Hohlkörpers mittels eines Druckmediums geformt wird, mit einem die Innenwand und die freie Stirnwand des Endabschnittes begrenzenden Formkern und mit einer teilbaren, die Außenwand des Endabschnittes zugeordneten Außenform, deren der freien Stirnwand des Endabschnittes zugerichteter Bereich als um die Außeribreite def Dichtungsnut axial verschiebbarer

⁶^ Ring ausgebildet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet daß dar der Stirnwand des Endabschnittes zugeordnete Teil des Formkernes als zwischen dem Formkern und dem Ring der Außenform axial

verschiebbarer Stauch ring ausgebildet ist.

Der Stauchring ist synchron, jedoch gegenläufig zur Bewegungsrichtung des Ringes verschiebbar.

Zur Regulierung der Wanddicke im Bereich der Dichtungsnut besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung darin, daß der Formkern an seinem Umfang je eine den beiden radial verlaufenden Seitenwänden der der Dichtungsnut zugeordneten Ringnut gegenüberliegende Ringvertiefung aufweist. Auf diese Weise wird beim axialen Stauchen der UmfBngswand des Hohlkörpers in den besonders gefährdeten Bereichen am Übergang zwischen den radial verlaufenden Wänden der Dichtungsnut und deren axial verlaufenden Wand Kunststoff angehäuft, der beim Ausformen der Dichtungsnut gleichmäßig verteilt wird und für eine nahezu gleiche Wanddicke in diesem Bereich sorgt.

Das zum Ausformen der Dichtungsnut benötigte Druckmedium kann gasförmig, flüssig oder dampfförmig sein. Es ist denkbar, daß auf die Zuführung eines Druckmediums von Innen her verzichtet werden muß. In diesen Fällen ist das erfindungsgemäße Verfahren genauso zweckmäßig durchzuführen, wenn in der Ringnut für die Dichtungsnut Bohrungen für den Eingriff von Vakuum angeordnet sind.

Die Verschiebebewegungen des Ringes der Außenform und des Stauchringschiebers können gleichzeitig einsetzen oder zeitlich versetzt mit einem Vorsprung für den Ring ablaufen. Ähnliches gilt für die Druckmedium-Zuführung, die beispielsweise bereits beim Einsetzen der Verschiebebewegung des Ringes beginnen und mit dessen Erreichen der Endstellung enden kann. Die Druckmedium-Zuführung kann jedoch auch so gesteuert werden, daß zunächst die beiden Verschiebebewegungen des Ringes und des gegenläufig arbeitenden Stauchringes ablaufen und daß im Anschluß daran die Druckmedium-Zuführung erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt der Vorrichtung nach dem Spritzgießen de. Umfangswand des Hohlkörpers in einem Längsschnitt.

F i g. 2 die Vorrichtung gemäß F i g 1 nach dem Ausformen einer Dichtungsnut und

F i g. 3 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach F i g. 2 im Bereich der Dichtungsnut in größerer Darstellung.

Gemäß Fig. i ist der Endabschnitt 2 eines Hohlkörpers in einem durch eine Außenform 1 und einen Formkern 4 gebildeten Formhchlraum durch Spritzgießen geformt. Eine in der Außenform 1 angeordnete Ringnut ti für eine Dichtungsnut 12 ist durch einen Ring 3 abgedeckt. Der Formhohlraum für den Endabschnitt 2 ist an dessen freiem Ende mittels eines /wischen dem Ring .3 der Außenform 1 und dem Formkern 4 axial verschiebbaren Staucher 5 verschlossen. Der Ring 3 ist außerhalb der Außenform 1 mit einem nicht dargestellten hydraulischen Antriebsmittel 6 verbunden, welches eine axiale Verschiebebewegung des Ringes 3 ermöglicht. In dem Formkern 4 ist eine Druckmedium-Zuführungsleitung 8 angeordnet, welche mit ihrem Auslaß 9 bis unter die Ringnut 11 für die Dichtungsnut 12 reicht. Der Auslaß 9 der Druckmedium-Zuführungsleitung 8 ist in der SpHlzgießstellung durch ein Absperrventil 10 verschlossen.

Die Fig. I zeigt lediglich die obere Hallte der Vorrichtung. Da die untere Hälfte spiegelbildlich ist, wurde auf deren Darstellung verzichtet.

F i g. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß F i g. 1 nach dem Ausformen der Dichtungsnut 12. Der eine Stirnfläche 19 aufweisende Ring 3 ist nunmehr zurückgezogen dargestellt, so daß die Ringnut 11 für die Dichtungsnut iJ2 freigegeben ist. Bei der axialen Verschiebebewegung

Ό des Ringes 3 ist durch den Bewegungsmechanismus 6 und 7 gleichzeitig der Stauchring 5 in gegenläufiger Richtung verschoben worden. Die Verschiebebewegung des Stauchringes 5 in Richtung auf die Ringnut 11 erfolgt hierbei durch Anstoßen des Anschlages 14 an

• ⁵ den Hebel 7, wobei der Hebel 7 die für die Verschiebebewegung des Stauchringes 5 erforderliche Kraft auf das Ende des Stauchringes 5 aufbringt. Die gewählte Darstellung zeigt, daß das Absperrventil 10 geöffnet ist und daß damit die Drucknedium-Zufühirungsleitung 8 und der Auslaß 9 freigegeben sind.

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt mit in der Darstellung leerem Formhohlraum. Es sind deutlich ^Λ': am Umfang des Formkernes 4 angeordneten radiale'; Ringvertiefungen 15 zu erkennen, die an den Übergängen der senkrechten Seilenwände 16 bzw. 17 der Ringnut 11 in die waagerechte Begrenzung 18 des Formhohlraunis angeordnet 'ind

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise:

Nach dem Einspritzen des Kunststoffes in den Formhohlraum wird der Kunststoff zunächst auf Verformungstemperatur abgekühlt. Verfo-mungstemperatur heißt hier, daß sich der Kunststoff in plastischem Zustand befindet, welcher eine Formgebung ermöglicht. Nach Erreichen der Verformunguemperatur wird der Ring 3 durch das Antriebsmittel 6 in einer axialen Verschiebebewegung aus dem Formhohlraum heraus in Richtung auf den Hebel 7 verschoben. Bei dieser Verschiebebewegung wird die Ringnut 11 für die Dichtungsnut 12 freigegeben. Die Verschiebebewegung des Ringes 3 endet, wenn die Stirnfläche \°> mit e'er Seitenwand 17 der Ringnut 11 fluchtet.

Während dieses Verschiebevorganges hat der Anschlag J4 den Hebel 7 erreicht und die über den Anschlag 14 auf den Hebel 7 einwirkende axiale Verschiebekraft bewirkt eine gegenläufige Verwrhiebekraft auf den Stauchring 5. Der Stauchring 5 wird dadurch in den Formhohlraum hinein verschoben, wodurch der freie Endabschnitt 2 der Umfangswand von seiner freien Stirnwand her in Richtung auf die Ringnut 11 für die Dichtungsnut 12 /urückgedrückt wird.

Bei diesem von der Stirnwand des Fndabschnittes 2 in Richtung auf die Ringnut 11 erfolgenden Verschieben des Kunststoffes wird dpr zusätzliche Kunststoff

^M zunächst -on den Ringvertiefungen 15 am Formkern 4 aufgenommen. Der dann noch überflüssige Kunststoff kann in die Ringnu: 11 ausweichen. Die ubir das geöffnete Absperrventil 10 einsetzende Beaufschlagung mit dem Druckmedium bewirkt dann ein gleichmäßiges

^hn Verteilen des Kunststoffes an der Ringnut 11. wobei insbesondere die Eckuereiche durch den zusätzlichen Kunststoff aus Jen Ringvertiefungen 15 in der gleichen Dicke gehalten werden können wie die Dicke der übrigen Wandteile des Endabschnhtes 2,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit einer in dessen Endabschnitt angeordneten umlaufenden, innen offenen Dichtungsnut, bei dem die Umfangswand des Hohlkö.pers durch Spritzgießen geformt und bei dem danach die Dichtungsnut mittels eines Druckmediums ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausformen der Dichtungsnut wenigstens annähernd während des Verschiebens des freien Endes des Endabschnittes zum Hohlkörper hin erfolgt.

2. Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit einer in dessen Endabschnitt angeordneten umlaufenden, innen offenen Dichtungsnut nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsnut in die Umfangswand des spritzgegossenen Hohlkörpers mittels eines Druckmediums geformt wird, mit einem die Innenwand und die freie Sunvwand des Endabschnittes begrenzenden Formkern und mit einer teilbaren, der Außenwand des Endabschnittes zugeordneten Außenform, deren der freien Stirnwand des Endabschnittes zugerichteter Bereich als um die Außenbreite der Dichtungsnut axial verschiebbarer Ring ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der der Stirnwand des Endabschnittes (2) zugeordnete Teil des Formkernes (4) als zwischen dem Formkern (4) und dem Ring (3) der Außenform (1) axial verschiebbarer Stauchring (5) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung - ich Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (A) an seinem Umfang je eine den beiden radial vertaufenden Seitenwänden (16 bzw. 17) der der Dichtungsnut (12> zugeordneten Ringnut (11) gegenüberliegende Ringvertiefung (15) aufweist