DE2917799B1

DE2917799B1 - Kunststoff-Spritzgiessform oder Pressform mit einem verschiebbar gefuehrten Formteil

Info

Publication number: DE2917799B1
Application number: DE2917799A
Authority: DE
Inventors: Karl-Hermann Schriever
Original assignee: Hasco Normalien Hasenclever GmbH and Co
Current assignee: Hasco Hasenclever GmbH and Co KG
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1980-07-24
Also published as: JPS55148140A; CH646373A5; IT1130346B; US4274617A; SE8002283L; IT8021756A0; GB2048763B; DE2917799C2; SE445814B; FR2455501B1; GB2048763A; JPS6017691B2; CA1141928A; FR2455501A1

Description

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9. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach einem der Patentansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß sich drei Zahnstangen (A, B, C₂) im Eingriff befinden, von denen eine erste Zahnstange (B) mit einer Formplatte (R) raumfest ist, während eine zweite, zur ersten Zahnstange (B) parallel und höhenebenenversetzt angeordnete Zahnstange (A) mit einer beweglichen Formplatte verbunden ist, und daß die heiden Zahnstangen (A, B), entgegengesetzt zueinander verzahnt, mit ihren Verzahnungsflächen (F) zueinander weisen und gemeinsam mit einer dritten, quer zu und zwischen ihnen angeordneten, ober- und unterseitig verzahnten Zahnstange (C₂), welche das verschiebbare Formteil (26; 27) trägt, kämmen.

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Spritzgußteile mit Hinterschneidungen erfordern in der Regel zusätzliche formgebende Werkzeugelemente bzw. Formteile, wie z. B. einen Querzug, dessen Bewegungsebene quer zur Hauptbewegungsrichtung, d. h. der Formschließ- und. Formöffnungsrichtung, angeordnet ist. Zum Antrieb des Querzuges wird die Formöffnungs- oder -schließbewegung in Seitenbewegungen zerlegt.

Die eingangs beschriebene, hinlänglich durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgewordene Kunststoff-Spritzgießform (»Kunststoff-Rundschau«, 1963, Heft 4, S. 173—175) weist als ein Betätigungselement mindestens einen schräg zur Formschließ- und Formöffnungsrichtung angeordneten Schieberbolzen (Schrägbolzen) auf, welcher eine Führungsbohrung in einem anderen Betätigungselement oder in einem Querschieber selbst koaxial durchgreift. Schrägbolzen und Führungsbohrung bilden hierbei ein schräg zur Formschließ- und Formöffnungsrichtung angeordnetes Gleitflächenpaar.

Bei der eingangs beschriebenen, vorbekannten Kunststoff-Spritzgießform wird es als nachteilig empfunden, daß mit Zunahme der Schrägstellung des Schließbolzens die Öffnungskraft und somit die Belastungskraft auf den Schließbolzen gemäß der Beziehung P χ sin a, zunimmt. Diese Betrachtung besagt, daß im allgemeinen der kleinere Winkel für die Schrägstellung des Schieberbolzens der günstigere ist. Für eine festgelegte Hubhöhe quer zur Formschließ- und Formöffnungsrichtung nimmt jedoch mit kleiner werdender Schrägstellung die Bolzenlänge zu. Um in der Praxis zu günstigen Belastungen des Schrägbolzens zu gelangen, ist ein Kompromiß zwischen der geforderten geringen Schrägstellung und der Forderung nach kurzer Bolzenlänge — zur Erzielung geringer Biegemomente — notwendig. In der Praxis hat sich demnach für den vorgenannten Winkel ot — Schrägstellung des Schieberbolzens — ein Bereich zwischen 15° und 25° eingebürgert (s. auch »Einblick in die Konstruktion von Spritzgußwerkzeugen«, Ing. Karl Mörwald, Verlag Brunke Garreis, Hamburg, 1965, Seite 37, r. Sp. Abs. 5).

Im Bewußtsein der Nachteile des Bekannten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Ausnutzung des öffnungs- bzw. Schließhubes der Werkzeugform einen größeren Hub als bisher

OFUQiNAL INSPECTED

der in Querrichtung zu bewegenden Werkzeugelemente bzw. Formteile zuläßt.

Entsprechend der Erfindung wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Betätigungselemente als mindestens zwei mit ihren Längsachsen quer zueinander angeordnete schräg verzahnte Zahnstangen ausgebildet sind, deren miteinander kämmenden geraden Zahnflanken die Gleitflächenpaare bilden.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist weitestgehend unabhängig von dem vorbeschriebenen Winkelbereich zwischen 15° und 25°. Je nach Winkelstellung der Längsachsen zweier Zahnstangen zueinander und je nach Winkelstellung der Zahnflankenebenen zur Längsachse der jeweils zugehörigen Zahnstange lassen sich Querhübe der Werkzeugelemente erzielen, π die gleich oder sogar ein wenig größer als der Öffnungsbzw. Schließhub der Spritzgießform ist. Bei einer besonders glücklichen Kombination, gemäß welcher die Längsachsen zweier Zahnstangen einen Winkel von etwa 90° miteinander bilden und jede Ebene einer Zahnflanke einen Winkel von etwa 45° mit der Längsachse der zugehörigen Zahnstange einnimmt, ist die Querbewegung des Werkzeugelements gleich dem Öffnungs- bzw. Schließhub der Form.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus 2^r> Unteransprüchen sowie aus den Zeichnungen in Verbindung mit der Zeichnungsbeschreibung.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher dargestellt, hierbei zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Grundanordnung,
F i g. 2 eine Ansicht, teilweise geschnitten, entlang der Linie H-II in Fig. 1,

Fig.3 bis 6 Querschnitte durch Kunststoff-Spritzgießformen verschiedener Ausführungen.

In den Fig.3—6 ist, unabhängig vom jeweiligen speziellen Ausführungsbeispiel, jede Kunststoff-Spritzgießform mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. In den F i g. 3 bis 5 ist in geteilter Darstellung oben jeweils die geschlossene Spritzgießform, im weiteren nur als Form bezeichnet, und in der unteren Bildhälfte die geöffnete Form dargestellt. Aus Gründen einer Zeichnungsvereinfachung ist in F i g. 6 im oberen Teil der Darstellung die Hälfte einer geschlossenen Form und unten in F i g. 6 eine spiegelsymmetrisch zur erstgenannten Form 4^r> ausgebildete Hälfte einer anderen Form dargestellt.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, weist die dort gezeigte Betätigungsvorrichtung 11 als Betätigungselement eine raumfest, z. B. düsenseitig, angeordnete Zahnstange B auf, welche eine beweglich angeordnete so Zahnstange C überlagert. Die Verzahnungsflächen F der beiden Zahnstangen B und C sind einander zugewandt. Die Zahnstangen β und C kämmen an ihren Zahnflanken Zmiteinander.

Der Eingriffsbereich der beiden Zahnstangen ßund C ^r>^r> ist von einem blockartigen Führungskörper 12 satt umgriffen. Der Führungskörper 12 ist entlang einer durch den Eingriffsbereich parallel zu den Längsachsen χ der Zahnstangen ßund C angeordneten Ebene geteilt und besteht somit aus einem oberen Teil 13 und aus ^ö() einem unteren Teil 14. Der Führungskörper 12 weist zwei gemeinsam mit den Zahnstangen B und C einen Winkel von 90° einschließende Führungskanäle 15, 16 auf, welche einander im Eingriffsbereich teilweise durchdringen. Die Führungskanäle 15, 16 sind dem ^ö5 runden Querschnitt der Zahnstangen ßund Cangepaßt und umschließen diese ansonsten satt mit Gleitsitz. Anstelle des Gleitsitzes ist es selbstverständlich möglich,

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4» die Führungskanäle 15, 16 etwa nach Art von Kugelbüchsen auszubilden.

Die Längsachsen χ der beiden Zahnstangen B und C bilden, wie vorerwähnt, einen Winkel von β — 90° miteinander, während jede Ebene einer Zahnflanke Z einen Winkel α von etwa 45° mit der Längsachse χ der zugehörigen Zahnstange ßbzw. Ceinnimmt.

Der Bewegungsablauf der auch gemäß den Ausführungsbeispielen in den Fig. 3—6 grundsätzlich wiederkehrenden Anordnung entsprechend den F i g. 1 und 2 ist etwa wie folgt zu erklären:

Die Zahnstange ßist mit der raumfesten Halterung R, welche z. B. eine düsenseitige Aufspannplatte sein kann, unbeweglich. Der Führungskörper 12 vollführt gemeinsam mit einem in den F i g. 1 und 2 nicht dargestellten beweglichen Form- bzw. Werkzeugteil eine Bewegung in Richtung der Formöffnungsrichtung L Bei dieser Bewegung verschiebt sich die Zahnstange Centlang der Querbewegungsrichtung Q. Die Bewegungsumkehr verläuft analog. Mit der Zahnstange C ist ein Formteil bzw. Werkzeugelement (z. B. ein Querschieber) bewegungseinheitlich verbunden. Anhand der F i g. 1 und 2 ist somit leicht herleitbar, daß der Querhub in Richtung Q gleich dem Öffnungs- bzw. Schließhub der Form entlang der Bewegungsrichtung L ist. Hierbei trägt, wie vorerwähnt, der Winkel λ jeder Ebene einer Zahnflanke mit der Längsachse χ der zugehörigen Zahnstange B, C gleich 45°, während die Längsachsen χ der Zahnstangen B, Ceinen Winkel β von 90° miteinander bilden.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Kunststoff-Spritzgießform 10 soll ein Spritzgußartikel 17 entformt werden, welcher etwa eine Kreisscheibe mit jeweils einem beidseitig angeformten Bund bildet. Radial in der Kreisscheibe ist an beiden Seiten des Artikels 17 jeweils eine Bohrung 18 vorgesehen. Die Bohrungen 18 setzen jeweils gesonderte formbildende Werkzeugelemente in Gestalt von Kernen 19 voraus. Jeder Kern 19 ist mit einer Zahnstange C bewegungsverbunden, welche innerhalb eines Führungskörpers 12 mit einer raumfest in der Aufspannplatte R gehaltenen Zahnstange B kämmt.

Die Kunststoff-Spritzgießform 10 wird nun wie folgt aus ihrer geschlossenen Stellung (obere Hälfte von Fig.3) in ihre geöffnete Stellung (untere Hälfte von F i g. 3) überführt: zunächst wird der Entformungsweg 71 zurückgelegt, bei welchem die Zahnstange C nach außen fährt und hierbei den Kern 19 herauszieht. Entlang dem Teilungsweg T2 entfernt sich sodann der Artikel 17 von einem ersten Formkern 20, während nach Zurücklegen des Entformungsweges T₃ der Artikel 17 schließlich mittels der Abstreifplatte 22 von einem zweiten Formkern 21 abgestreift wird. Hiernach ist der Artikel 17 vollends entformt.

Der Artikel 23 gemäß Fig.4 ist etwa felgenartig ausgebildet. Die beiden Schieberkerne 24, 25 bilden an ihren Innenflächen jeweils die Innenfläche / eines längsgeteilten geraden Kreiszylinders. Jeder Schieberkern 24, 25 ist mit einer Zahnstange C bewegungsverbunden, welche wiederum jeweils innerhalb eines Führungskörpers 12 mit einer in einer Aufspannplatte R raumfest gealtenen Zahnstange ß kämmt. Die Grundfunktion entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3, mit dem Unterschied, daß sukzessive nur zwei Entformungswege T₁ und Ti zurückgelegt werden müssen, wobei die Schieberkerne 24, 25 während des ersten Entformungsweges T\ gezogen werden.

Die in allen Figuren dargestellten Zahnstangen besitzen einen kreisförmigen Grundquerschnitt. Wäh-

rend die in den Fig. 1—4 dargestellten Zahnstangen B und Cjeweils nur einen verzahnten Abflachungsbereich F bilden, sind in den Fig.5 und 6 Zahnstangen C₂ dargestellt, welche diametral gegenüberliegend, d. h. ober- und unterseitig, verzahnt sind. Jeweils eine derartige doppelt verzahnte Zahnstange C₂ ist zwischen zwei Zahnstangen A und B innerhalb eines Führungskörpers 12 eingefangen. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß jede Zahnstange B mit der düsenseitigen Aufspannplatte R raumfest ist, während die zweite, zur Zahnstange B parallel und höhenebenenversetzt angeordnete Zahnstange A mit einem jeweils links in den Fig.5 und 6 dargestellten beweglichen Werkzeugteil bewegungsverbunden ist. Die beiden Zahnstangen A und B sind entgegengesetzt zueinander verzahnt und weisen mit ihren Verzahnungsflächen F zueinander. Die Zahnstange A liegt daher auf der Zahnstange C₂ und die Zahnstange B liegt demnach unterhalb der Zahnstange C₂. Beide Zahnstangen A und B kämmen demnach gemeinsam mit der Zahnstange C₂. Mit der Zahnstange C₂ ist jeweils ein Werkzeugelement bewegungseinheitlich verbunden. Gemäß Fig.5 handelt es sich bei diesem Werkzeugelement um einen Kern 26 während es sich beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 um einen Abstreifblock 27 handelt.

Mit den in den F i g. 5 und 6 dargestellten Kunststoff-Spritzgießformen 10 soll jeweils ein rotationssymmetrischer Spulenkörper 28 entformt werden, welcher innen eine zentrale Achsöffnung und außen Umfangsnuten aufweist. Sobald sich die links in den Fig.5 und 6 dargestellte Formhälfte nach links bewegt, entsteht eine kombinierte Bewegung, derart, daß der Führungskörper 12 sich jeweils in der Mittelebene zwischen den beiden Formhälften befindet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 wird hierbei der Kern 26, welcher über einen Befestigungsblock 29 mit der Zahnstange C₂ bewegungseinheitlich verbunden ist, nach außen gezogen, während zugleich die Hauptentformung (entformen der Außenfläche der Spule 28) erfolgt. Beim gänzlichen Ziehen des Kerns 26 dient der zuvor an der Formgebung teilhabende Führungskörper 12 zugleich als Abstreifelement.

Im Vergleich zu Fig.5 arbeitet das in Fig.6 dargestellte Ausführungsbeispiel gewissermaßen in geometrischer Umkehrung. Ein Kern 30 ist innerhalb des Führungskörpers 12 raumfest gehalten, während ein Abstreifblock 27 gemeinsam mit der Zahnstange C₂ während der Öffnungsbewegung der Form nach innen verschoben wird. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 ist ein Leerhub der Betätigungsvorrichtung 11 erforderlich, damit zunächst die Hauptentformung (Entformung des Spulenumfanges) erfolgen kann. Dieses kann, wie in F i g. 6 angedeutet, z. B. dadurch geschehen, daß die Zahnstangen A, Bund C₂ an ihren bei Einleitung der Öffnungsbewegung aneinanderliegenden Bereichen auf einem Teil ihrer Länge nicht verzahnt sind.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 5 und 6 nimmt jede Ebene einer Zahnflanke Z einen Winkel von 45° mit der Längsachse χ der zugehörigen Zahnstange ein. Die Längsachsen χ der Zahnstangen A und B bilden jeweils mit der Längsachse χ der Zahnstange C₂ einen Winkel von 90°. Unter dieser Voraussetzung ist der jeweils mit der Zahnstange C₂ erzielbare Querhub gleich der Hälfte des formseitigen Öffnungs- bzw. Schließhubes.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform mit mindestens einem im wesentlichen senkrecht zur Formschließrichtung verschiebbar geführten Formteil, dessen Verschiebung mittels einer Betätigungsvorrichtung erfolgt, die mindestens zwei Betätigungselemente aufweist, welche über mindestens ein zwischen ihnen ausgebildetes, schräg zur Formschließrichtung ausgerichtetes Gleitflächenpaar infolge der Formöffnungs- oder -schließbewegung relativ zueinander verschiebbar sind und von denen das eine Betätigungselement mit dem Formteil und ein anderes Betätigungselement mit einer gegenüber dem Formteil in Formschließ- und Formöffnungsrichtung relativ verschiebbaren Formplatte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente als mindestens zwei mit ihren Längsachsen (x) quer zueinander angeordnete, schräg verzahnte Zahnstangen (B, C; A, C₂; B, C₂) ausgebildet sind, deren miteinander kämmenden geraden Zahnflanken (Z) die Gleitflächenpaare bilden.

2. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 2^r> Längsachsen (x) je zweier miteinander kämmender Zahnstangen (B, C; A, C₂; B, C₂) einen Winkel (ß) von etwa 90° miteinander bilden.

3. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, jü daß die Ebene zwischen den Zahnflanken (Z) zweier miteinander kämmender Zahnstangen (B, C; A, C₂;

B, C₂) einen Winkel (x) von etwa 45° mit den Längsachsen (x) der zugehörigen Zahnstangen (A, B,

C, C₂) bildet.

4. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach einem der Patentansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangen (B, C; A, B, C₂) an ihrem Eingriffsbereich von einem Führungskörper (12) umschlossen sind.

5. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (12) an den Querschnitt der Zahnstangen (A, B, C, C₂) angepaßte Führungskanäle (15,16) aufweist.

6. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (12) entlang mindestens einer durch den Eingriffsbereich parallel zu den Längsachsen (x) der Zahnstangen (A, B, C, C₂) angeordneten Ebene geteilt ist und daß die Teile des Führungskörpers (12) aneinander befestigt sind.

7. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach einem der Patentansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangen (A, B, C, C₂) jeweils « einen kreisrunden Grundquerschnitt mit mindestens einem die Verzahnung tragenden Abflachungsbereich (bei /^ besitzen.

8. Kunststoff-Spritzgießform oder Preßform nach einem der Patentansprüche 1 —7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Zahnstangen (B, C) miteinander im Eingriff befinden, von denen eine (B) raumfest mit einer Formplatte (R) ist, während die andere Zahnstange (C) gemeinsam mit einer anderen Formplatte, und gegebenenfalls gemeinsam mit dem Führungskörper (12), beweglich und hierbei mit dem ve^rschiebbaren Formteil (19; 24, 25) bewegungsverbunden ist.

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