DE3503036C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines aus zwei Komponenten bestehenden Spritzgußteils in einem von verschiebbaren Formbacken für die Innen- und die Außenkontur gebildeten Formhohlraum einer Spritzgußform.

Es sind Spritzgußmaschinen mit zwei relativ zueinander bewegbaren Formhälften bekannt, die beim Herstellen von Spritzgußteilen mit inneren und äußeren Hinterschneidun­ gen eingesetzt werden. In diesen Fällen genügt nämlich nicht - wie sonst üblich - lediglich ein einteiliger Formkern für die Innenkontur und eine einteilige Hohlform für die Außenkontur des Spritzgußteiles. Die Hinter­ schneidungen würden nämlich sonst das Entformen des Spritzgußteils verhindern. Aus diesem Grunde muß die die Hinterschneidungen aufweisende Kontur aus mehreren, ein­ zeln lös- und bewegbaren Formteilen bestehen. Deshalb bilden zur Vereinfachung des Entformens und des Schlie­ ßens der Form für den nächsten Spritzgußtakt relativ zu den Formhälften verschiebbare, insbesondere auf einer Formhälfte quer zur üblichen Bewegungsrichtung der Form­ hälften verschiebbare Formbacken die Formflächen der Innen- und Außenkontur des Spritzgußteiles.

Eine derartige Spritzgußmaschine, insbesondere zum Her­ stellen von Spritzgußteilen mit einer im Vergleich zur Konturtiefe geringeren Konturbreite, wie beispielsweise Kraftfahrzeugstoßfänger aus Kunststoff, ist aus der deut­ schen Offenlegungsschrift 32 47 723 bekannt. Da bei die­ ser Maschine alle Formflächen der Formbacken auf einer Formhälfte vereint sind und sich die von Schenkeln oder Rippen definierte, verhältnismäßig große Konturtiefe des um 90° zur üblichen Lage gedrehten Spritzgußteils quer zur Bewegungsrichtung der Formhälften erstreckt, läßt sich der Auffahrweg der Formhälften vor dem Ausstoßen des fertigen Spritzgußteils erheblich verringern, da der Auf­ fahrweg nicht mehr von der Konturtiefe abhängig ist, son­ dern von der demgegenüber sehr viel geringeren Kontur­ breite.

Aus der deutschen Patentschrift 22 47 995 ist bereits ein Verfahren zum Spritzgießen von Kunststofformkörpern aus zwei Komponenten bekannt, die aus einer Füllschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff und aus einer diese einschließenden Deckschicht aus einem anderen thermo­ plastischen Kunststoff bestehen. Um den Kunststoff für die Füllschicht gleichzeitig mit dem Kunststoff für die Deckschicht in eine Form einzuspritzen und die Füll­ schicht zwischen dem die Deckschicht bildenden Kunststoff einzuschließen, wird eine Spritzdüse mit konzentrisch zu­ einander verlaufenden Ringkanälen verwendet. Damit lassen sich getrennte Stränge für die Füllschicht und die Deck­ schicht koaxial zueinander führen und unmittelbar vor dem Einspritzen in die Spritzgußform zu einem gemeinsamen dreischichtigen zylindrischen Strang vereinigen, um ein dreischichtiges Spritzgußteil herzustellen, bei dem die Deckschichten eine andere Beschaffenheit und/oder Farbe besitzen als die eingeschlossene zentrale Füllschicht.

Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 31 14 827 auch eine Spritzgußform zum Herstellen eines sandwichartigen Verbundteils aus zwei Formhälften be­ kannt, bei der die eine Formhälfte paßgenau in die andere Formhälfte eintaucht und sich zur Vergrößerung des Form­ hohlraums in einer Richtung verschieben läßt. Bei dieser Spritzgußform wird zur Herstellung eines Basisteils über einen Angußkanal der sich in der Grundstellung der Formhälften ergebende Formhohlraum gefüllt und nach dem Aushärten die bewegliche Formhälfte verschoben, um so einen weiteren Formhohlraum für ein an das Basisteil an­ zuspritzendes Komplementärteil zu schaffen. Dazu wird die Schmelze über einen weiteren Angußkanal in den neuge­ schaffenen Formhohlraum eingespritzt.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich zweifarbige bzw. aus zwei Komponenten beste­ hende, insbesondere auch winklige Spritzgußteile herstel­ len lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die eine Formbacke mit zumindest einem Vorsprung versehen ist, der in einer ersten Schließstellung einen Formhohl­ raum von einem anderen Formhohlraum trennt und in einer zweiten Schließstellung bei zurückgefahrener Formbacke die beiden Formhohlräume miteinander verbunden sind.

Demgemäß besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Grundstellung bereits zwei Teilräume, die den sichtbaren Flächen der beiden Komponenten des Spritzgußteils ent­ sprechen. Das Spritzen geschieht zweistufig in der Weise, daß der der Kontur des Werkstücks, d. h. dem fertigen Spritzgußteil entsprechende Formhohlraum zunächst unter­ teilt und nur ein begrenzter Hohlraum zum Spritzen eines Basisteils geschaffen wird. Dazu können sich in der ersten Stufe Teilbereiche gegenüberliegender Formflächen der Formbacken linienförmig berühren, während sich die übrigen Bereiche mit Abstand gegenüberliegen. Die Berüh­ rungszonen können flächig aneinanderliegen; sie können jedoch auch so beschaffen sein, daß sich beispielsweise ein gegebenenfalls keilförmiger Spalt von wenigen hun­ dertstel Millimetern Breite bildet, der an der Keilspitze in eine linienförmige Berührung der Formflächen übergeht, die den anderen Teilraum abschließt und ein Eindringen der Basiskomponente verhindert. Nach dem Auseinanderfah­ ren der Formhälften bzw. Formbacken in die die endgültige Kontur des fertigen Spritzgußteiles bestimmende Position, wird das Komplementärteil gespritzt und verbinden sich die beiden Komponenten zu dem fertigen Spritzgußteil.

Der im Querschnitt beispielsweise nasen- oder höckerar­ tige Vorsprung ragt in der Ausgangsposition, d. h. bei am weitesten voneinander entfernten Formbacken, so weit in den Formhohlraum hinein, daß ein ausreichender Teilraum für das zuerst zu spritzende Basisteil übrigbleibt, wenn die aufeinanderzubewegten Formbacken entweder flächig oder auf einer Berührungslinie des Vorsprungs aneinander­ liegen.

Der Vorsprung läßt sich vorteilhaft an der Formbacke für die Innenkontur des Spritzgußteils anordnen, weil dann die Sichtseite von etwaigen Kunststoffrändern im Bereich des Übergangs vom Basis- zum Komplementärteil bzw. der Berührungslinie verschont bleibt und keiner besonderen Nacharbeit bedarf.

Zum Herstellen winkliger Spritzgußteile lassen sich mehr­ teilige, jeweils im Scheitelpunkt des eingeschlossenen Winkels getrennte Formbacken verwenden. Vorteilhafter­ weise sind dabei in den von angrenzenden Formbacken ein­ geschlossenen Winkeln Schließkeile angeordnet. Bei mehr­ teiligen Formbacken verlaufen die Verschieberichtungen im rechten Winkel zueinander. Die hierbei bedingt durch das Spritzen in zwei unterschiedlichen Stellungen der Form­ backen nicht zu vermeidenden Spalte lassen sich durch die Keile schließen, die beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt in den Spalt eingefahren werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich bei einer Spritzgießmaschine insbesondere zum Herstellen von Spritzgußteilen mit einer im Vergleich zur Konturtiefe geringeren Kon­ turbreite, wie insbesondere Kraftfahrzeugstoßfänger aus Kunststoff nach der DE-OS 32 47 723 mit einer insbesondere aus zwei relativ zueinander bewegbaren Formhälften mit auf einer Formhälfte quer zur Bewegungsrichtung der Formhälften verschiebbaren Formbacken für die Innen- und die Außenkontur des Spritzgußteiles bestehenden, Spritzgußform anwenden, wobei sich dann die Konturtiefe des Spritzgußteils senkrecht zur Bewegungsrichtung der Formhälften erstreckt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer verschiebbare Formbacken tragenden Formhälfte einer Spritzgußmaschine,

Fig. 2 eine Formhälfte gemäß Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie II-II,

Fig. 3 eine Formhälfte gemäß Fig. 1 zum Teil im Schnitt entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilquerschnitts eines von Formbacken gebildeten Formhohlraums für einen vorderen Kraftfahrzeugstoßfänger und

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung des von einem Formbacken-Vorsprung in zwei Teilräume unterteilten Formhohlraums, schematisch dargestellt.

Zwei relativ zueinander bewegbare Formhälften 1, 2 einer nicht dargestellten Spritzgußmaschine zum Herstellen von Kraftfahrzeugstoßfängern aus Kunststoff werden in Richtung des Pfeiles 3 auseinander- und zusammengefahren (Fig. 2).

Die Formbacken 4, 5 und 6 bestimmen die Außenkontur eines spritzzugießenden Kraftfahrzeugstoßfängers 7 und sind quer zur Bewegungsrichtung 3 der Formhälften auf der Formhälfte 1 mittels Hubzylindern 8, 9 und 10 verschiebbar angeordnet und liegen in der Spritzstellung mit ihren Kontaktflächen 11 und 12 aneinander. Durch Verschieben der Formbacken 4 bis 6 in die - in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnungsposition - werden die Hinterschnittflächen 13 und 14 des Stoßfängers 7 freigegeben.

Weitere Formbacken 15, 16 und 17 sind ebenfalls quer zur Bewegungsrichtung der Formhälften auf der Formhälfte 1 mittels Hubzylindern 18 verschiebbar angeordnet und bilden eine mehrere, in Fig. 4 näher dargestellte Hinterschneidungen aufweisende Innenkontur des Kraftfahrzeugstoßfängers. Die Formbacken 15 und 17 liegen mit ihren Kontaktflächen 19 und 20 an der Formbacke 16, entlang derer sich die Formbacken 15, 17 beim Auffahren der Formhälfte 2 mittels Schrägführungen 21, 22 verschieben lassen; hierdurch werden die Hinterschnittflächen der Innenkontur des Stoßfängers freigegeben, und die Formbacke 16 kann gemeinsam mit den Formbacken 15, 17 mittels der Hubzylinder 18 aus ihrer Position während des Spritzens über die Länge des Hubes 23 herausgezogen werden.

Ein Auswerfer 24 (Fig. 2) zum Entformen des Spritzgußteiles quer zur Bewegungsrichtung der Formhälften ist ebenfalls in der Formhälfte 1 angeordnet und arbeitet parallel zur Verschieberichtung der Hubzylinder 18 der Formbacke 16. Der Auswerfer besteht im wesentlichen aus einem von der Formhälfte 1 gehaltenen, einen Entfernungsstößel 26 tragenden Sockel 25. Ein oder mehrere Verschiebekolben 27 der Formbacke 16 durchdringen den Sockel 25, wobei der Entformungsstößel 26 die Formbacke 16 durchdringt und an seinem freien Ende eine kleinere Teilfläche des Stoßfängers 7 bildet. Beim Zurückziehen der Formbacke 16 aus ihrer Betriebsposition werden die Innenflächen der Kontur des Stoßfängers entformt, während der Entformungsstößel 26 den Stoßfänger in der ursprünglichen Position hält und somit die für das Entformen notwendige Gegenkraft auf den Stoßfänger 7 ausübt.

Die Formhälfte 2 weist trapezförmige, die jeweils einander gegenüberliegenden Formbacken an ihren konischen Außenflächen aufnehmende Ausnehmungen 28 auf. Ein Düsensystem 29 versorgt den von den Formbacken gebildeten Hohlraum mit der Spritzgußmasse.

Das Verfahren zum Herstellen von zweifarbigen Spritzgußteilen wird im folgenden anhand des auszugsweise in den Fig. 4 und 5 im Querschnitt und schematisch dargestellten, zahlreiche Hinterschneidungen aufweisenden Kraftfahrzeugstoßfängers erläutert.

Von den Hubzylindern 8 bis 10 sowie 18 wird zumindest eine Formbacke 30 in Pfeilrichtung auf eine gegenüberliegende, gegebenenfalls feststehende Formbacke 31 so weit zugefahren, bis sich eine Formfläche 32 linienförmig gegen eine Formfläche 33 der gegenüberliegenden Formbacke 31 legt. Die Formfläche 32 verläuft dann entlang der Linie 34 (Fig. 4) und liegt einerseits der gegenüberliegenden Formfläche 33 mit Abstand gegenüber, so daß ein Teilraum I für das Basisteil 35 eines aus zwei Komponenten bestehenden Kraftfahrzeugstoßfängers entsteht; andererseits verläuft die Formfläche 32 deckungsgleich bzw. allenfalls mit einem geringen, gegebenenfalls keilförmigen Spalt in bezug auf eine Berührungslinie 36 mit der gegenüberliegenden Formfläche 33.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ragt ein Vorsprung 37 der feststehenden Formbacke 31 in den zwischen den Formbacken eingeschlossenen Gesamt-Formhohlraum III hinein und bestimmt die Berührungslinie 36 für die sich an dieser Stelle über die Breite der Formbacken linienförmig aneinanderliegenden Formbacken 30, 31, wobei die Formfläche 32 der beweglichen Formbacke 30 dann entlang der gestrichelten Linie 34 verläuft. Die bis zur getrichelten Linie 34 vorgefahrene Formbacke 30 sperrt den Teilraum I an der Berührungslinie 36 mit dem Vorsprung 37 der Formbacke 31 und deckt durch das Überfahren des Gesamthohlraums III - wie auch bei der Ausführung gemäß Fig. 4 - den Teilraum II ab, der einem Teil des Komplementärteils 39 entspricht. Der Teilraum I setzt sich im Bereich eines von einer nasenartigen Verlängerung 40 der Formbacke 30 und der mit Abstand gegenüberliegenden Formfläche 33 der Formbacke 31 gebildeten Spalts 41 zwischen einer oder mehreren, unterhalb der verschiebbaren Formbacke 30 angeordneten Formbacken 42 fort.

Nach dem Spritzen des Basisteils 35 verstellt ein Hubzylinder oder Schieber die Formbacke 30 bis in die durch die durchgezogene Linie 32 gekennzeichnete äußerste rechte Position. Damit wird der andere Teilraum II freigegeben, der das in dem ersten Teilraum I gespritzte Basisteil 35 in einem keilförmigen Zwickel 43 überlappt. Beim anschließenden Spritzen des Komplementärteils 39 füllt sich der Teilraum II mit der zweiten Komponente und verbindet sich in dem das Basisteil 35 überlappenden Zwickel 43 innig mit dem Basisteil 35.

Beim Herstellen winkliger Spritzgußteile sind mehrteilige Formbacken erforderlich, da die einander gegenüberlegenden Flächen des Formhohlraums senkrecht in bezug aufeinander bewegt werden müssen, um beim Öffnen des Teilraums II für das Komplementärteil 39 den notwendigen Abstand zwischen den erwähnten Flächen zu gewährleisten. Die Formbacken sind daher jeweils an den Scheitellinien der eingeschlossenen Winkel 44 unterteilt. Hier entsteht beim Auseinanderfahren der Formbacken zwangsläufig ein Spalt 45. Um diese Spalte zu schließen, sind, wie in Fig. 1 schematisch und in Fig. 4 genauer dargestellt, im Scheitelpunkt des von den jeweils benachbarten Formbackenteilen eingeschlossenen Winkels 44 beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch verfahrbare Schließkeile 46 angeordnet.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Spritzgießen eines aus zwei Komponen­ ten bestehenden Spritzgußteils in einem von ver­ schiebbaren Formbacken für die Innen- und die Außen­ kontur gebildeten Formhohlraum einer Spritzgußform, bei der eine Formbacke mit zumindest einem Vorsprung versehen ist, der in einer ersten Schließstellung einen Formhohlraum (I) von einem Hohlraum (II) trennt und in einer zweiten Schließstellung bei zurückgefah­ rener Formbacke die beiden Formhohlräume miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (39) an der Formbacke (31) für die Innenkontur des Spritzgußteils angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 für ein winkliges Spritz­ gußteil, gekennzeichnet durch im Scheitelpunkt des eingeschlossenen Winkels (44) unterteilte Formbacken (4, 5, 6; 15, 16, 17; 30, 31).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den von angrenzenden Formbacken eingeschlosse­ nen Winkeln (44) verschiebbare Schließteile (46) an­ geordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn­ zeichnet durch eine aus zwei relativ zueinander be­ wegbaren Formhälften (1, 2) mit auf einer Formhälfte quer zur Bewegungsrichtung (3) der Formhälften ver­ schiebbaren Formbacken (4, 5, 6; 15, 16, 17) für die Innen- und die Außenkontur des Spritzgußteiles (7) bestehenden Spritzgußform, bei der sich die Kontur­ tiefe des Spritzgußteils senkrecht zur Bewegungsrich­ tung der Formhälften erstreckt.