DE3533310C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind bisher verschiedene Vorrichtungen zum Formen eines mit hinterschnittenen Abschnitten versehenen Gegenstandes vorgeschlagen worden. Eine dieser Vorrichtungen ist in der US-PS 41 30 264 beschrieben und macht von einem offenen Kern Gebrauch, der an einer Spritzgußorm montiert ist. Der in dieser Veröffentlichung beschriebene offene Kern besitzt eine Konstruktion, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, wobei Gleitkerne 2 und 4 zum Formen eines hinterschnittenen Abschnittes relativ zu einem Kernstab 1 in Schubrichtung relativ zu einer Achse O₁-O₂ bewegt und wobei die Gleitkerne 2, 4 beim Öffnen und Schließen sowie der Kernstab durch ein in Fig. 1 nicht gezeigtes Führungselement gelagert werden. Eine hohe Genauigkeit bei dem geformten Gegenstand kann daher nur dann erreicht werden, wenn der Neigungswinkel α des Gleitkernes 2 relativ zum Kernstab 1, der Neigungswinkel β des Gleitkernes 4 relativ zum Kernstab 1 und die Passung der Gleitkerne 2 und 4 genau sind. Somit wird eine hohe Oberflächengenauigkeit und Haltbarkeit der Metallform gefordert, was bei der Herstellung der Metallform Schwierigkeiten bereitet. Um eine glatte Relativbewegung zwischen dem Kernstab 1 und den Gleitkernen 2, 4 zu erreichen, ist darüber hinaus zwischen diesen Elementen Spiel erforderlich, was wiederum die Oberflächengenauigkeit des geformten Gegenstandes stark beeinflußt, so daß es schwierig wird, Produkte mit hoher Genauigkeit zu erhalten.

Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus den DE-OS 34 05 583 bekannt. Diese bekannte Formvorrichtung für einen mit hinterschnittenen Abschnitten versehenen Gegenstand weist eine Vielzahl von miteinander kombinierten Teilkernen, eine feste sowie eine bewegliche Basisplatte auf, wobei die Teilkerne zur Ausbildung der Form auf der beweglichen Basisplatte angeordnet sind. Nach dem Aushärten des Formgegenstandes werden bei der bekannten Vorrichtung einige der Teilkerne in einer Richtung senkrecht zu einer vorgegebenen Achse und danach die anderen Teilkerne bewegt. Eine zentrale Basis der Vorrichtung bewirkt bei ihrer Bewegung das vorstehend beschriebene, hintereinander ablaufende Lösen der Teilkerne. Hierbei besitzt diese zentrale Basis Nuten, die mit an den Teilkernen vorgesehenen Schienen die Bewegung der Teilkerne führen. Durch Eingriff von an den Teilkernen jeweils vorgesehenen Vorsprüngen mit Ausnehmungen, die an zusätzlichen Stützeinrichtungen vorgesehen sind, werden die Teilkerne bei einer Bewegung der Stützeinrichtungen nach unten ebenfalls mit nach unten bewegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formvorrichtung der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, die ein Formen von Gegenständen mit hinterschnittenen Abständen mit besonders hoher Genaugkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Erfindungsgegenstand beruht auf dem Grundgedanken, unterschiedlich geformte und einen unterschiedlichen Neigungswinkel aufweisende Durchgangslöcher in den Teilkernen und der Basisplatte vorzusehen. Hierbei sind in diese Durchgangslöcher bewegliche Stifte eingesetzt. Bei einer Bewegung der beweglichen Stifte nach unten treten diese in Eingriff mit den unterschiedlich ausgebildeten Durchgangslöchern und bewirken, daß die Teilkerne zeitlich versetzt nach innen verschoben werden und somit aus der Form entfernbar sind. Bedingt durch die erfindungsgemäße Führung der Teilkerne wird erreicht, daß diese beim Formen in engem Kontakt zueinander stehen und nach dem Formen ohne Beschädigung des geformten Gegenstandes entfernt werden können.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die DE-AS′en 10 97 091 und 10 72 363 sowie die US-PS 29 48 031 verwiesen. In diesen Veröffentlichungen sind Formvorrichtungen beschrieben, bei denen gleichzeitig alle Teilkerne beim Herausnehmen derselben aus der Form nach innen verschoben werden, wobei ein derartiges Verschieben der Teilkerne durch Eingriff von an den Teilkernen vorgesehenen Vorsprüngen mit entsprechend ausgebildeten Anschlägen bzw. Ausnehmungen erfolgt, die entweder an einer Grundplatte oder an Mittelstücken angeordnet sind.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen offenen Kern gemäß der US-PS 41 30 264;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Formgegenstand, der durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorichtung hergestellt worden ist;

Fig. 3A-3E Schnittansichten von wesentlichen Teilen entlang der Axialrichtung des Mittelstiftes einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, wobei Fig. 3A den Zustand vor dem Eingießen eines Harzmateriales, die Fig. 3B, 3C und 3D die Anordnung während des Schrittes der Trennung des Kernes von einem geformten Gegenstand und Fig. 3E die Anordnung in einem Zustand zeigt, bei dem der geformte Gegenstand aus der Vorrichtung entfernt worden ist; und

Fig. 4A und 4B die Lagebeziehungen zwischen Teilkernen 26A-26F und einer beweglichen Basisplatte 14.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf das Formen des Objektivtubusabschnittes einer Kamera, der in Fig. 2 dargestellt ist. Gemäß Fig. 2 werden hinterschnittene Abschnitte durch einen Innengewindeabschnitt, der mit A bezeichnet ist, ein Durchgangsloch B etc. gebildet. Andere Beispiele von derartigen hinterschnittenen Abschnitten sind ein vorstehender Abschnitt, eine einwärts gerichtete Vertiefung, ein hohler Abschnitt etc.

Die Fig. 3A-3E zeigen einen Axialschnitt durch die wesentlichen Teile einer Formvorrichtung.

In den Fig. 3A-3E ist mit 8 eine feste Basisplatte bezeichnet, die einen hohlen Abschnitt 8 a aufweist. Mit 10 ist eine Abdeckung bezeichnet, die ein Einführloch 10 a für Harzmaterial aufweist und an der festen Basisplatte 8 befestigt ist. Mit 12, 14 und 16 sind eine erste, zweite und dritte bewegliche Basisplatte bezeichnet. Bei 18 handelt es sich um eine Aufnahmeplatte, während mit 20 und 22 eine erste und zweite Ausstoßplatte bezeichnet sind. Ein Mittelstift 24 wird von der ersten Ausstoßplatte 20 gehalten und erstreckt sich durch das mittlere Loch 18 a der Aufnahmeplatte 18. Das Ende 24 a des Mittelstiftes 24 erstreckt sich zum Mittelabschnitt eines Kernes 26, der später beschrieben wird.

Ein konischer Stift 28 ist am Mittelstift 24 befestigt. Der konische Stift 28 ist ferner an der dritten beweglichen Basisplatte 16 befestigt.

Wie die Fig. 4A und 4B zeigen, umfaßt der Kern 26 sechs Teilkerne 26 A, 26 B, 26 C, 26 D, 26 E und 26 F, die auf der zweiten beweglichen Basisplatte 14 gehalten werden, wobei die entsprechenden Teilkerne Gegenstandsformabschnitte 26 a₁ (26 b₁, 26 c₁, 26 d₁ . . . sind in Fig. 4A nicht gezeigt), 26 e₁, 26 f₁ und Halteabschnitte 26 a₂ (26 b₂, 26 c₂, 26 d₂, 26 e₂ . . . sind in Fig. 4A nicht gezeigt), 26 f₂ umfassen.

Ein Halteabschnitt 26 a₂ . . . 26 f₂ eines jeden Teilkernes ist in eine Gleitnut 14 a eingepaßt, die in der zweiten beweglichen Basisplatte 14 ausgebildet ist. Jeder Teilkern 26 A-26 F ist so konstruiert, daß er in Radialrichtung entlang der Gleitnut 14 a um eine Achse O₁ gleiten kann.

Wie in Fig. 4A gezeigt, ist die Anordnung der Teilkerne 26 A-26 F so gewählt, daß die Teilkerne 26 A, 26 C, 26 E breite äußere bogenförmige Umfangsflächen 26 a₁, 26 c₁, 26 e₁ und die Teilkerne 26 B, 26 D, 26 F enge äußere bogenförmige Umfangsflächen 26 b₁, 26 d₁, 26 f₁ aufweisen, wobei die breiten und engen Flächen abwechselnd angeordnet sind.

Wie aus den Fig. 3A-3F hervorgeht, ist mit 30 ein Teleskopelement bezeichnet, das um den Kern 26 herum angeordnet ist. Mit 32 ist eine Deckelplatte bezeichnet, die am oberen Ende des Mittelstiftes 24 befestigt ist.

Wie man Fig. 3A entnehmen kann, bilden die äußeren Umfangsflächen der Teilkerne 26 A-26 F, die innere Umfangsfläche der festen Formplatte 8, die Deckelplatte 32 und die Abdeckung 10 zusammen einen Hohlraumabschnitt. Ein flüssiges Material, beispielsweise Kunststoff, wird durch das Einführloch 10 a in diesen Hohlraumabschnitt gegossen, so daß auf diese Weise ein Gegenstand wie der in Fig. 2 gezeigte geformt wird.

Mit 34 A und 34 B sind bewegliche Stifte bezeichnet, die an der dritten beweglichen Basisplatte 16 befestigt sind. Der bewegliche Stift 34 A erstreckt sich durch ein Durchgangsloch 14 b, das in der zweiten beweglichen Basisplatte 14 ausgebildet ist, sowie durch ein Durchgangsloch 26 a₃, das im Halteabschnitt 26 a₁ des Teilkernes 26 A ausgebildet ist, und ist in ein Loch 8 b eingepaßt, das in der festen Basisplatte 8 vorgesehen ist.

Jedem Teilkern 26 A-26 F ist ein beweglicher Stift 34 zugeordnet, so daß somit die Gesamtzahl der beweglichen Stifte 34 sechs beträgt (34 A-34 F). Wie der vorstehend beschriebene bewegliche Stift 34 A sind, die anderen beweglichen Stifte 34 B-34 F in das Durchgangsloch 14 b der zweiten beweglichen Basisplatte 14 und in Führungslöcher 26 b₃-26 f₃ eingepaßt, die in den Halteabschnitten 26 b₂-26 f₂ der entsprechenden Teilkerne ausgebildet sind. Was die Durchgangslöcher 26 a₃-26 f₃ anbetrifft, die in den Halteabschnitten 26 a₂-26 f₂ der Teilkerne ausgebildet sind, so sind die Durchgangslöcher 26 a₃, 26 c₃, 26 e₃, der Teilkerne 26 A, 26 C, 26 E, die große bogenförmige äußere Umfangsflächen aufweisen, in Radialrichtung etwas verlängert, während die anderen Durchgangslöcher 26 b₃, 26 d₃, 26 f₃ im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind, wie in Fig. 4B gezeigt.

Nachdem eine vorgegebene Menge an Harzmaterial in den Hohlraumabschnitt gegossen worden und der erforderliche Kühlvorgang beendet ist, wird der geformte Gegenstand entfernt. Die Entfernung des geformten Gegenstand wird hiernach in Verbindung mit den Fig. 3A-3E beschrieben.

Im Zustand der Fig. 3A, d. h. nach Beendigung des Formvorganges, wird zuerst die feste Basisplatte 8 in ihrer Lage belassen, und die beweglichen Abschnitte 12, 14, 16, 18, 20 und 22 der ersten bis dritten beweglichen Basisplatte werden in Richtung des Pfeiles D bewegt. Fig. 3B zeigt den Zustand, nachdem die feste Basisplatte 8 entfernt worden ist.

Wenn alle beweglichen Abschnitte in Richtung des Pfeiles D bewegt worden sind, liegt die äußere Umfangsfläche eines geformten Gegenstandes X frei, wie in Fig. 3B gezeigt.

Ausgehend von dem Zustand der Fig. 3B werden danach die dritte bewegliche Basisplatte 16 und die Aufnahmeplatte 18 in Richtung des Pfeiles A abgesenkt, und der Raum zwischen der zweiten beweglichen Basisplatte 14 und der dritten beweglichen Basisplatte 16 wird geöffnet, wie in Fig. 3C gezeigt.

Während dieses Vorganges werden auch der konische Stift 28 und die sechs beweglichen Stifte 34 A-36 F zusammen mit der dritten beweglichen Basisplatte 16 in Richtung des Pfeiles A bewegt, wie in Fig. 3C gezeigt. Bei der Bewegung der Teilkerne 26 A-26 F, die an den beweglichen Stiften 34 A-34 F befestigt sind, aus dem Zustand der Fig. 3B in den der Fig. 3C bewegen sich die Teilkerne 26 B, 26 D und 26 F, die die im wesentlichen kreisförmigen Durchgangslöcher 26 b₃, 26 d₃ und 26 f₃ aufweisen, in einer Richtung senkrecht zur Achse O₁-O₂ (Richtung E) zusmamen mit der Bewegung der beweglichen Stifte, so daß die drei Teilkerne 26 B, 26 D und 26 F zuerst von den hinterschnittenen Abschnitten des geformten Gegenstandes X abgetrennt werden.

Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die beweglichen Stifte 34 A, 34 C und 34 E nur in den Durchgangslöchern 26 a₃, 26 c₃ und 26 e₃, die die Form von Schlitzen besitzen, während die Kerne 26 A, 26 C und 26 E nicht von den beweglichen Stiften 34 A, 34 C und 34 E bewegt werden, sondern während des Formvorganges in ihren Positionen verbleiben.

Wenn die zweite bewegliche Basisplatte 14 und die dritte bewegliche Basisplatte 16 aus dem Zustand der Fig. 3C in den der Fig. 3D weiter geöffnet werden, treten die Endabschnitte der schlitzartigen Durchgangslöcher 26 a₃, 26 c₃ und 26 e₃ der Teilkerne 26 A, 26 C und 26 E, die in ihrer Lage verblieben sind, wie vorstehend erläutert, mit den beweglichen Stiften 34 A, 34 C und 34 E in Eingriff. Mit der Axialbewegung der beweglichen Stifte 34 A, 34 C und 34 E bewegen sich die restlichen Teilkerne 26 A, 26 C und 26 E ebenfalls in einer Richtung senkrecht zur Achse O₁-O₂ (Richtung F), wodurch die restlichen Teilkerne von den hinterschnittenen Abschnitten des geformten Gegenstandes X abgetrennt werden.

Im Zustand der Fig. 3D sind alle Teilkerne 26 A-26 F vom geformten Gegenstand X abgetrennt.

Danach wird der Raum zwischen der ersten beweglichen Basisplatte 12 und der zweiten beweglichen Basisplatte 14 geöffnet, wie in Fig. 3E gezeigt, so daß der geformte Gegenstand X vollständig von der Metallform getrennt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, die in Fig. 3A dargestellt ist, wird der Holraumabschnitt, der die Oberflächengenauigkeit des geformten Gegenstandes beeinflußt, durch den unterteilten Kern 26, die feste Basisplatte 8 und die Deckelelemente 32 und 10 gebildet. Diese Teile werden mit großer Genauigkeit an Ort und Stelle gehalten, so daß daher eine große Dimensionsgenauigkeit des Hohlraumes erreicht wird.

Bei dieser Ausführungsform besitzt jedes übernächste Durchgangsloch der Löcher 26 a₃- 26 f₃ eine schlitzähnliche Form. Diese Durchgangslöcher sind jedoch nicht auf eine solche Form beschränkt, sondern es kann sich auch um im wesentlichen kreisförmige Löcher handeln, die einen größeren Durchmesser besitzen als die anderen im wesentlichen kreisförmigen Löcher. Auch in einem solchen Fall können nämlich die Teilkerne so bewegt werden, daß die zeitliche Abstimmung ihrer Bewegung in senkrechter Richtung in zwei Stufen unterteilt ist. Auch in einem solchen Fall ist der Vorteil vorhanden, daß die Teilkerne leichter hergestellt werden können.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Formen eines mit hinterschnittenen Abschnitten versehenen Gegenstandes, die eine Vielzahl von miteinander kombinierten Teilkernen, die einen Formabschnitt zum Formen der Innenfläche des Formgegenstandes auf der Außenfläche der kombinierten Teilkerne aufweisen, eine feste Basisplatte mit einem Einführloch in ihrem oberen Abschnitt sowie einem Formabschnitt zum Formen der Außenfläche des zu formenden Gegenstandes und eine bewegliche Basisplatte umfaßt, auf der die Teilkerne zur Ausbildung der Form kombiniert und angeordnet sind, und bei der nach dem Aushärten des Formgegenstandes zum Entfernen der Teilkerne zuerst einige der Vielzahl der Teilkerne in einer Richtung senkrecht zu einer vorgegebenen Achse und danach die anderen Teilkerne bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkerne (26 A-26 F) Durchgangslöcher (26 a₃-26 f₃) besitzen, von denen benachbarte Löcher eine unterschiedliche Form aufweisen und die einen Neigungswinkel relativ zu der vorgegebenen Achse besitzen, wenn die Teilkarte (26 A-26 F) zu der Form kombiniert sind, daß die Basisplatte (14) mit Durchgangslöchern (14 b) versehen ist, die den Durchgangslöchern (26 a₃-26 f₃) in den Teilkernen entsprechen, daß bewegliche Stifte (34 A-34 F) in die Durchgangslöcher (26 a₃-26 f₃) der Teilkerne (26 A-26 F) und die Durchgangslöcher (14 b) der Basisplatte (14) eingesetzt und von der Basisplatte gehalten sind und daß durch Bewegung der beweglichen Stifte (34 A-Q34 F) die Teilkerne (26 A-26 F) entfernbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einigen Teilkernen ausgebildeten Durchgangslöcher (26 b₃, 26 d₃, 26 f₃) einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und daß der Querschnittsbereich der in den anderen Teilkernen ausgebildeten Durchgangslöcher größer als der Querschnittsbereich der in einigen Teilkernen ausgebildeten Durchgangslöcher ist und ebenfalls kreisförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einigen Teilkernen ausgebildeten Durchgangslöcher (26 b₃, 26 d₃, 26 f₃) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzen und daß in den anderen Teilkernen vorgesehenen Durchgangslöcher (26 a₃, 26 c₃, 26 e₃) als Schlitze ausgebildet sind.