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Spreizkern für die herstellung von Spritzteilen
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Die Erfindung betrifft einen Spreizkern für die herstellung von Spritzteilen,
bei dem um einen feststehenden Kernstift eine in Äxialrichtung des Kernstifts bewegbare
Segmenthülse vorgesehen ist, deren achsparallele Segmente aus einer Anordnung im
Spritzzustand in Radialrichtung nach innen in eine Anordnung im Entformungszustand
bewegbar sind.
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Spreizkerne dienen dazu, Kunststoffteile mit Innengewinde, Nasen,
inneren Wertiefungen, Kerben, Aussparungen sowie Burchbrüchen und sonstigen Hinterschneidungen
zu spritzen. Die Außenflächen ihrer Segmenthülsen bilden im Spritzzustand die Horm
für die Innenwandung des Spritzteils. Wenn diese Innenwandung ltinterschneidungen
aufweist, muß die Segmenthülse im Entformungszustand auf einen kleineren Außendurchmesser
gebracht werden, der das Entformen des Spritzteils von dem Spreizkern ermöglicht.
Spreizkerne der eingangs genannten Art sollen dies dadurch ermöglichen, daß die
Segmente bei Axialbewegung der Segmenthülse entlang dem Kerbstift nach innen zusammenfallen.
Bei den bekannten Spreizkernen geschieht dies nur unvollkommen: Die bekannten Spreizkerne
weisen einen Kernstift mitzylindrischem Außenprofil auf. Ihre Segmenthülse ist nur
in dem die Form bildenden vorderen Teil mit Segmenten versehen. Der anschließende
Teil ist als mit Längsschlitzen versehene
starre dülse ausgebildet,
die Schwenklager für die Segmente enthält. Bei Freigabe durch den Kernstift führt
das einzelne segment eine Schwenkbawegung aus. Das begrenzt bei begrenzter Baulänge
des Spreizkerns insbesondere den Durchmesser, aui den die Segmente zusammenfallen
können, und beschränkt damit die Kunststofiteile, die mit dem Spreizkern hergestellt
werden können. Außerdem eri--olgt das Entlormen nicht optimal durch eine der Axialbewegung
überlagerte reine Radialbewegung der segmente. Der beannte Spreizkern ist aul das
Ent@ormen von pritz-seilen mit kreisiörmigem Grundriß beschränkt.
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Bekannt sind auch Wannen-Werkzeuge, bei denen um einen kern Grei Cr"ru£:ten
von Schiebern, nämlich Seiten, Stirn- una Eckschieber, von denen die Seiten- und
Stirnschieber in Nuten an Schrägilächen des Kerns geführt sind, zum Entfernen von
Leuchtenwannen mit Hinterschneidungen vorgesehen sind. Die bekannten Wannen-Werkzeuge
sind nur zum Entformen von - relativ großen -wannen mit reonteckigem Grundriß geeignet.
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Die Erfindung verfolgt den Zweck, das Anwendungsgebiet vun Spreizkernen
zu erweitern. Inr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizkern zu schafien, der
das Entformen von Spritzteilen sowohl mit rundem als auch mit eckigem Grundriß und
auch mit komplizierten hinterschneidungen gestattet, die bis zu 25 70 des Innendurchmessers
des Spritzteils betragen. Gemäß der Erz in dung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß der Kernstift auf seinem Umfang abwechselnd mit kontinuierlich und mit stufenweise
zu seinem freien Ende sich verjüngenden Äußenfläcnen versehen ist und als Segmenthülse
zwei Gruppen von in Axialrichtung durchgehenden Seitenschiebern vorgesehen sind,
von denen die Seitenschieber der einen Gruppe konische Innenflächen aufweisen und
an den kontinuierlich sich verjüngenden Außenfläcnen geführt sind und die Seitenschieber
der anderen Gruppe acelsparallele, durch Absätze unterbrochene Innenflächen aufweisen
und an den stufenweise sich verjüngenden Außenflächen geführt sind.
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reim Entiermen eines Spritzlings von dem Spreizkern nach der Erfindung
bleibt der Kernstiit in Ruhe, die Seitenschieber gleiten in Axialrichtung. Bei dieser
Bewegung gleiten die beischieber mit konischer Inneniläche kontinuierlich aus ihrem
Spritzzustand in ihren Entformungszustand; die Seitenschieber mit unterbrochener
Innenfläche absatzweise dann, wenn der Absatz in den Innenflächen auf eine spule
in der Außeniläche des ernstiits trifit. in ihrer Entformungslage gestatten die
beitenschieber das Entformen von Spritzlingen mit Hinterschneidungen, die bis zu
25 ; des Innendurchmessers des Spritzteils betragen. Im Entformungszustand müssen
die beiden Gruppen Seitenscnieber nicht bezogen aui den Kernstil; die gleiche axiale
Lage einnehmen. Vielmehr können die bei-tenschieber mit abgesetzter Innenfläche
über die Jeitensonieber mit konischer Inneniläcne hinaus axial verwahren werden.
Aus diesem Grund und zur Erreichung einer größeren Konizität für die Seitenschieber
mit konischer Innenfläche ist es vorteilhaft, wenn die Seitenschieber mit abgesetzter
Innenfläche länger sind - praktiscn über den gesamten Kernstift gefäiirt sind -
als die mit konischer Innenfläche - praktisch nur über die halbe Kernstiftlänge
geführt sind -.
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Bei der Erfindung laufen die Seitenschieber bei ihrer Axialbewegung
bezogen auf den Kernstift parallel-radial zusammen, so daß auch lange llinterschneidungen
in einem Spritzteil entformt werden können. Es kann jede Art Hinterschneidung sowohl
bei eckigem als auch bei rundem Grundriß entformt werden. Durch seinen Aufbau ist
der Spreizkern eine feste Einheit, die keine Gratbildung am Kunststoffteil zuläßt
und höchste Genauigkeiten erzielen läßt. Durch das sofortige Zusammenfallen der
Seitenschieber beim Entformen tritt auch bei längstem Gebrauch des Spreizkerns kein
Verschleiß ein. Bei entsprechender Materialauswahl kann der Spreizkern für thermoplastische
Verarbeitung, duroplastische Verarbeitung, Metall-Druckguß, in einem Spannwerkzeug
und im Schnitt- und Stanzenbau eingesetzt werden. Der.
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S'preizkern nach der Erfindung weist eine niedrige Bauart auf, wodurch
für seinen Einsatz keine großen Werkzeuge benötigt werden. Der Spreizkern hat keine
Durchmesserbegrenzung nach oben.
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Der Spreizkern ist billiger als bekannte Spreizkerne. Er ist auf jeder
Art Spritzgießmaschine einsetzbar, da er keine Zusatzschaltungen benötigt.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aus£ührungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen in schematischer Darstellung mittig. 1 einen preizkern im
Spritzzustand in einem Axialschnitt sowie in einer Stirnansicht y und einem Querschnitt
entlang der Schnittlinie x-x; Yig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Spreizkern in einer
Zwischenlage während des Entformenes; Fig. 3 den in Fig. 1 dargestellten Spreizkern
im Entformungszustand.
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Der Spreizkern nach der Erfindung weist einen Kernstift 1 auf.
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Um den kerbstift herum sind zwei Gruppen von Seitenschiebern 2 und
3 angeordnet. Die derselben Gruppe angehörenden Seitenschieber sind untereinander
gleich aufgebaut. Je einer der Seitenschieber 2 wechselt auf dem Umfang des Kernstifts
1 mit einem der Seitenschieber 3 ab. Einer oder mehrere Spreizkerne sind Bestandteil
eines nicht dargestellten Sormwerkzeugs.
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Der Kernstift 1 ist an seinem einen Ende als Verbindungsteil 11 für
die Verbindung mit dem feststehenden Teil des Formwerkzeugs ausgebildet. Am freien
Ende des Befestigungsteils 11 ist ein Gewinde 12 vorgesehen. An der äußeren Stirnseite
des Befestigungsteils 11 mündet eine zentrale Kühlbohrung 13, die den gesamten Kernsitft
1 bis in den Bereich der entgegengesetzten Stirnseite des Kernstifts 1 durchsetzt.
Im Anschluß an den Befestigungsteil 11 ist der Kernstift 1 mit drei stufenweise
zu seinem freien Ende sich verjüngenden Außenflächen 14 versehen.
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Die Außenflächen 14 sind unter dem gleichen Winkel winkelversetzt
auf dem Kernstift 1 vorgesehen. Jede Außenfläche 14 weist im Bereich des freien
Endes des Kernstifts 1 eine abgeschrägte Stufe 15 auf. Jede Außenfläche 14 erstreckt
sich - abgesehen von der Länge des Verbindungsteils 11 - im wesentlichen über
die
gesamte Länge des Kernstiits 1. Zwischen jeweils zwei Außenflächen 14 ist eine sich
kontinuierlich zum freien Ende des Kernstifts 1 verjüngende Außenrläche 16 volgesehen.
Jede Außenfläche 16 weist mittig und in Axialrichtung verlaufend eine schwalbenschwanzförmige
Nut 17 auf. jede der Außenflächen 16 erstreckt sich in Axialrichtung im wesentlichen
über die Hälfte des Kernstifts 1, angefangen an seinem freien Ende. In dem Bereich
zwischen dem inneren Ende der Außenfläche 16 und dem Beginn des Verbindungsteils
11 ist der Kernstift ohne besondere ILerkmale rund ausgeführt. Entlang den Äußenflächen
14 gleiten die Seitenschieber 2; entlang den Außenilächen16 die Seitenschieber 3.
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Die entlang den mit Stufen 15 versehenen hußenflächen 14 des Kernstifts
1 gleitenden Seitenschieber 2 weisen achsparallele Innenflächen 21 auf, die durcn
Absätze 22 unterbrochen sind.
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Die eitenschieber 2 sind mit ihren achsparallelen Innenflächen 21
mittels mindestens zweier im Bereich der Stirnseiten die Seitenschieber 2 umspannenden
Schraubenfedein23 in Anlage an die Außenfläche 14 des Kernstifts 1 gehalten. Bei
den Schraubenfedern 23 handelt es sich zweckmäßig um zweigängige Schraubenfedern.
Jeder Seitenschieber 2 weist im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Kressektors
auf. An dem freien Ende ist jeder Seitenschieber 2 mit einem Ansatz 24 versehen,
dessen Außenfläche 25 der Innenfläche des Spritzlings angepaßt ist. Im Ausführungsbeispiei
ist die Außenfläche 25 mit paralelen Rillen versehen. Im Abstand von dem Ansatz
24 weist jeder Seitenschieber 2 einen Teil 26 eines ringförmigen Bundes auf, mit
dessen Hilfe die Axialbewegung der Seitenschieber 2 innerhalb des Formwerkzeugs
erfolgt. Eine der Schraubenfedern 23 ist in dem Bund 26 angeordnet.
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Die entlang den lçonischen Außenflächen 16 des Kernstifts 1 gleitenden
und in den litten 17 gerührten Seitenschieber 3 weisen je eine konische Innenfläcne
31 auf. Jeder Seitenschieber 3 mit konischer Innenfläcne 31 hat im Querschnitt im
wesentlichen die Form eines rechtecks. Die Seitenwände 32 des Seitenschiebers 3
verlaufen parallel zu den im Querschnitt sektorförmigen Seitenwänden 27 des Seitenschiebers
2 und im Abstandun diesem. Mittels eines schwalbenschwanzförmigen Vorsprungs 33
ist jeder Seitenschieber 3 in der l=M-ut 17 der Außenfläche 16 geführt. Auch die
Seitenschieber 3 weisen am freien Ende einen Ansatz 34 auf, dessen Außenfläche 35
der Innenwand des herzustellenden Spritzlings angepaßt ist. Im Abstand von der Außenfläche
35 ist auch an jedem Seitenschieber 3 ein Teil 36 eines Bundes vorgesehen. it Hilfe
des Bundes erfolgt die Axialbewegung der Seitenschieber 3 innerhalb des Formwerkzeugs.
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Im Spritzzustand, das ist der in Fig. 1 dargestellte Zustand, bilden
alle Ansätze 24 und 34 den Formkern für die Herstellung der Innenwandung des apritzlings.
Jede der achsparallelen Außenflächen 14 des Kernstifts 1 weist in einem Abstand
von dem freien Ende des Kernstifts, der gleich der Länge dieses Formkerns ist, die
abgeschrägte Stufe 15 auf. Jeder der Seitenschieber 2 weist in Abständen, die gleich
der einfachen und der dreifachen Länge dieses formkerns sind, einen der Absätze
22 in der Form einer abgeschrägten Stufe auf. Insgesamt sind im Ausfii}'irungsbeispiel
drei Seitenschieber 2 und drei Seitenschieber 5 vorgesehen. Der Kernstift 1 weist
daher an seinem freien Ende in der Draufsicht im wesentlichen die Form eines regelmäßigen
Sechsecks auf, bei dem in drei jeweils von einer durchgehenden Seite getrennten
Seiten mittig die schwalbenschwanzförmige Nut 17 eingelassen ist.
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Der Kernstift 1 ist mit seinem Gewinde 12 fest in einer nicht dargestellten
Grundplatte des iormwerkzeugs verschraubt. Die Seitenschieber 2 sind radial beweglich
mit 2 rungsplatten des Formwerkzeugs verschraubt; auch die Seitenschieber 3 sind
in zwei Führungsplatten verschraubt. Das liolamwerkzeug enthält eine Abstreifplatte
zum Abstreifen des tertigen Siiritzlings.
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Die Wirkungsweise des Spreizkerns nach der Erlindung ist olgende:
In Fig. 1 ist der Spritzzustand des Spreizkerns dargestellt. In dieser Stellung
bilden die Ansätze 2 und 34 den Formkern für einen Spritzling. Ist der Spritzling
hergestellt, wird zunächst die Düsenseite des nicht dargestellten Formwerkzeugs
in Axialrichtung des Kernstifts 1 bewegt; sodann bei feststehender Grundplatte und
Kernstift 1 der Naschinenteil des Bormwerkzeugs bewegt. Die beweglichen zeile des
Maschinenteils des Formwerkzeugs nehmen die Seitenschieber 2 und 3 mit.
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Diese Mitnahme hat zunächst zur Folge, daß die Seitenschieber 2 auf
den Außenflächen 14 achsparallel zu dem Lernstift 1 bewegt werden; wohingegen die
Seitenschieber 3 auf den konischen Außenflächen 16 axial und radial nach innen bewegt
werden. Diese Bewegung wird durchgeführt, bis die innere Begrenzung des Formkerns
24, 34 im wesentlichen mit der äußeren Stirnfläche des Kernstifts 1 fluchtet, das
ist die in Fig. 2 dargestellte Lage. In dieser Lage ist die Bewegung der Seitenschieber
3 nach innen um ein solches Maß erfolgt, daß das Spritzteil, soweit es an den Seitenschiebern
3 anlag, bereits freigegeben ist.
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Eine weitere Axialbewegung der Seitenschieber 3 ist nicht vorgesehen.
Weiter bewegt werden jedoch die Seitenschieber 2 in Axialrichtung. Diese Axialrichtung
wird fortgesetzt, bis sich die dem Bundteil 26 benachbarten Absätze 22 der Seitenschieber
2 in Höhe der Stufen 15 in den Außenflächen 14 des Kernstifts 1 befinden. Ist diese
Stelle erreicht, drücken die Schraubenfedern 23 die.Seitenschieber 2 radial nach
innen. Der Spritzin ling ist also/der in Fig. 3 dargestellten Lage vollständig von
dem
Formkern befreit. Mit Hilfe einer Auswerferplatte kann er von dem Spreizkern abgedrückt
werden. Die Bewegung der Seitenschieber 2 und 3 erfolgt über nicht dargestellte
husstoßerbolzen. So lange die Seitenschieber 3 nicht ihre innere axiale Lage eingenommen
haben, in die sie über die konischen Außenilächen 16 und 35 gelangen, könnaedie
Seitenschieber 2 nicht nach innen gedrückt werden, da beide Gruppen von Seitenschiebern
2 und 3 im Bereich der Ansätze 24 und 35 mit ihren Begrenzungs,'lächen aneinander
liegen. Erst nachdem die Seitenschieber 3 die vorgenannten innere Lage erreicht
haben, kann nach axialer weiterbewegung der Seitenschieber 2 auch deren Bewegung
radial nach innen erfolgen. Auf diese Weise können ilinterschneidungen bis zu 25
,0 des Innendurchmessers des Spritzlings entformt werden.