DE102016225535B4

DE102016225535B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Einformen eines langgestreckten Einlegeteils mittels Zentrierelement

Info

Publication number: DE102016225535B4
Application number: DE102016225535.5A
Authority: DE
Inventors: Jörg Wenzel; Sebastian Goß
Original assignee: Leoni Kabel GmbH
Current assignee: Leoni Kabel GmbH
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: WO2018114561A1; DE102016225535A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Einformen eines langgestreckten Bauteils (44), umfassend:
- eine Formanordnung (12), umfassend wenigstens eine Angussstelle (18); und
- einen Formeinsatz (22), der in der Formanordnung (12) aufnehmbar und relativ zu der Angussstelle (18) entlang einer Verlagerungsachse (V) verlagerbar ist,
wobei der Formeinsatz (22) zumindest anteilig eine Kavität (28) begrenzt, in der eine über die Angussstelle (18) zugeführte erstarrenden Formmasse (21) aufnehmbar ist,
wobei die Vorrichtung (10) ferner wenigstens ein Zentrierelement (34) umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein langgestrecktes Bauteil (44) aufzunehmen und entlang einer Zentriersachse (Z) in die Kavität (28) zu führen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einformen eines langgestreckten Bauteils. Bei dem Einformen kann es sich um ein Umspritzen oder Ummanteln handeln. Das langgestreckte Bauteil kann zum Beispiel ein Kabel, eine Seele, einen Verseilverbund, wenigstens einen Leiter und/oder wenigstens eine Ader umfassen und allgemein ein langgestrecktes Einlegeteil bilden.
Derartige Objekte werden bisher hauptsächlich im Rahmen von Extrusionsprozessen hergestellt, bei der das langgestreckte Bauteil unmittelbar durch eine Extrusionsdüse geführt und ein Ummantelungsmaterial darauf abgelagert wird.
Technologischer Hintergrund auf diesem Gebiet kann den Dokumenten US 2015/0151467 A1 , DE 102014226335 A1 und DE 102006036139 A1 entnommen werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Lösungen wenig flexibel hinsichtlich des Prozessablaufes und der herstellbaren Produktvarianten sein können. Hierunter können die Kosten und die Zuverlässigkeit des Herstellungsprozesses leiden. Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, derartige Nachteile zu vermeiden und das Ummanteln langgestreckter Bauteile zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Vorrichtung zum Einformen eines langgestreckten Bauteils bereitgestellt. Die Vorrichtung kann Bestandteil einer herkömmlichen Spritzgussmaschine sein oder an eine solche anschließbar sein.
Die Vorrichtung umfasst eine Formanordnung, umfassend wenigstens eine Angussstelle. Die Formanordnung kann mit den Aufspannplatten einer herkömmlichen Spritzgießmaschine koppelbar sein. In der nachstehend erläuterten Weise kann die Formanordnung hierzu zwei Formhälften umfassen, die mit einer jeweiligen Aufspannplatte koppelbar sind. Die Formhälften können in bekannter Weise aufeinander zu bewegbar und voneinander abhebbar sein, um Objekte herstellen und der Vorrichtung entnehmen zu können.
Bei der Angussstelle kann es sich um einen fluidleitenden Verbindungsbereich handeln, insbesondere in Form eines Kanals, einer Bohrung, einer Öffnung und/oder eines Hohlraumes. Die Angussstelle kann an den Austrittsbereich von Formmasse aus einer gewöhnlichen Spritzeinheit einer Spritzgussmaschine anschließbar sein und die Formmasse in eine nachfolgend erläuterte Kavität leiten. Die Angussstelle kann sich ferner durch die Formanordnung erstrecken und insbesondere durch wenigstens eine der etwaigen Formhälften hiervon.
Bei der Formmasse kann es sich um ein Kunststoffmaterial oder Kunststoffmaterialgemisch handeln. Die Formmasse kann in im Wesentlichen flüssiger Form zugeführt werden und anschließend zu einem Objekt bzw. zu einer Bauteilummantelung erstarren.
Die Vorrichtung kann allgemein auf einem Spritzgussprinzip basieren oder dazu ausgebildet sein, ein Spritzgussverfahren oder ein zumindest Spritzguss-ähnliches Verfahren auszuführen. Insbesondere kann die Vorrichtung hierzu an bekannte Spritzeinheiten beziehungsweise Schneckenanordnungen einer Spritzgussmaschine anschließbar sein. Wie nachfolgend ausgeführt, kann es sich bei den hergestellten Objekten insbesondere um ummantelte Kabel handeln, wobei die zugeführte Formmasse zu einer entsprechenden Ummantelung erstarrt.
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Formeinsatz, der in der Formanordnung aufnehmbar und relativ zu der Angussstelle entlang einer Verlagerungsachse verlagerbar ist. Der Formeinsatz kann hierzu mit etwaigen Formhälften der Formanordnung wechselwirken und zum Beispiel verschieblich in diese einsetzbar sein. Hierfür kann der Formeinsatz mit Führungsanordnungen, Führungsleisten, Gleitflächen, Schlittenanordnungen, Schienen oder Rollen wechselwirken, welche zum Beispiel direkt in der Formanordnung bereitgestellt sein können. Die Verlagerung des Formeinsatzes kann mittels einer Aktoreneinheit gesteuert oder geregelt werden. Diese kann zum Beispiel einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder umfassen, der den Formeinsatz in vorbestimmter Weise verschieben kann. Die Verschiebung des Formeinsatzes kann ferner zumindest teilweise parallel zu einer Zufuhr von Formmasse über die Angussstelle erfolgen.
Die Verlagerungsachse kann im Wesentlichen geradlinig bzw. linear verlaufen. Im Falle einer Formanordnung mit aufeinander zu bewegbaren und voneinander abhebbaren Formhälften kann die Verlagerungsachse in einem Winkel zu der entsprechenden Schließ-/Öffnungsachse der Formhälften verlaufen, beispielsweise in einem Winkel zwischen ca. 44° und ca. 91° oder im Wesentlichen orthogonal hierzu.
Der Formeinsatz kann allgemein einteilig ausgebildet sein. Ferner kann er beispielsweise in einem der Angussstelle zugewandten Bereich zumindest abschnittsweise offen ausgebildet sein, um über die Angussstelle zugeführte Formmasse aufnehmen zu können. Ebenso kann der Formeinsatz aber mehrteilig ausgebildet sein und beispielsweise zwei Formhälften umfassen, die in zusammengesetzter Form eine zugeführte Formmasse aufnehmen können und zur Entnahme eines fertig geformten Objektes wieder voneinander trennbar.
Der Formeinsatz begrenzt ferner zumindest anteilig eine Kavität, in der eine über die Angussstelle zugeführte erstarrenden Formmasse aufnehmbar ist. Die Kavität kann allgemein einen Hohlraum zur Aufnahme von Formmasse definieren, um daraus ein gewünschtes Objekt zu formen. Konkret kann die Kavität Wandbereiche umfassen, die die Form der erstarrenden Formmasse definieren und somit zumindest teilweise auch die Form des daraus hergestellten Objektes festlegen. Insbesondere kann die Kavität einen Außenumfangsbereich der zugeführten Formmasse beziehungsweise des daraus hergestellten Objektes festlegen. Allgemein kann die Kavität im Wesentlichen langgestreckt sowie mit einem gleichbleibenden oder variierenden und insbesondere mit einem zumindest abschnittsweise rotationssymmetrischen Querschnitt ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Kavität einen länglichen und insbesondere rohrförmigen Hohlraum umfassen. Entsprechend kann die Kavität eine Längsachse aufweisen, welche parallel zu der Verlagerungs- und/oder der nachfolgend erläuterten Zentriersachse verlaufen oder hiermit zusammenfallen kann.
Der Formeinsatz kann die Kavität zumindest abschnittsweise von wenigstens einer, wenigstens zwei, wenigstens drei oder sogar bis zu vier Seiten umgeben. Mit anderen Worten kann der Formeinsatz einen Querschnitt der Kavität zumindest abschnittsweise zu mindestens ca. 25%, mindestens ca. 50% , mindestens ca. 75% oder zu ca. 100% begrenzen, wobei der gegebenenfalls verbleibende Anteil durch entsprechende Wandbereiche der Formanordnung begrenzt werden kann. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Formeinsatz einen Außenumfangsbereich des herzustellenden Objektes (bzw. einen Innenumfangsbereich der Kavität) entlang dessen gesamter Länge zumindest anteilig formt.
Der Formeinsatz kann schließlich derart relativ zu der Angussstelle verlagerbar sein, dass zumindest über einen vorbestimmten Anteil der Relativbewegung eine Zufuhr von Formmasse in die Kavität über die Angussstelle erfolgen kann. Dies kann eine vorbestimmte Bewegungsstrecke oder Bewegungsdistanz einschließen, aber auch eine vorbestimmte Zeitdauer von zum Beispiel mehr als ca. 1 Sekunde, mehr als ca. 2 Sekunden oder mehr als ca. 3 Sekunden. Die Formmassenzufuhr kann dabei im Wesentlichen kontinuierlich und/oder parallel zu der Verlagerung erfolgen.
Die Vorrichtung umfasst ferner wenigstens ein Zentrierelement, das dazu eingerichtet ist, ein langgestrecktes Bauteil aufzunehmen und entlang einer Zentriersachse in die Kavität zu führen. Wie erwähnt, kann es sich bei dem langgestreckten Bauteil allgemein um ein Einlegeteil und insbesondere um ein Kabel handeln. Dieses kann eine Längsachse aufweisen, welche infolge der Zentrierung parallel zu der Zentriersachse ausgerichtet sein kann oder mit dieser zusammenfällt. Die Zentriersachse kann ferner parallel zu der Verlagerungsachse und/oder Kavitäts-Längsachse verlaufen oder hiermit zusammenfallen. Mit anderen Worten kann das Zentrierelement dazu ausgebildet sein, dass langgestreckte Bauteil derart auszurichten, dass es sich im Wesentlichen konzentrisch durch die Kavität erstreckt und/oder entlang der Verlagerungsachse des Formeinsatzes.
Das Zentrierelement kann einen von außen zugänglichen Bereich umfassen, um das langgestreckte Bauteil einzuführen, sowie einen ersten Endbereich, der der Kavität zugewandt ist oder unmittelbar hierin mündet. Somit kann das Bauteil von außen durch das Zentrierelement mit einer gewünschten Ausrichtung in Kavität geführt werden.
Das Zentrierelement und die Angussstelle können ferner im Wesentlichen separat voneinander ausgebildet sein und in gewünschter Weise relativ zueinander ausgerichtet werden. Dies kann gegenüber den vorbekannten Extrusionsprozessen einen zusätzlichen Freiheitsgrad darstellen, um den Herstellungsprozess in gewünschter Weise zu gestalten.
Das Zentrierelement kann das Bauteil stützen oder direkt kontaktieren. Hierfür kann das Zentrierelement das Bauteil zumindest abschnittsweise umgeben oder, mit anderen Worten, in einem hohlförmigen Abschnitt aufnehmen und führen. Ferner kann das Zentrierelement sich zumindest abschnittsweise entlang des Bauteils erstrecken, um hiermit zu wechselwirken, beispielsweise entlang einer Länge von wenigstens ca. 5 cm, wenigstens ca. 10 cm, wenigstens ca. 20 cm, wenigstens ca. 30 cm oder wenigstens ca. 50 cm. Bei dem Abschnitt des Bauteils, der mit dem Zentrierelement wechselwirkt und gegebenenfalls darin aufgenommen ist, kann es sich um einen im weiteren Prozess nicht einzuformenden Abschnitt handeln, der beispielsweise nach Abschluss des Formprozesses entfernt wird.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass das Bauteil relativ zu dem Zentrierelement während des Formprozesses im Wesentlichen unbeweglich ist. Wie nachstehend erläutert, kann sich das langgestreckte Bauteil ferner im Wesentlichen durch die gesamte Kavität erstrecken, insbesondere entlang deren gesamter Länge, wobei das Zentrierelement einen ersten Ausgangspunkt der Erstreckung bilden kann. Ferner kann der Formeinsatz derart verlagerbar sein, dass eine Größe der Kavität sich ändert und dabei auch eine zunehmende Länge des Bauteils aufnimmt. Hierfür kann der Formeinsatz sich längs des Bauteils bewegen, so dass dieses entlang einer zunehmenden Länge von der Kavität aufgenommen und umgeben wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Formeinsatz derart entlang der Verlagerungsachse verlagerbar ist, dass sich die Kavität vergrößert. Die Verlagerung kann insbesondere mit einer Verlängerung der Kavität entlang der Verlagerungsachse beziehungsweise der Kavitäts-Längsachse einhergehen. Beispielsweise kann der Formeinsatz in einer Verlagerungsrichtung betrachtet ein vorderes Ende der Kavität begrenzen und derart verlagerbar sein, dass sich dieses vordere Ende zunehmend von der Angussstelle entfernt, sodass sich die Kavität verlängert.
Selbstverständlich kann nach erfolgter Herstellung und etwaiger Entnahme des Objektes auch eine Verlagerung des Formeinsatzes in eine entgegengesetzte Richtung entlang der Verlagerungsachse erfolgen, sodass dieser wieder seine ursprüngliche Ausgangsposition einnimmt. Hierbei kann die Kavität wieder auf ihre Ursprungsgröße reduziert werden.
Während der Objektherstellung und Verlagerung zur Kavitätsvergrößerung kann eine derartige Koordination von Formeinsatzverlagerung und Formmassenzufuhr erfolgen, dass die zugeführte Formmasse im Wesentlichen kontinuierlich in die Kavität nachströmt. Allgemein kann der Formeinsatz dabei derart bewegbar sein, dass eine Volumenzunahme der Kavität zumindest temporär im Wesentlichen proportional zu der Zufuhr eines Formmassevolumens erfolgt. Es versteht sich, dass dies nicht auf eine Endphase der Objektherstellung zutreffen kann, bei der zum Erzeugen eines sogenannten Nachdruckes noch einmal zusätzliches Formmassenvolumen zugeführt werden kann, ohne dass der Formeinsatz weiter verlagert wird. Ebenso kann in einer Anfangsphase der Objektherstellung zunächst das Zuführen eines Mindestvolumens von Formmasse abgewartet werden, bevor die Verlagerung des Formeinsatzes einsetzt.
Der Formeinsatz kann derart entlang der Verlagerungsachse verlagerbar sein, dass in der Kavität aufgenommene Formmasse von der Angussstelle überwiegend in eine erste Richtung strömt. Diese Richtung kann im Wesentlichen entlang der Verlagerungsachse verlaufen und/oder einer Verlagerungsrichtung des Formeinsatzes während der Formmassenzufuhr entsprechen. Anders ausgedrückt kann die zugeführte Formmasse der Bewegung des Formeinsatzes im Wesentlichen folgen, sodass sie im Wesentlichen stetig von der Angussstelle in die erste Richtung weg strömt beziehungsweise von der Anschlussstelle weg transportiert wird.
Nachfolgend erwähnte Bezugnahmen auf eine Positionierung stromaufwärts oder stromabwärts von zum Beispiel der Angussstelle können sich daher auf die entsprechende Strömungsrichtung der Formmasse beziehen (und/oder die Verlagerungsrichtung des Formeinsatzes). Mit anderen Worten kann eine Positionierung stromaufwärts der Angussstelle eine Anordnung außerhalb des Strömungspfades der Formmasse in der ersten Richtung betreffen, also insbesondere eine der Angussstelle in Verlagerungsrichtung betrachtet vorgelagerte Positionierung. Eine Positionierung stromabwärts der Angussstelle kann hingegen eine Anordnung innerhalb des Strömungspfades der Formmasse in der ersten Richtung betreffen, also insbesondere eine der Angussstelle in Verlagerungsrichtung betrachtet nachgelagerte Positionierung. Von einer stromaufwärts-Positionierung können dabei auch derartige Bereiche umfasst sein, durch die bei normaler Funktionsweise keine Formmassenströmung erfolgt, die aber entsprechend relativ und insbesondere vorgelagert zu der Angussstelle und der hiervon ausgehenden Formmassenströmung angeordnet sind.
Andererseits kann die zugeführte Formmasse zumindest über eine begrenzte Länge auch entgegen der ersten Richtung strömen, wobei das in die erste Richtung strömende Volumen diesen Anteil jedoch deutlich überwiegen kann. Beispielsweise kann nach erfolgter Herstellung das in die erste Richtung geströmte Formmassevolumen mehr als ca. 80 %, mehr als ca. 90 % oder mehr als ca. 95 % des Gesamtvolumens der zugeführten Formmasse betreffen. Das Strömen eines geringen Anteils der zugeführten Formmasse entgegen der ersten (Hauptströmungs-) Richtung kann sich aufgrund des Einspritzdruckes sozusagen systemimmanent einstellen.
Gemäß einer Weiterbildung ragt das Zentrierelement in die Kavität hinein und/oder ist fluidleitend hiermit verbunden. Insbesondere kann das Zentrierelement unmittelbar mit der Kavität verbunden sein und das langgestreckte Bauteil direkt dort hinein führen und in der gewünschten Weise zentrieren. Eine große Nähe zu oder unmittelbares Angrenzen an die Kavität kann die Zuverlässigkeit des Zentrierens verbessern, was insbesondere bei erhöhten Einspritzendrücken von Vorteil ist. Beispielsweise kann bei einem Einspritzen der Formmasse das unter Umständen nur begrenzt formsteife Bauteil mit erhöhtem Druck und in mehreren Richtungen umströmt werden, wodurch es aus der eigentlich vorgesehenen zentrierten Position gedrängt wird. Dies kann durch eine möglichst nahe Positionierung des Zentrierelements an der Angussstelle vermieden werden.
Das Zentrierelement kann ferner langgestreckt und/oder rohrförmig sein, oder zumindest einen derart ausgebildeten Abschnitt umfassen. Die Längsachse des Zentrierelements kann sich dabei entlang wenigstens einer von Zentrierachse, Kavitäts-Längsachse, Bauteil-Längsachse und Formeinsatz-Verlagerungsachse erstrecken oder hiermit zusammenfallen. Im Falle einer rohrförmigen Ausbildung kann das Bauteil in das Zentrierelement ein- beziehungsweise hindurchgeschoben werden, um in die Kavität geführt zu werden. Ferner kann das Zentrierelement hierbei einen im Wesentlichen kreisrunden und insbesondere geschlossenen Querschnitt aufweisen.
Schließlich kann das Zentrierelement allgemein in einem Ausnehmungsabschnitt der Kavität oder einer mit der Kavität verbundenen Ausnehmung angeordnet sein. Das Aufnehmen kann mit einem vorbestimmten Spiel erfolgen. Beispielsweise kann ein Außendurchmesser des Zentrierelements im Wesentlichen gleich oder geringer als der Innendurchmesser einer aufnehmenden Ausnehmung sein. Die Ausnehmung kann in der Formanordnung bereitgestellt sein und insbesondere in einer etwaigen Formhälfte hiervon. Zum Erleichtern des Einführens in die Ausnehmung kann das Zentrierelement wenigstens einen Gleitabschnitt umfassen. Dieser kann als gesonderte Buchse, Manschette oder Hülse an einer Außenfläche des Zentrierelements angeordnet sein. Ebenso kann der Gleitabschnitt eine Gleitschicht und/oder Ummantelung an einer Außenfläche des Zentrierelements umfassen. Allgemein kann der Gleitabschnitt sich über die gesamte Länge der Außenfläche des Zentrierelements erstrecken.
Weiterhin kann die Vorrichtung einen Austrittsbereich umfassen, aus dem das langgestreckte Bauteil aus der Vorrichtung austreten kann, insbesondere wobei der Austrittsbereich dem Zentrierelement im Wesentlichen gegenüberliegt. Der Austrittsbereich kann zumindest anteilig in dem Formeinsatz ausgebildet sein. Das Bauteil kann somit von dem Zentrierelement zu dem Austrittsbereiche geführt werden und sich dabei überwiegend oder vollständig durch die Kavität erstrecken. Hierfür können das Zentrierelement und der Austrittsbereich sich entlang der Kavitäts-Längsachse, der Formeinsatz-Verlagerungsachse und/oder der Zentrierachse im Wesentlichen gegenüberliegen oder durch die entsprechenden Achsen verbunden sein.
Der Austrittsbereich kann eine Öffnung, Bohrung, Ausnehmung oder dergleichen umfassen, sodass das Bauteil in die Umgebung austreten kann. Anschließend kann das Bauteil zu einer Klemm-, Spann-, oder Haltevorrichtung geführt werden. Dies kann ermöglichen, dass das Bauteil zum Beispiel durch Einleiten einer Zugkraft innerhalb der Vorrichtungen und insbesondere der Kavität vorspannbar ist, um dessen Zentrierung aufrechtzuerhalten. Beispielsweise kann das Bauteil somit im Wesentlichen konzentrisch und/oder entlang einer Längsachse durch die Kavität geführt werden.
Während der Verlagerung des Formeinsatzes kann sich der Formeinsatz aufgrund des Austrittsbereichs relativ zu dem Bauteil bewegen, da dieses sozusagen durch den Austrittsbereich hindurchrutscht. Wie vorstehend erläutert, ist folglich eine zunehmende Länge des Bauteils in der Kavität aufnehm- und mittels der Formmasse einformbar.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Zentrierelement stromaufwärts der Angussstelle positioniert ist, insbesondere in einem Abstand von bis zu ca. 1 cm, bis zu ca. 2 cm, bis zu ca. 5 cm oder bis zu ca. 10 cm. Bei der entsprechenden stromaufwärts-Positionierung kann es sich um die vorstehend erläuterte, der Angussstelle in der Formeinsatz-Verlagerungsrichtung beziehungsweise bezogen auf den Formmassen-Strömungspfades vorgelagerte Positionierung handeln. Die Abstandsangaben können sich auf einen Abstand entlang der Zentriersachse, der Bauteil-Längsachse, der Verlagerungsachse und/oder der Kavitäts-Längsachse beziehen.
Mit anderen Worten kann die Angussstelle somit im Wesentlichen zwischen dem Zentrierelement und einem in Verlagerungsrichtung betrachtet vorderen Endbereich der Kavität (und/der des Formeinsatzes) angeordnet sein. Wie nachstehend erläutert, kann die Angussstelle aber auch zumindest geringfügig mit dem Zentrierelement überlappen. Übergeordnet kann die Formeinsatz-Verlagerung ferner derart erfolgt, dass eine Hauptströmungsrichtung der Formmasse (siehe vorstehend erläuterte erste Richtung) von dem Zentrierelement weggerichtet ist.
Die Vorrichtung kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, die Formmassenzufuhr über die Angussstelle derart zu steuern, dass eine sich stromaufwärts der Angussstelle ausbreitende Schmelzefront das Zentrierelement nicht kontaktiert oder nur in einem Bereich von weniger als ca. 10 cm, weniger als ca. 5 cm, weniger als ca. 2 cm oder weniger als ca. 1 cm Länge umströmt. Bei der sich stromaufwärts ausbreitenden Schmelzefront kann es sich um einen Anteil der zugeführten Formmasse handeln, der entgegen der vorstehend erläuterten ersten (Hauptströmungs-) Richtung strömt. Dieser folgt einer Verlagerungsbewegung des Formeinsatzes im Wesentlichen nicht, sondern kann hierzu sogar entgegensetzt sein. Die vorliegende Variante sieht demnach vor, dass dieser Anteil der zugeführten Formmasse das Zentrierelement nicht kontaktiert oder nur in einem begrenzten Maße umströmt. Die vorstehenden Längenmaße können sich dabei insbesondere auf eine Länge entlang der Zentriersachse, einer Längsachse des Zentrierelements oder des Bauteils beziehen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Zentrierelement sich ausgehend von einer Position stromaufwärts der Angussstelle wenigstens bis zu der Angussstelle erstreckt, oder um bis zu ca. 1 cm, bis zu ca. 2 cm oder bis zu ca. 5 cm darüber hinaus. Anders ausgedrückt kann das Zentrierelement allgemein der Angussstelle zumindest teilweise gegenüberliegen oder hiermit überlappen. Dabei kann es sich von außerhalb der Kavität und/oder Formanordnung bis zu der Angussstelle erstrecken. Gemäß dieser Variante kann die zuzuführende Formmasse somit bewusst auf das Zentrierelement gespritzt werden. Dabei kann das Zentrierelement als eine Art Ringverteiler wirken, um die zugeführte Formmasse zunächst gleichmäßig um das Bauteil zu verteilen, woraufhin diese weiter stromabwärts in die Kavität fließen kann.
Das Zentrierelement kann ferner einen ersten Endbereich umfassen, der nahe der Angussstelle angeordnet ist, und wobei der erste Endbereich ein flexibel deformierbares Material umfasst. Übergeordnet kann das Zentrierelement formsteif und/oder biegesteif ausgebildet sein oder ein derartiges Material umfassen und allgemein aus Metall, Kunststoff oder Mischungen hieraus hergestellt sein. Ebenso kann das Zentrierelement mehrteilig ausgebildet sein und beispielsweise einen ersten formsteifen Abschnitt umfassen sowie einen deformierbaren Endbereich. Das Vorsehen eines deformierbaren Endbereichs kann allgemein für Varianten vorteilhaft sein, bei denen das Zentrierelement mit der Angussstelle überlappt, sodass die Formmasse auf den deformierbaren Endbereich gespritzt wird. Der erste Endbereich kann ferner derjenige Endbereich des Zentrierelements sein, der der Kavität zugewandt ist und/oder in diese mündet.
Alternativ oder zusätzlich kann der erste Endbereich aus einem Material hergestellt sein, das Materialanhaftungen beim Spritzprozess vermeidet, zum Beispiel PTFE. Dies kann auch unabhängig von einer etwaigen Deformierbarkeit vorgesehen sein. Eine weitere Möglichkeit zum Vermeiden von Anhaftungen ist das Vorheizen des Zentrierelements, insbesondere wenn dieses aus einem metallischen Material hergestellt ist.
Unabhängig von oder zusätzlich zu einer etwaigen Deformierbarkeit kann der erste Endbereich ferner einen austauschbaren Verschleißeinsatz umfassen, beispielsweise einen mit einem Hauptabschnitt des Zentrierelements koppelbaren Verschleißeinsatz (z.B. durch Ein- oder Aufschieben). Ebenso kann der erste Endbereich allgemein durch Überziehen eines biegesteifen Endabschnittes des Zentrierelements mit einem Schlauchabschnitt und insbesondere einem Schrumpfschlauch gebildet werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Angussstelle eine Formmassenzuführrichtung definiert, die in einem von 0° verschiedenen Winkel zu der Zentrierachse verläuft, und insbesondere wobei die Formmassenzuführrichtung in einem Winkel zwischen ca. 44° und ca. 91° oder im Wesentlich orthogonal zu der Zentriersachse verläuft. Mit anderen Worten kann ein Kanal oder eine Bohrung der Angussstelle, über die die Formmasse eingespritzt wird, nicht parallel sondern insbesondere quer zu der Zentrierachse verlaufen. Ferner können die Angussstelle und das Zentrierelement entlang der Zentriersachse betrachtet voneinander beabstandet sein. Insgesamt können die Formmassenzufuhr und die Zentrierung des Bauteils im Wesentlichen voneinander entkoppelt werden, was bei den bisherigen Extruderlösungen zur Kabelummantelung nicht möglich ist.
Abschließend kann vorgesehen sein, dass die Formanordnung wenigstens zwei Formhälften umfasst, von denen eine feststehend ausgebildet ist, und wobei das Zentrierelement mit der feststehenden Formhälfte gekoppelt ist. Bei den Formhälften kann es sich um die bereits erläuterten relativ zueinander anhebbaren und absenkbaren Formhälften handeln, wie von herkömmlichen Spritzgussmaschinen bekannt.
Die Offenbarung betrifft ferner ein Verfahren, das insbesondere mithilfe einer Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Aspekte ausführbar ist, umfassend die Schritte:

a) Führen des Bauteils in die Kavität mittels des Zentrierelements;
b) Zuführen einer erstarrenden Formmasse über die Angussstelle; und
c) Bewegen Formeinsatzes entlang der Verlagerungsachse;

Es versteht sich, dass das Verfahren weitere Schritte umfassen kann, um jegliche der vorstehend genannten Effekte, Arbeitsschritte und/oder Betriebszustände der Vorrichtung zu realisieren. Gleiches gilt für die nachfolgend erläuterten Aspekte der Ausfü h ru ngsbeispiele.
Beispielsweise kann das Verfahren einen weiteren Schritt des Führens des Bauteils von dem Zentrierelement zu einem Austrittsbereich umfassen, um aus der Vorrichtung wieder auszutreten, wobei der Austrittsbereich in dem Formeinsatz bereitgestellt sein kann. Vor dem Ausführen der Schritte b) und c) kann das Bauteil ferner vorgespannt werden, zum Beispiel durch Aufbringen einer Zugkraft.
Die vorliegende Offenbarung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:

1 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zu Beginn eines Einformprozesses;
2 die Vorrichtung aus 1 in einem fortgeschrittenen Stadium des Einformprozesses;
3 eine Detailansicht des Zentrierelements der Vorrichtung aus 1;
4-9 alternative Ausgestaltungen des Zentrierelements; und
10 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, umfassend zwei Zentrierelemente.

Allgemein sind verschiedene Anwendungsgebiete der hier offenbarten Vorrichtung denkbar. Rein beispielhaft seien an dieser Stelle das Ummanteln von Kabeln oder anderen langgestreckten Elementen genannt.
In 1 ist eine Vorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Formanordnung 12. Diese besteht in bekannter Weise aus zwei herkömmlichen Formhälften 14,16, welche an nicht dargestellten Aufspannplatten einer Spritzgussmaschine angeordnet sind. Die in 1 obere Formhälfte 14 bildet eine sogenannte feststehende Formhälfte 14, während die untere Formhälfte 16 relativ hierzu bewegbar ist, um eine Schließ- und Öffnungsbewegung der Formanordnung 12 zu erreichen.
Die Formanordnung 12 umfasst eine Angussstelle 18, die in der oberen Formhälfte 14 angeordnet ist. Die Angussstelle 18 umfasst einen Kanal, durch den eine erstarrenden Formmasse (im vorliegenden Fall eine Kunststoffschmelze) in die Formanordnung 12 einspritzbar ist. Hierzu ist die Angussstelle 18 an eine schematisch dargestellte Spritzeinheit 20 einer herkömmlichen Spritzgussmaschine angeschlossen.
In der Formanordnung 12 ist ferner ein Formeinsatz 22 aufgenommen. Dieser ist in den 1 und 2 in Teilschnittansicht gezeigt, sodass man einen hiervon begrenzten Kavitätsanteil erkennen kann. Der Formeinsatz 22 ist an Führungsschienen 24 der unteren Formhälfte 16 verschiebbar gelagert. Genauer gesagt ist der Formeinsatz 22 entlang einer Verlagerungsachse V verlagerbar, wobei zum Herstellen eines gewünschten Objektes eine Verlagerung entlang dem Pfeil P erfolgt. In Vorbereitung auf eine erneute Objekterstellung wird der Formeinsatz 22 hingegen entgegen dem Pfeil P wieder in eine Ausgangsposition bewegt.
Der Formeinsatz 22 umfasst eine Ausnehmung 26, die im Wesentlichen länglich ausgebildet ist. Diese begrenzt gemeinsam mit der oberen Formhälfte 16 eine Kavität 28 der Vorrichtung 10, in der über die Angussstelle 18 zugeführte Formmasse 21 aufnehmbar ist. In bekannter Weise ist die Kavität 28 derart geformt, dass die Formmasse 21 zu einem Objekt mit gewünschten Abmessungen und einer gewünschten Form erstarrt. Insgesamt ist die Kavität 28 langgestreckt ausgebildet und erstreckt sich entlang einer Längsachse K, die parallel zu der Verlagerungsachse V des Formeinsatzes 22 verläuft. Im gezeigten Fall umfasst die Kavität 28 zusätzlich zwei Endabschnitte 30, die im Wesentlichen quer zu der Kavitätslängsachse K verlaufen, jedoch nur einen geringen Anteil an dem Gesamtvolumen der Kavität 28 einnehmen. Ferner sind lediglich beispielhaft zwei Schraubenelemente 32 gezeigt, die als Einlegeteile in dem Formeinsatz 22 angeordnet sind und in das herzustellende Objekt zusätzlich einformbar sind.
Die Vorrichtung 10 umfasst ferner ein Zentrierelement 34. Dieses ist über einen Haltearm 34 an der oberen Formhälfte 14 angeordnet. Das Zentrierelement 34 ist als ein dünnes langgestrecktes Metallrohr beziehungsweise als eine hohlförmige Lanze ausgebildet. Wie aus 1 ersichtlich, weist es demnach eine Längsachse R auf, die sich parallel zu der Formeinsatz-Verlagerungsachse V sowie der Kavitäts-Längsachse K erstreckt und mit letzterer sogar zusammenfällt. An seinem in 1 rechten Ende 38, das von der Formanordnung 12 und insbesondere der Angussstelle 18 abgewandt ist, ist das Zentrierelement 34 an dem Haltearm 36 befestigt. An seinem in 1 linken Ende 40, dass der Angussstelle 18 und der Kavität 28 zugewandt ist (im Folgenden: erster Endbereich 40), ist das Zentrierelement 34 hingegen in einer kanalförmigen Ausnehmung 42 in der oberen Formhälfte 14 aufgenommen.
In das Zentrierelement 34 ist ein langgestrecktes Bauteil 44 eingeführt. Das Bauteil 44 soll durch die zugeführte Formmasse 21 ummantelt werden und kann daher auch als langgestrecktes Einlegeteil bezeichnet werden. Es erstreckt sich durch das Zentrierelement 34 von dem ersten bis zu dem zweiten Endbereich 38,40. Dabei wird das Bauteil 44 von dem Zentrierelement derart in die Kavität 28 geführt, dass es sich entlang einer Zentriersachse Z erstreckt. Im Ergebnis fällt somit eine Längsachse E des Bauteils 44 mit der Zentriersachse Z zusammen, wobei letztere wiederum mit der Kavitäts-Längsachse K und der Zentrierelement-Längsachse R zusammenfällt sowie parallel zu der Verlagerungsachse V des Formeinsatzes 22 verläuft.
Aus 1 verdeutlicht sich ferner, dass das Bauteil 44 ausgehend von dem ersten Endbereich 40 das Zentrierelement 34 in die Kavität 28 tritt, sich durch die Kavität 28 entlang deren Längsachse K erstreckt und über einen Austrittsbereich 46 ohne wesentliche Änderung seiner Erstreckung wieder aus der Vorrichtung 10 austritt. Der Austrittsbereich 46 ist dabei als Bohrung in dem Formeinsatz 22 ausgebildet und liegt dem Zentrierelement 34 entlang der Zentriersachse Z betrachtet im Wesentlichen gegenüber. Allgemein kann vorgesehen sein, dass der Austrittsbereich 46 ebenfalls eine zentrierende Wirkung auf das Bauteil 44 ausübt, beispielsweise da er dieses aufnimmt und umgibt. Ebenso kann der Austrittsbereich 46 aber lediglich einen Durchgang für das Bauteil 44 ohne zentrierende Wirkung bereitstellen.
Übergeordnet kann das Bauteil 44 ferner mit seinem in 1 linken Ende zu einer Klemm-, Halte- oder Vorspanneinrichtung geführt werden, die eine Vorspannkraft zum Aufrechterhalten der Zentrierung auf das Bauteil 44 ausüben kann. Mit seinem in 1 rechten Ende kann das Bauteil 44 hingegen mit einer Materialspule verbunden sein, von der sukzessive vorbestimmte Material- bzw. Bauteillängen abgewickelt werden können. Hierdurch können im Rahmen einer zyklischen Produktion vor jedem Prozessdurchgang neue Materialabschnitte in die Vorrichtung 10 und insbesondere die Kavität 28 eingezogen werden, welche anschließend das zu ummantelnde Bauteil 44 bilden. Das Einziehen kann dabei durch das Zentrierelement 34 hindurch erfolgen, ohne das ein erneutes Einführen hierin erforderlich ist.
Im Fall von 1 handelt es sich bei der zugeführten Formmasse 21 um eine Kunststoffschmelze und bei dem Bauteil 44 um eine metallische Leiteranordnung, die mittels der Kunststoffschmelze ummantelt werden soll. Im Ergebnis wird somit als fertiges Objekt ein ummanteltes Kabel hergestellt.
Im Folgenden wird ein Ablauf des Herstellungsprozesses beispielhaft anhand der 1 und 2 erläutert. In einer Ausgangsstellung ist das Bauteil 44 durch das Zentrierelement 34 geführt und tritt über den Austrittsbereich 46 wieder aus der Vorrichtung 10 aus. Der Formeinsatz 22 befindet sich in einer Ausgangsposition, die gegenüber der Position von 1 weiter nach rechts verlagert ist, sodass der linke Endbereich 30 der Angussstelle 18 im Wesentlichen gegenüberliegt. Die Kavität 28 weist in diesem Zustand ihr geringstes Volumen auf. In dieser Stellung wird Formmasse 21 über die Angussstelle 18 in die Kavität 28 unter Druck eingespritzt, bis der Endbereich 30 vollständig aufgefüllt ist. Anschließend setzt eine Bewegung des Formeinsatzes 22 in die Richtung P ein, wobei die Formmassenzufuhr aufrechterhalten wird. Hierbei erreicht der Formeinsatz 22 zunächst die in 1 gezeigte Stellung, um anschließend kontinuierlich weiter nach links in die in 2 gezeigte Position und auch darüber hinaus bewegt zu werden. Die Bewegung wird beendet, wenn der rechte Endbereich 30 der Angussstelle 18 im Wesentlichen gegenüberliegt.
Der Formeinsatz 22 wird folglich derart verschoben, dass eine Länge der Kavität 28 zunimmt. Insbesondere können in 1 die rechts von der Angussstelle 18 beziehungsweise stromaufwärts hiervon angeordneten Ausnehmungsbereiche 26 des Formeinsatzes 22 zunächst nicht mit Formmasse 21 ausgefüllt werden, da diese nicht fluidleitend mit der Angussstelle 18 verbunden sind oder hierfür zu große Einspritzdrücke erforderlich wären. Im Rahmen der Verlagerung des Formeinsatz 22 können diese Ausnehmungsbereiche 26 aber in Richtung Angussstelle 18 bewegt und damit fluidleitend verbunden werden, sodass diese tatsächliche Bestandteile der Kavität 28 bilden und das Kavitätsvolumen beziehungsweise deren Länge sich entsprechend vergrößert (vgl. unterschiedliches mit Formmasse 21 ausgefülltes bzw. ausfüllbares Kavitätsvolumen in den 1 und 2).
Im Rahmen der Verlagerung verschiebt sich der Formeinsatz 22 über den Austrittsbereich 46 auch relativ zu dem feststehenden Bauteil 44. Dieses rutscht sozusagen durch den sich verlagernden Austrittsbereich 46 hindurch. Wie sich aus einem Vergleich der 1 und 2 ergibt, führt dies insbesondere dazu, dass eine zunehmende Länge des Bauteils 44 in der sich verlängernden Kavität 28 aufgenommen wird.
Die Zufuhr von Formmasse 21 erfolgt ferner derart, dass eine Formmassenströmung in der Kavität 28 einer Verlagerung des Formeinsatzes 22 im Wesentlichen folgt und die sich vergrößernde Kavität 28 stetig mit Formmasse 21 ausgefüllt wird. Die Formmasse 21 wird dabei entlang einer ersten (Hauptströmungs-) Richtung S allgemein von der Angussstelle 18 weg transportiert (sh. 2). Aufgrund der Relativbewegbarkeit des Formeinsatzes 22 zum Bauteil 44 bedeutet dies, dass dabei eine zunehmende Länge des Bauteils 44 eingeformt und mit der Formmasse 21 ummantelt wird. Bezogen auf die (Hauptströmungs-) Richtung S kann das Zentrierelement 34 und insbesondere dessen erster Endbereich 40 ferner als stromaufwärts der Angussstelle 18 positioniert beschrieben werden beziehungsweise als der Angussstelle 18 in der Verlagerungsrichtung P vorgelagert. Hingegen ist der in 1 erste Endbereich 30 des Formeinsatzes 22 stromabwärts der Angussstelle 18 angeordnet, beziehungsweise der Angussstelle 18 in der Verlagerungsrichtung P nachgelagert.
Aus 2 verdeutlicht sich ferner, dass die Angussstelle 18 derart angeordnet ist, dass die Formmasse entlang einer Formmassenzuführrichtung F zugeführt bzw. eingespritzt wird, welche im Wesentlichen quer zu sämtlichen der vorstehend genannten Verlagerungs- und Längsachsen V, K, R, Z, E verläuft. Die Formmasse 21 trifft somit aus einer im Wesentlichen orthogonalen Richtung auf das Bauteil 44 und umströmt dieses entlang der ersten (Hauptströmungs-) Richtung S. Aufgrund des Einspritzdruckes strömt ein geringer Anteil der Formmasse 21 aber auch entgegen der ersten Richtung S sowie in Richtung das Zentrierelements 34 (siehe umrandeter Anteil 48 in 2). In 2 wird die Formmassenzufuhr aber derart gesteuert, dass dieser Formmassenanteil 48 das Zentrierelement 34 nicht erreicht und auch nicht umströmt.
Wie nachstehend erläutert, kann ein derartiges Kontaktieren und Umströmen des Zentrierelements 34 aber auch bewusst gewollt sein. Hierzu kann das Zentrierelement 34 unterhalb von beziehungsweise überlappend mit der Angussstelle 18 angeordnet sein, sodass die Formmasse 21 sozusagen auf das Zentrierelement 34 gespritzt wird.
Wenn der in 1 rechte Endbereich 30 die Angussstelle 18 erreicht hat und mit Formmasse 21 ausgefüllt ist, ist der Formprozess abgeschlossen. Daraufhin kann die Formmassenzufuhr unterbrochen werden und die Formhälften 14,16 können voneinander abgehoben werden. Das hergestellte Objekt aus erstarrter Formmasse 21 und ummanteltem Bauteil 44 kann daraufhin dem Formeinsatz 22 entnommen werden. Zusätzliche Längenabschnitte des Bauteils 44, die nicht eingeformt wurden, können anschließend entfernt und/oder dazu verwendet werden, eine weiteren Längenabschnitt des Bauteils 44 sozusagen nachzuziehen und ausgehend von dem ersten Endbereich 40 das Zentrierelement 34 durch die Kavität 28 zu dem Austrittsbereich 46 zu führen. Anschließend kann der Herstellungsprozess ausgehend von einer Ausgangsposition des Formeinsatzes 22 erneut durchgeführt werden, um ein weiteres ummanteltes Kabel zu fertigen.
3 zeigt eine schematische Detailansicht des ersten Endbereiches 40 des Zentrierelements 34. Die Sichtachse entspricht dabei dem Pfeil B aus 2, wobei die obere Formhälfte 14 als schraffierter Bereich dargestellt ist. Man erkennt erneut, dass das Zentrierelement 34 als dünnwandiges Rohr ausgebildet ist, das einen Innendurchmesser d_i und einen Außendurchmesser d_a aufweist. Ferner erkennt man die Ausnehmung 42, in der das Zentrierelement 34 aufgenommen ist. Diese weist einen Innendurchmesser d_m auf, der den Außendurchmesser d_a des Zentrierelements 34 überschreitet, sodass letzteres mit einem gewissen Spiel in der Ausnehmung 42 aufgenommen ist. Ferner erkennt man das Bauteil 44, welches eine gewundene Leiteranordnung umfasst. Diese weist einen Außendurchmesser d_L auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser d_i das Zentrierelement 34 entspricht.
Aus 3 verdeutlicht sich, dass das Zentrierelement 34 sich bis zu der Kavität 28 erstreckt und das Bauteil 44 somit unter einer gewünschten Zentrierung unmittelbar in die Kavität 28 führt. Im gezeigten Fall umfasst die Kavität 28 dabei einen konischen Tüllenabschnitt 50 und einen langgestreckten zylindrischen Abschnitt 52.
In 4 ist eine weitere Variante des Zentrierelements 34 gezeigt. Dieses umfasst im Bereich des ersten Endbereichs 40 einen austauschbaren Verschleißeinsatz 54. Dieser ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt und in einen Hauptabschnitt des Zentrierelements 34 eingeschoben, der durch ein metallisches Rohr 56 gebildet wird. Der Verschleißeinsatz 54 kann somit nach einer vorbestimmten Zahl von Herstellungsvorgängen und/oder bei einsetzendem Verschleiß ausgetauscht werden, wohingegen das metallische Rohr 56 über eine größere Anzahl von Herstellungsvorgängen verwendet werden kann.
In 5 ist eine weitere Variante des Zentrierelements 34 gezeigt. Dieses umfasst im Bereich des ersten Endbereichs 40 ein flexibel deformierbares Material, zum Beispiel PTFE. Ansonsten ist das Zentrierelement 34 erneut in Form eines metallischen Rohres 56 ausgebildet. Zum Bereitstellen der flexiblen Deformierbarkeit wird ein Schrumpfschlauch 59 aus dem entsprechenden Material auf das metallische Rohr 56 geschoben und in bekannter Weise durch Erhitzen daran fixiert. Ein überstehendes Ende 57 (im Folgenden: deformierbarer Endbereich 57) des deformierbaren Materials erfährt dabei im Wesentlichen keine strukturelle Unterstützung durch das metallische Rohr 56, da es mit diesem nicht überlappt.
6 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Variante von 5, bei der das metallische Rohr 56 in einem unteren Bereich mit einem verlängerten Umfangsabschnitt 58 ausgebildet ist. Im dargestellten Längsschnitt betrachtet ist das metallische Rohr 56 somit im Wesentlichen löffelförmig ausgebildet. Der verlängerte Umfangsabschnitt 58 stützt somit den deformierbaren Endbereich 57 des flexibel deformierbaren Materials in einem ausgewählten Bereich G.
Die Varianten der 5 und 6 sind insbesondere dann interessant, wenn Formmasse 21 über die Angussstelle 18 direkt auf das Zentrierelement 34 gespritzt werden soll, wobei letzteres als eine Art Ringverteiler dient. Eine Position der Angussstelle 18 ist in den 5 und 6 beispielhaft angedeutet. Insbesondere in 6 erkennt man, dass der verlängerte Umfangsabschnitt 58 im Wesentlichen in einem von der Angussstelle 18 abgewandten Bereich des metallischen Rohres 56 angeordnet ist und den deformierbaren Endbereich 57 dort lokal stützt.
In 7 ist eine weitere Variante des Zentrierelements 34 gezeigt. In diesem Fall ist der erste Endabschnitt 40 mit einem angeschrägten Ende ausgebildet, wobei das Anschrägen derart gewählt ist, dass eine Öffnung 60 des Zentrierelements 34 der Angussstelle 18 im Wesentlichen zugewandt ist. Eine weitere nicht gesondert dargestellte Variante sieht vor, dass löffelförmige metallische Rohr 56 aus 6 ohne einen zusätzlichen deformierbaren Materialüberzug als Zentrierelement 34 zu verwenden.
In den 8 und 9 sind schließlich Lösungen zum Verbessern einer Gleitfähigkeit des Zentrierelements 34 gezeigt. Dies ist insbesondere für das Einführen des Zentrierelements 34 in die Ausnehmung 42 der Formanordnung 12 relevant. Im Fall von 8 umfasst das rohrförmige Zentrierelement 34 mehrere Gleithülsen 70, die einen Außenumfangsbereich beziehungsweise größten Außendurchmesser d_a des Zentrierelements 34 definieren. Im Fall von 9 umfasst das rohrförmige Zentrierelement 34 eine sich über dessen gesamte Länge erstreckende Gleitschicht 72, welche ebenfalls den größten Außendurchmesser d_a bestimmt. Im Übrigen entspricht die Darstellung derjenigen von 3. Die Außendurchmesser d_a des Zentrierelements 34 sind in den 8 und 9 jeweils derart gewählt, dass sie im Wesentlichen dem Innendurchmesser d_m der Ausnehmung 42 aus 9 entsprechen oder nur geringfügig darunter liegen.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, umfassend zwei rohrförmige Zentrierelemente 34. Der Formeinsatz 22 ist in 10 strichliniert angedeutet. Er umfasst zwei nicht gesondert dargestellte Einsatz-Formhälften, die gemeinsam eine linienförmige dargestellte Kavität 28 begrenzen. Die Kavität 28 umfasst einen ersten geradlinigen Abschnitt 100. Dieser erstreckt sich unmittelbar in einer Teilungsebene zwischen den Einsatz-Formhälften des Formeinsatzes 34. Darüber hinaus erstreckt sich die Teilungsebene parallel zu der X-Y-Ebene gemäß dem Koordinatensystem aus 10.
Die Kavität 28 umfasst ferner zwei parallele Abschnitte 102. Genauer gesagt teilt sich der Abschnitt 100 der Kavität 28 an einem Verzweigungspunkt 104 in zwei parallele Stränge 102 auf. Hebt man die Einsatz-Formhälften voneinander ab, kann eine dreisträngige bzw. Y-verzweigte Leiteranordnung in die Kavität 28 eingelegt werden. Es versteht sich, dass jedoch auch andere Formteilungen denkbar sind und insbesondere eine Mehrzahl von Formteilen anstelle von lediglich zwei Formhälften vorgesehen sein kann.
In 10 erkennt man ferner eine Angussstelle 18, die in einem schlittenartigen Grundkörper 105 ausgebildet ist. Dieser ist allgemein ortsfest und gleitet entlang einer nicht gesondert dargestellten Führungsausnehmung an einer Oberfläche des Formeinsatzes 22 ab. Analog zu der Ausführungsform aus 1 ist der Grundköper 105 an einer oberen feststehenden Formhälfte ausgebildet (nicht dargestellt). Dem Grundkörper 105 liegt ferner eine ebenfalls nicht dargestellte untere Formhälfte gegenüber, wobei der Formeinsatz 22 zwischen den beiden Formhälften angeordnet ist.
Der Formeinsatz 22 wird entlang dem Pfeil P relativ zu der Angussstelle 18 verlagert. Die Kavität 28 ist über eine Mehrzahl von Verteilkanälen 106 mit der Führungsausnehmung des Formeinsatzes 22 verbunden, die entlang der Angussstelle 18 gleitet. Aus Darstellungsgründen sind in 10 nicht sämtliche Verteilkanäle 106 mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen. Bei dieser Verlagerung des Formeinsatzes 22 werden die Verteilkanäle 106 nacheinander gegenüberliegend zu der Angussstelle 18 angeordnet beziehungsweise fluchten temporär mit dieser. Somit ist eine fortlaufende fluidleitende Verbindung zwischen der Angussstelle 18 und der Kavität 28 bereitgestellt, sodass die Kavität 28 während der Verlagerung des Formeinsatzes 22 im Wesentlichen kontinuierlich mit Formmasse versorgt werden kann (s.a. entsprechende pfeilförmig angedeutete Formmassenströmungen in der Kavität 28).
10 zeigt einen Zustand, bei dem der Formeinsatz 22 bereits über eine vergleichweise große Strecke relativ zu der Angussstelle 18 verlagert wurde. In einem Ausgangszustand ist der Formeinsatz derart angeordnet, dass bei einer Verlagerung entlang dem Pfeil P zunächst in 10 am weitesten rechte, zweisträngige Verteilkanal 106 mit der Angussstelle 18 fluchtet. Anschließend erfolgt eine Verlagerung gemäß dem Pfeil P, wobei nacheinander die weiteren aufeinanderfolgenden Verteilerkanäle 106 gegenüberliegend zu der Angussstelle 18 angeordnet werden.
Um eine in die Kavität 28 eingelegte Leiteranordnung zu zentrieren, sind am in 10 rechten Ende die bereits erwähnten Zentrierelemente 34 angeordnet. Diese sind wiederum als dünne, langgestreckte Rohre ausgebildet, die ein freies Ende der Leiterstränge aufnehmen, die in durch die parallelen Abschnitte 102 der Kavität 28 geführt werden. Dabei definieren die Zentrierelemente 34 jeweils eine Zentrierachse Z, die mit einer durch die parallelen Abschnitte 102 jeweils definierten Kavitätslängsachse K zusammenfällt.
Die freien Leiterstränge, die durch die parallelen Abschnitte 102 der Kavität 28 geführt werden und aus dem Formeinsatz 22 herausragen, können somit durch Aufnahme innerhalb der Zentrierelemente 34 zentriert werden. Dabei bewegt sich der Formeinsatz 22 allgemein auf die Zentrierelemente 34 zu.
Prinzipiell ist es aber ebenso denkbar, dass die Zentrierelemente 34 zumindest temporär in den Formeinsatz 22 hineinragen beziehungsweise derart von diesem umschlossen werden, dass sie sich zumindest abschnittsweise innerhalb der Kavität 28 erstrecken. Ebenso ist es denkbar, ein entsprechendes Zentrierelement 34 auch an dem in 10 linken Ende der Kavität 28 vorzusehen.
Schließlich ist das Vorsehen einer Mehrzahl von Zentrierelementen 34 nicht auf die besondere Variante des Formeinsatzes 22 aus 10 beschränkt, der entlang eines schlittenartigen Grundkörpers 105 verlagert wird. Beispielsweise ist es auch bei der Ausführungsform gemäß 1 denkbar, einen weiteren Kavitätsabschnitt sowie ein weiteres Zentrierelement 34 parallel zu dem gezeigten Zentrierelement 34 anzuordnen (bspw. in die Bildebene hinein versetzt). Die über die Angussstelle 18 eingespritzte Formmasse kann dabei über Verbindungskanäle in einen entsprechenden parallelen Kavitätsabschnitt umgeleitet werden (siehe auch zweisträngige Verteilkanäle 106 in rechter Hälfte des Formeinsatzes 22 aus 10). Ebenso kann aber eine separate Angussstelle 18 für den parallelen Kavitätsabschnitt vorgesehen sein.
Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Zentrierelementen 34 können auch verzweigte und komplexere Leiteranordnungen zentriert und zuverlässig eingeformt beziehungsweise ummantelt werden.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Formanordnung
14, 16: Formhälften
18: Angussstelle
20: Spritzeinheit
22: Formeinsatz
24: Führungsschienen
26: Ausnehmung
28: Kavität
30: Endabschnitt
32: Schraubenelement
34: Zentrierelement
36: Haltearm
38, 40: zweiter Endbereich
42: Ausnehmung
44: Bauteil
46: Austrittsbereich
48: Formmassenanteil
50: Tüllenabschnitt
52: zylindrischer Abschnitt
54: Verschleißeinsatz
56: Rohr
57: überstehendes Ende
58: Umfangsabschnitt
59: Schrumpfschlauch
60: Öffnung
70: Gleithülse
100: geradliniger Abschnitt
102: parallele Abschnitte
104: Grundkörper
106: Verteilkanäle
da: Außendurchmesser (Rohr)
di: Innendurchmesser (Rohr)
dm: Innendurchmesser (Ausnehmung)
dL: Außendurchmesser (Leiteranordnung)
G: ausgewählter Bereich (Unterstützung deformierbarer Bereich durch Umfangsabschnitt)

Claims

Vorrichtung (10) zum Einformen eines langgestreckten Bauteils (44), umfassend: - eine Formanordnung (12), umfassend wenigstens eine Angussstelle (18); und - einen Formeinsatz (22), der in der Formanordnung (12) aufnehmbar und relativ zu der Angussstelle (18) entlang einer Verlagerungsachse (V) verlagerbar ist, wobei der Formeinsatz (22) zumindest anteilig eine Kavität (28) begrenzt, in der eine über die Angussstelle (18) zugeführte erstarrenden Formmasse (21) aufnehmbar ist, wobei die Vorrichtung (10) ferner wenigstens ein Zentrierelement (34) umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein langgestrecktes Bauteil (44) aufzunehmen und entlang einer Zentriersachse (Z) in die Kavität (28) zu führen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Formeinsatz (22) derart entlang der Verlagerungsachse (V) verlagerbar ist, dass sich die Kavität (28) vergrößert.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Formeinsatz (22) derart entlang der Verlagerungsachse (V) verlagerbar ist, dass in der Kavität (28) aufgenommene Formmasse (21) von der Angussstelle (18) überwiegend in eine erste Richtung (S) strömt, insbesondere wobei die erste Richtung (S) im Wesentlichen entlang der Verlagerungsachse (V) verläuft und/oder einer Verlagerungsrichtung (P) des Formeinsatz (22) während der Formmassenzufuhr entspricht.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zentrierelement (34) in die Kavität (28) hineinragt und/oder fluidleitend hiermit verbunden ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zentrierelement (34) zumindest abschnittsweise langgestreckt und/oder rohrförmig ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die Zentriersachse (Z) im Wesentlichen entlang der Verlagerungsachse (V) erstreckt oder mit dieser zusammenfällt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen Austrittsbereich (46) umfasst, aus dem das langgestreckte Bauteil (44) aus der Vorrichtung (10) austreten kann, insbesondere wobei der Austrittsbereich (46) dem Zentrierelement (34) im Wesentlichen gegenüberliegt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zentrierelement (34) stromaufwärts der Angussstelle (18) positioniert ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung (10) ferner eine Steuereinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, die Formmassenzufuhr über die Angussstelle (18) derart zu steuern, dass eine sich stromaufwärts der Angussstelle (18) ausbreitende Schmelzefront das Zentrierelement (34) nicht kontaktiert.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zentrierelement (34) sich ausgehend einer Position stromaufwärts der Angussstelle (18) wenigstens bis zu der Angussstelle (18) erstreckt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zentrierelement (34) einen ersten Endbereich (40) umfasst, der der Angussstelle (18) zugewandt ist, und wobei der erste Endbereich (40) ein flexibel deformierbares Material umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Angussstelle (18) eine Formmassenzuführrichtung (F) definiert, die in einem von 0° verschiedenen Winkel zu der Zentrierachse (Z) verläuft, und insbesondere wobei die Formmassenzuführrichtung (F) in einem Winkel zwischen ca. 44° und ca. 91° oder orthogonal zu der Zentrierachse (Z) verläuft.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Formanordnung (12) wenigstens zwei Formhälften (14,16) umfasst, von denen eine feststehend ausgebildet ist, und wobei das Zentrierelement (34) mit der feststehenden Formhälfte (14) gekoppelt ist.
Verfahren zum Einformen eines langgestreckten Bauteils (44), wobei das Verfahren insbesondere mithilfe einer Vorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausführbar ist, umfassend die Schritte: a) Führen des Bauteils (44) in die Kavität (28) mittels des Zentrierelements (34); b) Zuführen einer erstarrenden Formmasse (21) über die Angussstelle (18); und c) Bewegen Formeinsatzes (22) entlang der Verlagerungsachse (V); wobei die Schritte b) und c) zumindest teilweise parallel ausgeführt werden.