DE2619064C3 - Formkern zum Herstellen von Spritzteilen - Google Patents
Formkern zum Herstellen von SpritzteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Formkern zum Herstellen von Spritzteilen mit Hinterschneidungen, der einen
feststehenden Kernstift mit konischen Außenflächen und eine Segmenthülse aufweist, die aus zwei Gruppen
von Seitenschiebern besteht, die abwechselnd am Umfang des Kernstiftes angeordnet und auf den
konischen Außenflächen des Kernstiftes in Längsrichtung bewegbar sind, wobei die Seitenschieber der ersten
Gruppe im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Trapezes aufweisen und der Neigungswinkel zwischen
Kernachse und der diesen Seitenschiebern zugeordneten Außenfläche größer ist als der Neigungswinkel
zwischen Kernachse und Außenfläche der Seitenschieber der zweiten Gruppe.
Formkerne dieser Art dienen dazu, Kunststoffteile mit Innengewinde, Nasen, inneren Vertiefungen, Kerben,
Aussparungen sowie Durchbrüchen und sonstigen Hinterschneidungen zu spritzen. Die Außenflächen
ihrer Segmenthülsen bilden im Spritzzustand die Form für die Innenwandung des Spritzteils. Da diese
Innenwandung Hinterschneidungen aufweist, muß die Segmenthülse im Entformungszustand auf einen kleineren
Außendurchmesser gebracht werden, der das Entformen des Spritzteils von dem Formkern ermöglicht.
Formkerne der eingangs genannten Art sollen dies dadurch ermöglichen, daß die Seitenschieber bei
Axialbewegung der Segmenthülse entlang dem Kernstift nach innen zusammenfallen.
Bei einem bekannten Formkern der eingangs genannten Art (vgl. DE-AS 14 79 374) reicht der
Kernstift nicht bis in die Ebene der äußeren Stirnseiten der Seitenschieber. Folglich ist ein nasenförmiger Kopf
zusätzlich zu dem Kernstift erforderlich, uni die
Stirnseite während des Spritzens eines Spritzteils abzudecken. Die Seitenschieber der zweiten Gruppe
ίο sind bei dem bekannten Formkern an den Kanten
abgeschrägt Die ein Trapez als Querschnitt aufweisenden Seitenschieber der ersten Gruppe werden dadurch
nur über einen Teil der Seitenflächen geführt Aufbau und Herstellung des Spreizkerns sind aufwendig; sein
Verschleiß relativ groß.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, das Anwendungsgebiet
von Formkernen zu erweitern. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formkern zu schaffen, der an
seiner Stirnseite einen flächigen Abschluß aufweist, so daß in seine Hohlräume kein Material eindringen kann
und die Betriebssicherheit erhöht wird, wobei der Formkern baulich einfach gestaltet sein soll. Bei einem
Formkerii der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Seitenschieber der zweiten Gruppe im Querschnitt die Form eines Kreissegments aufweisen, daß die Seitenschieber
der ersten Gruppe so ausgebildet sind, daß jede Schmalseite des Trapezes stets vollständig an der Sehne
des Kreissegmentes des benachbarten Seitenschiebers anliegt und daß im Spritzzustand die Seitenschieber
beider Gruppen mit ihren äußeren Stirnseiten mit der Stirnseite des Kernstifts in derselben Ebene liegen.
Bei der Erfindung sind außer dem Kernstift und den Seitenschiebern keine zusätzlichen Teile für den
Formkern notwendig, insbesondere kein die Spitze des Formkerns bildender nasenförmiger Kopf. Durch den
flächigen Abschluß von Kernstift und Seitenschiebem kann kein Material in die Hohlräume des Formkerns
eindringen. Der Formkern bildet in jedem Querschnitt ein regelmäßiges Sechseck. Ein solcher Kernstift ist mit
den zugehörigen Seitenschiebem leicht zu fertigen.
Soll auch der Boden des Spritzteils eine besondere Ausgestaltung erhalten, ist es vorteilhaft, in Ausgestaltung
der Erfindung den Kernstift als Hohlkörper auszuführen, der von einem Mittelkern ausgefüllt ist. Bei
Verwendung der in Weiterbildung der Erfindung im Kernstift und/oder Mittelkern vorgesehenen zentralen
Kühlbohrung ist es möglich, die innerhalb der Zeiteinheit herzustellende Zahl von Spritzteilen zu
vergrößern, da der Formkern bis in seine Spitze gekühlt werden kann.
Bei der Erfindung laufen die Seitenschieber bei ihrer Axialbewegung bezogen auf den Kernstift parallel-radial
zusammen, so daß auch lange Hinterschneidungen in einem Spritzteil entformt werden können. Es kann
jede Art Hinterschneidung sowohl bei eckigem als auch bei rundem Grundriß des Spritzteils entformt werden,
auch eine eckige oder seitliche Hinterschneidung. Durch seinen Aufbau ist der Formkern eine feste Einheit, die
keine Gratbildung am Formteil zuläßt und höchste Genauigkeiten erzielen läßt.
Die entlang den konischen Außenflächen 14 des Kernstifts 1 gleitenden und in den Nuten 16 geführten
Seitenschieber 2 weisen im Querschnitt im wesentlichen
6r die Form eines Kreissegments auf. Die Sehne 21 jedes
Kreissegments ist unterbrochen von einem schwalbenschwanzförmigen Vorsprung 22, der in die Nut 16
eingreift. Das freie Ende jedes Seitenschiebers 2 ist als
Teil der Innenwand des herzustellenden Spritzlings ausgebildet, im Ausführungsbeispiel mit parallelen
Rillen 23 versehen. Am Abstand von den parallelen Rillen 23 weist jeder Seitenschieber 2 einer, Teil 24 eines
ringförmigen Bundes auf, mit dessen Hilfe die Axialbewegung der Seitenschieber 2 innerhalb des
Formwerkzeugs erfolgt
Die entlang den konischen Außenflächen 15 des Kernstifts 1 gleitenden und in den Nuten 17 geführten
Seitenschieber 3 weisen im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Trapezes auf, wobei das Trapez eine der
Krümmung des Kreissegments jedes Seitenschiebers 2 angepaßte gekrümmte äußere Grundlinie 31 aufweist
Die andere Grundlinie 32 ist unterbrochen von einem schwalbenschwanzförmigen Vorsprung 33, mit dessen
Hilfe der Seitenschieber 3 in der Nut 17 geführt ist. Mit den Schmalseiten 34 liegt jedes Trapez an der Sehne 21
des benachbarten Seitenschiebers 2 an. Damit jede Schmalseite 34 jedes Trapezes stets vollständig an der
Sehne 21 des benachbarten Kreissegmentes anliegt, haben die Auflageflächen für die trapezförmigen
Seitenschieber 3 über ihre gesamte Länge eine konstante Breite, wie beispielsweise aus F i g. 5 ersichtlich
ist. Die Neigung der Auflagefläche der kreisförmigen Seitenschieber 2 ist damit festgelegt. Auch die
Seitenschieber 3 weisen am freien Ende einen Teil der Innenwand des herzustellenden Spritzlings auf, im
Ausführungsbeispiel Rillen 35. Im Spritzzustand, das ist der in den Fig. 1 und 3 dargestellte Zustand, bilden alle
Seitenschieber 2 und 3 gegebenenfalls gemeinsam mit dem Mittelkern 4, den Formkern für die Herstellung der
Innenwandung des Spritzlings. Im Abstand von den Rillen 35 ist an jedem Seitenschieber 3 ein Teil 36 des
Bundes vorgesehen. Die Teile 24 und die Teile 36 bilden den vollständigen ringförmigen Bund.
Bei entsprechender Materialauswahl kann der Spreizkern für thermoplastische Verarbeitung, duroplastische
Verarbeitung, Metall-Druckguß eingesetzt werden. Der Formkern nach der Erfindung weist eine niedrige
Bauart auf, wodurch für seinen Einsatz keine großen Werkzeuge benötigt werden. Der Formkern hat keine
Durchmesserbegrenzung nach oben. Der Formkern ist billiger als bekannte Spreizkerne. Er ist auf jeder Art
Spritzgießmaschine einsetzbar.
Der Formkern nach der Erfindung ermöglicht es, in weiterer Ausgestaltung den Kernstift als Hohlkörper
mit offener äußerer Stirnseite auszuführen und den Hohlkörper mit einem von der offenen äußeren
Stirnseite eingeführten Mittelkern auszufüllen. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, nach einer so
Hinterschneidung weitere Verlängerungen, z. B. zylindrische Verlängerungen, anzubringen, die auch noch
axiale Einstiche haben können.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in schematischer
Darstellung
Fig. 1 einen iOrmkern im Spritzzustand in der
Ansicht von der Oberen Stirnseite und im Axialschnitt entlang der angeg°benen Schnittlinie;
F i g. 2 den in F i g. 1 dargestellten Formkern im En tformungszustS ^d;
Fig. 3 einen Formkern mit einem zusätzlichen Mittelkern im Spri'izzustand im Axialschnitt;
F i g. 4 den in F i g. 3 dargestellten Formkern im Entformungszustartd;
F i g. 5 einen in ein Formwerkzeug eingebauten Formkern im Spritzzustand in der Ansicht von der
oberen Stirnseite und im AxialschnitL
Der Formkern nach dem Ausführungsbeispiel weist einen Kernstift 1 auf. Um den Kernstift 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. Der Kernstift 1 kann einen zusätzlichen Mittelkem 4 enthalten. Einer oder
mehrere Formkerne sind Bestandteil eines Formwerkzeugs.
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 Verbindungsteils 11 ist ein Gewinde 12
vorgesehen. An der äußeren Stirnseite des Verbindungsteils 11 mündet eine zentrale Kühlbohrung 13, die
den gesamten Kernstift 1 bis in den Bereich der entgegengesetzten Stirnseite des Kernstifts 1 durchsetzt.
Im Anschluß an den Verbindungsteil 11 ist der Kernstift 1 mit konischen Außenflächen 14 und 15
versehen. Die durch den Winkel β bestimmte Konizität der konischen Außenfläche 15 ist größer als die durch
den Winkel λ bestimmte Konizität der der konischen Außenfläche 14; sie beträgt im Ausführungsbeispiel
etwa das Doppelte. Entlang den konischen Außenflächen 14 gleiten die Seitenschieber 2, entlang den
konischen Außenflächen 15 die Seitenschieber 3. Zur Halterung der Seitenschieber 2 und 3 sind die konischen
Außenflächen 14 und 15 mit schwalbenschwanzförmigen Nuten 16 und 17 versehen. Die konischen
Außenflächen 14 und 15 sowie die schwalbenschwanzförmigen Nuten 16 und 17 beginnen am Verbindungsteil
11 und enden an der dem Verbindungsteil 11 entgegengesetzten Stirnseite des Kernstifts 1.
Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführung ist der Kernstift 1 als Hohlkörper ausgeführt. Der
Hohlkörper ist von dem eingeführten Mittelkem 4 ausgefüllt. Der Kopf 41 des Mittelkerns 4 dient als
Formkern und ist entsprechend der Ausbildung des herzustellenden Spritzlings ausgeführt. Ist der Kernstift
1 mit dem Mittelkem 4 versehen, verläuft die Kühlbohrung 42 axial in dem Mittelkem 4.
Bei dem Formwerkzeug, von dem nur die Maschinenseite in F i g. 5 dargestellt ist, handelt es sich um ein
herkömmliches Formwerkzeug mit einer Grundplatte 51, mit der der Kernstift 1 verschraubt ist, zwei
Schieberführungsplatten 52 und 53 sowie einer Abstreiferplatte 54.
Die Wirkung des Formkerns nach diesem Ausführungsbeispiel ist folgende: Nach dem öffnen des
Formwerkzeugs und Entformen des Spritzlings aus der nicht dargestellten Düsenseite werden zunächst die
Schieberführungsplatten 52,53 mit der Abstreiferplatte 54 um den Weg s in Axialrichtung bewegt. Die
Schieberführungsplatten 52, 53 sind miteinander verschraubt und können nur den Weg «zurücklegen. Da der
Kernstift 1 fest mit der nicht beweglichen Grundplatte 51 verbunden ist, bewegen sich auch die über den Bund
24, 36 mitgenommenen Seitenschieber 2 und 3 um den Weg 5. Da der die Konizität der Außenflächen 14 des
Kernstifts 1 und der Seitenschieber 2 bestimmende Winkel λ etwa halb so groß ist wie der die Konizität der
Außenflächen 15 des Kernstiftes 1 und der Seitenschieber 3 bestimmte Winkel ß, gleiten die Seitenschieber 3
nicht nur um den Weg s in Axialrichtung, sondern gleiten auch entlang den Sehnen 21 auf den benachbar-
ten Seitenschiebern 2 nach innen. Dies ermöglicht den Seitenschiebern 2 die Bewegung entlang den konischen
Außenflächen 14 an dem Kernstift 1. Am Ende der Axialbewegung s haben wegen der Beziehung β = 2α
die Innenkanten am freien Ende der Seitenschieber 3 bezogen auf ihre Ausgangslage einen doppelt so großen
Weg radial nach innen zurückgelegt wie die Innenkanten am freien Ende der Seitenschieber 2. Der im
Spritzzustand gleiche Abstand s 1 der Innenkanten der Seitenschieber 3 ist also kleiner als der Abstand s2 der
Innenkanten der Seitenschieber 2 von der Mittellinie. Nach Zurücklegen des Weges s ist der Spritzling infolge
der kontinuierlichen überlagerten parallelen Axial- und
Radialbewegung nach innen frei von den Seitenschiebern 2 und 3: Der größte Außendurchmesser der
Seitenschieber 2 und 3 ist kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Spritzlings. Er kann daher von
der Abstreiferplatte 54 aus dem Formwerkzeug entfernt werden. Beim Zurückfahren des Formwerkzeugs 5 in
seine Ausgangslage gleiten die Seitenschieber 2 und 3 entlang dem Kernstift 1 wieder in ihre Ausgangslage
zurück. Ein neuer Spritzvorgang kann eingeleitet werden. Dabei ist es vorteilhaft, das Formwerkzeug als
Mehrfachwerkzeug, also mit mehreren Formkernen auszurüsten.
Hierzu 3 Blatt z-eichnungcn
Claims (4)
1. Formkern zum Herstellen von Spritzteilen mit Hinterschneidungen, der einen feststehenden Kernstift
mit konischen Außenflächen und eine Segmenthülse aufweist, die aus zwei Gruppen von Seitenschiebern
besteht, die abwechselnd am Umfang des Kernstiftes angeordnet und auf den konischen
Außenflächen des Kernstiftes in Längsrichtung bewegbar sind, wobei die Seitenschieber der ersten
Gruppe im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Trapezes aufweisen und der Neigungswinkel
zwischen Kernachse und der diesen Seitenschiebern zugeordneten Außenfläche größer ist als der
Neigungswinkel zwischen Kernachse und Außenfläehe der Seitenschieber der zweiten Gruppe,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschieber (2) der zweiten Gruppe im Querschnitt die
Form eines Kreissegmentes aufweisen, daß die Seitenschieber (3) der ersten Gruppe so ausgebildet
sind, daß jede Schmalseite (34) des Trapezes stets vollständig an der Sehne (21) des Kreissegmentes
des benachbarten Seitenschiebers (2) anliegt und daß im Spritzzustand die Seitenschieber beider Gruppen
mit ihren äußeren Stirnseiten mit der Stirnseite des Kernstiftes (1) in derselben Ebene liegen.
2. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenschieber (2, 3) innerhalb
einer als Schwalbenschwanz ausgebildeten Nut (16, 17) in dem Kernstift (1) geführt ist.
3. Formkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernstift (1) als Hohlkörper
ausgeführt ist, der von einem Mittelkern (4) ausgefüllt ist.
4. Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernstift
(1) und/oder der Mittelkern (4) eine zentrale Kühlbohrung (13,42) aufweisen.
Priority Applications (1)
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DE2619064A DE2619064C3 (de) | 1976-05-03 | 1976-05-03 | Formkern zum Herstellen von Spritzteilen |
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