DD258902A3

DD258902A3 - Verfahren zur herstellung von kunststoffgegenstaenden mit einlagen

Info

Publication number: DD258902A3
Application number: DD28843386A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Niebel; Peter Meyer
Original assignee: Wernigerode Elektromotoren
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1988-08-10

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenstaenden mit Einlagen und betrifft die Herstellung von Verbundteilen. Sie kann ueberall dort angewendet werden, wo bei der Umformgebung von Kunststoffgegenstaenden und metallischen Formteilen Einlegeteile aus konstruktiven und sonstigen Gruenden in Formteile eingebettet werden sollen und Hohlraeume der Einlegeteile nicht mit Formstoff ausgefuellt werden duerfen. Das Ziel der Erfindung ist eine effektive und qualitaetsgerechte Herstellung von Verbundteilen, indem offene Einlegeteile beliebiger Ausfuehrungsform ohne aufwendiges Verschliessen der Oeffnungen mit Kontur- oder Gewindestiften waehrend des Fertigungsprozesses und ohne Einpressen einer zusaetzlichen Scheibe zur Herstellung von Verbundteilen verwendet werden koennen. Die erfindungsgemaesse Aufgabe wird dadurch geloest, dass waehrend des Formprozesses des Verbundteiles fuer das jeweils naechste Formteil ein fuer den speziellen Anwendungsfall gestaltetes Verschlussteil in einem Arbeitsgang ueber einen oder mehrere Angusskanaele mitgeformt wird. Das Anwendungsgebiet kann z. B. die Herstellung von Verbundteilen sein, bei denen beispielsweise Muttern zur Aufnahme von Schrauben und anderen Gewindeteilen bestimmt sind. Fig. 3

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung beinhaltet die rationelle Herstellung von Formteilen, vorzugsweise aus Kunststoff mit offenen Einlagen und betrifft insbesondere die Herstellung von Verbundteilen, bei denen beispielsweise Muttern zur Aufnahme von Schrauben und anderen Gewindeteilen bestimmt sind. Die Erfindung kann überall dort angewendet werden, wo bei der Urformgebung von Kunststoffgegenständen und metallischen Formteilen Einlegeteile aus konstruktiven oder sonstigen Gründen in Formteile eingebettet werden sollen und Hohlräume der Einlegeteile nicht mit Formstoff ausgefüllt werden dürfen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Vermeidung des Ausformens der Hohlräume mit Formstoff werden zur Herstellung von Verbundteilen Einlegeteile mit Sackloch verwendet. Die Herstellungskosten von Muttern mit Sackloch sind unter Beachtung des höheren Werkzeugverschleißes, des größeren Materialaufwandes und des größeren Fertigungszeitaufwandes mehr als doppelt so groß wie bei offenen Muttern. Für den daraus resultierenden Einsatz von offenen Einlegeteilen (Muttern) sind folgende Verfahren bekannt:

— Die Öffnungen der Einlegeteile werden für die Zeit des Formgebungsprozesses mit Konturstiften verschlossen. Zum Verschluß der Öffnungen bei offenen Muttern werden Gewindestifte eingeschraubt. Dies erfordert einen großen Arbeitszeitaufwand beim Ein- und Ausschrauben oder komplizierte Formwerkzeuge mit teuren Entspindelungseinrichtungen. Ein weiterer Nachteil ist das Eindringen von Formstoff in die Öffnungen (Gewindegänge) der Einlegeteile infolge des hohen Spritz-, Preß- oder Gießdrucks, was ein schwieriges Entformen und Nacharbeit zur Folge hat.

— Verwendung von Einpreßmuttern, die gemäß DD-PS 36181 mit einer ausgestanzten Scheibe verschlossen werden. Das einseitige Verschließen der offenen Mutter erfolgt durch Eindrücken der Scheibe in das Gewinde, wobei die Klemmwirkung noch durch Stauchen der Scheibe verstärkt wird. Standardisierte Einpreßmuttern für Formstoffteile mit Scheibe sind nur in stark eingeschränktem Sortiment verfügbar und nicht für jeden Anwendungsfall geeignet (TGL 17480, beispielsweise nur Rechtsgewinde).

Ein weiterer Nachteil sind die höheren Kosten für Ausstanzen und Befestigen der Scheiben im Gewinde der Einlegeteile. Beim Stauchen der Scheiben ist eine hohe Präzision erforderlich, damit die Scheiben dem Preß,- Spritz- oder Gießdruck standhalten und der Formstoff nicht in das Gewinde eindringt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine effektive und qualitätsgerechte Herstellung von Verbindteilen.

Mit der Erfindung werden die verfahrensbedingten Grenzen der bekannten technischen Lösungen erweitert, indem offene Einlegeteile beliebiger Ausführungsform ohne aufwendiges Verschließen der Öffnungen mit Kontur- oder Gewindestiften während des Fertigungsprozesses und ohne Einpressen einer zusätzlichen Scheibe zur Herstellung von Verbundteilen verwendet werden können.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Einlagen zu entwickeln, wobei durch die Schaffung einer geeigneten Verschlußmöglichkeit Öffnungen von Einlegeteilen beim Formprozeß so verschlossen werden, daß kein Formstoff in die Öffnungen eindringen kann, kein zusätzlicher Material- und Arbeitszeitaufwand für die Fertigung von Verschlußteilen oder den Verschließvorgang entsteht und keine komplizierten Entformungseinrichtungen für die hergestellten Verschlußteile und Verbundteile erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während des Formprozesses des Verbundteiles für das jeweils nächste Formteil ein für den speziellen Anwendungsfall gestaltetes Verschlußteil in einem Arbeitsgang über einen oder mehrere Angüßkanäle mitgeformt wird.

Da bei Fertigungsbeginn noch keine Verschlußteile zur Verfügung stehen, muß ein- oder mehrmals nur mit Formstoff (ohne Einlegeteil) abgeformt werden. Die so erhaltenen Verschlußteile werden dem weiteren Fertigungsprozeß zugeführt und die Form stoffteile ohne Einlegeteil sowie der Anguß können dem Recycling-Prozeß zugeführt werden.

Zur Herstellung der Verbundteile werden Einlegeteile und Verschlußteile vorzugsweise gemeinsam in die Form bzw. in das Formwerkzeug eingelegt. Durch die konstruktive Gestaltung der Verschluß- und der Einlegeteile sowie der konstruktiven Ausführung der Form bzw. des Formwerkzeuges wird die benötigte Positionierung für die Einlege- und Verschlußteile erzielt. Durch Eigengewicht oder eine zusätzliche auf die Verschlußteile wirkende Kraft wird die zu verschließende Öffnung der Einlegeteile abgedichtet. Der Preß-, Spritz- oder Gießdruck führt beim Formprozeß entsprechend des wirksamen Querschnittes des Verschlußteils zu einer Kraftverstärkung. Unter Beachtung aufeinander abgestimmter Werkstoffkennwerte des Einlegeteils und des Formstoffs werden durch plastische Verformung des Verschlußteils Fertigungstoleranzen des Einlegeteils ausgeglichen und es wird eine wirksame Abdichtung erzielt.

Da das Verschlußteil und das äußere Formteil aus dem gleichen Formstoff bestehen, schmilzt der Formstoff bei thermoplastischem und metallischem Werkstoff die Randzonen des Verschlußteiles an, wodurch es zu einer festen und dauerhaften Verbindung nach dem Abkühlprozeß kommt und das Verschlußteil Bestandteil des äußeren Formteiles wird. Nach dem Abschluß des Preß-, Spritz- oder Gießprozesses werden die hergestellten Verburidteile und die Verschlußteile ohne Schwierigkeiten entformt und vom Anguß getrennt. Die jeweils gewonnenen Verschlußteile werden dem weiteren Fertigungsprozeß zugeführt.

Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Fig. 1: Formstoffteil ohne Einlegeteil und Verschlußteil nach dem ersten Formprozeß im Schnitt Fig. 2: Einlegeteil und Verschlußteil in die Form eingelegt im Schnitt

Fig. 3: hergestelltes Verbundteil, bestehend aus dem äußeren Formteil, dem Einlegeteil und dem Verschlußteil nach dem

Formgebungsprozeß im Schnitt Fig. 4: hergestelltes Verbundteil im Schnitt Fig.5: Anordnung der Formnester bei Mehrfachform (4 Fächer) in der Draufsicht

Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden in einem 4-Fächer-Formnest Verbundteile hergestellt, bei denen Einlegeteile, z. B. Muttern zwecks Aufnahme von Gewindeteilen, in die äußeren Formteile eingebettet werden.

Beim ersten Formprozeß wird nur mit Formstoff abgeformt. Dabei entstehen gemäß Fig. 1 Formstoffteile ohne Einlegeteile 1 sowie für den nachfolgenden Formprozeß benötigte Verschlußteile 2. Gemeinsam mit den Einlegeteilen 3, beispielsweise Stahlmutter mit Linksgewinde, werden die Verschlußteile 2 entsprechend der Fig. 2 in die Form bzw. in das Formwerkzeug 4 so eingelegt, daß die Aufnahmestifte 5 die Einlegeteile 3 vorzentrieren und durch Aufstecken der Verschlußteile 2 auf die Aufnahmestifte 5 die Einlegeteile 3 und sich selbst sicher in der Form bzw. in dem Formwerkzeug 4 positionieren. Beim Schließen der Form bzw. des Formwerkzeuges 4 übertragen die Aufnahmebuchsen 6 die erforderliche Kraft zum Abdichten auf die Verschlußteile 2. Beim Einspritzen des Formstoffs entstehen entsprechend der Anordnung in Fig.3 die äußeren Formteile? und die für den nachfolgenden Formprozeß benötigten Verschlußteile 2. Nach dem automatischen Entformen der Verbundteile 9 und der Verschlußteile 2 sowie des Angusses mittels Auswerfer fallen die Teile durch Eigengewicht aus der Form bzw. aus dem Formwerkzeug 4.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Einlagen, indem offene Einlegeteile zur Vermeidung des Eindringens von Formstoff während des Formprozesses zu verschließen sind, gekennzeichnet dadurch, daß in bekannter Weise mittels Spritz-, Preß- oder Gießverfahren im Formprozeß gleichzeitig Verbundteile (9) und Verschlußteile (2) herstellbar sind, die Verschlußteile

(2) für den nachfolgenden Formprozeß zur Herstellung von weiteren Verbundteilen (9) Verwendung finden, indem die Einlegeteile (3) durch die Verschlußteile (2) zu verschließen sind und unter Einwirkung einer durch die Kraftspeicher mit Aufnahmebuchsen (6) aufgebrachten Kraft auf die Verschlußteile (2) während des Schließens der Form bzw. des Formwerkzeuges (4) die Verschlußteile (2) plastisch so verformen, daß längenmäßige Fertigungstoleranzen der Einlegeteile

(3) ausgleichbar sind und somit eine sichere Abdichtung zwischen den Einlegeteilen (3) und den Verschlußteilen (2) zur Vermeidung des Eindringens von Formstoff in die Öffnungen der Einlegeteile (3) gegeben ist und der nächstfolgende Formprozeß zur Herstellung von Verbundteilen (9) und für den darauffolgenden Formprozeß benötigten Verschlußteilen (2) beginnt.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Fertigungsbeginn der jeweils erste Formprozeß zur Herstellung von Verschlußteilen (2) für den nachfolgenden Formprozeß dient.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß beim ersten Formprozeß das Ausformen der Formstoffteile ohne Einlegeteile (1) durch Verschluß der Angußkanäle (8) vermeidbar ist.
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei horizontaler Einbaulage der Trennebene der Form bzw. des Formwerkzeuges (4) in der Formeinrichtung das Verschlußteil (2) durch Aufstecken auf einen das Einlegeteil (3) vorzentrierenden Aufnahmestift (5) das Einlegeteil (3) und sich selbst sicher in der Form bzw. im Formwerkzeug (4) positioniert.
5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verschlußteil (2) zur Vermeidung von Einlegefehlern und Erhöhung der Produktivität so gestaltet ist, daß eine Einbaurichtung nicht zu beachten ist.
6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Herstellung der Verbundteile (9) und der Verschlußteile (2) sowohl mit Einfachformen als auch mit Mehrfachformen erfolgen kann.