Bei Standard-Spritzgießmaschinen wird Kunststoffmasse in einer Füllphase in einen dickwandigen Bereich des zu for- menden Kunststoffteils über möglichst große Anschnitte ein- gespritzt. Mit Hilfe einer Nachdruckphase wird die Schwin- dung am Kunststoff-Formteil weitgehend ausgeglichen. Be- trachtet man jedoch im besonderen sehr lange Teile, so ist es aufgrund des großen Abstandes zwischen dem Anguß bzw. dem Anschnitt sehr schwer, Einfallstellen anschnittsfern vollständig zu vermeiden. Am Fließwegende weisen die Teile deshalb üblicherweise noch verbleibende Einfallstellen auf.

Preßt man mit sehr hohem Druck Kunststoffmasse in den Teil- querschnitt und gelingt es auf diese Weise, Teile ohne Ein- fallstellen herzustellen, resultieren daraus sehr hohe in- nere Spannungen, die zu einem späteren Verzug führen. Auch beeinträchtigen hohe innere Spannungen optische Eigenschaf- ten der so hergestellten Teile.

Demgegenüber wird beim Spritzprägen in einem ersten Verfah- rensabschnitt eine vorvergrößerte Kavität gefüllt und in einem zweiten Verfahrensabschnitt wird die Kunststoffmasse in Dickenrichtung verpreßt. Die resultierenden Teile weisen weniger Einfallstellen auf. Wenn jedoch ein Kunststoff- Formteil unterschiedliche Dickenmaße über den Teilquer- schnitt aufweist, ist die Prägefähigkeit eines Werkzeugs begrenzt. Die Prägefähigkeit in Dickenrichtung endet, wenn die dünnere Seite am Teilquerschnitt erkaltet und damit hart ist.

Damit ist das bekannte Spritzprägen für die Fertigung von Kunststoff-Formteilen mit großen Dickenunterschieden, bei- spielsweise mit Keilquerschnitt oder Abstufungen, nur be- dingt geeignet. Dieses Problem ist insbesondere dann kri- tisch, wenn Kunststoff-Formteile mit großen Dickenunter- schieden für optische Zwecke eingesetzt werden sollen, bei- spielsweise Beleuchtungselemente zur Hintergrundbeleuchtung von Flachbildschirmen, spezielle Streuelemente für Leucht- stoffröhren oder auch abblendbare Innenspiegel für Kraft- fahrzeuge. Bei einigen dieser Kunststoff-Formteile trägt die Oberfläche optische Elemente wie Prismen, Reflektions- flächen od. dgl., die aufgrund der oben dargestellten Pro- bleme mit der konventionellen Spritzprägetechnik nicht in der erforderlichen Güte hergestellt werden können.

Demgegenüber liegt die Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der auch Kunststoffteile mit großen Dickenunterschieden mit guter Oberflächenqualität und geringen inneren Spannungen hergestellt werden können ; desweiteren soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren gemäß Patentanspruch 4 sowie durch Formwerkzeuge gemäß der Patentansprüche 8 und 9 ; die abhängigen Ansprüche treffen vorteilhafte Weiterent- wicklungen der Erfindung.

Die Erfinder haben erkannt, daß bei einem Kunststoff-Form- teil mit keilförmigem Querschnitt oder auch mit abgestuftem Querschnitt aus beispielsweise thermoplastischem Kunststoff die prozentuale Materialschwindung der Kunststoffmasse im wesentlichen konstant ist, nicht jedoch die Schwindung als Absolutwert. Aufgrund der unterschiedlichen Dickenmaße über den Teilquerschnitt ergeben sich unterschiedliche Schwin- dungsmaße an Positionen mit unterschiedlichen Dicken.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, in einer Vor- richtung Formaufspannelemente so auszubilden, daß sie rela- tiv zueinander kippbar angeordnet sind, so daß gleichzeitig die Absolutwerte der Schwindung ausgeglichen werden und einfallsfreie Teile hergestellt werden können.

In der Verschlußstellung eines Formwerkzeugs stehen die Formaufspannelemente vorzugsweise in einem von 0° verschie- denen Winkel zueinander, bei einem keilförmigen Kunststoff- Formteil vorzugsweise in dem durch den Keil des Formteils vorgegebenen Winkel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders einfach da- durch zu realisieren, daß eins der Formaufspannelemente in einem Schwenklager gelagert ist.

Verfahrenstechnisch wird insbesondere so vorgegangen, daß man ein Werkzeugelement eines Formwerkzeugs gegen das ande- re Werkzeugelement verkippt ; dies erfolgt vorzugsweise ge- gen Ende des Gießvorgangs, wobei vorzugsweise durch das Verkippen ein Prägevorgang durchgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf einer konven- tionellen Spritzgießmaschine durchgeführt werden, die bei- spielsweise zwei voneinander beabstandete Linearantriebe für ein Formaufspannelement aufweist. Dazu werden zumindest gegen Ende des Schließvorgangs bzw. zur Durchführung des Prägevorgangs die Linearantriebe unterschiedlich betrieben, so daß ein Verkippen des mit den Linearantrieben verbunde- nen Formaufspannelementes bewirkt wird.

Für den Einsatz in einer konventionellen Spritzgießmaschine eignet sich insbesondere ein Formwerkzeug, bei dem Führun- gen für ein Verkippen eines Formwerkzeugelementes gegen das andere vorgesehen sind.

Grundsätzlich ist es auch möglich ein Formwerkzeug so aus- zubilden, daß Werkzeugelemente mit Spiel ineinander grei- fen, das so ausgelegt ist, daß die Formelemente gegeneinan- der verkippbar sind.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefüg- ten Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Formwerkzeugs in Seitenansicht, Fig. 2 eine schematische Darstellung zweier gekoppelter Formwerkzeuge in Seitendarstellung und Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung in Sei- tenansicht eines Formwerkzeugs mit Spielen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein bewegliches Formaufspannelement 3, das ein erstes Werkzeug- element 9 trägt, sowie ein feststehendes Formaufspannele- ment 7, das ein weiteres Werkzeugelement 5 trägt. Das be- wegliche Formaufspannelement 3 ist in einem Schwenklager 11 in Bezug auf das feststehende Formaufspannelement 7 gela- gert und kann in Richtung des Pfeils P verschwenkt werden.

Die dargestellte Vorrichtung dient der Herstellung eines keilförmigen Kunststoff-Formteils 13. In diesem Fall ist der Drehpunkt 15 des Schwenklagers 11 vorzugsweise durch den Keilwinkel des herzustellenden Kunststoff-Formteils de- finiert.

Fig. 2 zeigt einen Aufbau mit zwei symmetrisch angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtungen.

Zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils 13 wird die Form bis zu der in Fig. 2 dargestellten Stellung geschlossen, in der noch ein Spalt 19 an einem Ende der Formaufspannelemen- te zwischen den Formaufspannelementen verbleibt. In diesem Zustand wird flüssiges Kunststoffmaterial über einen Kanal 15 in die Formkavität eingefüllt und füllt diese aus. Da- nach wird ein Prägevorgang durchgeführt, der Spalt 19 wird geschlossen, so daß ein keilförmiger Bereich 17, dem ein Keilwinkel a entspricht, verprägt wird. Der daraus resul- tierende Endzustand ist in Fig. 1 dargestellt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, den unterschiedlichen absoluten Materialschwund, der an der dicken Seite des Keils größer ist als an der dünnen Seite, auszugleichen. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, an- dere als keilförmige Teile mit der erfindungsgemäßen Vor- richtung herzustellen, beispielsweise Teile mit dem Quer- schnitt stufenförmig zunehmender Dicke.

Fig. 3 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Formwerk- zeug, bei dem ein erstes Werkzeugelement 19 mit Spiel S in ein zweites Werkzeugelement 20 eingreift. Das Spiel ist da- bei so bemessen, daß die Werkzeugelemente gegeneinander verkippbar sind, so daß durch Verkippen der Werkzeugelemen- te gegeneinander ein keilförmiger Prägebereich 17 am unte- ren Ende des in das Werkzeugelement 20 hineingeführten Werkzeugteils 18 bei der Nachprägung ausgeprägt werden kann.

Dieses Formwerkzeug kann beispielsweise in einer konventio- nellen Spritzgießmaschine eingesetzt werden, bei der eine Formaufspannplatte üblicherweise von vier Linearantrieben, beispielsweise Hydraulikzylinder oder Kugelspindelantrie- ben, verschoben wird. Durch unterschiedliches Ansteuern der Linearantriebe, jeweils zwei an einer Seite, mit unter- schiedlichem Vorschub kann die Formaufspannplatte und damit das bewegliche Werkzeugelement entsprechend verkippt wer- den, wie durch die gestrichelte Position in Fig. 3 angedeu- tet ist.

Falls kein großes Spiel erwünscht ist oder nicht möglich ist, können alternativ die Seitenwandungen des Formwerk- zeugs und/oder der Formaufspannelemente als Führungen aus- gebildet werden, die eine entsprechende Schwenkbewegung der Elemente zulassen. Eine derartige Führung ist beispielswei- se in Fig. 1 am Formaufspannelement 7 als gekrümmte Führung 16 dargestellt, an der das Werkzeugelement 9 während der Kippbewegung geführt wird.

Der in Fig. 2 dargestellte symmetrische Aufbau der Formvor- richtungen stellt eine bevorzugte Ausgestaltung dar, da hier, wegen des symmetrischen Aufbaus, die Krafteinleitung in die Vorrichtung mittig erfolgt, und nicht, wie in Fig.

1, seitlich der Mittellinie. Der in Fig. 2 dargestellte Aufbau führt somit keine Asymmetrie hinsichtlich der Kräf- tebilanz ein und ist somit auch für den Einsatz in anson- sten konventionell aufgebauten Maschinen geeignet.