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Verfahren und Spritzmaschine zur Kettenherstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ketten oder kettenähnlichen Gebilden belie- biger Länge aus untereinander gleichen geschlossenen Gliedern aus spritzfähigen Massen im kontinuierli- chen Arbeitsgang und eine Kettenspritzmaschine zur Durchführung des Verfahrens. Zu den spritzfähigen
Massen zählen alle im Spritz- oder Druckguss zu formenden Metalle, Metallegierungen, gleich welcher
Struktur, plastische keramische Massen und Kunststoffe. Die Kettenglieder können auch mit festigkeit- erhöhenden Einlagen verspritzt werden. Der Einsatzbereich der Erfindung liegt überall dort, wo Ketten oder kettenähnliche Artikel verwendet werden.
Bei einem bekannten kontinuierlichen Verfahren zur Kettenherstellung aus einzelnen Gliedern, die geschlossen und während des Spritzens miteinander verkettet werden, werden die Glieder einzeln ausge- spritzt, u. zw. mit einem Anguss am Gliedbogen, von einem einen Teil der Form bildenden Werkzeug aus der Form genommen, von einem andern am Anguss erfasst, von einem dritten um 900 gewendet und, nachdem der Anguss abgekniffen ist, wieder in die Form eingelegt, u. zw. in einen die obere Spritz-Hohl- form durchsetzenden Schlitz, der dann durch das erstgenannte Form-Werkzeug zu einer Halbglied-Aus - nehmung verschlossen wird, so dass sie mit dem nächsten gespritzten Glied verketten.
Die Form ist zweiteilig ; zwei weitere Teile von ihr bilden ein Greiferpaar. Das ausgespritzte Glied wird von einem weiteren Greiferpaar, dem erwähnten dritten Werkzeug, abgezogen. Sie ist ausserordentlich kompliziert und wegen des ungünstig aufgebauten Verschlusses für hohe Spritzdrücke nicht geeig- net.
Anderseits ist es bekannt, einen Kettenstrang bestimmter Gliederzahl in einer Vierbackenform zu giessen oder zu spritzen, bei der die miteinander verketteten, die Glieder formenden Hohlräume abwechselnd in die beiden senkrecht zueinander liegenden und sich in der Kettenachse schneidenden Teilungsebenen eingearbeitet sind. Diese Form hat an einem Ende eine offene Ausnehmung in Form eines Halbglied-Negativs, mit deren Hilfe Kettenstücke zusammengefügt werden können. Die geraden und die ungeraden Glieder hängen jeweils über ihre Angüsse zusammen, die an den Gliedschenkeln sitzen und nach dem Herausnehmen des Stranges aus der Form noch abgetrennt werden müssen.
Mit einer solchen Form kann man auch Ketten beliebiger Länge in der Weise herstellen, dass man die Form kürzer hält und die Glieder einzeln giesst. Zum Ineinanderfügen der einzelnen Glieder muss man das letzte (zuvor gegossene) Glied in das offene Ende der Form einlegen und auf diese Weise fortfahren, bis die gewünschte Länge erreicht ist. Dies geschieht jedoch in Handarbeit.
Das erfindungsgemässe kontinuierliche Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Teilungsebene der Form praktisch angusslos ausgespritztes Kettenglied von der anhängenden Kette nach dem Öffnen der Form aus dieser in Richtung der Teilungsachse um einen Betrag, der etwa der lichten Weite des Gliedes entspricht, abgezogen und dabei um 900 gewendet und wieder von der sich schlie- ssenden Form in ihrer andern Teilungsebene eingeschlossen wird, worauf in der ersten Teilungsebene ein neues Glied ausgespritzt wird.
Zu diesem Zweck verwendet die Erfindung eine Spritzmaschine, auf deren Maschinentisch die an sich bekannte Form angeordnet ist. Sie ist parallel zur Längsachse des Kettengliedes in vier Quadranten unterteilt, so dass zwei zueinander senkrechte Teilungsebenen entstehen, die sich in der gedachten Längsachse schneiden. In beiden Teilungsebenen ist, um etwa die lichte Weite des Kettengliedes versetzt, in
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die Backen je eine der Gestalt des Kettengliedes im Negativ entsprechende Hohlform eingearbeitet.
Der oberen Hohlform, die als Spritzform dient, ist am oberen Bogen des Kettengliedes und in der Teilungsachse eine der Spritzdüse angepasste Einspritzöffnung angeschnitten, wogegen die untere Hohlform als Aufnahme für das folgende (zuvor gespritzte) Kettenglied dient und nur etwa bis zur halben Gliedlänge reicht und offen ist, damit das in diese (zweite) Hohlform eingehängte Glied der Kette freigeht.
Die auf den Rapport der Spritzform bzw. der Kettenglieder bezogene Vorschubbewegung der ausge-
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ner um die verlängerte Teilungsachse der Form um 900 hin-und herschwenkbaren Klemmführung für die
Kettenglieder und einer dahinter, wieder in der verlängerten Achse angeordneten Abziehvorrichtung be- steht. Letztere weist vorteilhaft zwei zu beiden Seiten der Kette angreifende Vorschub-oder Ziehwal- zen auf, die sich bei geöffneter Form jeweils um eine Gliedlänge der Kette weiterdrehen. Durch die pen- delnde Bewegung der Klemmführung lässt sich die Abziehvorrichtung ortsfest einbauen, wenn dies in einem solchen Abstand von der Führung geschieht, dass die zyklisch auftretende Verschränkung der Kettenglie- der durch deren loses Spiel aufgenommen wird.
Dem bekannten gegenüber liegt die Erfindung in der Gestaltung des Herstellungsverfahrens unter Be- nutzung einer neuen Abziehvorrichtung, dem die an sich bekannte Vierbacken-Spritzform angepasst ist, - der Fortschritt in der ausserordentlichen Vereinfachung der Verfahrenstechnik durch eine auch vorrich- tungsmässig klare Trennung der Verfahrensschritte"Spritzen"und"Abziehen und Wiedereinlegen".
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer Kol- benspritzmaschine hervorgehen, die in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser bedeuten Fig. l eine durch die Achse von Spritzzylinder und Kette gehenden Längsschnitt der Maschine, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Vierbackenform von unten in Richtung I-I in Fig. l, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Klemmführung, von oben in Richtung 11-11 in Fig. l, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Backe der Form und Fig. 5 und 6 Querschnitte durch ein Kettenglied.
Die in der Zeichnung dargestellte, kontinuierlich arbeitende Kettenspritzmaschine besteht aus einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Druckzylinder 1, an dessen Kolben 14 der stempelförmige Spritzkolben 2 sitzt. Der beheizbare Spritzzylinder 3 ist mit einem Torpedo 4 versehen, der am unteren Ende eine Schliessnadel 18 hat, wogegen im Zylindermundstück eine Fingerspritzdüse 5 längsverschiebbar angeordnet ist. Der Heizmantel. des Spritzzylinders ist mit 13 bezeichnet.-
Das Spritzwerkzeug 9 besteht im Ausführungsbeispiel aus vier backenartigen, auswechselbaren Stükken 9a (Fig. 4), die von einem vierfach geteilten Futter 9b in Schwalbenschwanzführungen aufgenommen werden (Fig. 2). Die zu spritzenden Kettenglieder K ! haben einfache längliche Form (Fig. l) mit einem Querschnitt nach Fig. 5.
Das Werkzeug ist auf dem nicht dargestellten Maschinentisch angeordnet und in bekannter Weise, mittels eines durch die Rohrschlangen 19 fliessenden Mediums heiz-und kühlbar. Die Backen tragen die noch zu beschreibenden Hohlformen für die Kettenglieder. Die Vierbackenform wird gleichmässig und gleichzeitig in vier Richtungen, die in Fig. 2 durch Pfeile 9c angedeutet sind, hydraulisch, pneumatisch oder durch eine Kniehebelvorrichtung um etwas mehr als die Gliedstärke der Kette geöffnet. Die Auswechselbarkeit der Backen im Futter der Form ermöglicht auf einfache Weise, verschie-" denartige Grössen und Profile von Kettengliedern zu spritzen.
Die Form besitzt als wesentliches Merkmal zwei Etagen ; die erste, obere Etage ist die Einspritzetage 15, und die zweite untere Etage ist die um 900 gedrehte Einlegeetage 16. Die beiden Etagen entstehen, wie Fig. 4 erkennen lässt, durch die in die beidenzueinander senkrecht stehenden Teilungsebenen der Form eingearbeiteten, ineinander verschränkten Hohlformen, die die Negativformen des Kettengliedes sind.
Eingespritzt wird durch den konischen, der Einspritzdüse 5 angepassten Werkzeugeinschnitt 20 auf der Oberfläche der Form und mittels Punktanguss 21 auf die obere Krümmung des Kettengliedes.
In Fig. l ist der Augenblick des Vorganges dargestellt, bevor sich der Spritzkolben 2 in Bewegung setzt, bevorsich also die Fingerspritzdüse 5 nach abwärts bewegt und mit ihrem Mundstück auf dem Werkzeugeinschnitt des bereits geschlossenen Spritzwerkzeuges aufsetzt. In der unteren Etage der Form liegt ein (in der Zeichnung geschnitten dargestelltes) Kettenglied, das im vorhergehenden Takt gespritzt wurde. Daran hängt der obere Teil der bereits gefertigten Kette.
Unter dem Spritzwerkzeug liegt ein um 900 schwenkbarer vierteiliger Klemmkopf, bestehend aus vierprofilierten Backen 10 (Fig. l und 3) und zwei Feder- oder Elastikringen 11, die die Backen leicht zusammendrücken. Der Klemmkopf führt die Kettenglieder K (Fig. l) und übt dabei eine leicht bremsende Wirkung aus, während man durch zwei darunter liegende Vorschub- oder Ziehwalzen 12 einen gleichmässig gesteuerten Abzugtakt erhält.
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Der Klemmkopf 10,11 ist so dicht unter der Spritzform 9 angeordnet, dass er das in der unteren Eta- ge liegende Kettenglied erfasst. Durch ein mit den Mitteln zum Öffnen und Schliessen des Spritzwerkzeu- ges gekuppeltes (nicht dargestelltes) Gestänge wird der Klemmkopf bei jedem Öffnen der Form pendelnd in Richtung des Pfeiles 17 um 900 um die gemeinsame Längsachse der Maschine gedreht und die Abzieh- vorrichtung 12 um eine Gliedlänge weitergeschaltet. Damit ist die Möglichkeit gegeben, nach jedem
Spritzvorgang beim Öffnen der Vierbackenform die Kette um eine Gliedlänge einwandfrei nach unten ab- zuziehen, die jeweils obersten vier Glieder um 900 zu drehen und das jeweils oberste Glied in die Hohl- form 16 (Fig. 4), die die untere Etage der Form bildet, einzulegen.
Nach dem Schliessen der Form bildet dann der folgende Einspritzvorgang in der oberen Etage 15 ein weiteres Kettenglied aus, das mit dem in der unteren Etage 16 liegenden Kettenglied verkettet ist und nunmehr beim folgenden Abzugtakt das ober- ste Glied der Kette ist.
Durch eine Programmsteuerung beliebiger Art (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch durch einstellbare
Zeitrelais, mechanisch oder elektronisch) ergibt sich bei der Herstellung einer Kette oder eines ketten- ähnlichen Artikels folgender Vorgang :
Nach dem Schliessen der Vierbackenform durch gleichmässiges Zusammenfahren des Futters 9b mit den vier Backen 9a aus den vier Quadranten wird der Spritzvorgang ausgelöst. Der Spritzkolben 2 taucht in den Spritzzylinder 3 ein, und die Düse 5 geht nach unten, wird dabei automatisch geöffnet, und in der oberen Etage 15 der Form wird ein Kettenglied K ausgespritzt.
Mit dem Zurückgehen des Kolbens hebt sich die Düse vom Spritzwerkzeug ab, ihre Bohrung wird durch die Nadel 18 am Torpedo 4 verschlossen, die Form öffnet sich gleichzeitig und gleichmässig in die vier Richtungen (Fig. 2) um etwas mehr als die
Materialstärke des Kettengliedes, die Vorschubwalzen 12 ziehen durch den Klemmkopf 10 hindurch die
Kette um ein Glied nach unten ab, der Klemmkopf dreht sich um 900, die Backen der Form schliessen sich wieder, und das oberste Kettenglied kommt in die Einlegeetage 16 zu liegen. Nunmehr ist der näch- ste Arbeitszyklus startbereit. Am Ende des zweiten Spritzvorganges wiederholt sich der Vorgang wie be- schrieben, nur dass sich der Klemmkopf um 900 zurückdreht. Andernfalls würde sich die Kette verdrehen bzw. die Abziehvorrichtung 12 müsste sich um die Kettenachse mitdrehen.
Der Arbeitszyklus verläuft also in sechs Takten : Schliessen der Vierbackenform - Einspritzen - Zu- rückgehen der Fingerspritzdüse in die Ausgangsstellung - Öffnen der Form-Abziehen der Kette um eine Gliedlänge-Drehen des Klemmkopfes um 900. Alle Operationen erfolgen mittels einer Programmsteue- rung. Die fertiggestellte Kette kann entweder aufgewickelt oder in einem Behälter aufgenommen wer- den.
Das Teilungsprinzip der Vierbackenform erfordert für die Herstellung einer Kette aus zähen, schwer verarbeitbaren Werkstoffen ein Kettenprofil, das, bezogen auf die A'1Sfahrrichtungen der Backen 9a (Fig.
2), nicht hinterschnitten ist. Die Kettenglieder müssen also den in Fig. 6 dargestellten Querschnitt aufweisen. Andernfalls würde die Entformung sehr erschwert. Bei weichem, leicht fliessbarem Werkstoff kann das Kettenprofil jedoch rund gespritzt werden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Erfindung kann in Einzelheiten, insbesondere was die Ausbildung des Spritzzylinders 3, des Klemm- kopfes 9 und der Abziehvorrichtung 12 anbelangt, den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. Das Verfahren ist nicht auf symmetrische Kettenglieder gleichmässigen Querschnitts beschränkt. Die Vierbackenform kann für kompliziertere Profile auch mit Schiebern ausgestattet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Ketten oder kettenartigen Gebilden beliebiger Länge aus einzelnen, untereinander gleichen geschlossenen Gliedern aus spritzfähigen Massen in einer zur Längsachse des Kettengliedes in vier Quadranten geteilten Form, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Teilungsebene der Form praktisch angusslos ausgespritztes Kettenglied von der anhängenden Kette nach dem Öffnen der Form aus dieser in Richtung der Teilungsachse um einen Betrag, der etwa der lichten Weite des Gliedes entspricht, abgezogen und dabei um 900 gewendet und wieder von der sich schliessenden Form in ihrer andern Teilungsebene eingeschlossen wird, worauf in der ersten Teilungsebene ein neues Glied ausgespritzt wird.