Verfahren und Spritzform zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff mit dünnwandigen Einlagen
Das Patent bezieht sich auf ein Verfahren und eine Spritzform zur Herstellung von mit dünnwandigen Einlagen, z. B. aus Metallblech oder aus Holz versehenen Gegenständen aus Kunststoff durch Einspritzen des plastischen Kunststoffs in Formen, welche diese Einlagen enthalten. Es ist in der Giess und Spritztechnik allgemein bekannt, Eingussteile in die Form einzusetzen, so dass diese Teile bei der Herstellung des Gussstückes in dieses eingegossen werden.
Bei dünnwandigen Einlagen, wie Scheiben, Streifen oder Schneiden aus dünnem Stahlblech oder Folien und dünne Platten aus verschiedenen Werkstoffen, wie Metall, Holz und dergleichen, ergibt sich jedoch bei der Herstellung von Gegenständen durch Spritzen aus Kunststoff, dass solche Einlagen auch bei sorgfältiger Anordnung in der Form infolge von Unterschieden des auf ihre beiden Seiten ausgeübten Druckes der Spritzmasse Verbiegungen, Verziehungen und Verwerfungen erleiden.
Versuche, diesen Übelstand dadurch zu beheben, dass man die Spritzmasse beim Eintreten in die Form so zu leiten oder zu steuern sucht, dass beim Spritzvorgang auf beiden Seiten der Einlage der gleiche Druck herrscht, haben nicht zum Ziel geführt, da schon geringe Druckunterschiede zu Verbiegungen und Verwerfungen der Einlagen führen und die Spritzmasse sich auch nicht gleichmässig auf die gesamten Oberflächen der Einlage verteilt.
Nach der Erfindung wird so verfahren, dass das Einspritzen des Kunststoffs in die Form in mindestens zwei Arbeitsgängen durchgeführt wird, und die Einlagen bei der ersten Spritzung einseitig mit in die Form einsetzbaren, druckfesten Beilagen hinterlegt werden, so dass die Kunststoffmasse beim ersten Arbeitsgang nur einseitig auf die Einlagen einwirken kann, während in den weiteren Arbeitsgängen nach Herausnahme dieser Beilagen Formhohlräume auf der andern Seite der Einlagen ausgespritzt werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise eine Spritzform für Kunst stoffmassen dargestellt, die zur Herstellung einer z. B. für Küchengeräte geeigneten Schneiderolle dient, welche fünf scheibenförmige Messer aus dünnen Stahlblech enthält, die in einem aus Kunststoff gespritzten, einstückigen, nabenförmigen Körper eingebettet sind.
Fig. 1 ist ein senkrechter Axialschnitt durch die Spritzform mit eingelegten Stützbeilagen nach Beendigung der ersten Arbeitsganges.
Fig. 2 zeigt den in der Form nach Fig. 1 im ersten Arbeitsgang gewonnenen Spritzgusskörper mit fünf Messerscheiben in Seitenansicht.
Fig. 3 ist ein senkrechter Axialschnitt durch die Spritzform nach Fig. 1 nach Herausnahme der Beilagen und Beendigung des zweiten Arbeitsganges.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht des im zweiten Ar beitsgang gewonnenen, fertigen Kunststoffkörpers nach Abbruch der Angüsse.
Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4.
Die in Fig. 1 und 3 gezeigte Spritzform besteht aus sechs kreisscheibenförmigen Platten 1 bis 6, welche in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, z. B. durch Einsetzen in ein nicht gezeichnetes, zylindrisches Formgehäuse. Sämtliche Platten haben eine durchgehende, etwa zentral gelegene Bohrung für die Aufnahme des Kernes 9, welcher in dem Kunststoffkörper der Schneidrolle eine axiale Bohrung 10 für die Einführung einer nicht dargestellten Steck welle bildet.
Weiterhin haben die Platten 1 bis 6 mit Ausnahme der untersten Platte nahe dem Scheibenrand je eine Durchbohrung, die zusammen den Eingusskanal 7 bilden. Die Platten 2, 4 und 6 enthalten keine Form hohlräume für die Aufnahme der durch den Einguss- kanal 7 eingespritzten Kunststoffmasse, sondern nur flache Ausnehmungen für das Einlegen der durch Ringe aus dünnem Stahlblech gebildeten fünf Messerscheiben 8. Die Platten 2,4 und 6 dienen also lediglich als druckfeste Beilagen für diese Messer während des ersten Arbeitsganges, der mit der Spritzform nach Fig. 1 durchgeführt wird. Die übrigen Scheiben 1, 3 und 5 weisen dagegen Formhohlräume auf, in welche die Kunststoffmasse im ersten Arbeitsgang eingespritzt wird, so dass jedes der Messer 8 im ersten Arbeitsgang nur einseitig mit dem Kunststoff verbunden wird.
Die Verbindung kann dadurch begünstigt werden, dass in den Ringen 8 aus Stahlblech Lochungen 21 angeordnet sind, in welche der eingespritzte Kunststoff eindringt, wie dies aus dem Schnitt in Fig. 5 ersichtlich ist.
Durch den ersten Arbeitsgang wird der in Fig. 2 noch mit seinen Angüssen 7 und 14 dargestellte Gegenstand gebildet, der ein Zwischenprod'ukt darstellt, und bei welchem jede Messerscheibe 8 einseitig an einem Teilstück des Nabenkörpers der Schneidrolle angegossen ist. Das oberste Messer 8 sitzt an dem einen Stirnende 11 des Nabenkörpers, während die übrigen Messer 8 paarweise durch die Teilkörper 12 und 13 miteinander verbunden sind. Infolge der Einwirkung der druckfesten Beilagen 2, 4 und 6 ist ein Verziehen der Messerscheiben 8 bei diesem ersten Arbeitsgang ausgeschlossen.
Zur Vorbereitung des zweiten Arbeitsganges wird die Form in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zusammengesetzt. Hierbei sind die Beilagen 2, 4 und 6 gegen die Platten 15, 16 und 17 ausgetauscht, welche Ausnehmungen für die Bildung von Formhohlräumen aufweisen, so dass im zweiten Arbeitsgang die durch Kreuzschraffur gekennzeichneten Teile 18, 19 und 20 des Nabenkörpers gewonnen werden, welche das in Fig. 2 gezeigte Zwischenerzeugnis zur vollständigen Schneiderolle ergänzen, die in Fig. 4 nach Abbruch der Angüsse dargestellt ist.
Bei diesem zweiten Arbeitsgang ist das Einsetzen besonderer, druckfester Beilagen in die Form nicht mehr erforderlich, weil die im ersten Arbeitsgang gewonnenen Teile 11, 12 und 13 ihrerseits als druckfeste Beilagen für die dünnen Messerscheiben 8 wirken.
Das Ergebnis ist, dass eine Schneidrolle gewonnen wird, die aus einem einstückigen Kunststoffkörper besteht, in welchem die aus dünnem Stahlblech bestehenden Scheibenmesser 8 ohne jede Verwerfung oder Verziehung völlig ebenflächig eingebettet sind.
Die Erfindung kann sinngemäss bei der Herstellung anderer Gegenstände aus Kunststoff durch Spritzen angewendet werden, wenn die Aufgabe besteht, dünnwandige Einlagen in dem Körper beim Spritzen zu befestigen.
Durch Ausbildung der Beilagen 2, 4, 6 als verhältnismässig dicke metallene Platten, die ebenso wie die übrigen Formteile teilbar sein können, wird ein weiterer Vorteil erzielt, weil dadurch von den dünnwandigen Einlagen 8 die Wärme gut abgeleitet wird, welche sonst bei einer Erhitzung auf etwa 1800 C beim Einspritzen sich in den dünnen Blechringen stauen und erhebliche Verformungen derselben verursachen würde.