Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern
Die Erfindung betrifft eine Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern, bestehend aus vier Formenteilen mit zwei senkrecht zueinander stehenden Teilungsebenen, von denen eine in der Mittelebene des die Hohlform für das herzustellende Kettenglied bildenden Ringraumes, die andere in der Längsachse des Ringraumes liegt.
Zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern ist bereits eine Spritzgiessform bekannt, in der eine aus mehreren Gliedern bestehende Kette in einem Spritzvorgang hergestellt werden kann.
Die bekannte Spritzgiessform besteht im wesentlichen aus vier Formteilen mit zwei senkrecht zueinander stehenden Teilungsebenen. Beide Teilungsebenen liegen in den zueinander senkrecht stehenden Mittelebenen der die Hohlformen für die herzustellenden Kettenglieder bildenden Ringräume. Die beiden Teilungsebenen schneiden sich in der Längsachse aller Ringräume, und die Ringräume sind derart in die vier Formteile eingearbeitet, dass die in den Ringräumen einer Teilungsebene geformten nahtlosen Langglieder jeweils die in den Ringräumen der zur ersten Teilungsebene senkrecht stehenden Teilungsebene geformten Langgliedern miteinander verbinden. Diese Spritzgiessform wird dadurch geöffnet, dass die vier Formteile in vier Richtungen, die zu den Teilungsebenen jeweils um 45" versetzt sind, auseinandergezogen werden.
Der wesentlichste Mangel der bekannten Spritzgiessform besteht darin, dass der Querschnitt der Kettenglieder nicht rund sein kann, da sich andernfalls die Form nicht öffnen lässt. Die innenliegenden Flächen der Kettenglieder müssen zumindest parallel zur Bewegungsrichtung der Formteile verlaufen, damit die Form sich nach dem Spritzgiessen öffnen lässt, ohne die Kunststoff-Kettenglieder zu zerstören.
Kunststoffketten mit derart geformten Kettengliedern können nur einen geringen Anwendungsbereich haben. Einerseits sind die Festigkeitseigenschaften einer derartigen Kette erheblich schlechter als bei Kettengliedern mit rundem Querschnitt, anderseits unterliegen derartige Ketten einem hohen Verschleiss, weil die Flächenpressung an den Berührungsstellen der aneinanderhängenden Kettenglieder ausserordentlich hoch ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Spritzgussform besteht darin, dass die über die Giesskanäle aneinanderhängenden Kettenglieder nur mit grossen Schwierigkeiten der Form entnommen werden können und ferner nur mit komplizierten Spezialwerkzeugen voneinander getrennt werden können. Es dürfte auch unmöglich sein, beispielsweise Polyamidbzw. Nylonketten in dieser bekannten Form zu gie ssen, einmal weil die zwischen den Hohlräumen verbleibenden Zwischenwände zu dünn sind um den erforderlichen Spritzdrücken von 100 bis 200 atü standhalten zu können und zum anderen sind die Angusswege so lang und derart geführt, dass Lunkerbildungen oder sonstige Schwachstellen unvermeidlich sind.
Zweck der Erfindung ist es, eine Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern anzugeben, welche die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Spritzgiessform nicht aufweist und die darüberhinaus den Vorteil hat, dass trotz geringer Herstellungskosten für die Spritzgiessform technisch hochwertige Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern hergestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Formenteile an der Teilungsebene, die senkrecht zur Mittel- bzw. Teilungsebene des Ringraumes verläuft, Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass von ihnen aufgenommene vorgefertigte Kettenglieder in bezug auf die Teilungsebene hochkant stehen und dass die Gesamthöhe der Form im Bereich der Ausnehmungen so bemessen ist, dass die Formenteile zum Öffnen der Form bei eingelegten Kettengliedern um wenigstens die halbe Kettengliedstärke senkrecht zur Teilungsebene bewegbar sind.
Diese Form, die sehr stabil ausgebildet sein kann, kann in jeder üblichen Spritzgussmaschine eingesetzt, ohne Schwierigkeiten geöffnet, und das gespritzte Kettenglied zusammen mit den Angüssen und den vorgefertigten Kettengliedern leicht der Form entnommen werden. Durch seitliches Einschieben zweier vorgefertigter Kettenglieder in die in der senkrechten Teilungsebene befindlichen Ausnehmungen und Schliessen der Form kann in kürzester Zeit die Spritzgiessform für den nächsten Spritzvorgang vorbereitet werden.
Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemässen Spritzgiessform kann ein Angusskanal vorgesehen werden, der in die beiden oberen Formteile in der senkrechten, zweiten Teilungsebene liegend eingearbeitet wird und in der Mitte der Form senkrecht auf die erste, in der Ebene des Ringraumes liegende Teilungsebene geführt wird und von dort in zwei sich gegenüberliegende, gleich lange Kanäle abzweigt, die von innen in den Ringraum einmünden.
Die abzweigenden Kanäle können annähernd tangential in den Ringraum einmünden und die Einmündungen dieser Kanäle können düsenförmig ausgebildet sein.
Durch diese Anordnung der Angusskanäle kann erreicht werden, dass die Fliesswege möglichst kurz sind, die Fliessströme gleich lange Wege zurücklegen und beim Öffnen der Form auch die Angüsse frei liegen.
Durch diese Anordnung der Angusskanäle kann auch beim Spritzen hochbelastbarer Kunststoffketten die Temperatur der Form relativ niedrig gehalten werden, so dass die Schliesszeiten der Spritzgussform sehr kurz sein können. Trotz relativ kühler Form können Lunkerbildungen und Zusammenfliessstellen vermieden werden.
Wird der Kunststoff unter hohem Druck und im feinen Strahl annähernd tangential zum Ringraum eingespritzt, so entsteht im Ringraum während des Spritzvorganges eine in Schussrichtung sich bewegende Strömung. Dadurch wird bewirkt, dass der Werkstoff der gespritzten Kettenglieder homogen ist und Zusammenfliessstellen mit geringer Festigkeit vermieden werden.
Nahtlose Kunststoffketten haben gegenüber den bekannten Stahlketten die Vorteile, dass sie sehr leicht sind, nahezu geräuschlos laufen und gegen chemische Einflüsse weitgehend unempfindlich sind. Für einige Anwendungsfälle ist es weiterhin vorteilhaft, dass diese Kunststoffketten eine hohe Elastizität aufweisen und elektrisch nicht leitend sowie unmagnetisch sind.
Als Spritzgussmassen kommen beispielsweise thermoplastische Kunststoffe wie Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylen, Polyamide, Polyurethane sowie organische Celluloseester in Betracht. Durch Zugabe von Farbstoffen können die Ketten auch in beliebigen Farben hergestellt werden.
Die nahtlosen Langglieder der Kunststoffketten können in besonders einfacher Weise dadurch verstärkt werden, dass der Querschnitt des Ringraumes der Form in den gekrümmten Bereichen erweitert ist. Dadurch entstehen Kettenglieder, die in den insbesondere auf Biegung beanspruchten Bereichen einen grösseren Materialquerschnitt aufweisen. Die Kettenglieder können so gestaltet werden, dass die bei Belastung eines Kettengliedes in den verschiedenen Querschnitten herrschenden Spannungen etwa gleich gross sind.
Es kann in manchen Fällen auch vorteilhaft sein, die Kettenglieder dadurch zu verstärken, dass vor dem Schliessen der Form in den gekrümmten Bereichen des Ringraumes Einlagen, z. B. Blechstanzteile, eingebracht werden. Diese Einlagen können teilweise die Oberfläche des Kettengliedes bilden oder im Kunststoffkettenglied eingebettet sein. Zur besseren Verankerung der Einlagen mit der Spritzgussmasse sind sie zweckmässigerweise mit Durchbrüchen oder dergleichen versehen.
Um die aus Kunststoff hergestellten Kettenglieder auch zur Aufnahme sehr hoher Zugkräfte geeignet zu machen, kann vor dem Einspritzen des Kunststoffes ein Bewehrungsdraht hoher Zugfestigkeit in den Ringraum eingebracht werden. Als Bewehrungsdrähte sind beispielsweise Nylondrähte oder Stahldrähte geeignet. Der Bewehrungsdraht kann bei geöffneter Form eingelegt werden. Vorteilhafter ist es aber, wenn der Bewehrungsdraht bei sonst geschlossener Form durch eine verschliessbare Öffnung, die annähernd tangential in den Ringraum einmündet, eingeführt wird. Der Draht wird dabei so weit eingeführt, dass er den Ringraum mindestens etwa 1 ·mal umschlingt. Dazu kann eine zweckmässigerweise konisch ausgebildete Einführöffnung vorgesehen werden, die mittels eines entsprechend ausgebildeten Stiftes verschlossen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Spritzgiessform ist in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Form, teilweise geschnitten, mit eingelegten vorgefertigten Kettengliedern,
Fig. 2 eine Stirnansicht der Form, teilweise geschnitten,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Form.
Die aus vier Formteilen 1, 2, 3 und 4 zusammengesetzte Form zum Herstellen gespritzter Kunststoffketten weist zwei zueinander senkrecht stehende Teilungsebenen 5 und 6 auf. Die Teilungsebene 5 liegt in der Ebene des Ringraumes 7, in den der Kunststoff eingespritzt wird. Die Teilungsebene 6 liegt in der Ebene der Ausnehmungen 8, 8' und 9, 9', in die die vorgefertigten Kettenglieder 10 und 11 eingelegt werden. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist in der Mitte der Form ein Angusskanal 12 senkrecht zur Ebene des Ringraumes 7 bis auf die Teilungsebene 5 geführt. Der Angusskanal 12 liegt dabei in der Teilungsebene 6. Von dort aus zweigt der Angusskanal 12 in zwei sich gegenüberliegende Kanäle 13 und 13' ab, die von innen etwa tangential in den Ringraum 7 einmünden. An den Einmündungsstellen 14 in den Ringraum 7 sind die Kanäle 13 und 13' düsenartig verengt.
Die Kanäle 13 und 13' sind in der Teilungsebene 5 liegend in die Formteile 1 und 2 eingearbeitet. Beim Einspritzen des Kunststoffes in den Ringraum 7 entsteht eine durch Pfeile angedeutete Strömung, wodurch Zusammenfliessstellen mit geringer Festigkeit vermieden werden.
Zum Einführen eines Bewehrungsdrahtes 15 in den Ringraum 7 ist in ebenfalls annähernd tangential in den Ringraum 7 einmündender Kanal 16 vorgesehen, der verschliessbar ist.
Mittels je zwei Formteile durchdringender Bolzen
17 oder dergleichen werden die einzelnen Formteile
1, 2, 3, 4 gegeneinander zentriert.
Nach dem Spritzen eines Kunststoffkettengliedes geschieht das Öffnen der Form in einfacher Weise dadurch, dass zuerst die Formteile 1 und 2 von den Formteilen 3 und 4 um mindestens eine halbe Kettengliedstärke abgehoben werden, worauf die Formteile 1 und 2 bzw. 3 und 4 voneinander getrennt werden können.
Injection mold for the production of plastic chains with seamless long links
The invention relates to an injection mold for the production of plastic chains with seamless long links, consisting of four molded parts with two mutually perpendicular dividing planes, one of which is in the center plane of the annular space forming the hollow shape for the chain link to be produced, the other in the longitudinal axis of the annular space.
For the production of plastic chains with seamless long links, an injection mold is already known in which a chain consisting of several links can be produced in one injection process.
The known injection mold consists essentially of four molded parts with two mutually perpendicular dividing planes. Both planes of division lie in the mutually perpendicular central planes of the annular spaces that form the hollow shapes for the chain links to be produced. The two dividing planes intersect in the longitudinal axis of all annular spaces, and the annular spaces are incorporated into the four molded parts in such a way that the seamless long links formed in the annular spaces of a dividing plane connect the long links formed in the annular spaces of the dividing plane perpendicular to the first dividing plane. This injection mold is opened in that the four mold parts are pulled apart in four directions which are each offset by 45 "to the planes of division.
The most important shortcoming of the known injection mold is that the cross section of the chain links cannot be round, since otherwise the mold cannot be opened. The inner surfaces of the chain links must run at least parallel to the direction of movement of the molded parts so that the mold can be opened after injection molding without destroying the plastic chain links.
Plastic chains with chain links shaped in this way can only have a small area of application. On the one hand, the strength properties of such a chain are considerably worse than chain links with a round cross-section, on the other hand, such chains are subject to high wear and tear because the surface pressure at the points of contact between the chain links attached to one another is extremely high.
Another disadvantage of the known injection mold is that the chain links attached to one another via the pouring channels can only be removed from the mold with great difficulty and furthermore can only be separated from one another with complicated special tools. It should also be impossible, for example Polyamidbzw. To cast nylon chains in this known form, on the one hand because the intermediate walls remaining between the cavities are too thin to withstand the required injection pressures of 100 to 200 atmospheres, and on the other hand, the sprue paths are so long and guided in such a way that voids or other weak points are inevitable are.
The purpose of the invention is to provide an injection mold for producing plastic chains with seamless long links which does not have the disadvantages of the known injection mold described above and which also has the advantage that, despite the low production costs for the injection mold, technically high quality plastic chains with seamless long links can be produced .
The present invention is characterized in that recesses are arranged in the mold parts on the dividing plane, which runs perpendicular to the central or dividing plane of the annular space, that prefabricated chain links received by them are upright in relation to the dividing plane and that the total height of the The shape in the region of the recesses is dimensioned so that the mold parts for opening the mold can be moved by at least half the chain link thickness perpendicular to the parting plane when the chain links are inserted.
This mold, which can be made very stable, can be used in any conventional injection molding machine, opened without difficulty, and the injected chain link together with the sprues and the prefabricated chain links can easily be removed from the mold. By laterally inserting two prefabricated chain links into the recesses in the vertical dividing plane and closing the mold, the injection mold can be prepared for the next injection molding process in the shortest possible time.
In a special embodiment of the injection mold according to the invention, a sprue channel can be provided which is incorporated into the two upper mold parts lying in the vertical, second dividing plane and is guided in the middle of the mold perpendicular to the first dividing plane lying in the plane of the annular space and from there branches off into two opposite, equally long channels that open into the annulus from the inside.
The branching channels can open into the annular space approximately tangentially, and the junctions of these channels can be nozzle-shaped.
This arrangement of the sprue channels can ensure that the flow paths are as short as possible, the flow streams cover paths of the same length and the sprues are also exposed when the mold is opened.
This arrangement of the sprue channels allows the temperature of the mold to be kept relatively low even when injecting heavy-duty plastic chains, so that the closing times of the injection mold can be very short. Despite the relatively cool shape, the formation of cavities and confluence points can be avoided.
If the plastic is injected under high pressure and in a fine jet almost tangentially to the annular space, a flow moving in the direction of the shot is created in the annular space during the injection process. This has the effect that the material of the injected chain links is homogeneous and points of confluence with low strength are avoided.
Seamless plastic chains have the advantages over the known steel chains that they are very light, run almost noiselessly and are largely insensitive to chemical influences. For some applications it is furthermore advantageous that these plastic chains have a high elasticity and are electrically non-conductive and non-magnetic.
For example, thermoplastic materials such as polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, polyamides, polyurethanes and organic cellulose esters can be used as injection molding compounds. By adding dyes, the chains can also be made in any color.
The seamless long links of the plastic chains can be reinforced in a particularly simple manner in that the cross section of the annular space of the mold is widened in the curved areas. This creates chain links that have a larger material cross-section in the areas that are particularly subject to bending. The chain links can be designed in such a way that the stresses prevailing in the various cross-sections when a chain link is loaded are approximately the same.
In some cases it can also be advantageous to reinforce the chain links in that, before the mold is closed, inserts in the curved areas of the annular space, e.g. B. stamped sheet metal parts are introduced. These inserts can partially form the surface of the chain link or be embedded in the plastic chain link. For better anchoring of the inserts with the injection molding compound, they are expediently provided with openings or the like.
In order to make the chain links made of plastic also suitable for absorbing very high tensile forces, a reinforcing wire of high tensile strength can be introduced into the annulus before the plastic is injected. Nylon wires or steel wires, for example, are suitable as reinforcement wires. The reinforcement wire can be inserted when the mold is open. However, it is more advantageous if the reinforcing wire is introduced through a closable opening which opens approximately tangentially into the annular space, with the form otherwise closed. The wire is inserted so far that it loops around the annular space at least about once. For this purpose, an expediently conically designed insertion opening can be provided which can be closed by means of a correspondingly designed pin.
An embodiment of the injection mold according to the invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. Show it:
1 shows a side view of the mold, partly in section, with inserted prefabricated chain links,
Fig. 2 is an end view of the mold, partially in section,
Figure 3 is a plan view of the mold.
The mold, which is composed of four molded parts 1, 2, 3 and 4, for the production of injection-molded plastic chains has two mutually perpendicular planes of division 5 and 6. The parting plane 5 lies in the plane of the annular space 7 into which the plastic is injected. The parting plane 6 lies in the plane of the recesses 8, 8 'and 9, 9' into which the prefabricated chain links 10 and 11 are inserted. As FIG. 3 shows in particular, a sprue channel 12 is guided in the center of the mold perpendicular to the plane of the annular space 7 up to the parting plane 5. The sprue channel 12 lies in the parting plane 6. From there, the sprue channel 12 branches off into two opposing channels 13 and 13 ′, which open approximately tangentially into the annular space 7 from the inside. At the confluence points 14 in the annular space 7, the channels 13 and 13 'are narrowed like nozzles.
The channels 13 and 13 'are incorporated into the molded parts 1 and 2 lying in the parting plane 5. When the plastic is injected into the annular space 7, a flow, indicated by arrows, arises, whereby confluence points with low strength are avoided.
In order to introduce a reinforcing wire 15 into the annular space 7, a channel 16 which opens approximately tangentially into the annular space 7 and which can be closed is provided.
By means of bolts penetrating two molded parts
17 or the like are the individual molded parts
1, 2, 3, 4 centered against each other.
After a plastic chain link has been injected, the mold is opened in a simple manner by first lifting the molded parts 1 and 2 from the molded parts 3 and 4 by at least half a chain link thickness, after which the molded parts 1 and 2 or 3 and 4 are separated from each other can.