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Mehrteilige Spritzgießform zum Herstellen von Bürsten und ähnlichen
Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft eine mehrteilige
Spritzgießform zum Herstellen von Bürsten und ähnlichen Gegenständen aus thermoplastischem
Kunststoff, bei welcher die mit ihrem Träger aus einem Stück bestehenden Borsten
oder Borstenbüschel durch in Bohrungen eines Formkörpers angeordnete, längsgenutete
Stifte gebildet werden.
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Bei den bekannten Spritzgießformen dieser Art sind die längsgenuteten
Stifte in einander parallelverlaufenden Bohrungen eines Formteiles längsverschiebbar
gelagert und werden nach jedem Spritzvorgang so weit aus den Bohrungen herausbewegt,
daß ihre Nuten und damit die Borstenbüschel vollständig außerhalb der Bohrungen
liegen, wonach die fertigen Bürsten aus der Form entnommen werden können.
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Diese bekannten Spritzgießformen haben zunächst den Nachteil, daß
sich damit nur Bürsten mit einander parallelverlaufenden Borsten bzw. Borstenbüscheln
herstellen lassen, weil bei spitzwinkliger Anordnung der Bohrungen die darin angeordneten
Stifte bei ihrer Längsverschiebung miteinander kollidieren und dabei die Borsten
bzw. Borstenbüschel zerstören würden. Bei vielen Bürstenarten ist aber eine spitzwinklige
Anordnung der Borsten bzw. Borstenbüschel zueinander erwünscht.
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Ein weiterer, sehr schwerwiegender Nachteil dieser bekannten Spritzgießformen
besteht darin, daß die längsgenuteten Stifte durch das bei jedem Arbeitsgang erforderliche
Hin- und Herbewegen in den Bohrungen des Formkörpers einem starken Verschleiß unterliegen
und daher häufig erneuert werden müssen.
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Das gleiche gilt auch für den mit den Bohrungen für die Stifte versehenen
Formkörper.
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Es sind auch schon seit langer Zeit Spritzgießformen bekannt, bei
denen die die Borsten bildenden Bohrungen eines Formteiles schwach spitzwinklig
zueinander verlaufen, jedoch sind bei diesen bekannten Formen in den Bohrungen keine
längsgenuteten Stifte angeordnet, so daß sich damit keine Bürsten mit feinen und
stark spitzwinklig zueinander verlaufenden Borsten oder Borstenbüscheln herstellen
lassen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrteilige
Spritzgießform der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Formteile keinem
nennenswerten Verschleiß unterliegen und sich mit der Form auch Bürsten mit feinen,
spitzwinklig zueinander verlaufenden Borstenbüscheln herstellen lassen.
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Erfindungsgemäß ist das im wesentlichen dadurch erreicht, daß die
längsgenuteten Stifte in vorzugsweise
spitzwinklig zueinander verlaufenden Bohrungen
des Formkörpers unbeweglich gelagert sind und zwischen den beiden voneinander abhebbaren
Formkörpern eine Halteplatte angeordnet ist, welche beim Öffnen der Form zwangläufig
von dem die Bohrungen mit den Stiften tragenden Formkörper abbewegt wird und damit
die Borsten bzw. Borstenbüschel aus den Längsnuten der Stifte herauszieht.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Erzielung
von Borstenbüscheln mit einer größeren Anzahl Borsten in den Bohrungen eines Formkörpers
konzentrisch zu den längsgenuteten Stiften je eine oder mehrere ineinandergesteckte,
ebenfalls längsgenutete Hülsen angeordnet sind.
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Diese Anordnung läßt sich auch vorteilhaft bei bekannten Spritzgießformen
der eingangs erwähnten Art verwirklichen.
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Dasselbe gilt auch für ein weiteres Erfindungsmerkmal, nach welchem
die in den Formstiften bzw. Hülsen vorgesehenen Längsnuten ein ein- oder mehrfach
gezacktes, nach oben allmählich auslaufendes Profil aufweisen. Durch diese Profilierung,
die sich auf einfache Weise durch zwei- oder dreifach gezahnte Scheibenfräser oder
zwei- oder dreifach gerillte Schleifscheiben herstellen läßt, erhält man aufgespaltene
Borstenenden mit sehr feinen Spitzen und damit eine sehr weiche Bürstenoberfläche,
wie sie bisher bei Bürsten aus thermoplastischem Kunststoff nicht erreichbar war.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine nach der Erfindung
ausgebildete Spritzgießform in geschlossenem Zustand, F i g. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel
der Spritzgießform, ebenfalls im Querschnitt und im geschlossenen Zustand,
Fig.
bis 8 einige Ausführungsformen der zur Formgebung der Borsten dienenden längsgenuteten
Stifte oder Hülsen im Längs- und Querschnitt.
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Bei den Spritzgießformen nach F i g. 1 und 2 liegt die Anguß- oder
Einspritzbuchse 1 in einer Aussprung der Aufspannplatte 2, die in bekannter Weise
an der Spritzseite der Spritzgießmaschine befestigt wird.
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An der zweiten Aufspannplatte 3, die in bekannter Weise von einem
mechanisch oder hydraulisch gesteuerten beweglichen Teil der Maschine getragen wird,
ist zwischen zwei ineinanderpassenden Teilen 4 und 5 ein Spritzformkörper 6 befestigt,
der hier ringsegmentförmigen Querschnitt hat, aber je nach Art der herzustellenden
Bürsten beliebig anders geformt sein kann. Erfindungsgemäß weist dieser Spritzformkörper
6 eine Anzahl spitzwinklig zueinander verlaufender Bohrungen 7 auf, in welche Stifte
8 nach F i g. 3 und 4 eingesetzt sind, die an ihrem Umfang Längsnuten 9 aufweisen,
deren Tiefe zum oberen Ende der Nuten hin allmählich abnimmt. Diese Längsnuten 9
ergeben zusammen mit den Wandungen der Löcher 7 die Borstenprofile.
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Die nicht genuteten oberen Enden der Stifte 8 sind nach Art von Senknieten
verstärkt und werden durch die Platte 4 in den am oberen Ende entsprechend angesenkten
Bohrungen 7 des Formkörpers 6 festgehalten, so daß sie sich weder nach unten noch
nach oben bewegen können.
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In der mit der Aufspannplatte 3 fest verschraubten Platte 5 sind
seitlich neben dem Formkörper6 zylindrische Bohrungen 10 vorgesehen, durch deren
Mitte Bolzen 11 hindurchgeführt sind, die einerseits in die Platte 5 eingeschraubt
sind und andererseits an ihren aus den Bohrungen 10 herausragenden Enden zylindrische
Köpfe 14 aufweisen, welche in der Schließlage der Spritzgießform in Löchern 15 einer
Halte- und Abstreifplatte 16 liegen. Innerhalb der Bohrungen 10 sind auf den Bolzen
11 je ein Tellerfederpaket 12 sowie eine Scheibe 13 beweglich gelagert, wobei der
Durchmesser der Scheiben 13 größer gehalten ist als die die Bolzenköpfe aufnehmenden
Löcher 15 der Halte- und Abstreifplatte 16.
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In die Halte- und Abstreifplatte 16 sind die mit Gewinde versehenen
Enden von Stangen 17 eingeschraubt, die ebenso wie die Bolzen 11 mit zylindrischen
Köpfen 18 versehen sind, die in Bohrungen 19 der Platten 3 und 5 geführt sind. Im
unteren Teil der Platte 5 sind die Bohrungen 19 bis auf die Stärke der Stangen 17
verengt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sind die Anguß- oder Einspntzbuchse
1 und die Platte 16 an ihren benachbarten oberen Kanten in gleicher Höhe mit keilförmig
profilierten Nuten oder Hinterschneidungen 20 bzw. 21 versehen, durch welche beim
Spritzvorgang die verdickten Längskanten der Bürstenrücken gebildet werden.
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Die Platte 16 wird bei geschlossener Form durch die ständig unter
der Wirkung der kräftigen Tellerfederpakete 12 stehenden Scheiben 13 gegen die Aufspannplatte
2 angedrückt. Auch zu Beginn des Formöffnungsweges wird die Platte 16 durch den
Druck der Federpakete 12 in dieser Lage festgehalten, während der zwischen den Teilen
4 und 5 eingespannte Formkörper 6 mit den darin eingesetzten Stiften 8 zwangläufig
abgehoben wird. Dabei werden die in den Nuten 20 und 21 liegenden verdickten Ränder
des Bürstenrückens festgehalten, die Borsten
mithin zwangläufig aus den Nuten der
Stifte 8 herausgezogen. Um das zu erreichen, muß der von den Federpaketen 12 auf
die Halteplatte 16 ausgeübte Druck größer sein als die zum Ausziehen der Borsten
aus den Nuten 9 erforderliche Kraft.
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Vor dem vollständigen Öffnen stoßen die Köpfe 18 der in der Platte
16 befestigten Stangen 17 gegen die im unteren Teil der Platte 5 liegenden Stirnflächen
der Löcher 19, so daß die Stangen 17 bei dem weiteren Öffnungsweg mitgenommen werden
und damit die Platte 16 zwangläufig von dem Formteil 1 abgezogen wird. Bei dieser
Bewegung reißt die Platte 16 die Ränder des biegsamen fertigen Werkstückes aus den
Hinterschneidungen oder Nuten 20 und 21 der Buchse 1 heraus, wonach das Werkstück
entweder von Hand aus der Form entnommen oder mechanisch ausgeworfen werden kann.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind an Stelle der Halte- und
Abstreifplatte 16 nach F i g. 1 zwei getrennte Platten 16' und 16" vorgesehen, von
denen die obere (au') als Halteplatte und die untere (16") als Abstreifplatte dient.
Die Halteplatte 16' erstreckt sich hier über die gesamte Unter- oder Innenseite
des Formkörpers 6 und ist mit Löchern 7' versehen, welche gleichachsig zu den Löchern
7 des Formkörpers 6 verlaufen und ebenso groß oder größer bemessen sind als jene.
Ferner ist die obere Platte 16' oberhalb der in der Platte 16" vorgesehenen Bohrung
15 mit kleineren Bohrungen versehen, die nur den Durchtritt der Bolzenschäfte 11,
nicht aber den Durchtritt der Bolzenköpfe 14 ermöglichen. Infolge dieser Anordnung
kommen hier die Scheiben 13 nach F i g. 1 in Fortfall.
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Außerdem besitzt die obere Platte 16' Löcher für den Durchtritt der
in die untere Platte 16" eingeschraubten Stangen 17.
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Bei dieser Ausführungsform werden zu Beginn des Formöffnungsweges
beide Platten 16' und 16" durch den Druck der Tellerfederpakete 12 in der in F i
g. 2 dargestellten Lage und damit der Bürstenrücken zwischen der Platte 16' und
der Anguß- oder Einspritzbuchse 1 festgehalten. Dadurch ist ein gleichmäßiges und
sicheres Ausziehen sämtlicher Borsten aus den Nuten 9 der Stifte 8 gewährleistet.
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Nach einem Öffnungshub, der etwa der Länge der Borsten entspricht,
wird die Halteplatte 16' durch die Köpfe 14 der Bolzen 11 erfaßt und von der Platte
16" abgehoben. Letztere verbleibt zunächst noch in der dargestellten Lage, bis die
Köpfe 18 der in die Platte 16" eingeschraubten Stangen 17 auf die im unteren Teil
der Platte 5 befindlichen Stirnflächen der Löcher 19 stoßen und dann während des
restlichen Öffnungsweges auch die Platte 16" mitgenommen wird, wobei sie die Ränder
des Bürstenrückens aus den Hinterschneidungen oder Nuten 21 des Formkörpers 1 herauszieht.
Dieses Herausziehen ist hier einfacher als bei der Ausführungsform nach Fig. 1,
weil die die obere Begrenzung der Hinterschneidungen bildende Platte 16' schon vorher
abgehoben wurde.
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Zur Erzielung von Borstenbüscheln mit einer größeren Anzahl von Borsten
setzt man in die Bohrungen 7 des Spritzformkörpers 6 Hülsen 22 gemäß F i g. 5 und
6 ein, die an ihrer Außenwandung eine Anzahl von Längsnuten 9 sowie eine Mittenbohrung
aufweisen, in welche ein ebenfalls längsgenuteter Stift 8' eingesetzt ist.
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Die F i g. 7 und 8 zeigen einen Formstift 8", dessen Längsnuten 9"
ein Profil haben, das im Grunde eine
bzw. zwei spitzwinklige und
scharfkantige Rippen 23 aufweist. Auch hier werden die Längsnuten9" nach oben hin
allmählich flacher, so daß die scharfkantigen Rippen 23 am oberen Ende allmählich
auslaufen. Diese Profilierung, die sich auf einfache Weise durch zwei- oder dreifach
gezahnte Scheibenfräser oder zwei- oder dreifach gerillte Schleifscheiben erzielen
läßt, bewirkt ein Aufspalten der Borstenenden in zwei bzw. drei feine Spitzen. Man
erhält auf diese Weise mit einfachen Mitteln auch bei kräftigen Borsten eine sehr
weiche Bürstenoberfläche.
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Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung durch
die dargestellten Ausführungsbeispiele bei weitem nicht erschöpft. So ist es insbesondere
möglich, an Stelle der dargestellten Spritzgießformkörper 1 und 6 beliebige andere
Formkörper in die Spritzgießform einzusetzen und damit anders geformte Bürsten herzustellen.
Ferner lassen sich durch zwei ineinandergesteckte und längsgenutete Buchsen 22 und
einen in die innere Buchse eingeführten längsgenuteten Stift 8' Borstenbüschel mit
drei konzentrischen Borstenringen herstellen.