DE1479541A1

DE1479541A1 - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Gegenstaenden aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1479541A1
Application number: DE19621479541
Authority: DE
Inventors: Larson Wesley S
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1961-10-13
Filing date: 1962-10-12
Publication date: 1970-11-26
Also published as: BE623570A; DE147954C; GB978947A; US3377951A

Description

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Dr. Expl.

Olin luathieson Chemical Korporation, New iork / N.Y.

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus kunststoff

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Herstellung von Gegenständen aus verfestigten Thermoplasten und im besonderen auf die Herstellung von hohlen Gegenständen und von solchen mit unregelmäßiger Gliederung, beispielsweise von Patronenhülsen aus einem geeigneten kristallinischen thermoplastischen katerial nach einem neuen Verfahren.

Hohle Gegenstände wie Flaschen, Becher und viele hülseniörmige Gegenstände aus Thermoplasten werden üblicherweise nach dem Druckguss verfahren hergestellt, wobei der ».unststoff im geschmolzenenen Zustand geformt wird. Dieses Verfahren //eist den Nachteil auf, dass die Festigkeit der Materialien bei kristallinischen Stoffen *ie Polyäthylen und besonders bei dem Polyäthylen mit hoher linearer Dichte nicht voll zur Wirgebracht wird. Beispielsweise weiat eine im Druckguss-

oome/oiu ^²*⁴^

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veriahren hergestellte tatronenhalse aus tincm se lcr.ea ^unststoif mit Boner linearer Dichte nicht lie jraute Fesci_,?ceit auf , aie in ier rohn Jra.i^ea Seitenwandung, an Jer aie i. ;ise verhältnismäßig dann ist und am stärksten oeans^rucht wiri, eri order lieh ist. um der d'innen, langgestreckten ,/aniung xev Patronenhalse mehr Festigkeit zu verleihen, wurde versucht, das herkömmliche Papierrohr aurch ein an den inaen offenes fiohr aus einem Polyäthylen mit noher linearer Dichte zu ersetzen, nachdem das Polymer orientiert worden war. Nach diesem . Verfahren Kann die Patronenhülse jedoch nicht an einer Stelle geformt werden.

Die Erfindung sieht deshalb vor:

ein Verfahren zum Herstellen von nahtlosen hohlkörpern aus Kunststoffen mit größerer Festigkeit

ein neues Guss- und Formverfahren zum herstellen von Segensfcänaen aus Kunststoffen

ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen ^e ι laken aus einet kristallinisonen Polymer eines geeigneten tunstfiarzes, «oDei die Herstellung In einer neuartigen i'inrichtua^ in einer \ rfeise durchgeführt wird, bei der den: rohrförmigen Teil des Gefäßes eine außergewöhnlich groiie Festigkeit verlienen vjird,

ein Verfahren zum Herste ilen von dünnen lan^gestreckten Gregenstiinaen aus kunststoff, eieren Abschnitte gut ausgebildet sind, und denen mitteIs eines kombinierten Forraungs- und NachbearueituugBveriahrens oei einer. Teil des Gegenstandes eine erhöhte Festigkeit verliehen wird,

ein neues Verfahren, nach dem in der Suss- und Forweinriohtung an der Gebrauchsstelle ein neuartiger katerialrohling vorgesehen wird, wodurch die Notwendigkeit einer geconderten Voriurmimg des iunststoftes entfällt, und wooei der

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ι. at«! ii'.lronlintj ia eineu. Teil zur end^altiacen Grobe und Je-
! tilt jeicri:.t υαα in einet anderen Teil durch Bearbeitung
in je: iust- und ijormeinrichtuno; zu-leich mit einer erhöhten Feati,fieit vergehen und geiormt wird,

ein neues Formungsverfanren, bei dem feste j^unstju lie ,je ζ ο sen oder gereckt werden, um eine Verbesserung bei ler rersteilung von Je^enstanden aus kristallinischen kunstötclien zu erzielen,

eine Einrichtung lar aie Uruck^ussicrmung eines katcrialroriiin^s, *oüei aer Hohling während des Abkdhlens {.last iscn verlorst wird um dessen Gestalt zu verändern, woiirend ;er ie enstand in aerselDen Forit verbleiot, in der er geiormt «urae,

ein neues Verfahren zud herstellen einer aus einem
ot»0K üestehenden nahtlosen Patronenhülse aus Kunststoff.

jie £,'rl^naung wird nunmehr aueiahrlich beschrieben. In aen oeiliegenden Zeichnungen ist die
ri^.1 ein Längsschnitt durch eine bevorzugte Au3iänrung

aer einrichtung run. Durchiuhren des eriindungsgemäüen

Vfcriahrens,
li-s.d ein L^njssczmitt durch einen kunststoiirohling, der an euer «lebrauchsstelle in einer Zwiechenstule des

Vcriahrens in der Einrichtung nach der Fig.1 geiormt

ein L Jagsschnitt durch einen kunststoffrohlung anderer Form, der in einer Zwischenstufe des Verfahrens geformt wurde.

ein verkleinerter Ausschnitt aus der Fig.1, der die finrichtung in einer weiteren Arbeitsstufe bei der
i^aroeitung des äohlings nach aer Fig.^ zeigt,

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Fig.5 eine vergrößert gezeichnete Stirnansicht der Kernspitze der Einrichtung nach den Figuren 1 und 4, von der Linie 5-5 in der Fig.4 aus gesehen und zwar ohne den kunststoff,

Fig.6 eine der Fig.4- ähnliche Darstellung, die die Einrichtung i& Zustand bei Beendigung des Herstellungsverfahrene und das Auswerfens der Patronenhülse zeigt, Fig.? ein Langeschnitt durch einen weiteren Hohlkörper, der nach den erfindungsgemäöen Verfahren hergestellt werden kann,

Fig.ö ein Ausschnitt aus einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung der Einrichtung nach der Fig.1, wobei ein Teil der Einrichtung abgeändert wurde und der Kunstetofirohlung eine andere Lage einnimmt, Fig.9 eine der Fig.8 ähnliche Darstellung, die eine weitere Abänderung der Einrichtung in einer mit der Fig.4 vergleichbaren Bearbeitungsstufe seigt sowie eine noch andere Lage des *.unststoffrohlings und die Verformung einte Teiles des Kunststoffrohlinge, und die Fig.10 ein vergrööert dargestellter Längsschnitt durch eine weitere andere Ausführung des Bohlinge, wobei der Kunststoff eine für die Hachbearbeitung oder Nachbehandlung geeignete Lage einnimmt.

!fach der Erfindung wird das Kunststofimaterial zuerst durch Druckguss au einer besonderen Gestalt vorgeformt, nachstehend als Rohling bezeichnet, wonach ein Teil des Rohlings in derselben Einrichtung und an derselben stelle einer Nachbearbeitung oder Nachbehandlung unterworfen wird. Dieses Verfahren umfasst eine Verformung durch Ziehen oder Becken, um die Festigkeit in diesem Teil durch Orientierung zu erhohen»

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während in diesen Teil zugleich eine nochmalige formung zur endgültigen Gestalt und GrÖde erfolgt. Im allgemeinen finde« ein Nacharbeiten oder eine Bewegung eines (Felles des durch Druckguss geformten Rohlings statt, während dieser sich in der Form befindet. Beim Abkühlen wird das verfestigte oder «ich verfestigende Kunststoffmaterial plastisch verforst, um dem Gegenstand die endgültige Gestalt und Größe zu geben und zwar in demselben Formhohlraum, in dem er geformt wurde. Der geformte Gegenstand wird als ein einstückigeβ Irteugnis mit einer verhältnismäßig komplizierten Gestalt ausgeworfen, wobei ein Heil des Gegenstandes seine Gestalt durch Formen erhalten hai, während ein anderer Teil des Gegenstandes in derselben Weis« geformt und durch Ziehen oder Becken des Kunststoffmaterials nochmals geformt wurde. Hierbei verlieren beide Teile nicht den Zusammenhang mit einander und bilden einen einstückigen Gegenstand.

Be wird die Herstellung von becher- oder hülsenförmigen Gegenständen in Betracht gezogen, die an dem einen Inde verhältnismäßig geschlo as en oder mit einem Kopf versehen und am anderen Bnde offen sind. Sin typisch·· Beispiel hierfür ist •ine Patronenhülse oder eine Kartusche.

Die Irfindung sieht im allgemeinen die Verwendung eines rohrförmigen Materialrohlinge vor, der an dem einen Snd· •in· Verdiokung oder eine tfulst aufweist, an di· sich «in mittlerer danner oder unt«rschnittener Teil anechliefit, wobei mindestens eine dieser Enden als Yorratsmasse dient, aus de« eine verhältnismäßig dünne rohrförmig© Wandung gezogen wird, wenn mindestens einer der Indteile vom anderen weggezogen wird.

Die Verformung erfolgt in einem Teil der allgemein rohrförmigen Wandung durch Bewegung des ρla·ti·eheη Material·

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längs in axialer Richtung von geformten Vorratsmassenteil aus. In diesen Teil wird das Material in radialer Richtung nach innen und vorzugsweise nach außen bewegt und dabei die in der Längsrichtung oder axial verlaufende Bewegung ergänzt. Die Waist an de» einen Ende verdickt sich vorzugsweise radial nach innen, so dass durch das Ziehen die größte umfangamäiiige Orientierung zusammen mit einer Erhöhung der Festigkeit des fertigen Bohrea in der Längsrichtung erfolgt, welche Festigkeit Mindestens das Doppelte und vorzugsweise das dreifache t. der Festigkeit des geformten kunststoff es beträgt.

Das Ziehen von einem solchen Endteil aus umfasst vorzugsweise eine Vergrößerung des mittleren Durchmessers, wodurch die Festigkeit in der Umfangerichtung erhöht wird. Ist eine Materialerholung in dieser Richtung zulässig oder erwünscht, so wird eine aioÄ radial nach außen verdickende Valet vorgesehen, wodurch das Material beim Ziehen in der Längsrichtung von der Vorratsmaeae aus nach innen gepresst wird* Fur einen außergewöhnlich langen gezogenen Bohrteil ermöglicht eine außenliegende fulst, dass in einer kurzen Vorratsma··· mehr ψ Material vorgesehen werden kann als bei einer innenliegenden Vulst, bei der die Vorratsmass· eine größere Länge aufweisen musste.

Uh «ine* möglichst große Vorratsmasse zu erhalten, können sich sowohl nach außen als auch nach innen verdickende Wülste vorgesehen werden, wenn in der Guss- und Formeinrichtung entsprechende Änderungen vorgenommen werden, wobei als Irsatz eine Abatiitzhiilse oder «in -kern vorgesehen wird, je nachdem zuerst entweder da« außenliegende Material oder das Innenliegende Material verbraucht wird. Vor dem endgültigen Ziehen kann die ein· Disposition in die ander· umgewandelt

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«erden. Beispielsweise kann ein· verhältnismäßig langt, jedoch dinne innen lie tuende tfulst, die leichter auf eine ge gegebene Tec^eratur zu bringen oder aui dieser tu halten ist, so gezogen werden, dass aich eine kurz« aufcenllegende Wulst bildet. Danach kann nach den Ersetcen des inneren Ziehkerns durch einen Abstatzdorn, die resultierende auttenliegende ffulst nach innen gesogen werden, wahrend das plastische Laterial durch Becken xur endgültigen Fora der ttohrwandung der fertigen halse verlorst wird. Was mit innen lie gender oder auttenliegender tfulet oder Vorratsmaese gemeint ist, ce igen die. figuren 1-4 und Fi_s.ö_t wahrend in der Fig.9 eine stark nach innen versetzte La^e dargestellt 1,8t.

Das Formen erfolgt bei den fur den Druckguss von geschmolzenen kunststoff en geeigneten Temperaturen und Drücken· Beispielsweise wurde ein Polyäthylen &it hoher linearer Dichte durch Druckguss oei einer Sohme1stempöratur von ungefähr 175⁰C bei einet Druck von ungefähr 1,000 kg/qcm geformt und dabei der ForeJhohlraum in ungelahr 2 Sekunden gefüllt, wobei ein katerialrohling mit eines Durchmesser (ohne Band) von ungefähr 2C um erteujt wurde, der sich tar die nochmalige formung tu ( einer Fatronenhülao Kaliber 1^ eignet. Nach einer Halteperiode von ungefähr '4 Sekunden wird die Vorratsmasse von einer Dicke von ungelahr 1,9 mm an einer seit· auf eine Dicke von o,5 mm durch Ziehen tit einer axialen Geeohwindlgktit von 2_tö bis 5,6 öekunden/cR in axialer Bichtung vermindert, wobei der sich

verfestigende kunststoff auf der höchsttulassigen Temperatur gehalten wird und ihm Zeit tun Abkühlen auf die Ziehtenperatur gelassen werden muss. Die Temperatur und die Zeit cum Formen, Abkühlen und sun» Vertonten muss je nach der Form des Gejenstandee lestgesetst werden, bis die gewünschte Neufortung und

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Superorientierung erreicht wird.

Es hat sich gezeigt, dass mit Hilfe der Erfindung Gegenstände, z.B. Patronenhülsen aus kristallinischen Kunststoffen wie Polyäthylenen mit hoher linearer Dichte hergestellt werden können, deren verfestigter rohrförmiger körperteil »egen der resultierenden Superorientierung widerstandsfähiger gegen "Abschießen" und sogar gegen ein axiales Aufspalten ist.

kit Superorientierung ist eine Orientierung gemeint, . die die Festigkeit um einen Faktor von mindestens 2 und vorzugsweise von 3 erhöht im Vergleich zur Festigkeit des Kunststoffes vor der Hechbearbeitung durch Ziehen nach der Erfindung.

Dies erfolgt innerhalb eines weiten Temperaturbereiches unterhalb der kristallinen Schmelztemperatur des Kunststoffes und bei begrenzten Verformungsgeschwindigkeiten, um eine Erhitzung des Kunststoffes auf diese Temperatur zu verhindern, fahrend der Formung wird die Temperatur vorzugsweise etwas höher gehalten. Für die in Betracht gezogen· Polyäthylen-) art wird die Arbeitetemperatur gut unterhalb des Bereiches von ungefähr 125 * 13O⁰O gehalten, während die Bearbeitung vorzugsweise bei Temperaturen von ungefähr 66 - 93⁰O bis zu etwas unterhalb von 130⁰C erfolgt, je nach den zur Verfügung stehenden Sorten und Fabrikaten der Thermoplaste, die nach verschiedenen Verfahren, z.B. nach dem Zeigler-Verfahren oder nach dem Phillips-Verfahren hergestellt worden sind. Für Polypropylen liegt die Grenztemperatur etwas höher, und die Formung erfolgt unterhalb des viel weiteren Bereiches von ungefähr bis ungefähr 165-168°C. Das Ziehen dieses kunststoffes

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soll bei Te«peratüren von ungefähr 93 - 168⁰G durchgeführt «erden.

Der alt Hilfe verschiedener Verfahren z.B. nach dem Röntgenstrahlen-Diffraktionaverfahren zu bestimmende Qrad der Kristallinität wird vorzugsweise so hoch wie möglich bemessen, während bei Polypropylen ein hoher Grad von Iaotaktizität vorzuziehen iet.

Bei der kristallinen Schmelztemperatur sieht das Polymer bei Betrachtung durch gekreuzte Niohol'sohe Prismen in einem Mikroskop mit heißer Bühne klar aus, da die gesamte kristallinische Struktur verschwunden ist.

Während des gesamten Ziehens wird vorzugsweise eine Niederhaltung unter einem Strömungsmitteldruck bei einer geeigneten Temperatur bewirkt, so dass die Deformation allmählich in einer Weise vor sich geht, bei der die gewünschten Abmessungen des naehbearbeiteten Teiles der Segenstände erhalten bleiben. Wird z.B. der Strömungsmitteldruck von innen her ausgeübt, so beschränkt sich die lachbearbeitung aul die Verformung nicht nur zu der im wesentlichen endgültigen Dicke sondern auch zu dem endgültigen Außendurchmesser, der genau gleich dem Außendurohmesser des Basisteiles der Patronenhülse ist.

SriοIgt das Dünnerziehen von einer außenliegenden Yorratsmasse aus, wie in der Pig.θ dargestellt, und zwar derart, dass ein etwas größerer Außendurchmesser zurückbleibt, wobei die Verdrängung naeh innen Infolge der schrittweisen "Einengung·* zu berückeichtigen ist, dann kann der Strömungsmitteldruck von außen her ausgeübt werden, wie in der flg.β dargestellt, um nicht nur ein fortschreitendes Ziehen aufrecht zu

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erhalten sondern auch den gewünschten Aubendurchmesser, der gleich dem der Patronenhülse sein muse, aeren Innendurchmesser auf dem Dorn 90 kalibriert wird.

Durch fortschreitendes Ziehen unter der Einwirkung des Strömungsmitte!druckes umfasst das Nacharbeiten nicht nennenswert die bereits verformten Teile, so dass wahrend des Ziehens im wesentlichen keine weitere Halsbildung auftritt.

For diesen Zweck wurde ein Gas wie warmer SticKstolf unter einem Druck von ungefähr 17,5 kg/qcm benutzt. Die Temperatur des Niederhalteströimngsmittels kann so lange verändert werden, wie die erwünschte Temperatur des kunststoffes in der Einrichtung nicht unstetig wird.

Das Strömungsmittel wirkt auf die eine Seite der verformten und angestauten Masseteile ein und presst den kunststoff gegen eine einen Beibungswiderstand entgegensetzende Fläche. Die Niederhaltung wird daher von dem Zustand dieser fläche des Formhohlraumes gegenüber der Seite, auf die der Strömumgemitteldruck einwirkt, beeinflusst. Diese Fläche kann durch Itsen oder Sandstrahlen genügend aufgerauht werden, um den Halt fur den höchsten Grad des in Betracht kommenden Nacharbeit ens zu vergrößern; Jedoch darf die Aufrauhung nicht so weit getrieben werden, dass an der Außenseite des Kunststoffgegenstandes SohraAnen erzeugt werden. Auf diese Weise wird ein unkontrolliertes Becken vermieden.

Durch geeignete fahl, der Gestalt und der Masse des Kunststoffes in der Vorratswulst des Hohlings bis zu einem gewünschten Grad der Vorverdickung und der Vorverkürzung um einen Faktor von mindestens 2-3 wird der entsprechende Teil des fertigen Gegenstandes verfestigt, während er bis zur

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endgültigen Länge langgezogen wird.

Bei der in der Fig.1 dargestellten.Einrichtung sum herstellen von Patronenhülsen ist ein rohrförmiges Formglied 1 in die Halteplatte 2 einer Presse in die Bohrung 3 eingesetzt und wirkt mit der Formkernspitze 10, der Gießtrichterbuchse 15 und der zuruckziehbaren Hülse 20 zusammen, so dass in der Bohrung 5 ein Formhohlraum 30 geschaffen wird. Bei der dargestellten Lage der Teile tu einander kann in den Formhohlraum der kunststoff aus einer in den Düsensitz 36 in der Buchse 15 eingesetzten Zylinderdüse eingebracht «erden. Der Formhohlraum wird durch den Einlauf 37 gefüllt, und nach einer Standzeit von einigen Sekunden kann die Düse zurückgezogen «erden, «obei ein Rohling 70 zurückbleibt, de« der Übersichtlichkeit «egen in der Fig.2 gesondert dargestellt ist.

Zwischen einer Stange 12 und der Form 1 ist eine Ziehhülse 2ü gleitbar gelagert, die alt Hilfe des zahnstangenartigen Gliedes 25 hin- und herbewegbar ist, das bei 26 mit dem einen ünde der Ziehhülse versohraubt ist. Das auf der Stange 10 gleitbar gelagert· hohle zahnetangenartige Glied 25 wird n.it Hilfe des Sahnrades 40 von einer geeigneten Kraftquelle aus in Bewegung gesetzt, das la Antriebsblock 14 gelagert ist, wahrend das sahnstangenartige Glied 25 in der Bohrung 4-1 des Antriebsblookes 14 und in der Terlingerung 42 dieser bohrung im Formrahmenblock 16 hin- uid herbewegbar ist, welche beiden Blöcke 14 und 16 zusammen an der Formbasieplatte 13 beispielsweise mittels einiger Zylinderkopfsehrauben befestigt sind. An der Basisplatte 13 ist ferner die Stange 10 beiestigt.

jer Rahmenblook 16 ist mit einer Anzahl von Führungs-

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stiften 45 versehen, die in die an der Platte 2 vorgesehenen Führungsbohrungen 50 eingesetzt werden können und eine intermittierende Hin- und Herbewegung der Platte 2 von einer am Bahmenblock 16 (Pig.1) anliegenden Stellung aus eu einer vom Bahmenblock entfernten Stellung zum Auswerfen (Fig.6) der fertigen Patronenhülse aus der Form 1 ermöglichen, die mit den Zonenbandheizelementen 60 ausgestattet ist, die aber die Leitungen 61 so mit Strom versorgt werden, dass eine ungleich- * mäßige und zu starke Abkühlung des Kunststoffes vermieden wird. Die Halteplatte 2 wird durch geeignete Mittel, z.B.

durch zwei Luftzylinder 44 und 45 hin- und herbewegt, die an der Fresse angebracht und schematisch dargestellt sind, und deren Kolben alt den Antriebsstangen 46 und 47 verbunden sind, die an den Ansätzen 48 und 49 der Platte 2 befestigt sind. Die Platte 2 wird mit der eingesetzten Form 1 von einem geeigneten kittel, z.B. von den BückfUhrfedern 53 und 54 in den Zylindern nachhaltig gegen den Formrahmenblock 16 gedrückt, während des Druckgusses und des Formens jedoch zwischen den Pressenplatten 13 und 17 eingeklemmt, die über die Buchse 15 und den Bahmenblock 16 wirken. Das Formglied 1 wird in der Platte 2 von der Schraube 6 festgehalten.

Die Platte 2 ist an der dem Block 16 abgewandten Seite mit einem kegelförmigen Ansatz 56 versehen, der ein Führungs- und Einmittungsmittel darstellt und mit den Führungsring 57 der Einlaufbuchse 15 zusammenwirkt, die mit dem Bing 57 an der Platte 17 mit Hilfe des ArretierungerInges 56 befestigt ist.

Wird diese Buchse an der Formklemmplatte 17 der Fresse zusammen mit dem Führungsring 57 gegen die Form 1 bewegt, so

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wird der Binlauf 37 von der konkaven Auesenkung 59 des Fdhrungeringee 57 konzentrisch auf den Formhohlraum 30 auegerichtet sowie auf den Fiihrungsstift 18, der eine Verlängerung der Kernspitze 19 bildet, die zusammen mit der Stange 12 und der Hülse 20 den dreiteiligen Kern der Form bildet. #ie in der Fig.1 dargestellt, stellt der Stift 18, der sich in die Einlauföffnung 37 hineinerstreckt, ein Binmittungs- und Traglager dar. Der Stift 18 ist mit gleichmäßig verteilten Längsnuten 19 versehen (Fig.1 und 5) ι durch dl« der Kunststoff aus dem Einlauftrichter 37 während des Druckgusses in den Formhohlraum I eindringt, wenn die Form 37 durch das Zusammenpressen der Formplatten 13 und 17 zwischen der Einlaufbuchse 15 und dem Bahmenblock 16 eingeklemmt wird. '

Die Hülse 20 ist am innenliegenden Ende mit einer Zubemeseungslippe 21 versehen, dl· an der Bückseite der Spitze 10 anliegt..

Im formhohlraum 30 bildet der Außenrand 35 der Spitz· 10 zusammen mit der Lippe 21 einen verengten Durchlass 31, der vom abgesetzten Endteil 22 der Zlehhülse 20 aus schräg verläuft. Liegt die Lippe 21 an der Spitze 10 an (Fig.1), so wird das von der Einlauföffnung 37 entfernte Ende des Formhohlraum·« zwischen dem Absatz 22 der Hülse und der angrenzenden Innenseite der Form 1 zu einem Formraum mit groiiem Volumen, in den als erster Verfahrensschritt nach der Erfindung der Kunststoff in Form einer eine Vorratsmasse bildenden fulst des Rohlinge 70 eingepresst wird.

Während des Druckgusses und des Ziehens schließt die Buchse 15 das eine End· des Formraumee in der Hüleenbohrung ab, während da· andere Ende von der Hülse 20 abgeschlossen wird.

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Di· i« Formraum ortsfest bleibend· Kernepitze 10 ist bei 11 mit einer hohlen Tragstange 12 verschraubt, die am entgegengesetzten Bnde bei 32 in die Formbasispiacte 13 eingeschraubt ist. Die Stange 12 weist einen kanal 53 auf, in den ein Strömungsmittel durch den Einlass 34 über den Durchbruch 32 eingelassen wird, an welcher Stelle die Stange 12 und der Einlass 34 mit einander in Verbindung stehen. Die lernspitze 10 ist mit den Auslässen 39 versehen, die an dem einen E'nde mit lern Kanal 33 und am anderen Ende mit der geneigten Rückseite der Spitze nahe der Hülsenlippe 21 in Verbindung stehen, die abwechselnd in Richtung zu den Auslässen hin- und herbewegbar ist. Die Hdlse 20 weist an dem zur Lippe abgewandten Ende eine Schraubverbindung mit dem zahnstangenartigen Cxlied 25 auf, das von einem durch ein geeignetes Mittel angetriebenen und im Antriebsblock 14 angeordneten Zahnrad 40 in Bewegung gesetzt wird.

Nach der Fig.3 kann die Verfahrensstufe des Formens dadurch abgeändert werden, dass zuerst in den Formraum 30 ein Metallstuck eingelegt wird, wobei ein Rohling 80 mit einer anderen Gestalt geformt wird, dessen Basis 81 vom eingelegten becherförmigen Metallstiiok 82 umschlossen wird, das einen Band 83 und eine Öffnung 84 fur den Zunder aufweist. Der Teil 81 wird mit dem Einsatz 82 durch Druckguss zu der im wesentlichen endgültigen Gestalt zusammen mit dem dicken, als Laterialvorrat dienenden Kopf 85 und dem dünnen kittelabschnitt 87 dazwischen geformt, wobei die Unterschneidung 86 gebildet wird, an der die nochmalige Formung des Teiles 85 beginnt.

Der nächste Schritt des Ziehens wird durchgeführt, wie in der Fig.4 dargestellt. Beispielsweise kann der fiohling

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iit der in der Χ±<£.α dargestellten Fora durch Nachbearbeitung cit der Rohrwandung einer Patronenhülse versehen werden. Zu diesen Zweck Dildet das eine bei 76 abgeschrägte Ende 75 eine Vorratstuaese, wahrend das andere Ende 71 durch das Fehlen eines Ex tratet ioner ande 8 73 und eine öllnung 74 iar den Zander gekennzeichnet ist, so dass beim Druckguss der kopf oder das B^sisende der Patronenhülse die ia wesentlichen endgültige Fora erhalt. Das Ende 75 stellt eine dicke Kunststoffwulet dar in. Vergleich zu der endgültigen Dicke am kurzen dünnen kittelteil 77 des Bohlinge, an welcher 3telle die Wulst 75 eine * Unterschneidung 7fc bildet, an der die. wirkung der Lippe 21 einsetzt, wenn das Langsiehen duroh Zurückziehen der .Halse ZO eriolgt, wie in der Fig.4 dargestellt* Das Zurückziehen erfolgt unter Anwesenheit eines Druckmittels, das an den Durchlässen $1 in in Hohlraum 23 eingelassen wird und den bereits gesogenen Teil 73, der den gewünschten Audendurchaesser aufweist, gegen die Innenseite der Bohrung 5 der Fora 1 presst. Bei der in uer Fi^.4 dargestellten Verfahrensstufe verbleibt ein Restteil aer kunststoffνorratsassse für die fortgesetzte Nachbearbeitung zurück, üb die Fatronenwandung in die endgültige Form dt einer vorherbestinten ^ia^e, Dicke und Kaliber su ziehen.

ti ach Beendigung des Eieheas wird die in der Fig.6 dargestellte und von der Kernepitse 10 und deren Stift 1ö abgezogene fertige Patronenhülse 100 aus des Forzuraus. 5 in der Weise ausgeworfen, dass die Platte bein Ixtraktionshub von den Stangen 4o, 47 (Fig.1) in die Stellung A-A bewegt wird, wenn in die Zylinder 44 und 45 durch die Einlasse 51 und 52 ein hydxauliscnes oder pneumatisches Druckmittel eingelassen wird.

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Die ilatte <d ist in der von den Federn 53 und 54- ζurückgefährten Lage dargestellt.

Jie fertige Patronenhalse weist eine dem Teil 71 des Rohlings im wesentlichen gleichende Basis 1ü1 auf, während die dünne langgestreckte hülsenwandung 102 dem Teil 75 des Rohlings entspriciit.

Auf diese tfeise Können auch andere Gegenstände als tatronenhalsen hergestellt werden, .ceisjielsweise können auch. Tuben ^Cu nach der Fi«;.7 hergestellt werden, die eine Basis ά\.Λ und einen Gewindestutzen 203 auiweisen, welche Elemente aus einem dem Teil 71 des Rohlings entsprechenden, jedoch anders ausgebildeten Teil geiormt sind, wahrend die dünne Wandung der Tube aus dem Rest des Rohlings gezogen wird, um eine Verfestigung der dannen rfandung durch Superorientierung zu erzielen.

Nach der Fig.8 kann far das Zienen aber eine längere ütrtoKfe ü«i einem abgeänderten Rohling $00 mit Hilfe einer aubenliegenden Vorratsmasae eine gröbere kenge kunststoff verfügbar gemacht werden, welche Vorratemasse 305 am dünnen fcdtfcelteil 307 mit einer Basis 301 vereinigt iet. Die Basis 301 wird zwischen einem erhitzten Kernstift 90 und der rohrförmigen Form 91 geformt. Die tfulst 305 wird zwischen den Stift 90 und dem becherförmigen Formkragen 92 mit einer nach innen geneigten Ziehlippe 93 geformt, die an dem einen Ende des Kragen« einen kegelförmigen Ansatz bildet, während dar Kragen am anderen Ende an einer hin- und herbewegbaren Ziehhülee 94- befestigt ist, die auf dem Kernetift 90 zwischen diesem und der Form 1 gleitbar gelagert ist. Die Lippe 93 ragt in die Form hinein und formt beim Druckguss den kittelteil 307·*

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Die Lippe legt aich an das finde 96 der Form an den Einlassen 97 und 9ö far das Druckmittel an. Diese entsprechen den Einlassen 39 in der Fig.1, dienen demselben Zweck und bewirken ferner, dass die gesogene Tubenwandung nach innen gegen den kernstift 90 gedrückt wird, der mit einer ffärmeaustauschwicklung 99 versehen ist.

Die Fig.9 zeigt eine Zwischenstufe des Ziehens der Kunststoffvorratsmasae, von der ein Best bei 401 dargestellt ist, und die innen jenseits des gesogenen verhältnismäßig dannen Teiles 402 liegt, so dass sie während dee Ziehens über die verhältnismäßig dicke Wulst 401 hinaus nach außen verdrängt werden muss. Ebenso wie nach der Fig*1 wird hierbei umfangemäßig wie auch in der Längsrichtung eine plastische Verformung vom Vorratsmaseeteil des Kunststoffrohlinga aus durchgeführt, welcher Teil mit de· Baeisende 403 eine Einheit bildet.

Ia Gegensat* sur Fig.8, nach der eine umfangemäßige Streckung klein gehalten wird, erfolgt nach der Fig.9 umfange* mäßig die größte Streckung. Mit Hilfe dieser Anordnungen ie* es möglich, das Verhältnis and die Gute der axialen und umfang «mäßig· η Orientierung im noohmals geformten Teil des fertigen Gegenstandes nach funsob. au Terindern.

Die in der fig.9 darge«teilte linrlentung ähnelt eehr stark der Einrichtung nach der Fig*1 und weist sur eine andere Siehhülse 27 mit einer Ziealippe 28 auf, die in eine» hohlen Sndtell 29 endet, der sum formen des Kwnatsteffmsssevorratsteiles 401 eines su «Uhenden Bohling« dient. Die einrichtung naoh der fig.9 weist im übrige» dieselbe Ausführung einer Form 1, der Platte 2, der Kernspitze 10 mit dem Durchlass 39 und der Tragstange 12 mit dem Kanal 33 auf.

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Jede Äusf ihrun^ einer verwerteten orucK^usseinrijhtun ·; wird entlüftet, uu. aas Einschließen von Luit una o.ie Hrzeujun; von unerwdnscnten hohlräumen zu verhindern, ^ei der in den Figuren 1 und 4-6 dargestellten Einrichtung wird der Fcrmraum an der ix'ute $b an einer oei te der Halse 2G ent Lütet. Bei der in der Fig.8 dargestellten Binricntun^ erfolgt die Entlüftung oei ^ς;5 und nach der Fig.9 oei 55.

Um die Orientierung und die resultierende Festigkeit längs des nochmals geformten Teiles des lertigenstandes nach ,/unsch verändern zu können, Kann der Vorratsmasseteil des Rohlings mit einer ungleichmäßigen Dicke versehen werden.

Der in der Fig.10 dargestellte riohling 500 itit der gleichen Hulsenbasis 501 an dem einen nnde ist an der anderen Seite des dinnen kittelteiles 507 &it einer .^ulst 505 versehen, deren radiale Dicke sich verändert. Der nach 507 dickste Teil 508 soll die stärkste Superorientierung ergeben, während der dünne Teil 506 am Ende die geringste Orientierung ergibt, so dass das Ende sub Verschließen der Hula· durch Zusamitenpressen oder dergleichen biegsam bleibt, ./ird der dinne Teil 506 nicht gelogen, so braucht das offene Ende der Patronenhülse mit größter Wahrscheinlichkeit atokt beschnitten ku «erden, υκ eine ge rad· jLante zu erzeugen.

In allen NlLen wird tier dünne Teil des Halse zur genügenden Lange und Bit verbesserter Festigkeit ausgesogen, wobei ein Endteil erzeugt wird, der, wenn erforderlich, beschnitten und nach innen umgefaltet «ird, wodurch ein umgeialteter Endverschluss hergestellt «ird, der von besonderem Nutsen zusammen nit einer Watteeinlage zwischen der Pulver ladung und dem Schrot oder der Kugel ist, «ie in der ameri icani.·? *Lr._:n Patent-

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£2;.rut 1 yöc 1^b U-Ar rf.S.holmes) gelehrt. Der rohrlormige Toil aer ^unststollii ιΐεβ ist widerstandsi hi>j >~^e3^{en fe}iⁿ Abirunnen laindestens eines Teiles aes vorderen Teiles der I'ilse v-n Jem randtragenden A.Ofiteil oder dem durigen Teil des ronriürmi.sen Teiles.

^.it fiille der Briiadung lcann die tatronenhiilse 100 aus eiueii. A.uaststoll ait einer hohen linearen Diente z.ß» aus rolyutl.yleu oder aus einen» Polypropylen vorzugsweise n.it nochisotuictisctien ci^eueciiaiten oaer aus tclyoleün oder auch aus «inen iinlior.bii Kristallinischen jLunststoll Xierg&siellt werden, aer durch DrucKguss und Vericrmung zugleich zur enu-j.ltigen icstbIt nicnt nur der Basis sondern auch aer rohriorLigen .3citt-n.i.iad.ini .^flopiLt wird.

«χι aer obeu üeschrieuenen uevurzusten Ausi uhrungsicrm aer r.riiniun; Kennen von aachkunii^en oi»ne Aoweichun^ von,

Je a-iHien _t,nderunren_t üb*:^!.r.alun-en und Ersetzungen n «craen. Die ^rlinduag selbst wird daher nur durch die Leiiicgenaen Ansprache abgegrenzt.

Fatentans 11 ache

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren ium Herstellen von Gegenständen aus einem superorientierungsfähigen Kunststoff, dadurch gekenneelehnet, dass ein Rohling in einem Hohlraum geformt wird, der so auegebildet ist, dass ein Teil des Rohlinge im Hohlraum ortsfest gehalten wird, während ein anderer Teil des Sohlinge gesogen wird, wobei der genannte andere Teil im Hohlraum gereckt wird, bis der Hohling mindestens in der Richtung des Ziehens und im wesentlichen sur endgültigen Gestalt und der Größe des genannten Gegenstandes plastisch verformt und dabei die Festigkeit des genannten anderen Teiles erhöht wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, das die Herstellung eines rohrförmigen Gegenstandes aus einem kristallinischen, nichtmetallischen und superorientierungefähigen Kunststoffes umfasst, wobei in mindestens einem Teil des Gegenstandes durch die genannte Orientierung vorwiegend in axialer Richtung eine erhöhte Festigkeit erieugt wird, dadurch gekenntβlohntt, dass durch Druckguss ein Rohling des genannten Materials in einem Formraum eine dem genannten einen Teil entsprechende vorläufige Gestalt und in einem anderen Teil eine endgültige Gestalt erhält, und dass danach der vorläufig gestaltete Teil im genannten Hohlraum in der genannten Richtung gelogen wird, wobei der genannte vorläufig geformte Teil in der genannten Richtung sowie radial verdrängt und dabei der genannte tine*Teil

endgültig

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endgültig ausgestaltet wird.

3) Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2 ium Herstellen einer einstüokigen, nahtlosen Patronenhülse mit einer Basis und einer rohrförmigen Wandung aus einem nicht-metallischen Kunststof!material, dadurch gekennselehnet, dass in einer Einrichtung duroh Druckguss ein ßohling hergestellt wird, der in einem Teil die der genannten Basis entsprechende endgültige Gestalt und in einem anderen Teil« eine Gestalt in Form einer Wulst aufweist, die im Verhältnis *ur genannten Wandung dick ist, und dass danach die genannte Wulst während des Abkühlens der genannten Teile in der genannten Einrichtung gesogen wird, wobei der genannte andere Heil im wesentlichen die endgültige Form der genannten Wandung erhält·

4) Einrichtung sum Formen eines Gegenstandes aus einem kunststoffmaterial zu der im wesentlichen endgültigen Gestalt, gekennzeichnet duroh Foraglieder, die zwischen sich einen Hohlraum für den Druckguss eines Hohlinga bilden, wobei mtftdestens awei der genannten Glieder eine Besiehung sur genannten Gestalt aufweisen und la besug auf einander bewegbar sind, und duroh Mittel sum Bewegen mindestens des einen der genannten Glieder in der Längsriontung, wobei mindestens ein Teil des Bohlings und mindestens in der Längsrichtung duroh Ziehen die endgültige Gestalt erhält, während der Rohling sich in dem genannten Hohlraum befindet.

5) ,

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5) Einrichtung nach Anspruch 4 sum Herstellen eines zylindrischen Gegenstandes, gekennzeichnet durch Mittel zu» Zuführen eines Druckmittels, das auf den gesogenen Teil in radialer Bichtung einen Haltedruek ausübt.

6) Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5 zum Herstellen eines Gegenstandes aus einem kristallinischen, thermoplastischen und superorientierungsfähigen Materials, gekennzeichnet durch Mittel zum Einbringen des genannten katerials in den Hohlraum, durch Mittel, die mindestens ein Glied der genannten beiden Glieder vom anderen Glied wegbewegen, um den genannten Hohlraum zu vergrößern, wobei mindestens ein ¹SeIl des Rohlings nach dem Abkühlen im Hohlraum gezogen wird und seine endgültige Gestalt erhält, und durch Mittel zum Zuführen eines Druck-

k mittels, das in der Bichtung über den gezogenen Teil hinweg ψ einen Haltedruok ausübt, während der genannte Hohlraum vergrößert wird.

7) einrichtung nach Anspruch 4 zum Herstellen eines rohr- t förmigen Gegenstandes aus einem Kunststoffmaterial mit Formgliedern, die die Innenseite eines Hohlraumes bilden, wobei •in Rohling mit im wesentlichen der Gestalt des genannten Hohlraumes geformt wird, gekennzeichnet durch eine Basis an dem einen Ende und eine dicke Wulst am anderen Ende, welche Wulst mit der Basis durch einen schwächeren Mittelteil einstückig verbunden ist, wobei die genannten Glieder einen Kern aufweisen, der die genannte Basis im genannten Hohlraum festhält, sowie eine bewegbare Hülse mit einer Lippe, die am genannten Mittelteil allgemein radial verläuft und an der

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genannten Wulst anliegt, wobei mindestens das eine der genannten Glieder einen ringförmigen Baum tür Aufnahme der genannten ^u 1st bildet, durch Mittel, die die genannte Hdlee von der genannten Basis wegbewegen, wobei aus dem genannten ringförmigen Raum duroh eine ringförmige Verengung «wischen der genannten Lippe und einem Teil der dieser gegenüberliegenden Fläche Material herauagesogen und dabei ein orientierter dünner Teil des Gegenstandes mit dar endgültigen Gestalt und Größe erieugt wird, dar eine ringförmige Tortscttung des genannten Mittelteiles und dar genannten Baal· bildet, und duroh Mittel sub Einlassen eines Druckmittels duroh genannten Kern, das den geformten dünnen Teil des Gegenstandes gegen die dem Kern gegenüberstehende Seite des Hohlraumes drückt«

ti) Gegenstand aus einem kristallinischen, nicht-metalIisahen thermoplastischen Material, dessen erster Teil durch Formen die endgültige Gestalt erhalten hat, während ein zweiter Teil duroh Ziehen vorwiegend in einer Sichtung vom genannten ersten Teil hinweg euperorientiert wurde und nahesu die endgültige Gestalt erhielt, wobei die Festigkeit des i.aterials in der genannten Sichtung im genannten «weiten Teil erhöht wurde.

9) Gegenstand nach Anspruch β, dadurch gekenntelehnet, dass die äicht&ug axial verläuft, und dass der «weite Teil als Umfang quer sur genannten Sichtung verläuft, wobei das katerial im «weiten Teil· eine Zugfestigkeit aufweist, die in axialer Richtung größer ist als in der Uafangeriohtung.

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- dl· -

10) Gegenstand nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit in der axialen riiahtung mindestens 84C kg/qcm und mindestens das Doppelte der Festigkeit in der Umiangerichtung betragt.

11) Gegenstand nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, aass die Festigkeit sowohl in axialer flichtung als aich in der ümfangsrichtung vergrößert ist.

12) Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch 3ekennzeichnet, dass das Verhältnis der Erhöhung der Festigkeit in axialer dichtung zur Erhöhung der Festigkeit in der ümfangsrichtung auf einem Lindestwert gehalten wird, um die .erhöhung in der limfangsrichtung zu verbessern.

Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Erhöhung der Festigkeit in axialer Richtung zur Erhöhung der Festigkeit in der Ümfangsrichtung aui einem Höchstwert gehalten wird, um die Erhöhung in axialer Richtung zu verbessern.

14) Gegenstand nach einem'der Ansprache 6 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Gegenstand mindestens zwei Teile aufweist, vcu denen der eine wesentlich danner ist als der andere, üasE i=r genannte andere Teil durch Formen im wesentlichen di< fiiidgaltige Gestalt erhalten hat, während der genannte fciiifc Teil gleichfalls zusammen iuit den. anderen Teil äeforit und !.,inaestens euh, Teil vorwiegend in einer dichtung VCC₁ anderer ^T- ^:- \ hinweg -gezogen win i< , .*( bei der genannte

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eine Teil umgestaltet wurde und die endgilti^e Form und 3rölse erhielt, und wobei mindestens in der genannten einen flichtung die Festigkeit des genannten einen Teilea in oezu^ auf die Feati^Köit des genannten kacerials im ^eiormten Zustand erhöht wurde.

) Gegenstand nach Anspruch 14, dadurch geicennzeichnet, dass der genannte eine Teil ein ^uerbasisteil und der genannte andere Teil eine dünne rohrförmige Wandung ist, die vom genannten einen Teil ausgehend axial verläuft, dass der genannte Basisteil durch Druckguss im wesentlichen die endgültige Gestalt erhalten hat, wahrend der genannte Wandungsteil gleichfalls zusammen mit dem Basisteil geformt und mindestens zum Teil vorwiegend in axialer dichtung vom Basisteil hinweg zur endgültigen Form und Dünne gezogen wurde, wobei die Festigkeit des genannten tfandungsteiles in der genannten Richtung in bezug auf die Festigkeit des geformten Materials erhöht wurde.

16) Gegenstand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus einem Polymer des Polypropylens mit einem höheren Molekulargewicht oder aus einem Polyäthylen mit höherer linearer Dichte besteht.

17) Einstückige Patronenhülse, die im wesentlichen gänzlich aus «inem superorientierungsfähigen Polyolefin mit hohem Molekularge«loht besteht und an dem einen Ende einen Kopfteil aufweist, der durch Formen die endgültige Gestalt und Große erhielt, und am entgegengesetzten Ende einen dünnen rohrförmigen /andun^Bfceil, der durch Formen eines verhältnismäßig

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dioicen, eine Fortsetzuxij des i,o^r _t !"teilen oi Laenuun /crr abschnittes und durch nachfolgendes Ziehen erzeirt wurde, wobei der genannte ,/amun^steil aui lie encUj; ilti je uictce >reckt wurde.

18) Becherförmiger vorvert:urzter waterialrohlin^· aus einem kristallinischen, thermoplastischen und superorientierungsfahigen Material mit einer uasis, aie durcn Formen in. wesentlichen ihre end^alfcige Gestalt erhalten hat, una L.it einem zugleich ^eiormten rchriorn.igen nalsteil, der eine dicice dfulst .^e^ember der genannten Basis jui.veist, welche ./ulst eine Vorratsi-asse des kattrials zur nachfolgenden Verlorn-un^ in die enagaltije gestalt biLdet, weiche ./ulst mit dem genannten Kopf durch einen dinnen Ailttelteil verbunden ist.

19) tatronenhilse aus einem kristalliniscnen, thermoplastischen Material mit einer durch Druckguss ausgeformten Basis, die eine Tasche für den Zander und einen Extraktionsrand aufweist, und mit einer superorientierten rohrformigen Hälsenwandung, die zugleich mit dem Kopf durch Druckguss mit der genannten Basis einstückig geformt wurde sowie durch Ziehen in einer zum genannten Kopf abgewandten Richtung in genügendem Ausmaß, "wobei in der genannten Richtung eine Zugfestigkeit erzeugt wurde, die mindestens ungefähr aas Dreifache der Zugfestigkeit des genannten Laterials vor dem Ziehen beträgt.

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