DE1778056C3

DE1778056C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Befestigungselementen, insbesondere von Etikettenhaltern, durch Spritzgießen und anschließendes Strecken

Info

Publication number: DE1778056C3
Application number: DE19681778056
Authority: DE
Inventors: Fred Jewett Lancaster Mass. Kirk (V.St.A.)
Original assignee: Dennison Manufacturing Co
Current assignee: Dennison Manufacturing Co
Filing date: 1968-03-23
Publication date: 1977-10-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Befestigungselementen, insbesondere von Etikettenhaltern, bestehend aus einem fadenförmigen Verbindungsteil zwischen einem Querstift und einem sich quer zum Verbindungsteil erstreckenden Kopfteil, wobei alle Teile aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, durch Spritzgießen des Befestigungselements und anschließendes Strecken eines Teils des Formlings.

Im Zusammenhang mit der Herstellung von Bürsten oder Borstenkörpern ist es aus der DT-AS 10 74 257 bekannt, jeweils zwei Borstenkörper mit einander zugewandten, beiderseits ineinander übergehenden Borsten in zwei einander zugewandten Formteilen zu spritzen und hierauf die beiden Formteile auseinanderzuziehen, wobei die Borsten durch diese Auseinanderbewegung der Formteile gestreckt und schließlich mittels eines Schneidwerkzeugs in zwei selbständige Einheiten aufgeteilt werden. Bei diesem Streckvorgaing entstehen sich nach außen verjüngende Borsten, die an ihrem jeweiligen Ende mit dem Ende der gegenüberliegenden Borsten zusammenhängen und an dieser Stelle den geringsten Querschnitt aufweisen. Sinn dieses Vorgehens ist, den Verbindungssträngen zwischen den in den beiden Formteilen enthaltenen Formungen eine größere

Länge und einen geringeren Querschnitt zu geben.

Fs is! weiterhin aus der DL-PS 15 789 bekannt, die SiiHe von Tennis- oder Hockeyschlägern im Bereich zwischen zwei Klemmen durch Strecken zu verlängern

und gleichzeitig hierdurch deren Festigkeit zu erhöhen. Schließlich sei noch auf den Artikel »Kaltverstrekkung von Kunststoffen« aus der Zeitschrift »Materialprüfung«, Sept. 1963, S. 336 bis 344, hingewiesen, in dem dargelegt ist, wie sich bei der Kaltvcrstreckung

ίο von Kunststoffen eine Fließzone ausbildet, die zunächst an der Stelle einer lokalen Schwächung des Querschnitts des zu verstreckenden Stranges sich ausbildet und danach von dieser Stelle aus entlang des Stranges wandert, wobei das Material hinter der Fließzone als praktisch fertig verstreckt erscheint und eine größere Festigkeit gegenüber dem unverstreckten Material besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die fadenförmigen Verbindungsteile der eingangs geschilderten

Befestigungselemente so zu gestalten, daß diese sowohl dünn, aber dennoch weitgehend reißfest und besonders biegsam in der Nähe des Querstifles sind, ohne hier an Reißfestigkeit zu verlieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß das mit von einem kleinsten Durchmesser in Richtung auf den Kopfteil zunehmenden Durchmessers geformte fadenförmige Verbindungsteil auf eine Länge gestreckt wird, bei der die von der Stelle kleinsten Durchmessers ausgehende Streckung bis zu dem Querstift und danach wenigstens bis in die Nähe des Kopfteils fortschreitet.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß die Streckung bis zum Querstift verlaufen muß, wo von dem fadenförmigen Verbindungsteil eine besondere Elastizität, andererseits aber auch Reißfestigkeit verlangt wird. Dies geht auf die Formgebung des Formlings zurück, dessen fadenförmiges Verbindungsteil sowohl mit einem kleinsten Durchmesser als auch von hier aus in Richtung auf den Kopfteil mit zunehmendem Durchmesser geformt ist. Diese Formgebung des fadenförmigen Verbindungsteils läßt ein Verstrecken in Richtung auf den Kopfteil über den in dieser Richtung zunehmenden Durchmesser erst dann zu, wenn vorher, ausgehend von dem kleinsten Durchmesser, eine vollständige Verstreckung bis zum Querstift erfolgt ist.

Daß sich dieser Vorgang so abspielt, ist insofern überraschend, als erwartet werden konnte, daß das Stoppen des Verstreckungsvorganges durch den Querstift gerade hier das fadenförmige Verbindungsteil gefährdet und dessen Abreißen ermöglicht. Dieser Effekt tritt jedoch nicht ein, vielmehr bewirkt die sich bis zum Querstift erstreckende Verstreckung gerade unmittelbar vor diesem eine so wesentliche Erhöhung der Festigkeit des fadenförmigen Verbindungsteils, daß tatsächlich kein Abriß erfolgt und sich die weitergehende Verstreckung nunmehr in Richtung auf den Kopfteil erstreckt.

Den kleinsten Durchmesser des fadenförmigen Ver-

f'o bindungsteils kann man zweckmäßig in die Nähe des Querstiftes legen. Man kann den Formling aber auch so gestalten, daß die Formung des kleinsten Durchmessers in der Nähe der halben Länge des fadenförmigen Verbindungsteils erfolgt.

i>5 Für die Sireckung iaßi man zweckmäßig eine Mehrzahl von fadenförmigen Verbindungsteilen zusammen, die dann gleichzeitig gestreckt werden.

Eine Spritzgießform zur Durchführung der Strek-

kung (.Il¹S fadunförmigen Verbindungsieiis, msbesondeie einer Mehrzahl von fadenförmigen Verbindungsiei- |_c._n, wird, ausgehend von einer nach der I)I -AS iü 74 257 bekannten Spritzgießform mit zwei auseinanderziehbaren Formteilen, deren Trennfläche /u Quersträngen eines Formlings etwa quer zu deren Mine angeordnet ist. zweckmäßig so gestaltet, daß die Trenrifläche quer zu einem oder mehreren fadenförmigen Verbindungslinien von einem bzw. mehreren Befestigungselementen angeordnet ist. Für die Merkmale eic.» diesbezüglichen Anspruchs 5 wird nur Schutz im Zusammenhang mil den Maßnahmen nach den Ansprüchen I bis 4 beansprucht.

Als besonders geeignete Materialien für die der Erfindung zugrundeliegenden Befestigungselemenie ha ben sich Polyamide, Polypropylen und Polyäthylen ergeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das fadenförmige Verbindungsteil folgende Abmessungen: Vor dem Strecken 25,4 mm Lange, 0,89 mm Kleinstdurchmesser und 1,27 mm Größtdurchmesser; nach dem Strecken 63,5 mm Länge, 0,51 mm Kleinstdurchmesser und 1,27 mm Größtdurchmesser.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es /cigi

F i g. 1 eine Seitenansicht des unversireckien Formlings,

F i g. 2 den gleichen Formling um 90" gedreht,

F i g. 3 die Ausführungsform gemäß den F i g. I und 2 nach der Verstreckung als fertiges Bcfestij/ungselement,

Fig.4 das gleiche Befestigungselement um 90" gedreht,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Spritzgießform entlang der Linie 5-5 aus F i g. 6,

Fig.6 einen Schnitt durch die gleiche Spritzgießform entlang der Linie 6-6 aus F i g. 5,

F i g. 7 bis 9 der F i g. 6 ähnliche Schnitte in aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen der Befestigungselemente, die mit dieser Spritzgießform auch verstreckt werden,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Vorrichtung nur zum Verstrecken der Befestigungselemente, nachdem diese in bekannter Weise gespritzt worden sind,

F i g. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 aus Fig. 10,

F i g. 12 eine der F i g. 11 ähnliche Ansicht nach dem Strecken der Befestigungselemente.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Formling besteht aus einem Verbindungsteil 1, einem Kopfteil 2 an einem Ende des Verbindungsteils 1 und einem Querstift 3. der an dem anderen Ende des Verbindungsteils 1 fest angebracht ist, wobei alle Teile des Formlings aus einem einzigen Stück Polyamid oder einem anderen thermoplastischen Material bestehen, in den die Moleküle neu ausgerichtet werden, wenn das Material gestreckt wird, um dadurch das Material zu stärken. Der Verbindungsteil 1 hat einen kleinsten Durchmesser in der Nähe des Querstiftes 3 und einen von einer Stelle 4 in der Nähe seiner halben Länge zum Kopfteil 2 hin größer werdenden Durchmesser. Vorzugsweise wird eine Vielzahl der Formlinge gemeinsam spritzgegossen, wobei die Formlinge durch eine Stange 6 verbunden sind, die an den Querstiften 3 mittels Hälsen 7 lest verbunden ist. Nachdem die Formlinge spritzgegossen worden sind, wer den die Verbindungsteile I gestreckt, um ihre Durchmesser zu verringern. F i g. 3 und 4 zeigen den Formling nach der Vei Streckung als fertiges Befestigungselement Infolge der Abweichung des Durchmessers jedes Verbindungsteils I erfolgt die Streckung zunächst im Abschnitt des kleinsten Durchmessers von der Stell«.· 4 ^ bis zu dem Querslift 3 und schreitet danach von der Stelle 4 zum Kopfteil 2 fort. In der Darstellung wird die Streckung fortgesetzt, bis sie eine Stelle 8 in der Nähe des Kopfteils 2 erreicht. Die Streckung wird vorzugsweise gestoppt, bevor si*; den Kopfteil 2 erreicht, um

ι« die Gefahr des Brechens des Verbindungsteils I zu vermeiden. Diese Streckung verringert nicht nur den Durchmesser des Verbindungsteils 1 über den kleinsten Durchmesser des l-'ormlings hinaus, sondern durch Neuausrichtung der Moleküle des thermoplastischen

'5 Materials erhöhl sie die Zugfestigkeit (kg/cm·¹) des Verbindungsteils 1. Obwohl die Befestigungselemente von den Hälsen 7 zu jedem Zeitpunkt nach dem Sprit/gießen abgetrennt werden können, läßt man die Befestigungselemente vorzugsweise in Gruppen verbunden,

zn bis sie verwende! werden, und trennt sie dann nacheinander nach Bedarf ab.

Die in den F i g. 5 bis 9 gezeigte Spritzgießform besteht aus vier Teilen 11, 12, 13 und 14, die aneinander anstoßen, wie es in F i g. 6 gezeigt ist, während das

2S thermoplastische Material durch einen uiniali 16 an einer Stelle am Ende oder entlang der Länge der Stange 6 eingespritzt wird. Nachdem die Formlinge spritzgegossen worden sind, werden die Teile 11 und 13 von den Teilen 12 und 14 getrennt, wie es in F i g. 7 gezeigt ist, wobei die Teile Anschläge 21, 22, 23 und 24 haben, die an den gegenüberliegenden Flächen der Kopfteile 2 und der Querstifte 3 anliegen, um auf diese Weise die Verbindungsteile 1 zu strecken. Nachdem die Verbindungsteile I gestreckt worden sind, werden die fertigen

'5 Befestigungselemente aus den Spritzgießformen in der üblichen Weise folgendermaßen entfernt: Die Teile 11 und 12 werden von den Teilen 13 und 14 getrennt, wobei Stifte 26 und 27 ausgefahren werden, um die Befestigungselemente aus den Teilen 13 und 14 auszustoßen

4" (F i g. 8). Dann werden Stifte 28 und 29 vorbewegt, um die Befestigungselemente aus den Teilen 11 und 12 auszustoßen (F i g. 9).

Die in F i g. 10 bis 12 gezeigte abgewandelte Ausführungsform weisi obere Teile 31 und 32 und untere Teile 33 und 34 auf. Die Teile 31 und 33 haben Anschläge 36 und 37, die an den Kopfteilen 2 anstoßen, und die Teile 32 und 34 haben Anschläge 38 und 39, die an den Querstiften 3 anstoßen. Wenn die oberen Teile 31, 32 angehoben sind, wie es in ausgezogenen Linien in Fig. 10

>° gezeigt ist, wird eine Gruppe von Formungen 1—2 — 3 in eine Lage auf die unteren Teile 33, 34 fallengelassen, und die oberen Teile 31, 32 werden in die in Strichpunktlinien in Fig. 10 gezeigte Lage abgesenkt. Dann werden die Teile 31 und 33 von den Teilen 32 und 34 aus der in Fig. 10 und Il gezeigten Lage in die in F* i g. 12 gezeigte Lage voneinander fortbewegt. Da die oberen Teile 31 und 32 Schultern 41 und 42 haben, die die unteren Teile 33, 34 überlappen, werden sie gegen eine Bewegung relativ zu den Unterteilen während des

fi° Streckvorganges festgehalten. Die Teile 31, 33 und 32, 34 werden, wie oben erwähnt, durch irgendeine geeignete Einrichtung relativ zueinander bewegt, beispielsweise durch eine Kolben- und Zylinderanordnung 43. Obwohl die oberen Teile 31 und 32 von Hand angeho-

⁽¹5 ben werden können, können sie vorzugsweise auch pneumatisch beiiiligt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Befestigungselemenien, insbesondere von Eliketlenhaltern. bestehend aus einem fadenförmigen Verbindungsteil zwischen einem Querstift und einem sich quer /um Verbindungsteil erstreckenden Kopfteil, wobei alle Teile aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, durch Spritzgießen des Befestigungselements und anschließendes Strecken eines Teils des Formlings, dadurch gekennzeichnet, daß das mit von einem kleinsten Durchmesser in Richtung auf den Kopfteil zunehmenden Durchmessers geformte fadenförmige Verbindungsteil auf eine Länge gestreckt wird, bei der die von der Stell': kleinsten Durchmessers ausgehende Streckung bis zu dem Querstift und danach wenigstens bis in die Nähe des Kopfleils fortschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung des kleinsten Durchmessers in der Nähe des Querstiftes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung des kleinsten Durchmessers in der Nähe der halben Länge des fadenförmigen Verbindungsteils erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckung an einer Mehrzahl von fadenförmigen Verbindungsteilen gleichzeitig durchgeführt wird.

5. Spritzgießform zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit zwei auseinanderziehbaren Formteilen, deren Trennfläche zu Quersträngen eines Formlings etwa quer zu deren Mitte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche quer zu einem oder mehreren fadenförmigen Verbindungsteilen (I) von einem bzw. mehreren Befestigungselementen angeordnet ist.