DE1952640A1 - Hammerstiel mit in seiner Laengsrichtung gespannten Glasfasern,und Verfahren und Vorrichtungen zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

VAUGHAN & BUSHNELL MAMJFACTURING COMPANY, Hebron, Staat Illinois (V.St.A.)

Hammerstiel mit in seiner Längsrichtung gespannten Glasfasern, und Verfahren und Vorrichtungen zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen aus glasfaserverstärktem, in der Wärme härtbarem Kunstharz geformten nachgiebigen Stiel für Hämmer, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtungen.

Hammerstiel, die durch sich in Längsrichtung des Stiels erstreckende Glasfasern verstärkt sind, sind allgemein bekannt· Die bisher bekannten Stiele sind jedoch über ihre ganze Länge massiv und die in ihnen enthaltenen Glasfasern stehen nicht unter Spannung, so daß sie auch nicht zwangsläufig geradlinig verlaufen. Diese massiven Stiele sind, wenn das richtige Hammergewicht und die richtige Stiellänge und -dicke eingehalten werden soll, zu schwer. Wenn man das Gewicht eines Hammerkopfes mit 450 g annimmt, was ein üblicher Wert für Tisclierhammer-

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köpfe ist, dann xvird ein massiver Stiel aus glasfaserverstärktem Kunstharz von einem Nußbaumstiel von entsprechenden Abmessungen ein so großes Mehrgewicht haben, daß der Hammer wegen seines großen Gewichts und seiner unzureichenden Auswuchtung von einem Tischler als unbrauchbar abgelehnt werden wird.

Gemäß der Erfindung wird es nun durch eine im Stiel angebrachte Aushöhlung bzw. Bohrung von vorbestismter länge und Volumen ermöglicht, einen glasfaserverstärkten Hammerstiel zu schaffen, der alle Anforderungen an Größe, Form und Gewicht erfüllt.

Eine hohle rohrförmige Stange aus Glasfasern ist bereits als Stiel für Golfschläger verwendet worden. Diese bekannte Hohlstange besteht jedoch im wesentlichen aus Glasfasergewebe, das um einen Dorn herumgewickelt ist, wobei das Kunstharz polymerisiert, während eich das Gewebe auf dem Dorn befindet. Der Glasfasergehalt einer solchen Stange ist verhältnismäßig gering und nur die auf Abstand stehenden Kettfaden bzw, -fasern des Gewebes erstrecken sich in Achsrichtung der Stange. Auch- stehen die Kettfasern nicht unter Spannung, so daß sie nicht notwendigerweise geradlinig verlaufen. Da der Dorn schraubenlinienförmig mit Glasfasergewebeband umwickelt wird, ergibt sich auch, daß sich die Fasern nicht kontinuierlich entlang der ganzen Länge der Stange erstrecken können. Schließlich ist die Stange über ihre ganze Länge hohl, so daß sie nicht für einen Hammerstiel geeignet sein kann, der wenigstens im Bereich des Hammerkopfes massiv sein muß. Dieser massive Bereich ist nicht nur als Aufprallfläche bei einem unrichtig ausgeführten Hammerschlag, bei dem beispielsweise der Stiel auf einen Nagel

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oder anderen Gegenstand auftrifft, sondern auch für das richtige Auswuchten des Hammers erforderlich. Ein unrichtig ausgewuchteter Hammer wird von einem erfahrenen Handwerker abgelehnt, da er sich genau wie ein schlecht ausgewuchteter Golf- oder Tennisschläger aufgrund der "beim Schwingen in ihm auftretenden zentrifugalen und anderen Kräften unnatürlich anfühlt. Mn guter, von einem Käufer eines üblichen Tischlerhammers ausgeführter Versuch besteht darin, daß man den Hammer mit seinem Hammerkopf nach unten, auf eine ebene Ii¹In.ehe aufsetzt, wobei das Gewicht des Hammers auf dem gekrümmten Teil der zum Ausziehen von Nägeln dienenden Klauen ruht. Der Hammer nimmt dann zunächst eine unter einem Winkel zur Senkrechten geneigte schaukelnde Stellung ein« Wenn der Hammer dann eine stabile Stellung einnimmt,, so ist dies ein Zeichen dafür, daß er richtig ausgewuchtet ist. Wenn sich der Hammer in dieser Stellung aber im labilen Gleichgewicht befindet, so ist er nicht richtig ausgewuchtet. Ein Tischlerhammer mit'einem massiven Stiel aus Nußbaum oder anderem Holz besteht einen solchen Versuch, während ein Tischlerhammer mit einem massiven oder einem nahezu vollständig hohlen Glasfaserstiel aufgrund der größeren Dichte und des größeren Gewichts des für die Glasfasern verwendeten Inprägnierungsmaterials und der unrichtigen Verteilung der Glasfasern im Stiel kein stabiles Gleichgewicht in dieser Stellung zeigt. .

Der erfindungsgemäße Glasfaserhammerstiel weist diesen Nachteil nicht auf, da bei ihm eine bessere Verteilung des Kunstharz!mprägnierungsoaterials über seine ganze Länge vorhanden ist, wobei der Stiel im Bereich des Hammerkopfes massiv und in seinem vom Kopf entfernten Bereich

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rohrförmig oder hohl ist. Ferner ist die Verteilung der Glasfasern im Stiel besser, da die Fasern enger zusammenliegen als bei einem aus Glasfasergewebe gewickelten Hohlkörper. Diese bessere Verteilung verleiht dem Hammer auch eine gewisse Elastizität, die nicht möglich ist, wenn das erstarrte Imprägnierungsmaterial stark überwiegt und die verhältnismäßig wenigen vorhandenen Glasfasern größeren Abstand voneinander haben und nicht in Längsrichtung unter Spannung stehen, oder wenn sich die Fasern überlappen und sich nicht von einem Ende des Stiels zum anderen erstrecken.

Weitere Vorteile des neuen Glasfaserhammerstiels ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung.

Verfahrensmäßig ist die nachfolgend beschriebene Herstellung von zwei fluchtend angeordneten Hammerstielen in einem einzigen Pormvorgang nicht nur produktionsmäßig vorteilhaft, sondern hat auch funktionsmäßige Vorteile zur Folge, wie ebenfalls noch ausgeführt werden wird.

Durch die einen Teil der Erfindung bildende Vorrichtung wird die wirtschaftliche Ausführung des Verfahrens erleichtert und es auch ungeübtem Personal ermöglicht, große Mengen von Hammerstielen von großer Gleichmäßigkeit herzustellen.

Im folgenden Teil der Beschreibung sind anhand der Zeichnungen ein mit dem erfindungsgemäßen Glasfaserstiel versehener Hammer, das zu seiner Herstellung verwendete Verfahren und die bei dem Herstellungsverfahren verwendeten Vorrichtungen beispielsweise beschrieben. In den Zeich-

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nungen ist bzw· sind:

Fig· 1 eine teils im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines Glasfaserimprägnierungstanks mit zugehörigen Vorrichtungen;

Fig. 2 eine .Ansicht eines Teils der Fig. 1, in

der einzelne Bauteile in anderen Stellungen als in Pig. 1 gezeigt sind;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zu formenden Rohlings;

Fig. 4- eine perspektivische Ansicht einer zur

Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ve rwendeten Formvorri chtung;

Fig. 5 ein Aufriß eines Teils der in Fig. 4· gezeigten Formvorrichtung mit den Formwerkzeugen in ihrer zur Aufnahme des Rohlings bereiten offenen Stellung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, in der die Formwerkzeuge in ihrer geschlossenen Stellung und die das zu formende Teil mit axialen Bohrungen versehenden Einstechwerkzeuge in ihren vor dem Sinstechvorgang eingenommenen Stellungen gezeigt sind;

Fig. 6a eine Rückansicht eines Abschnitts der Formwerkzeuge;

Fig. 7 eine den Fig. 5 und 6 ähnliche Ansicht, die die Einstchwerkzeuge in ihren in das zu formende Teil eingedrungenen Stellungen zeigt;

Fig. 8 eine in größerem Maßstab gezeigte perspektivische, teils im Schnitt gezeigte Ansicht der in ihrer geschlossenen Stellung befindlichen Formwerkzeuge vor dem Eindringen des den zu formenden Teil zerteilenden Trennwer'tzeugs;

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Fig. 9 und 10 in größerem Maßstab und teils

im Schnitt gezeigte Teilansichten der im geschlossenen Zustand befindlichen Formwerkzeuge, aus denen sich das Längsspannen der Glasfasern jährend des Fora- und Einstechvorgangs entnehmen läßt;

Pig. 11 ein in größerem Maßstab gezeigter Längsschnitt durch ein Ende der geschlossenen Fomnverkzeuge nach dem Zurückziehen des BinStechwerkzeugs aus diesem Snde;

Hg. 12 eine perspektivische Ansicht eines der Formvorrichtung entnommenen, aus zwei Stielen bestehenden geformten Teils;

Fig. 13 eine Seitenansicht eines fertigen Hammers mit einem erfindungsgemäßen glasfaserverstärktem Stiel; und

Pig. 14 eine Schnittansicht durch den in Fig. 13 gezeigten Hammer gemäß der Linie 13-13 dieser Figur nach TSatfernen des Hammerkopfes.

Der in den Figuren 13 und 14 gezeigte fertige eigentliche Hammerstiel 10 ist an seinem Ende mit einer rohrförmigen Hülle 16 aus Gummi oder anderem Material versehen.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende eigentliche Hammerstiel 10 besteht aus einem polymerisiertem Epoxyharz oder anderem Kunstharz hoher Festigkeit, in dem eine große Anzahl von dicht nebeneinanderliegenden Glasfasern 12 eingebettet sind, die sich in Längsrichtung des Stiels erstrecken und die in dem ausgehärteten Kunstharz unter Spannung stehen. In seiner äußeren Form ähnelt der Hammerstiel den üblichen Hammerstielen aus Metall oder HoIz₉ wobei sein vom Hammerkopf entfernt liegender, rückwärtiger Abschnitt 14 zur Aufnahme der Hülle 16 im Quer-

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schnitt verringert ist. An seinem anderen Ende weist der Stiel einen im wesentlichen geraden Bereich 18 mit dem üblichen Schlitz 20 auf. In diesen Schlitz wird der Keil 22 eingetrieben, der den Bereich 18 aufweitet, so daß der Stiel fest in dem Auge 24 des Hammerkopf es 26 sitzt, der in der gezeigten Ausführungsform die Form eines für einen Tisclilerhammer üblichen Kopfes hat. Ton dem freien ^nde des Gtiels erstreckt sich eine spitz zulaufende bzw. kegelige Bohrung oder Ausnehmung 28 bis zu einem Punkt, der etwa in der Kitte zwischen den beiden Enden des Stiels liefet. Der Durchmesser dieser Bohrung ist an ihrem äußeren Täide etwas kleiner als die Breite des Stiels in dessen kürzester Querrichtung. Der Querschnitt der Bohrung verringert sich allmählich in Richtung des Hammerkopfes. Sie endet etwa am vorderen Ende des rückwärtigen Abschnitts 14. Der übrige Teil des Stiels ist abgesehen vom Schlitz 20 massiv.

Die Schnittansicht des Hammerstiels 10 nach Fig. 14 ist nicht maßstabsgerecht und kann auch nicht als eine genaue Darstellung angesehen werden. Vielmehr ist in dieser und in anderen Ansichten die jeweilige Verteilung der Glasfasern nicht völlig erkennbar, da durch die Polymerisierung eine im wesentlichen einheitliche Masse entsteht, deren äußeres Erscheinungsbild sich weder im Schnitt noch im Aufriß genau wiedergeben läßt. Nur in den Fig. 9» 10 und 14 ist ein Versuch gemacht, die Easerverteilung darzustellen.

Ohne vorerst bestimmte, zur"Herstellung des neuen Hammerstiels geeignete Vorrichtungen in Betracht zu ziehen, besteht das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren im weitesten Sinne darin, daß man die Glaefasern oder Glasfa—

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serstränge in ein Bad von nicht ausgehärtetem, als Bindemittel dienendes Kunstharz eintaucht und dann die Pasern so ausrichtet, daß sie im wesentlichen in Berührung miteinander und parallel zueinander angeordnet sind und einen langgestreckten, noch zu verforraenden Rohling bilden, in dem die Fasern in Längsrichtung verlaufen. Anschließend wird der Rohling in eine beheizte Formvorrichtung eingebracht, in der das flüssige Kunstharzbindemittel polymerisiert wird. Vor der Polymerisierung wird in die den Rohling aufnehmende Formvorrichtung ein Einstechwerkzeug stirnseitig so eingeschoben, daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Glasfasern zur Bildung der vorerwähnten kegeligen Bohrungen bzw· Einstiche während des Formvorgangs radial nach außen gedrängt werden. Dieses stirnseitige Einführen der Einstechwerkzeuge in die Formvorrichtung verursacht vor der endgültigen Polymerisierung ein in Längsrichtung erfolgendes Fließen des verdrängten Kunstharzes nach rückwärts und aus der Eintrittsöffnung des Einstechwerkzeugs heraus. Dieses Fließen wird durch das thixotropische Verhalten des flüssigen Kunstharzbindemittels erhöht_v dessen Zähigkeitsbeiwert bei seiner anfänglichen Erwärmung erheblich verringert wird. Das Fließen des flüssigen Kunstharzes geht deshalb verhältnismäßig rasch vor sich, wobei aber das Kunstharz mit Bezug,auf die sich in Längsrichtung erstreckenden Fasern eine ausreichende Festhaltefähigkeit beibehält, um diese nach hinten au ziehen und dabei so zu spannen, daß siein größerem Maße geradlinig ausgerichtet sind. Wenn dieses thixotrop!sehe Verhalten des Kunstharzes nachläßt und das Kunstharz allmählich aushärtet, bleiben die Fasern unter Spannung, da sie von dem vollständig ausgehärteten und polymerisierten Bindemittel fest umschlossen sind. Durch das Einführen des

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Einstechwerkzeugs wird auch in der Wandung der Einstechbohrung oder Aushöhlung 28 eine Faserdichte erreicht, die größer ist als die Faserdichte in dem massiven Abschnitt 18 des Hammerstiels· Dabei wird jedoch durch das im vorstehenden erwähnte Entweichen von Kunstharz der hohle Abschnitt 14 des Stiels etwas leichter als der massive Abschnitt 18, was nach dem Anbringen des Hammerkopfes 26 zu einer guten Auswuchtung des fertigen Hammers beiträgt. Durch Anbringen des üblichen Schlitzes in dem vorderen Knde des geformten Stiels wird das Befestigen des Stiels im Auge 24 des Hammerkopfes 26 mittels eines Keils ermöglicht.

In den Fig· 1-4 sind zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtungen beschrieben, wobei Fig· 1 und 2 schematisch die Vorrichtung zum Imprägnieren und Ausrichten der Fasern zur Herstellung eines in Fig. 5 gezeigten, noch zu verformenden Rohlings zeigen und Fig· 4 eine Formvorrichtung zur Herstellung von zwei miteinander verbundenen, aber voneinander leicht trennbaren Hammerstielen aus einem einzigen Rohling nach Fig· 3 zeigt·

Der einfacheren Darstellung halber werden die in den Fig· 1,2 und 4 gezeigten Vorrichtungen nicht in allen Einzelheiten?beschrieben, da eine Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung bei der Ausführung des Verfahrens als ausreichend angesehen wird· Es werden daher nur diejenigen Bauelemente der Vorrichtungen erwähnt, die zur Ausführung des Verfahrens von Wichtigkeit sind·

Aus Pig· 1 ist ersichtlich, daß das vorerwähnte Imprägnieren bzw· überziehen der Fasern dadurch erreicht wird, daß

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man fortlaufende Längen von Glasfasersträngen 30 durch einen Tank 32 zieht, in dem das Kunstharzbindemittel 34 angeordnet ist. Als Bindemittel kann jedes übliche, bei niedrigem Druck in der Wärme aushärtende flüssige Kunstharz verwendet werden, beispielsweise ein von der Firma Archer-Daniels-Midland Co., Minneapolis, Minnesota unter dem Warenzeichen "Q 614-0" vertriebenes Polyesterharz. Als Glasfasenaaterial können in Rollenform vorliegende Glasfaserstränge verwendet werden, die von der Firma Gustin-Bacon Co., Kansas City, Missouri unter dem Warenzeichen "Ultra Strand" vertrieben werden. Jeder dieser Paserstränge besteht aus etwa 212 einzelnen Fasern, die auf je 2,5 cm Länge eine Drehung aufweisen. Viele andere Arten von Glasfasern sind jedoch ebenfalls verwendbar. Die Anzahl der durch den Tank 32 gezogenen Stränge kann unterschiedlich sein. Zufriedenstellende Resultate sind bei Verwendung von 130 Strängen erzielt worden. Die Stränge werden in Pappschachteln 36 angeliefert, die mit Austrittsöffnungen für die Stränge versehen sind· Die erforderliche Anzahl von Schachteln wird auf Regalen 38 in der Nähe des Behälters 32 aufgestellt. Die Stränge werden bei ihrer Bewegung durch den Tank 32 mittels an entgegengesetzten Behälterenden unterhalb des Kunstharzspiegels angeordnete Rollen 40 geführt. Anschließend werden sie bei 42 nach oben und konvergierend zusammengeführt· Sie laufen dann durch eine öse 44, wo sie zusammengefaßt und gleichzeitig abgepreßt werden, so daß überschüssiges Kunstharz wieder in den Tank 32 gelangt. Gleichzeitig werden die Stränge 30 zusammengedrückt und von mitgeführter Luft befreit. Aufgrund dieses Abpressens an der Öse 44 bilden die Stränge ein im wesentlichen zylindrisches, halbstarres Bündel 46. Das flüssige Kunstharz ist äußerst

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klebrig, so daß ira Bündel 46 ein guter Zusammenhalt besteht .

Die Faserstränge 30 werden intermittierend durch den Tank 32 gezogen, wobei bei jedem Ziehvorgang_y. ein Bündel von der Länge des in ?ig. 3 gezeigten zu verformenden Rohlings 4-8 hergestellt wird. Das Hindurchziehen kann mit sehr verschiedenen Einrichtungen bewirkt v/erden· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Zielivorgang mittels einer senkrecht hin- und herbeweglichen Zahnstange 50 bewirkt, die in mit Abstand voneinander am Maschinengestell 54 angeordneten Führungen 52 gleitend geführt ist. Ein geeigneter, von Hand regelbarer, umkehrbarer Motor H treibt ein Ritzel 56 an, das mit der Zahnstange 50 in Eingriff steht und diese anhebt und absenkt. Zusammen mit der Zahnstange 50 bewegt sich ein Paar von normalervvei se offenen Greiferbacken 58, die aber das Bündel 46 in der unteren Stellung der Zahnstange ergreifen und es nach oben ziehen, wenn sich die Zahnstange aus dieser in Fig. 1 gezeigten Stellung in ihre in Fig. 2 gezeigte obere Stellung bewegt. Ein ähnliches Paar von Greiferbacken 60, die sich beim Schließen an das Bündel 46 anlegen, ist fest am Gestell 54 abgestützt. Bei jedem Ziehvorgang werden also die Backen 58 in ihrer unteren Stellung geschlossen und dann durch die vom Motor M bewirkte Aufw^rtsbewegung der Zahnstange in ihre obere Stellung gebracht. In dieser Stellung schließen sich die Backen 60 und ergreifen das Bündel 46. IVenn beide Greiferbackenpaare 58 und 60 sich in ihrer geschlossenen Stellung befinden. tritt die Schneideinrichtung 62 in Tätigkeit und trennt einen Rohling 48 vom Bündel 46 ab. Die obere und die untere Stellung der Zahnstange 50 sind dadurch festgelegt, daß an der Zahnstange angeordnete An-

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schlagbunde 64-,66 an fest am Gestell 54· angeordneten Anschlägen 68, 70 zur Anlage gelangen. Die Schneideinrichtung 62 wird, wenn die Zahnstange 50 ihre obere Stellung erreicht hat, sofort betätigt und arbeitet beim Abtrennvorgang mit einem Amboßelement 72 zusammen. Der abgetrennte Teil des Bündels' bzw. der zu verformende Rohling 48 wird nach dem öffnen der Greiferbacken 58 in die in Fig. 4 gezeigte Formvorrichtung überführt· Nach dem Entfernen des Rohlings 48 können die unteren Greiferbacken 60 geöffnet werden, bevor die Zahnstange 50 zur V/iederholung des Ziehvorgangs in ihre untere Stellung zurückgeführt wird.

Die in Fig· 4- gezeigte Ausführungsform einer Formvorrichtung 100 besteht aus einem fest angeordneten unteren Gesenk oder Formwerkzeug 102 mit einer Formvertiefung 104 und einem beweglichen oberen Gesenk oder Formwerkzeug 106, das an seiner Unterseite mit einer Formvertiefung 108 versehen ist. Das untere Formwerkzeug 102 ist auf zwei Stützen 110 des Vorrichtungsrahmens 112 abgestützt, von dessen beiden Enden aus sich Paare von Führungsstangen nach oben erstrecken· Die oberen Enden der Stangen 114 sind durch ein Quer j och 116 verbunden, an dem eine pneumatisch oder hydraulisch betätigte Kolben-Zylindervorrichtung 118 abgestützt ist. An dem Kolben 120 dieser Kolben-Zylindervorrichtung ist eine nach unten gerichtete Kolbenstange 122 befestigt, deren unteres Ende mit einer senkrecht hin- und herbeweglichen Schlittenanordnung 124 verbunden ist· An den beiden Enden dieser Schlittenanordnung sind 3οchartige Teile 126 angeordnet, deren freie Enden mit entlang der Führungsstangen 114 gleitenden Buchsen 128 versehen sind· An der Schlittenanordnung 124 ist das obere Formwerkzeug 106 in Ausrichtung mit dem

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ortsfesten unteren Formwerkzeug 102 befestigt. Die Ko Iben-Zylindervorrichtung 118 ist mit Zuleitungen 130 für das Antriebsmittel versehen, dessen Zuführung durch ein nicht gezeigtes Ventil gesteuert wird. Die Formwerkzeuge werden durch elektrische Heizelemente 131 CFig· 11) auf der gewünschten Betriebstemperatur gehalten·

Die beiden Formwerkzeugvertiefungen 104. und 108 sind so ausgebildet, daß sie, wenn das obere Formwerkzeug 106 abgesenkt und dicht am unteren Formwerkzeug 102 anliegend gehalten 7/ird, gemeinsam einen Hohlraum 132 (Fig. 6 und 7) bilden, dessen Kontur der Kontur eines Paares von Hammerstielen 10 entspricht, die an den Enden ihrer vorderen Abschnitte 18 miteinander verbunden sind. Am Rahmen 112 ist eine zweite Kolben-Zylindervorrichtung 134 angeordnet, deren plungerartige Kolbenstange 136 an ihrem äußeren Ende mit einem X-förmigen brennelement 138 versehen ist, das in der geschlossenen Stellung der beiden Formwerkzeuge quer zu diesen bis in den Hohlraum 1.32 vorgeschoben werden kann. Um dies zu ermöglichen, sind in den hinteren Wandungen der beiden Formwerkzeuge komplementär ausgebildete T-förmige Schlitze 140 und 142 (Fig. 6a und 8) vorgesehen, die zusammen eine X-förmige Einlaßöffnung bilden, durch die das Trennelement in den Hohlraum 132 eingeführt werden kann· Wie in Fig. 8 gezeigt, hat der obere senkrechte Schenkel des X-förmigen Trennelements 138 eine größere Höhe als der untere senkrechte Schenkel. Der Zweck dieser unterschiedlichen Ausbildung dieser beiden Schenkel wird im folgenden noch erläutert. Der Kolben 144 der Kolben-Zylindervorrichtung 134 ist durch eine nicht gezeigte ?eder so vorgespannt, daß er normalerweise seine in Fig. 4 gezeigte zurückgezogene Stellung einnimmt, in der sich

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das Trennelement außerhalb der Formwerkzeuge befindet. Wenn durch Zufuhr von Antriebsmittel über die Leitung 146 der Kolben 144 das Trennelement 138 in den Hohlraum 132 bewegt, wird in dem noch nicht ausgehärteten Rohling 48 quer zu dessen Längsrichtung eine X-förmige Ausnehmung (Fig. 12) gebildet. Diese Ausnehmung 148 dient einerseits dazu, das Trennen des ausgehärteten Rohlings in zwei Hammerstiele 10 zu erleichtern und andererseits dazu, in beiden Stielen die zur Aufnahme der den Hammerkopf befestigenden Keile erforderlichen Schlitze 20 zu bilden.

Die vorerwähnten Einstechbohrungen 28 werden in den Stielen 10 durch Einstechwerkzeuge in Form von Dornen gebildet, die in die aus den beiden geschlossenen Werkzeugen 102 und 106 gebildete Form eingeführt werden. An der Formvorrichtung 100 (Fig. 4) sind zwei solcher Dorne 150 vorgesehen, die mit den Kolben 152 der ihnen zugeordneten Kolben-Zylindervorrichtungen 154 verbunden sind. Die Kolben-Zylindervorrichtungen sind auf auslegerartig am Rahmen 112 angeordneten Platten 156 befestigt. Die äußeren Enden der Dorne 150 sind bei I58 kegelförmig zugespitzt. Die Dorne werden durch von komplementären halbkreisförmigen Ausnehmungen T60 und 162 gebildeten Einlaßöffnungen (Fig. 8) in die geschlossene Form eingeführt. Den Kolben-Zylindervorrichtungen 154 für die Dorne wird Drückmittel über mit nicht gezeigten Ventilen versehene Leitungen 164 zugeführt. In ihren in den Fig· 4, 5, 6 und 11 gezeigten zurückgezogenen Stellungen befinden sich die Dorne 150 vollständig außerhalb des FormhohlrauEkC *32· In den vorgeschobenen Stellungen der Dorne ragen ihre äußeren, kegelig zugespitzten Bereiche 158 in den Hohlraum 132 hinein.

Im folgenden wird der Formvorgang für einen der vom Faser—

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bündel 46 abgetrennten Rohlinge beschrieben, die etwa Zimmertemperatur haben und verhältnismäßig klebrig sind. Durch den Schneidvorgang wird ein Rohling erhalten, dessen Länge im wesentlichen der Länge der Werkzeugvertiefung 104 und dessen Volumen im wesentlichen dem Volumen des Hohlraums 132 entspricht· Der Rohling wird in die Vertiefung 104 eingelegt und anschließend wird das obere Formwerkzeug 106 durch die Kolben-Zylindervorrichtung in Anlage an das untere Werkzeug 102 gebracht. Der Hohlraum 132 der '"Orai ist dann im wesentlichen von dem Rohling 48 ausgefüllt. Die elektrischen Heizelemente 132 halten die Werkzeuge auf der gewünschten Aushärtetemperatur, so daß die Aushärtung des Rohlings unmittelbar nach dem Schließen der Formwerkzeuge beginnen kann.

Sofort nach dem Schließen der Form werden von den Eolben-Zylindervorrichtungen 154 die Dorne I50 durch die von den komplementären Ausnehmungen 160, 162 gebildeten Einlaßöffnungen in die Form eingeschoben, wobei die zugespitzten Bereiche 158 der Dorne in die Enden des Rohlings 48 eintreten und die Fasern der Stränge 30 radial nach außen drängen und dabei die Stränge und das noch nicht ausgehärtete Kunstharzbindemittel gegen die Wandung des Hohlraums 132 drücken. Da die Dorne von den Stirnseiten der Form in den Hohlraum eindringen und dieser Hohlraum vor dem Eindringen der Dorne im wesentlichen voll ausgefüllt ist, wird eine begrenzte Menge des flüssigen Kunstharzes aus den Einlaßöffnungen herausgedrückt, während gleichzeitig durch die vorgeschobenen Dorne nahe dem mittleren Bereich des Hohlraums 132 ein hoher Druck auf die Fasern und auf das Bindemittel ausgeübt wird. Aufgrund des thixotropischen Verhaltens des Epoxykunstharzes tritt bei

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Aufnahme von Wärme ein fast sofortiges Erweichen oder eine Viskositätsverringerung im Kunstharz ein, so daß das Bindemittel verhältnismäßig schnell entlang den Dornen 150 nach rückwärts fließt. Dieser Fluß des flüssigen Bindemittels ruft in den die Dorne umgebenden Glasfasern eine Spannung hervor, während die Fasern in dem zwischen den Dornen befindlichen mittleren Bereich des Hohlraumes in dem verdichteten Teil des Bindemittels fest gelagert; bleiben.

Es ist nicht erforderlich, daß die Dorne I50 bis zur vollendeten Polymerisation in ihrer am weitesten vorgeschobenen Stellung verbleiben. Sobald das Bindemittel formsteif geworden ist, so daß es nicht mehr fließt und die durch die Dorne erzeugten glatten Einstechbohrungen 28 deformieren kann, werden die Dorne zurückgezogen. Anschließend wird die Kolben-Zylindervorrichtung 118 zum Anheben des Werkzeugs 106 betätigt. Das fertige und ausgehärtete Formteil 48A (Fig. 11) ist dann zugänglich.

Vor der Beendigung des Polymerisationsvorgangs des im Rohling 48 enthaltenen Bindemittels wird entweder sofort nach dem Schließen der Formwerkzeuge 102 und 106, aber vor dem Vorschieben der Dorne oder nach dem teilweisen oder vollständigen Vorschieben derselben die Kolben-Zylindervorrichtung -134 zum Einschieben des Trennelements 138 durch die komplementären Schlitze 14-0 und 142 (Fig. 8) hindurch in den Hohlraum 132 betätigt. Dieses Vorschieben des Trennelements führt zu einem Zerschneiden des noch nicht ausgehärteten Rohlings und zum Bilden einer X-for- migen Ausnehmung 170 in dem fertigen Formstück 48A (siehe auch Fig. 12). Aufgrund de> Tatsache, daß in dem Trennelement 138 der untere senkrechte Schenkel eine geringere

Höhe als der obere senkrechte Schenkel hat und nicht den Boden des Hohlraums 132 der Form berührt, bleibt unterhalb des kürzeren Schenkels ein dünnes Verbindungsstück 172 im fertigen Formteil 4-8A bestehen*

Das nach dem Anheben des Formwerkzeugs 106 freiliegende Formteil 4-8A kann aus der Vertiefung 104- des unteren Fox'mwerkzeugs herausgehoben und dann entweder als Ganzes zum Versand an den-Verbraucher oder Hammerhersteller gebracht werden, der die beiden Stiele 10 voneinander trennt oder das Trennen kann durch die Bedienungsperson der beschriebenen Vorrichtung vorgenommen und die Stiele können dann als Einzelstiele zum Versand gebracht werden· Das Trennen kann, wie aus Fig· 12 ersichtlich ist, in einfacher Weise durch Biegen des Formteils 4-8A unter Abbrechen des Verbindungsstücks 172 bewirkt werden» Der dabei entstehende Grat und andere beim Formvorgang entstehende Grate müssen vor dem Einbau der Stiele noch entfernt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebene Anordnung von Teilen oder auf die im einzelnen beschriebenen Verfahrensschritte beschränkt· Vielmehr sind im Rahmen des Erfindungsgedankens vielerlei Abwandlungen möglich. Beispielsweise durch Auswahl anderer in der Wärme härtender Kunstharze, anderer Härtetemperaturen und Aushärtezeiten usw. Das hier beispielsweise als Bindemittel verwendete Kunstharz hat eine sehr geringe Aushärtezeit von etwa drei Minuten bei einer Temperatur von etwa 150° C· Es können aber auch andere Harze mit kürzeren oder längeren Aushärtezeiten oder mit anderen Auehärtetemperaturen verwendet werden· Vielmehr

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sind die in der Beschreibung enthaltenen Angaben lediglich als Ausführungsbeispiele zu

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Claims (12)

1. Ansprüche

   A ,j Aus glasfaserverstärktem, in der ;7ärme härtbarem Kunstharz Geformter nachgiebiger Stiel für Hämmer u.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (10) entlang seiner Länge Bereiche mit verschiedenen Querschnitten aufweist, von denen der mit dem Hammerkopf (26) versehene, vordere Bereich (13) massiv ist und der hintere Bereich (14·) rohrförmig ausgebildet ist und eine sich von seinem freien "nde in Längsrichtung erstreckende, verhältnismäßig tiefe Aushöhlung (28) aufweist; und daß die Glasfasern (12) im Bindemittel dicht aneinanderliegend eingebettet sind und im wesentlichen in Längsrichtung des Stiels verlaufen, 7/obei im wesentlichen alle Fasern sich längs des ganzen Stiels (10) erstrecken.
2. 2. Stiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in der Wandung der Aushöhlung erstreckenden Glasfasern (12) in Längsrichtung vorgespannt und daher geradlinig verlaufen.
3. 3. Stiel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (28) sich bis in die Nähe der Mitte des Stiels (10) erstreckt.
4. 4-, Stiel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (28) an ihrem inneren Ende konisch verläuft.

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5. 5· Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugstiels nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl von feinen durchlaufenden Glasfasern durch ein Bad aus flüssigem, in der Wärme harfbarem Bindemittel und anschließend zum Zusammendrücken der mit Bindemittel versehenen Fasern zu einem im wesentlichen zylindrischen Bündel durch eine öse geführt wird, daß von den Bündel ein Rohling von vorbestimmter Länge abgeschnitten und in einen "beheizten, in Form des Stiels konturierten Hohlraum einer Form eingebracht wird; daß vor der vollständigen Polymerisation des Bindemittels ein konisch zugespitzter Dorn stirnseitig in den Hohlraum der Form eingedrückt wird, um Bindemittel und Fasern radial nach außen gegen die Wandung des Hohlraums zu drücken und innerhalb des Stiels eine verhältnismäßig tiefe langgestreckte Aushöhlung zu bilden; und daß man das Bindemittel aushärten läßt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man "während des Einbringens des Doms in den Hohlraum der 3?orm verdrängtes Bindemittel durch die Eintrittsstelle des Doms aus-, dem ..Hohlraum-entweichen läßt·
7. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet» daß der Dorn zur Förderung des Entweichens von Bindemittel während des thixotropischen Stadiumsder Polymerisation in den Hohlraum der Form eingedrückt wird.
8. 8» Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet» daß zum Bilden eines Keilschlitzes am Werkzeugende des Stiels vor der Polymerisation des Bindemittels ein Trennwerkzeug in Querrichtung in den Hohlraum der Form eingeführt wird*

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9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5» 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling von der doppelten Länge eines otiels in den entsprechend lang ausgebildeten Hohlraum der Form eingebracht und- in jedes Ende des Hohlraums ein Dorn eingeführt wird, und daß die beiden mit ihren vorderen Enden aneinanderstoßenden Stiele voneinander getrennt iverden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling in seiner Mitte durch Anbringen eines aus senkrechten und waagerechten Schenkeln bestehenden X-formigen '.^erschlitzes unter gleichzeitiger Erzeugung von Keilschlitzen an den aneinanderstoßenden Enden der beiden Stiele unterteilt wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der senkrechten Schenkel des Schlitzes eine solche radiale Erstreckung hat, daß er die Wandung des Hohlraums der l^;iorm schneidet und der andere eine geringere radiale Erstreckung hat, so daß ein dünnes Verbindungsstück zwischen den die beiden Stiele bildenden Rohling— abschnitten verbleibt.
12. 12. Formvorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung von zwei mit ihren werkzeugseitigen Enden aneinanderstoßenden Werkzeugstielen, aus einem aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehenden Rohling, gekennzeichnet durch ein ortsfestes unteres Formwerkzeug (102) mit einer Formvertiefung (104·); ein senkrecht bewegliches oberes "Formwerkzeug (106) mit einer Formvertiefung (108), wobei beide Vertiefungen bei ^eschloasener Form einen der Kontur des Rohlinge entsprechenden Hohlraum (132) ergeben? Mittel

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    (114-150) zum Bewegen des oberen Formwerkzeugs (106) aus seiner oberen Stellung in Anlage an das untere l^?ormwerkzeug; Heizeinrichtungen (131) für die Formwerkzeuge; ein Paar von in waagerechter Ausrichtung mit dem Hohlraum (132) an dessen beiden Enden, in waagerechter Richtung bewegliche Dorne (150), die aus einer außerhalb der Foria liegenden Stellung in eine Stellung verschoben werden, in der sie über eine erhebliche Länge in den Hohlraum hineinragen und die Glasfasern gegen die Wandung des Hohlraums zu drücken und in beiden Enden des Rohlings verhältnismäßig tiefe langgestreckte Aushöhlungen su bilden; und Mittel zum Bewegen der Dorne zwischen ihren beiden Stellungen,

    13·. Formvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Trennelement (138), das quer aur Längsrichtung des Hohlraums so beweglich ist, daß es diesen etwa in seiner Mitte (138) durchdringt und den Rohling in zwei zur Bildung der beiden Stiele dienende Abschnitte unterteilt; und Antriebsmittel (134,136) für das brennelement·

    14-, Formvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (138) im Querschnitt X-förmig ausgebildet ist und vier etwa rechtwinklig zueinander angeordnete Schenkel aufweist, von denen zwei fluchtende Schenkel das Trennen des Rohlings in zwei Abschnitte und die beiden anderen Schenkel Keilschlitze (20) in den aneinanderstoßenden Enden der unterteilten Abschnitte erzeugen,

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    15· Formvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden das Trennen des Rohlings

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    (48) bewirkenden Schenkel des Brennelements (138) sich soweit nach außen erstreckt, daß er die Wandung des
    Hohlraums (132) schneidet, während der andere dieser beiden Schenkel sich weniger weit nich außen erstreckt, so daß die beiden getrennten Abschnitte des Rohlings noch durch ein dünnes Verbindungsstück (172) verbunden
    bleiben.

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