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Spritzgußform für Bürstenkörper Die Erfindung betrifft eine Spritzgußform
zum Herstellen von mit Borstenlöchern versehenen Bürstenkörpern für Bürsten, bei
denen die Borsten in mehr als zwei Ebenen geneigt sind, bestehend aus einem den
Bürstenrücken abbildenden ersten Formteil und einem die Borstenseite abbildenden
zweiten Formteil, das in den
Formraum hineinragende, die Borstenlöcher
abbildende Stifte aufweist.
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Die Herstellung von Bürstenkörpern aus Kunststoff bereitet in gießtechnischer
Hinsicht deshalb Schwierigkeiten, weil die Form der Bürstenkörper aus Gründen der
Handhabung, des Verwendungs zwecks oder aus gestalterischen oder ähnlichen Gründen
zumeist nicht ebenflächig, sondern aus Raumflächen zusammengesetzt ist, wobei an
einer dieser Raumflächen die Borsten anzubringen sind.
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Hierzu dienen Löcher, in denen die Borsten gestopft werden. Die Borsten
sind dabei untereinander oder reihenweise unter verschiedenen Neigungswinkeln angeordnet,
so daß auch die Achsen der Stopflöcher entsprechend geneigt sein müssen. Da somit
keine einheitliche und vor allem keine zur Trennebene der Spritzgußform senkrechte
Ausrichtung der Stopflöcher gegeben ist, müssen diese Löcher nachträglich durch
Bohren angebracht werden. Die hierzu dienenden Maschinen sind recht aufwendig, da
sie eine der Anzahl der Stopflöcher entsprechende Anzahl von Werkzeugen aufweisen
müssen, die unter entsprechenden Winkeln geneigt sind.
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Sie sind im übrigen ähnlich ausgebildet wie die Stopfmaschinen.
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Dagegen läßt sich der Bürstenkörper dann, wenn er zumindest eine ebene
Borstenseite und senkrecht zu dieser angeordnete Borsten, also auch entsprechend
verlaufende Borstenlöcher aufweist, ohne weiteres durch Spritzgießen herstellen,
und zwar einschließlich der Borstenlöcher, da diese einheitlich senkrecht zur Trennebene
verlaufen.
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Auch für den Fall, daß die Borsten in parallelen Reihen und innerhalb
dieser nur in zwei Ebenen, beispielsweise V-förmig gegeneinander geneigt sind, sind
Spritzgußformen bekannt, mittels
der zugleich die Borstenlöcher
abgegossen werden. Diese Spritzgußformen sind dreiteilig ausgebildet. Ein Formteil
bildet den Rücken des Bürstenkörpers, das andere Formteil dessen Borstenseite mit
den einer Neigungsebene angehörenden Borstenlöchern und das dritte Formteil schließlich,
die Borstenlöcher der anderen Neigungsebene ab. Zu diesem Zweck sind das zweite
und dritte Formteil jeweils mit Stiften versehen. Ferner ist die Trennebene zwischen
erstem und zweitem Formteil senkrecht zu der Neigungsachse der einen Borsten angeordnet,
während das dritte Formteil, dessen Stifte durch das zweite Formteil hindurchgreifen,
wiederum senkrecht zu der Neigungsachse der anderen Borsten angeordnet und in dieser
Richtung bewegbar ist. Aufgrund dieser verwickelten Zuordnung der drei Formteile
lassen sich nur Bürstenkörper bestimmter Formen und Abmessungen herstellen. Auch
ist es nicht möglich, die Borstenlöcher abzuformen, wenn diese in mehr als zwei
Ebenen geneigt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spritzgußform des eingangs
geschilderten Aufbaus so auszubilden, daß Bürstenkörper solcher Bürsten, deren Borsten
in mehr als zwei Ebenen geneigt sind, zusammen mit den Borstenlöchern in einem S,-~itzgußvorgang
hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Stift
etwa in Richtung der Achse des von ihm abgebildeten Borstenlochs in dem zweiten
Formteil verschiebbar angeordnet, bei geschlossener Form in seiner in den Formraum
hineinragenden Stellung gehalten und vor dem Öffnen der Form in eine Lage zurückbewegbar
ist, bei der sein in den Formraum hineinragendes Ende mit der Formfläche dieses
Formteils zumindest bündig abschließt.
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Dadurch, daß jeder Stift in dem zweiten Formteil verschiebbar angeordnet
ist und damit eine von diesem Formteil unabhängige Bewegung in die Form- bzw. Entformungslage
durchführen kann, ist es möglich, jedem Stift eine andere Neigungslage zu geben,
also Borstenlöcher von beliebig verschiedener Ausrichtung herzustellen. Es lassen
sich mithin in einem Abguß Bürstenkörper für Bürsten mit beliebig geneigten Borsten
spritzen. Das bisher notwendige Bohren kann auch bei noch so komplizierter Form
des Bürstenkörpers und des Borstenbesatzes entfallen. Der mit dem Bohren verknüpfte
Materialverlust tritt nicht mehr auf. Ferner läßt sich die Stückzahl pro Zeiteinheit
erhöhen, indem beispielsweise bis bisher erforderliche Bohrmaschine durch eine zweite
Stopfmaschine ersetzt werden kann, so daß eine Spritzgußmaschine auf zwei Stopfmaschinen
arbeitet. Auch entfällt die beim Bohren häufig notwendige Nachbearbeitung, die sich
dann ergibt, wenn die Bohrgeschwindigkeit nicht genau auf das Material des Bürstenkörpers
abgestimmt ist und der Bohrer verschmiert, so daß das erweichende Material einen
Grat od.dgl. bildet. Schließlich ergibt sich durch die Erfindung noch eine überraschende
Möglich keit: Heute werden Bürstenkörper gerne aus harten und formstabilen, aber
aufschäumbaren Kunststoffen wegen deren geringem Gewicht hergestellt. Dieses Material
erhält beim Ausschäumen in der Form eine geschlossene, kratzfeste Außenhaut. Die
durch die Bohrmaschinen hergestellten Borstenlöcher jedoch besitzen eine solche
Haut nicht, so daß es nicht selten vorkommt, daß die Borsten nicht fest gestopft
werden können. Bei einem Bürstenkörper, der gemäß der Erfindung hergestellt ist,
kann dieser Nachteil nicht auftreten, da das Material auch an den die Borstenlöcher
abbildenden Stiften eine geschlossene Haut erhält.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung stehen die Stifte unter
Wirkung je einer sie in die Entformungslage drückenden Feder und
eines
sie beim Schließen der Form in die Formlage drängenden Antriebsmittels. Dabei ist
die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die Stifte in Durchgangslöchern des
zweiten Formteils angeordnet sind und das Antriebsmittel auf den rückseitigen Kopf
der Stifte wirkt. Das Antriebsmittel kann pneumatischer, magnetischer oder mechanischer
Art sein.
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In bevorzugter Ausführungsform weist die Rückseite des Formteils eine
Kontur auf, die aus der Verbindung von im Bereich der Stifte etwa senkrecht zu deren
Achsen verlaufenden Flächenteilen gebildet ist. Als Antriebsmittel dient ein auf
den rückseitigen Kopf der Stifte, die auf der Rückseite des Formteils freiliegen,
wirkender Kolben, dessen Wirkfläche eine gleiche Kontur aufweist.
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Mit dieser AusbiLdung erübrigt sich ein gesonderter Antrieb für die
Stifte, da der Kolben mit der Schließbewegung der Form mitbewegt werden kann und
dabei gleichzeitig alle Stifte in die Formlage bringt. Die Kontur der Kolbenfläche
gewährleistet eine einwandfreie Bewegung der Stifte in ihren Führungslöchern und
einen gleichen Hub aller Stifte.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Kolben mit dem beweglichen Schließbacken
der Form fest und mit dem zweiten Formteil über einen nach-dem Entformen der Stifte
wirksam werdenden Mitnehmer verbunden. Beim Öffnen der Form hebt sich also zunächst
der Kolben von der Rückseite des zweiten Formteils ab, wobei die Stifte aus dem
Formraum unter Wirkung der Federn zurückbewegt werden, so daß der Spritzling von
den Stiften freikommt. Danach hebt das zweite Formteil von dem ersten Formteil vermittels
des Mitnehmers ab, so daß der Spritzling ausgestoßen werden kann, was auf herkömmliche
Weise geschehen kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Zeichnung im Schnitt gezeigt ist.
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Die Spritzgußform besteht aus den beiden Formteilen 1 und 2, dem Angußstück
3 mit der Anspritzöffnung 4 und einem beweglichen Schließbacken 5. Das Angußstück
3 sitzt unter der Vorlast einer Feder 6 in dem Formteil 1. Dieses und das Formteil
2 schließen zwischen sich einen Formraum 7 für den Spritzling 8, einen Bürstenkörper,
ein. Der Bürstenicörper, dessen Rücken 8 beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
eben gestaltet ist, jedoch auch jede beliebige Form aufweisen kann, besitzt eine
gewölbte Borstenseite 9, an der Borstenlöcher 10 unter verschiedenen Neigungswinkeln
angeordnet sind. Die Trennebene 11 zwischen den beiden Formteilen 1 und 2 ebenso
wie der Angußtrichter können nach reinen Zweckmäßigkeitserwägungen angeordnet werden.
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In dem zweiten Formteil 2 sind Stifte 12 in einer der Anzahl der Borstenlöcher
10 entsprechenden Anzahl verschiebbar geführt, und zwar etwa in Richtung der Achse
13 der Borstenlöcher. Die Stifte 12, von denen nur zwei gezeigt sind, ragen mit
ihrem einen schlankeren Ende 13 in den Formraum 7 soweit hinein, wie das Borstenloch
tief ist. An ihrem anderen Ende weisen die Stifte 12 einen Kopf 14 auf, der in einer
Erweiterung 15 des den Stift 12 führenden Durchgangslochs geführt ist. In der Erweiterung
15 ist eine Druckfeder 16 angeordnet, die das Bestreben hat, den Stift 12 in seine
nicht gezeigte Entformungslage zu drängen.
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Das Formteil 2 weist auf seiner Rückseite eine räumliche Kontur 17
auf. Diese ergibt sich dadurch, daß im Bereich des Kopfs 14 jedes Stiftes 12 ein
zu dessen Achse bzw. zur Achse 13 des
entsprechenden Borstenlochs
etwa senkrechtes Flächenelement gebildet und diese Flächenelemente miteinander zu
der Kontur verbunden werden. Dieser Kontur 17 liegt in der Schließlage der Spritzgußform
eine ebensolche Kontur 18 eines als Antriebsmittel für die Stifte 12 dienenden Kolbens
19 an. Dieser Kolben sitzt an dem beweglichen Schließbacken 20 der Maschine und
ist daran beispielsweise mittels Schrauben 21 befestigt. Mit der Kontur 18 wirkt
der Kolben 19 auf die Köpfe 14 der Stifte 12 und drängt diese in die in der Zeichnung
dargestellte Gießlage, in der er der Rückseite des Formteils 2 anliegt.
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Der Kolben 19 ist mit dem Formteil 2 über einen Mitnehmer 22 verbunden,
der aus einem Bolzen 23 mit Kopf 24 besteht und in das Formteil 2 eingeschraubt
ist. Der Kopf 24 ist in einer Bohrung 25 des Kolbens 19 geführt und wirkt mit einer
Stufe 26 1er Bohrung zusammen. Zwischen dem Kolben 19 und dem Formteil 2 sind Dampfungsfedern
27 eingeschaltet, die beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel den Bolzen 23 des
Mitnehmers 22 umgeben.
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In der Zeichnung ist die Spritzgußform unmittelbar nach Spritzvorgang
dargestellt. Zum Entformen des Spritzlings bewegt sich der Schließbacken 20 nach
rechts, so daß der mit diesem fest verbundene Kolben 19 die Bewegung mitmacht und
sich mit seiner Kontur 18 von der Rückseite 17 des Formteils 2 abhebt. Nach Maßgabe
dieser Bewegung wandern die Stifte 12 unter Wirkung der Federn 16 nach außen, bis
sie etwa bündig mit der Borstenseite 9 des Formraumes 7 abschließen. Zu dieser Lage
sind die Borstenlöcher 10 des Bürstenkörpers 8 freigestellt. Ferner liegt in diesem
Augenblick die Stufe 26 der Bohrung 25 dem Kopf 24 des Mitnehmers 22 innenseitig
an, so daß bei weiterer Bewegung
des Schließbackens 20 das Formteil
2 mitgenommen und der Spritzling 8 an seiner gesamten Borstenseite 9 freigegeben
wird.
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Schließlich kann der Spritzling in herkömmlicher mechanischer oder
pneumatischer Weise ausgestoßen werden.