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Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffelementen in
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Strangform.
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Die Erfindung betrifft die Verarbeitung von thermoplastischen Materialien,
insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von auf einem band- oder schnurförmigen
Trägermaterial aufgebrachten Elementen aus thermoplastischem Material.
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Es sind verschiedene Arten von Verfahren bekannt, mit denen thermoplastische
Materialien auf einem Trägermaterial aufgebracht werden können. Diese Verfahren
werden allgemein bezeichnet als Druckguß, Spritzguß oder Formguß. Die bekannten
Druckguß- und Spritzgußverfahren werden in der Regel so durchgeführt, daß das thermoplastische
Material und das Trägermaterial einem Druck von mehr als 105 kp/cm2 und Temperaturen
von mehr als etwa 182°C ausgesetzt werden. Abhängig vom gewählten Kunststoffmaterial
und der Ausgestaltung der Form können Spritzdrt#cke in der Größenordnung von 703
kp/cm2 auftreten. Die Anwendung hoher Pressdrücke erfolgt auch beim Übeftragungsguß,
der insoweit dem Druckguß und dem Spritzguß analog ist.
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Das Abgießen in Formen ist ein üblicherweise in der Elektronik-Industrie
angewendetes Verfahren zum Einkapseln oder Einbetten von Schaltungen oder anderem
Material in einer Schutzschicht. Dieses Abgießverfahren ist teuer und für Anwendungsfälle
in der Massenproduktion, mit welcher sich die Erfindung befasst, nicht anwendbar.
Einer der dem Abgießverfahren anhaftende Nachteil liegt darin, daß das Kunststoffmaterial
während längerer Zeitdauern bis zu mehr als zwölf Stunden ausgehärtet werden muß,
wobei die Aushärtungszeit von der Temperatur, der Gußform und dem gewählten Material
abhängt.
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Die Erfindung befasst sich mit einem Anwendungsfall, bei dem thermoplastische
Körper auf einem Trägersubstrat angeordnet werden, welches üblicherweise die Form
einer Schnur oder einen ähnlichen Aufbau hat. Bei einem bekannten Verfahren zum
Einkapseln eines Trägermaterials wird eine zweiteilige Form verwendet, die Zuführkanäle
für das Trägermaterial aufweist, das in diesem Falle üblicherweise ein Draht o.dgl.
ist. Das thermoplastische Material lerd in der Form eingeschlossen, worauf die Form
bis auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher eine Erweichung des Kunststoffmaterials
erfolgt. Das Kunststoffmaterial fließt dann um das Trägermedium ebenso wie um jedes
beliebige andere einzukapselnde Objekt.
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Erfindungsgemäß wird demgegenüber ein Verfahren angestrebt, bei dem
eine Vielzahl von schnur- oder bandförmigen Trägern durch die Form hindurchgeführt
werden, wobei in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten thermoplastische Objekte
auf dem Träger sicher befestigt werden. Die erwähnten bekannten Verfahren sind nicht
so abwandelbar, daß sie die Durchführung des vorerwähnten Herstellungsverfahrens
ermöglichen. Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bekannten Verfahren im wesentlichen
dadurch vermieden, daß
eine erwärmte thermoplastische Gießmasse
in eine zweiteilige Form eingespritzt wird, wobei jede Formhälfte komplementäre
Formausnehmungen aufweist, welche die zu bildenden Objekte begrenzt. Vor dem Einspritzen
des thermoplastischen Materials wird das Trägermaterial durch die Formhohlräume
geführt, wobei das Trägermaterial selbst dazu dient, das Überströmen von Kunststoffmaterial
von einem Formhohlraum in den anderen zu verhindern. Nebenangüsse aus thermoplastischem
Material dienen dazu, sämtliche Formhohlräume so abzuspritzen, daß die Entfernung
des abgegossenen Materials nach der Abkühlung möglichst erleichtert wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Aufbringung von thermoplastischem
Material in einem Gußverfahren auf einem Trägermaterial. Obwohl die erfindungsgemäße
Vorrichtung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen einsetzbar ist, wird sie nachstehend
in Verbindung mit der Herstellung von dekorativen Perlenschnüren oder -strängen
beschrieben. Bei der Herstellung solcher Erzeugnisse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden wesentliche Vorteile erzielt. Die Perlen bestehen in einer Vielzahl von auf
dem Trägermaterial verteilt angeordneten Einzelobjekten, die unterschiedliche Formen,
Größen und Volumen haben. Obwohl auch ein Heißkanal- oder ein Zweiplatten-Formsystem
verwendet werden kann, wird bei der nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine Dreiplatten-Form verwendet. Der zur Bildung der Perlenschnur verwendete
Teil der Form ist zweiteilig, wobei jede Formhälfte komplementäre Formausnehmungen
aufweist, die den verschiedenen, entlang des Trägermaterials zu bildenden Formen
entsprechen. Die komplementären Formausnehmungen sind durch flucht ende Kanäle verbunden,
in denen das Trägermaterial aufgenommen ist. Ein Trägermaterial-Strang kann beispielsweise
aus Nylon-Schnur bestehen, die auf
einer Vielzahl von parallelen
Bahnen zur Form geführt wird. Die Nylon-Schnur dient gleichzeitig zur Trennung benachbarter
Formausnehmungen derart, daß der Übertritt von schmelzflüssigem, thermoplastischem
Material verhindert wird.
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Das schmelzflüssige thermoplastische Material wird den komplementären
Formausnehmungen über eine Reihe von Nebenangüssen zugeführt. Da die dekorativen
Perlen-Schnüre eine Anzahl unterschiedlicher Objekte umfassen, die in der Größe,
Form und in ihrem Volumen voneinander abweichen können, muß Sorge dafür getragen
werden, daß jede Formausnehmung vor der Abkühlung mit dem schmelzflüssigen thermoplastischen
Material gefüllt wird. Die Einspeisung des Materials von den Nebenangüssen aus erfolgt
über einen Durchlaß von vorbestimmter Größe, wobei die Größe dieses Durchlasses
vom Volumen des in die Formausnehmung zu liefernden thermoplastischen Materials
abhängt. Die Zufuhr des thermoplastischen Materials muß so erfolgen, daß sicher
ist, daß das im Durchlaß befindliche Material an der Perle selbst abgeschert wird,
ohne daß ein den Anguß zeigender Rückstand verbleibt. Wenn Teile des im Durchlaß
erstarrten Materials an der Perle haften bleiben, wird das dekorative Aussehen der
Perle beeinträchtigt, wodurch auch der Wert des Verfahrens und der zur Durchführung
des Verfahrens bestimmten Vorrichtung sich verringert.
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Die Dreiplatten-Form wird solange unter Druck zusammengehalten, wie
für den Einspritzvorgang des schmelzflüssigen thermoplastischen Materials und die
anschließende Aushärtungszeit erforderlich ist. In der Form sind geeignete Kühleinrichtungen
vorgesehen, die sicherstellen, daß die Forinhohlräume für die Perlen voll gefüllt
werden, gleichzeitig aber die Aushärtezeit möglichst abgekürzt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung einer
Anzahl von auf einem Trägermaterial aufgebrachten Strängen aus Kunststoffelementen
ist also erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste mit einem ersten Einsatz
versehene Platte, in der eine Vielzahl von parallelen Paaren von Formausnehmungen
zur Erzeugung der Elemente vorgesehen ist, von denen jede Formausnehmung mit der
benachbarten Formausnehmung durch jeweils einen Trägermaterial-Kanal verbunden ist,
die sämtlich zueinander fluchtend angeordnet sind und zur Aufnahme des die Formausnehmungen
gegeneinander abdichtenden Trägermaterials dienen, und in der parallel zu und zwischen
den Trägermaterial-Kanälen der Paare von Formausnehmungen ein Hauptanguß-Kanal und
eine Vielzahl von vom Hauptanguß-Kanal ausgehenden und mit ihm verbundenen Nebenanguß-Kanälen
sowie Durchlässe zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Nebenanguß-Kanälen
und den Formausnehmungen ausgebildet sind; eine an der ersten Platte andrückbare
und mit einem zweiten Einsatz versehene zweite Platte, deren Einsatz in komplementärer
Anordnung zum ersten Einsatz Formausnehmungen, Trägermaterial-Kanäle, Hauptanguß-Kanäle
und Nebenanguß-Kanäle aufweist, und die außerdem mit einem Einlaß zur Aufnahme und
Weiterführung von fließfähigem Kunststoffmaterial versehen ist, der die zweite Platte
durchsetzt und Verbindung zu den Hauptanguß-Kanälen herstellt; wenigstens einen
an der ersten Platte befestigten, gleitend verschiebbar in die zweite Platte eingreifenden
und mit dem Einlaß in Verbindung stehenden Trennstift, dessen im Bereich des EinlaSses
liegendes Ende in einen ersten liialabschnitt vorgegebenen Durchmessers übergeht,
an den sich ein zweiter liialabschnitt größeren Durchmessers anschließt, so daß
im Einlaß enthaltenes erstarrtes Kunststoffmaterial beim Trennen der ersten und
der zweiten Platte
im Bereich der beiden Axialabschnitte zerbrochen
wird; eine am Einlaß anschließbare, zur Einspeisung von fließfähigem Kunststoffmaterial
unter Druck dienende Zuführvorrichtung; und durch Mittel zur Ausübung von aufeinander
zu gerichteten Druckkräften auf die erste und die zweite Platte, wodurch die Formausnehmungen,
die Trägermaterial-Kanäle, die Hauptanguß-Kanäle und die Nebenanguß-Kanäle in ausgerichtete
Nebeneinanderlage bringbar sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also geeignet zur Erzeugung thermoplastischer
Objekte auf einem Trägermaterial, wobei die Herstellung in mehreren parallelen Strängen
erfolgen kann. Die erzeugten Objekte werden dabei bleibend mit dem Trägermaterial
verbunden. Mit besonderem Vorteil wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur einfachen
und wirtschaftlichen Herstellung von Schnüren oder Bändern mit aus thermoplastischem
Material bestehenden Perlen eingesetzt.
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Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit
der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vielzahl von in der erfindungsgemäßen Weise auf
einem Trägermaterial-Strang erzeugten thermoplastischen Elementen; Fig. 2 eine Seitenansicht
auf eines der Bauteile der Dreiplatten-Form, welche die Einführung des Trägermaterials
vor dem Abgießen mit thermoplastischem Material veranschaulicht; Fig. 3 eine Rückansicht
des zweiten Bauteils der Dreiplatten-Form, welche den Einlaß für das schmelzflüssige
thermoplastische Material zeigt; Fig. 4 eine Schnittansicht durch den in Fig. 3
gezeigten plattenförmigen Bauteil, gesehen in Richtung der Pfeile 4-4 in Fig. 3;
Fig.
5 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 2 gezeigten montierten Platte, einschließlich
an ihr angeschlossener Kühlmittelleitungen; Fig. 6 eine perspektivische Ansicht
der Dreiplattas Form, in welcher die Abgabe der erzeugten Stränge von Elementen
aus thermplastischem Material veranschaulicht ist; Fig. 7 eine Teilschnittansicht
durch die geschlossene, mit Einrichtungen zur Unterbrechung des Angusses aus thermoplastischem
Material versehene Dreiplatten-Form, gesehen in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig.
3; und Fig. 8 eine im Maßstab vergrößert dargestellte, teilweise geschnittene Ansicht
von auf dem Trägermaterial angeordneten Elementen aus thermoplastischem Material,
wobei die von den Nebenangüssen zu den Elementen führenden Durchlaß-Stege gezeigt
sind.
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Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Erzeugnis lässt
sich am besten in Verbindung mit Fig. 1 erläutern, in der das in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung hergestellte Produkt gezeigt ist. Das in Fig. 1 gezeigte Produkt besteht
aus einem Strang-Paar aus thermoplastischen Elementen 10, 11, 12, 13, 14 und 15,
die jeweils auf Trägerelementen 16 angeordnet sind. Das in Fig. 1 gezeigte Produkt
stellt den direkten Ausstoß aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, was sich
daraus ergibt, daß noch der Hauptanguß 17 und die Nebenangüsse 18a, 18b, 18c und
18d gezeigt sind. In Fig. 1 ist zwar nur eine geringe Anzahl von perlenähnlichen
Elementen in jedem der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Stränge
gezeigt, jedoch ist das tatsächliche Produkt eine endlose Kette die nach den wirtschaftlichen
Erfordernissen dann durchtrennt wird.
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Jedes der perlenähnliche Elemente 10 bis 15 wird - wie im folgenden
noch beschrieben wird - durch Füllen einer Formausnehmung in einer Dreiplatten-Form
über einen Hauptanguß
17 und Nebenangüsse 18a bis 18d gebildet.
Obwohl es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, ein Heißkanal-oder Zweiplattensystem
zu verwenden, stellt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Dreiplatten-Form
dar. Solange das im Hauptanguß 17 und den Nebenangüssen 18a bis 18d enthaltene thermoplastische
Material in geschmolzenem oder fließfähigem Zustand ist, bilden verengte Durchlässe
einen ringförmigen Kanal von den Haupt- und Nebenanguß-Formhohlräumen zu den zur
Bildung der perlenartigen Elemente 10 bis 15 dienenden Formausnehmungen. Wie aus
Fig. 1 hervorgeht, ermöglichen die Durchlässe 19a bis 19f den Zufluß des schmelzflüssigen
oder fließfähigen thermoplastischen Materials von den Haupt- und Nebenanguß-Formausnehmungen
in die zur Bildung der Perlenelemente 10 bis 15 dienenden Formhohlräume Nachstehend
wird auf die Figuren 2, 3 und 4 Bezug genommen, aus denen der Aufbau und die Funktion
der zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Produkts dienenden Vorrichtung hervorgeht.
Wie am besten in Fig. 6 ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Dreiplatten-Form auf, wobei die Formplattenin ihrer Gesamtheit mit 25, 26-und
27 bezeichnet sind. Die Platte 26 ist in Fig. 2 im einzelnen gezeigt. Es ist erkennbar,
daß die Platte 26 mit einem Einsatz 28 eine Hälfte der zur Herstellung der in Fig.
1 gezeigten perlenartigen Elemente dienenden Form bildet. Wie den Figuren 2 und
5 zu entnehmen ist, weist der Einsatz 28 eine Hälfte der Formausnehmungen für die
Erzeugung der in Fig. 1 gezeigten perlenartigen Elemente auf. Außerdem weist der
Einsatz 28 ein Paar von parallelen quer verlaufenden Kanälen 29a und 29b auf, die
zur Aufnahme des Hauptangusses 17 dienen, wenn die Platte 26 an der Platte 23 anliegt,
die ihrerseits mit einem
Einsatz versehen ist, der komplementär
zu dem mit 28 bezeichneten Einsatz ausgebildet ist. Mit den Kanälen 29a und 29b
ist eine Vielzahl von Nebenanguß-Kanälen 30 verbunden, in denen die Nebenangüsse
18a bis 18d des thermoplastischen Materials liegen, wenn die Platte 26 während des
Produktionsprozesses mit der Platte 25 vereinigt ist.
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Erfindungsgemäß können eine Anzahl von aus Kunststoffelementen zusammengesetzten
parallelen Strängen gleichzeitig hergestellt werden. Wie in Fig. 2 und 5 gezeigt
ist, wird das Trägermaterial 31a bis 31d durch Öffnungen 32 in der Platte 26 geführt,
wobei die Trägermaterialien mit Abstand zueinander parallel jeweils in Paaren 31a
und 31b bzw. 31c und 3ldertqopiert sind. Im Bereich jeder Reihe von Formausnehmungen
sind Kühlmittelleitungen 33 in der Platte 26 vorgesehen, welche zur Abkühlung des
schmelzflüssigen oder fließfähigen thermoplastischen Materials dienen, wenn die
jeweiligen Stränge hergestellt werden.
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Dies wird nachstehend im einzelnen erläutert.
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Der Aufbau der komplementären Platte 25 ergibt sich am besten aus
Fig. 3 und 4. Fig. 3 zeigt eine von der Rückseite aus gesehene Ansicht der Platte
25, während Fig. 4 in einer Schnittansicht die in der Platte 25 vorgesehenen Kanäle
für das thermoplastische Material erkennen lässt.
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Die Platte 25 weist in ihrer zur Platte 26 weisenden Seite einen Einsatz
auf, der ein spiegelbildliches Gegenstück des Einsatzes 28 darstellt, so daß die
bezüglich des Einsatzes 28 getroffenen Ausführungen in gleicher Weise für den in
der Platte 25 vorgesehenen Einsatz gelten. Das Einspritzen des schmelzflüssigen
oder fließfähigen thermoplastischen Materials erfolgt durch eine in der Rückseite
der Platte 25 vorgesehene Öffnung 35. Die Öffnung 35 steht mit einem Durchlaß
durch
die Platte 25 und dem komplementär zum beschriebenen Einsatz 28 ausgebildeten Einsatz
36 in Verbindung.
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Zusätzlich kommuniziert die Öffnung 35 mit querverlaufenden Kanälen
37 und 38, die quer über den Einsatz 36 verlaufen. Rechtwinklige Kanäle 39a bis
39c und 40a bis 40c erstrecken sich in Dickenrichtung durch den Einsa 36. Die Kanäle
39a, 39b und 39c stehen mit dem Kanal 29a des Einsatzes 28 und die Kanäle 40a, 40b
und 40c mit dem Kanal 29b des Einsatzes 28 in Verbindung.
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Wie nachstehend erläutert wird, werden bei aneinander in Anlage gebrachten
Platten 25 und 26 die komplementären Formhohlräume der Einsätze 28 und 36 gebildet,
welche die Zufuhr von geschmolzenem oder fließfähigem thermoplastischem Material
von der Öffnung 35 aus über die Hauptangüsse 17 und die Nebenangüsse 18a bis 18d
zu den perlenartigen Elementen 10 bis 15 ermöglichen.
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Die Ausbildung der Kunststoffelemente auf dem Trägersubstrat lässt
sich am besten anhand von Fig. 8 erläutern, die eine im Maßstab vergrößerte, teilweise
geschnittene Ansicht zeigt. Der in seiner Gesamtheit mit 49 bezeichnete Teilabguß
ist eine erstarrte Masse aus thermoplastischem Material, die in der erfindungsgemäßen
Weise in die Form eingebracht wurde. Wie oben erwähnt, sind zur Füllung der Formausnehmungen,
welche zur Bildung der Perlen 41 und 42 mit thermoplastischem Material füllbar sind,
Durchlässe 43 und 44 zwischen dem zugehörigen Nebenanguß 70 und den Perlen 41 und
42 vorgesehen. Um ein Erzeugnis herzustellen, das ein geeignetes Aussehen hat, müssen
die Perlen 41 und 42 von den in den Durchlässen 43 und 44 gebildeten Stegen an den
Schnittpunkten 45 bzw. 46 abgetrennt werden. Die Durchlaßgröße der Durchlässe 43
und 44 muß deshalb als Kompromiß zwischen einem Durchmesser
gewählt
werden, der groß genug ist, um sicherzustellen, daß die Formausnehmungen für die
Perlen 41 und 42 vor der Abkühlung vollständig gefüllt werden, der jedoch nicht
so groß ist, daß ein Rückstand an den Perlen 41 und 42 haftet, der denen Aussehen
beeinträchtigt. Die Durchlaßgröße variiert in Abhängigkeit vom Spritzdruck und von
der Größe der Perle. Ein geeigneter Durchlaßdurchmesser liegt im Bereich zwischen
0,38 mm bis 0,56 mm. Außerdem wurde gefunden, daß der zum Einfärben des thermoplastischen
Materials verwendete Farbstoff den Spritzdruck beeinflussen kann. Wenn ein Farbstoff
auf Ölbasis oder auf der Grundlage eines synthetischen Öls verwendet wird, ist ein
höherer Spritzdruck erforderlich. So werden beispielsweise Spritzdrücke in der Größenordnung
von 28,1 bis 63,3 kp/cm² angewandt, um sicherzustellen, daß das schmelzflüssige
oder fließfähige thermoplastische Material vor dem Beginn des Aushärtvorgangs vollständig
in die Einsätze 28 und 36 (Fig. 2 und 4) eindringt.
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Die Perlen 41 und 42 müssen auf dem Träger-Strang 48 in einer Weise
angeordnet werden, daß sowohl eine dauernde Haltbarkeit sichergestellt, wie auch
die Herstellung selbst erleichtert wird. Wie bereits erwähnt, dient der Trägermaterial-Strang
47 zum Abschluß jedes Formhohlraums für die Bildung der einzelnen Perlen 41 und
42. Der zwischen den Perlen 41 und 42 liegende Abschnitt 48 liegt beispielsweise
zwischen den Formhohlräumen, die nach Füllung mit thermoplastischem Material die
Perlen 41 und 42 bilden. Der Abschnitt 48 des Strangs 47 isoliert die mit thermoplastischem
Material zu füllenden Formausnehmungen gegeneinander. Wie in Fig. 8 erkennbar ist,
ist in oder auf dem Abschnitt 48 des Strangs 47 außerhalb der Begrenzungen der Perlen
41 oder 42 keinerlei Rückstand
von thermoplastischem Material.
Es wurde gefunden, daß einKanal für den Strang 47 einen Durchmesser von etwa 0,64
mm haben sollte. Das zur Erfüllung der an den Strang 47 gestellten Anforderungen
verwendete Material muß also hinreichend widerstandsfähig sein, um die auf die Dreiplatten-Form
ausgeübten Kräfte auszuhalten, wobei diese Kräfte üblicherweise in der Größenordnung
von 200 t liegen. Es wurde gefunden, daß Nylon ein geeignetes Material für den Strang
47 ist, da es sowohl den auf die Dreiplatten-Form ausgeübten Kräften, als auch den
in der Größenordnung von 18200 - 20500 liegenden Temperaturen widersteht, mit denen
das thermoplastische Material fließfähig gehalten wird.
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Wie bereits erwähnt, sollen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
parallele Stränge mit aufgesetzten Kunststoffelementen hergestellt werden.Anhand
von Fig. 5 und 6 lässt sich die Art und Weise erkennen, auf welche diese Forderung
erfüllt wird. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden die Stränge 31a bis 31d über die
Öffnungen 32 in die Platte 26 eingeführt, wobei die Einzelstränge parallel und paarweise
in den zugehörigen Eingangskanälen des Einsatzes 28 angeordnet werden. Wenn die
Platten 25, 26 und 27 in Anlage aneinandergebracht werden und thermoplastisches
Material in der in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 beschriebenen Weise eingespritzt
wird, werden zwei Sätze 49 und 65 aus paarweise angeordneten und die Kunststoffelemente
tragenden Strängen erzeugt. Dies ist deutlich in Fig. 6 erkennbar. Wenn die Durchlaßgröße
in der geeigneten, in Fig. 1 gezeigten Weise bemessen ist, können die auf dem Trägermaterial-Strang
16 angeordneten Perlen 10 bis 15 von den erhärteten Nebenangüssen 18a bis 18d abgestreift
werden, wobei dann getrennte, die Kunststoffelemente bzw. -perlen tragende Stränge
zurückbleiben.
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Wie in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 beschrieben wurde, wird
das geschmolzene oder fließfähige thermoplastische Material an der Öffnung 35 der
Platte 25 zugeführt und fließt in die Kanäle 37 und 38 von wo es dann die komplementären
Formausnehmungen in den Einsätzen 28 und 36 erreichen kann. Eines der jedem Spritzgußverfahren
anhaftenden Probleme liegt in der Entfernung des nicht verwendeten thermoplastischen
Materials. Es wurde beschrieben, wie die Perlen-Stränge von den Haupt-und Nebenangüssen
getrennt werden. Um das gesamte unbenutzte, ausgehärtete thermoplastische Material
so vollständig entfernen zu können, daß die Forderung nach Einfachheit und Wirtschaftlichkeit
erfüllt wird, muß auch das ausgehärtete, thermoplastische Material in den Kanälen
37 und 38 zwischen der Öffnung 35 entfernt werden.
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Nachstehend wird auf Fig. 7 Bezug genommen, die eine von der Seite
gesehene Schnittansicht der Platten 25 und 26 in geschlossenem Zustand zeigt. Das,
wie in Fig. 3 und 4 beschrieben, an der Öffnung 35 eingespritzte schmelzflüssige
oder fließfähige thermoplastische Material tritt durch den sich erweiternden Kanal
50 ein und wird an den Kanälen 37 und 38 verteilt, deren Ende an der Zwischenfläche
des Einsatzes 28 und 36 liegt. Infolge des Aushärtvorgangs erhärtet das Material
in den Kanälen 37, 38 und 50. In Fig. 7 ist erkennbar, wie die erstarrten Angüsse
nach dem Aushärten entfernt werden können. Der Kanal 50 ist mit den fluchtenden
Kanälen 39b und 40b verbunden. Um die erstarrten Angüsse wirksam zu entfernen, sind
Bohrungen 51 und 52 in den Einsätzen 28 und 36 der Platten 26 und 25 vorgesehen.
Die Bohrungen 51 und 52 sind parallel zueinander und zum Kanal 50 angeordnet. Stifte
53 und 54 sind gleitend verschiebbar in den Bohrungen 51 bzw. 52
angeordnet
und mit der Platte 26 verbunden. Die Stifte 53 und 54 erstrecken sicfr bis zur Begrenzung
der fluchtenden Kanäle 39b und 40b. Das Ende 55 und 56 der Stifte 53 bzw. 54 geht
in axiale Vorsprünge 57 bzw. 58 über, die dann in Knöpfe 59 bzw. 60 auslaufen, von
denen jeder einen größeren Durchmesser als die Vorsprünge 57 und 58 aufweist.
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Wenn thermoplastisches Material innerhalb der Kanäle 37, 38 und 50
erstarrt, umgreift das thermoplastische Material die Knöpfe 59 und 60 und die ihre
Basis bildenden axialen Vorsprünge 57 bzw. 58. Wenn die Platten 25 und 26 getrennt
werden, wird das in den Kanälen 37, 38 und 50 enthaltene thermoplastische Material
vom restlichen erstarrten plastisch#en Material abgeschert, da die Knöpfe 59 und
60 das Bestreben haben, das Material an der gezeigten Verbindung abzuscheren oder
in anderer Weise zu zerbrechen.
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Obgleich in Fig. 7 nur eine einzige senkrechte Anordnung zur Abscherung
der thermoplastischen Angüsse vom verbleibenden Gußmaterial gezeigt ist, ist klar,
daß eine Anzahl von Stiften und ähnlichen Anordnungen überall dort in den Platten
vorgesehen werden können, wo sie erforderlich erscheinen.
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Wie erwähnt, soll erfindungsgemäß eine Vielzahl von Strängen aus thermoplastischen
Perlen gleichzeitig erzeugt werden. Als Ausgangsmaterial für das angestrebte Produkt
kann im wesentlichen jedes bekannte thermoplastische Material, beispielsweise Polyvinylclorid
Verwendung finden, jedoch wird erfindungsgemäß Polystyrol bevorzugt.
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Das thermoplastische Material wird auf eine: Temperatur im Bereich
von 182 bis 205 C erhitzt, um es in schmelzflüssigen oder fließfähigen Zustand zu
versetzen, oder es wird auf eine andere Weise für das Ab spritzen der
Dreiplatten-Form
geeignet vorbereitet. Der Spritzdruck liegt liegt im Bereich von 28L bis 6323 kplem
, wobei er abhängig ist von der Größe der Perlen, ihrer Zahl oder der Art des Farbstoffes,
der zur Einfärbung der Perlen verwendet wird. Die Dreiplatten-Form wird mit Kräften
in der Größenordnung von 200 t beaufschlagt. Nach der Aufbringung dieser Schließkraft
auf die Platte wird thermoplastisches Material über die Öffnung 35 in die Formausnehmungen
der Einsätze 28 und 36 eingespritzt.
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Sobald das thermoplastische Material in die Form eingespritzt ist,
beginnt die Aushärtezeit. Da das thermoplastische Material vor dem Öffnen der Form
erstarren muß, wird ein Zeitintervall von etwa 10 bis 20 sec. vor dem Öffnen der
Form eingehalten. Beim Aushärten des thermoplastischen Materials wird auch ein Kühlmittel
mit einer Temperatur von etwa 4,40C verwendet, das der Platte 26 über Kühlmittelleitungen
33 (Fig. 5) zugeführt wird.
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Nach Abschluß der Aushärtezeit werden die Sätze von miteinander verbundenen
Perlen-Elementen 49 und 65 (Fig. 6) aus den geöffneten Platten 25 und 26 (Fig. 6)
herausgezogen, zusätzliche Stränge 31a bis 31d (Fig. 5) werden über die Platte 26
und den Einsatz 28 gespannt und in die ihnen zugeordneten Strang-Ausnehmungen eingeführt.
Die Platten 25 und 26 werden dann wieder geschlossen, mit der erwähnten Schließkraft
gehalten und anschließend wird erneut thermoplastisches Material in der beschriebenen
Weise eingespritzt. Da das thermoplastische Material wieder erschmolzen werden kann,
können die in Verbindung mit Fig. 7 erläuterten Haupt- und Nebenangüsse nach der
Entfernung von dem erzeugten Strang wiederverwendet werden, indem sie zermahlen
und dem Ausgangsvorrat des thermoplastischen Materials beigegeben werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Mehrfach-Stränge von
Perlen oder ähnlichen Elementen aus Kunststoff
auf wirksamere und
wirtschaftlich günstigere Weise hergestellt werden, als dies beim Stande der Technik
der Fall war. Die perlenartigen Elemente werden auf einem aus Nylon bestehenden
Trägermaterial so aufgebracht, daß wenigstens vier Stränge gleichzeitig hergestellt
werden können. Die Nylon-Stränge oder -Schnüre dienen zur Trennung der Formhohlräume
für die einzelnen Perlen-Elemente in der Form, wodurch sich der Herstellungsprozess
und die Vorrichtung vereinfachen. Da das thermoplastische Ausgangsmaterial wiederverwendet
werden kann, ermöglicht die Abtrennung der Perlen durch geeignete Ausgestaltung
der Durchlässe von den Angüssen zu den Formhohlräumen eine Trennung der Perlen-Stränge
von den erstarrten Haupt- und Nebenangüssen, wodurch das Abfallmaterial wiederverwendet
werden kann.
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