DE3641881A1 - Bodies of plastic, rubber and/or metal, in particular skittle balls (bowls), and process for the production thereof - Google Patents
Bodies of plastic, rubber and/or metal, in particular skittle balls (bowls), and process for the production thereofInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Körper aus Kunststoff, Gummi und/oder Metall sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. In Betracht gezogen werden Körper, die so große örtliche Werkstoffansammlungen oder so große Wandstärken haben, daß sie bislang im Spritzguß- bzw. Druckgußverfahren nicht herstellbar sind. Ein herausragendes Beispiel aus dem Kunststoffbereich sind Kegel- oder Bowlingkugeln; aus dem Maschinenbau können beispielhaft sogenannte Führungsplatten genannt werden, welche die beweglichen Teile großer Werkzeuge zur Blechverformung aneinander führen. Die Führungsplatten bestehen aus Bronze, haben eine Wandstärke von etwa 20 mm und eine Vielzahl von Bohrungen und Nuten.The invention relates to a body made of plastic, rubber and / or metal and a method for its Manufacturing. Bodies that are considered so big local material accumulations or so big Wall thicknesses that they have been injection molding or Die casting processes cannot be produced. A are outstanding examples from the plastics sector Bowling or bowling balls; from mechanical engineering so-called guide plates are mentioned as examples, which are the moving parts of large tools Bring the sheet metal deformation together. The guide plates consist of bronze, have a wall thickness of about 20 mm and a variety of holes and grooves.
Allgemein besteht das Problem bei der Herstellung von solch großvolumigen Formkörpern im Spritz- oder Druckgußverfahren darin, daß der Werkstoff stark schwindet und außen schneller abkühlt als innen. Es kommt somit zu Schwundrissen im Gefüge und zu Inhomogenitäten des Werkstoffs. Infolge von unvollkommener Füllung der Form und Schwund läßt vor allem die Maßhaltigkeit der hergestellten Körper zu wünschen übrig.Generally there is a problem in the manufacture of such large-volume molded articles in spray or Die casting process in that the material shrinks considerably and cools faster outside than inside. So it happens Shrinkage cracks in the structure and inhomogeneities of the Material. As a result of imperfect filling of the form and shrinkage leaves above all the dimensional accuracy of the manufactured body to be desired.
Speziell bei Kegelkugeln ist es bislang nicht gelungen, diese wegen ihres verhältnismäßig großen Volumens im Spritzgußverfahren aus einem Thermoplast herzustellen. Man fertigt diese Kugeln vielmehr in der Weise, daß ein aus zwei Komponenten gemischter Duroplast in flüssigem Zustand in einen Glasballon mit Flaschenhals gegeben und bei Raumtemperatur bis zu 24 Stunden ausgehärtet wird. Danach wird die Glasform zertrümmert und die Rohkugel auf ihre genaue Form abgedreht und ggf. poliert. Dies ist jedoch ein außerordentlich aufwendiges und für die Herstellung in größeren Stückzahlen ungeeignetes Verfahren.So far, especially with cone balls, these because of their relatively large volume in Manufacture injection molding process from a thermoplastic. Man produces these balls rather in such a way that one out two components of mixed thermoset in liquid state placed in a glass balloon with a bottle neck and at Room temperature is cured up to 24 hours. After that the glass shape is smashed and the raw ball onto hers exact shape turned and polished if necessary. However, this is an extraordinarily complex and for the manufacture in unsuitable procedure for larger quantities.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Körper, die bislang nicht in Druck- oder Spritzgußtechnik herstellbar waren, in diese rationellen Verfahren einzubeziehen. Im Hinblick auf Kegelkugeln besteht die Aufgabe, sie aus einem Thermoplast in einer genauen Spritzgußform herzustellen, so daß sie nach dem Ausformen und sorgfältigen Entfernen der Spritzkegel praktisch keiner Nachbearbeitung mehr bedürfen.The invention has for its object bodies that so far not producible in pressure or injection molding technology were to be involved in these rational procedures. in the With regard to cone balls, the task is to get them out a thermoplastic in a precise injection mold manufacture so that after molding and careful removal of the spray cone practically none Post-processing needs more.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers aus Kunststoff, Gummi und/oder Metall durch Spritz- oder Druckgießen vorgeschlagen, das die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale aufweist.To solve this problem, a method for Production of a body made of plastic, rubber and / or Proposed metal by injection molding or die casting having the features characterized in claim 1.
Wichtigstes Merkmal ist der sogenannte Wabenkörper. Er trägt zur Problemlösung insofern wesentlich bei, als er einen Teil des Füllvolumens räumlich etwa gleichmäßig verteilt vorgibt, so daß bei dem Spritzvorgang, der zum fertigen Körper führt, nur noch der restliche Teil des Gesamtvolumens eingefüllt wird. Durch die Form des Wabenkörpers, der aus einer Struktur mit verhältnismäßig dünnen Wandstärken und somit möglichst gleichmäßiger Massenverteilung besteht, wie auch die Bezeichnung "Wabenkörper" ausdrücken soll, wirkt sich das Schwinden des Werkstoffs praktisch nicht mehr aus.The most important feature is the so-called honeycomb body. He contributes significantly to problem solving insofar as he part of the filling volume spatially approximately evenly distributed pretends, so that in the spraying process to finished body, only the remaining part of the Total volume is filled. Due to the shape of the Honeycomb body made of a structure with proportionate thin wall thicknesses and therefore more evenly as possible Mass distribution exists, as well as the name To express "honeycomb body", the shrinkage affects of the material practically no longer.
Im folgenden werden Einzelheiten eines für Kugeln, insbesondere Kegel- oder Bowlingkugeln, erforderlichen Wabenkörpers sowie die Vorgehensweise bei der Herstellung solcher Kugeln erörtert. Die Vorschläge gelten aber auch für andere Körper der einleitend bezeichneten Art. Der Wabenkörper muß grundsätzlich auf die Form des Druck- oder Spritzgußteils abgestimmt sein und Bohrungen oder Aussparungen desselben durch entsprechende Bohrungen oder Ausnehmungen ermöglichen. The following are details of one for balls, especially bowling or bowling balls, required Honeycomb body and the manufacturing process of such balls discussed. The suggestions also apply for other bodies of the type described in the introduction The honeycomb body must always conform to the shape of the pressure or Injection molded part and holes or Recesses of the same through appropriate holes or Allow recesses.
Der Wabenkörper einer Kegelkugel kann beispielsweise aus mit radialen Abständen ineinandergeschachtelten Kreiszylindermänteln bestehen, die miteinander insbesondere in koaxialer Anordnung verbunden sind. Die Verbindungsmittel können angeformte Stege oder Rippen sein, insbesondere aber eine in Längsmitte angeordnete Querscheibe, welche die Kreiszylindermäntel durchdringt. Der Wabenkörper kann aber auch aus in Abständen parallel angeordneten und miteinander verbundenen Kreisscheiben bestehen. Auch hierbei können die Verbindungsmittel Rippen oder Stege oder eine zu den Kreisscheiben senkrechte und diese alle durchdringende Scheibe sein. Es sind noch viele andere Wabenkörperstrukturen denkbar. Eine ebenfalls leicht herstellbare wäre eine Kugel mit einer Vielzahl paralleler Bohrungen.The honeycomb body of a cone ball can, for example, be made of nested with radial distances Circular cylinder jackets that exist with each other are particularly connected in a coaxial arrangement. The Lanyards can be molded webs or ribs be, but especially one arranged in the longitudinal center Cross disk that penetrates the circular cylinder jackets. However, the honeycomb body can also be made parallel at intervals arranged and connected circular disks consist. Here, too, the connecting means can ribs or webs or one perpendicular to the circular disks and this be all pervading disc. There are still many other honeycomb structures conceivable. One too a ball with a large number would be easy to produce parallel holes.
Zur Abstützung an der Innenwand der Hohlform kann der Wabenkörper Distanzierungsvorsprünge aufweisen, die vorzugsweise spitz auslaufen und mit der Spitze auf der Forminnenwand aufstehen. Diese Vorsprünge sind dann an der fertigen Kugel kaum zu erkennen.To support the inner wall of the mold, the Honeycomb body have spacing projections that preferably run out pointed and with the tip on the Stand up the inner mold wall. These projections are then on the finished ball hardly recognizable.
In erster Linie ist daran gedacht, daß der Wabenkörper ein Kunststoffspritzteil aus demselben Werkstoff wie die übrige Kugel ist, so daß sich eine insgesamt homogene Kugel ergibt. Wabenkörper mit den vorerwähnten Raumformen lassen sich mit Spritzgußwerkzeugen verhältnismäßig leicht herstellen, wobei ebenfalls infolge der begrenzten Wandstärken der Scheiben, Zylindermäntel usw. Schwundprobleme nicht auftreten. Vorzugsweise sind die Wandstärken etwa so groß, wie die Abstände zwischen den Wänden.It is primarily thought that the honeycomb body is a Plastic injection molded part made of the same material as that remaining ball is so that there is an overall homogeneous Ball results. Honeycomb body with the aforementioned spatial shapes can be relatively easily with injection molding tools produce, also due to the limited Wall thicknesses of the panes, cylinder jackets, etc. Shrinkage problems do not occur. Preferably, the Wall thicknesses about as large as the distances between the Walls.
Erforderlichenfalls ist es aber auch möglich, den Wabenkörper selbst in einem mehrstufigen Verfahren dadurch herzustellen, daß durch Umspritzen von zunächst dünnwandigen Ausgangsstrukturen die örtliche Werkstoffansammlung vergrößert wird. Beispielsweise könnte als Ausgangsstruktur ein Wabenkörper mit ebenen oder zylindrischen Wänden herangezogen werden, dessen Wandabstände das dreifache der Wandstärke betragen. Wird dieser Wabenkörper durch Auftragen der gleichen Wandstärke auf die ursprünglichen Wände fertiggestellt und sodann in die Kugelform gesetzt, so braucht beim Fertigspritzen der Kugel in die verbleibenden Wandzwischenräume ebenfalls nur eine Werkstoffschicht eingebracht zu werden, deren Dicke der ursprünglichen Wandstärke entspricht. Dieses Aufbauverfahren kann prinzipiell auch in noch feineren Verfahrensstufen durchgeführt werden.If necessary, it is also possible to Honeycomb body itself in a multi-stage process manufacture that by extrusion coating of initially thin-walled starting structures the local Material accumulation is increased. For example as a starting structure a honeycomb body with flat or cylindrical walls are used, the Wall distances are three times the wall thickness. Becomes this honeycomb body by applying the same wall thickness finished on the original walls and then in the spherical shape is set, so it needs the Bullet in the remaining spaces between the walls also only a layer of material to be introduced, its thickness corresponds to the original wall thickness. This In principle, assembly processes can also be carried out in even finer ones Process stages are carried out.
Eine besondere Variante des Herstellungsverfahrens ist angezeigt, wenn die Kugel sogenannte Grifflöcher, d. h. radiale Bohrungen aufweist, in welche der Kegler mit den Fingern hineingreift. Die zum Formen solcher Grifflöcher erforderlichen zurückziehbaren Formkerne (Schieber) sind als Teil von Spritzgußformen an sich bekannt. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß der Wabenkörper mit Hilfe der Formkerne für die Grifflöcher in dem Hohlraum der Form gehalten wird. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß der Wabenkörper dem Außendurchmesser der Formkerne entsprechende zylindrische Aufnehmungen aufweist, in welche die Formkerne eingreifen.A special variant of the manufacturing process is displayed when the ball so-called finger holes, d. H. has radial holes into which the bowler with the Fingers. Those for forming such finger holes required retractable mold cores (slide) are known as part of injection molds. About that it is also proposed that the honeycomb body with the help the mold cores for the handle holes in the cavity of the mold is held. This can be done in particular by that the honeycomb body the outer diameter of the mandrels has corresponding cylindrical receptacles, in which engage the mold cores.
Sofern beabsichtigt ist, im Umgebungsbereich der Grifflöcher Ausgleichsgewichte zur Kompensation des durch die Grifflöcher verursachten Schwungmassendefizits anzubringen, wird vorgeschlagen, daß der Wabenkörper diese Ausgleichsgewichte in räumlich genau festgelegter Stellung hält und fixiert. Es ist dann jedoch erforderlich, daß der Wabenkörper seinerseits mit den Formkernen für die Grifflöcher eine räumlich genau festgelegte Relation hat.If intended, in the area surrounding the Handle holes counterweights to compensate for the the finger holes caused flywheel deficits to attach, it is proposed that the honeycomb body this Balance weights in a precisely defined position holds and fixes. However, it is then necessary that the Honeycomb body in turn with the mold cores for the Finger holes has a spatially precisely defined relation.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigtEmbodiments of the invention are as follows explained using the drawing. In detail shows
Fig. 1 eine noch eingeformte Kugel mit Griffloch im Schnitt, Fig. 1 is a still molded with ball grip hole in section,
Fig. 2 den Wabenkörper der Kugel nach Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 2 shows the honeycomb body of the ball of FIG. 1 in top view,
Fig. 3 einen anderen Wabenkörper mit konzentrischen Zylinderwänden in der Seitenansicht teilweise geschnitten, Fig another honeycomb body with concentric cylinder walls in the side view, partially cut. 3,
Fig. 4 den Wabenkörper nach Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 4 shows the honeycomb body according to Fig. 3 in top view,
Fig. 5 die Ansicht eines kugelförmigen Wabenkörpers mit Bohrungen und Fig. 5 is a view of a spherical honeycomb body with holes and
Fig. 6 den Wabenkörper nach Fig. 5 im Schnitt. Fig. 6 shows the honeycomb body of FIG. 5 in section.
In Fig. 1 sind die Hälften (1 und 2) einer kugelförmigen Hohlform angedeutet. Die obere Formhälfte (1) hat einen radial beweglichen zylindrischen Schieber (3), der den Formkern für das Griffloch bildet. Ein Einfüllkanal ist mit (4) bezeichnet. Der Wabenkörper (5) ist ein Spritzgußteil aus demselben thermoplastischen Kunststoff, der den restlichen Teil der Kugel (6) ausfüllt.In Fig. 1, the halves ( 1 and 2 ) of a spherical hollow shape are indicated. The upper mold half ( 1 ) has a radially movable cylindrical slide ( 3 ) which forms the mold core for the grip hole. A filling channel is designated by ( 4 ). The honeycomb body ( 5 ) is an injection molded part made of the same thermoplastic that fills the remaining part of the ball ( 6 ).
Der Wabenkörper (5) besteht aus acht Kreisscheiben (7) unterschiedlichen Durchmessers, die mit gleichem Abstand parallel zueinander angeordnet und durch eine Querscheibe (8) zusammengehalten sind. Die Außenkontur des Wabenkörpers (5) insgesamt ist kugelförmig, und zwar ist der Kugelradius etwas kleiner als der Innenradius der Hohlform (1, 2). Die Abstände der Kreisscheiben (7) voneinander entsprechen der Dicke dieser Scheiben. Der Wabenkörper wird in der Hohlform (1, 2) dadurch zentriert, daß er einerseits vom Schieber (3) gehalten ist und andererseits sich über Distanzspitzen (9) an der Innenfläche der Hohlform (1, 2) abstützt.The honeycomb body ( 5 ) consists of eight circular disks ( 7 ) of different diameters, which are arranged parallel to each other at the same distance and are held together by a cross disk ( 8 ). The outer contour of the honeycomb body ( 5 ) as a whole is spherical, namely the sphere radius is somewhat smaller than the inner radius of the hollow mold ( 1 , 2 ). The distances between the circular disks ( 7 ) correspond to the thickness of these disks. The honeycomb body is centered in the hollow mold ( 1 , 2 ) in that it is held on the one hand by the slide ( 3 ) and on the other hand is supported on the inner surface of the hollow mold ( 1 , 2 ) via spacer tips ( 9 ).
Um den Schieber (3) aufnehmen zu können, sind die beiden mittleren Kreisscheiben (7), die den größten Durchmesser haben, ausgespart. Die Stirnfläche des Schiebers (3) sitzt auf den Bodenflächen (10) der Aussparungen auf. Die radial äußere Partie dieser Aussparungen ist auf einen größeren Durchmesser erweitert, so daß auch noch die beiden nächst benachbarten Kreisscheiben angeschnitten werden. Dadurch ist Platz geschaffen für einen Auswuchtring (11) aus Metall, der das Griffloch umgibt und die infolge des Grifflochs fehlende Kugelmasse kompensiert.In order to be able to accommodate the slide ( 3 ), the two middle circular disks ( 7 ), which have the largest diameter, are left free. The end face of the slide ( 3 ) sits on the bottom surfaces ( 10 ) of the cutouts. The radially outer part of these recesses is widened to a larger diameter, so that the two adjacent circular disks are also cut. This creates space for a balancing ring ( 11 ) made of metal, which surrounds the grip hole and compensates for the lack of ball mass due to the grip hole.
Der Fertigungsablauf der beschriebenen Kugel ist folgender: Zunächst wird der Wabenkörper (5) in einer eigenen, nicht dargestellten Spritzgußform hergestellt. Der Auswuchtring (11) wird in den Wabenkörper eingesteckt und dadurch gehalten und in räumlich richtiger Anordnung fixiert. Sodann wird der mit dem Auswuchtring (11) versehene Wabenkörper (5) in die Spritzgußform (1, 2) eingesetzt und zwar in der Weise, daß sie mit ihrer zum Ring (11) konzentrischen Aussparung über den Schieber (3) gesteckt wird. Erst beim Schließen der Form kommen in diesem Fall die am Wabenkörper angeformten Distanzspitzen (9) mit der Innenwand in Berührung, so daß der Wabenkörper spielfrei gehalten ist. Infolge der exakten Gleichachsigkeit der Aussparung für den Auswuchtring (11) umgibt dieser auch den Schieber (3) genau gleichachsig. Der eingespritzte Kunststoff füllt die Zwischenräume zwischen den Kreisscheiben und bildet die Kugelhaut um den Wabenkörper herum. Der Kunststoff verbindet sich weitgehend mit dem Wabenkörper und dringt auch in den Zwischenraum zwischen dem Auswuchtring (11) und dem Schieber (3) ein. Nach dem Ausformen ist somit der Auswuchtring vollkommen in den Kunststoff eingebettet. Infolge der Gleichartigkeit der Kunststoffe sind auch die Distanzspitzen kaum mehr zu sehen.The manufacturing process of the described ball is as follows: First, the honeycomb body ( 5 ) is manufactured in its own injection mold, not shown. The balancing ring ( 11 ) is inserted into the honeycomb body and thereby held and fixed in the correct spatial arrangement. Is then provided with the balancing ring (11) honeycomb body (5) in the injection mold (1, 2) are used and in such a manner that it is inserted with its concentric to the ring (11) recess on the slide (3). Only when the mold is closed do the spacer tips ( 9 ) formed on the honeycomb body come into contact with the inner wall, so that the honeycomb body is kept free of play. As a result of the exact coaxiality of the recess for the balancing ring ( 11 ), it also surrounds the slide ( 3 ) with exactly the same axis. The injected plastic fills the spaces between the circular disks and forms the spherical skin around the honeycomb body. The plastic largely connects to the honeycomb body and also penetrates into the space between the balancing ring ( 11 ) and the slide ( 3 ). After molding, the balancing ring is completely embedded in the plastic. Due to the uniformity of the plastics, the distance peaks can hardly be seen anymore.
Es ergibt sich so eine massive Kunststoffkugel mit Griffloch, die eine exakt geformte einwandfreie Oberfläche hat und keiner Nachbearbeitung mehr bedarf.The result is a solid plastic ball with Handle hole that has a precisely shaped flawless surface and no longer requires post-processing.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen anderen, ebenfalls sehr vorteilhaften Wabenkörper. Er besteht aus koaxialen Kreiszylindern (12), die wie im ersten Beispiel durch eine Querscheibe (13) zusammengehalten sind. Auch dieser Wabenkörper hat eine kugelförmige Außenkontur, wobei das Kugelzentrum in der Zylinder-Mittelachse liegt. Verschiedene Distanzspitzen (14) bewirken die richtige Distanzierung zur Spritzform-Innenfläche. FIGS. 3 and 4 show a different, also very advantageous honeycomb body. It consists of coaxial circular cylinders ( 12 ), which are held together by a cross disk ( 13 ) as in the first example. This honeycomb body also has a spherical outer contour, with the center of the sphere lying in the central axis of the cylinder. Different spacer tips ( 14 ) ensure the correct spacing from the inner surface of the injection mold.
Ein weiteres Beispiel eines kugelförmigen Wabenkörpers (15) zeigen die Fig. 5 und 6. Dieser Kugelkörper ist mit einer Vielzahl paralleler Bohrungen (16) versehen und wird mit Hilfe von angeformten Distanzspitzen (17) zentriert. 5 and 6 show a further example of a spherical honeycomb body ( 15 ) . This spherical body is provided with a multiplicity of parallel bores ( 16 ) and is centered with the aid of molded-on spacer tips ( 17 ).
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1 obere Formhälfte
2 untere Formhälfte
3 Schieber
4 Einfüllkanal
5 Wabenkörper
6 Kugel
7 Kreisscheibe
8 Querscheibe
9 Distanzspitze
10 Fläche
11 Auswuchtring
12 Kreiszylinder
13 Querscheibe
14 Distanzspitze
15 Wabenkörper
16 Bohrung
17 Distanzspitze 1 upper mold half
2 lower mold half
3 sliders
4 filling channel
5 honeycomb bodies
6 bullet
7 circular disc
8 cross disk
9 distance tip
10 area
11 balancing ring
12 circular cylinders
13 cross disk
14 distance tip
15 honeycomb bodies
16 hole
17 distance tip
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE19863641881 DE3641881A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Bodies of plastic, rubber and/or metal, in particular skittle balls (bowls), and process for the production thereof |
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DE3641881A1 true DE3641881A1 (en) | 1988-06-16 |
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