Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern
Die Erfindung betrifft eine Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern, bestehend aus vier Formenteilen mit zwei senkrecht zueinander stehenden Teilungsebenen, von denen eine in der Mittelebene des die Hohlform für das herzustellende Kettenglied bildenden Ringraumes, die andere in der Längsachse des Ringraumes liegt.
Zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern ist bereits eine Spritzgiessform bekannt, in der eine aus mehreren Gliedern bestehende Kette in einem Spritzvorgang hergestellt werden kann.
Die bekannte Spritzgiessform besteht im wesentlichen aus vier Formteilen mit zwei senkrecht zueinander stehenden Teilungsebenen. Beide Teilungsebenen liegen in den zueinander senkrecht stehenden Mittelebenen der die Hohlformen für die herzustellenden Kettenglieder bildenden Ringräume. Die beiden Teilungsebenen schneiden sich in der Längsachse aller Ringräume, und die Ringräume sind derart in die vier Formteile eingearbeitet, dass die in den Ringräumen einer Teilungsebene geformten nahtlosen Langglieder jeweils die in den Ringräumen der zur ersten Teilungsebene senkrecht stehenden Teilungsebene geformten Langgliedern miteinander verbinden. Diese Spritzgiessform wird dadurch geöffnet, dass die vier Formteile in vier Richtungen, die zu den Teilungsebenen jeweils um 45" versetzt sind, auseinandergezogen werden.
Der wesentlichste Mangel der bekannten Spritzgiessform besteht darin, dass der Querschnitt der Kettenglieder nicht rund sein kann, da sich andernfalls die Form nicht öffnen lässt. Die innenliegenden Flächen der Kettenglieder müssen zumindest parallel zur Bewegungsrichtung der Formteile verlaufen, damit die Form sich nach dem Spritzgiessen öffnen lässt, ohne die Kunststoff-Kettenglieder zu zerstören.
Kunststoffketten mit derart geformten Kettengliedern können nur einen geringen Anwendungsbereich haben. Einerseits sind die Festigkeitseigenschaften einer derartigen Kette erheblich schlechter als bei Kettengliedern mit rundem Querschnitt, anderseits unterliegen derartige Ketten einem hohen Verschleiss, weil die Flächenpressung an den Berührungsstellen der aneinanderhängenden Kettenglieder ausserordentlich hoch ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Spritzgussform besteht darin, dass die über die Giesskanäle aneinanderhängenden Kettenglieder nur mit grossen Schwierigkeiten der Form entnommen werden können und ferner nur mit komplizierten Spezialwerkzeugen voneinander getrennt werden können. Es dürfte auch unmöglich sein, beispielsweise Polyamidbzw. Nylonketten in dieser bekannten Form zu gie ssen, einmal weil die zwischen den Hohlräumen verbleibenden Zwischenwände zu dünn sind um den erforderlichen Spritzdrücken von 100 bis 200 atü standhalten zu können und zum anderen sind die Angusswege so lang und derart geführt, dass Lunkerbildungen oder sonstige Schwachstellen unvermeidlich sind.
Zweck der Erfindung ist es, eine Spritzgiessform zum Herstellen von Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern anzugeben, welche die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Spritzgiessform nicht aufweist und die darüberhinaus den Vorteil hat, dass trotz geringer Herstellungskosten für die Spritzgiessform technisch hochwertige Kunststoffketten mit nahtlosen Langgliedern hergestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Formenteile an der Teilungsebene, die senkrecht zur Mittel- bzw. Teilungsebene des Ringraumes verläuft, Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass von ihnen aufgenommene vorgefertigte Kettenglieder in bezug auf die Teilungsebene hochkant stehen und dass die Gesamthöhe der Form im Bereich der Ausnehmungen so bemessen ist, dass die Formenteile zum Öffnen der Form bei eingelegten Kettengliedern um wenigstens die halbe Kettengliedstärke senkrecht zur Teilungsebene bewegbar sind.
Diese Form, die sehr stabil ausgebildet sein kann, kann in jeder üblichen Spritzgussmaschine eingesetzt, ohne Schwierigkeiten geöffnet, und das gespritzte Kettenglied zusammen mit den Angüssen und den vorgefertigten Kettengliedern leicht der Form entnommen werden. Durch seitliches Einschieben zweier vorgefertigter Kettenglieder in die in der senkrechten Teilungsebene befindlichen Ausnehmungen und Schliessen der Form kann in kürzester Zeit die Spritzgiessform für den nächsten Spritzvorgang vorbereitet werden.
Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemässen Spritzgiessform kann ein Angusskanal vorgesehen werden, der in die beiden oberen Formteile in der senkrechten, zweiten Teilungsebene liegend eingearbeitet wird und in der Mitte der Form senkrecht auf die erste, in der Ebene des Ringraumes liegende Teilungsebene geführt wird und von dort in zwei sich gegenüberliegende, gleich lange Kanäle abzweigt, die von innen in den Ringraum einmünden.
Die abzweigenden Kanäle können annähernd tangential in den Ringraum einmünden und die Einmündungen dieser Kanäle können düsenförmig ausgebildet sein.
Durch diese Anordnung der Angusskanäle kann erreicht werden, dass die Fliesswege möglichst kurz sind, die Fliessströme gleich lange Wege zurücklegen und beim Öffnen der Form auch die Angüsse frei liegen.
Durch diese Anordnung der Angusskanäle kann auch beim Spritzen hochbelastbarer Kunststoffketten die Temperatur der Form relativ niedrig gehalten werden, so dass die Schliesszeiten der Spritzgussform sehr kurz sein können. Trotz relativ kühler Form können Lunkerbildungen und Zusammenfliessstellen vermieden werden.
Wird der Kunststoff unter hohem Druck und im feinen Strahl annähernd tangential zum Ringraum eingespritzt, so entsteht im Ringraum während des Spritzvorganges eine in Schussrichtung sich bewegende Strömung. Dadurch wird bewirkt, dass der Werkstoff der gespritzten Kettenglieder homogen ist und Zusammenfliessstellen mit geringer Festigkeit vermieden werden.
Nahtlose Kunststoffketten haben gegenüber den bekannten Stahlketten die Vorteile, dass sie sehr leicht sind, nahezu geräuschlos laufen und gegen chemische Einflüsse weitgehend unempfindlich sind. Für einige Anwendungsfälle ist es weiterhin vorteilhaft, dass diese Kunststoffketten eine hohe Elastizität aufweisen und elektrisch nicht leitend sowie unmagnetisch sind.
Als Spritzgussmassen kommen beispielsweise thermoplastische Kunststoffe wie Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylen, Polyamide, Polyurethane sowie organische Celluloseester in Betracht. Durch Zugabe von Farbstoffen können die Ketten auch in beliebigen Farben hergestellt werden.
Die nahtlosen Langglieder der Kunststoffketten können in besonders einfacher Weise dadurch verstärkt werden, dass der Querschnitt des Ringraumes der Form in den gekrümmten Bereichen erweitert ist. Dadurch entstehen Kettenglieder, die in den insbesondere auf Biegung beanspruchten Bereichen einen grösseren Materialquerschnitt aufweisen. Die Kettenglieder können so gestaltet werden, dass die bei Belastung eines Kettengliedes in den verschiedenen Querschnitten herrschenden Spannungen etwa gleich gross sind.
Es kann in manchen Fällen auch vorteilhaft sein, die Kettenglieder dadurch zu verstärken, dass vor dem Schliessen der Form in den gekrümmten Bereichen des Ringraumes Einlagen, z. B. Blechstanzteile, eingebracht werden. Diese Einlagen können teilweise die Oberfläche des Kettengliedes bilden oder im Kunststoffkettenglied eingebettet sein. Zur besseren Verankerung der Einlagen mit der Spritzgussmasse sind sie zweckmässigerweise mit Durchbrüchen oder dergleichen versehen.
Um die aus Kunststoff hergestellten Kettenglieder auch zur Aufnahme sehr hoher Zugkräfte geeignet zu machen, kann vor dem Einspritzen des Kunststoffes ein Bewehrungsdraht hoher Zugfestigkeit in den Ringraum eingebracht werden. Als Bewehrungsdrähte sind beispielsweise Nylondrähte oder Stahldrähte geeignet. Der Bewehrungsdraht kann bei geöffneter Form eingelegt werden. Vorteilhafter ist es aber, wenn der Bewehrungsdraht bei sonst geschlossener Form durch eine verschliessbare Öffnung, die annähernd tangential in den Ringraum einmündet, eingeführt wird. Der Draht wird dabei so weit eingeführt, dass er den Ringraum mindestens etwa 1 ·mal umschlingt. Dazu kann eine zweckmässigerweise konisch ausgebildete Einführöffnung vorgesehen werden, die mittels eines entsprechend ausgebildeten Stiftes verschlossen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Spritzgiessform ist in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Form, teilweise geschnitten, mit eingelegten vorgefertigten Kettengliedern,
Fig. 2 eine Stirnansicht der Form, teilweise geschnitten,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Form.
Die aus vier Formteilen 1, 2, 3 und 4 zusammengesetzte Form zum Herstellen gespritzter Kunststoffketten weist zwei zueinander senkrecht stehende Teilungsebenen 5 und 6 auf. Die Teilungsebene 5 liegt in der Ebene des Ringraumes 7, in den der Kunststoff eingespritzt wird. Die Teilungsebene 6 liegt in der Ebene der Ausnehmungen 8, 8' und 9, 9', in die die vorgefertigten Kettenglieder 10 und 11 eingelegt werden. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist in der Mitte der Form ein Angusskanal 12 senkrecht zur Ebene des Ringraumes 7 bis auf die Teilungsebene 5 geführt. Der Angusskanal 12 liegt dabei in der Teilungsebene 6. Von dort aus zweigt der Angusskanal 12 in zwei sich gegenüberliegende Kanäle 13 und 13' ab, die von innen etwa tangential in den Ringraum 7 einmünden. An den Einmündungsstellen 14 in den Ringraum 7 sind die Kanäle 13 und 13' düsenartig verengt.
Die Kanäle 13 und 13' sind in der Teilungsebene 5 liegend in die Formteile 1 und 2 eingearbeitet. Beim Einspritzen des Kunststoffes in den Ringraum 7 entsteht eine durch Pfeile angedeutete Strömung, wodurch Zusammenfliessstellen mit geringer Festigkeit vermieden werden.
Zum Einführen eines Bewehrungsdrahtes 15 in den Ringraum 7 ist in ebenfalls annähernd tangential in den Ringraum 7 einmündender Kanal 16 vorgesehen, der verschliessbar ist.
Mittels je zwei Formteile durchdringender Bolzen
17 oder dergleichen werden die einzelnen Formteile
1, 2, 3, 4 gegeneinander zentriert.
Nach dem Spritzen eines Kunststoffkettengliedes geschieht das Öffnen der Form in einfacher Weise dadurch, dass zuerst die Formteile 1 und 2 von den Formteilen 3 und 4 um mindestens eine halbe Kettengliedstärke abgehoben werden, worauf die Formteile 1 und 2 bzw. 3 und 4 voneinander getrennt werden können.